JP3604495B2 - 耐熱耐圧性プラスチック容器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はポリエチレンテレフタレート樹脂などからなる耐熱耐圧性プラスチック容器に関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
昨今、飲料用容器としてポリエチレンテレフタレート樹脂を素材とする二軸延伸ブロー容器が用いられており、内容物を高温で殺菌して充填するような場合にあっては、容器製造に、耐熱化としてヒートセットなどの熱処理が施されている。この熱処理は充分に二軸延伸された容器胴部に対しては極めて有効である。また、容器底は延伸され難く、高温内容物を充填すると熱収縮や内容物の自重で変形し、よって、容器の容量変化を生じ易くなっている。このことから、容器底を容器内方に凹入させるとともに、その凹入部にリブを設けて凹凸としたり階段状とするなどしてその補強を行うことが提案されており、図８に示すように容器底ａの凹入部ｂを球面状としたり（イ）、その凹入部ｂを階段状としたり（ロ）、凹入部ｂに複数のリブｃを設ける（ハ）などし、耐圧性を向上させるために形状からの補強を行って強度を上げ、比較的耐熱性が低くなりがちな容器底における熱収縮などを原因とした不具合が生じさせないような工夫がなされていた。
【０００３】
しかしながら、お燗可能なガラス容器の代替として、即ち、お酒などの揮発成分を有する液体を充填してキャッピングを行ったまま、その収容液体をある温度まで昇温維持させるように暖め続ける用途に、容器底に補強構造がなされている上記容器を採用しても、容器底が偏肉や歪みを生じ、元々耐熱性に劣っているため、お燗するような高い温度で暖めているときに熱収縮などによる変形が進み易く、よって、容器底の変形が大きくなり、凹入部の一部、或いは全体が容器下方に反転突出してその容器自体が正立できなくなるという不都合が生じていた。即ち、二軸延伸がされ難く若干耐熱性が劣る容器底に対して、上記の補強構造を採用しても、長い時間加温され続けるとその容器底が変形し易くなり、加えて、容器の内圧が上昇することから、凹入部が外方に反転突出する変形が生じるようになっていた。
例えば、収容液体をお酒として上記三種の容器に入れてキャッピングし、これらを７０℃のお湯の中に正立状態で置いて３０分間暖め続ける試験を行った際には、容器底が熱と昇圧した内圧を受け、三種いずれの容器においても３０分以内に前記凹入部が反転突出し正立できない状態となっていた。
【０００４】
そこで本発明は上記事情に鑑み、加熱充填のような短時間の加熱状態とは異なり、収容液体を暖め置くために容器とともに比較的長い時間加温し、収容液体の昇温による内圧の上昇の影響を受けても容器底の凹入部が外方に反転突出しないようにすることを課題とし、加温時などにおいて容器が転倒しないようにすることを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を考慮してなされたもので、延伸成形されて容器底に容器内方に向けて突出した凹入部を有する耐熱耐圧性プラスチック容器において、前記凹入部５を曲率を有して彎曲状に容器内方に上方に向けて突出して設け、その凹入部５の頂点中心部６に平面視形状が環状の曲率を有して彎曲状に容器外方に下方に向けて突出した凸形状の折り返し部７を設け、容器接地部４に連続して立ち上がる縦壁部８を前記凹入部５の下端周縁に亘って環状に設け、容器外方に突出する外リブと容器内方に突出する内リブとを凹入部５の頂点中心部６の外側から放射状にして交互に配置し、前記外リブの下部高さ位置を、該外リブの下部に繋がる部分の縦壁部８の上縁高さ位置とし、前記内リブと縦壁部８との境界高さ位置を、前記外リブと縦壁部８との境界高さ位置より上位にしたことを特徴とする耐熱耐圧性プラスチック容器を提供して、上記課題を解消するものである。
【０００６】
