JP2018076108A - 合成樹脂製容器 - Google Patents

Abstract

【課題】底部の可動部が容器内方側に変形した減圧吸収の状態からもとの変形前の状態に戻り難い構造の合成樹脂製容器を提供することである。【解決手段】 容器胴部１３から下方に続く底部１４に形成された可動部１７を備え、可動部１７が、該可動部１７の外周縁１７ａより容器外方に向けて膨出した形状であり、外周縁１７ａより容器内方に変形して減圧吸収を行う合成樹脂製容器であって、可動部１７は、中央側から放射状に形成されて周方向に交互に配列される第１形状部分１９ａ〜１９ｈと第２形状部分２０ａ〜２０ｈとを有し、第１形状部分１９ａ〜１９ｈは、可動部１７の中央側から外周縁１７ａ側に向かう方向Ｄｒにおいて当該容器外方に膨出するように湾曲した凸状形状を有し、前記第２形状部分２０ａ〜２０ｈは、可動部１７の中央側から外周縁１７ａ側に向かう方向Ｄｒにおいて当該容器内方に膨出するように湾曲した凸状形状を有する構成となる。【選択図】図３

Description

本発明は、容器胴部から下方に続く底部に形成され、容器内方側への変形によって減圧吸収を行う可動部を有する合成樹脂製容器に係り、特に、底部可動部の容器内方側への変形状態を維持可能な合成樹脂製容器に関する。

内容物の保存性を高めるために、内容物を熱いうちに充填する、いわゆる熱間充填を行うことは、ポリエステル等の合成樹脂製の容器（例えば、ＰＥＴボトル）において広く行われている。内容物の熱間充填が行われる合成樹脂製容器では、キャップを閉じた後の冷却に伴う内容物の容積収縮により減圧状態になる。従来、このような減圧状態によって容器胴部が変形してしまうことを防止することのできる合成樹脂製容器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような従来の合成樹脂製容器では、胴部から下方に続く底部に、当該容器の内方側への変形（もち上がり）が可能な上げ底部（可動部）が形成されている。そして、熱間充填、冷却後の減圧時に前記上げ底部の容器内方へのもち上がりによって容積を低減させて減圧吸収がなされる。

特開２０１３−１４４５６０号公報

上げ底部のもち上がり等、底部の形状を変化させることで、容積変化を図って減圧吸収を行うこの種の合成樹脂製容器では、底部の変形によって確実に減圧吸収がなされることが重要であるとともに、底部の変形後の搬送中の振動やキャップの開放時の大気の吸入等によってその形状がもとに戻らないことが重要である。上述した従来の合成樹脂製容器では、上げ底部（可動部）の凹部や凸部の形状について、当該上げ底部がもち上がって減圧吸収した後に、搬送中の振動等で、もとの状態に戻らないような考慮が必ずしもなされていない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、底部の可動部が容器内方側に変形した減圧吸収の状態からもとの変形前の状態に戻り難い構造の合成樹脂製容器を提供するものである。

本発明に係る合成樹脂製容器は、容器胴部から下方に続く底部に形成された可動部を備え、前記可動部が、該可動部の外周縁より容器外方に向けて膨出した形状であり、前記外周縁より容器内方に変形して減圧吸収を行う合成樹脂製容器であって、前記可動部は、中央側から放射状に形成されて周方向に交互に配列される第１形状部分と第２形状部分とを有し、前記第１形状部分は、当該可動部の中央側から外周縁に向かう方向において当該容器外方に膨出するように湾曲した凸状形状を有し、前記第２形状部分は、当該可動部の中央側から外周縁に向かう方向において当該容器内方に膨出するように湾曲した凸状形状を有する構成となる。

このような構成により、減圧吸収時において、底部の可動部は、その外周縁より容器外方に向けて膨出した状態から、容器内方に変形する際に、それぞれ逆側に湾曲した凸形状の第１形状部分と第２形状部分とが変形する。この底部の可動部は、変形前後の形状が安定した状態である。変形途中では、変形前または、変形後の形に戻り易い。そのため、この減圧吸収時の変形後の状態から、前記第１形状部分と第２形状部分とが再びもとの状態に変形するために必要な大きな力が容器外方に向けて作用しなければもとの状態に戻らない。

