JP2018104026A - 樹脂製容器 - Google Patents

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Takeshi Kira
剛 吉良
俊也 小林
Toshiya Kobayashi
俊也 小林
研二 津守
Kenji Tsumori
研二 津守
大 澤田
Masaru Sawada
大 澤田
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Abstract

【課題】フレキシビリティーが向上し、樹脂容器に過剰な応力が作用しても凹みや歪みを抑制できる樹脂製容器を提供する。
【解決手段】内容物の注出口となる口部10と、口部10に連設する肩部20と、肩部20に連設する胴部30と、胴部30に連設して胴部30の下端を閉塞する底部40と、を備えた樹脂製容器Xであって、樹脂製容器Xの内側に向けて凹ませ、樹脂製容器Xの周方向に延びる環状の凹状リブ53を備え、凹状リブ53に、凹状リブ53が延びる方向と交わる方向に凸設した凸状リブ54が複数設けてあり、凸状リブ54が樹脂製容器Xの表面より後退するように構成してある。
【選択図】図1

Description

本発明は、内容物の注出口となる口部と、当該口部に連設する肩部と、当該肩部に連設する胴部と、当該胴部に連設して前記胴部の下端を閉塞する底部と、を備えた樹脂製容器に関する。
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートなどの熱可塑性樹脂を主材料として形成された樹脂製容器は、軽量で取り扱いが容易であり、内容物の保存安定性に優れ、さらにコスト的に安価であるため、飲料用、食品用、化粧料用等の様々な用途に使用されている。
特許文献1に記載の樹脂製容器は、首部、首部に錐台乃至回転体状の上胴部を介して接続された筒状の下胴部及び下胴部の下端に接続された底部を備えている。下胴部と上胴部との間には、熱時及び冷却時に緩衝作用を行う凹状リブが形成されている。
特開平7−309320号公報
特許文献1に記載の樹脂製容器は、首部に連設する上胴部は滑らかな形状を呈している。このような形状であると、例えばコンベア等で搬送中や樹脂製容器を横倒し状態で積層した場合に樹脂製容器に過剰な応力が作用したときに、首部に連設する上胴部等に凹みや歪みが発生し易くなる虞があり、その凹みがそのまま残ってしまう虞があった。
従って、本発明の目的は、フレキシビリティーが向上し、樹脂容器に過剰な応力が作用しても凹みや歪みを抑制できる樹脂製容器を提供することにある。
上記目的を達成するための本発明に係る樹脂製容器は、内容物の注出口となる口部と、当該口部に連設する肩部と、当該肩部に連設する胴部と、当該胴部に連設して前記胴部の下端を閉塞する底部と、を備えた樹脂製容器であって、その第一特徴構成は、前記樹脂製容器の内側に向けて凹ませ、前記樹脂製容器の周方向に延びる環状の凹状リブを備え、当該凹状リブに、前記凹状リブが延びる方向と交わる方向に凸設した凸状リブが複数設けてあり、前記凸状リブが前記樹脂製容器の表面より後退するように構成した点にある。
本構成によれば、樹脂製容器の周方向に延びる環状の凹状リブを備えてあると樹脂製容器の座屈強度を向上させることができる。
また、凹状リブに、凹状リブが延びる方向と交わる方向に凸設した凸状リブが複数設けてあると、凸状リブが設けてある部位の周辺の樹脂製容器のフレキシビリティー(柔軟性)が向上する。即ち、仮にコンベア等で搬送中や樹脂製容器を横倒し状態で積層した場合に樹脂製容器の上方(凸状リブが複数設けてある部分)に過剰な応力が作用して、応力が作用した部分に凹みや歪みが発生した場合であっても、元の形状に戻ろうとする性質が向上するため、発生した凹みや歪みが解消し易くなる。
