JP2023075708A - Synthetic resin container and preform - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、合成樹脂製容器、及び合成樹脂製容器をブロー成形によって製造するためのプリフォームに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a synthetic resin container and a preform for manufacturing a synthetic resin container by blow molding.
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、射出成形や圧縮成形などによって有底筒状のプリフォームを作製し、このプリフォームを二軸延伸ブロー成形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、各種調味料等を内容物とする容器として広い分野で利用されている。 Conventionally, thermoplastic resins such as polyethylene terephthalate are used to produce cylindrical preforms with bottoms by injection molding or compression molding, and these preforms are molded into bottles by biaxial stretch blow molding. The container made of the product is used in a wide range of fields as a container containing various beverages, various seasonings, and the like.
この種の容器にあっては、多くの場合、螺旋状に周回するネジ山が容器口部に設けられており、かかる容器口部に蓋体を巻き締めて螺着することによって、内容物が充填された容器を密封してから市場に供されている(例えば、特許文献1参照)。 In this type of container, in many cases, a helical screw thread is provided at the mouth of the container. The filled container is sealed and then marketed (see, for example, Patent Document 1).
ところで、この種の容器にあっては、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、このような薄肉化の要求が益々厳しくなってきているが、薄肉化が進むほど容器の剛性が低下するのは避けられない。 For this type of container, attempts have been made to make the container as thin as possible in order to reduce the weight and reduce the cost by reducing the amount of resin used. In recent years, the demand for such thinning has become more and more severe, but it is unavoidable that the more thinning the container becomes, the lower the rigidity of the container becomes.
そこで、本発明者らは、容器の剛性に影響を及ぼさないように、容器口部の樹脂量を低減することによって、容器の軽量化、低コスト化の要求に応えるべく検討を重ねてきた。 Accordingly, the present inventors have made extensive studies to meet the demands for weight reduction and cost reduction of the container by reducing the amount of resin in the mouth portion of the container so as not to affect the rigidity of the container.
しかしながら、本発明者らの検討の結果、容器口部の樹脂量を低減するために、容器口部を単に薄肉にしただけでは、蓋体を巻き締めて螺着する際に不都合が生じてしまうという知見を得るに至った。すなわち、特許文献1でも指摘しているように、プリフォームを搬送するためのマンドレルとの関係で、容器口部の内径を変更するのは好ましくない。一方、容器口部の外径を小さくして薄肉にしようとすると、蓋体側のネジ山と容器口部の外周面との間の隙間が大きくなってしまう。そうすると、巻き締め開始時に蓋体がガタついてしまい、蓋体が容器口部と同軸に巻き締められずに、蓋体が斜めに螺着されてしまったり、蓋体のタンパーエビデントバンドに負荷がかかって破断(ブリッジ切れ)してしまったりして、商品価値を著しく損ねてしまうという不具合が生じてしまう。 However, as a result of studies by the present inventors, it has been found that simply making the container mouth thin in order to reduce the amount of resin in the container mouth causes problems when the lid is rolled up and screwed. I came to the knowledge that. That is, as pointed out in Patent Document 1, it is not preferable to change the inner diameter of the container opening in relation to the mandrel for conveying the preform. On the other hand, if an attempt is made to reduce the outer diameter of the container opening to make it thinner, the gap between the screw thread on the lid side and the outer peripheral surface of the container opening becomes larger. As a result, the lid body rattles at the start of seaming, and the lid body is screwed obliquely without being coaxially tightened with the mouth of the container, or a load is applied to the tamper-evident band of the lid body. It may be broken (bridging breakage) by being caught, resulting in a problem that the commercial value is significantly impaired.
そこで、本発明者らは、このような不具合を、容器口部に蓋体を巻き締めて螺着する際の斜め被りと捉えて、これを有効に回避しつつ、容器口部の樹脂量を低減するべく鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに至った。 Therefore, the present inventors regard such a problem as oblique covering when the lid is wound and screwed onto the container mouth, and effectively avoid this, while reducing the amount of resin in the container mouth. The present invention was completed as a result of earnest studies to reduce it.
