JP2019206345A

JP2019206345A - 容器

Info

Publication number: JP2019206345A
Application number: JP2018101105A
Authority: JP
Inventors: 瑛亮三浦; Esuke Miura
Original assignee: Mikasa Sangyo Co Ltd
Current assignee: Mikasa Sangyo Co Ltd
Priority date: 2018-05-28
Filing date: 2018-05-28
Publication date: 2019-12-05

Abstract

【課題】容器内が減圧状態になった場合における周溝の径方向内側への変形のし難さと、容器をブロー成形によって製造する際における賦形性の良さとを、ある程度バランス良く保つことができる容器を提供する。【解決手段】胴部２に周溝１１が形成され、周溝１１は、溝底壁１２と、胴部２の軸心方向Ａにおいて相対向するとともに溝底壁１２から互いに離れる方向に広がる一対の側壁１３とを有し、側壁１３は胴部２の軸心に直交する横断面１８に対して傾斜する内側寄りの傾斜部１９と外側寄りの傾斜部２０とを有し、上記横断面１８に対する外側寄りの傾斜部２０の傾斜角度βが内側寄りの傾斜部１９の傾斜角度αよりも大きい。【選択図】図２

Description

本発明は、例えばペットボトル等の、ブロー成形によって形成され且つ筒状の胴部を有する樹脂製の容器に関する。

従来、この種の容器としては、例えば図１０，図１１に示すように、ペットボトル１０１の円筒状の胴部１０２の外周に、内側に陥没した複数の周溝１０３が全周にわたり形成されているものがある。周溝１０３は、溝底壁１０４と、胴部１０２の軸心方向Ａにおいて相対向するとともに溝底壁１０４から互いに離れる方向に広がる一対の側壁１０５とを有している。尚、側壁１０５は胴部１０２の軸心１０６に直交する横断面１０７に対して所定の傾斜角度αで傾斜している。

このようなペットボトル１０１内に高温の液体を充填し、キャップをしてペットボトル１０１を密封した後、冷却する充填方法がある（一般に高温充填法と言われている）。このような高温充填法では、上記のように冷却した際、ペットボトル１０１内が減圧され、この減圧により、胴部１０２には、内面に垂直な内向きの力Ｆが作用するため、周溝１０３の側壁１０５には、内周面に垂直な内向きの力Ｆが作用する。この内向きの力Ｆは、胴部１０２の軸心方向Ａの第１の分力ｆ１と、軸心方向Ａに直交する径方向Ｂの第２の分力ｆ２とに分解される。

ここで、側壁１０５の傾斜角度αが小さいほど、第２の分力ｆ２も小さくなるため、ペットボトル１０１内が減圧状態になった場合、周溝１０３が径方向Ｂの内側に変形し難くなる。

尚、ペットボトル１０１はブロー成形によって形成されている。

上記のような周溝１０３を有するペットボトル１０１については例えば下記特許文献１に記載されている。

特許第４５５２４９８号

しかしながら上記の従来形式では、側壁１０５の傾斜角度αを小さくすると、側壁１０５と胴部１０２の外周面との交差角度Ｃが小さくなるため、側壁１０５と胴部１０２とのコーナー部分１０８において、ブロー成形時の賦形性（成形性）が悪くなるといった問題がある。尚、賦形性が悪くなると、コーナー部分１０８の肉厚が不足したり、コーナー部分１０８が正規の形状と異なった形状となって、強度不足等の不具合を招く虞がある。

コーナー部分１０８における賦形性を向上させるためには、上記交差角度Ｃが１８０°に近付くように交差角度Ｃを大きくすればよいが、この場合、側壁１０５の傾斜角度αが大きくなり、これに伴って第２の分力ｆ２も大きくなるため、ペットボトル１０１内が減圧状態になった際、周溝１０３が径方向Ｂの内側に変形し易くなってしまう。

