JP2013144560A - 合成樹脂製容器 - Google Patents

Abstract

【課題】底部に減圧吸収性能を有する合成樹脂製容器において、内圧の変化における底部の変形が均一かつ緩やかでありながら、大きな内圧変化にも確実に対応可能な減圧吸収性能を有する底部構造の合成樹脂製容器を提供することである。
【解決手段】底部が減圧吸収性能を有する合成樹脂容器であって、該底部には、胴部から連なる外周壁、接地部及び内周壁から成る環状の脚部が形成され、且つ該脚部の内周壁よりも内側が、前記接地部よりも上方に位置する上げ底部として形成されており、該上げ底部は、前記脚部の内周壁との付け根よりも下方に突出していると共に、上げ底部の中央部外縁から外周側に向かって外方に突出する複数の凸部、及び該凸部の間に形成される凹部が周方向且つ等間隔に形成されていることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、底部に減圧吸収性能を有する合成樹脂製容器に関するものであり、より詳細には、内圧の変化によって変形可能な底部構造を有する合成樹脂製容器に関する。

合成樹脂製の容器は、軽量性及び耐衝撃性に優れていることから、各種液体に対する包装容器として広く使用されている。特にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を延伸ブロー成形して成る延伸成形容器は、透明性、ガスバリヤー性、軽量性、耐衝撃性、適度な剛性等の組合せを有し、液体内容物を収容させるための包装容器として広く使用されており、従来ガラス瓶に充填されていた調味料等においても合成樹脂製容器への移行が進んでいる。

内容物の保存性を高めるために、内容物を熱間充填することは、ポリエステル等の合成樹脂製容器においても広く行われているが、冷却による内容物の容積収縮により、合成樹脂製容器においては減圧変形が必ず生じる。これを防止するために、一般に容器胴部にリブ部を介してパネル部を設け、このパネル部で減圧変形を吸収させることが行われている（特許文献１等）。
しかしながら、上述したような調味料等の内容物においては、ガラス瓶にロールラベルを貼付するという、長年使用されてきた商品外観のイメージを維持することが要求されており、胴部に減圧吸収のためのパネル部を設けることはラベル貼付ができないことから望ましくない。また減圧のために胴部が不正変形すると、一見して変形がわかることから、外観に影響を与えることなく内圧変化に対応できることが望まれている。

このような要求を満足するために、胴部に減圧吸収パネルを設けることなく、底部に減圧吸収性能を付与した合成樹脂製容器も種々提案されている（特許文献２，３）。

特許第２９９８５５９号公報 特表２００８−５３９１４１号公報 特開２００８−１７８９９４号公報

上記特許文献２及び３に記載された底部形状を有する合成樹脂製容器は、底部に形成された支点を軸に底部傾斜面が反転することにより内圧の変化に対応するものであるが、減圧吸収能を発揮する際、底部中心部から放射線上に偏肉箇所が存在してしまうと、底部傾斜面上にて強度差が生じて不均一な変形を招き、安定して所望の減圧吸収能を発揮できないおそれがある。
また上記特許文献３に記載された底形状では、自立搬送に際して、底部の反転傾斜部を上方に押し込むための装置が別途必要である。さらに、底部の反転傾斜部を上方に押し込まずにグリッパー等で容器を保持搬送する場合には、装置が複雑になり、生産性に劣るおそれがある。

従って本発明の目的は、底部に減圧吸収性能を有する合成樹脂製容器において、内圧の変化における底部の変形が均一且つ緩やかであり、大きな内圧変化にも確実に対応可能な減圧吸収性能を有する底部構造の合成樹脂製容器を提供することである。
本発明の他の目的は、容器の内圧変化による容器の外観に変化がなく、容器の自立性が維持されると共に、搬送性や生産性にも優れた合成樹脂製容器を提供することである。

本発明によれば、底部が減圧吸収性能を有する合成樹脂容器であって、該底部には、胴部から連なる外周壁、接地部及び内周壁から成る環状の脚部が形成され、且つ該脚部の内周壁よりも内側が、前記接地部よりも上方に位置する上げ底部として形成されており、該上げ底部は、前記脚部の内周壁との付け根よりも下方に突出していると共に、上げ底部の中央部外縁から外周側に向かって外方に突出する複数の凸部、及び該凸部の間に形成される凹部が周方向且つ等間隔に形成されていることを特徴とする合成樹脂製容器が提供される。