本発明に係る合成樹脂製容器は、口部、肩部、胴部、及び底部を備える合成樹脂製容器であって、前記口部の開口端側の側面には、螺旋状に周回するネジ山が設けられており、前記ネジ山が、前記口部の開口端に近いネジ切り始め部側から前記口部を一巻するあいだに、前記ネジ山間のネジ谷が徐々に深くなるように、又は徐々に深くなった後に一定の深さとなるように、ネジ谷径が徐変しながら縮径し、前記口部の前記ネジ山よりも下位の部位に、前記ネジ山よりも上位の部位における前記口部の外周径に対して縮径され、前記ネジ谷と外周面が連続する縮径部を有する構成としてある。 A synthetic resin container according to the present invention is a synthetic resin container comprising a mouth portion, a shoulder portion, a body portion, and a bottom portion. is provided, and the thread root between the screw threads gradually deepens while the screw thread makes one turn of the mouth from the side of the threading start portion near the open end of the mouth, or After gradually increasing in depth, the diameter is reduced while the thread root diameter gradually changes so that the depth is constant, and the above-mentioned It is configured to have a diameter-reduced portion that is reduced in diameter with respect to the outer diameter of the mouth portion and that the thread root and the outer peripheral surface are continuous.
また、本発明に係るプリフォームは、合成樹脂製容器をブロー成形によって製造するためのプリフォームであって、開口する一端側が口部とされた有底筒状に成形され、前記口部の開口端側の側面には、螺旋状に周回するネジ山が設けられており、前記ネジ山が、前記口部の開口端に近いネジ切り始め部側から前記口部を一巻するまでの間に、前記ネジ山間のネジ谷が徐々に深くなるように、又は徐々に深くなった後に一定の深さとなるように、ネジ谷径が徐変しながら縮径し、前記口部の前記ネジ山よりも下位の部位に、前記ネジ山よりも上位の部位における前記口部の外周径に対して縮径され、前記ネジ谷と外周面が連続する縮径部を有する構成としてある。 Further, a preform according to the present invention is a preform for manufacturing a synthetic resin container by blow molding, and is molded into a bottomed cylindrical shape having a mouth portion at one open end side, and the opening of the mouth portion is formed. A helical screw thread is provided on the side surface of the end side, and the screw thread extends from the thread cutting start side near the opening end of the mouth to the time it turns around the mouth. , so that the thread root between the thread ridges gradually becomes deeper, or so that the thread root diameter gradually changes and then becomes a constant depth, and the diameter is reduced from the thread root of the mouth portion. At a portion lower than the screw thread, a diameter-reduced portion having a diameter smaller than the outer diameter of the mouth portion at a portion higher than the screw thread is provided so that the root and the outer peripheral surface are continuous.
本発明によれば、口部、肩部、胴部、及び底部を備える合成樹脂製容器において、口部に蓋体を巻き締めて螺着する際の斜め被りを有効に回避しつつ、口部の樹脂量を低減することによって、当該合成樹脂製容器の軽量化を図ることができる。 According to the present invention, in a synthetic resin container having a mouth, a shoulder, a body, and a bottom, the mouth is effectively prevented from being obliquely covered when the lid is tightened and screwed to the mouth. By reducing the amount of resin, the weight of the synthetic resin container can be reduced.
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。 Preferred embodiments of the present invention are described below with reference to the drawings.
図1は、図中二点鎖線で示すブロー成形型BMにセットされたプリフォーム1と、このプリフォーム1が、二軸延伸ブロー成形などにより、ブロー成形型BM内で所定の容器形状に成形される容器10との関係を概略的に示す説明図である。
FIG. 1 shows a preform 1 set in a blow mold BM indicated by a two-dot chain line in the figure, and this preform 1 is molded into a predetermined container shape in the blow mold BM by biaxial stretch blow molding or the like. 1 is an explanatory diagram schematically showing the relationship with a
本実施形態において、プリフォーム1は、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、開口する一端側が口部2とされた有底筒状に成形することができ、プリフォーム1の他端側は、半球状に成形された底部3によって閉塞される。
In the present embodiment, the preform 1 can be formed into a bottomed cylindrical shape having a
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。より具体的には、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,非晶ポリアリレート,ポリ乳酸,ポリエチレンフラノエート又はこれらの共重合体などの熱可塑性ポリエステルが使用でき、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できる。これらの樹脂は二種以上混合してもよく、他の樹脂をブレンドしてもよい。ポリカーボネート,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できる。
また、プリフォーム1は、単層に成形するに限らず、容器10に求められる特性に応じて、ガスバリヤー層などを含む多層に成形することもできる。
Any resin that can be blow-molded can be used as the thermoplastic resin to be used. More specifically, thermoplastic polyesters such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, amorphous polyarylate, polylactic acid, polyethylene furanoate, or copolymers thereof can be used. A terephthalate-based thermoplastic polyester can be preferably used. Two or more of these resins may be mixed, or other resins may be blended. Polycarbonate, acrylonitrile resin, polypropylene, propylene-ethylene copolymer, polyethylene and the like can also be used.
