(57)【要約】【課題】  容器形状に制限を受けず、また、成形材料に制限されることなく薄肉で座屈しにくいプラスチック容器を提供する。【解決手段】  プラスチック材料により形成され、少なくとも３層以上の多層構成を有するプラスチック容器である。内層と外層の間には縦帯状の中間樹脂層を有する。内層と外層は、縦帯状の中間樹脂層が積層されている箇所を除き互いに溶着されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック材料により形成され、少なくとも３層以上の多層構成を有するプラスチック容器であって、
内層と外層の間には縦帯状の中間樹脂層を有し、
前記内層と前記外層は、前記縦帯状の中間樹脂層が積層されている箇所を除き互いに溶着されていることを特徴とするプラスチック容器。
【請求項２】
前記縦帯状の中間樹脂層は、前記内層に用いられる樹脂及び前記外層に用いられる樹脂よりも曲げ弾性率の高い樹脂で構成されることを特徴とする請求項１記載のプラスチック容器。
【請求項３】
前記縦帯状の中間樹脂層は、前記内層に用いられる樹脂及び前記外層に用いられる樹脂よりも引張弾性率の高い樹脂で構成されることを特徴とする請求項１または２記載のプラスチック容器。
【請求項４】
前記内層に用いられる樹脂と前記外層に用いられる樹脂は、同一樹脂であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載のプラスチック容器。
【請求項５】
前記縦帯状の中間樹脂層は、前記プラスチック容器の胴部において、薄肉の箇所に設けられることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載のプラスチック容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばダイレクトブロー成形法により成形され、縦帯状の中間樹脂層を積層したプラスチック容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、飲料、液体調味料（ケチャップやマヨネーズなど）、液体洗剤（台所用洗剤、洗濯用洗剤、シャンプーなど）などが充填される容器として、プラスチック容器が広く用いられている。プラスチック容器は、ブロー成形などにより効率的に製造することが可能であり、プラスチック容器を安価に大量に供給することが可能である。
【０００３】
近年、成形材料の節減、環境負荷の低減を目的として、厚さの薄い薄肉容器が開発されている。しかし、容器の肉厚を薄くすると、剛性が低下し、座屈を生じやすくなり、自立性が低くなるという問題が生ずる。
【０００４】
このような問題に対し、例えば容器の形状を工夫することで座屈しやすさを改善したり、容器に補強樹脂層を設けることで容器自体の剛性を上げることが検討されている（例えば、特許文献１、特許文献２を参照）。
【０００５】
特許文献１には、容器胴部にくびれ部を設け、くびれ部の両端間の距離、くびれ部の最深位置における周長、くびれ部が存在しないと仮定した場合の仮想的な周長との相関を特定することで、スクイズ時に座屈を生じにくい容器が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、ボトルの表面に、高剛性の樹脂材料を共押出して形成した補強層を、周方向に間隔を置いて多数の細条として配置した薄肉ブローボトルが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１６−１５０７７０
【特許文献２】特開２００３−２２６３２１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１に記載される容器によれば、容器形状に制限が加わることになり、容器設計の自由度が大きく損なわれるなど、好ましくない。
【０００９】
一方、特許文献２に記載される容器においては、素材樹脂と補強層とが剥離しない様に、素材樹脂に対して接着性の良い高剛性の樹脂材料を選定する必要があり、成形材料に制限が生じるという問題がある。また、仮に接着性の良い樹脂材料で補強層を形成したとしても、表面に形成された補強層の剥離を完全に解消することは難しい。
