JP4281454B2 - ブロー成形二重容器および合成樹脂製二重容器の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、特には外層と内層の間に断熱のための空隙を形成したブロー成形二重容器および合成樹脂製二重容器の製造方法に関する。

たとえば高温のお茶、コーヒーが冷めたり、あるいは冷たいジュースが温まるのを抑制する機能、すなわち収納物の保温機能のために、また高温の収納液を収納した状態での素手での掴持可能するために、二重の壁による断熱性を利用した容器の使用が考えられる。二重の壁を有した例としてその目的は収納物の保温ではないが、特許文献１には容器本体に内部容器を収納した注出容器に関する考案が記載されている。
実開平７−２２９５１号公報

しかしながら、特許文献１に記載される注出容器のように容器本体内に内部容器を収納する方法では、内容体の容器本体への挿入、固定のためたとえば口筒部の口径を大きくする必要がある等の形状上の制約があり、挿入工程を必要とすること、また2つの容器の組み付けるための部位、部材あるいは組み付け工程が必要になる等の問題がある。

本発明は上述のごとき課題を解決しようとするものであって、断熱効果を有する二重容器をブロー成形で成形することを課題とし、もって低コストの二重容器を提供することを目的とする。

本発明は前記目的を達成するためになされたものであり、本発明のブロー成形二重容器のうち、請求項１記載の発明の手段は、外プリフォームと内プリフォームからなる積層プリフォームをブロー成形した、上端部に口筒部を有する壜体状の二重容器であること、外容体の胴部内周面と内容体の胴部外周面の少なくともいずれか一方に多数の突条が形成されていること、この突条により、口筒部を除く少なくとも胴部において、外容体と内容体の間に空隙が形成されていること、にある。

請求項１記載の上記構成により、外容体の胴部内周面と内容体の胴部外周面の少なくともいずれか一方に形成した多数の突条により形成された空隙により、収納物の保温機能を発揮せしめることができる。またこの二重容器は外プリフォームと内プリフォームからなる積層プリフォームをブロー成形したものであるので、たとえば口筒部の径等の形状に係る制限もなく、内容体の外容体への挿入工程も必要としない。

また突条により空隙を安定して確保することができるので、空隙を確保するための特別な部位および部材、さらには組み付け工程を必要としない。

請求項２記載の発明の手段は請求項１記載の発明において、ＰＥＴ樹脂製の外プリフォームおよび内プリフォームからなる積層プリフォームを二軸延伸ブロー成形した二重容器であること、にある。

請求項２記載の上記構成により、外容体および内容体がＰＥＴ樹脂製であり、通常の二軸延伸ブロー成形されたＰＥＴボトルと略同様の性能を有し、さらに断熱性、保温性という機能を付与した形で幅広い用途に展開することができる。

本発明に用いるＰＥＴ樹脂としてはＰＥＴ樹脂の本質が損なわれない限り、エチレンテレフタレート単位を主体として、他のポリエステル単位を含む共重合ポリエステルも使用でき、共重合ポリエステル形成用の成分としては、たとえばイソフタル酸、ナフタレン２，６ジカルボン酸、アジピン酸等のジカルボン酸成分、プロピレングリコール、１，４ブタンジオール、テトラメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコール等のグリコール成分を挙げることができる。

本発明の合成樹脂製二重容器の製造方法のうち、請求項３記載の製造方法は、外プリフォームの胴部内周面と内プリフォームの胴部外周面の少なくともいずれか一方に多数の突条を形成して、この外プリフォーム内に内プリフォームを嵌入し、突条により両プリフォームの間に空隙を形成した状態で両プリフォームを組み付き固定して積層プリフォームを形成し、この積層プリフォームを２軸延伸ブロー成形し、ブロー成形後、内容体を加熱処理により熱収縮させて外容体と内容体の間に空隙を形成すること、にある。

請求項３記載の上記方法により、突条により両プリフォームの間に空隙を形成した状態で両プリフォームを組み付き固定した積層プリフォームをブロー成形すると、内プリフォームと共に外プリフォームがブロー成形され、特に隣接する突条の間の部分では、一部空隙は圧縮状に潰れるが、残存する空気により樹脂同士の熱融着を防止することができる。

このように樹脂同士の熱融着を防止することができるので、ブロー成形後たとえばホットエアを二重容器内部に吹き込む、高温の液体を充填する等による内容体の熱処理により、内容体の特には突条の間にある樹脂を熱収縮させて、二重容器で断熱および保温機能を発揮せしめるに十分な空隙を再び形成することができる。

