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JP7570785B2 - 積層容器 - Google Patents

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JP7570785B2 JP2021078151A JP2021078151A JP7570785B2 JP 7570785 B2 JP7570785 B2 JP 7570785B2 JP 2021078151 A JP2021078151 A JP 2021078151A JP 2021078151 A JP2021078151 A JP 2021078151A JP 7570785 B2 JP7570785 B2 JP 7570785B2
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  • Details Of Rigid Or Semi-Rigid Containers (AREA)
  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

本開示は、積層容器に関する。
現在、環境への負荷の低減などの社会的要望から、樹脂製の容器をリサイクルすることが求められている。その一方で、容器の胴部等に印刷、転写、蒸着又は塗装等の手段によって加飾を施して美観を起こさせたり商標、商品名、製造者名又は内容物の説明等を表示させた容器が広く用いられている(例えば、特許文献1)。これらの容器をリサイクルしようとする場合、印刷に用いられたインク等を完全に除去することが難しいため、容器を分別しリサイクルすることが難しかった。
このような問題に対して、例えば特許文献2には、容器の胴部及びキャップの周囲に商品名や内容物の説明を表示したシュリンクラベルを巻回し、リサイクル時にはシュリンクラベルを容器本体から取り外すことによってリサイクルし易くした容器が提案されている。
特開2010-149910号公報 特開2012-176760号公報
しかしながら、特許文献2に記載のシュリンクラベル付き容器では、容器本体の他にシュリンクラベルを別途用意する必要があるほか、環境への負荷を考慮して容器本体を薄肉化しようとするとシュリンクラベルの装着が困難になる場合があり、これらの点において改善の余地があった。
本開示は、このような問題点を解決することを課題とするものであり、その目的は、環境への負荷を抑制しつつリサイクルをし易くすることが可能な積層容器を提案することである。
本開示の積層容器は、
内容物を収容する胴部と、前記胴部の上端部に連なる口部と、前記胴部の下端部を閉塞する底部とを有する容器層と、
少なくとも前記胴部において前記容器層を外側から覆うラベル層と
を備え、
前記ラベル層は、前記容器層の最外面に当接する破断が容易な破断層と、前記破断層の外側に設けられ破断が困難な難断層とを備える積層構造を有し、
前記容器層の最外面及び前記ラベル層の前記破断層は、互いに剥離可能な材料で形成されており、
前記胴部の一部における前記ラベル層には、前記積層構造において前記難断層を有しない易引裂部が設けられていることを特徴とする。
また、本開示の積層容器は、上記構成において、前記積層容器は押出ブロー成形によって形成されており、前記易引裂部の下部は、前記底部に設けられたピンチオフ部に繋がるように形成されていることが好ましい。
また、本開示の積層容器は、上記構成において、前記ピンチオフ部には、前記底部から垂下する摘み部が設けられており、前記易引裂部の下部は、前記摘み部に重なるように形成されていることが好ましい。
また、本開示の積層容器は、上記構成において、前記易引裂部は略上下方向に延びており、前記易引裂部の上端部は、前記口部まで延在していることが好ましい。
また、本開示の積層容器は、上記構成において、前記破断層の破断点伸度は、前記難断層の破断点伸度よりも小さいことが好ましい。
また、本開示の積層容器は、上記構成において、前記破断層の破断点強度は50MPa以下であり、前記破断層と前記難断層の破断点伸度の差は50%以上であることが好ましい。
本開示によれば、環境への負荷を抑制しつつリサイクルをし易くすることが可能な積層容器を提案することができる。
本開示の一実施形態に係る積層容器の正面一部断面図である。 本開示の一実施形態に係る積層容器の側面図である。 本開示の一実施形態に係る積層容器の底面図である。 図1におけるA部詳細図である。 本開示の一実施形態に係る積層容器における易引裂部の断面図である。