Moreover, the preform 1 is not limited to being formed in a single layer, but can be formed in multiple layers including a gas barrier layer and the like according to the properties required for the
プリフォーム1は、必要に応じて加熱して、ブロー成形が可能な軟化した状態にされてから、ブロー成形型BMにセットされ、口部2の直下から底部3に至るまでの部位が、必要に応じてストレッチロッドにより軸方向(縦方向)に延伸されつつ、プリフォーム1内に吹き込まれるブローエアーにより軸方向及び周方向(横方向)に延伸される。そして、プリフォーム1の延伸された部位が、容器10の肩部30、胴部40、及び底部50に成形される。
The preform 1 is heated as necessary to be softened so that blow molding can be performed, and then set in the blow mold BM. While being stretched in the axial direction (longitudinal direction) by the stretch rods, the preform 1 is stretched in the axial direction and the circumferential direction (lateral direction) by blow air blown into the preform 1 . The stretched portions of the preform 1 are then formed into the
ここで、本実施形態にあっては、口部2を上にした図1に示す状態で、プリフォーム1の上下左右及び縦横の方向を規定するものとし、容器10についても同様に、口部2を上にした状態で、上下左右及び縦横の方向を規定するものとする。 Here, in this embodiment, the vertical and horizontal directions of the preform 1 are defined in the state shown in FIG. Up, down, left, right, and vertical and horizontal directions are defined with 2 facing up.
図1に示すように、プリフォーム1の口部2は、ブロー成形によって延伸されずに、そのまま容器10の口部2となり、図中、同一の符号を以て示している。プリフォーム1の口部2、延いては、容器10の口部2は、内容物の注入出口となる部位であり、円筒状に形成される口部2の開口端側の側面には、図示しない蓋体を巻き締めて螺着するためのネジ山21が、螺旋状に周回するように設けられている。
As shown in FIG. 1, the
なお、以下の説明では、特に断らない限り、プリフォーム1の口部2と、容器10の口部2とを区別することなく、両者を共通する部位として説明する。
In the following description, unless otherwise specified, the
口部2には、周方向に沿って外方に突出する環状のネックリング22が設けられている。プリフォーム1は、通常、このネックリング22の直下の部位を起点として、それよりも下方の部位が延伸されて、前述したように、容器10の肩部30、胴部40、及び底部50に成形される。
The
また、口部2のネジ山21とネックリング22との間の部位には、ビードリング23が周方向に沿って環状に設けられている。このビードリング23には、図示しない蓋体のタンパーエビデントバンドに形成された、フラップ又はフックが係止される。
A
ここで、図2は、口部2のみに着目した斜視図、図3は、同正面図、図4は、同平面図であり、図5は、図4のA-A断面図、図6は、図4のB-B断面図、図7は、図4のC-C断面図、図8は、図4のD-D断面図である。
Here, FIG. 2 is a perspective view focusing only on the
これらの図に示す例において、口部2は、口部2の側面を螺旋状に周回する約1.8巻(中心軸C回りに約650°)のネジ山21が、口部2の開口端に近いネジ切り始め部側から口部2を一巻するまでの間に、ネジ山21間のネジ谷21vが徐々に深くなった後に一定の深さとなるように、ネジ谷径Dvが徐変しながら縮径するように形成されている。
In the example shown in these figures, the
より具体的には、ネジ切り始め部側からネジ山21を辿っていき、ネジ山径Dmが一定になりはじめる部位(以下、「有効ネジ山始端」という)21seで(図4参照)、ネジ谷21vが深くなりはじめて(ネジ谷21vに段が生じないように深くなりはじめて)、そこから、中心軸C周りに90°進んだ部位までネジ谷21vが徐々に深くなっていき、その後、ネジ谷21vに段が生じないように滑らかに連なるようにして、ネジ谷21vの深さが一定となるように、ネジ谷径Dvが徐変しながら縮径するように形成されている(図6、図7、及び図8参照)。
More specifically, the
さらに、図示する例にあっては、口部2のネジ山21よりも下位の部位であって、ネジ山21とビードリング23との間の部位に、ネジ山21よりも上位の部位(ネジ山21の一巻目よりも上方に位置する部位)における口部2の外周径D2に対して縮径され、ネジ山21間のネジ谷21vと外周面が滑らかに連なるように連続する縮径部2drを有するように、口部2が形成されている。
Furthermore, in the illustrated example, a portion (screw The diameter is reduced with respect to the outer peripheral diameter D2 of the