また、突条により外容体と内容体の間に空隙を安定して確保できると共に、たとえば口筒部を有する壜体状の容器では、口筒部は積層プリフォームの形状のままで、エアブローによる変形はなく、この口筒部で外容体と内容体を組み付き固定した状態とすることができ、特に組み付けのための部材を要することがない。

また、たとえば細い口筒部を有する壜体状の容器であっても、ブロー成形と同時に内容体が外容体に挿入された状態となり、口筒部の径等の形状を気にすることなく、二重容器を容易に形成することができる。

請求項４記載の発明の方法は、請求項３記載の発明において、突条により形成された積層プリフォームの空隙からの空気の排出を抑制するように、外プリフォームと内プリフォームの一部を密着状に組み付け固定すること、にある。

空隙からの空気の排出を抑制するための組み付け固定の方法としては、たとえば積層プリフォームにおいて、胴部の上端部で外プリフォームと内プリフォームを全周に亘って、アンダーカット状に組み付ける方法、接着剤で接着する方法、比較的緩やかな方法としては、内プリフォームの胴部の上端部と外プリフォームの胴部上端部を擦り合わせ状に嵌合させる等の方法がある。

請求項４記載の上記方法により、ブロー成形時において、積層プリフォーの空隙が押圧力により完全に潰れてしまうのを確実に防ぐことができ、二重容器における空隙を確実に形成することができる。

請求項５記載の発明の製造方法は、請求項３または４記載の発明において、内プリフォームの胴部外周面に周突条を多数形成すること、にある。

請求項５記載の上記方法により、内プリフォームの外周面には射出成形により容易に周突条を形成することができ、また周突条の先端面を対向する外プリフォームの内周面に接する状態とすることにより、ブロー成形において突条の間の空気の排出を効果的に止めることができ、二重容器において空隙を確実に形成することができ、また、内容体の周突条により二重容器の剛性を高くすることができる。

請求項６記載の発明の製造方法は、請求項３または４記載の発明において、外プリフォームの胴部内周面と内プリフォームの胴部外周面の少なくともいずれか一方に縦突条を多数形成することにある。

請求項６記載の上記方法により、外プリフォームの胴部内周面あるいは内プリフォームの胴部外周面のいずれにおいても射出成形により容易に縦突条を形成することができ、また、縦突条により二重容器の座屈強度を高くすることができる。

請求項７記載の発明の製造方法は、請求項３、４、５または６記載の発明において、外プリフォームおよび内プリフォームをＰＥＴ樹脂製とし、二軸延伸ブロー成形すること、にある。

請求項７記載の上記方法により、ＰＥＴ樹脂が１２０℃程度の温度で配向結晶化しながらブロー成形されるので、特に突条の間の樹脂同士の熱溶着がなく、二重容器における空隙を確実に形成することができる。

また、外容体および内容体をＰＥＴ樹脂製とすることができ、通常の二軸延伸ブロー成形されたＰＥＴボトルと略同様の性能を有し、さらに断熱性、保温性という機能を付与した形で幅広い用途に展開することができる。

本発明は上記した方法および構成となっているので、以下に示す効果を奏する。
請求項１記載の発明にあっては、多数の突条により形成された空隙により、空隙を確保するための特別な部位および部材、さらには組み付け工程を必要とせず、二重壁による断熱および保温の機能を有したブロー成形二重容器を低コストで提供することができる。

請求項２記載の発明にあっては、通常の二軸延伸ブロー成形されたＰＥＴボトルと略同様の性能を有し、さらに保温性という機能を付与した形で幅広い用途に展開することができる。

請求項３記載の発明にあっては、隣接する突条の間の部分では、一部空隙は圧縮状に潰れるが、残存する空気により樹脂同士の熱融着を防止することができ、内容体の熱処理により、内容体の特には突条の間にある樹脂を熱収縮させて、二重容器で空隙を形成することができる。

また二重容器において、突条により外容体と内容体の間に空隙を安定して確保できると共に、口筒部を有する壜体状の容器等では、口筒部で外容体と内容体を組み付き固定した状態とすることができ、特に組み付けのための部材を要することがない。

請求項４記載の発明にあっては、外プリフォームと内プリフォームの一部を密着状に組み付け固定することにより、ブロー成形時において、積層プリフォームの空隙が押圧力により潰れてしまうのを確実に防ぐことができ、二重容器における空隙を確実に形成することができる。