本発明の合成樹脂製容器においては、
１．凹部が前記中央部から前記付け根まで連通していること、
２．凸部が、上げ底部の中央部外縁から外周側に向かって下方に傾斜する内方傾斜面、該内方傾斜面の外側端部から前記付け根に向かって上方に傾斜する外方傾斜面、及び前記内方傾斜面から凹部の方向に傾斜する側方傾斜面を有し、前記付け根に向かって幅広に形成されていること、
３．凹部が、Ｖ字形状を形成していること、
４．凸部が、中央部から外周側に向かって下方に傾斜する内方傾斜面、及び該内方傾斜面の外側端部から前記付け根に向かって上方に傾斜する外方傾斜面を有すること、
５．上げ底部の中央部が、上げ底部の外方又は内方に突出していること、
６．凸部の傾斜面の表面が粗面であること、
７．脚部の内周壁の表面が粗面であること、
が好適である。

本発明の合成樹脂製容器においては、容器底部に形成された環状の脚部の内側に、下方に突出する上げ底部、及びこの上げ底部に所定形状の凸部及び凹部が周方向且つ等間隔に形成されることにより、内圧の変化に対応して上げ底部が上下方向に移動することが可能になる。また、前記凸部及び凹部が形成されて上げ底部の表面積が増加することによって、大きな内圧変化にも対応し得る可動領域を確保することが可能になる。
また、前記凸部間に凹部が形成されていること、特にこの凹部の谷底部分の肉厚を低減して薄肉に形成することにより、隣り合う凸部がその間隔を狭めるように撓むため、上げ底部の変形が起こりやすい。従って、容器の減圧吸収時に内圧が変化して上げ底部に応力が作用すると、上げ底部が均一に変形しつつ、上方に向かって緩やか移動することが可能であり、安定して所望の減圧吸収能を発揮することができる。
更に、この上げ底部に前記凸部及び凹部が形成されることにより、上げ底部全体の保形性が向上するため、容器内に内容物が熱間充填されて、内容物の自重による荷重を受けつつ容器が暖められた場合でも、或いは充填された内容物の蒸気圧等により、容器内が大気圧を超える陽圧となった場合でも、上げ底部が容器外方に異常に膨出することが有効に防止されている。

また上げ底部に形成された、凸部の表面、凹部の表面、及び環状の脚部の内周壁の表面が粗面に形成されていること、すなわち本発明の合成樹脂製容器を成形する際に用いる底金型に、粗面加工が施されていることにより、複雑な形状の底部であっても離型性を向上することができ、生産性にも優れている。
本発明の合成樹脂製容器においては、減圧吸収に寄与しない環状の脚部が底部に形成されていることから、内圧変化が生じても容器の高さを常に一定に維持することが可能であると共に、容器の自立性が維持され、搬送性にも優れている。
また本発明の合成樹脂製容器においては、胴部に減圧吸収のためのパネルを形成する必要がないことから、外観特性を維持できると共に、ラベルの貼付も可能である。

本発明の合成樹脂製容器の一例を示す側面図である。 図１に示した合成樹脂製容器の底面図及び一部断面図である。 図１に示した合成樹脂製容器の別の実施形態を示す底面図及び一部断面図である。 図１に示した合成樹脂製容器の底部の挙動を説明するための一部断面図であり、（Ａ）は空の状態、（Ｂ）は準高温充填（例えば７２℃）直後の状態、（Ｃ）は（Ｂ）の充填後減圧状態、（Ｄ）は高温充填後（例えば８５℃）減圧状態、をそれぞれ示す図であり、（Ｅ）は（Ａ）〜（Ｄ）を重ね合わせた図である。

本発明の合成樹脂製容器の好適態様を添付図面に示す具体例に基づいて説明する。
図１に示す本発明の合成樹脂製容器１は、口部２、肩部３及び胴部４及び底部５から成り、胴部４は、肩部３から連なる上部胴部４ａ、底部に連なる下部胴部４ｂ、上部胴部４ａ及び下部胴部４ｂの間に位置する中央胴部４ｃから成っている。
中央胴部４ｃは、周方向リブ６，６，６が平行且つ等間隔に３本形成され、胴部の機械的強度及び内圧変形に対する保形性が確保されている。またリブ６の部分を除いた外周面が軸方向にストレートに形成されており、ラベル（図示せず）を胴部に一周巻きつけることも可能である。
図に示す具体例では、下部胴部４ｂと底部５の間にもリブ７が形成され、胴部４及び底部５を明確に区画しているが、胴部及び底部は必ずしも明確に区画されていなくてもよい。