本発明に係る合成樹脂製容器によれば、底部の可動部の周方向に交互に配列される第１形状部分と第２形状部分とがそれぞれ容器外方及び容器内方の逆方向に湾曲した凸形状になっているので、当該可動部が減圧吸収後の状態からもとの状態に戻り難いものとなる。

図１は、本発明の実施の一形態に係る合成樹脂製容器（ボトル）の全体示す正面図である。 図２は、図１に示す合成樹脂製容器（ボトル）の底部を示す下面図である。 図３は、図２に示す底部のＡ−Ａ断面（Ａ´−Ａ´断面）を表す概略図であって、内容物の熱間充填前の底部の状態を示す。 図４Ａは、図２に示す底部のＡ−Ａ断面（Ａ´−Ａ´断面）を表す概略図であって、上げ底部のもち上がりの途中の状態を示す。 図４（Ｂ）は、図２に示す底部のＡ−Ａ断面（Ａ´−Ａ´断面）表す概略図であって、上げ底部がもち上がって減圧吸収した後の状態を示す。

本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

本発明の実施の一形態に係る合成樹脂製容器（以下、単にボトルという）は、図１〜図３に示すように構成される（内容物の熱間充填前の状態）。なお、図１は、ボトルの全体を示す正面図、図２はボトルの底部を示す下面図である。そして、図３は、図２に示す底部のＡ−Ａ断面（Ａ´−Ａ´断面）の概略図であり、本発明を理解しやすくするため、Ａ−Ａ断面における上げ底部の奥行き線を省略し、代わりに仮想的に第１形状部分１９ｂと第２形状部分２０ｄの対応する縦断面Ａ´―Ａ´を重ね合せた図である。

図１において、ボトル１０は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の公知の合成樹脂を一旦、射出成形、圧縮成形により前成形体であるプリフォームに成形し、このプリフォームを二軸延伸ブロー成形することによって形成される。ボトル１０は、上から順番に、口部１１、肩部１２、胴部１３及び胴部１３から更に下方に続く底部１４により構成されている。胴部１３には必要に応じ、ある間隔をもって配列された複数の環状凹溝１５を形成し、胴部１３の機械的強度及び内圧変形に対する保形性を確保するのが好ましい。また、胴部１３の外周面には環状凹溝１５のいくつかに隣接して平滑領域が形成されており、その平滑領域を支えにラベルを巻き付けて貼ることができる。

なお、胴部１３の底部１４との境界に環状凹溝１５が形成されて、胴部１３と底部１４とが明確に区画されているが、胴部１３と底部１４とは環状凹溝１５、或いはリブ等によって明確に区画されていなくてもよい。

図１と共に図２及び図３を参照するに、底部１４は、下面視で円形（図２参照）であり、胴部１３から下方に続く外壁部１６ａ、外壁部１６ａに続く、ボトル１０を載置する際にその載置面に当接する接地部１６ｂ、外壁部１６ａに対向して接地部１６ｂから上方に立ち上がる内壁部１６ｃとからなる脚部１６と、この脚部１６の内側に配置された上げ底部１７（可動部）と、脚部１６の内壁部１６ｃの内周縁と上げ底部１７外周側の外周縁１７ａとを接続し、外周縁１７ａを支持する環状の外接続部１８とを有している。外接続部１８は、図示しないボトル１０高さ方向の中心（中心軸）を通る縦断面形状がボトル１０の内方に突出するように湾曲した溝状である（図３参照）。この湾曲した溝状により、外接続部１８は曲がり易くなるので、上げ底部１７がボトル１０の内方側へ変形（もち上がり）し易くなる。

上げ底部１７の外周縁１７ａは、脚部１６の内壁部１６ｃから続く外接続部１８により支持されており、上げ底部１７は、全体として、外接続部１８からボトル１０の外方（下方）に向けて凸状に膨出した形状を有している。外接続部１８により支持された上げ底部１７の最下点である円形中央部２１は、脚部１６の接地部１６ｂより上方に位置している。

