特開 2023-176556 容器及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023176556

(43)【公開日】2023-12-13

(54)【発明の名称】容器及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   B65D 21/08 20060101AFI20231206BHJP

   B65D 1/02 20060101ALI20231206BHJP

   B29C 49/42 20060101ALI20231206BHJP

【ＦＩ】

B65D21/08

B65D1/02 241

B29C49/42

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022088898

(22)【出願日】2022-05-31

(71)【出願人】

【識別番号】000006909

【氏名又は名称】株式会社吉野工業所

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100154003

【弁理士】

【氏名又は名称】片岡 憲一郎

(72)【発明者】

【氏名】菅根 康二

【テーマコード（参考）】

3E033

4F208

【Ｆターム（参考）】

3E033AA01

3E033BA30

3E033BB01

3E033CA20

3E033DA03

3E033DC10

3E033EA01

3E033EA06

3E033FA03

3E033GA02

4F208AE01

4F208AG07

4F208AH55

4F208AR06

4F208AR12

4F208LA09

4F208LB01

4F208LG01

4F208LW02

4F208LW15

4F208LW26

(57)【要約】

【課題】コンパクトな減容状態を維持しつつ、必要な時に速やかにサイズを大きく変化させることができる容器を提供する。
【解決手段】形状記憶ポリマー又は形状記憶ポリマーとそれ以外の樹脂との混合物によって形成され、形状記憶ポリマーのガラス転移温度が４５～１００℃であり、口部３、肩部４、胴部５及び底部６をこの順に有する角形ボトル状をなし、互いに対向する２つの側壁をそれぞれ、上下方向に延びる稜線又は凹リブによって形成される折り曲げ予定部を折れ線部として内側に折り込むことにより、折り畳み可能な容器１。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

形状記憶ポリマー又は形状記憶ポリマーとそれ以外の樹脂との混合物によって形成され、
前記形状記憶ポリマーのガラス転移温度が４５～１００℃であり、
口部、肩部、胴部及び底部をこの順に有する角形ボトル状をなし、
互いに対向する２つの側壁をそれぞれ、上下方向に延びる稜線又は凹リブによって形成される折り曲げ予定部を折れ線部として内側に折り込むことにより、折り畳み可能な容器。

【請求項2】

前記胴部の厚さが２５０～５００μｍである、請求項１に記載の容器。

【請求項3】

互いに対向する他の２つの側壁がそれぞれ、前記胴部の上端部と下端部のそれぞれにおいて、水平方向に延びる稜線又は凹リブによって形成される折り曲げ予定部を折れ線部として内側に折り込み可能である、請求項１又は２に記載の容器。

【請求項4】

形状記憶ポリマー又は形状記憶ポリマーとそれ以外の樹脂との混合物を、形状記憶ポリマーのガラス転移温度以上の内面温度に設定した成形型を用いてブロー成形することで、口部、肩部、胴部及び底部をこの順に有する容器を形成するブロー成形工程と、
前記容器を折り畳む折り畳み工程と、
折り畳み状態の前記容器を前記ガラス転移温度未満まで冷却する冷却工程と、を有する、容器の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は容器に関する。

【背景技術】

【0002】

環境への配慮等として、輸送時ＣＯ_２排出減少（容器の省スペース化による輸送効率向上等）や、廃棄処分時における省スペース化が望まれている。この観点から、輸送時や保管時には減容状態（すなわち容積を減少させた状態）で、充填時、使用時などの必要な時にサイズを変化（拡大）させることができる容器にニーズがある。このために形状記憶ポリマーを使用したり、容器に折り畳みのための折り曲げ予定部を設けたりすることが提案されている（例えば特許文献１～３参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００１－２０７３号公報

【特許文献2】特開平４－２５３６６９号公報

【特許文献3】実用新案登録第２６０４６０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし特許文献１～３に記載されるような従来の提案に従うだけでは、必要な時にサイズを大きく変化させることができる容器は得られなかった。

