JP2008534389A - 熱可塑性樹脂で作られた容器、特に瓶 - Google Patents

Abstract

本発明は、加熱された予備成形物のブロー成形またはストレッチブロー成形によって製造された、熱可塑性樹脂の容器（１）、特に瓶であって、凹面が外側を向き、内側に突出し中央のくぼみ(４)のまわりに放射状に広がっている補強凹部（３）を備えた鐘形の凸状の基部（２）を有し、前記凹部（３）が、小さい方の寸法が基部の中心に向かって位置している台形形状を有し、前記凹部（３）が、凹面が内部の方を向き、中央のくぼみ（４）の上端（７）の直ぐ近傍において中央のくぼみ（４）に接続されることによって座面（１０）から中央のくぼみ（４）へ延びる、凸状の台形の部分を形成する弓状部分（６）をそれぞれが含む、熱可塑性樹脂の容器（１）に関する。

Description

本発明は概して、加熱された予備成形物のブロー成形またはストレッチブロー成形によって製造された、ＰＥＴのような熱可塑性樹脂で作られた容器、特に瓶の分野に関し、特に、凹面が容器の外側を向く、球形のキャップの全体形状を有するように半球形で、環状の座面を形成する底部を有し、底部が、容器の内部に向かって突出し、かつ中央のくぼみ、すなわち中央凹所のまわりに放射状に延びている複数の補強凹部を有し、該補強凹部は、短辺が底部の中心を向き、長辺が、容器の底部の周辺に向かって位置する、概ね台形の全体形状を有し、底部が凹部の弓状部分を形成するそのような容器の改良に関する

炭酸ガス入りでない液体を入れるようになっている容器（例えば、食事用の水(table water)を入れるように設計された瓶）は、多くの場合、凹面が外側を向いた、球形のキャップで、比較的高さが低い全体形状を有する半球形の底部を備えている。このような底部は、中央のくぼみの周りに間隔をおいて位置する放射状に延びる複数のリブを備えていることが多いので、リブが様々な形状をとることができ、また任意に、座面（底部が支持部に当たる周辺の領域）を補強するようにボディの壁の基部の上方を延びることができる。通常、この種の底部の高さは、中央のくぼみを含めて、約１０ｍｍ、ときには１５ｍｍになることがある。

このような底部は、それらの頂部の上にある、気が抜けた液体(still liquid)の柱を、変形させずに支持するように形作られている。しかしながら、それらは、内部の過大な圧力による、さらにはわずかに大きな圧力によるさらなる応力に耐える十分な強度を有していない。

炭酸ガス入り液体（例えば、約３から４×１０⁵Ｐａ、さらには１０×１０⁵Ｐａまでの圧力下にある炭酸ガス入り液体）の場合、変形せずに高圧に耐えることができる（「シャンパン」底部などと呼ばれる）より大きく際立った湾曲を有する底部を備えた容器を設計することが知られている。しかしながら、そのような底部は、そのより大きな高さのため、またその大きな壁厚のために、少なくとも部分的に、より非常に多くの熱可塑性樹脂を必要とする。したがって、そのような底部を備えた容器は、より高価であることがわかっており、それらを成形の間、正確に形作ることはより困難である。

容器に栓をする（「不活性化」(inerting)と呼ばれる動作）直前に液体表面の頂部にある自由空隙から空気（と、したがって空気中に含まれる酸素）を除くため、またはわずかに炭酸ガスが入った液体の場合に容器の加圧を改善するために、容易に酸化させることができる、炭酸ガス入りでないある液体を詰めるときに、容器の充填段階の終わりに、炭酸ガス入りでない液体の表面に、不活性で急速に気化する物質（例えば液体窒素）の少量の液体（例えば、一滴）を注ぐことが知られている。この少量の不活性物質は、容器に栓をする動作が一旦終了すると、最後には気化し、その結果、閉じられた容器内には、２×１０⁵Ｐａ未満、通常は約１×１０⁵Ｐａまたは約０．５×１０⁵Ｐａの低い残留圧力下にある不活性ガスがいくらか残っている。

