JP2017100736A - 合成樹脂製容器 - Google Patents

Abstract

【課題】容器の軽量化、薄肉化の要求の下、容器胴部に、周方向に沿って環状に形成された複数の横溝を設けるにあたり、その強度、特に横方向からの荷重に対する耐荷重強度を高めるとともに、ヒケの発生を抑制する。【解決手段】胴部４に、周方向に沿って環状に形成され、上端縁側が当該上端縁に沿って形成された上端側環状リブ４１ｂに連接し、下端縁側が当該下端縁に沿って形成された下端側環状リブ４１ｃに連接する複数のリブ付横溝４１ａを設け、高さ方向に隣接するリブ付横溝４１ａによって仕切られた部位において、上位に位置するリブ付横溝４１ａ側の下端側環状リブ４１ｃと、下位に位置するリブ付横溝４１ａ側の上端側環状リブ４１ｂとの間に、周方向に沿って連続又は断続的に膨出して延在する少なくとも一つの膨出部４２を設ける。【選択図】 図１

Description

本発明は、容器胴部に周方向に沿って環状に形成された複数の横溝を設けた合成樹脂製容器に関する。

従来、ポリエチレンテレフタレートなどの熱可塑性樹脂を用いて有底筒状のプリフォームを形成し、次いで、このプリフォームを二軸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、各種飲料品等を内容物とする容器として広い分野で一般的に利用されている。

また、この種の合成樹脂製容器にあっては、容器胴部に、周方向に沿って環状に形成された複数の横溝を設けることにより、内容物をホットパック充填した後の内圧減少を吸収する減圧吸収構造として機能させたり、高さ方向からの荷重（縦荷重）に抗して、容器の座屈変形を防いだりすることも知られている（例えば、特許文献１，２など参照）。

特開２００４−２６２５００号公報 特開２００９−２１４８９５号公報

ところで、この種の合成樹脂製容器にあっては、従前より、その軽量化や、使用樹脂量の削減による低コスト化のために、可能な限り容器を薄肉に成形する試みがなされている。近年にあっては、このような薄肉化の要求が益々厳しくなってきており、容器の薄肉化が進むほど、容器の強度を確保することが難しくなっている。
また、容器の薄肉化に伴って、成形後の容器表面には、一般にヒケと称される歪みが生じ易くなり、このようなヒケが生じてしまうと、容器の外観が損なわれるだけでなく、容器の強度が低下する原因にもなってしまう。

本発明は、上記したような事情に鑑みてなされたものであり、近年、益々厳しくなってきている容器の軽量化、薄肉化の要求の下、容器胴部に、周方向に沿って環状に形成された複数の横溝を設けるにあたり、その強度、特に横方向からの荷重に対する耐荷重強度を高めるとともに、ヒケの発生を抑制した合成樹脂製容器の提供を目的とする。

本発明に係る合成樹脂製容器は、口部、肩部、胴部、及び底部を備えた合成樹脂製容器であって、前記胴部に、周方向に沿って環状に形成され、上端縁側が当該上端縁に沿って形成された上端側環状リブに連接し、下端縁側が当該下端縁に沿って形成された下端側環状リブに連接する複数のリブ付横溝を設け、高さ方向に隣接する前記リブ付横溝によって仕切られた部位において、上位に位置する前記リブ付横溝側の下端側環状リブと、下位に位置する前記リブ付横溝側の上端側環状リブとの間に、周方向に沿って連続又は断続的に膨出して延在する少なくとも一つの膨出部を設けた構成としてある。

本発明によれば、周方向に沿って環状に形成された複数の横溝を容器胴部に設けるにあたり、容器の軽量化、薄肉化を図りつつ、容器の強度、特に横方向からの荷重に対する耐荷重強度を高めるとともに、ヒケの発生を抑制することができる。

本発明の第一実施形態に係る合成樹脂製容器の概略を示す正面図である。 図１の要部拡大図である。 本発明の第一実施形態に係る合成樹脂製容器の変形例の概略を示す正面図である。 本発明の第二実施形態に係る合成樹脂製容器の概略を示す正面図である。

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。

［第一実施形態］
まず、本発明の第一実施形態について説明する。
図１に本実施形態の一例を示すが、図１に示す容器１は、口部２、肩部３、胴部４、及び底部５を備え、胴部４が円筒状に形成された、一般に、丸形ボトルと称される容器形状を有している。
なお、図２は、図１中二点鎖線で含む部分を拡大して示す要部拡大図である。

