JP2013079096A - Container made of synthetic resin - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ポリエチレンテレフタレート(PET)などの合成樹脂を素材として形成された容器に関するものである。 The present invention relates to a container formed from a synthetic resin such as polyethylene terephthalate (PET).
ポリエチレンテレフタレートなどの合成樹脂を用いてプリフォームを成形し、次いで、このプリフォームを延伸ブロー成形などによってボトル状に成形してなる合成樹脂製の容器が、各種飲料品を内容物とする飲料用容器として使用されている。そして、最近では、資源の有効利用を図るために、容器の肉厚をより薄くする試みがなされている。 A preform made from a synthetic resin such as polyethylene terephthalate, and then a container made of synthetic resin formed into a bottle shape by stretch blow molding or the like is used for beverages containing various beverage products. Used as a container. Recently, attempts have been made to reduce the wall thickness of containers in order to effectively use resources.
一方、このような容器では、内容液の充填密封後に、内容液が冷えたり、内溶液中の水分が容器を透過して出て行ったりすることにより内容液の体積が減少して内圧が低下する場合がある。容器の内部が負圧になると、剛性の低い部分が窪むなどの変形が生じるが、その変形が生じる箇所によっては製品の見栄えが悪くなる。従来、このような負圧を吸収する変形を特定の箇所に生じさせる技術が開発されており、例えば特許文献1には、内圧が負圧になることによる変形を底部に生じさせるように構成された合成樹脂製壜体が記載されている。この特許文献1に記載された壜体の底部には、接地面を形成する脚壁部が形成されており、またこの脚壁部の内周側にはドーム状に窪んだ陥没壁部が形成され、これら脚壁部と陥没壁部との境界部分には全周に亘って周溝が形成されている。したがって、壜体の内部が負圧になると、陥没壁部が壜体の内部に進入する方向に変形し、その場合、周溝が開くように変形するので、陥没壁部の変形が容易に生じる、とされている。
On the other hand, in such a container, after filling and sealing the content liquid, the content liquid cools down, or moisture in the internal solution permeates through the container, thereby reducing the volume of the content liquid and lowering the internal pressure. There is a case. When the inside of the container has a negative pressure, a deformation such as a depression of a portion having low rigidity occurs, but the appearance of the product is deteriorated depending on the portion where the deformation occurs. Conventionally, a technique for causing such a negative pressure to be deformed at a specific location has been developed. For example,
また、特許文献2には、内部が負圧になる場合に、容器の底部を充填時に内側に変形させておくことにより充填後の液面高さの変動を防止するように構成されたプラスチック容器が記載されており、この特許文献2に記載された容器では、接地部の外周側に円周突起部を形成し、接地部を押し上げた場合に、その円周突起部を起点とした変形が生じるようになっている。
Further,
上記の特許文献1や特許文献2に記載されているように底部が容器の内部に向けて変形しても、製品としての壜体もしくは容器の外観が特に悪化することはない。しかしながら、特許文献1に記載されているように、接地部を形成する脚壁部より内周側の部分である陥没壁部を壜体の内方に変形させるようにした構成では、比較的肉厚の厚い底部中心部付近を変形させることとなるため、十分な変形量を確保しにくく、所期の目的を達成できなくなる可能性がある。
Even if the bottom part is deformed toward the inside of the container as described in
また、特許文献2に記載されている円周突起部は、容器に対して上下方向の荷重を掛けた場合に底部が変形する基点となるものであり、これは底部自体が成形上の要因で不可避的に厚肉になって底部自体が変形しにくいために、人為的に荷重を掛けることにより変形が生じることを前提とするものであるから、内圧が負圧になる程度の圧力では変形させることが困難であり、したがって負圧による異常な変形を防止するために、胴部を厚肉にしなければならないなどの不都合がある。
Further, the circumferential protrusion described in
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、内部が負圧になることによる底部の変形を確実に生じさせることができ、また接地安定性や強度不足などを防止もしくは抑制することのできる合成樹脂製容器を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made paying attention to the above technical problem, and can surely cause deformation of the bottom due to negative pressure inside, and also prevents grounding stability and insufficient strength or the like. It aims at providing the container made from a synthetic resin which can be suppressed.
