JP2704184B2 - 二軸延伸成形した耐圧性自立容器 - Google Patents

二軸延伸成形した耐圧性自立容器

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JP2704184B2
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信之 高草木
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    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D1/00Containers having bodies formed in one piece, e.g. by casting metallic material, by moulding plastics, by blowing vitreous material, by throwing ceramic material, by moulding pulped fibrous material, by deep-drawing operations performed on sheet material
    • B65D1/02Bottles or similar containers with necks or like restricted apertures, designed for pouring contents
    • B65D1/0223Bottles or similar containers with necks or like restricted apertures, designed for pouring contents characterised by shape
    • B65D1/0261Bottom construction
    • B65D1/0284Bottom construction having a discontinuous contact surface, e.g. discrete feet

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  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Containers Having Bodies Formed In One Piece (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、耐圧性に優れた二軸延
伸成形した自立型耐圧容器に関する。
【0002】
【従来の技術】カス含有飲料等の容器は耐内圧性の大き
いことが要求される。そのため強度の大きいポリエチレ
ンデレフタレートのような飽和ポリエステル樹脂を用い
て二軸延伸ブロー成形した容器が使用されている。
【0003】このような容器は底部が半球殻状となり、
耐内圧性は向上するが、自立出来ない。そのため別に成
形したベースカップを装着し、ホットメルト型接着剤を
用いて固着し自立性を与えている。しかしながらこのよ
うなベースカップの使用は、別途ベースカップを成形し
なければならないこと、装着固定を行なう必要があるこ
と、容器の重量が大きく、形状も大形化すること、容器
の底部が見えないため需要者は底に澱等の異物が存在し
ないことを確認出来ないこと、容器底部がベースカップ
でシールされるためピンホールテストが出来ないこと等
多くの欠点があった。
【0004】このような問題からベースカップを使用し
ない容器が提案された。例えば特開昭57−19493
9号公報に記載された容器、特開平1−267146号
公報に記載された容器、特公昭61−9170号公報に
記載された容器等がある。これらの容器はいずれも容器
の底部に脚部を配設して自立できるようにしたものであ
る。一例として特公昭61−9170号公報に記載され
た容器について説明すると、この容器は底面を、中心か
ら外側に向かって上昇傾斜した谷線によって等中心角で
奇数等分し、前記中心に関して該谷線に対向して他の2
本の谷線にはさまれた部分を、前記両側の谷線を底辺と
する両傾斜側面が前記谷線を延長した稜線を形成しかつ
先端を切取って平坦な底面を形成した三角錐台形状に突
出させて脚部とした2軸延伸成形耐圧壜体の底部、であ
る。ここに言う稜線とは、谷によって分割された個々の
底面を指している。つまり分割された底面は中心に関し