本発明は、容器内が減圧状態になった場合における周溝の径方向内側への変形のし難さと、容器をブロー成形によって製造する際における賦形性の良さとを、ある程度バランス良く保つことができる容器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本第１発明は、ブロー成形によって形成され且つ筒状の胴部を有する樹脂製の容器であって、
胴部の外周に、周方向において長く且つ内側に陥没した周溝が形成され、
周溝は、溝底壁と、胴部の軸心方向において相対向するとともに溝底壁から互いに離れる方向に広がる一対の側壁とを有し、
側壁は胴部の軸心に直交する横断面に対して傾斜する内側寄りの傾斜部と外側寄りの傾斜部とを有し、
外側寄りの傾斜部は胴部の径方向において内側寄りの傾斜部よりも外側に形成され、
上記横断面に対する外側寄りの傾斜部の傾斜角度が内側寄りの傾斜部の傾斜角度よりも大きいものである。

これによると、容器内に高温の流体を充填し、キャップをして容器を密封した後、容器を冷却した際、容器内が減圧される。このような減圧状態では、胴部には、内面に垂直な内向きの力が作用するため、周溝の側壁には、内周面に垂直な内向きの力が作用する。この内向きの力は、胴部の軸心方向の第１の分力と、軸心方向に直交する径方向の第２の分力とに分解される。

ここで、側壁の内側寄りの傾斜部の傾斜角度を小さくすることにより、内側寄りの傾斜部に作用する第２の分力も小さくなるため、容器内が減圧状態になった場合、周溝が径方向の内側に変形し難くなる。

また、上記のように側壁の内側寄りの傾斜部の傾斜角度を小さくしても、外側寄りの傾斜部の傾斜角度が内側寄りの傾斜部の傾斜角度よりも大きいため、側壁の外側寄りの傾斜部の延長線と胴部の外周面の延長線との交差角度が側壁の内側寄りの傾斜部の延長線と胴部の外周面の延長線との交差角度よりも大きくなる。これにより、側壁と胴部とのコーナー部分において、ブロー成形時の賦形性が向上する。

これにより、容器内が減圧状態になった場合における周溝の径方向内側への変形のし難さと、容器をブロー成形によって製造する際における賦形性の良さとを、ある程度バランス良く保つことができる。

本第２発明における容器は、周溝は、溝底壁と内側寄りの傾斜部との間に繋がる第１の円弧部と、内側寄りの傾斜部と外側寄りの傾斜部との間に繋がる第２の円弧部と、外側寄りの傾斜部と胴部の外周面との間に繋がる第３の円弧部とを有し、
第１の円弧部は胴部の内側に膨らみ、
第２および第３の円弧部は胴部の外側に膨らんでいるものである。

これによると、第１の円弧部によって、溝底壁と内側寄りの傾斜部との間に応力が集中するのを防止することができる。また、第２の円弧部によって、内側寄りの傾斜部と外側寄りの傾斜部との間に応力が集中するのを防止することができる。さらに、第３の円弧部によって、外側寄りの傾斜部と胴部の外周面との間に応力が集中するのを防止することができる。これにより、周溝に発生する応力を分散させることができる。

本第３発明は、ブロー成形によって形成され且つ筒状の胴部を有する樹脂製の容器であって、
胴部の外周に、周方向において長く且つ内側に陥没した周溝が形成され、
周溝は、溝底壁と、胴部の軸心方向において相対向するとともに溝底壁から互いに離れる方向に広がる一対の側壁とを有し、
側壁は、胴部の軸心に直交する横断面に対して傾斜し、胴部の外側に膨らんだ円弧形状に形成され、
上記横断面に対する側壁の接線の傾斜角度は、胴部の径方向における外側寄りの箇所が内側寄りの箇所よりも大きいものである。

ここで、側壁の内側寄りの箇所における接線の傾斜角度を小さくすることにより、内側寄りの箇所に作用する第２の分力も小さくなるため、容器内が減圧状態になった場合、周溝が径方向の内側に変形し難くなる。

また、上記のように側壁の内側寄りの箇所における接線の傾斜角度を小さくしても、側壁の外側寄りの箇所における接線の傾斜角度が内側寄りの箇所における接線の傾斜角度よりも大きいため、側壁の外側寄りの箇所における接線と胴部の外周面の延長線との交差角度が側壁の内側寄りの箇所における接線と胴部の外周面の延長線との交差角度よりも大きくなる。これにより、側壁と胴部とのコーナー部分において、ブロー成形時の賦形性が向上する。