上記の目的を達成するために、請求項1の発明は、キャップによって密閉される口頸部が胴部の上端部に設けられるとともにその胴部の下端部が該胴部と一体の底部によって閉じられた合成樹脂製容器において、前記底部は、前記胴部の下端部に連続し前記胴部の中心軸線方向に向かいかつ前記胴部の下方に向けて傾斜する外側傾斜壁と、その外側傾斜壁に連続した部分である接地部と、その接地部から前記胴部の中心軸線方向に向かいかつ前記胴部の上方に向けて傾斜する内側傾斜壁と、その内側傾斜壁に連続して形成されその内側傾斜壁に囲まれて前記底部を閉じている底板部とを有し、内圧が負圧の場合に前記底部を前記胴部の下端部と前記外側傾斜壁との接続部を起点として胴部の内部に窪み変形させるように構成されていることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention of
また、請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記外側傾斜壁から内側傾斜壁に亘って溝部が形成されていることを特徴とする合成樹脂製容器である。
The invention according to
さらに、請求項3の発明は、請求項2の発明において、前記溝部は直線状をなすとともに放射状に複数本設けられ、かつ各溝部の一方の端部が、前記外側傾斜壁のうち幅方向での中心部より前記胴部の下端部と前記外側傾斜壁との接続部に寄った位置に設けられていることを特徴とする合成樹脂製容器である。
Further, the invention of
さらに、請求項4の発明は、請求項1ないし3のいずれかの発明において、前記胴部の下端部に前記胴部の中心軸線に平行な円筒状の外周面を有する下部ストレート部が設けられ、前記外側傾斜壁は、前記下部ストレート部に対して40°〜60°の範囲で傾斜していることを特徴とする合成樹脂製容器である。
Further, the invention of claim 4 is the invention according to any one of
この発明によれば、内圧が負圧になった場合、外側傾斜壁の外周縁の近傍、すなわち外側傾斜壁と胴部の下端部との境界部分(接続部)を起点として底部が胴部の内側に向けて窪むように変形する。すなわち、これは底部の全体が胴部の内側に窪むような変形となり、そのため十分な変形量を確保して優れた減圧吸収性能を発揮することができる。 According to the present invention, when the internal pressure becomes negative pressure, the vicinity of the outer peripheral edge of the outer inclined wall, that is, the boundary portion (connecting portion) between the outer inclined wall and the lower end portion of the trunk portion is the starting point. It is deformed so as to be recessed toward the inside. That is, this is a deformation such that the entire bottom portion is recessed inside the body portion, and therefore, a sufficient amount of deformation can be secured and an excellent reduced pressure absorption performance can be exhibited.
また、請求項2の発明によれば、底部を形成している外側傾斜壁からこれに連続する内側傾斜壁に亘って溝部が形成されていることにより、底部が成形加工上の要因で厚肉であっても、容器の内圧が負圧になった場合に、溝部が閉じるように変形するため、外側傾斜壁や内側傾斜壁を容器の内部に向けて容易に変形させ、優れた減圧吸収性能を発揮させることができる。 According to the second aspect of the present invention, the groove is formed from the outer inclined wall forming the bottom portion to the inner inclined wall continuous therewith, so that the bottom portion is thick due to a molding process factor. Even so, when the internal pressure of the container becomes negative, it deforms so that the groove closes, so the outer inclined wall and inner inclined wall can be easily deformed toward the inside of the container, and excellent vacuum absorption performance Can be demonstrated.
特に請求項3の発明によれば、変形の起点となる胴部の下端部と外側傾斜壁との接続部に近い位置にまで溝部が形成されていることにより、その接続部を起点とする変形を十分に生じさせることができるうえに、底部の全周に亘って均等に変形させることができるので、容器を安定して起立状態に設置することができる。
In particular, according to the invention of
さらに、請求項4の発明によれば、十分な減圧吸収性能を生じさせることができるうえに、外側傾斜壁が過剰に変形することを防止もしくは抑制することができる。 Furthermore, according to the invention of claim 4, it is possible to generate sufficient decompression absorption performance and to prevent or suppress the outer inclined wall from being excessively deformed.