以下、図面を参照して、本開示をより具体的に説明する。
図1は、本開示の一実施形態である積層容器100の構成を示す正面図である。積層容器100は、内容物の収容空間Sを形成する平面視で略楕円形状(図3参照)を有する胴部20と、胴部20の上端部に肩部30を介して連なり内容物を供給し排出する開口10aを内側に形成する口部10と、胴部20の下端部を閉塞する底部40とを備えている。口部10の外周面には、図1に示すように、キャップやポンプ等をねじ係合によって装着可能とする雄ねじ部10bが設けられている。図1に一部断面で示すボトル層22(容器層)が、図1の口部10、肩部30、胴部20及び底部40の全領域を形成している。
なお、本明細書、特許請求の範囲および図面では、口部10が位置する側を上方(図1における上側)とし、底部40が位置する側を下方(図1における下側)とする。また、積層容器100の層構成の説明においては、収容空間S側を内側とし、積層容器100の難断層24cの側を外側とする。また、径方向外側とは、図1における積層容器100の中心軸線Oを通り中心軸線Oに垂直な直線に沿って中心軸線Oから離れる方向であり、径方向内側とは、当該直線に沿って中心軸線Oに向かう方向を意味するものとする。
胴部20は、図4Aに示すように、内容物の収容空間Sを形成する上述のボトル層22と、ボトル層22を外側から覆うラベル層24とを備えている。本実施形態では、胴部20のみならず、ボトル層22の全領域において外側をラベル層24が覆っている。しかし、この態様には限定されず、少なくとも胴部20の一部においてボトル層22がラベル層24によって覆われていればよい。本実施形態では、後述のように、ラベル層24が形成されている全領域において、ボトル層22の厚みがラベル層24の厚みよりも厚く構成されている。
積層容器100の骨格を形成するボトル層22は、例えば、ポリエチレン(PE)若しくはポリプロピレン(PP)などのポリオレフィン系樹脂、又はポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリシクロへキシレンジメチレンテレフタレート(PCT)若しくはポリエチレンナフタレート(PEN)などのポリエステル系樹脂を主材とする樹脂によって形成することができる。例えば、ボトル層22にポリエチレンを用いる場合には、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)又は高密度ポリエチレン樹脂(HDPE)を用いることができ、HDPEやPPを用いた場合には、積層容器100に高い剛性を付与することができる。また、単一のPET樹脂を用いた場合には、PETボトルとして回収、リサイクルできる可能性もある。ボトル層22は、ポリオレフィン系樹脂及びポリエステル系樹脂以外の他の樹脂で形成した樹脂層であってもよい。また、ボトル層22は、ポリオレフィン系樹脂又はポリエステル系樹脂等のバージン材のほか、バージン材に再生材を混合した樹脂層であってもよい。また、バージン材の層及び再生材を含む層を積層することもできる。また、ボトル層22は、再生材のみにより構成されていてもよい。
ボトル層22は、上述のポリオレフィン系樹脂等のバージン材、バージン材と再生材との混合材又は再生材のみによって構成された単一の樹脂層であることが好ましい。ボトル層22を単一の樹脂層とすることによって、ラベル層24を剥離させることのみによって積層容器100の分別が完了する。また、ラベル層24を分別したボトル層22をリサイクルすることで、単一材料のリサイクル材として利用することができるため、よりリサイクル適性を向上させることができる。しかし、この態様には限定されず、ボトル層22は、例えばまとめて分別可能な複数の樹脂層を積層して構成してもよい。複数の樹脂層を含む例としては、例えばボトル層22を、ポリプロピレンのバージン材と再生材との混合材、並びにポリプロピレンのバージン材を含む複数の樹脂層で構成する場合が挙げられる。本実施形態では、ボトル層22としてポリプロピレンのバージン材を用いている。
また、ボトル層22は、着色材を含まないことが好ましい。ボトル層22が着色材を含まないことによって、積層容器100のリサイクルによって着色材を含まないリサイクル材料として利用することができる。しかし、この態様に限定されず、ボトル層22は、着色材を含んでいてもよい。