このような容器１は、例えば、熱可塑性樹脂を使用して射出成形や圧縮成形などにより有底筒状のプリフォームを成形し、このプリフォームを二軸延伸ブロー成形などにより所定の容器形状に成形することによって製造される。

容器１を製造するにあたり、使用する熱可塑性樹脂としては、ブロー成形が可能な任意の樹脂を使用することができる。具体的には、ポリエチレンテレフタレート，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，ポリカーボネート，ポリアリレート，ポリ乳酸又はこれらの共重合体などの熱可塑性ポリエステル，これらの樹脂あるいは他の樹脂とブレンドされたものなどが好適である。特に、ポリエチレンテレフタレートなどのエチレンテレフタレート系熱可塑性ポリエステルが、好適に使用される。また、アクリロニトリル樹脂，ポリプロピレン，プロピレン−エチレン共重合体，ポリエチレンなども使用することができる。

本実施形態において、胴部４には、周方向に沿って環状に形成された複数（図１に示す例では三つ）の横溝４１が設けられているが、これらの横溝４１は、リブ付横溝４１ａとして設けられている。かかるリブ付横溝４１ａは、上端縁側が当該上端縁に沿って形成された上端側環状リブ４１ｂに連接するとともに、下端縁側が当該下端縁に沿って形成された下端側環状リブ４１ｃに連接して形成されている。

また、図１に示す例では、胴部４は、高さ方向に隣接するリブ付横溝４１ａによって仕切られた、第一環状部４０ａと第二環状部４０ｂのそれぞれにおいて、上位に位置するリブ付横溝４１ａ側の下端側環状リブ４１ｃと、下位に位置するリブ付横溝４１ａ側の上端側環状リブ４１ｂとの間に、周方向に沿って連続的に膨出して延在する膨出部４２が設けられている。

ここで、高さ方向とは、口部２を上にして容器１を水平面に正立させたときに、水平面に直交する方向をいうものとし、この状態で容器１の上下左右及び縦横の方向を規定するものとする。

内容液を高温で滅菌し、そのままの温度で充填、密封するホットパック充填に供される容器にあっては、内容物を充填、密封した後、常温に冷却されて容器の内圧が減少したときに、容器を縦方向に変形（収縮）させて、内圧の減少分を吸収する減圧吸収構造として、周方向に沿って環状に形成された複数の横溝を胴部に設けたものが知られている。かかる横溝は、高さ方向からの荷重に対して、弾性変形することにより座屈変形を抑制するように機能するとともに、横方向からの荷重（横荷重）に対する耐荷重強度を高めるようにも機能するが、容器の軽量化、薄肉化が進むにつれて、容器の強度、特に横荷重に対する耐荷重強度が十分に確保できなくなってしまうことが懸念される。
このため、本実施形態では、このような横溝を胴部４に設けるにあたり、前述したような上端側環状リブ４１ｂと下端側環状リブ４１ｃとに連接するリブ付横溝４１ａとすることで、容器１をより薄肉に形成しても横荷重に対する耐荷重強度を確保できるようにしている。

また、前述したように、容器１はブロー成形によって成形することができるが、成形に際して容器１の一部が成形型の成形面に貼り付いてしまうと、その離型時に当該部分に成形面から引き剥がそうとする負荷がかかり、ヒケと称される歪みが発生することがある。そして、このようなヒケは、容器１が薄肉になるほど発生し易い傾向にあり、ヒケが生じてしまうと、容器１の外観が損なわれるだけでなく、容器１の強度が低下する原因にもなる。
このため、本実施形態では、高さ方向に隣接するリブ付横溝４１ａによって仕切られた部位（図１に示す例では、第一環状部４０ａ及び第二環状部４０ｂ）において、上位に位置するリブ付横溝４１ａ側の下端側環状リブ４１ｃと、下位に位置するリブ付横溝４１ａ側の上端側環状リブ４１ｂとの間に、周方向に沿って連続的に膨出して延在する膨出部４２を設けることで、当該部位の成形面への貼り付きを防いでヒケの発生を抑制している。

このように、本実施形態によれば、周方向に沿って環状に形成された複数の横溝４１を胴部に設けるにあたり、かかる横溝４１をリブ付横溝４１ａとして上記構成を採用することで、容器１の軽量化、薄肉化を図りつつ、容器１の強度、特に横方向からの荷重に対する耐荷重強度を高めるとともに、ヒケの発生を抑制することができる。