【0005】

本発明の目的は、コンパクトな減容状態を維持しつつ、必要な時に速やかにサイズを大きく変化させることができる容器を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様は以下のとおりである。

【0007】

［１］
形状記憶ポリマー又は形状記憶ポリマーとそれ以外の樹脂との混合物によって形成され、
前記形状記憶ポリマーのガラス転移温度が４５～１００℃であり、
口部、肩部、胴部及び底部をこの順に有する角形ボトル状をなし、
互いに対向する２つの側壁をそれぞれ、上下方向に延びる稜線又は凹リブによって形成される折り曲げ予定部を折れ線部として内側に折り込むことにより、折り畳み可能な容器。

【0008】

［２］
前記胴部の厚さが２５０～５００μｍである、［１］に記載の容器。

【0009】

［３］
互いに対向する他の２つの側壁がそれぞれ、前記胴部の上端部と下端部のそれぞれにおいて、水平方向に延びる稜線又は凹リブによって形成される折り曲げ予定部を折れ線部として内側に折り込み可能である、［１］又は［２］に記載の容器。

【0010】

［４］
形状記憶ポリマー又は形状記憶ポリマーとそれ以外の樹脂との混合物を、前記形状記憶ポリマーのガラス転移温度以上の内面温度に設定した成形型を用いてブロー成形することで、口部、肩部、胴部及び底部をこの順に有する容器を形成するブロー成形工程と、
前記容器を折り畳む折り畳み工程と、
折り畳み状態の前記容器を前記ガラス転移温度未満まで冷却する冷却工程と、を有する、容器の製造方法。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、コンパクトな減容状態を維持しつつ、必要な時に速やかにサイズを大きく変化させることができる容器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態の容器を示す側面図である。

【図2】図１とは９０°異なる方向から見た時の容器を示す側面図である。

【図3】図１に示す容器の斜視図である。

【図4】（ａ）は図１のＡ－Ａ断面図であり、（ｂ）は図１のＢ－Ｂ断面図である。折り畳み時の形状を二点鎖線で示す。

【図5】図１と同じ方向から見た時の容器の折り畳み時の形状を二点鎖線で示す側面図である。

【図6】図２と同じ方向から見た時の容器の折り畳み時の形状を二点鎖線で示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を例示説明する。

【0014】

本発明の一実施形態において、容器１は、図１～図６に実線で示される非折り畳み状態から、図４～図６に二点鎖線で示される折り畳み状態へと折り畳み可能である。非折り畳み状態の容器１は内容物（不図示）のための収容空間２を内側に形成する。内容物は特に限定されず例えば、食品、化粧品、薬品などである。

【0015】

本実施形態では、折り畳み状態の容器１は、形状記憶ポリマー又は形状記憶ポリマーとそれ以外の樹脂との混合物を、形状記憶ポリマーのガラス転移温度（Ｔｇ）以上の内面温度に設定した成形型（金型）を用いてブロー成形することで、口部３、肩部４、胴部５及び底部６をこの順に有する容器１を形成するブロー成形工程と、容器１を折り畳む折り畳み工程と、折り畳み状態の容器１をガラス転移温度未満まで冷却する冷却工程と、を有する製造方法によって得られる。なお、容器１の折り畳み状態は、図４～図６に二点鎖線で示される状態から（例えば胴部５を）更に折り畳んだ状態であってもよい。例えば、折り畳み工程において、図６に二点鎖線で示される状態から更に胴部５を１回以上折り畳んで（例えば、図６の左右方向である第２水平方向の一方側から見て、第２折り曲げ予定部１０と第３折り曲げ予定部１１をそれぞれ折れ線部として谷折りするとともに胴部５の上下方向中央部を水平な折れ線部として山折りし）、上下方向にも圧縮された折り畳み状態としてもよい。折り畳み工程は、賦形された容器１がガラス転移温度未満まで冷却される前に行ってもよいし、容器１がガラス転移温度未満まで冷却された後に容器１をガラス転移温度以上に加温してから行ってもよい。なお冷却工程における冷却方法は特に限定されず、例えば急冷、徐冷、放冷等を適宜採用できる。