さらに、凸状リブが樹脂製容器の表面より後退するように構成してあると、仮にコンベア等で搬送中等に樹脂製容器どうしが接触する場合であっても、凸状リブが他の樹脂製容器の凸状リブと接触することはないため、凸状リブの破損や、他の樹脂製容器の破損を未然に防止することができる。通常、樹脂製容器を軽量化した場合、樹脂製容器に対する応力により凹みや歪みが発生しやすくなるが、本構成を採用することにより、樹脂製容器を軽量化した場合でも、凹みや歪みが発生を抑制することが可能となる。
本発明に係る樹脂製容器の第二特徴構成は、前記凸状リブを8〜12本備えた点にある。
本構成によれば、凸状リブを凹状リブの周面に亘って樹脂製容器のフレキシビリティーを維持できる適切な間隔で配設することができる。
本発明に係る樹脂製容器の第三特徴構成は、前記凸状リブの前記凹状リブにおける占有率を30〜60%とした点にある。
本構成によれば、凸状リブを凹状リブの周面に亘って樹脂製容器のフレキシビリティーを維持できる適切な割合で配設することができる。
本発明に係る樹脂製容器の第四特徴構成は、前記凹状リブの底の幅を15mm以下とした点にある。
本構成によれば、樹脂製容器のフレキシビリティーを維持できる適切な凹状リブの底の幅とすることができる。
本発明に係る樹脂製容器の第五特徴構成は、前記凸状リブが前記樹脂製容器の表面より後退する寸法を0.3〜3mmとした点にある。
本構成によれば、樹脂製容器のフレキシビリティーを維持できる適切な凸状リブの後退寸法とすることができる。
本発明に係る樹脂製容器の第六特徴構成は、前記凹状リブおよび前記凸状リブを、前記樹脂製容器の上半分の何れかに備えた点にある。
コンベア等で樹脂製容器を搬送する際には、樹脂製容器が揺動する等して樹脂製容器の上方どうしが接触する場合がある。この場合、本構成のように凹状リブおよび凸状リブが、樹脂製容器の上半分の何れかに備えてあると、樹脂製容器の上方に過剰な応力が作用して、応力が作用した部分に凹みや歪みが発生した場合であっても、発生した凹みや歪みが解消し易くなる。
本発明に係る樹脂製容器の第七特徴構成は、前記胴部および前記底部の接続部分に、前記樹脂製容器の内側に向けて凹ませ、前記樹脂製容器の周方向に延びる環状の底面側凹状リブを二本備えた点にある。
本構成によれば、底面側凹状リブを二本備えることで、胴部の下方(樹脂製容器の下方)の座屈強度を向上させることができる。そのため、仮にコンベア等で搬送中や樹脂製容器を横倒し状態で積層した場合に樹脂製容器の下方(底面側凹状リブが設けてある部分)に過剰な応力が作用した場合であっても、樹脂製容器の下方が座屈し難くなる。
本発明の樹脂製容器の斜視概略図である。 本発明の樹脂製容器の側面概略図である。 本発明の樹脂製容器の側面概略図である。 本発明の樹脂製容器の断面概略図である。 胴部の上方である肩部および胴部の接続部分の要部概略図である。 胴部の中間部の図2におけるVI−VI断面図である。 胴部の下方である胴部および底部の接続部分の要部概略図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1〜7に示したように、本発明の樹脂製容器Xは、内容物の注出口となる口部10と、当該口部10に連設する肩部20と、当該肩部20に連設する胴部30と、当該胴部30に連設して胴部30の下端を閉塞する底部40と、を備える。
本発明の樹脂製容器Xは、樹脂製容器Xの内側に向けて凹ませ、樹脂製容器Xの周方向に延びる環状の凹状リブ53を備え、当該凹状リブ53には、凹状リブ53が延びる方向と交わる方向に凸設した凸状リブ54が複数設けてあり、当該凸状リブ54が樹脂製容器Xの表面1より後退するように構成してある。
樹脂製容器Xは、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートなどの熱可塑性樹脂を主材料として、二軸延伸ブロー成形法などの公知の成形法によって製造することができる。
