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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-12-19
(45)【発行日】2022-12-27
(54)【発明の名称】積層剥離ボトル及びその製造方法
(51)【国際特許分類】
   B65D 1/02 20060101AFI20221220BHJP
【FI】
B65D1/02 111
B65D1/02 221
B65D1/02 230
【請求項の数】 6
(21)【出願番号】P 2018201463
(22)【出願日】2018-10-26
(65)【公開番号】P2020066459
(43)【公開日】2020-04-30
【審査請求日】2021-08-16
(73)【特許権者】
【識別番号】000206185
【氏名又は名称】大成化工株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100104444
【弁理士】
【氏名又は名称】上羽 秀敏
(74)【代理人】
【識別番号】100107593
【弁理士】
【氏名又は名称】村上 太郎
(72)【発明者】
【氏名】小川 幸弘
(72)【発明者】
【氏名】宮武 諭
(72)【発明者】
【氏名】村富 俊之
【審査官】田中 一正
(56)【参考文献】
【文献】特許第6112385(JP,B2)
【文献】特開2015-105116(JP,A)
【文献】特開2007-091280(JP,A)
【文献】特開2014-091531(JP,A)
【文献】特表平06-503789(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2007/0040306(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B65D 1/02
B65D 77/04
B29C 49/22
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
有底筒状の胴部を有する外層ボトルと、該外層ボトルの内面に剥離可能に積層形成された内層袋とを備え、該内層袋は、内容液が内部に収容され、内容液が減少するにしたがって収縮変形し、前記内層袋の底面には径方向に沿って延びる被保持リブが形成され、前記外層ボトルの底面には、前記内層袋の被保持リブを挟み込んで保持する対の保持リブが形成され、前記外層ボトルには、前記内層袋との間の空間に外気を導入するための外気導入孔が設けられている、積層剥離ボトルにおいて、
前記外気導入孔は、前記外層ボトルの胴部下端近傍の外周面に開口形成されているとともに、前記被保持リブが延びる方向に沿う直線を含む平面と前記外層ボトルの胴部外周面とが交差する位置に形成されている、積層剥離ボトル。
【請求項2】
請求項1に記載の積層剥離ボトルにおいて、前記内層袋は、前記外層ボトルの内面に積層形成されてそこから剥離していない状態で、前記外気導入孔に内面側から嵌まり込む側面リブを一体に有する、積層剥離ボトル。
【請求項3】
請求項2に記載の積層剥離ボトルにおいて、前記被保持リブの少なくとも一端は前記外層ボトルの底壁の外周縁まで延びており、前記側面リブは、前記内層袋が前記外層ボトルの内面に積層形成されてそこから剥離していない状態で、前記被保持リブの前記一端から上方に向かって延びている、積層剥離ボトル。
【請求項4】
請求項1,2又は3に記載の積層剥離ボトルにおいて、前記外層ボトルの胴部は、比較的大径の胴部本体部と、該胴部本体の下部に連設された比較的小径の胴部下端部とを有し、前記外気導入孔は前記胴部下端部に設けられている、積層剥離ボトル。
【請求項5】
請求項1,2又は3に記載の積層剥離ボトルにおいて、前記外層ボトルの胴部は断面円形状乃至楕円形状であり、前記外層ボトルの胴部外周面の下端部近傍には周方向少なくとも1箇所に平坦な切欠き状部分が設けられ、該切欠き状部分に前記外気導入孔が形成されている、積層剥離ボトル。
【請求項6】
請求項1~5に記載の積層剥離ボトルの製造方法であって、
外層の内面に内層が積層されたチューブ状の積層パリソンを押出成形する工程と、