【0016】

形状記憶ポリマーを使用すると、折り畳み状態においてもその状態を維持できる。一方、形状記憶ポリマー以外の樹脂はその弾性力により、折り畳み状態から若干復元気味の状態を維持する。つまり、形状記憶ポリマーは、折り畳み状態において形状記憶ポリマー以外の樹脂よりも小容積の減容状態を維持させることができる。また形状記憶ポリマーを使用すると、折り畳み状態（つまり減容状態）の容器１を加温により非折り畳み状態の所定の形状に拡大できる。したがって、内容物の充填前の容器１の省スペース化による輸送効率向上等により、輸送時ＣＯ_２排出減少を実現できる。また廃棄処分時に加温により折り畳んだ後に冷却し、折り畳み状態を維持することで、廃棄処分時における省スペース化を実現することも可能である。

【0017】

形状記憶ポリマーは特に限定されず、例えば、ポリウレタン系ポリマー、ノルボルネン系ポリマー、スチレン／ブタジエン系共重合体、トランス-イソプレン系ポリマーなど、あるいはこれらの任意の混合物である。形状記憶ポリマーとそれ以外の樹脂との混合物を使用する場合、混合物に占める形状記憶ポリマーの比率は５０重量％以上とすることが好ましい。

【0018】

形状記憶ポリマーのガラス転移温度は本実施形態では４５～１００℃であり、好ましくは４５～７０℃である。

【0019】

利用可能なブロー成形としては、前駆体としての有底筒状のプリフォームを成形型内で軸方向と径方向の２軸に延伸させて容器１に成形する２軸延伸ブロー成形や、前駆体としての押し出しパリソンを成形型内で径方向に延伸させて容器１に成形する押し出しブロー成形などが挙げられる。２軸延伸ブロー成形の場合、形状記憶ポリマーのガラス転移温度以上で十分に延伸できる温度（例えば射出成形後の余熱により、又は再加熱により得られる）の前駆体（プリフォーム）を用い、ガラス転移温度以上に保ったまま、容器１への賦形と折り畳み工程を行い、冷却工程でガラス転移温度未満まで冷却することが好ましい。押し出しブロー成形の場合、形状記憶ポリマーのガラス転移温度以上で十分に流動する温度の前駆体（押し出しパリソン）を用い、ガラス転移温度以上に保ったまま、容器１への賦形と折り畳み工程を行い、冷却工程でガラス転移温度未満まで冷却することが好ましい。

【0020】

ブロー成形工程において、前駆体は成形型の内面に接触することで冷却される。この時、容器１が形状記憶ポリマーのガラス転移温度未満とならなくとも、ブロー圧と成形型内面温度との関係で形状を記憶させることができる。したがって、成形型内面温度を、延伸開始時の前駆体の温度未満、且つ、形状記憶ポリマーのガラス転移温度以上に設定し、好ましくはガラス転移温度に５～２０℃を加えた温度に設定することができる。ここで、ガラス転移温度に５℃を加えた温度未満の温度に設定した場合、ガラス転移温度と余り変わらない温度未満なので成形品の剛性があり過ぎて容易に折り畳むことができないため、好ましくない。ガラス転移温度に２０℃を加えた温度を超える温度に設定した場合、高温による収縮が発生してしまい規定の形状より小さくなる不具合が起きてしまうこと及びガラス転移温度より高すぎる温度により成形品が柔軟になり過ぎて形状を保てず綺麗に折り畳むことが困難になるため、好ましくない。