【００１０】
本発明は、前述の従来の実情に鑑みて提案されたものであり、容器形状に制限を受けず、また、成形材料に制限されることなく薄肉で座屈しにくいプラスチック容器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前述の目的を達成するために、本発明のプラスチック容器は、プラスチック材料により形成され、少なくとも３層以上の多層構成を有するプラスチック容器であって、内層と外層の間には縦帯状の中間樹脂層を有し、前記内層と前記外層は、前記縦帯状の中間樹脂層が積層されている箇所を除き互いに溶着されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明のプラスチック容器は、縦帯状の中間樹脂層が補強層の役割を果たし、十分な剛性が確保されるので、容器形状を座屈が生じにくい形状とする必要がない。したがって、容器形状に制約が加わることがない。また、縦帯状の中間樹脂層は、内層と外層の間に挟み込まれ、且つ内層と外層は縦帯状の中間樹脂層が積層されている箇所を除き互いに溶着されていることから、中間樹脂層の内層や外層に対する接着性が良好でなくても、剥離のおそれがない。したがって、成形材料に制約が加わることもない。さらに、縦帯状の中間樹脂層は、内層と外層の間に挟み込まれ、表面に露呈することがないため、剥離が確実に解消される。
【００１３】
以下、本発明の種々の実施形態を例示する。以下に示す実施形態は互いに組み合わせ可能である。
好ましくは、前記縦帯状の中間樹脂層は、前記内層に用いられる樹脂と前記外層に用いられる樹脂よりも曲げ弾性率の高い樹脂で構成される。
好ましくは、前記縦帯状の中間樹脂層は、前記内層に用いられる樹脂と前記外層に用いられる樹脂よりも、引張弾性率の高い樹脂で構成される。
好ましくは、前記内層に用いられる樹脂と前記外層に用いられる樹脂は、同一樹脂である。
好ましくは、前記縦帯状の中間樹脂層は前記プラスチック容器の胴部において、薄肉の箇所に設けられる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、容器形状に制限を受けず、また、成形材料に制限されることなく薄肉で座屈しにくいプラスチック容器を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係るプラスチック容器を示す概略斜視図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１に示すプラスチック容器の下面図である。
【図４】ブロー成形の一態様を示す概略断面図である。
【図５】図４におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図６】他の実施形態の層構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を適用したプラスチック容器１の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１７】
先ず、本発明を適用したプラスチック容器１について、添付した図面（図面１〜３）を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係るプラスチック容器１を示す概略斜視図である。図２は、図１におけるＡ−Ａ断面図である。図３は、図１に示すプラスチック容器１の下面図である。
続いて、本発明のプラスチック容器１の製造方法について、添付した図面（図面４、図面５）を参照して説明する。図４は、ブロー成形の一態様を示す概略断面図である。図５は、図４におけるＢ−Ｂ断面図である。
【００１８】
本実施形態のプラスチック容器１は、例えば図１に示すように、容器本体（胴部）２の上部にネック部が形成されてなるものであり、ネック部３の上端の開口部には、キャップが装着される。プラスチック容器１は、ブロー成形により形成されるものであり、本例の場合、容器１本体の断面形状は、図２に示すように、略四角形状とされる。
【００１９】