対向する谷面と連続して上方に上昇する変曲しない面を
形成するのである。この容器の特徴は谷線を含んだ各稜
線は折れ曲らず、途中で反転することのない、ほぼ単一
方向に単純湾曲した形状であり、分割されてはいるが底
全体としては半球殻状の性能を維持せんとするものであ
る。しかしこの容器も耐圧性が充分でない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】これ等の二軸延伸ブロ
ー成形した容器の底部に脚部を配設した容器の大きな欠
点は底中心部の強度が小さいことである。通常の延伸棒
を使用する二軸延伸ブロー成形では底中心部の延伸が充
分に行なえず強度が弱い。その為底中心部を熱結晶化す
ることが行われている。熱結晶化によりこの部分の強度
は大きくなったが熱結晶化部の周縁は熱結晶化も延伸も
行われないため厚肉となり強度が小く内圧により外方に
膨出し変形を生じたり、ストレスクラッキングを発生す
る原因となる。また保存中に内圧により、或るいは取扱
い中に容器が落下すると着地時の内容物のバックリング
により、この膨出部が更に膨らみ接地して割れる事故が
多発する。さらに、脚部の先端の白化の発生と脆化の問
題もある。
【0006】本発明者の研究によるとストレスクラッキ
ングの発生は脚部の本数が多くなると顕著になることが
わかった。これは脚部の成形に大きな力を必要とするの
で大きい応力が発生しストレスクラッキングを生ずるこ
とが明らかとなった。
【0007】さらに底面を、谷部によって等中心角で奇
数等分すると変形が非対称的に発生するので容器の傾き
が発生し搬送中に転倒する事故が発生する危険がある。
【0008】さらに、稜面の先端を切り取って平坦な接
地面を形成すると自立安定性が良くなるように見えるが
ガス含有飲料を充填すると内圧により、平坦面と稜面の
接続部の変曲部分が膨出し接地部分は底部中心側に移
り、壜体は立てたとき支える接地面を結ぶ円弧の直径が
小さくなり自立安定性が悪くなる事がわかった。本発明
はこのような欠点を全て解決した新規な発明である。
【0009】従来底中心部を熱結晶化している。この底
中心部を熱結晶化することは前述のように通常の二軸延
伸ブロー成形において用いられる手段である。通常の延
伸棒を使用するブロー成形では、底中心部は充分延伸さ
れないため強度が小さいので熱結晶化して底中心部の強
度を増大させている。ところがこのような熱結晶化部を
設けてもその周縁は延伸されないので、厚肉となり、強
度は小さく、内圧により変形したりクラックが発生す
る。底中心部の強度を大きくするため、実質的に無拘束
でブロー成形したところ底中心も延伸されて延伸された
半球状となり強度は非常に改善された。しかしながらこ
の容器は自立出来ない。
【0010】一方容器に自立性を与えるため、延伸ブロ
ー成形した半球状の底部を更に金型を用いて仕上ブロー
成形して分割底面と脚部を形成したところ、脚部の先端
部、特に底面から胴下端部に連結する立上り部に白化が
発生した。本発明者の研究によると、この白化は過延伸
により発生したのであり、脆く、割れ易く、ガスの透過
量が多くなる欠点がある。この部分は接地部分であるの
で脆い事は重大な欠点である。
【0011】さらに研究したところ、この過延伸は底部
が延伸されているために生じることがわかった。延伸さ
れた薄肉の底部の立上り部付近をさらに延伸するので、
延伸される肉厚が小さいために過延伸が発生するのであ
る。過延伸を防ぐため種々に検討して、底中心部に脚部
形成時に延伸される厚肉部を配置することを試みた。し
かしながら、底部全体の強度を増加させるためには延伸
が必要であり、延伸すると均一な肉厚となり厚肉部は残
らない。
【0012】
【課題を解決した手段】本発明は、 「1. A.飽和ポリエステル樹脂製の二軸延伸された
耐圧容器の底中心に配置した熱結晶化した底中心部と、 B.二軸延伸された耐圧容器の底面を等中心角で偶数等
分する、底中心から外側に向かって上昇傾斜した谷底面
と、谷底面を挟む両側面を有する谷部と、 C.谷部によって等中心角で等分され、熱結晶化した底
中心部周縁から延伸された熱結晶化した底中心部周縁か
ら薄肉となっている分割底面部と、 D.延長した胴部下端部を谷部により区画して、谷側面
と分割底面部と区画された胴部下端部により四角台形状
となした延伸された脚部と、 E.谷部によって等分割された各底面部の胴部につづく
立上がり部に配設した延伸された曲面部と、 F.該立上がり部の曲面を結ぶ円弧状の底部外周からな
る接地部分と、からなり、 G.脚部を除いた底部が胴部下端の直径の1/2の長