【0021】

口部３は中心軸線Ｏを中心とする円筒状をなし、外周面に雄ねじ部３ａ、係止リング３ｂ及びネックリング３ｃを下方に向けてこの順に有する。雄ねじ部３ａは閉塞キャップや吐出器の装着キャップなどの図示しないキャップ部材を係止するために設けられる。なお雄ねじ部３ａに代えて、打栓によってキャップ部材を係止するための環状突起を設けてもよい。係止リング３ｂはキャップ部材の未開封状態を確認するためのタンパーエビデントバンドを係止するために設けられ、環状突起によって形成される。なお口部３は係止リング３ｂを設けない構成としてもよい。ネックリング３ｃは、例えば容器１の製造工程において搬送機によって搬送する際の係止部として利用される。なお口部３はネックリング３ｃを設けない構成としてもよい。口部３は円筒状以外の、例えば角筒状などの筒状をなす構成としてもよい。

【0022】

なお、本実施形態において、上下方向は中心軸線Ｏに沿う方向であり、径方向は中心軸線Ｏに直交する直線に沿う方向であり、周方向は中心軸線Ｏを周回する方向であり、水平断面は中心軸線Ｏに垂直な断面である。また本実施形態において特に断らずに説明する容器１の形状は、非折り畳み状態での形状を意味する。

【0023】

肩部４は中心軸線Ｏを中心とする筒状をなし、口部３の下端と胴部５の上端とを連ねる。肩部４の上端部は全周にわたって外側に膨出する膨出部４ａとして形成され、肩部４において上端部を除く部分は全周にわたって下方に向けて径方向外側に傾斜する傾斜部４ｂとして形成される。なお肩部４は膨出部４ａと傾斜部４ｂによって形成される構成に限らず、例えば、膨出部４ａのみ又は傾斜部４ｂのみによって形成される構成としてもよい。

【0024】

胴部５は中心軸線Ｏを中心とする筒状をなし、肩部４の下端と底部６の外周縁とを連ねる。胴部５の周方向長さは口部３の周方向長さよりも大きい。なお、容器１は口部３、肩部４及び胴部５が共通の中心軸線Ｏを有する構成に限らない。

【0025】

胴部５の厚さは２５０～５００μｍであることが好ましい。胴部５の厚さが２５０μｍ未満の場合、加温により容器１を折り畳み状態から非折り畳み状態に復元させにくくなる。胴部５の厚さが５００μｍを超える場合、容器１を折り畳みにくくなり、また折り畳み状態を維持させにくくなる。

【0026】

底部６は胴部５の下端を閉塞する。底部６は容器１を正立姿勢で水平面に立てて置く時に水平面に接する接地部６ａを有する。なお、底部６は接地部６ａを有する構成に限らない。

【0027】

容器１は、肩部４と胴部５の全体が、第１水平方向（図１における横方向）に互いに対向する２つの第１側壁７と、第１水平方向に垂直な第２水平方向（図１における紙面に垂直な方向）に互いに対向する２つの第２側壁８とによって形成される、角形ボトル状をなす。肩部４と胴部５の全体は、上下方向の全長にわたり、第１側壁７と第２側壁８を周方向に交互に連ねて形成される。肩部４の傾斜部４ｂと胴部５において、第１側壁７と第２側壁８の連結部にはそれぞれ、径方向外側に凸となる角部が形成される。

【0028】

２つの第１側壁７は全体として、中心軸線Ｏを通り第１水平方向に垂直な面に関し実質的に対称な構造を有する。また、２つの第１側壁７は全体として、中心軸線Ｏを通り第２水平方向に垂直な面に関し実質的に対称な構造を有する。２つの第２側壁８は全体として、中心軸線Ｏを通り第２水平方向に垂直な面に関し実質的に対称な構造を有する。また、２つの第２側壁８は全体として、中心軸線Ｏを通り第１水平方向に垂直な面に関し実質的に対称な構造を有する。

【0029】

なお、２つの第１側壁７と２つの第２側壁８は、上記のような実質的に対称な構造に限らない。

【0030】

容器１は、第２水平方向の幅が第１水平方向の幅よりも小さい扁平状をなす。つまり、２つの第１側壁７の第２水平方向の幅は、２つの第２側壁８の第１水平方向の幅よりも小さい。なお、容器１は上記のような扁平状をなす構成に限らない。