本発明において、凹入部の下端周縁に亘って環状の縦壁部が位置し、縦壁部の下縁側が上記容器接地部に連続しており、よって、凹入部との間に環状の縦壁部が存在し、容器を成形する際に前記縦壁部において二軸延伸の度合が高くなり、この容器の成形時にヒートセットなどの熱処理による耐熱性が付与し易くなる。また、容器底の凹入部の下端周縁に亘って環状の縦壁部が設けられ、その縦壁部上縁の高さ位置に外リブの下部が位置するようにした場合にあっては、通常時、その外リブの下部が容器接地部より下位には突出せず、容器自体を、前記容器接地部を平面板などに接させた正立状態とすることができる。そして、縦壁部を介在させて、凹入部の頂点位置と前記容器接地部との上下方向の間での寸法を大きく設定でき、凹入部を加温時などにおいても外方に突出し難くする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
つぎに本発明を図１から図７に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図中１は耐熱耐圧性プラスチック容器で、この容器１は素材をポリエチレンテレフタレート樹脂を二軸延伸させてなるものである。そしてこの容器１はお酒を収容するものであって、容器頭に位置する注出口２がキャッピングされ、容器頭とキャップとがお猪口としても使用可能なカバー用具により覆われる容器である。なお、キャップとカバー用具とは図示しない。
容器１の胴部は緩やかな丸みを有した樽状に形成され、また、容器底３にあっては、接地面となる容器接地部４の内側に容器内方に向けて突出する凹入部５を備えている。
【０００８】
また、凹入部５を曲率を有して湾曲状に容器内方に上方に向けて突出して設けてあり、その凹入部５の頂点中心６に平面視形状が環状の断面屈曲形状部分を介して曲率を有して湾曲状に容器外方に下方に向けて突出した凸形状の折り返し部７を有している。さらに、上記容器接地部４の内周に連続し凹入部５の下端周縁に亘って環状とされた縦壁部８を設けている。
前記縦壁部８の上縁高さ位置８ａに前記凹入部５の下部高さ位置５ａが揃えられており、通常時において前記容器接地部４の高さ位置から下方に下がる部材が存在せず、これによって容器１が傾斜することなく正立させることができるようにしている。
上述したように、容器底３にあっては、上記凹入部５の下端周縁に亘って環状の縦壁部８が位置し、縦壁部８の下縁側が上記容器接地部４に連続している。このように、凹入部との間に環状の縦壁部が存在しているため、この容器を成形する際に前記縦壁部において二軸延伸の度合が高くなり、縦壁部周りに対して成形時のヒートセットなどの熱処理による耐熱性を付与し易くなる。
【０００９】
（第一実施例）
上記容器を成形するに際して、具体的には、日本ユニペット社製の耐熱ＰＥＴ用レジン（商品名ＲＭ−５５３Ｋ）を使用して試験管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成形する。なお、容器全体の耐熱性を向上させるために、ブロー金型及び、底型の温度を高くしてヒートセットを行って成形する。また、偏肉のない容器を作製するために、なるべく高いプリフォーム温度として成形する。
そして、上記したように容器底に凹入部を設け、その凹入部の頂点中心を下方に向けて突出した凸形状（折り返し部）としており、上昇した内圧をこの部分でなるべく均等に受けるようにして若干降下可能に設けられており、その頂点中心の部分の降下により容器全体の変形を防止するようにしている。なお、頂点中心の僅かな降下を可能とするため、上記容器接地部からの凹入部の高さ寸法９が１２ｍｍから１５ｍｍに設定されている。なお、従来のこの種の容器ではその高さ寸法が、５ｍｍから１０ｍｍとしており、上昇した内圧を受けてこの凹入部を降下できるようにしているが、上述した長い時間の加温状態が続くと、その凹入部全体が容器外方に突出していた。
【００１０】
また、お酒を７０℃充填した後、温度低下に伴ってバキューム吸収しないように容器胴部の側面肉厚を０．６±０．１５ｍｍとして剛性を持たせて変形を防止する。充填時の温度や保温時の温度として７０℃を設定し、この７０℃に耐える耐熱性を得るために、上述したようにブロー型、底型ともにヒートセットしている。そしてヒートセットによる効果を上げるために、底型表面にシボ加工又はサンドブラスト加工を施して容器底の表面積が大きくなるようにしている。また、表面を粗くすることにより凹入部を有する容器底の底型が離型し易くしている。
【００１１】
（第二実施例）
本実施例は、図２乃至７に示すように、さらに耐圧性をもたせるために、上記凹入部５に対して容器外方に突出する外リブ１０と容器内方に突出する内リブ１１とを頂点中心６から放射状に配置し、その外リブ１０と内リブ１１とは前記容器接地部４側に受けて延設することができる。