請求項５記載の発明にあっては、プリフォームを容易に射出成形することができ、周突条の先端面を対抗する外プリフォームの内周面に接するようにすることにより、ブロー成形において突条の間の空気の排出を効果的に止めることができるので、二重容器において空隙を確実に形成することができ、また、内容体の周突条により二重容器の剛性を高くすることができる。

請求項６記載の発明にあっては、プリフォームを容易に射出成形することができ、また、縦突条により二重容器の座屈強度を高くすることができる。

請求項７記載の発明にあっては、ＰＥＴ樹脂を二軸延伸ブロー成形するので、特に突条の間の樹脂同士の熱溶着がなく、二重容器における空隙を確実に形成することができ、通常の二軸延伸ブロー成形ＰＥＴボトルと略同様の性能を有し、さらに断熱性および保温性という機能を付与した形で幅広い用途に展開することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。図１は本発明のブロー成形二重容器の第１実施例を示すものであり、円筒状の胴部３、口筒部２および底部４を有し、口筒部２の下部にはサポートリング５が付設されている。

また、本実施例は後述する、いずれもＰＥＴ樹脂製である外プリフォーム１６および内プリフォーム１７からなる積層プリフォーム１１を二軸延伸ブロー成形して得られたものであり、外容体６および内容体７はいずれもＰＥＴ樹脂製であり、内容体７に口筒部２およびサポートリング５が形成されている構成であり、外容体６がサポートリング５の下部で、係止周状２ａと周溝２ｂとによりアンダーカット状に、組み付いた状態である。

また、内容体７の胴部３ｂ外周面には多数（本実施例では６本）の突条である周突条８を形成しており、その先端面が外容体の内周面に当接して、空隙１０が形成されている。なお本実施例では後述する製造方法の関係で内周面にも周突条が形成されている。

この空隙１０により胴部３の壁を通しての熱伝導が低く抑えられるので、断熱効果を発揮せしめることができ、たとえば高温のお茶、コーヒーが冷めたり、あるいは冷たいジュースが温まったりするのを長時間抑制でき、また、たとえば収納液が高温であっても素手で十分掴持することができる。また、多数の周突条８により空隙１０が安定して確保され、外容体６内で内容体７の姿勢がしっかりと保持されると共に、この周突条８により二重容器１としての剛性を高くすることができる。

次に本発明の合成樹脂製二重容器製造方法の一実施例を上記した二重容器の第１実施例に関連して説明する。図２（ｂ）は図１の二重容器１にブロー成形される試験管状の積層プリフォーム１１を示し、口筒部１２の形状は図１に示した二重容器１と同様である。

本一実施例における積層プリフォーム１１は図２（ａ）に示されるように、予め射出成形されたＰＥＴ樹脂製で、外周面に６本の周突条１８を形成した内プリフォーム１７を同じくＰＥＴ樹脂製の外プリフォーム１６に空隙２０を形成した状態で嵌入して、形成したものであり、この積層プリフォーム１１を１２０℃程度に赤外線ヒーター等で加熱して通常のＰＥＴ樹脂の二軸延伸ブロー成形と同様に二軸延伸ブロー成形して図１に示される形状の二重容器１を得る。

なお、内プリフォーム１７のサポートリング１５の下に周溝１２ｂを形成して、外プリフォーム１６の上端部内周面に係止周条１２ａを形成して、内側プリフォーム１７と外側プリフォーム１６をアンダーカット状に組み付き固定すると共に、ブロー成形中における空隙２０の空気の排出を抑制する構成としている。また内プリフォーム１６の口筒部１２およびサポートリング１５は予め熱処理して、熱結晶化による白化状態としている。

積層プリフォーム１１の二軸延伸ブロー成形においては、内プリフォーム１７の隣接する周突条１８の間の部分は比較的薄肉であるので変形し易く、内プリフォーム１７の膨張に伴って、空隙２０が押圧状に押し潰されるような状態で、外プリフォーム１６が膨張するが、この結果ブロー成形後の二重容器においては図３に示したように空隙１０は僅かな部分で形成されているにすぎない。

しかしながら、積層プリフォーム１１において周溝１２ｂと係止周条１２ａをアンダーカット状の組み付き状態とし、また各周突条８の先端面を外プリフォーム１７の内周面に内接した状態としてブロー成形時における空隙２０の空気の外部への排出を低く抑制しているので、特に突条の間の、外プリフォーム１６と内プリフォーム１７のＰＥＴ樹脂の間に空気層を形成させることができると共に、ＰＥＴ樹脂自体が１２０℃程度の温度で配向結晶化して熱溶着性が低い状態であるので、外プリフォーム１６と内プリフォーム１７のＰＥＴ樹脂同士の熱溶着がなく、容易に剥離可能な状態とすることができる。、