【0031】

第１水平方向において、各々の第２側壁８の幅は、少なくとも肩部４の傾斜部４ｂの上端から胴部５の下端までの全長にわたる部分において、口部３の幅よりも大きい。各々の第１側壁７は、少なくとも肩部４の傾斜部４ｂの上端から胴部５の下端部までの全長にわたる部分において、第２側壁８よりも第１水平方向の外側に迫り出した形状をなす。より具体的には、各々の第１側壁７は水平断面において外側に凸となるＶ字形状をなす。各々の第１側壁７は、胴部５の下端部において底部６まで下方に向けて第１水平方向の内側に傾斜して延びる傾斜面部７ａを有する。なお傾斜面部７ａを設けない構成としてもよい。

【0032】

各々の第２側壁８は、口部３よりも第２水平方向の外側に設けられる。また、各々の第２側壁８は胴部５において、上下方向の実質的な全長にわたり略平面状をなす。

【0033】

２つの第１側壁７はそれぞれ、第１水平方向の外側に凸となり上下方向に延びる稜線によって形成される第１折り曲げ予定部９を有する。第１折り曲げ予定部９はそれぞれ、第１側壁７の第２水平方向の中央部において肩部４の傾斜部４ｂの上端から胴部５の下端部まで、より具体的には傾斜面部７ａの上端まで延在する。なお第１折り曲げ予定部９を胴部５の下端まで延在する構成としてもよい。

【0034】

第１折り曲げ予定部９は稜線と同様の方向に延びる凹リブによって形成してもよい。この場合、凹リブは水平断面において第１水平方向の内側に凸となるＵ字形状又はＶ字形状をなす。

【0035】

２つの第２側壁８はそれぞれ、胴部５の上端部において、第１水平方向に延びる凹リブによって形成される第２折り曲げ予定部１０を有する。この場合、凹リブは第１水平方向に垂直な断面において第２水平方向の内側に凸となるＵ字形状又はＶ字形状をなす。第２折り曲げ予定部１０は凹リブと同様の方向に延びる稜線によって形成してもよい。本実施形態では、第２折り曲げ予定部１０を形成する凹リブは、胴部５の上端部に全周にわたって設けられる周リブの一部であり、当該周リブは下方に向けて縮径する段差部を形成する。なお、第２折り曲げ予定部１０を形成する凹リブの構成はこれに限らない。

【0036】

２つの第２側壁８はそれぞれ、胴部５の下端部において、第１水平方向に延びる凹リブによって形成される第３折り曲げ予定部１１を有する。この場合、凹リブは第１水平方向に垂直な断面において第２水平方向の内側に凸となるＵ字形状又はＶ字形状をなす。第３折り曲げ予定部１１は凹リブと同様の方向に延びる稜線によって形成してもよい。本実施形態では、第３折り曲げ予定部１１を形成する凹リブは、第２側壁８の範囲内に限定して設けられる。なお、第３折り曲げ予定部１１を形成する凹リブの構成はこれに限らない。

【0037】

２つの第２側壁８はそれぞれ、第２折り曲げ予定部１０と第３折り曲げ予定部１１の間の領域を商品ラベルなどを設ける加飾領域として使用することができる。

【0038】

２つの第１側壁７はそれぞれ、胴部５の下端部において互いに同じ上下方向高さでそれぞれ第２水平方向の内側から外側に向けて上方に傾斜して延びる凹リブによって形成される２つの第４折り曲げ予定部１２を有する。この場合、凹リブは第２水平方向に垂直な断面において第１水平方向の内側に凸となるＵ字形状又はＶ字形状をなす。第４折り曲げ予定部１２は凹リブと同様の方向に延びる稜線によって形成してもよい。

【0039】

図５～図６に示すように、容器１は、２つの第１側壁７をそれぞれ第１折り曲げ予定部９を折れ線部として内側に折り込む（つまり谷折りする）ことにより、折り畳み可能である。より具体的には容器１は、折り畳み工程において、非折り畳み状態から、２つの第１側壁７をそれぞれ、第１折り曲げ予定部９と２つの第４折り曲げ予定部１２をそれぞれ折れ線部として内側に折り込み、２つの第２側壁８をそれぞれ、第２折り曲げ予定部１０と第３折り曲げ予定部１１をそれぞれ折れ線部として内側に折り込むことにより、折り畳み状態とされる。