このような効果が良好に奏されるように、リブ付横溝４１ａは、深さＤｇ１．０〜４．０ｍｍ、幅Ｗｇ２．０〜１２．０ｍｍとして、高さ方向に沿って７〜３０ｍｍの間隔Ｐで設けるのが好ましく、上端側環状リブ４１ｂと下端側環状リブ４１ｃは、それぞれ高さＨｒ０．０１〜０．５ｍｍ、幅Ｗｒ０．５〜５．０ｍｍとするのが好ましい。上記範囲に満たないと剛性が低下する傾向がみられ、上記範囲を超えるとブロー成形時の賦形性に劣る傾向がみられる。

また、図１に示す例では、リブ付横溝４１ａの横溝４１の溝形状をＶ字状としているが、これに限定されない。当該溝形状をＶ字状とすることで、ブロー成形の際に、より多くの樹脂を横溝４１の間に送り込むことができ、ヒケの発生を抑制する効果を高めることができるが、Ｕ字状、台形状の溝形状としてもよい。横溝４１の溝底の面積を広くすると、横荷重強度を向上させて、当該溝底で生じる座屈を防止する効果があることから、必要に応じて横溝４１の溝底の幅を適宜調整することも可能である。

また、図１に示す例では、第一環状部４０ａと第二環状部４０ｂのそれぞれにおいて、上位に位置するリブ付横溝４１ａ側の下端側環状リブ４１ｃと、下位に位置するリブ付横溝４１ａ側の上端側環状リブ４１ｂとの間に、二つの膨出部４２を設けているが、膨出部４２を設ける数は、これに限定されない。
膨出部４２は、高さＨｂ０．０１〜０．５ｍｍ、幅Ｗｂ０．５〜５．０ｍｍとして、上位に位置するリブ付横溝４１ａ側の下端側環状リブ４１ｃと、下位に位置するリブ付横溝４１ａ側の上端側環状リブ４１ｂとの間に、高さ方向に隙間なく密に連接するように設けるのが好ましいが、隣接する膨出部４２の間には平面状の隙間があってもよい。上記範囲に満たないと剛性が低下するとともに、ヒケの発生を抑制する効果が損なわれる傾向がみられ、上記範囲を超えるとブロー成形時の賦形性に劣る傾向がみられる。
また、図１に示す例では、膨出部４２を周方向に沿って連続的に膨出して延在するように設けているが、前述した効果を損なわない範囲で、周方向に沿って断続的に膨出して延在するように設けてもよい。

また、容器１に内容物を充填、密封して市場に供する際に、容器１には、通常、内容物を表示する種々のラベルが装着される。かかるラベルを装着する際に、リブ付横溝４１ａにラベルが喰い込み難くするために、リブ付横溝４１ａは、図３に示すように、周方向に沿って周期的に波状（正弦波状又は余弦波状）に湾曲させて形成してもよい。この場合、上端側環状リブ４１ｂ、下端側環状リブ４１ｃ、及び膨出部４２のそれぞれも、リブ付横溝４１ａに追随するように同様の周期で波状に湾曲させて形成するのが好ましい。

［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について説明する。
図４に本実施形態の一例を示すが、図４に示す容器１は、口部２、肩部３、胴部４、及び底部５を備え、胴部４が円筒状に形成されるとともに、胴部４の一部を径方向に絞り込んで形成されたウェスト部４０によって上胴部４ａと下胴部４ｂとに分けられている。
なお、図４（ａ）は、本実施形態に係る合成樹脂製容器の一例を示す正面図であり、図４（ｂ）は、同底面図である。

本実施形態では、上胴部４ａと下胴部４ｂの両方に、周方向に沿って環状に形成された複数の横溝４１が設けられているが、下胴部４ｂに設けられた横溝４１が、上端縁側が当該上端縁に沿って形成された上端側環状リブ４１ｂに連接し、下端縁側が当該下端縁に沿って形成された下端側環状リブ４１ｃに連接するリブ付横溝４１ａとして設けられている。

そして、図４に示す例では、下胴部４ｂは、高さ方向に隣接するリブ付横溝４１ａによって仕切られた、第一環状部４０ａ、第二環状部４０ｂ、第三環状部４０ｃ、第四環状部４０ｄ、及び第五環状部４０ｅのそれぞれにおいて、上位に位置するリブ付横溝４１ａ側の下端側環状リブ４１ｃと、下位に位置するリブ付横溝４１ａ側の上端側環状リブ４１ｂとの間に、周方向に沿って連続的に膨出して延在する膨出部４２が設けられている。