したがって、ブロー成形後の二重容器１（図３参照）の内部にたとえば１００℃程度の空気を短時間エアブローする、あるいは８０〜９５℃程度の高温の液体を充填する等の熱処理により、内容体７の胴部３ｂを熱収縮させて、図１にみられるような空隙１０を形成することができる。

図４は本発明のブロー成形二重容器の第２実施例を示す半縦断正面図、また図５（ｂ）は平断面図であり、この二重容器１は第１実施例の二重容器同様、円筒状の胴部３、口筒部２および底部４を有し、口筒部２の下部にはサポートリング５が付設されている。

また、第１実施例同様、いずれもＰＥＴ樹脂製である外プリフォーム１６および内プリフォーム１７からなる積層プリフォーム１１を二軸延伸ブロー成形して得られたものであり、外容体６および内容体７はいずれもＰＥＴ樹脂製である。また口筒部２から底部４にかけて全範囲に亘って外容体６と内容体７が重なって形成されたものである。

また、外容体６の内周面には肩部から胴部３ａ、そして底部４ａに亘って多数（本実施例では１２本）の突条である縦突条９を形成しており、その先端面が内容体７の外周面に当接して、空隙１０が形成されている。

底部４も含めて、この空隙１０により胴部３の壁を通しての熱伝導が低く抑えられるので、断熱および保温効果を発揮せしめることができる。また、多数の縦突条９により空隙１０が安定して確保され、外容体６内で内容体７の姿勢がしっかりと確保されると共に、この縦突条９により二重容器１としての座屈強度を高くすることができる。

次に本発明の合成樹脂製二重容器の製造方法の他の実施例を上記した二重容器の第２実施例に関連して説明する。図６は図４の二重容器１にブロー成形される試験管状の積層プリフォーム１１を示す。

本実施例における積層プリフォーム１１は図６に示されるように、予め射出成形されたＰＥＴ樹脂製の内プリフォーム１７を、同じくＰＥＴ樹脂製で、内周面のサポートリングの直下から胴部１３ａそして底部１４ａにかけて１２本の縦突条１９を形成した外プリフォーム１６を嵌入して、空隙２０を形成したものであり、この積層プリフォーム１１を１２０℃程度に赤外線ヒーター等で加熱して通常のＰＥＴ樹脂の二軸延伸ブロー成形と同様に二軸延伸ブロー成形して図５に示される形状の二重容器１を得る。

ここで、内側プリフォーム１７を外側プリフォーム１６へ嵌入した状態で、ネックリング１５の高さ位置において、内プリフォーム１７の外周面を外プリフォーム１６の内周面に擦り合わせ状に内接させており、これによりブロー成形中における空隙２０からの空気の排出を抑制する構成としている。

積層プリフォーム１１の二軸延伸ブロー成形においては、内プリフォーム１７の膨張に伴って、空隙２０が押圧状に押し潰さるような状態で、外プリフォーム１６が膨張するが、空気の排出が上記のように抑制された状態であるので、ブロー成形後の二重容器１においては図５（ａ）に示したように空隙１０が完全には押し潰されていない状態である。

図５（ａ）に示す空隙１０によっても何らかの断熱、保温効果を得ることができるが、外容体６と内容体７の接触面積を小さくして十分な効果を得るためには、ブロー成形後の二重容器１の内部にたとえば１００℃程度の空気を短時間エアブローする、あるいは８０〜９５℃程度の高温の液体を充填する等の熱処理により、内容体７の胴部３ｂを熱収縮させて、図５（ｂ）にみられるような空隙１０を形成することが好ましい。

なお、上記した本発明のブロー成形二重容器の第２実施例およびこの容器に係る製造方法においては、外プリフォーム１６の内周面に縦突条１９を形成する構成としたが、内プリフォーム１７の外周面にこの縦突条１９を形成することもできる。

また、上記したすべての実施例はＰＥＴ樹脂を使用したものであるが、本発明のブロー成形二重容器および合成樹脂製二重容器の製造方法はＰＥＴ樹脂に限定されるものでなく、また、たとえば外プリフォームをＰＥＴ樹脂製、内プリフォームをポリプロピレン系樹脂製とするように、異なる系統の合成樹脂とすることもできる。