底部５は、環状の脚部８及びこの環状の脚部８の内側に位置する上げ底部９から成っている。環状の脚部８は、リブ７より下方に位置し、下方に行くに従って容器外径が減少するように胴部４から連なる外周壁８ａ，接地部８ｂ，接地部８ｂから上方に立ち上がりを形成する内周壁８ｃから成っている。
図１及び図４（Ａ）から明らかなように、上げ底部９は、接地部８ｂよりも上方に位置し、且つ、環状の脚部８の付け根８ｄから上げ底部９の中央部１０に向かって下方に突出した形状を有している。また図２及び図４（Ａ）から明らかなように、上げ底部９の中央部１０は、後述する凸部１２，１２・・・が連接する仮想円Ｃを外縁として、ほぼ平坦に形成されている。また、中央部１０の中心部分には、中央部１０の肉厚寸法よりも大とされた円１０ｂで区画される厚肉部１０ｂが形成されている。

また、本発明においては、図１乃至図３から明らかなように、この上げ底部９の中央部１０の外縁（仮想円Ｃ）から外周側に向って外方に突出する８個の凸部１２，１２・・・が周方向且つ等間隔に形成されている。また、隣り合う凸部１２，１２・・・の間には、中央部１０から内周壁８ｃの付け根８ｄまで一定の幅で連通する８個の凹部１３，１３・・・が周方向且つ等間隔に形成されている。この凹部１３，１３・・・は、上げ底部９の中央部１０から外周側に向かって放射状に真っ直ぐ且つ均一な肉厚で延びていると、容器内が減圧状態になったときに、均一に変形するため好適である。
本発明の合成樹脂製容器においては、図４に示す内圧変化に対応した底部の挙動から明らかなように、容器内が減圧状態になったときに、隣り合う凸部１２，１２・・・がその間隔を狭めるように撓むことで、凹部１３，１３・・・を含んだ上げ底部９全体が上方に向かって移動して、減圧吸収性能を発揮することが可能になる。
本発明の合成樹脂製容器において、減圧時に上げ底部９を均一且つ緩やかに上方に向かって移動させるためには、凹部１３，１３・・・の谷底部分の肉厚を低減して薄肉に形成することが望ましい。すなわち、凹部１３，１３・・・の谷底部分の肉厚を薄肉とすることで、減圧時に隣り合う凸部１２，１２・・・がその間隔を狭めるように撓み易くなり、凹部１３，１３・・・を含んだ上げ底部９全体を均一且つ緩やかに上方に向かって移動させることが可能になる。
また、この上げ底部９に凸部１２，１２・・・及び凹部１３，１３・・・が形成されることにより、上げ底部９全体の保形性が向上するため、容器１内に内容物が熱間充填されて、内容物の自重による荷重を受けつつ容器１が暖められた場合でも、上げ底部９が容器１外方に異常に膨出することが有効に防止されている。

本発明において、凸部１２，１２・・・は、図に示すように、上げ底部９の中央部１０の外縁（仮想円Ｃ）から外周側に向かって下方に傾斜する内方傾斜面１２ａ、この内方傾斜面１２ａの外側端部（頂部）１２ｂから環状の脚部８の付け根８ｄに向かって上方に傾斜する外方傾斜面１２ｃ、及びこの内方傾斜面１２ａから凹部１３，１３・・・の方向に傾斜する側方傾斜面１２ｄからなり、環状の脚部８の付け根８ｄに向かって幅広に形成されていると好適である。また、側方傾斜面１２ｄは、凸部１２，１２・・・の外側端部（頂部）１２ｂに向かって隣り合う凸部１２，１２・・・の間隔が広くなるように形成されている。
ここで、凹部１３，１３・・・は、隣り合う凸部１２，１２・・・の側方傾斜面１２ｄを側面として、谷底部分を有するＵ字形状となる。ここで好適には、凹部１３，１３・・・は、その谷底部分の肉厚を低減させて薄肉に形成することにより、上述したように上げ底部９を上方に向かって移動させることがより容易になる。
尚、凸部１２の外側端部１２ｂは明確な頂点として存在していなくてもよい。

さらに好適には、図３に示すように、凹部１３，１３・・・をＶ字形状にして、その谷底部分を幅狭に形成することで、凹部１３，１３・・・の頂点（谷底）部分の肉厚を低減させて薄肉とすることが可能になって、上述したように、上げ底部９を上方に向かって移動させることがより一層容易になる。また、凸１２，１２・・・が外側端部１２ｂを頂点として、内方傾斜面１２ａ、外方傾斜面１２ｃ、側方傾斜面１２ｄによって区画されているため、容器内が減圧状態になっても、凸部１２，１２・・・自体が反転することがなく、容器の内圧変化による上げ底部９の緩やかな変形が可能になる。