前記積層パリソンの下部をブロー成形の割り金型の型締め時に割り金型に設けたピンチオフ刃により切断する工程と、
前記ブロー成形の割り金型の型締め後に前記積層パリソン内に圧縮エアを吹き込むことにより前記積層剥離ボトルを成形する工程と、を有し、
前記ピンチオフ刃は、成形される外層ボトルの保持リブの下端面に沿う第1部分と、成形される外層ボトルの胴部外周面に沿う第2部分とを有し、
前記型締め時に前記積層パリソンを前記ピンチオフ刃により型締め方向に押し潰して前記ピンチオフ刃に沿う方向の積層パリソンの幅を拡げることにより、前記ピンチオフ刃の第2部分により前記積層パリソンの一部を切断する、積層剥離ボトルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、外層ボトルの内面に内層袋が剥離可能に積層成形された積層剥離ボトル、並びに、その製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
下記の特許文献1には、外層ボトルの内面に、内容物が収容されると共に内容物の減少に伴い減容変形する内層袋が剥離可能に積層形成された有底筒状の積層ボトルが開示されている。
【0003】
この従来の積層ボトルでは、外層ボトルの底面(ボトル底部)に保持リブが形成されている。この保持リブは、内層袋の一部を挟み込んで一体的に保持する部位である。保持リブは、ボトル底部に沿って延びると共にボトル径方向に沿って延びるように形成され、そのリブ長さはボトル底部の直径の少なくとも半分以上の長さとされている。
【0004】
また、外層ボトルの底面には、内層袋との間の空間に外気を吸入させる外気導入孔(吸入溝)が、保持リブの延長線上に位置するように形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特許第5961449号公報
【文献】特許第3817600号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、上記特許文献1には、ブロー成形によって外気導入孔をどのようにして成形するのかについて具体的な開示がない。
【0007】
通常、ブロー成形の割り金型の型締め時にチューブ状のパリソンの下部をピンチオフし、その切断部分でチューブ状のパリソンが径方向に潰されて相対向する半周壁部同士が断面平坦になるように密着一体化して、ブロー成形金型内でパリソンの閉塞された底部が形成される。その後、底部が閉塞されたパリソン内に圧縮エアを吹き込むことによりパリソンを膨らませ、金型内面にパリソンを押し付けることで、ボトル形状に成形する。
【0008】
上記特許文献1に開示されているような積層ボトルのブロー成形の場合、外層の内面に内層が積層されたチューブ状の積層パリソンを多層押出成形法等によって成形し、この積層パリソン内に圧縮エアを吹き込むことで積層ボトルが成形される。かかる多層ブロー成形法により積層ボトルを成形した場合、外層と内層との接着性が高ければ特に問題はないが、特許文献1に開示された積層剥離ボトルのように外層と内層との接着性が小さく、容易に剥離可能である場合、ブロー成形されたボトルの底部に割れが生じやすいという問題がある。すなわち、積層パリソンをピンチオフした場合、図11に示すように、内層の相対向する半周壁21,21同士が密着一体化するが、外層の半周壁22,22の間には内層の端部が存在するため相対向する外層半周壁22,22同士は密着一体化しない状態でピンチオフ刃23,23により切断される。この状態でブロー成形すると図12に示すように外層ボトル24の底壁24aに、ブロー成形の割り金型のパーティングラインに沿って延びるスリット25が形成され、このスリット25内に内層の端部が挟み込まれる構造が得られる。しかし、外層と内層とが剥離容易である場合、図13に示すように外層ボトル24の底壁24aが、スリット25の幅が拡がるように捲り上がる「割れ現象」が生じ、底壁24aが外観上割れたように見えてしまうことがある。
【0009】