本実施形態において、ボトル層22の厚みは170μmである。ボトル層22の厚みは、150μm以上200μm以下であることが望ましい。このようにボトル層22を薄肉で形成することによって使用する樹脂量を減らすことができるため、環境への負荷を低減することができる。
本実施形態において、ラベル層24は、図4Aに示すように、内側から破断層24a、接着層24b、難断層24cの順に並べられて積層されている。本実施形態において破断層24aは、後述するように分別者が容易に破断可能な破断点強度及び破断点伸度を備えている。また、難断層24cは、分別者が容易に破断することができない破断点伸度を有している。
図1に示すように、胴部20には、略上下方向に延びる2本の易引裂部26が設けられている。本実施形態において、易引裂部26は底部の摘み部41から口部10の開口10aに至るまで略上下方向に延びている。易引裂部26は、図4Bに示すように、ラベル層24のうち接着層24b及び難断層24cが設けられておらず、破断層24aが胴部20の表面に露出している部位である。後述するように、分別者が底部40の摘み部41を起点に易引裂部26に沿って破断層24aを容易に破断させながらラベル層24を上方に向かって剥離していくことができる。本実施形態では、図1から図3に示すように、易引裂部26は、正面中央位置よりも側方寄りに設けられているが、この態様には限定されず、任意の周方向位置に設けてもよい。
底部40は、周縁部よりも底上げされた凹所43が設けられており、図1及び図3に示すように、凹所43には図の左右方向に延びる摘み部41が形成されている。摘み部41は、図3に示すように底部40において図の左右方向に延びるピンチオフ部45に沿って設けられている。
本実施形態に係るボトル層22とラベル層24の積層構造は、押出成形によってボトル層22とラベル層24とが積層された積層パリソンを形成し、次にその積層パリソンに対してブロー成形を行うことによって形成されている。ピンチオフ部45は、ブロー成形の割り金型による食い切りによって形成されるが、ラベル層24がボトル層22と比べて薄く形成されているため、ピンチオフ部45におけるラベル層24は融着されていない状態である。また、ブロー成形の割り金型の下端部には、摘み部41の外形形状を画定する凹部が形成されており、当該凹部による積層パリソンの食い切りによって摘み部41が形成されている。ラベル層24は摘み部41の下端部においても融着されていない状態である。
図3に示すように、略上下方向に延びる易引裂部26の下端部は、底部40のピンチオフ部45の領域と繋がっており、摘み部41に重なるように設けられている。すなわち、ラベル層24における破断層24a及び接着層24bが設けられていない領域が、摘み部41の側面を経由して下端部まで延材している。この構成によって、分別者が摘み部41の下端部における易引裂部26の間の融着されていないラベル層24(難断層24c、接着層24b及び破断層24aを含む領域)を下端部から上方に向かってボトル層22から剥離することによって、破断層24aを易引裂部26に沿って容易に破断することができる。
なお、仮に摘み部41が設けられていない場合であっても、易引裂部26の下端部がピンチオフ部45に繋がるように構成することによって、分別者がピンチオフ部45における易引裂部26の間の融着されていないラベル層24(難断層24c、接着層24b及び破断層24aを含む領域)をピンチオフ部45を起点に上方に向かってボトル層22から剥離することによって、破断層24aを易引裂部26に沿って容易に破断することができる。
破断層24aは、ラベル層24の最内面を形成しており、ボトル層22の最外面に当接している。破断層24aは、ボトル層22の最外面とは互いに相溶性が無くボトル層22から剥離可能な材料で形成されている。ボトル層22にポリオレフィン系樹脂を主材とする樹脂を用いる場合の破断層24aの材料としては、例えば、エチレン-ビニルアルコール共重合樹脂(EVOH)、ポリアミド(ナイロン)、ポリエステル系樹脂(ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリシクロへキシレンジメチレンテレフタレート(PCT)又はポリエチレンナフタレート(PEN)など)、ポリカーボネイト(PC)、アイオノマー(商品名:ハイミラン(登録商標))又は環状オレフィンコポリマーなどを用いることができる。また、ボトル層22にポリエステル系樹脂を主材とする材料を用いる場合、破断層24aには、EVOH、ポリアミド、ポリオレフィン系樹脂、PC、アイオノマー又は環状オレフィンコポリマーなどを用いることができる。本実施形態では、破断層24aとしてEVOHを用いている。破断層24aに用いたEVOHの破断点強度は34MPa、破断点伸度は15%以下である。なお、破断層24aの破断し易さを考慮すると、破断層24aの破断点強度は50MPa以下、破断点伸度は10%以上25%以下であることが好ましい。