本発明の合成樹脂製容器の内圧変化に応じた底部の変動を説明するための図４において、（Ａ）は空の状態、（Ｂ）は準高温充填（例えば７２℃）直後の状態、（Ｃ）は（Ｂ）の充填後減圧状態、（Ｄ）は高温充填後（例えば８５℃）減圧状態をそれぞれ示す一部断面図であり、（Ｅ）は（Ａ）〜（Ｄ）を重ね合わせた図である。
本発明の合成樹脂製容器１においては、充填温度にかかわらず、内容物が充填された直後（Ｂ）においては、上げ底部９は内容物の自重により空の状態（Ａ）よりも下方に移動するが、７２℃という準高温で充填・密封された後に冷却され、減圧状態になった場合（Ｃ）には、上げ底部９は、空の状態（Ａ）よりもやや上方に移動しているが、下方に突出した状態を維持している。また８５℃という高温で充填・密封された後に冷却され、減圧状態になった場合（Ｄ）には、上げ底部９の中央部１０は、環状の脚部８の付け根８ｄよりも上方に位置し、凸部１２，１２・・・の外側端部１２ｂよりも内側が大きく上方にせり上がった形状になっている。
従って、これらの図を重ね合わせてなる図４（Ｅ）から明らかなように、本発明の合成樹脂製容器では、凸部１２，１２・・・の肉厚が均等となるよう形成された上げ底部９が緩やかに変形して容器内方にせり上がった状態になることによって、所望の減圧吸収能を発揮することができる。また高温充填の場合でも、上げ底部９は一気に反転することなく、緩やかに変形し、最終的には、上げ底部の外側端部１２ｂよりも内側が大きく上方にせり上がった状態となるので、従来の底部減圧能を有する合成樹脂製容器に比して上げ底部９の上下方向の変化は緩やかであって、容器底部の負荷を低減することができる。

本発明の合成樹脂製容器においては、上述した具体例に限定されず、種々の変更が可能である。
すなわち、図に示した具体例では、凸部１２，１２・・・及び凹部１３，１３・・・は、それぞれ８個形成されていたがこれに限定されるものではなく、上げ底部９の径にもよるが、４乃至１２個の範囲にあることが、上げ底部の可動領域を増加してより大きな減圧吸収性能を発揮する上で望ましい。前述の個数が４個未満であると、上記範囲にある場合に比して減圧時の撓み幅が小さくなって減圧性能が低下するおそれがあり、前述の個数が１２個を越えると、上記範囲にある場合に比して凹部１３，１３・・・の幅が小さくなり成形が困難になるおそれがある。
また凹部１３，１３・・・の谷底部分の幅は、上述したように狭いことが望ましく、凹部１３，１３・・・の形状がＶ字形状であれば、Ｖ字の頂点（谷底）部分の肉厚を低減させて薄肉とできることから、更に効果的である。
また凸部１２，１２・・・は、隣り合う凸部１２，１２・・・がその間隔を狭めるように撓み可能である限り、図に示された形状に限定されないが、大きな内圧変化にも対応し得る可動領域を確保するためには、図に示した具体例のように、頂部が下方且つ外周側に突出した形状であることが好適である。
更に、図に示した具体例では、上げ底部９の中央部１０は、ほぼ平坦に形成されているが、上げ底部９の外方又は内方に突出していてもよく、これにより、中央部１０をより薄肉化することが可能となって、より大きな減圧吸収性能を発揮することができる。

上げ底部９は、底部の接地部径の８５乃至９５％の外径を有することが、容器の自立性を確保すると共に減圧吸収性能を確保する上で好ましい。また上げ底部９の中央部１０は上げ底部９の外径の２０乃至３５％の外径を有することが好ましい。
更に、凸部１２，１２・・・の頂部をつなぐ円が、上げ底部９の外径の６０乃至９０％の径を有することが好適である。尚、本実施形態では、前記円が上げ底部９の外径の７５％の径となっている。上げ底部９の外径の６０％未満であると、上記範囲にある場合に比して減圧時の撓み幅が小さくなって減圧性能が低下するおそれがあり、上げ底部９の外径の９０％を越えると、上記範囲にある場合に比して内周壁との角度が急になり成形が困難になるおそれがある。
また、本発明の合成樹脂製容器においては、底部の厚みが、胴部の最も薄い部分における厚みと同等或いはそれ以下であることが、好適であり、上げ底部の径にもよるが、０．２乃至０．３ｍｍの範囲に薄肉化されていることが望ましい。