特許文献2には、多層ブロー成形法によって成形された積層剥離ボトルにおける上記「割れ現象」を逆に利用した技術が提案されている。すなわち、ブロー成形後にボトル底壁に対してパーティングラインに沿った押圧力を作用させることにより、外層ボトルの底壁を積極的に捲り上がらせる。これにより上記スリットを、外層と内層との間に外気を吸入する外気導入孔として機能させている。
【0010】
一方、特許文献1に開示された構成では、外層の底面に設けた保持リブによって内層の一部を挟み込むことで、保持リブによって外層に剛性が付与され、外層の捲れ上がりが防止される。さらに、保持リブ内で外層に対して内層を食い込ませることで、内層と外層とを強固に固着させており、かかる構造も「割れ現象」の防止に役立っている。
【0011】
上述したように、積層パリソンをピンチオフした場合、保持リブの延長線上で底壁に形成される外気導入孔内には、本願の図12に示すように内層の一部が挟み込まれるはずである。しかし、特許文献1の図5には、外気導入孔が開口状態で形成され、外気導入孔内に内層の一部が挟み込まれていない。このように外気導入孔を開口状態で形成するためには外層に外気導入孔を形成するための別途の金型部材を設けるなど、何らかの成形加工上の工夫が必要になるはずであるが、その具体的な成形方法については開示されていない。
【0012】
また、図12に示すように外気導入孔内に内層の一部が挟み込まれる構造となる場合、外気導入孔が保持リブの延長線上に設けられているとともに保持リブに近接した位置にあるため、保持リブに挟み込まれている内層の第1のリブ状部分と、外気導入孔内に挟み込まれる内層の第2のリブ状部分とが構造的に一体化し、内層の第2のリブ状部分の剛性も高くなってしまうため、第2のリブ状部分が外気導入孔から抜け出しにくくなり、外気導入孔を開口させることが困難となるおそれがある。
【0013】
そこで、本発明は、成形容易でありながら外気導入孔を容易に開口させることが可能な積層剥離ボトル、並びに、その製造方法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】
【0014】
上記目的を達成するために、本発明は、次の技術的手段を講じた。
【0015】
即ち、本発明は、有底筒状の胴部を有する外層ボトルと、該外層ボトルの内面に剥離可能に積層形成された内層袋とを備え、該内層袋は、内容液が内部に収容され、内容液が減少するにしたがって収縮変形し、前記内層袋の底面には径方向に沿って延びる被保持リブが形成され、前記外層ボトルの底面には、前記内層袋の被保持リブを挟み込んで保持する対の保持リブが形成され、前記外層ボトルには、前記内層袋との間の空間に外気を導入するための外気導入孔が設けられている、積層剥離ボトルにおいて、前記外気導入孔は、前記外層ボトルの胴部下端近傍の外周面に開口形成されているとともに、前記被保持リブが延びる方向に沿う直線を含む平面と前記外層ボトルの胴部外周面とが交差する位置に形成されていることを特徴とするものである。
【0016】
かかる本発明の積層ボトルによれば、外層ボトルの底部に位置する部分における保持リブの延長線上、すなわち外層ボトルの底面における保持リブの延長線上ではなく、外層ボトルの胴部下端近傍の外周面に外気導入孔を開口形成させたので、内層袋が、外層ボトルの内面に積層形成されてそこから剥離していない状態で、外気導入孔に内面側から嵌まり込む側面リブを一体に有していても、側面リブと被保持リブとの構造的一体性を緩和して、側面リブの剛性を小さくすることができ、外層ボトルの押圧等によって容易に側面リブを外気導入孔から離脱させ、外気導入孔を開口させることができる。さらに加えて、被保持リブや保持リブの延長線上ではないが、前記被保持リブが延びる方向に沿う直線を含む平面と前記外層ボトルの胴部外周面とが交差する位置に外気導入孔を開口形成させることで、被保持リブ及び外気導入孔をいずれもブロー成形の割り金型のパーティングライン上に位置させることができる。かかる構成により、ブロー成形の割り金型の型締め時に積層パリソンをピンチオフ刃により型締め方向に押し潰して前記ピンチオフ刃に沿う方向の積層パリソンの幅を拡げることで、保持リブ及び被保持リブの下端部と、胴部下端部近傍の外周面とをピンチオフ刃により切断すれば、外気導入孔を外層ボトルの胴部下端近傍の外周面に容易に開口形成することができる。