この発明に係る合成樹脂製容器(以下、単に容器と記すことがある。)は、少なくとも胴部と底部とが合成樹脂によって形成された容器であって、内容物が充填されて販売され、あるいは販売のために陳列される際には密閉される容器であり、したがって内部の圧力が負圧になる場合がある容器である。その一例がペットボトルと称される容器であり、図1に示すように構成されている。図1に示す容器1は、キャップ(図示せず)を螺合させるネジ部2が形成された円筒形の口頸部3と、その口頸部3の下端部から下方に向かうのに従って徐々に拡径されるテーパー状の肩部4と、肩部4の下端部に連続した円筒形の胴部5と、その胴部5の下端を閉じるように胴部5に一体化されている底部6とを有している。この種の容器1は、ボトル型容器もしくはペットボトルと称され、キャップを除いた全体が、加熱されたプリフォームを、延伸ロッドによって縦方向に延伸させるとともにエアブローによって横方向に延伸させる二軸延伸ブロー成形によって一体に形成されている。そのため、胴部5の下端部付近および底部6の周辺部が相対的に最も薄肉で、次いで胴部が相対的に薄肉で、底部6の中心部付近が相対的に厚肉になっている。なお、その素材である合成樹脂は、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系樹脂等の従来知られている樹脂である。
A synthetic resin container according to the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as a container) is a container in which at least a body part and a bottom part are formed of a synthetic resin, and the contents are filled and sold, or It is a container that is sealed when displayed for sale, and thus the internal pressure may be negative. One example is a container called a plastic bottle, which is configured as shown in FIG. A
口頸部3は、上部外周面に形成されたネジ部2と、ネジ部2の下方に形成され、キャップのピルファープルーフバンド(図示せず)が係止される顎部7と、顎部7の下方に形成され、容器半径方向外方に突出したサポートリング8とを有している。
The mouth-and-
肩部4の外周面は、口頸部3の下端から直線的に拡径されたテーパー面となっている。
The outer peripheral surface of the shoulder portion 4 is a tapered surface linearly expanded from the lower end of the mouth /
胴部5の外周面には、横方向に延びる環状の凹ビード9が等間隔に複数本形成されている。これは、胴部5の薄肉化に伴う剛性の低下を補って、胴部5を変形しにくくするためのものである。また、胴部5の最も下方に形成された凹ビード9から下方に容器1の軸線方向に沿って延びる真っ直ぐな円筒状の下部ストレート部10が形成されている。
A plurality of annular
底部6は、胴部5における下部ストレート部10の下端部に連続して形成されており、底面の中央部が上方に突出したカップ状に形成されている。そのカップ形状の輪郭を図2の(a)に示してある。
The
底部6は、図1の(a)および(b)に示すように、胴部5の下部ストレート部10の下端部から容器1の半径方向で内方かつ下方に傾斜する外側傾斜壁11と、外側傾斜壁11にその内周側に連続して接続されている環状接地部12と、環状接地部12から容器1の半径方向で内方かつ上方に傾斜する内側傾斜壁13と、内側傾斜壁13の上端部に連続して容器1の内方に突出する底板部14とを有している。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
上述した一般的な構成に加えて、この発明に係る容器1は、底部6における変形を容易にするための溝部15を有している。これを具体的に説明すると、外側傾斜壁11から環状の接地部12を通って内側傾斜壁13に至る範囲に、容器1の半径方向に延びる溝部15が等間隔に複数本(図示の例では8本)形成されている。この溝部15の容器1の半径方向で外側の端部は、下部ストレート部10と外側傾斜壁11との接続部(境界部)近傍、すなわち外側傾斜壁11の幅方向での中心部よりも上記の接続部(境界部)に寄った位置に設定されている。なお、外側傾斜壁11は、下部ストレート部10に対して40°〜60°の範囲で傾斜している。
In addition to the general configuration described above, the
上述した容器1に内容物を充填し、かつキャップによって密閉した後に内圧が負圧になると、底部6に変形が生じる。この変形は、底部6の外周縁側の部分、より具体的には前述した下部ストレート部10と外側傾斜壁11との境界部分(接続部分)を起点として生じる。この境界部分を起点として底部6が容器1の内部に窪む場合、外側傾斜壁11は境界部分を中心として接地部12側の端部が容器1の内方に向かって回転するように変位する。それに伴い、接地部12の位置も変位して接地部12の直径が小さくなる。接地部12の直径が小さくなると接地部12の周長が短くなるため、接地部12を中心に外側傾斜壁11と内側傾斜壁13とには面方向(周方向)に沿った圧縮力が作用する。これに対して、これらの部分には容器1の半径方向に延びる溝部15が形成されているため、溝部15が閉じるように変形することにより圧縮力が吸収される。このようにして底部6の変形に対する反力が小さくなるので、底部6を容器1の内部に向けて窪むように容易に変形させることができる。このような変形を確実に生じさせるために、外側傾斜壁11と内側傾斜壁13との開き角度は90°〜150°(好ましくは110°〜150°)の範囲が好ましい。変形後の状態を図2の(b)に底部6の輪郭形状として示してある。なお、図2の(b)で鎖線は変形前の形状を示している。その結果、底部6の全体が変形することになって容器1の負圧を減じる減圧吸引性能を十分に生じさせることができる。なお、外側傾斜壁11の容器1の半径方向での長さに対して、内側傾斜壁13の容器1の半径方向での長さは2倍以上の長さに設定することが好ましく、これにより、内側傾斜壁13自体を幅方向に撓ませるように変形させることができ、より減圧吸収性を向上することができる。
If the internal pressure becomes negative after the
上述したこの発明に係る容器1では、溝部15は底部6の全体に均等に形成されているので、変形の偏りやそれに伴う接地安定性の低下などを防止もしくは抑制することができる。さらに、この発明に係る上記の容器1では、底部6のうち溝部15同士の間の部分は前述した下部ストレート部10に繋がっていてその部分自体の強度もしくは剛性が低くなっているわけではないので、容器1の全体を直立させた場合の接地部12による支持強度が特には低下せず、したがって容器1全体としての接地安定性が損なわれることはない。
In the
ここで、有限要素法を用いたシミュレーション手法により、この発明に係る合成樹脂製容器の減圧時の底部の体積変化量を解析した結果を説明する。底部の厚さは、目付量20gのプリフォームをこの発明の合成樹脂製容器の形状に二軸延伸ブロー成形した際の板厚分布となるように設定した。また、底部の形状設定は、下記の通りである。なお、下記の符号は図2の(a)に付してある。