このような本実施形態によれば、口部2に蓋体を巻き締めて螺着する際の斜め被りを有効に回避しつつ、口部2の樹脂量を低減することによって、容器10の軽量化を図ることができる。
According to this embodiment, the weight of the
より詳細に述べれば、巻き締め開始時の蓋体側のネジ山と口部2の外周面との間の隙間が小さくなるように、口部2のネジ山21よりも上位の部位の外周径D2を確保することによって、巻き締め開始時の蓋体のガタつきを抑制し、その結果、蓋体を巻き締めて螺着する際の斜め被りが抑制されるようにして(例えば、口部2のネジ山21よりも上位の部位については、斜め被りの不具合が生じない従来通りの設計のままとして)、その一方で、ネジ山21間のネジ谷21vと、口部2のネジ山21よりも下位の部位とを部分的に薄肉に形成することによって、口部2の樹脂量を可及的に低減できるようにしている。
More specifically, the outer circumference diameter D2 of the portion above the
このような本実施形態において、口部2の樹脂量を低減するにあたっては、蓋体の螺着に支障が生じない範囲で、ネジ山21の巻数を少なくして、ネジ山21の全長が短くなるようにするのが好ましい。より具体的には、ネジ山21の巻数は、1.6~2.2巻とするのが好ましい。
さらに、ビードリング23とネックリング22との間に、図示するような凹溝24を周方向に沿って設けることによって肉抜きするのも、口部2の樹脂量を低減する上で有効である。
In this embodiment, in order to reduce the amount of resin in the
Further, it is effective to reduce the amount of resin in the
なお、図示する例では、ネジ山21間のネジ谷21vが徐々に深くなった後に一定の深さとなるようにしているが、ネジ山21の終端側に至るまで、ネジ山21間のネジ谷21vが徐々に深くなっていくようにネジ谷径Dvを縮径させることによって、口部2の樹脂量を低減させる程度を調整することも可能である。特に図示しないが、ネジ山21には、いわゆるベントスロットとして、断絶部を形成することもできる。この場合、断絶部は、口部2の外周面とネジ谷21vとが滑らかに連なるように、ネジ山21が二巻を超える場合には、上下に隣接するネジ谷21vどうしも滑らかに連なるように形成するのが好ましい。
In the illustrated example, the
また、巻き締め開始時に、蓋体側のネジ山が、口部2のネジ山21間のネジ谷21vに良好に案内されるようにして、両者の螺合が正常になされるようにすることも、口部2に蓋体を巻き締めて螺着する際の斜め被りを回避する上で有効である。このような観点から、本実施形態にあっては、ネジ山21の有効ネジ山始端21seにおけるネジ山先端部の厚みTが、ネジ山21のネジピッチPの30~60%となるようにネジ山21を設計するのが好ましく、ネジ山先端部の厚みTは、ネジ山21のネジピッチPの30~55%であるのがより好ましい。より具体的には、ネジ山21の有効ネジ山始端21seにおけるネジ山先端部の厚みTは、1.0~1.7mmであるのが好ましい。
Also, when starting to tighten, the threads on the lid side may be well guided by the
ここで、ネジ山先端部の厚みTは、ネジ山21の縦断面(中心軸Cを含む面で切り取った断面)において、ネジ山21の先端に接する中心軸Cに平行な鉛直線に交わるネジ山上面21tの延長線と、ネジ山下面21bの延長線との交点間の距離をいうものとする(図9参照)。
また、ネジ山21のネジピッチPは、一般的には、規格化された蓋体側のネジ山のネジピッチに応じて設計され、規格化された蓋体側のネジ山のネジピッチは、通常、3.18mm程度である。
Here, the thickness T of the tip portion of the screw thread is the screw that intersects a vertical line parallel to the central axis C in contact with the tip of the
Further, the screw pitch P of the
また、巻き締め開始時に、蓋体側のネジ山が、口部2のネジ山21間のネジ谷21vに良好に案内されるようにする上で、ネジ山21の上面側の仰角(水平面に対して上向きの角度)θeが15~25°となるように、ネジ山21を設計するのが好ましい。
In order to ensure that the screw threads on the lid side are well guided by the
その一方で、ネジ山21の下面側の俯角(水平面に対して下向きの角度)θiは、蓋体側のネジ山の案内に大きく影響を及ぼさない。このため、ネジ山21の下面側の俯角θiが、ネジ山21の上面側の仰角θeよりも小さくなるように、ネジ山21を設計することで、口部2の樹脂量のさらなる低減を図ることも可能である。より具体的には、ネジ山21の下面側の俯角θiは、5~15°であるのが好ましい。
On the other hand, the depression angle (downward angle with respect to the horizontal plane) θi of the lower surface side of the
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。 Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and that various modifications can be made within the scope of the present invention. Nor.