【0017】
上記本発明の積層剥離ボトルにおいて、前記被保持リブが延びる方向に沿う直線を含む平面は、外層ボトルの軸心をも含む平面であってよい。これによれば、ブロー成形の割り金型の簡素化が図られる。
【0018】
また、前記被保持リブの少なくとも一端は前記外層ボトルの底壁の外周縁まで延びており、前記側面リブは、前記内層袋が前記外層ボトルの内面に積層形成されてそこから剥離していない状態で、前記被保持リブの前記一端から上方に向かって延びていてよい。これによれば、被保持リブに対して側面リブが略直交する関係となり、その屈曲部の存在によって側面リブの変形性を確保できる。なお、被保持リブの長手方向両端が外層ボトルの底壁の外周縁まで延びていてもよく、外気導入孔は、外層ボトルの胴部の直径方向に対向する2箇所に設けられていてよく、そのそれぞれの外気導入孔に嵌まり込む2つの側面リブが内層袋に設けられていてもよい。
【0019】
また、前記外層ボトルの胴部は、比較的大径の胴部本体部と、該胴部本体の下部に連設された比較的小径の胴部下端部とを有し、前記外気導入孔は前記胴部下端部に設けられていてよい。これによれば、比較的小径の胴部下端部に外気導入孔が開口形成されるので、その外気導入孔に達するまで積層パリソンを型締め方向に押し潰してパーティングラインに沿う方向の積層パリソンの幅を拡げることがさらに容易となる。より好ましくは、胴部下端部の高さは、外気導入孔よりも僅かに大きい程度、例えばボトル最下端部からの外気導入孔の上端位置の高さの150%未満、さらに好ましくは120%未満とすることができる。また、胴部下端部の上下方向寸法は、胴部本体部の上下方向寸法の1/8未満とするのが好ましい。さらに、胴部下端部の外周面と胴部本体部の外周面との段差の寸法は、外層ボトルの胴部周壁の肉厚の0.6~1.4倍とするのが好ましい。これによれば、外層ボトルを斜め上方から目視した場合に、外気導入孔が胴部本体部によって隠されるようになり、製品の外観商品性が向上する。
【0020】
また、前記外層ボトルの胴部は断面円形状乃至楕円形状であり、前記外層ボトルの胴部外周面の下端部近傍には周方向少なくとも1箇所に平坦な切欠き状部分が設けられ、該切欠き状部分に前記外気導入孔が形成されていてもよい。
【0021】
上記本発明の積層剥離ボトルは適宜の成形方法により成形することができるが、好ましくはダイレクトブロー成形法により成形することができる。具体的には、外層の内面に内層が積層されたチューブ状の積層パリソンを押出成形する工程と、前記積層パリソンの下部をブロー成形の割り金型の型締め時に割り金型に設けたピンチオフ刃により切断する工程と、前記ブロー成形の割り金型の型締め後に前記積層パリソン内に圧縮エアを吹き込むことにより前記積層剥離ボトルを成形する工程と、を有する製造方法により製造することができる。前記ピンチオフ刃は、成形される外層ボトルの保持リブの下端面に沿う第1部分と、成形される外層ボトルの胴部外周面に沿う第2部分とを有するものを用いることが好ましい。そして、前記型締め時に前記積層パリソンを前記ピンチオフ刃により型締め方向に押し潰して前記ピンチオフ刃に沿う方向の積層パリソンの幅を拡げることにより、前記ピンチオフ刃の第2部分により前記積層パリソンの一部を切断することができる。これにより、第2部分によって積層パリソンを切断することで、外層ボトルの胴部下端近傍の外周面にあたる部位にスリット状の外気導入孔を、その内部に内層袋の側面リブが挟み込まれた状態で形成でき、ブロー成形後に外層ボトルの胴部の押圧変形等によって側面リブを外気導入孔から離脱させることで、胴部側面に形成された外気導入孔を開口させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
図1】本発明の第1実施形態に係る積層剥離ボトルの斜視図である。
図2】同積層剥離ボトルの参考分解図である。
図3】同積層剥離ボトルのX軸方向(パーティングラインに沿う方向)に沿う縦断面を示す縦断面図である。
図4】同積層剥離ボトルの底部近傍のY軸方向(ブロー成形の割り金型の型締め方向)に沿う縦断面を示す拡大斜視断面図である。