炭酸ガス入りでない液体用の容器のために通常設けられた、わずかに半球形の底部は、変形することなく、上記した低い圧力に確実に耐えることができない。シャンパン底部のような、圧力に対してより強い底部の使用に関して、それらの高い強度およびそれに伴う追加のコストは、意図している用途には過大に思われる。

この状況で、本発明の目的は、気が抜けた液体で満たされ、かつ２×１０⁵Ｐａを越えない、そしてより一般的には約１×１０⁵Ｐａの比較的低い圧力の存在で閉じられるのに適し、炭酸ガスの入っていない液体用の容器のブロー成形またはストレッチブロー成形の通常の条件で正確に容易に成形できる最少の熱可塑性樹脂しか必要とせず、炭酸ガスの入っていない液体用の従来の容器の底部と同じ大きさの高さを有する容器用の、半球形の底部の形成を改良することである。

これらのために、前提項に記載され、本発明にしたがって構成された容器は、補強くぼみのそれぞれが、凹面が、容器の底部によって形成された球形のキャップの凹面の内部の方を向き（言い換えると、容器の外側の方を向き）、中央くぼみの上端の直ぐ近傍において中央くぼみに接続されることによって座面から中央くぼみへと延びる、半球形の台形の部分を形成する弓状部分を含むことを特徴とする。

底部が中央のくぼみのまわりに放射状に延びる、内側に突出した補強凹部を備え、前記凹部が、容器の底部の中心に向かって位置する短辺を有する概ね台形の全体形状を有する、高温の液体で満たされるようになっている容器のような種類の容器を提供することが確かに知られている。

しかしながら、これらの公知の容器では、そのような凹部は、ほぼ平坦な全体形状の弓状部分を有している。ほぼ平坦な弓状部分を備えた概ね台形の凹部を有する、このように設計された容器底部は高温の液体満たされるのに確かに全く満足のいくものであるが、比較的小さな値の残留過大圧力の意図された範囲内では適していない。

本発明によって構成された底部はこれに対して、容器自体の底部にある突出する凹部同士の間に形成されたパネルに関して、および容器の外側に面する同じ向きの二重の凹面を有する前記凹部の弓状部分に関して、半球形のパネルの二重構造を有している。これは、高圧に耐えることができないで、著しく変形することなく、不活性化の動作の後に残るような、約２×１０５Ｐａを超えない比較的低い残留圧力に絶えることができる、２つのレベル上の二重バトレスシステムを構成している。

好適な実施態様では、補強凹部の弓状部分が、中央くぼみに向かってよりも座面に向かっての方が大きい、変化する曲率を有する。

容器底部の、変形に対する抵抗を増すために、容器の底部の突出する凹所同士の間に形成された前記パネルがそれぞれ少なくとも１つの放射状に延びるリブを備えていることが有利である。１つの特定の実施態様において、単一の放射状に延びるリブが各底部パネル上に設けられている。

実際、リブがほぼ真直ぐであること、リブが外側の方を向く凹面を有利なことに有していること、それらの内側の縁が中央のくぼみからある距離に位置していること、すなわち、リブが、座面と、中央のくぼみの間の、座面から始まる間隙の一部の上方にわたってのみ（例えばこの間隙の約半分にわたって）半径方向に延びていることを保証することは容易である。しかしながら、そのことが望まれても、リブの代わりに、他の望ましい形状（例えば三角形の形状）を有する補強レリーフを備えることが可能である。

剛性の所望の程度に応じて、リブが底部の座面またはその他の近くまで底部にのみ沿って延びるか、あるいは座面を超え、もし座面を強化することが望まれるならば容器のボディの基部の上方へ立ち上がる方策がなされてもよい。

現在の応用分野において、特に瓶に関して、底部は丸い全体形状をしており、凹部は等間隔に周方向に間隔をおいている。通常、直径が約５０から７０ｍｍの現在の瓶の場合、凹部の数は３から８である。

純粋に典型例によってのみ与えられる幾つかの好ましい実施形態の次の詳細な説明を読めば本発明がより明確に理解されるであろう。

本発明による方策は、様々な形状と寸法の容器を備える様々な形状の底部において用いることができるが、図は、瓶詰め段階において不活性化処理を受ける前に、気が抜けた液体を入れるようになっている瓶などの、軸対称の円筒全体形状を有する容器を備える、全体が丸い輪郭の底部を、例によってのみ示している。