【0040】

このような折り畳みは、第１折り曲げ予定部９を山折りした場合に比べ、第２水平方向に厚くなり、山折りに比べて折り返しが多くなるため、形状記憶ポリマーを用いない構成の場合では復元力が高まり易く、折り畳み状態を維持しにくくなる。また、第１折り曲げ予定部９を山折りにすると、第１水平方向の面積が大きくなり、保管・輸送の際に不利が生じ易くなる。本実施形態のような第１折り曲げ予定部９の谷折りを含む折り畳みと冷却後の形状記憶によれば、このような問題を回避することができる。

【0041】

本発明は前述した実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

【0042】

したがって、前述した実施形態の容器１は、形状記憶ポリマー又は形状記憶ポリマーとそれ以外の樹脂との混合物によって形成され、形状記憶ポリマーのガラス転移温度が４５～１００℃であり、口部３、肩部４、胴部５及び底部６をこの順に有する角形ボトル状をなし、互いに対向する２つの側壁をそれぞれ、上下方向に延びる稜線又は凹リブによって形成される折り曲げ予定部を折れ線部として内側に折り込むことにより、折り畳み可能な容器１である限り変更可能である。

【0043】

また、前述した実施形態の容器１の製造方法は、形状記憶ポリマー又は形状記憶ポリマーとそれ以外の樹脂との混合物を、形状記憶ポリマーのガラス転移温度以上の内面温度に設定した成形型を用いてブロー成形することで、口部３、肩部４、胴部５及び底部６をこの順に有する容器１を形成するブロー成形工程と、容器１を折り畳む折り畳み工程と、折り畳み状態の容器１をガラス転移温度未満まで冷却する冷却工程と、を有する、容器１の製造方法である限り変更可能である。

【実施例0044】

形状記憶ポリマーとしてＳＭＰテクノロジーズ社製のＭＭ－４５２０（Ｔｇ４５℃グレード、ポリウレタン系）を材料とするプリフォーム（前駆体）を用いた２軸延伸ブロー成形により、図１～図６に示す容器のサンプル１～３を製作した。サンプル１～３は胴部の厚さのみを相違させ、サンプル１は２５０μｍ、サンプル２は４００μｍ、サンプル３は５００μｍとした。ブロー成形工程ではプリフォーム温度を１３０℃とし、ブロー圧を２．５ＭＰａとし、金型内面温度を５５℃とした。容器の賦形後に折り畳み工程と冷却工程を行った。折り畳み工程はＴｇ以上となる５０℃で行った。なお、同様のサンプルを押し出しブロー成形によって形成する場合、例えば、押し出しパリソン温度を１３０～２００℃とし、ブロー圧を０．５ＭＰａとし、金型内面温度を５５℃とすることができる。

【0045】

そして、各々のサンプルについて、折り畳み（第１側面、つまり第１、第４折り曲げ予定部の折り込み、第２側面、つまり第２、第３折り曲げ予定部の折り込み）の容易性、折り畳み状態の持続性をそれぞれ評価した。その結果、サンプル１～３は、第１側面の折り込み容易性、第２側面の折り込み容易性、折り畳み状態の持続性のいずれも良好であった。

【符号の説明】

【0046】

１ 容器
２ 収容空間
３ 口部
３ａ 雄ねじ部
３ｂ 係止リング
３ｃ ネックリング
４ 肩部
４ａ 膨出部
４ｂ 傾斜部
５ 胴部
６ 底部
６ａ 接地部
７ 第１側壁
７ａ 傾斜面部
８ 第２側壁
９ 第１折り曲げ予定部
１０ 第２折り曲げ予定部
１１ 第３折り曲げ予定部
１２ 第４折り曲げ予定部
Ｏ 中心軸線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】