図5】同積層剥離ボトルの作用を説明するためのX軸方向に沿う縦断面図である。
図6】同積層剥離ボトルを成形するためのブロー成形金型の型締め方向に沿う縦断面図である。
図7】同ブロー成形金型のパーティングラインに沿う縦断面図である。
図8】本発明の第2実施形態に係る積層剥離ボトルの正面図である。
図9】同積層剥離ボトルの側面図である。
図10】同積層剥離ボトルの斜視図である。
図11】積層パリソンの下部をピンチオフした状態を説明するためのブロー成形型及び積層パリソンの縦断面図である。
図12】積層パリソンからブロー成形された積層ボトルの底部の縦断面図である。
図13】同積層ボトルの外層底面に割れが生じた状態を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【0024】
図1図5は本発明の第1実施形態に係る積層剥離ボトル1を示しており、該積層剥離ボトル1は、外層ボトル2と、該外層ボトル2の内面に剥離可能に積層形成された内層袋3とから主構成されている。外層ボトル2は、吐出容器としての強度やスクイズ性を持たせるために、例えばPETやEVOHなどの合成樹脂材により成形することができ、内層袋3は、外層ボトル2に対して容易に剥離する性質、並びに、内容液の減少に伴って容易に収縮する性質を有する合成樹脂材、例えばポリエチレンなどのポリオレフィン樹脂材により成形できる。
【0025】
外層ボトル2は、下端部が底壁4により閉塞された有底筒状の胴部5と、該胴部5の上端部に肩部6を介して一体的に設けられた口部7とを有する。口部7は円筒状であって、その外周にはキャップ等を螺着するための雄ねじが形成されている。内層袋3は、外層ボトル2の内面に積層形成されるものであるから、基本的には外層ボトル2と同様の構造及び形状を有するが、外層ボトル2に比して肉厚が薄くなっている。内層袋3の内部にはその口部から内容液が充填される。また、外層ボトル2の口部7には、好ましくは内容液を吸い上げるポンプ機構を備える吐出装置が装着される。
【0026】
内層袋3は、外層ボトル2の内面に積層成形された状態では図2に示すように外層ボトル2の内面形状に沿う形状を有するが、収縮性を有する薄肉の袋であるから、内容液の減少に伴って自由な形状に収縮する。図2は分解図として示しているが、図2に示すように内層袋3の形状を維持したまま実際に分解することは不可能であり、現実に分解すると内層袋3は不確定な形状に潰れる。また、図2に示す外層ボトル2は径方向半分を切除した断面斜視図として図示されている。
【0027】
外層ボトル2の胴部5は、図示実施形態では断面円筒状であって、胴部全体の上下方向寸法の約9割を占める胴部本体部5aと、胴部全体の上下方向寸法の約1割の上下方向寸法を有する胴部下端部5bとを有する。胴部下端部5bは、胴部本体部5aの下端に断部を介して一体成形されている。胴部本体部5a及び胴部下端部5bのいずれも横断面円筒状に形成されている。胴部本体部5aは比較的大径に形成され、胴部下端部5bは比較的小径に形成されている。胴部本体部5aと胴部下端部5bとの間の段差の寸法、すなわち本実施形態では胴部本体部5aの半径と胴部下端部5bの半径との差は、図3に示すように、外層ボトル2の胴部5の肉厚と同程度とされている。
【0028】
外層ボトル2の底壁4は、胴部下端部5bの下端縁に一体的に形成されている。底壁4は全体として上方に凸の球面状に形成されている。底壁4の下面は、外層ボトル2の底面を構成する。また、内層袋3の底面は、積層形成された状態では底壁4の内面(すなわち上面)に接触する。
【0029】
内層袋3の底面には、直径方向全長に亘って直線状に延びる被保持リブ8が一体成形されている。一方、外層ボトル2の底面には、図4に示すように、被保持リブ8を挟み込んで保持する対の保持リブ9,9が一体成形されている。各保持リブ9の肉厚は、保持に必要な剛性を持たせるため、被保持リブ8の肉厚より大きい。また、内層袋3の保持をより確実に行うために、これら被保持リブ8及び保持リブ9,9が適所で凹凸嵌合するように、ブロー成形の割り金型の型締め時にピンをこれらリブ8,9に対して側方から突き当てることにより凹凸嵌合構造を形成している。
【0030】