さを半径とする半球面で形成されている、二軸延伸成形
した耐圧性自立容器。 2. 谷底部により等分に分割された底面部は、熱結晶
化した底中心部周縁から立上がり部に向って下降した変
曲部のない一曲面からなる、1項に記載された二軸延伸
成形した耐圧性自立容器。」に関する。
【0013】本発明で使用する飽和ポリエステル樹脂と
しては、強度からみても、透明性からみても、またガス
バリヤ性からみてもポリエチレンテレフタレート樹脂が
最も適している。
【0014】あらかじめプリフォームの底中心部を熱結
晶化して延伸して容器を形成すると、熱結晶化した底中
心部を有する半球殻状の底部が形成され、熱結晶化した
底中心部の周縁は延伸され難いので肉厚の熱結晶化も配
向結晶化もされていない部分が残るため本発明は、底中
心部に熱結晶域を設けたときその周縁に発生する延伸さ
れない肉厚部分を利用することを考えた。本発明におい
ては、必要とする延伸のほぼ90%を無拘束ブロー成形
し、底部を脚部形成のため金型を用いてさらに仕上ブロ
ー延伸成形すると、熱結晶化した底中心部周縁部の樹脂
が延伸され薄肉となるので、底面の胴部下端に続く立上
り部の過延伸が防止出来ることが解明された。仕上げブ
ローの際延伸棒でセンターの位置を合わせることが好ま
しい。しかも、熱結晶化された底中心部周縁も充分延伸
され、この部分の強度も大きく向上する効果もある。肉
厚が均一となり厚肉部がなくなるのでストレスクラッキ
ングの発生が防止される。さらに得られた容器は熱結晶
化した底中心部の周縁の肉厚の部分も肉厚が均一となり
厚肉部を形成する残存樹脂がなくなるので、全体の樹脂
目付量を少くすることができる。
【0015】
【作用】本発明においては容器の底面を等中心角で等分
している。底部の同一構造の部分はほぼ同一の強度を有
しているので変形は同一構造部分に同じ様に発生する傾
向が強い。奇数に分割すると構造が非対称であるので変
形も非対称的に発生し、自立安定性が悪くなり搬送中の
転倒が発生する危険がある。偶数に分割すると万一変形
が発生しても構造が対称であるので変形も対称的に発生
し、自立安定性の悪化が防止できる。従って偶数分割が
好ましいが本発明は奇数分割も包含している。
【0016】本発明において底面を等中心角で等分する
谷底面は、熱結晶化した底中心部周縁から外側に向かっ
て上昇傾斜した半球面の1部を形成するが、これは本発
明の容器の底部は本質的にはブロー成形により延伸し
た、半球殻ないし半楕円球殻であり、自立性を付与する
ためにこの半球殻に脚部を配設したのであって、谷底面
はこの半球状殻の残った部分である事を示している。最
も強度的に好ましい容器の底部は胴部下端部の直径の1
/2の長さを半径とする半球殻である。この実質的に半
球殻状の底部は、必要とする延伸のほぼ90%が無拘束
ブロー成形で達成されており、最後に脚部が仕上げのブ
ロー成形により金型で形成される。無拘束のブロー成形
により充分に半球状に延伸されるので脚部が形成されて
も半球殻の1部である谷底面の作用により底の強度は非
常に大きい。そして底中心部は熱結晶化されており、延
伸することによりその周縁部も充分延伸されるので底部
全体の強度は非常に大きく、耐圧性も優れている。
【0017】さきに述べた通り、延伸ブロー成形して得
られる半球殼状の底部に脚部を形成すると、ストレスク
ラッキングの発生は脚部の本数が多くなると顕著にな
る。これは脚部の成形に大きな力を必要とするので大き
い応力が発生しストレスクラッキングを生ずるからであ
る。従って脚部の数は少ない方が良いが偶数本の最低本
数である2本としたとき自立安定性が良好でなかった。
4本とすると自立安定性と経時安定性が非常に良好であ
った。6本とするとストレスクラッキングの発生がやや
増加した。このように脚部の本数を余り多くせず4〜6
本とすることが好ましい。
【実施例】次に本発明を図面について説明する。
【0018】図1は、本発明の容器の側面を示し、1は
容器である。2は胴下端部であって、脚部3が形成され
ている。脚部3は、谷底面4により区画された延長した
胴下端部10と、谷側面7と、分割底面部5により四角
台形状に形成されている。
【0019】図2は、底部を表わす平面図であって、4
は谷底面、5は分割底面部で、6は熱結晶化された底中
心部である。7は谷の側面で、谷底面とともに谷部を形
成している。分割谷底面は底中心部周縁から立上がり部
に向って下降傾斜して立上り部に配設した曲面部8で延
長した胴下端部に連結している。