樹脂製容器Xに充填される内容物(液体)としては、特に限定されるものではなく、例えば、飲料水、茶、果汁、コーヒー、ココア、清涼飲料水、アルコール飲料、乳飲料、スープなどの飲料や、ソースや醤油などの液体調味料といったものが挙げられる。また樹脂製容器Xの内容量についても特に限定されるものではなく、充填する内容物の種類等に応じて、数百ミリリットル単位の比較的小容量のものから、数リットル単位の比較的大容量のものに至るまで任意に適用して良い。
樹脂製容器Xを飲料用ボトルとして適用する場合は、内容量を320〜550mLとするのが好ましいが、この範囲に限定されるものではない。本実施形態では、内容量を455mLとした場合について説明する。この場合、口部10から底部40までの高さは約211mm、胴部30の最大径は約64mmとするが、これらに限定されるものではない。
口部10は、上端が開口する円筒で構成される部分であり、内容物の注出口として機能する。口部10の外周面には雄ネジ部が形成されており、図示しないキャップが着脱自在に螺合固定され、繰り返し密栓及び開放できる態様とすればよい。
肩部20は、その上端から下方に向けて連続して拡径し、略円錐状に構成される部分である。肩部20の縦断面形状は、容器外側に凸となる緩やかな円弧とするのがよいが、このような態様に限定されるものではない。
胴部30は、肩部20の下部末端に接続する略筒状の部位であり、胴部30の上方である肩部20および胴部30の接続部分30A、胴部30の中間である中間部30B、胴部30の下方である胴部30および底部40の接続部分30Cを有する。
本実施形態では、胴部30の上方である肩部20および胴部30の接続部分30Aには、樹脂製容器Xの内側に向けて凹ませ、樹脂製容器Xの周方向に延びる環状の二本の溝部51,52を備える場合について説明する。当該溝部の数は、二本に限らず、一本でもよいし、三本以上としてもよい。溝部51,52の間には、樹脂製容器Xの外側に向けて凸となり、樹脂製容器Xの周方向に延びる環状の凸状リブ61を備える。
本構成のように、接続部分30Aに溝部51,52を二本備えることで、胴部30の上方(樹脂製容器Xの上方)である接続部分30Aの座屈強度を向上させることができる。
また、この接続部分30Aには、樹脂製容器Xの内側に向けて凹ませ、樹脂製容器Xの周方向に延びる環状の凹状リブ53を備える。当該凹状リブ53には、凹状リブ53が延びる方向と交わる方向に凸設した凸状リブ54が複数設けてあり、当該凸状リブ54が樹脂製容器Xの表面1より後退するように構成してある(図3〜5)。溝部52および凹状リブ53の間には、樹脂製容器Xの外側に向けて凸となり、樹脂製容器Xの周方向に延びる環状の凸状リブ62を備える。
本実施形態の凹状リブ53は、樹脂製容器Xの内側に向けて2〜5mm程度凹ませてあり、樹脂製容器Xの外側に向かうに従ってリブの幅が広くなるように構成してある(図5)。本実施形態では、凹状リブ53の開き角度が90°となる場合について説明するが、これに限定されるものではない。また、本実施形態の凸状リブ54は、樹脂製容器Xの外側に面した面であるリブ外面54aを備えた角型を呈しているが、このような態様に限らず、このようなリブ外面54aを備えず、丸みを帯びた態様としてもよい。凸状リブ54が凹状リブ53と接する部位の幅は9mm程度とするのがよいが、これに限定されるものではない。
本構成のように、樹脂製容器Xの周方向に延びる環状の凹状リブ53を備えてあると、胴部30の上方(樹脂製容器Xの上方)である接続部分30Aの座屈強度を向上させることができる。
また、凹状リブ53に、凹状リブ53が延びる方向と交わる方向に凸設した凸状リブ54が複数設けてあると、凸状リブ54が設けてある部位の周辺の樹脂製容器Xのフレキシビリティー(柔軟性)が向上する。即ち、仮にコンベア等で搬送中や樹脂製容器Xを横倒し状態で積層した場合に樹脂製容器Xの上方(凸状リブ54が複数設けてある部分)に過剰な応力が作用して、応力が作用した部分に凹みや歪みが発生した場合であっても、元の形状に戻ろうとする性質が向上するため、発生した凹みや歪みが解消し易くなる。