上げ底部１７は、中央側（円形中心部２１側）から放射状に形成されて周方向に交互に配列される８つの第１形状部分１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ，１９ｅ，１９ｆ，１９ｇ，１９ｈと、８つの第２形状部分２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆ，２０ｇ，２０ｈと、円形中央部２１と、第１形状部分１９ａ〜１９ｈ及び第２形状部分２０ａ〜２０ｈの内周縁と、円形中央部２１の外周縁とを接続する内接続部２２とを有している。第１形状部分１９ａ〜１９ｈ及び第２形状部分２０ａ〜２０ｈの外周縁は、上げ底部１７の外周縁１７ａとして前述したように外接続部１８に接続されている。即ち、第１形状部分１９ａ〜１９ｈ及び第２形状部分２０ａ〜２０ｈは、外接続部１８と内接続部２２との間の円環帯の領域に交互に配列されるように形成されている。

なお、内接続部２２も、外接続部１８と同様に、図示しないボトル１０高さ方向の中心軸を通る縦断面形状がボトル１０の内方に突出するように湾曲した溝状である（図３参照）。この湾曲した溝状により、内接続部２２も曲がり易くなるので、上げ底部１７はもち上がり易くなる。

第１形状部分１９ａ〜１９ｈのそれぞれは、上げ底部１７の中央側から外周縁１７ａ側に向かう方向（径の外側方向Ｄｒ：図３の破線矢印（２本）参照）においてボトル１０の外方に膨出するように湾曲した凸形状を有している（図３参照）。また、第２形状部分２０ａ〜２０ｈのそれぞれは、上げ底部１７の中央側から外周縁１７ａ側に向かう方向（径の外側方向Ｄｒ）においてボトル１０の内方に膨出するように湾曲した凸形状を有している（図３参照）。第１形状部分１９ａ〜１９ｈのそれぞれの湾曲した凸形状を表す第１湾曲線（例えば、図３における参照符号１９ｂが指す湾曲線や参照符号１９ｅが指す湾曲線）と、第２形状部分２０ａ〜２０ｈのそれぞれの湾曲した凸形状を表す第２湾曲線（例えば、図３における参照符号２０ａが指す湾曲線や参照符号２０ｄが指す湾曲線）とは同様の曲線に設定されている。具体的には、前記第１湾曲線（図３における参照符号１９ｂ、１９ｅ参照）及び第２湾曲線（図３における参照符号２０ａ、２０ｄ参照）のそれぞれは、第１湾曲線の曲率半径と第２湾曲線の曲率半径とが等しい同様の円弧状（膨出方向が異なるが、膨出方向をそろえれば同じ円弧を含む形状）に設定されている。

底部１４の脚部１６の接地部１６ｂの直径に対する、第１湾曲線及び第２湾曲線の曲率半径は、上げ底部１７のもち上がり易さと、もち上がった後からもち上がる前への戻り難さの点から、３５〜５０％が好ましく、更に、４０〜４５％がより好ましい。例えば、接地部１６の直径が６３ｍｍに設定されている場合、第１湾曲線及び第２湾曲線それぞれの曲率半径は、約２７ｍｍに設定（約４３％）される。

なお、上げ底部１７が、図２に示すように、中央側（円形中央部２１側）から放射状に形成されて周方向に交互に配列される第１形状部分１９ａ〜１９ｈと、第２形状部分２０ａ〜２０ｈとを有する構造となっているので、上げ底部１７の表面積が広くなり、ブロー成形時にプリフォーム底部側が放射状に均等かつ十分延伸され、また、構造上からも、耐熱性が改善される。また、外接続部１８、第１形状部１９ａ〜１９ｈ、第２形状部２０ａ〜２０ｈ、内接続部２２の肉厚は、０．２０〜０．３５ｍｍにあると、耐熱性と減圧吸収変形上、好ましい。