本発明の合成樹脂製容器においては、上述した底部形状を有する限り、従来公知の合成樹脂製容器の製造方法により成形することができるが、容器の内圧変化による上げ底部９の上下動を可能にする上で、上げ底部９が薄肉であることが重要であることから、上げ底部９を薄肉に成形可能な延伸ブロー成形法により成形することが好ましい。
延伸ブロー成形においては、ポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性ポリエステル樹脂から成るプリフォームを上述した底部形状を容器底部に賦形可能な底金型を用いて成形する。
この際、凸部１２，１２・・・及び凹部１３，１３・・・から成る凹凸形状が底部に賦形されることから、底金型の離型性を向上するために底金型は粗面を有していることが好適である。特に、上げ底部９の表面、すなわち、凸部１２，１２・・・の内方傾斜面１２ａ、外側端部（頂部）１２ｂ、外方傾斜面１２ｃ、及び側方傾斜面１２ｄ及び凹部１３，１３・・・の表面、更には環状の脚部８の内周壁８ｃに相当する部分が、凹凸が入り組み、型抜きが困難になるおそれがあることから、上記箇所に対応する底金型の部分を粗面とすることが離型性の点から好ましい。従って、成形された合成樹脂製容器においても、かかる底金型と接触する、上げ底部９の表面、更には環状の脚部８の内周壁８ｃの表面が粗面に形成される。

本発明の合成樹脂製容器は、従来、延伸ブロー成形に用いられていた熱可塑性ポリエステル樹脂、特にエチレンテレフタレート系熱可塑性ポリエステルが有利に使用されるが、勿論、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどの他のポリエステル、或いはポリカーボネートやアリレート樹脂等とのブレンド物を用いることもできる。
また上記熱可塑性ポリエステル樹脂の単層のみならず、上記熱可塑性ポリエステル樹脂とガスバリヤー性樹脂又は酸素吸収性樹脂との多層構造であっても良く、高温での熱間充填に耐え得る耐熱性を付与すべく、用いるプリフォームの口部は熱結晶化されていることが好ましい。
また延伸ブロー成形条件も、上述した形状を底部に付与可能な底金型を使用し得る限り、従来公知の成形条件で成形でき、一段ブロー成形の他、二段ブロー成形によっても成形することができ、耐熱性の見地から熱固定されていることが好適である。

本発明の合成樹脂製容器においては、容器外観に影響を与えない底部に減圧吸収機能が付与されていることから、熱間充填により充填され、胴部にロールラベルを貼付する容器イメージが確立されている調味料等の容器として有効に利用できる。
またこのような内容物以外にも、比較的高温で熱間充填される内容物に対しても適用可能である。

１ 合成樹脂製容器、２ 口部、３ 肩部、４ 胴部、５ 底部、６ リブ、８ 環状の脚部、９ 上げ底部、１０ 中央部、１２ 凸部、１３ 凹部。

Claims (8)

1. 底部が減圧吸収性能を有する合成樹脂容器であって、該底部には、胴部から連なる外周壁、接地部及び内周壁から成る環状の脚部が形成され、且つ該脚部の内周壁よりも内側が、前記接地部よりも上方に位置する上げ底部として形成されており、該上げ底部は、前記脚部の内周壁との付け根よりも下方に突出していると共に、上げ底部の中央部外縁から外周側に向かって外方に突出する複数の凸部、及び該凸部の間に形成される凹部が周方向且つ等間隔に形成されていることを特徴とする合成樹脂製容器。
2. 前記凹部が前記中央部から前記付け根まで連通している請求項１記載の合成樹脂製容器。
3. 前記凸部が、上げ底部の中央部外縁から外周側に向かって下方に傾斜する内方傾斜面、該内方傾斜面の外側端部から前記付け根に向かって上方に傾斜する外方傾斜面、及び前記内方傾斜面から凹部の方向に傾斜する側方傾斜面を有し、前記付け根に向かって幅広に形成されている請求項１又は２記載の合成樹脂製容器。
4. 前記凹部が、Ｖ字形状を形成する請求項１乃至３の何れかに記載の合成樹脂製容器。
5. 前記上げ底部の中央部が、上げ底部の外方又は内方に突出している請求項１乃至４の何れかに記載の合成樹脂製容器。
6. 前記凸部の表面が粗面である請求項１乃至５の何れかに記載の合成樹脂製容器。
7. 前記凹部の表面が粗面である請求項１乃至６の何れかに記載の合成樹脂製容器。
8. 前記脚部の内周壁の表面が粗面である請求項１乃至７の何れかに記載の合成樹脂製容器。

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