さらに、凸状リブ54が樹脂製容器Xの表面1より後退するように構成してあると、仮にコンベア等で搬送中等に樹脂製容器Xどうしが接触する場合であっても、凸状リブ54が他の樹脂製容器Xの凸状リブ54と接触することはないため、凸状リブ54の破損や、他の樹脂製容器Xの破損を未然に防止することができる。
本実施形態では、凹状リブ53の配設位置は上記溝部52の下方とする場合について説明するが、これに限定されるものではない。
凸状リブ54の数は特に限定されるものではないが、好ましくは等間隔に8〜12本備えるのがよい。本実施形態では10本の凸状リブ54を備えた場合について説明する。
本構成では、凸状リブ54を凹状リブ53の周面に亘って樹脂製容器Xのフレキシビリティーを維持できる適切な間隔で配設することができる。
尚、凸状リブ54の数が8本未満であると、樹脂製容器Xのフレキシビリティーを維持するのが困難となり、凸状リブ54の数が13本以上であると、樹脂製容器Xの構造が複雑となるため、好ましくない。
この場合、凸状リブ54の凹状リブ53における占有率が30〜60%となるようにすればよい。例えば10本の凸状リブ54を備えた場合は、当該占有率は36%となる。
本構成においても、凸状リブ54を凹状リブ53の周面に亘って樹脂製容器Xのフレキシビリティーを維持できる適切な割合で配設することができる。
また、凹状リブ53の底の幅Wは15mm以下とするのがよく、好ましくは10mm以下とするのがよく、さらに好ましくは5mm以下とするのがよい。当該底の幅Wは、樹脂製容器Xの軸芯(中心軸A)方向と同じ方向の幅である。本実施形態では底の幅Wを3.5mmとした場合について説明する。
本構成では、樹脂製容器Xのフレキシビリティーを維持できる適切な凹状リブ53の底の幅Wとすることができる。
尚、凹状リブ53の底の幅Wが15mmを超えると、樹脂製容器Xのフレキシビリティーを維持するのが困難となる。
凸状リブ54は、樹脂製容器Xの表面より後退する寸法が0.3〜3mmとするのがよい。
本構成では、樹脂製容器Xのフレキシビリティーを維持できる適切な凸状リブ54の後退寸法とすることができる。
尚、凸状リブ54において、樹脂製容器Xの表面より後退する寸法が0.3mm未満であると、隣接する樹脂製容器Xの凸状となる部位と凸状リブ54とが接触する虞があり、それにより両者が破損する虞があるため好ましくない。また、樹脂製容器Xの表面より後退する寸法が3mmを超えると、樹脂製容器Xのフレキシビリティーを維持するのが困難となる。
このように、本実施形態の樹脂製容器Xでは、凹状リブ53および凸状リブ54が、樹脂製容器Xの上半分の何れか(胴部30の上方である肩部20および胴部30の接続部分30A)に備えてある。
コンベア等で樹脂製容器Xを搬送する際には、樹脂製容器Xが揺動する等して樹脂製容器Xの上方どうしが接触する場合がある。この場合、本構成のように凹状リブ53および凸状リブ54が、樹脂製容器Xの上半分の何れかに備えてあると、樹脂製容器Xの上方に過剰な応力が作用して、応力が作用した部分に凹みや歪みが発生した場合であっても、発生した凹みや歪みが解消し易くなる。
胴部30の中間である中間部30Bには、上辺31aおよび下辺31bを変位させた状態の略四角形のパネル部31を複数設けてある。本実施形態では、パネル部31を6枚備えた場合について説明するが、これに限定されるものではない。このように上辺31aおよび下辺31bを変位させた状態の略四角形のパネル部31の複数枚を筒状に接続することにより、胴部30の中間部30Bを略筒状(断面が略六角形)に構成することができる(図6)。このとき、各パネル部31の間には山型のリブ32が形成される。
この略筒状の胴部30の中間部30Bは、パネル部31の上辺31aに対して下辺31bが、樹脂製容器Xの中心軸Aを中心として相対回転するように捩じれた態様となるツイスト形状を呈する。そのため、当該胴部30は、パネル部31の上辺31aから下方にいくに従って縮径し、パネル部31の中間において最も縮径した状態となり、パネル部31の中間からパネル部31の下辺31bにいくに従って拡径する態様となる。尚、通常時の胴部30の中間部30Bのツイスト形状の角度aは、側面視において約75°とするのがよいが、これに限定されるものではない。