底部の外径(D):67.5mm
接地部の直径(d1):53.5mm
内側傾斜壁と底板部との接続部の直径(d2):27mm
内側傾斜壁の水平方向に対する傾斜角度(θ1):12.9°
接地部から底板部の上端までの高さ(h):9mm
溝部の深さ:1.25mm
溝部の幅:1.2mm
溝部の本数:等間隔に8本
Here, the result of having analyzed the volume change of the bottom part at the time of pressure reduction of the synthetic resin container which concerns on this invention with the simulation method using a finite element method is demonstrated. The thickness of the bottom portion was set so as to have a plate thickness distribution when a preform having a basis weight of 20 g was biaxially stretch-blown into the shape of the synthetic resin container of the present invention. Moreover, the shape setting of a bottom part is as follows. In addition, the following code | symbol is attached | subjected to (a) of FIG.
Bottom outer diameter (D): 67.5mm
Diameter of grounding part (d1): 53.5mm
Diameter (d2) of connecting portion between inner inclined wall and bottom plate portion: 27 mm
Inclination angle (θ1) with respect to horizontal direction of inner inclined wall: 12.9 °
Height from the grounding part to the upper end of the bottom plate part (h): 9 mm
Groove depth: 1.25mm
Groove width: 1.2 mm
Number of grooves: 8 at regular intervals
このような合成樹脂製容器の外側傾斜壁の下部ストレート部に対する傾斜角度(θ2)を、接地部の位置を固定した状態で、30°、40°、50°、60°、70°の5水準で変化させたモデルに対して、容器内圧を徐々に減圧させた時の容積変化量を解析した。その結果を図3に示してあり、容器内圧が−15kPa(減圧前の状態に対して15kPa減圧した状態)において、傾斜角度(θ2)が30°の場合、底部の容積変化量は1.3mlで、傾斜角度が40°の場合、容積変化量は2.3ml、傾斜角度が50°の場合、容積変化量は3.3ml、傾斜角度が60°の場合、容積変化量は4.4ml、傾斜角度が70°の場合、容積変化量は4.8mlであった。なお、傾斜角度が70°の場合、容器の減圧量が大きくなると、外側傾斜壁が容器の半径方向で内方かつ上方に傾斜するように反転し、下部ストレート部と外側傾斜壁との接続部が接触する虞があった。この解析結果により、この発明の合成樹脂製容器の外側傾斜壁の下部ストレート部に対する傾斜角度(θ2)は、十分な減圧吸収量を確保しつつ、外側傾斜壁の反転も防止可能となるように40°〜60°の範囲とすることが好ましい。 The angle of inclination (θ2) with respect to the lower straight portion of the outer inclined wall of such a synthetic resin container is 5 levels of 30 °, 40 °, 50 °, 60 °, and 70 ° with the position of the grounding portion fixed. The amount of change in volume when the internal pressure of the container was gradually reduced was analyzed with respect to the model changed in (1). The result is shown in FIG. 3, and when the internal pressure of the container is -15 kPa (a state where the pressure is reduced by 15 kPa compared to the state before the pressure reduction) and the inclination angle (θ2) is 30 °, the volume change at the bottom is 1.3 ml. When the tilt angle is 40 °, the volume change amount is 2.3 ml. When the tilt angle is 50 °, the volume change amount is 3.3 ml. When the tilt angle is 60 °, the volume change amount is 4.4 ml. When the inclination angle was 70 °, the volume change amount was 4.8 ml. When the inclination angle is 70 °, when the decompression amount of the container is increased, the outer inclined wall is inverted so as to be inclined inward and upward in the radial direction of the container, and the connecting portion between the lower straight portion and the outer inclined wall There was a risk of contact. As a result of the analysis, the inclination angle (θ2) with respect to the lower straight portion of the outer inclined wall of the synthetic resin container of the present invention can prevent the inversion of the outer inclined wall while ensuring a sufficient amount of vacuum absorption. A range of 40 ° to 60 ° is preferred.