本第４発明における容器は、周溝は溝底壁と側壁との間に繋がる第１の円弧部を有し、
第１の円弧部は胴部の内側に膨らんでいるものである。

これによると、第１の円弧部によって、溝底壁と側壁との間に応力が集中するのを防止することができ、周溝に発生する応力を分散させることができる。

本第５発明における容器は、溝底壁は胴部の軸心方向において真直ぐに延びたストレート部を有しているものである。

これによると、外部から容器に軸心方向の荷重が作用した場合、溝底壁のストレート部によって上記荷重に対する強度が向上し、これにより、容器の座屈強度が保たれる。

以上のように本発明によると、容器内が減圧状態になった場合における周溝の径方向内側への変形のし難さと、容器をブロー成形によって製造する際における賦形性の良さとを、ある程度バランス良く保つことができる。

本発明の第１の実施の形態における容器の一部を断面表示した全体図である。同、容器の周溝の拡大図である。同、容器の周溝の拡大断面図である。同、容器の周溝の一部分を拡大した図である。本発明の第２の実施の形態における容器の周溝の拡大図である。同、容器の周溝の拡大断面図である。本発明の第３の実施の形態における容器の周溝の拡大図である。同、容器の周溝の拡大断面図である。同、容器の周溝の一部分を拡大した図である。従来の容器の一部を断面表示した全体図である。同、容器の周溝の拡大断面図である。

以下、本発明における実施の形態を、図面を参照して説明する。

（第１の実施の形態）
第１の実施の形態では、図１に示すように、１は例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂製の容器（所謂ペットボトル）であり、この容器１はブロー成形によって形成されるブロー成形品である。容器１は、円筒状の胴部２と、胴部２の下端に形成された底部３と、胴部２の上端に形成された肩部４と、肩部４の上端に形成された口部５とを有している。尚、口部５には、開閉可能なキャップ（図示省略）が装着される。

胴部２の外周には、周方向において長く且つ内側に陥没した複数本の周溝１１が全周にわたり形成されている。図２，図３に示すように、周溝１１は、溝底壁１２と、胴部２の軸心方向Ａにおいて相対向するとともに溝底壁１２から互いに離れる方向に広がる一対の側壁１３とを有している。

溝底壁１２は胴部２の軸心方向Ａにおいて真直ぐに延びたストレート部１６を有している。ストレート部１６は胴部２の軸心１７を中心とする円筒状に形成されている。

側壁１３は、胴部２の軸心１７に直交する横断面１８に対してそれぞれ所定の角度で傾斜する内側寄りの傾斜部１９と外側寄りの傾斜部２０とを全周にわたり有している。外側寄りの傾斜部２０は胴部２の径方向Ｂにおいて内側寄りの傾斜部１９よりも外側に形成されている。尚、横断面１８は溝底壁１２を横断する仮想の面である。

横断面１８に対する外側寄りの傾斜部２０の傾斜角度βは内側寄りの傾斜部１９の傾斜角度αよりも大きい。尚、内側寄りの傾斜部１９は、胴部２の外側に向かって膨らんでいる円弧状の面ではなく、傾斜角度αで傾斜している平坦な面を有している。同様に、外側寄りの傾斜部２０は、胴部２の外側に向かって膨らんでいる円弧状の面ではなく、傾斜角度βで傾斜している平坦な面を有している。傾斜角度αは例えば２５°、傾斜角度βは例えば４５°に設定されているが、これらの角度のみに限定されるものではない。

また、周溝１１は、溝底壁１２のストレート部１６と内側寄りの傾斜部１９との間に繋がる第１の円弧部２３と、内側寄りの傾斜部１９と外側寄りの傾斜部２０との間に繋がる第２の円弧部２４と、外側寄りの傾斜部２０と胴部２の外周面との間に繋がる第３の円弧部２５とを有している。第１の円弧部２３は胴部２の内側に向かって膨らんでいる。また、第２および第３の円弧部２４，２５はそれぞれ胴部２の外側に向かって膨らんでいる。

以下、上記構成における作用を説明する。

周溝１１の溝底壁１２はストレート部１６を有しているため、外部から容器１に軸心方向Ａ（上下方向）の荷重Ｗ（図１参照）が作用した場合、ストレート部１６によって荷重Ｗに対する強度が向上し、これにより、容器１の座屈強度が保たれる。