このような胴部30の中間部30Bは、減圧吸収部として作用することができる。即ち、内容物が高温充填された後に口部10がキャップで閉塞されると、内容物の冷却に伴って樹脂製容器X内に減圧が生じて樹脂製容器Xに大きな変形が生じる虞があるが、胴部30の中間部30Bに複数枚のパネル部31を設けておくことにより、樹脂製容器X内の減圧を複数枚のパネル部31の変形により吸収して樹脂製容器X全体が大きく変形することを防止することができる。
具体的には、胴部30の中間部30B(減圧吸収部)は、複数枚のパネル部31がそれぞれ径方向内側に向けて変形するとともに山型のリブ32がさらに傾斜角度が大きくなるように捩じれ変形することにより、パネル部31の上辺31aに対して下辺31bが、樹脂製容器Xの中心軸Aを中心として相対回転するように捩じれ動作することができる。胴部30の中間部30B(減圧吸収部)が捩じれ動作すると樹脂製容器Xの内容量が縮小する。したがって、高温充填が行われることにより樹脂製容器X内に減圧が生じると、胴部30の中間部30B(減圧吸収部)が捩じれ動作して、当該減圧を吸収することができる。
本構成のように、胴部30に、上辺31aおよび下辺31bを変位させた状態の略四角形のパネル部31を複数設けるため、パネル部31をスクエア形状とすることができるため、従来の上側および下側の形状が異なる減圧吸収パネルを使用した樹脂製容器に比べて応力が集中する部位が生じ難くなる。そのため、仮にコンベア等で搬送中等に樹脂製容器Xに過剰な応力が作用した場合であっても、樹脂製容器Xが座屈し難くなる。そのため、樹脂製容器Xは、座屈強度が向上した樹脂製容器となる。樹脂製容器Xの軽量化を図るため、容器1本あたりの熱可塑性樹脂の量を減量(例えば20gから18gに減量)した場合であっても、本構成であれば、座屈強度が向上した構造となっているため、座屈し難くなる。
また、胴部30は、パネル部31の上辺31aに対して下辺31bが、樹脂製容器Xの中心軸Aを中心として相対回転するように捩じれた態様となるツイスト形状を呈するように構成できるため、樹脂製容器X内に減圧が生じたとしても、樹脂製容器Xの大きな変形を未然に防止することができる。
本構成では、パネル部31が平行四辺形を呈し、各パネル部31の幅を等しく構成してある。
これにより、パネル部31において、幅の広い部分と狭い部分が形成されることがないため、従来の上側および下側の形状が異なる減圧吸収パネルを使用した樹脂製容器に形成されていた減圧吸収パネルの幅の広い部分を狭くすることができるため、パネル部31のバックリング(荷重と直角方向に生じる変形)を抑制することができる。
さらに、各パネル部31の間に形成される複数の山型のリブ32を等間隔に配設することができるため、各山型のリブ32において応力が集中する部位が生じ難くなる。そのため、上述したように樹脂製容器に過剰な応力が作用した場合であっても、樹脂製容器Xが座屈し難くなる。
各パネル部31の間に形成される山型のリブ32は、その樹脂製容器Xの内側の角度bが90〜160°となるように構成してある。本実施形態では、当該角度b(図6)は130°とした場合について説明する。
本構成により、山型のリブ32の強度を適切に設定することができるため、上述したように樹脂製容器に過剰な応力が作用した場合であっても、樹脂製容器Xが座屈し難くなる。
山型のリブ32の斜面32aは、樹脂製容器Xの上方から下方に亘って均一な幅を有するように構成してある。本実施形態では、山型のリブ32が有する二つの斜面32aの幅を同じ幅となるように構成した場合について説明する。この場合、山型のリブ32の断面は二等辺三角形となる。
本構成により、山型のリブ32において応力が集中する部位が生じ難くなる。そのため、上述したように樹脂製容器に過剰な応力が作用した場合であっても、樹脂製容器Xが座屈し難くなる。