なお、図４に示す例では、下胴部４ｂに設けられた六つの横溝４１のうち、最も上位に位置する横溝４１にあっては、上端側環状リブ４１ｂが省略されているが、三つ以上の横溝４１をリブ付横溝４１ａとして設ける場合には、最も上位に位置するリブ付横溝４１ａにおける上端側環状リブ４１ｂ、又は最も下位に位置するリブ付横溝４１ａにおける下端側環状リブ４１ｃのいずれか一方を必要に応じて省略してもよい。また、四つ以上の横溝４１をリブ付横溝４１ａとして設ける場合には、最も上位に位置するリブ付横溝４１ａにおける上端側環状リブ４１ｂと、最も下位に位置するリブ付横溝４１ａにおける下端側環状リブ４１ｃの両方を必要に応じて省略してもよい。

このようにすることで、前述した第一実施形態と同様に、容器１の軽量化、薄肉化を図りつつ、容器１の強度、特に横方向からの荷重に対する耐荷重強度を高めるとともに、ヒケの発生を抑止することができる。
特に、本実施形態のように、ウェスト部４０によって上胴部４ａと下胴部４ｂとに分けられた容器１は、高さ方向の長さが比較的長く、ブロー成形に際して下胴部４ｂの方が相対的に薄肉となり、ヒケが生じ易いため、下胴部４ｂに設ける横溝４１をリブ付横溝４１ａとして上記構成を採用してヒケの発生を抑制するのが好ましい。

また、図４に示す例では、上胴部４ａに対して下胴部４ｂの径が大きくなっており、容器１の製造工程や、内容物の充填工程において、搬送される容器１同士が下胴部４ｂで接触し、横荷重（ラインプレッシャー）が下胴部４ｂにかかり易くなっている。このような場合にも、下胴部４ｂに設ける横溝４１をリブ付横溝４１ａとして上記構成を採用し、下胴部４ｂの横荷重に対する耐荷重強度が高められるようにするのが好ましい。

また、図４に示す例では、上胴部４ａの上端側の肩部３との連接部に沿って凸状部６が設けられているとともに、かかる凸状部６は、鉛直に形成された複数の縦溝６０によって周方向に分けられている。このような凸状部６を設けることで、例えば、容器１を搬送する際に転倒するなどして、肩部３と上胴部４ａとの連接部に衝撃が加わって潰れてしまったとしても、凸状部６が復元力を発揮して、容器１の変形を抑止することができる。

また、図４に示す例において、底部５は、その中央に位置する底板部５１と、底板部５１の周囲に位置する周縁部５２とを有している。そして、周縁部５２には、底板部５１の外周縁５１０を起点として容器外方に立ち上る内側斜面５２２ａと、底部５の側面に連続する外側斜面５２２ｂとを有する接地部５２２が形成されている。さらに、周縁部５２には、底板部５１の外周縁５１０を起点として、底部５の側面に向かって延在する複数の溝部５２１が形成されており、これらの溝部５２１によって、接地部５２２が周方向に沿って複数に分割されている。このようにすることで、例えば、高さ方向からの荷重が容器１に加わると、底板部５１が容器内方に陥入するように、底部が可逆的に変形できるようにしてある。

これにより、高さ方向からの荷重を吸収して座屈変形を抑制できるだけでなく、容器内に内容物が密封された状態で高さ方向からの荷重が加わると、底板部５１が容器内方に陥入するように底部５が変形することで容器１の容積が減少し、これに伴って容器内の圧力が上昇して、外力に抗する剛性を確保することができる。さらに、このような底部５の変形は、内容物をホットパック充填した後の内圧減少を吸収する減圧吸収構造としても機能させることができる。

また、底部５を上記の如く形成して、その可逆的な変形を可能とするにあたり、接地部５２２の外側斜面５２２ｂにヒケが発生し易い傾向にある。接地部５２２の外側斜面５２２ｂにヒケが発生してしまうと、底部５の可逆的な変形を妨げてしまう虞があるため、図４に示す例では、接地部５２２の外側斜面５２２ｂに凹部５０を形成してヒケの発生を抑制している。