本実施形態では、ラベル層24における難断層24cは、図4Aに示すように、接着層24bを介して破断層24aに積層されている。難断層24cには、印刷、転写、蒸着、塗装又は着色材の添加等の手段によって加飾が施されている。着色材は、例えば顔料が添加されたマスターバッチなどである。加飾は、例えば利用者に美観を起こさせるデザイン、商標、商品名、製造者名又は内容物の説明などの表示が挙げられる。
なお、加飾は、ラベル層24を構成する少なくとも1つの樹脂層に対して施せばよく、加飾を施す樹脂層は難断層24cには限定されない。
また、難断層24cに光沢PPやマットPPを用いて積層容器100の外面に光沢感や艶消し感を付与するように構成してもよい。
難断層24cの材料には、例えば、LDPE、LLDPE又はHDPEなどのポリエチレン(PE)若しくはポリプロピレン(PP)などのポリオレフィン系樹脂又はポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリシクロへキシレンジメチレンテレフタレート(PCT)若しくはポリエチレンナフタレート(PEN)などのポリエステル系樹脂を主材とする樹脂を用いることができる。本実施形態では、難断層24cとしてLDPEを用いている。難断層24cに用いたLDPEの引張降伏応力は13MPa、破断点伸度は100%である。なお、難断層24cの破断点伸度は100%以上であることが好ましい。
また、破断層24aと難断層24cの破断点伸度の差は50%以上であることが好ましい。従来は、分別時にラベル層24を引き裂こうとしても、ラベル層24に形成されたLDPEなどが伸びてしまい、容易に破断することができない場合があった。本実施形態では、周方向の一部に難断層24cを有しない易引裂部26を設けるとともに、破断層24aと難断層24cとの間で伸び率に有意な差を設けることによって、摘み部41を起点に易引裂部26のみを選択的に破断させながらラベル層24における少なくとも2本の易引裂部26の間の領域を上方に向かってボトル層22から剥離させることができる。そして、破断された易引裂部26を起点に残りのラベル層24もボトル層22から容易に剥離することができる。
ラベル層24の構成として、最内層にボトル層22の最外面との相溶性が無く剥離可能な破断層24aを配置し、接着層24bを介して難断層24cを配置することによって、例えば、ガスバリア性を確保するために破断層24aにEVOHを使用したいが環境下の水分によってEVOHに加飾を施すと劣化してしまう場合にも、EVOHの外側にポリエチレン又はポリプロピレン製の難断層24cを設けることによって、難断層24cに耐環境性に優れた加飾を施すことができる。
なお、本実施形態のラベル層24は、破断層24aの外側に接着層24bを介して難断層24cを積層するように構成したが、この態様には限定されない。破断層24a又は難断層24cの少なくともいずれか一方に接着樹脂を混合し、接着層24bを用いずに難断層24cを破断層24aに接着し積層するようにしてもよい。また、難断層24cの外側に更に別の樹脂層を設けるようにしてもよい。
本実施形態では、例えば薄肉化された容器への印刷が容易なインクジェット印刷を用いた場合、分別時にラベル層24をボトル層22から剥離し除去することによって分別することができる。従って、薄肉化による環境負荷の低減と容器の容易な分別とを両立させることができる。また、加飾にシルク印刷を用いた場合には、洗浄によって印刷を除去できる場合もあるが、本実施形態では洗浄の必要も無い。
ラベル層24の厚みは、5μm以上200μm以下であることが好ましい。本実施形態では、ラベル層24の厚みは50μmである。ラベル層24の厚みが5μm未満の場合にはラベル層24の形成が難しく、ラベル層24の厚みが200μmを超えるとラベル層24を剥離して除去することが困難になる。
また、ラベル層24の厚みは、30μm以上100μm以下であることが更に好ましい。ラベル層24の厚みが30μm未満では積層構造の形成が難しく、ラベル層24の厚みを100μm以下とすることによって、上述のボトル層22の厚みよりも薄くすることができるので、分別時にラベル層24を剥離し除去し易くすることができる。