上述したような構造の底部１４を有するボトル１０では、次のようにして減圧吸収がなされる。

ボトル１０に対して内容物（飲料物）の常温より高い温度での充填、乃至、熱間充填（３０〜９３℃）が行われ、口部１１がキャップによって閉じられる。この状態で、内容物の重みを受ける上げ底部１７は、ボトル１０の外方に膨出するように湾曲した凸形状の第１形状部分１９ａ〜１９ｈ及びボトル１０の内方に膨出するように湾曲した凸形状の第２形状部分２０ａ〜２０ｈによって、外接続部１８に支持された外周縁１７ａからボトル１０の外方に向けて膨出した状態を維持し、その最下点である円形中央部２１は、脚部１６の接地部１６ｂの面に達することはない。

前述したように内容物が充填されたボトル１０が冷えて内容物の容積収縮によりボトル１０が減圧状態になり、内容物が適当な温度（例えば、２５〜４０℃の範囲、かつ、充填直後の温度より低い温度）に達したところで、上げ底部１７は、ボトル内部の減圧度により自然にボトル１０内方に向けてもち上がるか、図示しないロッド等の押圧部材で底上げ部１７の、例えば、円形中央部２１を押し上げることで、ボトル１０の内方に向けて上がる。これにより、上げ底部１７は、外接続部１８に支持された外周縁１７ａを支点にしてもち上がる。全体としてボトル１０の外方に膨出した上げ底部１７（図３参照）の立体表面における中心部から外周縁１７ａに至る長さが、その外周縁１７ａを支持する外接続部１８の半径より長いことに起因して、上げ底部１７がもち上がる過程で、上げ底部１７に対して外周縁１７ａ側から中心側に向けて力が作用するとともに、その力に抗する中心側から外周縁１７ａに向けた力が発生する。これらの力によって、上げ底部１７の第１形状部分１９ａ〜１９ｈ及び第２形状部分２０ａ〜２０ｈのそれぞれが縮むように変形するとともに、それぞれ溝状の外接続部１８及び内接続部２２が撓むように変形する。

そして、図４Ａに示すように、（図３では、上げ底部１７の最下点に位置していた）円形中央部２１が、外接続部１８の高さに達したときに、第１形状部分１９ａ〜１９ｈ及び第２形状部分２０ａ〜２０ｈの変形が最大となって不安定な状態になる。円形中央部２１がこの位置を通過すると、縮むように変形した第１形状部分１９ａ〜１９ｈ及び第２形状部分２０ａ〜２０ｈのもとの形状への復元力によって、上げ底部１７は、第１形状部分１９ａ〜１９ｈ及び第２形状部分２０ａ〜２０ｈがもとの湾曲の曲率半径、乃至、もとの湾曲の曲率半径に近い状態に戻りつつ、外接続部１８に支持される外周縁１７ａからボトル１０の内方にもち上げられ、例えば、図４Ｂに示すように、全体として、ボトル１０の内方に膨出した形状となる。

上述したように、上げ底部１７が、図３に示すように、外接続部１８に支持された外周縁１７ａからボトル１０の外方に膨出した状態から、図４Ｂに示すように、外周縁１７ａよりボトル１０の内方にもち上げられて、ボトル１０の内方に膨出した状態になることにより、ボトル１０の容積が減少し、結果として、減圧吸収がなされる。

例えば、図４Ｂに示すように、外接続部１８に支持された外周縁１７ａよりボトル１０の内方にもち上がった状態の減圧吸収後の上げ底部１７は、第１形状部分１９ａ〜１９ｈ及び第２形状部分２０ａ〜２０ｈが再び、例えば、図４Ａに示すように、最大に縮むように変形するのに必要な大きな力がボトル１０の外方（下方）に向けて作用しなければ、図３に示すようなもとの状態に戻らない。この場合、第１形状部分１９ａ〜１９ｈ及び第２形状部分２０ａ〜２０ｈが、それぞれボトル１０の外方及び内方の逆方向に湾曲した凸形状になっているので、上げ底部１７が、減圧吸収後の状態（図４Ｂ参照）からもとの状態（図３参照）に戻るためには、大きな力が作用しなければならず、もとの状態に戻り難い。