なお、本実施形態について、前述した第一実施形態と相違する点を中心に説明したが、それ以外の構成は前述した第一実施形態と共通するため、重複する説明は省略する。

以上、本発明について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、前述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることはいうまでもない。

例えば、前述した実施形態では、丸形ボトル状の合成樹脂製容器に本発明を適用した例を挙げて説明したが、本発明は、横断面形状が方形状又は矩形状とされた、いわゆる角形ボトル状の合成樹脂製容器にも適用することができる。

また、周方向に沿って環状に形成された複数の横溝を減圧吸収構造として設けるホットパック充填に供される容器に限らず、滅菌された容器に、滅菌された内容液を無菌環境下で常温充填する無菌常温充填に供される容器にも適用でき、また、その容量も特に限定されない。

すなわち、本発明は、胴部４に、周方向に沿って環状に形成され、上端縁側が当該上端縁に沿って形成された上端側環状リブ４１ｂに連接し、下端縁側が当該下端縁に沿って形成された下端側環状リブ４１ｃに連接する複数のリブ付横溝４１ａを設け、高さ方向に隣接するリブ付横溝４１ａによって仕切られた部位において、上位に位置するリブ付横溝４１ａ側の下端側環状リブ４１ｃと、下位に位置するリブ付横溝４１ａ側の上端側環状リブ４１ｂとの間に、周方向に沿って連続又は断続的に膨出して延在する少なくとも一つの膨出部４２を設けてあれば、これ以外の細部の構成は、前述した実施形態に限定されることなく適宜変更することができる。また、前述した実施形態で説明した細部の構成を適宜取捨選択して組み合わせることもできる。

本発明は、容器胴部に周方向に沿って環状に形成された複数の横溝を設けた合成樹脂製容器に適用して利用することができる。

１ 容器
２ 口部
３ 肩部
４ 胴部
４０ ウェスト部
４０ａ 第一環状部
４０ｂ 第二環状部
４０ｃ 第三環状部
４０ｄ 第四環状部
４０ｅ 第五環状部
４１ 横溝
４１ａ リブ付横溝
４１ｂ 上端側環状リブ
４１ｃ 下端側環状リブ
５ 底部
５０ 凹部
５１ 底板部
５１０ 外周縁
５２ 周縁部
５２１ 溝部
５２２ 接地部
５２２ａ 内側斜面
５２２ｂ 外側斜面

Claims (6)

1. 口部、肩部、胴部、及び底部を備えた合成樹脂製容器であって、
   前記胴部に、周方向に沿って環状に形成され、上端縁側が当該上端縁に沿って形成された上端側環状リブに連接し、下端縁側が当該下端縁に沿って形成された下端側環状リブに連接する複数のリブ付横溝を設け、
   高さ方向に隣接する前記リブ付横溝によって仕切られた部位において、
   上位に位置する前記リブ付横溝側の下端側環状リブと、下位に位置する前記リブ付横溝側の上端側環状リブとの間に、周方向に沿って連続又は断続的に膨出して延在する少なくとも一つの膨出部を設けたことを特徴とする合成樹脂製容器。
2. 前記胴部が、前記胴部の一部を径方向に絞り込んで形成されたウェスト部によって上胴部と下胴部に分けられており、
   少なくとも前記下胴部に、前記リブ付横溝及び前記膨出部を形成した請求項１に記載の合成樹脂製容器。
3. 前記上胴部に、周方向に沿って環状に形成され横溝を設けた請求項２に記載の合成樹脂製容器。
4. 前記リブ付横溝を、周方向に沿って周期的に波状に湾曲させて形成した請求項１〜３のいずれか一項に記載の合成樹脂製容器。
5. 前記肩部と前記胴部との連接部に沿って環状に凸状部を設けるとともに、前記凸条部を周方向に分ける縦溝を形成した請求項１〜４のいずれか一項に記載の合成樹脂製容器。
6. 前記底部が、前記底部の中央に位置する底板部と、前記底板部の周囲に位置する周縁部とを有し、
   前記周縁部には、前記底板部の外周縁を起点として容器外方に立ち上る内側斜面と、前記底部の側面に連続する外側斜面とを有する接地部が形成され、
   前記底板部の外周縁を起点として、前記底部の側面に向かって延在する複数の溝部を前記周縁部に形成することによって、前記接地部が周方向に沿って複数に分割されているとともに、
   前記接地部の前記外側斜面に凹部を形成した請求項１〜５のいずれか一項に記載の合成樹脂製容器。

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