樹脂製容器Xは、パネル部31の上下の少なくとも何れかに、樹脂製容器Xの内側に向けて凹ませ、樹脂製容器Xの周方向に延びる環状の凹状リブ55を備えてもよい。本実施形態では、パネル部31の上方に凹状リブ55を備えた場合について説明する。
本構成により、パネル部31を備えた胴部の周縁の強度を向上させることができるため、上述したように樹脂製容器に過剰な応力が作用した場合であっても、樹脂製容器Xが座屈し難くなる。
尚、本実施形態のように上辺31aおよび下辺31bを変位させた状態の略四角形のパネル部31を複数設けて、各パネル部31の間には山型のリブ32が形成されるように樹脂製容器Xを構成すれば、座屈強度が向上する。
胴部30の下方である胴部30および底部40の接続部分30Cには、樹脂製容器Xの内側に向けて凹ませ、樹脂製容器Xの周方向に延びる環状の底面側凹状リブ56,57を二本備えてある。底面側凹状リブ56,57は、樹脂製容器Xの外側に向かうに従ってリブの幅が広くなるように構成してある(図7)。本実施形態では、底面側凹状リブ56の開き角度が60°、底面側凹状リブ57の開き角度が80°となる場合について説明するが、これらに限定されるものではない。底面側凹状リブ56,57の間には、樹脂製容器Xの外側に向けて凸となり、樹脂製容器Xの周方向に延びる環状の凸状リブ63を備える。
本構成のように、接続部分30Cに底面側凹状リブ56,57を二本備えることで、胴部30の下方(樹脂製容器Xの下方)である接続部分30Cの座屈強度を向上させることができる。そのため、仮にコンベア等で搬送中や樹脂製容器Xを横倒し状態で積層した場合に樹脂製容器の下方(底面側凹状リブ56,57が設けてある部分)に過剰な応力が作用した場合であっても、樹脂製容器Xの下方が座屈し難くなる。
尚、底面側凹状リブ56,57は、最適なリブの深さが約2.8mmであり、この場合、側面圧縮強度が向上する。前記リブの深さはこの値に限定されるものではない。
胴部30に連設して胴部30の下端を閉塞する底部40は、樹脂製容器Xの内側に凹む凹み部分41と、樹脂製容器Xを平面等に立てたときに平面等と接する底面42とを備えて構成される。底面42は、平面視においてリング形状を呈し、凹み部分41の外周に配置される。
本発明は、内容物の注出口となる口部と、当該口部に連設する肩部と、当該肩部に連設する胴部と、当該胴部に連設して前記胴部の下端を閉塞する底部と、を備えた樹脂製容器に利用できる。
X 樹脂製容器
1 表面
10 口部
20 肩部
30 胴部
40 底部
53 凹状リブ
54 凸状リブ
56,57 底面側凹状リブ

Claims (7)

  1. 内容物の注出口となる口部と、当該口部に連設する肩部と、当該肩部に連設する胴部と、当該胴部に連設して前記胴部の下端を閉塞する底部と、を備えた樹脂製容器であって、
    前記樹脂製容器の内側に向けて凹ませ、前記樹脂製容器の周方向に延びる環状の凹状リブを備え、
    当該凹状リブに、前記凹状リブが延びる方向と交わる方向に凸設した凸状リブが複数設けてあり、前記凸状リブが前記樹脂製容器の表面より後退するように構成してある樹脂製容器。
  2. 前記凸状リブが8〜12本備えてある請求項1に記載の樹脂製容器。
  3. 前記凸状リブの前記凹状リブにおける占有率が30〜60%である請求項1または2に記載の樹脂製容器。
  4. 前記凹状リブの底の幅が15mm以下である請求項1〜3の何れか一項に記載の樹脂製容器。
  5. 前記凸状リブが前記樹脂製容器の表面より後退する寸法が0.3〜3mmである請求項1〜4の何れか一項に記載の樹脂製容器。
  6. 前記凹状リブおよび前記凸状リブが、前記樹脂製容器の上半分の何れかに備えてある請求項1〜5の何れか一項に記載の樹脂製容器。
  7. 前記胴部および前記底部の接続部分に、前記樹脂製容器の内側に向けて凹ませ、前記樹脂製容器の周方向に延びる環状の底面側凹状リブを二本備えてある請求項1〜6の何れか一項に記載の樹脂製容器。
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