【0020】図3は、底部を胴部の軸線に沿って切断し
た一部を示す図であって、片側は脚部を省略して谷底面
4を明示した。谷底面4から明らかなように底部は本質
的には胴下端部2の直径の半分を半径とする半球殻であ
ることがわかる。分割底面部5は半球殻から下方に膨出
して形成されており、熱結晶化された中心部6の周縁か
ら立上り部方向に向かって変曲しない斜面を形成し、立
上り部の曲面8で延長した胴下端部10に連結してい
る。9は接地部分である。各脚の接地部分をつないだ円
弧が容器の接地部となる。底面は全体として底中心部か
ら、底の周縁に向って下降した凹面を形成しており、中
心部の接地を防止している。分割底面5に変曲部がある
と応力が発生するため、内圧により変曲部が膨出し、そ
こが接地部となるので接地円弧が小さくなり自立安定性
は劣化する。
【0021】比較試験 実施例 ポリエステル樹脂を使用した図1〜図3に示される内容
1.51の容器である。容器の諸要素は表1に示された
通りである。
【0022】比較例1 底面熱結晶化した底中心部を配置しない容器を使用し
た。その他は実施例と同一とした。
【0023】
【表1】
【0024】(註) 分割数:等分割した分割底
面の数
【0025】試験方法 試験1 各例とも100本に4G.V.の炭酸水を充填し、温度
30℃、湿度80%に貯蔵後のストレスクラッキングの
発生本数と変形した本数を調べた。結果を表2に示す。
【0026】
【表2】
【0027】試験2 脚部形成後に脚部先端に白化の発生した本数をカウント
した。また4G.V.の炭酸水を充填してコンクリート
の床に上方1,2米から落下して脚部の割れた本数をカ
ウントした。結果を表3に示した。
【0028】
【表3】
【0029】この試験結果から、本発明容器は耐ストレ
スクラッキング性、耐変形性脚部の白化防止に優れてい
ることが理解される。
【0030】
【発明の効果】本発明は自立性に優れ、ストレスクラッ
キングの発生が少く、脚部の白化による脆化の少い効果
を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の容器の側面図である。
【図2】容器底部の説明図である。
【図3】容器底部の縦断面図を示す説明図である。
【符号の説明】
1 容器 2 胴下端部 3 底部 4 谷底面 5 分割底面 6 熱結晶化した底中心部 7 谷側面 8 曲面 9 接地部 10 延長胴下端部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−202424(JP,A) 特開 昭57−194939(JP,A) 特開 昭61−60432(JP,A) 特開 平1−267146(JP,A) 特開 平2−57544(JP,A) 特開 平2−57545(JP,A) 特開 平3−43342(JP,A) 特開 平3−124542(JP,A) 特開 平5−77834(JP,A) 特開 平5−42926(JP,A) 特開 平4−144731(JP,A) 特開 平4−154535(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 A.飽和ポリエステル樹脂製の二軸延伸
    された耐圧容器の底中心に配置した熱結晶化した底中心
    部と、 B.二軸延伸された耐圧容器の底面を等中心角で偶数等
    分する、底中心から外側に向かって上昇傾斜した谷底面
    と、谷底面を挟む両側面を有する谷部と、 C.谷部によって等中心角で等分され、熱結晶化した底
    中心部周縁から延伸された熱結晶化した底中心部周縁か
    ら薄肉となっている分割底面部と、 D.延長した胴部下端部を谷部により区画して、谷側面
    と分割底面部と区画された胴部下端部により四角台形状
    となした延伸された脚部と、 E.谷部によって等分割された各底面部の胴部につづく
    立上がり部に配設した延伸された曲面部と、 F.該立上がり部の曲面を結ぶ円弧状の底部外周からな
    る接地部分と、 からなり、 G.脚部を除いた底部が胴部下端の直径の1/2の長
    さを半径とする半球面で形成されている、 二軸延伸成形した耐圧性自立容器。
  2. 【請求項2】 谷底部により等分に分割された底面部
    は、熱結晶化した底中心部周縁から立上がり部に向って
    下降した変曲部のない一曲面からなる、請求項1に記載
    された二軸延伸成形した耐圧性自立容器。
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