本発明におけるプラスチック容器１は薄肉容器である。薄肉容器とは、プラスチック容器１を垂直起立させた状態における水平断面において、プラスチック容器１の断面積が最大となる箇所における容器厚みが１ｍｍ以下、好ましくは５００μｍ以下の容器のことである。
【００２０】
プラスチック容器１は、多層構造を有しており、本例の場合、図２に示すように、内層１１、中間樹脂層１３、外層１２の３層が積層される。中間樹脂層１３は、プラスチック容器１の開口部から底部まで縦帯状に延在している。本実施形態の場合、縦帯状の中間樹脂層１３は、プラスチック容器１胴部断面の略角部に４箇所配置されている。縦帯状の中間樹脂層１３を容器胴部断面の略角部に配置した理由は後述する。
【００２１】
内層１１、外層１２、縦帯状の中間樹脂層１３に用いられる樹脂材料としては、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、アイソタクチックポリプロピレン、シンジオタクチックポリプロピレン、ポリ１−ブテン、ポリ４−メチル−１−ペンテンあるいはエチレン、プロピレン、１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン等のα−オレフィン同士のランダムあるいはブロック共重合体、環状オレフィン共重合体などのオレフィン系樹脂；エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・ビニルアルコール共重合体、エチレン・塩化ビニル共重合体等のエチレン・ビニル系共重合体；ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体、ＡＢＳ、α−メチルスチレン・スチレン共重合体等のスチレン系樹脂；ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニル・塩化ビニリデン共重合体、ポリアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メチル等のビニル系樹脂；ナイロン６、ナイロン６−６、ナイロン６−１０、ナイロン１１、ナイロン１２等のポリアミド樹脂；ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、及びこれらの共重合ポリエステル等のポリエステル樹脂；ポリカーボネート樹脂；ポリフエニレンオキサイド樹脂；ポリ乳酸など生分解性樹脂；などを単独で或いは２種以上をブレンドして用いることができる。
【００２２】
さらに、各層には、添加剤が含まれていてもよく、その添加剤としては、シリカ、マイカ、タルク、炭酸カルシウム、ガラス繊維、カーボン繊維等の無機フィラー、可塑剤、安定剤、着色剤、帯電防止剤、難燃剤、発泡剤等が挙げられる。
【００２３】
各層の材質は任意であるが、内層１１と外層１２については、互いに溶着し得る樹脂により形成する。内層１１と外層１２とが互いに溶着することで、縦帯状の中間樹脂層１３の選定において、溶着性を優先的に加味する必要がなくなり、樹脂選定の選択肢を広げることが可能となる。
【００２４】
好ましくは、内層１１と外層１２は同一樹脂により構成される。同一樹脂とすることで、溶着不良が、より発生しにくくなる。加えて、ダイレクトブロー成形においては、押出機の本数を削減することが可能となる。
【００２５】
本発明においては、内層１１、外層１２として、軟らかい樹脂を用いた場合において、顕著な効果がみられる。例えば、内層１１、外層１２として、低密度ポリエチレンを用いることが好ましい。低密度ポリエチレンは、ダイレクトブロー成形において、一般的に用いられる樹脂であり、入手が容易で供給が安定し、かつ安価である。
【００２６】
本発明のプラスチック容器１においては、縦帯状の中間樹脂層１３は、内層１１に用いられる樹脂、外層１２に用いられる樹脂よりも、座屈強度を向上させる樹脂で構成されることが好ましい。座屈強度を向上させるためには、樹脂の特性（剛性、曲げ弾性率、引張弾性率）を考慮し、中間樹脂層１３に用いる樹脂を選定しても良いし、樹脂材料自体は、内層１１に用いられる樹脂、もしくは、外層１２に用いられる樹脂と同一樹脂とし、無機フィラーなどの添加剤を添加することで中間樹脂層１３の剛性（座屈強度）を高めるようにしても良い。
【００２７】