ここで図１から３を参照すると、参照番号１は、ＰＥＴのような熱可塑性樹脂で作られ、加熱された予備成形物をブロー成形またはストレッチブロー成形によって製造された、瓶のような容器を全体として示している。容器１は、凹面が容器の外側を向いた（したがって、図１において見えるのはこの容器の凹面である）球形のキャップの全体形状を有するように、半球形で、環状の座面１０、すなわち底部の環状の部分であって、それを介して支持部材に載る環状の部分を形成する底部２を有している。底部２は、容器の内部に向かって突出し、中央のくぼみ４、すなわち中央の凹部の周りに放射状に延びる複数の補強凹部３を有している。補強凹部３は、短辺が底部の中心に向かって位置し、長辺が底部の座面１０に向かって位置している概ね台形の全体形状を有している。図１と３においてよりよくわかるように、概ね台形の各凹部３の短辺は、図示の例では、凹部が、頂点が中心に向かって位置するほぼ三角形の全体形状を有するように非常に小さな寸法を有している。

これらの条件の下で、凹部３は、それ自身、短辺が底部の中心に向かって位置し、長辺が座面に向かって位置している概ね台形の全体形状を有している底部パネル５を、凹部３同士の間に形成している。パネル５は、底部５の一部であり、図２と図３においてはっきりとわかるように、半球形になっている。

本発明によれば、凹部３の弓状部分６は、凹面が容器の底部２によって形成された前記の球形のキャップの凹面の内側の方を向いた（言い換えれば、凹面が容器の外側の方を向いた）半球形の台形の部分を形成し、座面１０から中央のくぼみへ、中央のくぼみ４の上端７の直ぐ近くにおいて中央のくぼみに連結されることによって延びている。

図３において特にはっきりとわかるように、互いに交互している、底部のパネル５と凹部３の弓状部分６は、２つの高さで横たわり、かつ容器の外側の方を向いた同じ向きの二重の凹面を有する中央のくぼみ４に心合わせされた半球形の二重構造を形成している。そのような構造は、容器が気のない液体で満たされたときに、容器の剛性を上げるために、例えば不活性動作または加圧動作に続く場合にそうであるように、底部が、約２×１０⁵Ｐaを越えない、実際には約０．５から１×１０⁵Ｐaの範囲のわずかな過大な圧力に、それとわかる変形なしに耐えられるより大きな機械的強度をもたらす。

さらに、そのような容器底部は、局所的にかなり大きな厚さなしに製造でき、言い換えると、標準の底部に対してとほぼ同じ成形条件下で形成することができる。

最後に、本発明にしたがって構成された容器底部２の高さｈは、気の抜けた液体用の標準の容器底部と同じ大きさ、すなわち直径が５０から７０ｍｍの瓶のような容器の場合約１０から１５ｍｍである。

凹部の弓状部分により大きな強度を持たせるためには、それらが、中央のくぼみ４に向かってよりも座面に向かってのほうが大きい、変化する曲率を持つのが有利である。

容器底部２のパネル５の、凹部３同士の間でのより大きな剛性を得るためには、底部２の凹部３同士が、少なくとも１つの各放射状に延びるリブ８によって分離されているのが好ましい。実際、底部２を正確に形成するのをより容易にするためには、たった１つの放射状に延びるリブ８が各パネル５に設けられている。

リブの多くの形状を用いることができるが、モールドをエッチングするとき、図１から３に示すように、リブ８をほぼ真っ直ぐにし、有利には外側の方を向いた凹面をそれらに持たせるのがより簡単である。もし必要ならば、パネル５を、他の形状を有するレリーフ（例えば三角形のレリーフ）によって補強してもよい。リブ８が、座面１０を中央のくぼみ４から分離する間隙全体の上方を延びることは必須ではない。添付の図面に示した典型的な実施形態では、リブ８は上述した間隙の一部（図示の構造ではこの間隙の約半分）の上方だけを延び、内側に向けて半径方向に位置するリブ８の端は中央のくぼみ４からある距離にある。