また、ラベル層24の厚みは、40μm以上80μm以下であることが更に好ましい。厚みが40μm以上であれば、シュリンクラベルと同等の厚みとすることができ、容易に形成して印刷などの加飾が可能となる。また、厚みを80μm以下とすることによって、分別時にラベル層24を更に剥離し除去し易くすることができる。
本実施形態では、ラベル層24の全領域が、ボトル層22から剥離可能に構成されている。このような構成によって、積層容器100の分別時に加飾が施されたラベル層24を全てボトル層22から剥離して容易に分別することができる。
なお、ラベル層24は必ずしも全領域がボトル層22から剥離可能ではなくてもよい。例えば、ラベル層24が積層容器100の口部10から底部40に至る全領域に設けられ、口部10の雄ねじ部10bのような複雑な凹凸によってラベル層24とボトル層22とが部分的に固定されるように構成してもよい。また、ラベル層24とボトル層22とが粘着剤等によって剥離可能な状態で接着されていてもよい。
また、積層容器100の口部10や底部40などの外面に貫通孔を形成し、貫通孔から空気を送り込むことでラベル層24がボトル層22から容易に剥離するようにしてもよい。
このボトル層22とラベル層24の積層構造は、押出成形によってボトル層22とラベル層24とが積層された積層パリソンを形成し、次にその積層パリソンに対してブロー成形を行うことによって積層容器100を製造する例に基づいて説明したが、この態様には限定されない。積層容器100の製造は、ボトル層22とラベル層24とが積層された積層プリフォームを延伸ブロー成形することによって形成するようにしてもよい。
以上述べたように、本実施形態に係る積層容器100は、内容物を収容する胴部20と、胴部20の上端部に連なる口部10と、胴部20の下端部を閉塞する底部40とを有する容器層(ボトル層22)と、少なくとも胴部20において容器層を外側から覆うラベル層24とを備え、ラベル層24は、容器層の最外面に当接する破断が容易な破断層24aと、破断層24aの外側に設けられ破断が困難な難断層24cとを有し、容器層の最外面及びラベル層24の破断層24aは、互いに剥離可能な材料で形成されており、胴部20の一部におけるラベル層24には、難断層24cを有しない易引裂部26が設けられるように構成した。このような構成の採用によって、使用後に加飾が施された薄厚のラベル層24をボトル層22から剥離することによって分別が完了するので、環境への負荷を抑制しつつリサイクルをし易くすることができる。特に本実施形態では、破断層24aよりも難断層24cを破断しにくくすることによって、易引裂部26のみを選択的に破断させることができる。そして、破断された易引裂部26を起点に残りのラベル層24もボトル層22から容易に剥離することができる。
また、本実施形態では、積層容器100は押出ブロー成形によって形成されており、易引裂部26の下部は、底部40に設けられたピンチオフ部45に繋がるように構成した。このような構成の採用によって、分別者がピンチオフ部45における易引裂部26の間の融着されていないラベル層24(難断層24c、接着層24b及び破断層24aを含む領域)をピンチオフ部45を起点に上方に向かってボトル層22から剥離することによって、破断層24aを易引裂部26に沿って容易に破断することができる。
また、本実施形態では、ピンチオフ部45には、底部40から垂下する摘み部41が設けられており、易引裂部26の下部は、摘み部41に重なるように構成した。このような構成の採用によって、分別者が摘み部41の下端部における易引裂部26の間の融着されていないラベル層24(難断層24c、接着層24b及び破断層24aを含む領域)を下部から上方に向かってボトル層22から剥離することによって、破断層24aを易引裂部26に沿って容易に破断することができる。
また、本実施形態では、易引裂部26は略上下方向に延びており、易引裂部26の上端部は、口部10まで延在するように構成した。このような構成の採用によって、容器全体にわたってラベル層24を剥がし易くすることができる。
また、本実施形態では、破断層24aの破断点伸度は、難断層24cの破断点伸度よりも小さくなるように構成した。このような構成の採用によって、破断層24aと難断層24cとで破断点伸度に差を設けて、破断層24aを容易に破断可能とすることができる。