なお、この発明は上述した具体例に限定されるものではないのであって、溝部の断面形状や本数は、適宜に設定することができる。また、対象とする容器は、上述した形状以外の形状のものであってもよい。 In addition, this invention is not limited to the specific example mentioned above, Comprising: The cross-sectional shape and number of a groove part can be set suitably. Further, the target container may have a shape other than the shape described above.
1…容器、 2…ネジ部、 3…口頸部、 4…肩部、 5…胴部、 6…底部、 10…下部ストレート部、 11…外側傾斜壁、 12…接地部、 13…内側傾斜壁、 14…底板部、 15…溝部。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記底部は、前記胴部の下端部に連続し前記胴部の中心軸線方向に向かいかつ前記胴部の下方に向けて傾斜する外側傾斜壁と、その外側傾斜壁に連続した部分である接地部と、その接地部から前記胴部の中心軸線方向に向かいかつ前記胴部の上方に向けて傾斜する内側傾斜壁と、その内側傾斜壁に連続して形成されその内側傾斜壁に囲まれて前記底部を閉じている底板部とを有し、
内圧が負圧の場合に前記底部を前記胴部の下端部と前記外側傾斜壁との接続部を起点として胴部の内部に窪み変形させるように構成されている
ことを特徴とする合成樹脂製容器。 In the synthetic resin container in which the mouth and neck part sealed by the cap is provided at the upper end part of the trunk part and the lower end part of the trunk part is closed by the bottom part integral with the trunk part,
The bottom portion is an outer inclined wall that is continuous with a lower end portion of the trunk portion and is inclined in a direction of a central axis of the trunk portion and downward of the trunk portion, and a grounding portion that is a portion continuous with the outer inclined wall. And an inner inclined wall that inclines toward the central axis of the trunk from the grounding portion and toward the upper side of the trunk, and is formed continuously from the inner inclined wall and surrounded by the inner inclined wall. A bottom plate portion that closes the bottom portion,
When the internal pressure is negative, the bottom portion is configured to be recessed and deformed inside the barrel portion from the connection portion between the lower end portion of the barrel portion and the outer inclined wall as a starting point. container.
各溝部の一方の端部が、前記外側傾斜壁のうち幅方向での中心部より前記胴部の下端部と前記外側傾斜壁との接続部に寄った位置に設けられている
ことを特徴とする請求項2に記載の合成樹脂製容器。 The groove portion is linear and has a plurality of radial portions, and one end portion of each groove portion has a lower end portion of the trunk portion and the outer inclined wall from a central portion in the width direction of the outer inclined wall. The synthetic resin container according to claim 2, wherein the synthetic resin container is provided at a position close to the connecting portion.
前記外側傾斜壁は、前記下部ストレート部に対して40°〜60°の範囲で傾斜している
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の合成樹脂製容器。 A lower straight part having a cylindrical outer peripheral surface parallel to the central axis of the trunk part is provided at the lower end part of the trunk part,
The synthetic resin container according to any one of claims 1 to 3, wherein the outer inclined wall is inclined with respect to the lower straight portion within a range of 40 ° to 60 °.
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150428 |
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A521 | Written amendment |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20151006 |