さらに、端が半径方向外側を向いているリブ８側では、それらが、座面１０に近い点まで延び、あるいは座面１０を越えて延び、図４に示すように、容器１のボディ９の基部の上方に立ち上がるのが考えられ、この後者の構造の目的は座面１０の強度を増すことである。

本発明の方策の、１つの一般的な、しかし限定されるものではない応用は、瓶のような、概ね軸対称の円筒の全体形状を有する容器に対してである。したがって、底部２は一般に、図１から４に示すように、丸い形状を有し、この場合、凹部３は周方向に等間隔に離れている。実際、（比較的多数の凹部３と、間隔をおいたパネル５を必要とするであろう）底部２を十分に強くすることと（比較的少数のレリーフを必要とするであろう）成形の間、底部２を正確に形作ることとの間の、受け入れられる妥協に達するためには、設けられる凹部の数は３と８の間であり、図１から４に示す特定の例は５つの底部パネル５と交互する５つの凹部３を有している。

本発明によって構成された容器の好ましい実施形態の上面図である。 図１の底部を備えた容器の基部の側面図である（容器の側壁のみ示されている）。 図１に示された底部の上方から見たスリークオーター斜視図である。 本発明によって構成された容器の基部の他の実施形態の側面図である。

Claims (11)

1. 加熱された予備成形物のブロー成形またはストレッチブロー成形によって製造された、ＰＥＴのような熱可塑性樹脂で作られた容器（１）、特に瓶であって、凹面が前記容器の外側を向く、球形のキャップの全体形状を有するように半球形で、かつ環状の座面（１０）を形成する底部（２）を有し、前記底部（２）が、前記容器の内部に向かって突出し、かつ中央のくぼみ（４）、すなわち中央の凹所のまわりに放射状に延びている複数の補強凹部（３）を有し、該補強凹部（３）は、短辺が前記底部の中心を向いている、概ね台形の全体形状を有することを特徴とする容器（１）において、
   前記補強凹部（３）のそれぞれが、凹面が、前記容器の前記底部（２）によって形成された前記の球形のキャップの凹面の内部の方を向き、前記中央くぼみ（４）の上端（７）の直ぐ近傍において前記中央くぼみ（４）に接続されることによって前記座面（１０）から前記中央くぼみ（４）へと延びる、半球形の台形の部分を形成する弓状部分（６）を含むことを特徴とする容器。
2. 前記補強凹部（３）の弓状部分（６）が、前記中央くぼみに向かってよりも前記座面（１０）に向かっての方が大きい、変化する曲率を有することを特徴とする、請求項１に記載の容器。
3. 前記底部凹部（３）が、それぞれが少なくとも１つの放射状に延びるリブ（８）を備えたパネル（５）によって分離されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の容器。
4. 前記凹部（３）同士間に形成された、前記容器底部（２）の前記パネル（５）のそれぞれが単一の放射状に延びるリブ（８）を備えていることを特徴とする、請求項３に記載の容器。
5. 前記リブ（８）がほぼ真っ直ぐであることを特徴とする、請求項３または４に記載の容器。
6. 前記リブ（８）が、外側を向いた凹面を有していることを特徴とする、請求項３から５のいずれか１項に記載の容器。
7. 前記各リブ（８）が、前記座面（１０）と前記中央くぼみ（４）の間の間隙の一部の上方のみを延び、前記リブ（８）の内側端が前記中央くぼみ（４）からある距離に位置していることを特徴とする、請求項３から６のいずれか１項に記載の容器。
8. 前記各リブ（８）が、前記座面（１０）に近い点へと延びていることを特徴とする、請求項３から７のいずれか１項に記載の容器。
9. 前記各リブ（８）が前記座面（１０）を越えて延び、前記容器（１）のボディの基部（９）の上方へ立ち上がっていることを特徴とする、請求項３から７のいずれか１項に記載の容器。
10. 前記底部（２）が丸い全体形状を有し、前記凹部（３）が等間隔に周方向に離れて位置していることを特徴とする、請求項１から９のいずれか１項に記載の容器。
11. 前記凹部（３）の数が３と８の間であることを特徴とする、請求項１０に記載の容器。

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