また、高温充填法において、容器１内に高温の液体（例えば茶、果汁飲料等）を充填し、口部５にキャップをして容器１を密封した後、容器１を冷却した際、容器１内が減圧される。このような減圧状態では、図１，図３に示すように、胴部２には、内面に垂直な内向きの力Ｆが作用するため、周溝１１の側壁１３には、内周面に垂直な内向きの力Ｆが作用する。この内向きの力Ｆは、胴部２の軸心方向Ａの第１の分力ｆ１と、軸心方向Ａに直交する径方向Ｂの第２の分力ｆ２とに分解される。

ここで、内側寄りの傾斜部１９の傾斜角度αを小さくすることにより、内側寄りの傾斜部１９に作用する第２の分力ｆ２も小さくなるため、容器１内が減圧状態になった場合、周溝１１が径方向Ｂの内側に変形し難くなる。

また、上記のように内側寄りの傾斜部１９の傾斜角度αを小さくしても、外側寄りの傾斜部２０の傾斜角度βが内側寄りの傾斜部１９の傾斜角度αよりも大きいため、図４に示すように、外側寄りの傾斜部２０の延長線と胴部２の外周面の延長線との交差角度Ｃ２が内側寄りの傾斜部１９の延長線と胴部２の外周面の延長線との交差角度Ｃ１よりも大きくなる。これにより、側壁１３と胴部２の外周面とのコーナー部分２８において、ブロー成形時の賦形性が向上する。

これにより、容器１内が減圧状態になった場合における周溝１１の径方向Ｂの内側への変形のし難さと、容器１をブロー成形によって製造する際における賦形性の良さとを、ある程度バランス良く保つことができる。

また、第１の円弧部２３によって、溝底壁１２のストレート部１６と内側寄りの傾斜部１９との間に応力が集中することを防止することができる。また、第２の円弧部２４によって、内側寄りの傾斜部１９と外側寄りの傾斜部２０との間に応力が集中することを防止することができる。さらに、第３の円弧部２５によって、外側寄りの傾斜部２０と胴部２の外周面との間に応力が集中することを防止することができる。これにより、周溝１１に発生する応力を分散させることができる。

上記第１の実施の形態では、図２に示すように、周溝１１の各側壁１３に内側寄りの傾斜部１９と外側寄りの傾斜部２０とを１つずつ形成しているが、内側寄りの傾斜部１９と外側寄りの傾斜部２０との間にさらに傾斜部を追加してもよい。

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態では、図５，図６に示すように、先述した第１の実施の形態における第２の円弧部２４と第３の円弧部２５とを形成せず、内側寄りの傾斜部１９と外側寄りの傾斜部２０とが隣接しているとともに、外側寄りの傾斜部２０と胴部２の外周面とが隣接している。これによると、第１の実施の形態と同様な作用および効果が得られる。

尚、第２の実施の形態では、第２の円弧部２４と第３の円弧部２５とを形成していないが、内側寄りの傾斜部１９と外側寄りの傾斜部２０との隣接部分を僅かに円弧状に形成し、外側寄りの傾斜部２０と胴部２の外周面との隣接部分を僅かに円弧状に形成してもよい。

（第３の実施の形態）
以下に、第３の実施の形態について説明する。尚、先述した第１の実施の形態のものと同じ構成については、同一の符号を付記して詳細な説明を省略する。

図７，図８に示すように、周溝１１は溝底壁１２と一対の側壁５３とを有している。側壁５３は、胴部２の軸心１７に直交する横断面１８に対して傾斜し、胴部２の外側に膨らんだ円弧形状に形成されている。

胴部２の径方向Ｂにおける内側寄りの箇所Ｐ１における側壁５３の接線を第１の接線Ｌ１とし、外側寄りの箇所Ｐ２における側壁５３の接線を第２の接線Ｌ２とすると、横断面１８に対する第２の接線Ｌ２の傾斜角度θ２が第１の接線Ｌ１の傾斜角度θ１よりも大きい。