縦帯状の中間樹脂層１３の曲げ弾性率としては、内層１１や外層１２の曲げ弾性率に対し、１０００ＭＰａ以上高いことが好ましく、１５００ＭＰａ以上高いことがより好ましく、２０００ＭＰａ以上高いことがさらに好ましい。曲げ弾性率の差が１０００ＭＰａ未満であると、縦帯状の中間樹脂層１３を設けたとしても、座屈強度に大した改善は見られない。
【００２８】
縦帯状の中間樹脂層１３の引張弾性率としては、内層１１や外層１２の引張弾性率に対し、１０００ＭＰａ以上高いことが好ましく、１５００ＭＰａ以上高いことがより好ましく、２０００ＭＰａ以上高いことがさらに好ましい。引張弾性率の差が１０００ＭＰａ未満であると、縦帯状の中間樹脂層１２を設けたとしても、座屈強度に大した改善は見られない。
【００２９】
ここで、縦帯状の中間樹脂層１３の配置位置について説明する。
【００３０】
縦帯状の中間樹脂層１３は容器胴部断面において、略角部に配置される。ダイレクトブロー成形は、円筒状のパリソンを金型内に挟み込みその内側に気体を吹込み、その圧力で金型内面にパリソンを押し付けることで金型形状に賦形している。そのため、プラスチック容器１の角部は薄肉となり、座屈強度が低下している。従って、略角部に選択的に縦帯状の中間樹脂層１３を設けることで、プラスチック容器１における全体の肉厚を厚くすることなく、プラスチック容器１の強度を向上させることが可能となる。
【００３１】
また、図３に示すように、プラスチック容器１の下面は、各角部に設けられた中間樹脂層１４が、容器中心に設けられるピンチオフ４に集約している。この構成によれば、プラスチック容器１下面の角部の剛性も向上させることができ、安定して自立状態を保つことが可能となる。
【００３２】
プラスチック容器１の強度を向上させるためには、縦帯状の中間樹脂層１３の層厚を確保する必要がある。そのため、内層１１、外層１２に用いる樹脂に対し、同程度のＭＦＲ、好ましくは内外層に用いる樹脂層より低いＭＦＲであることが好ましい。縦帯状の中間樹脂層１３に用いる樹脂をＭＦＲの低い材料から選定することで、プラスチック容器１の形状に賦形した際に、縦帯状の中間樹脂層１３が容器形状に引き伸ばされることを抑制することができ、プラスチック容器１に必要な強度を与えるための層厚を確保することが可能となる。
【００３３】
一方で、内層１１、外層１２に用いる樹脂のＭＦＲに対し、縦帯状の中間樹脂層１３に用いる樹脂のＭＦＲを低くし過ぎると、プラスチック容器１の形状に賦形した際に、縦帯状の中間樹脂層１３の周辺の層厚が極端に薄くなり、プラスチック容器１の形状に賦形することができなくなる。そのため、縦帯状の中間樹脂層１３に用いる樹脂の剛性によって、内層１１、外層１２に用いる樹脂のＭＦＲとの関係を適宜選定することが必要となる。
【００３４】
続いて、本発明におけるプラスチック容器１の製造方法について説明する。本発明のプラスチック容器１は、ダイレクトブロー成形により簡単に成形することができる。
【００３５】
図４及び図５は、ダイレクトブロー成形によるプラスチック容器１の成形工程を説明する図である。プラスチック容器１を成形するには、押出機のダイ２１から円筒状の溶融樹脂（パリソンＰ）を押し出し、これを金型２１、２２で挟み込み、内部に空気を送り込んで金型のキャビティ形状に成形する。
【００３６】
この時、例えば図２に示すような３層構造のプラスチック容器１を成形する場合には、多層ダイヘッドを用い、パリソンＰを３層パリソンとする。すなわち、内層１１形成用の樹脂層Ｐ１及び外層１２形成用の樹脂層Ｐ２を同心円状に押し出すとともに、これら内層１１形成用の樹脂層Ｐ１と外層１２形成用の樹脂層Ｐ２の間に、中間樹脂層１３形成用の樹脂層Ｐ３を押し出す。樹脂層Ｐ３は、本実施形態の場合、中間樹脂層１３の形成位置に対応して４箇所押し出している。これにより、図２に示す層構成を有するプラスチック容器１が成形される。
【００３７】
次に、他の実施形態に係るプラスチック容器１について説明する。前述したプラスチック容器１では、剛性の高い縦帯状の中間樹脂層１３を例示したが、縦帯状の中間樹脂層１３の剛性は任意に変更可能である。
【００３８】