また、積層プリフォーム１１を形成する際に接着剤を使用して突条の先端面と対向するプリフォームの壁を接着することにより、ブロー成形時における空隙２０からの空気の排出を完全に止めることもでき、これにより空隙２０の潰れを効果的に抑制できるので、空隙２０を有するブロー成形をよりスムーズに実施することができる。

断熱のための二重壁を有した容器をブロー成形で低コストで提供することができ、たとえば高温のお茶、コーヒー、あるいは冷たい飲料等の収納物が、冷め難い、あるいは温まり難い容器として幅広い用途に適用できる。

本発明のブロー成形二重容器の第１実施例を示す、半縦断正面図である。 図１の二重容器にブロー成形される積層プリフォームを示す半縦断正面図であり、（ａ）は外プリフォームと内プリフォームに分解した状態、（ｂ）は組み立て状態を示す。 図１の二重容器のブロー成形直後の状態を示す、半縦断正面図である。 本発明のブロー成形二重容器の第２実施例を示す、図５（ｂ）中のＢ−Ｂ線に沿っての半縦断正面図である。 図４の二重容器のＡ−Ａ線に沿って示す平断面図であり、（ａ）はブロー成形直後の状態、（ｂ）は熱処理後の状態を示す。 図４の二重容器にブロー成形される積層プリフォームを示す半縦断正面図であり、（ａ）は（ｂ）のＤ−Ｄ線に沿っての半縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線に沿っての平断面図示す。

符号の説明

１ ；二重容器
２ ；口筒部
２ａ；係止周条
２ｂ；周溝
３ ；胴部
３ａ、３ｂ；胴部
４ ；底部
４ａ、４ｂ；底部
５ ；サポートリング
６ ；外容体
７ ；内容体
８ ；周突条
９ ；縦突条
１０ ；空隙
１１；積層プリフォーム
１２；口筒部
１２ａ；係止周条
１２ｂ；周溝
１３；胴部
１３ａ，１３ｂ；胴部
１４；底部
１４ａ、１４ｂ；底部
１５；サポートリング
１６；外プリフォーム
１７；内プリフォーム
１８；周突条
１９；縦突条
２０；空隙

Claims (7)

1. 外プリフォーム(16)と内プリフォーム(17)からなる積層プリフォーム(11)を２軸延伸ブロー成形した、上端部に口筒部(2)を有する壜体状の二重容器であって、
   外容体(6)の胴部(3a)内周面と内容体(7)の胴部(3b)外周面の少なくともいずれか一方に多数の突条が形成され、該突条により、口筒部(2)を除く少なくとも胴部(3)において、外容体(6)と内容体(7)の間に空隙(10)が形成されていることを特徴とするブロー成形二重容器。
   
2. ＰＥＴ樹脂製の外プリフォーム(16)および内プリフォーム(17)からなる積層プリフォーム(11)を二軸延伸ブロー成形した二重容器である請求項１記載のブロー成形二重容器。
3. 外プリフォーム(16)の胴部(13a)内周面と内プリフォーム(17)の胴部(13b)外周面の少なくともいずれか一方に多数の突条を形成して、前記外プリフォーム(16)内に内プリフォーム(17)を嵌入し、前記突条により両プリフォームの間に空隙(20)を形成した状態で両プリフォームを組み付き固定して積層プリフォーム(11)を形成し、該積層プリフォーム(11)を２軸延伸ブロー成形し、ブロー成形後、内容体(7)を加熱処理により熱収縮させて外容体(6)と内容体(7)の間に空隙(10)を形成する合成樹脂製二重容器の製造方法。
   
4. 突条により形成された積層プリフォーム(11)の空隙(20)からの空気の排出の抑制可能に、外プリフォーム(16)と内プリフォーム(17)の一部を密着状に組み付け固定した請求項３記載の合成樹脂製二重容器の製造方法。
5. 内プリフォーム(17)の胴部(13b)外周面に周突条(18)を多数形成することを特徴とする請求項３または４記載の合成樹脂製二重容器の製造方法。
6. 外プリフォーム(16)の胴部(13a)内周面と内プリフォーム(17)の胴部(13b)外周面の少なくともいずれか一方に縦突条(19)を多数形成することを特徴とする請求項３または４記載の合成樹脂製二重容器の製造方法。
7. 外プリフォーム(16)および内プリフォーム(17)をＰＥＴ樹脂製とし、二軸延伸ブロー成形することを特徴とする請求項３、４、５または６記載の二重容器の製造方法。

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