例えば、容器10が、いわゆる丸形ボトルであるか、角形ボトルであるかは任意であり、容器10の肩部30、胴部40、及び底部50の各部の具体的な形状、容器10の容量なども任意に設計できる。
また、容器10に内容物を充填する際の充填方式も任意であり、いわゆる熱間充填、無菌充填のいずれであってもよい。
For example, whether the
Moreover, the filling method for filling the contents into the
1 プリフォーム
10 容器
2 口部
2dr 縮径部
21 ネジ山
21v ネジ谷
21se 有効ネジ山始端
30 肩部
40 胴部
50 底部
Dv ネジ谷径
D2 ネジ山よりも上位の部位における口部の外周径
T ネジ山先端部の厚み
P ネジピッチ
θe ネジ山の上面側の仰角
θi ネジ山の下面側の俯角
1
Claims (8)
前記口部の開口端側の側面には、螺旋状に周回するネジ山が設けられており、
前記ネジ山が、前記口部の開口端に近いネジ切り始め部側から前記口部を一巻するあいだに、前記ネジ山間のネジ谷が徐々に深くなるように、又は徐々に深くなった後に一定の深さとなるように、ネジ谷径が徐変しながら縮径し、
前記口部の前記ネジ山よりも下位の部位に、
前記ネジ山よりも上位の部位における前記口部の外周径に対して縮径され、前記ネジ谷と外周面が連続する縮径部を有することを特徴とする合成樹脂製容器。 A synthetic resin container comprising a mouth, a shoulder, a body, and a bottom,
A helical screw thread is provided on the side surface of the mouth on the open end side,
While the thread makes one turn of the mouth from the threading start side near the open end of the mouth, the root of the thread between the threads gradually deepens, or after it gradually deepens. The diameter is reduced while the thread root diameter gradually changes so that the depth is constant,
At a portion lower than the screw thread of the mouth,
A synthetic resin container, comprising a diameter-reduced portion having a reduced diameter with respect to an outer peripheral diameter of the mouth portion at a portion higher than the screw thread and connecting the thread root and the outer peripheral surface.
開口する一端側が口部とされた有底筒状に成形され、
前記口部の開口端側の側面には、螺旋状に周回するネジ山が設けられており、
前記ネジ山が、前記口部の開口端に近いネジ切り始め部側から前記口部を一巻するまでの間に、前記ネジ山間のネジ谷が徐々に深くなるように、又は徐々に深くなった後に一定の深さとなるように、ネジ谷径が徐変しながら縮径し、
前記口部の前記ネジ山よりも下位の部位に、
前記ネジ山よりも上位の部位における前記口部の外周径に対して縮径され、前記ネジ谷と外周面が連続する縮径部を有することを特徴とするプリフォーム。 A preform for manufacturing a synthetic resin container by blow molding,
Molded into a bottomed cylindrical shape with a mouth on one end of the opening,
A helical screw thread is provided on the side surface of the mouth on the open end side,
The screw thread gradually deepens or gradually deepens the thread root between the screw threads from the side of the threading start part near the open end of the mouth part to the time when the mouth part is wound around the mouth part. After that, the diameter is reduced while the thread root diameter gradually changes so that it becomes a constant depth,
At a portion lower than the screw thread of the mouth,
A preform comprising a diameter-reduced portion having a reduced diameter with respect to an outer peripheral diameter of the mouth portion at a portion higher than the thread ridge and connecting the thread root and the outer peripheral surface.
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2021
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