そして、その折り返し部７の下面側が前記外リブ１０の集合点とし、この集合点から放射状に延びる各外リブ１０の下部は、上記容器接地部４の内周に連続し凹入部５の下端周縁に亘って環状とされた縦壁部８の上縁に到達している。
図３（ハ）に示されているように、前記縦壁部８の上縁高さ位置８ａに前記外リブ１０の下部高さ位置１０ａが揃えられており、通常時において前記容器接地部４の高さ位置から下方に下がる部材が存在ぜず、これによって容器１が傾斜することなく正立させることができるようにしている。そして、凹入部５における上記内リブ１１それぞれにあっても前記外リブ１０と同じように、前記縦壁部８に連続しており、内リブ１１の下部と前記縦壁部８との境界高さ位置１１ａ、即ち、内リブ１１の下部と縦壁部８の連続部分の高さ位置が、外リブ１０の下部が連続している縦壁部８での前記上縁高さ位置８ａと同じに設けられている。
上述したように、容器底３にあっては、上記凹入部５の下端周縁に亘って環状の縦壁部８が位置し、その縦壁部８の上縁に上記外リブ１０と内リブ１１とが連続し、縦壁部８の下縁側が上記容器接地部４に連続している。このように、形状が複雑になる外リブや内リブと前記容器接地部との間に環状の縦壁部が存在しているため、この容器を成形する際に前記縦壁部において二軸延伸の度合が高くなり、縦壁部周りに対して成形時のヒートセットなどの熱処理による耐熱性を付与し易くなる。
上記第二実施例においては、上述のように、容器底に設けられた凹入部に外リブ、内リブを設けることで、容器内圧上昇に抗する耐圧性を付与しているものである。
【００１２】
上記第一、第二実施例の容器に７０℃のお酒を充填してその容器底の変化を観察して以下の結果が得られた。
容器に対する加温の手順としては、７０℃のお酒充填、常温まで放置、７０℃±１℃のお湯にキャッピングした状態で浸漬し、その浸漬時間を変化させた。試料数は１０とした。
加温時間が２時間の場合、何れの試料も変形が小さいものであった。変化した状態としては上記頂点中心の部分が若干下がった程度である。
浸漬時間が４時間の場合、容器底に変化があるものの、何れの試料も適正に正立し、倒れることがなかった。これにより上昇した内圧に抗する耐圧性を、容器として適正に備えていることが確認できる。
【００１３】
つぎに上記第一、第二実施例と、耐熱性塩化ビニルよりなる同形状の容器を比較例とし、キャップをしない状態で、その満水容量の変化を測定し、収縮の度合いを観察した。
与える条件としては９０℃のお湯を実施例、比較例の各容器に充填する。試料数は１０とした。
本実施例の容器では、平均１．６％の収縮であり、比較例では平均１．７％の収縮であることが観察され、本実施例の容器における耐熱性が比較例に比べて良好であることが確認できる。
【００１４】
図４、図５、図６は第三の実施例を示している。この第三の実施例にあっては上記第二の実施例に対して内リブ１１の境界高さ位置の点で異なっている。その境界高さ位置１１ａは外リブ１０の下部高さ位置１０ａより高くしているものであり、縦壁部８の面積を上記第二の実施例より大きくし、その内リブ１１に連続する部分での縦壁部８の高さ寸法が大きくなるように設けられている。このように第三の実施例ではより縦壁部において二軸延伸の度合が高まるようにしている。そして、前記境界高さ位置１１ａと下部高さ位置１０ａとに上下方向で差異があって、外リブ１０の容器外方への倒れ込みが外リブ下部の左右に位置する縦壁部８の延長部分８ｂによって規制されるようになり、凹入部に内圧が加わっているような場合でもその内圧に充分に抗することができるように設けられている。そして、図６に示すように、外リブ１０の両側壁部１０ｂも容器上下方向に揃う壁体とされていて、この側壁部１０ｂそれぞれにおいても内圧に対してより一層抗するように設けられている。
【００１５】