また、本実施形態では、破断層24aの破断点強度は50MPa以下であり、破断層24aと難断層24cの破断点伸度の差は50%以上であるように構成した。このような構成の採用によって、破断層24aの破断点強度を小さくし、破断層24aと難断層24cの破断点伸度により有意な差を設けることで、破断層24aをさらに容易に破断可能とすることができる。
本開示を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部に含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部を1つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。
例えば、本実施形態では、口部10の外周面に雄ねじ部10bを設けて、装着キャップやポンプ等をねじ係合によって装着可能に構成したが、この態様には限定されない。口部10には、雄ねじ部10bに代えて、又は雄ねじ部10bとともに、打栓係合により装着キャップやポンプ等を装着するための環状突部を設けるようにしてもよい。また、口部10に係合部を設けない構成としてもよい。
また、本実施形態では、積層容器100を、押出成形によって形成された積層パリソンをブロー成形することによって形成するか、又は積層プリフォームを延伸ブロー成形することによって形成する例を示したが、これらの態様には限定されない。積層容器100は、例えば二色成形によって形成してもよいし、複数のプリフォームを金型にセットして延伸ブロー成形を行うことによって形成してもよい。また、ボトル層22(容器層)とラベル層24の積層構造は、押出成形以外の方法で形成することも可能である。
また、本開示は、図1から図3に示すような胴部20が平面視で略楕円形状を有する態様の積層容器100のみならず、単に長軸と短軸を有する扁平形状であってもよい。また、角形容器、パウチ容器又はカップ容器などにも広く適用することができる。
また、本実施形態では、易引裂部26を周方向の2箇所に設けるように構成したが、この態様には限定されない。易引裂部26は、周方向の1箇所又は3箇所以上に設けてもよい。易引裂部26を周方向の1箇所のみに設けた場合でも、易引裂部26とそれ以外(難断層24cで被覆されている領域)との境界部分が容易に引き裂き可能となり、ラベル層24が容易に剥離可能となる。
本開示によれば、環境への負荷を抑制しつつリサイクルをし易くすることが可能な積層容器100を提案することが可能となる。
10 口部
10a 開口
10b 雄ねじ部
20 胴部
22 ボトル層(容器層)
24 ラベル層
24a 破断層
24b 接着層
24c 難断層
26 易引裂部
30 肩部
40 底部
41 摘み部
43 凹所
45 ピンチオフ部
100 積層容器
O 中心軸線
S 収容空間

Claims (6)

  1. 内容物を収容する胴部と、前記胴部の上端部に連なる口部と、前記胴部の下端部を閉塞する底部とを有する容器層と、
    少なくとも前記胴部において前記容器層を外側から覆うラベル層と
    を備え、
    前記ラベル層は、前記容器層の最外面に当接する破断が容易な破断層と、前記破断層の外側に設けられ破断が困難な難断層とを備える積層構造を有し、
    前記容器層の最外面及び前記ラベル層の前記破断層は、互いに剥離可能な材料で形成されており、
    前記胴部の一部における前記ラベル層には、前記積層構造において前記難断層を有しない易引裂部が設けられていることを特徴とする積層容器。
  2. 前記積層容器は押出ブロー成形によって形成されており、前記易引裂部の下部は、前記底部に設けられたピンチオフ部に繋がるように形成されている、請求項1に記載の積層容器。
  3. 前記ピンチオフ部には、前記底部から垂下する摘み部が設けられており、前記易引裂部の下部は、前記摘み部に重なるように形成されている、請求項2に記載の積層容器。
  4. 前記易引裂部は略上下方向に延びており、前記易引裂部の上端部は、前記口部まで延在している、請求項2又は3に記載の積層容器。
  5. 前記破断層の破断点伸度は、前記難断層の破断点伸度よりも小さい、請求項1から4のいずれか一項に記載の積層容器。
  6. 前記破断層の破断点強度は50MPa以下であり、前記破断層と前記難断層の破断点伸度の差は50%以上である、請求項5に記載の積層容器。
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