また、周溝１１は溝底壁１２のストレート部１６と側壁５３との間に繋がる第１の円弧部２３を有している。第１の円弧部２３は胴部２の内側に膨らんでいる。

以下、上記構成における作用を説明する。

高温充填法においては容器１内が減圧されるため、図８に示すように、周溝１１の側壁５３には、内周面に垂直な内向きの力Ｆが作用する。この内向きの力Ｆは、胴部２の軸心方向Ａの第１の分力ｆ１と、軸心方向Ａに直交する径方向Ｂの第２の分力ｆ２とに分解される。

ここで、第１の接線Ｌ１の傾斜角度θ１を小さくすることにより、内側寄りの箇所Ｐ１に作用する第２の分力ｆ２も小さくなるため、容器１内が減圧状態になった場合、周溝１１が径方向Ｂの内側に変形し難くなる。

また、上記のように第１の接線Ｌ１の傾斜角度θ１を小さくしても、第２の接線Ｌ２の傾斜角度θ２が第１の接線Ｌ１の傾斜角度θ１よりも大きいため、図９に示すように、第２の接線Ｌ２と胴部２の外周面の延長線との交差角度Ｃ２が第１の接線Ｌ１と胴部２の外周面の延長線との交差角度Ｃ１よりも大きくなる。これにより、側壁５３と胴部２とのコーナー部分２８において、ブロー成形時の賦形性が向上する。

また、第１の円弧部２３によって、溝底壁１２のストレート部１６と側壁５３との間に応力が集中することを防止することができ、周溝１１に発生する応力を分散させることができる。

１容器
２胴部
１１周溝
１２溝底壁
１３，５３側壁
１６ストレート部
１７軸心
１８横断面
１９内側寄りの傾斜部
２０外側寄りの傾斜部
２３第１の円弧部
２４第２の円弧部
２５第３の円弧部
Ａ軸心方向
Ｂ径方向
Ｌ１内側寄りの箇所における接線
Ｌ２外側寄りの箇所における接線
Ｐ１内側寄りの箇所
Ｐ２外側寄りの箇所
α 内側寄りの傾斜部の傾斜角度
β 外側寄りの傾斜部の傾斜角度
θ１傾斜角度
θ２傾斜角度

Claims

ブロー成形によって形成され且つ筒状の胴部を有する樹脂製の容器であって、
胴部の外周に、周方向において長く且つ内側に陥没した周溝が形成され、
周溝は、溝底壁と、胴部の軸心方向において相対向するとともに溝底壁から互いに離れる方向に広がる一対の側壁とを有し、
側壁は胴部の軸心に直交する横断面に対して傾斜する内側寄りの傾斜部と外側寄りの傾斜部とを有し、
外側寄りの傾斜部は胴部の径方向において内側寄りの傾斜部よりも外側に形成され、
上記横断面に対する外側寄りの傾斜部の傾斜角度が内側寄りの傾斜部の傾斜角度よりも大きいことを特徴とする容器。
周溝は、溝底壁と内側寄りの傾斜部との間に繋がる第１の円弧部と、内側寄りの傾斜部と外側寄りの傾斜部との間に繋がる第２の円弧部と、外側寄りの傾斜部と胴部の外周面との間に繋がる第３の円弧部とを有し、
第１の円弧部は胴部の内側に膨らみ、
第２および第３の円弧部は胴部の外側に膨らんでいることを特徴とする請求項１記載の容器。
ブロー成形によって形成され且つ筒状の胴部を有する樹脂製の容器であって、
胴部の外周に、周方向において長く且つ内側に陥没した周溝が形成され、
周溝は、溝底壁と、胴部の軸心方向において相対向するとともに溝底壁から互いに離れる方向に広がる一対の側壁とを有し、
側壁は、胴部の軸心に直交する横断面に対して傾斜し、胴部の外側に膨らんだ円弧形状に形成され、
上記横断面に対する側壁の接線の傾斜角度は、胴部の径方向における外側寄りの箇所が内側寄りの箇所よりも大きいことを特徴とする容器。
周溝は溝底壁と側壁との間に繋がる第１の円弧部を有し、
第１の円弧部は胴部の内側に膨らんでいることを特徴とする請求項３記載の容器。
溝底壁は胴部の軸心方向において真直ぐに延びたストレート部を有していることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の容器。