図７は上記第二の実施例と第三の実施例において、お酒を充填し７０℃のお湯に浸漬して保温を行った状態を示している。（イ）では第二の実施例の容器を一時間浸漬してその容器底３の状態を示していて、一部の外リブ１０の上部およびこれに連続する折り返し部７が下方に下がる状態となるが、容器接地部４より下方に突出することはない。（ロ）では第三の実施例の容器を四時間浸漬してその容器底３の状態を外リブ断面で示し、（ハ）は内リブ断面で示しており、容器底全体が下方に下がる（押し出される）状態にとどまり、大きな変化は生じていないことが確認された。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の耐熱耐圧性プラスチック容器によれば、延伸成形されて容器底に容器内方に向けて突出した凹入部を有するものであって、前記凹入部の頂部に平面視形状を環状にした断面屈曲形状部分を介して容器外方へ突出する凸部を設け、容器接地部に連続して立ち上がる縦壁部を前記凹入部の下端周縁に亘って環状にして設けたことを特徴とするものである。このように、凹入部の下縁周縁に亘って環状の縦壁部を設けているため、その縦壁部が凹入部において単純形状とされて成形樹脂が偏肉なく均一に分布するようになり、かつ、その縦壁部が上記上下方向にある程度の高さ寸法を備えるようになるため、二軸延伸時における容器上下方向及び凹入部円周方向に適正な延伸が行われるようになり、ヒートセットなどの熱処理による歪み解消や樹脂分布の適正化もその縦壁部に有効に働き、従来の容器接地部周りでの強度に比べてその強度を向上させる。さらに、従来容器では容器接地部を広く確保することで容器接地部に成形時の偏肉や歪みを生じさせて容器接地部の耐熱性を低下させ易かったが、環状の前記縦壁部の強度が適正に保たれるようになるため、内圧上昇による凹入部の反転突出をその縦壁部が抑え込むようになり、よって、容器底の耐圧性が向上することとなり、従来の容器において生じていた長時間保温時などでの凹入部反転突出による容器傾斜を防止することができるようになる。
そして、容器外方に突出する外リブと容器内方に突出する内リブとを凹入部の頂点中心から放射状にして交互に配置し、前記外リブの下部高さ位置を、該外リブの下部に繋る部分の縦壁部の上縁高さ位置とし、また、上記内リブと縦壁部との境界高さ位置を、上記外リブと縦壁部との境界高さ位置より上位にしたことにより、容器底の強度がより一層向上するようになるなど、実用性に優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る耐熱耐圧性プラスチック容器の第一実施例を示すもので、（イ）は上面を示す説明図、（ロ）は側面を示す説明図、（ハ）は底面を断面にて示す説明図である。
【図２】第二実施例を示すもので、（イ）は上面を示す説明図、（ロ）は側面を示す説明図、（ロ）は底面を示す説明図である。
【図３】第二実施例の要部を示すもので、（イ）は凹入部を平面で示す説明図、（ロ）は内リブに沿った断面を示す説明図、（ハ）は外リブに沿った断面を示す説明図である。
【図４】第三実施例を示すもので、（イ）は上面を示す説明図、（ロ）は側面を示す説明図、（ハ）は底面を示す説明図である。
【図５】第三実施例の要部を示すもので、（イ）は凹入部を平面で示す説明図、（ロ）は内リブに沿った断面を示す説明図、（ハ）は外リブに沿った断面を示す説明図である。
【図６】第三実施例における凹入部の一部を斜め下方から見た状態で示す説明図である。
【図７】第二、第三実施例における凹入部の変形を示す説明図である。
【図８】従来例における凹入部の変形を示す説明図である。
【符号の説明】
１…耐熱耐圧性プラスチック容器
３…容器底
４…容器接地部
５…凹入部
７…折り返し部
８…縦壁部
１０…外リブ
１１…内リブ

Claims (1)

1. 延伸成形されて容器底に容器内方に向けて突出した凹入部を有する耐熱耐圧性プラスチック容器において、
   前記凹入部５を曲率を有して彎曲状に容器内方に上方に向けて突出して設け、その凹入部５の頂点中心部６に平面視形状が環状の曲率を有して彎曲状に容器外方に下方に向けて突出した凸形状の折り返し部７を設け、容器接地部４に連続して立ち上がる縦壁部８を前記凹入部５の下端周縁に亘って環状に設け、容器外方に突出する外リブと容器内方に突出する内リブとを凹入部５の頂点中心部６の外側から放射状にして交互に配置し、前記外リブの下部高さ位置を、該外リブの下部に繋がる部分の縦壁部８の上縁高さ位置とし、前記内リブと縦壁部８との境界高さ位置を、前記外リブと縦壁部８との境界高さ位置より上位にしたことを特徴とする耐熱耐圧性プラスチック容器。

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