例えば、図６に示すように、プラスチック容器１０では、縦帯状の中間樹脂層１０３をブロー比の低い箇所に、中間樹脂層１０３の幅が広くなるように設けている。この場合においては、縦帯状の中間樹脂層１０３として、内層１０１、外層１０２に用いる樹脂のＭＦＲより高い樹脂を用いる。これにより、ブロー比が低く厚肉となりやすい箇所においても、厚さを薄く成形することが可能となる。また、縦帯状の中間樹脂層１０３として、安価な材料を用いることで、材料費を削減することが可能となる。
【００３９】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。たとえば上記実施形態では、縦帯状の中間樹脂層として、１種類の樹脂を用いた場合について記載したが、これらに限らず、縦帯状の中間樹脂層の本数や配置場所によって、複数の種類の樹脂を設けることも可能であり、使用態様等を考慮して適宜決めることができる設計的な事項である。またプラスチック容器本体の積層構造も内層、縦帯状の中間樹脂層、外層だけでなく、バリア性、耐熱性、耐薬品性を向上させる等、使用目的に合わせてその積層構造を選択することができる。
【実施例】
【００４０】
以下、具体的な実施例および比較例に基づき本発明をさらに詳細に説明する。なお、実施例及び比較例における物性の測定とボトルの評価は、以下に示す方法によって実施した。
（１）ＭＦＲ：ＪＩＳ−Ｋ−６７６０に準拠して測定した。
（２）密度：ＪＩＳ−Ｋ−７１１２に準拠して測定した。
（３）引張弾性率：ＪＩＳ−Ｋ−７１６１に準拠して測定した。
（４）曲げ弾性率：ＪＩＳ−Ｋ−７１７１に準拠して測定した。
【００４１】
図１に示した形状のプラスチック容器について、図２に示した３層構造としてプラスチック容器を作製し、実施例１ないし実施例４、および比較例１、２とした。各実施例、比較例において、各層を構成する材料は下記の通りである。なお、成形は、構成する樹脂ないし樹脂組成物を共押出成形により多層ダイヘッドから３層パリソンを押出し、公知のダイレクトブロー成形を行うようにした。
【００４２】
実施例１
内層：低密度ポリエチレン樹脂（ＬＤＰＥ）
中間樹脂層：エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）
外層：低密度ポリエチレン樹脂（ＬＤＰＥ）
【００４３】
実施例２
内層：低密度ポリエチレン樹脂（ＬＤＰＥ）
中間樹脂層：ホモポリプロピレン（ｈ−ＰＰ）
外層：低密度ポリエチレン樹脂（ＬＤＰＥ）
【００４４】
実施例３
内層：低密度ポリエチレン樹脂（ＬＤＰＥ）
中間樹脂層：高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）
外層：低密度ポリエチレン樹脂（ＬＤＰＥ）
【００４５】
比較例１
内層：低密度ポリエチレン樹脂（ＬＤＰＥ）
中間樹脂層：低密度ポリエチレン樹脂（ＬＤＰＥ） 
外層：低密度ポリエチレン樹脂（ＬＤＰＥ）
【００４６】
比較例２
内層：低密度ポリエチレン樹脂（ＬＤＰＥ）
中間樹脂層：ポリプロピレン（ランダム共重合体）（ｒ−ＰＰ）
外層：低密度ポリエチレン樹脂（ＬＤＰＥ）
【００４７】
座屈強度試験
各実施例および比較例の多層プラスチック容器に水を約１０００ｃｃ充填し、アルミシール後にキャップを装着。２５℃で１ヶ月保存した時に、容器に座屈しわが発生しなければ○、しわが発生すれば×と評価した。結果を表１に示す。
【００４８】
【表１】
2019026349.tif 000003
【００４９】
表１に示すように、実施例１〜３において、中間樹脂層１３として、内層１１に用いられる樹脂、外層１２に用いられる樹脂よりも曲げ弾性率、引張弾性率の大きい樹脂を選定することで、座屈強度が向上することを確認した。
【符号の説明】
【００５０】
１、１０  プラスチック容器
２  容器本体（胴部）
３  ネック部
４  ピンチオフ
１１、１０１  内層
１２、１０２  外層
１３、１０３  中間樹脂層
２１  ダイ
２２、２３  金型
Ｐ  パリソン
【図１】
2019026349.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2019026349.tif 000008
【図６】
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