外層ボトル2には、内層袋3との間の空間に外気を導入するための外気導入孔10が設けられている。この外気導入孔10は、直径方向に対向する2箇所で胴部下端部5bの外周面に開口形成されている。特に本実施形態では、外気導入孔10は、被保持リブ8が延びる方向に沿う直線を含むボトル縦断面と胴部下端部5bの外周面とが交差する位置に、上下方向に延びるスリット状に形成されている。
【0031】
一方、内層袋3は、外層ボトル2の内面に積層形成されてそこから剥離していない状態で、外気導入孔10に内面側から嵌まり込む側面リブ11を一体に有している。この側面リブ11は、被保持リブ8に連なるように形成されている。すなわち、被保持リブ8の両端が外層ボトル2の底壁4の外周縁まで延びており、各側面リブ11は、内層袋3が外層ボトル2の内面に積層形成されてそこから剥離していない状態では、被保持リブ8の両端からそれぞれ上方に向かって延びている。
【0032】
図6及び図7は、上記積層剥離ボトル1をダイレクトブロー成形法により成形するためのブロー成形金型12を示している。ブロー成形金型12は、左右一対の割り金型12L,12Rと、ボトルの口部内面形状を成形するとともに圧縮エアを吹き込むためのコアピン13とにより主構成される。
【0033】
各割り金型12L,12Rは、外層ボトルの各部の外表面形状を形成するキャビティを有している。また、各割り金型12L,12Rは、型締め時に積層パリソンの下部を切断するピンチオフ刃を備えている。特に本実施形態では、ピンチオフ刃は、成形される外層ボトルの保持リブの下端面に沿う第1部分14Aと、成形される外層ボトルの胴部下端部の外周面に沿う第2部分14Bとを有している。
【0034】
次に、上記ブロー成形金型12を用いて上記積層剥離ボトル1をブロー成形する方法について説明する。まず、外層の内面に内層が積層されたチューブ状の積層パリソンを、図示しない多層押出成形機のダイスから、片開きしたブロー成形金型12の内部に押出成形する。押出成形された状態の積層パリソンを、図6及び図7において符号Aで示す。
【0035】
次に、図6に示すようにブロー成形金型12を型締めする。このとき、円筒状の積層パリソンがピンチオフ刃の第1部分14Aにより直径方向両側から押されて型締め方向に押し潰され、その結果、ピンチオフ刃の第1部分14Aに沿う方向の積層パリソンの幅が図7に示すように拡がる。ピンチオフ刃の第1部分14Aで押し潰された状態の積層パリソンを図6及び図7に符号Bで示す。図に示すように、積層パリソンが押し潰されてピンチオフ刃14Aに沿う方向の幅が拡がった状態では、型締め時にピンチオフ刃の第2部分14Bによって積層パリソンの側部が切断されることとなるように、押出成形される積層パリソンの直径、並びに、成形される外層ボトル胴部下端近傍の直径が設計されている。
【0036】
そして、型締めが完了すると、積層パリソンの下部がブロー成形の割り金型12L,12Rに設けたピンチオフ刃14A,14Bにより切断される。その後、コアピン13を積層パリソン内に上方から打ち込み、圧縮エアを積層パリソン内に吹き込むことによって、上記積層剥離ボトル1がブロー成形される。
【0037】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、適宜設計変更できる。例えば、図8図10に示す第2実施形態のように、外層ボトル2の胴部下端部を小径円筒状に構成するのではなく、断面円形乃至楕円形状の外層ボトル2の胴部5外周面の下端部近傍に直径方向に対向する2箇所に平坦な切欠き状部分15を設け、この切欠き状部分15に外気導入孔10を形成することもできる。また、外層ボトルの胴部は、上記実施形態では断面円形状のものとして説明したが、断面楕円形状であってもよいし、その他適宜の扁平ボトル形状とすることもできる。
【符号の説明】
【0038】
1 積層剥離ボトル
2 外層ボトル
3 内層袋
4 底壁
5 胴部
5a 本体部
5b 下端部
8 被保持リブ
9 保持リブ
10 外気導入孔
14A ピンチオフ刃の第1部分
14B ピンチオフ刃の第2部分
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13