このように、上述したボトル１０は、減圧吸収後の状態（図４Ｂ参照）になった上げ底部１７がもとの状態（図３参照）に戻り難い構造となるので、搬送時等に想定される上げ底部１７に作用する力の範囲内において、上げ底部１７の肉厚をより薄くすることが可能になる。

なお、第１形状部分１９ａ〜１９ｈ及び第２形状部分２０ａ〜２０ｈそれぞれの形状は、第１湾曲線（図３における参照符号１９ｂ、１９ｅ参照）及び第２湾曲線（図３における参照符号２０ａ、２０ｄ参照）の形状が円弧状でなくても、凸状に湾曲しているものであれば、楕円弧や他の２次曲線でもよい。また、第１湾曲線（図３における参照符号１９ｂ、１９ｅ参照）と第２湾曲線（図３における参照符号２０ａ、２０ｄ参照）とが同じ曲率半径ではない等、第１形状部分１９ａ〜１９ｈを表す第１湾曲線と第２形状部分２０ａ〜２０ｈを表す第２湾曲線とは異なった形状であってもよい。その場合であっても、第１湾曲線と第２湾曲線の曲線長さは等しいほうが、上げ底部１７がもち上がった状態で安定し、そこから、もち上がる前の状態へ戻り難くなり、好ましい。

以上、本発明のいくつかの実施形態及び各部の変形例を説明したが、この実施形態や各部の変形例は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上述したこれら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明に含まれる。

例えば、第１形状部分，第２形状部分は実施の形態の８個ずつに限らず、いくつでもよいが、それぞれ５〜１０個ずつが、耐熱性や、上げ底部１７のもち上げ、もち上がった後からもち上がる前の状態への戻り難さ、などの点から好ましい。

また、上げ底部１７がもち上がった状態で、ボトル内の減圧（陰圧）が軽減され吸収されるものであれば、上げ底部１７がもち上がった状態でボトル内が大気圧と同等、乃至、陽圧になるものでもよい。

１０ ボトル（合成樹脂製容器）
１１ 口部
１２ 肩部
１３ 胴部
１４ 底部
１５ 環状凹溝
１６ 脚部
１６ａ 外壁部
１６ｂ 接地部
１６ｃ 内壁部
１７ 上げ底部（可動部）
１７ａ 外周縁
１８ 外接続部
１９ａ〜１９ｈ 第１形状部分
２０ａ〜２０ｈ 第２形状部分
２１ 円形中央部
２２ 内接続部

Claims (5)

1. 容器胴部から下方に続く底部に形成された可動部を備え、前記可動部が、該可動部の外周縁より容器外方に向けて膨出した形状であり、前記外周縁より容器内方に変形して減圧吸収を行う合成樹脂製容器であって、
   前記可動部は、中央側から放射状に形成されて周方向に交互に配列される第１形状部分と第２形状部分とを有し、
   前記第１形状部分は、当該可動部の中央側から外周縁側に向かう方向において当該容器外方に膨出するように湾曲した凸状形状を有し、
   前記第２形状部分は、当該可動部の中央側から外周縁側に向かう方向において当該容器内方に膨出するように湾曲した凸状形状を有する合成樹脂製容器。
2. 前記第１形状部分の湾曲した凸形状を表す第１湾曲線と、前記第２形状部分の湾曲した凸形状を表す第２湾曲線とは同様の曲線からなる請求項１記載の合成樹脂製容器。
3. 前記第１湾曲線及び前記第２湾曲線は円弧状である請求項２記載の合成樹脂製容器。
4. 前記底部は、前記胴部から下方に続く外壁部、該外壁部に続く接地部、及び該接地部から上方に立ち上がる内壁部からなる脚部と、該脚部の内側に配置された前記可動部と、
   前記脚部の内壁部と前記可動部の外周縁とを接続する環状の外接続部とを有する請求項１乃至３のいずれかに記載の合成樹脂製容器。
5. 前記外接続部の、容器高さ方向の中心を通る縦断面形状が、容器内方に突出するように湾曲した溝状である請求項４記載の合成樹脂製容器。

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