JP4217890B2 - 合成樹脂製容器 - Google Patents

Description

本発明は、ペット（ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ））等の合成樹脂にて形成された容器（ボトル等）に係り、詳しくは、容器胴部の外壁に容器の内圧の変動を吸収するためのパネル部が形成された合成樹脂製容器に関する。

ペットボトルなどの合成樹脂製容器では、加熱された茶飲料のような飲料液が充填された後に栓にて密封された場合、その飲料液から発生する水蒸気により一時的に容器の内圧が上昇した後に、飲料液が常温に戻る際に容器内が減圧状態となる。この容器内の減圧状態により容器外壁が内側に陥没変形して容器の外観を損なうという問題に対して、従来から、容器内の昇圧及び減圧を吸収するためのパネル部が容器外壁に形成されている（例えば、特許文献１）。

このように外壁にパネル部が形成されたペットボトル（合成樹脂製容器）の一例として、図３に示すものがある。なお、図３（ａ）は、ペットボトルの外観を示す正面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ断面図（縦断面図）、図３（ｃ）は、図３（ａ）のＣ−Ｃ断面図（横断面図）である。

図３（ａ）、（ｃ）において、ペットボトル１０の胴部１１の外周壁には、窪み領域となるパネル部２０と柱部３０とが交互に配列されるように形成されている。各パネル部２０は、その周縁から下降傾斜する傾斜部２１、パネル部２０の中央部分に位置する矩形リング状の底部２２、及び矩形リング状の底部２２の左右縦方向外縁のそれぞれから傾斜部２１に続くサイド盛上がり部２３ａ、２３ｂが形成され、更に、矩形リング状の底部２２の内縁から盛り上がるパネル本体２４が形成されている。また、パネル本体２４の横方向の中央部には縦方向に延びる横断面略Ｖ字状となる縦溝部２５が形成されている。パネル本体２４は、全体として、図３（ｂ）に示すように、縦断面において外方に湾曲した形状となっている。

このようなパネル部２０の形成されたペットボトル１０では、加熱された茶飲料のような飲料液が充填された後に栓にて密封され、その飲料液から発生する水蒸気により一時的にペットボトル１０の内圧が上昇すると、各パネル部２０において主にパネル本体２４が外方に膨らんでその内圧上昇を吸収する。なお、この際、パネル本体２４に形成された縦溝部２５によってパネル本体２５の外方への膨らみが妨げられることから、内圧の上昇度合に対するパネル本体２４の膨らみ度合は極力小さいものとなる。

そして、前記飲料液が常温に戻る際にペットボトル１０内が減圧状態になると、各パネル部２０において主にパネル本体２４がその減圧度合いに応じて内側方向に弾性変形してもとの形状に戻り、更に、内側への弾性変形の過程で、その内圧がある減圧度合を超えると、外側に湾曲していたパネ本体２４がペットボトル１０の内側に一気に湾曲するように反転する。

このように、外方に湾曲させたパネル本体２４により、ペットボトル１０内に比較的大きな圧力の変動が生じても、有効にその圧力変動を吸収することができる。
実用新案登録第２５２６６８７号公報

しかし、前述したような従来のペットボトル（合成樹脂製容器）１０では、パネル本体２４の肉厚の製品毎のバラツキ、ペットボトル１０内で発生する圧力変動のバラツキ等により、ペットボトル１０内の減圧時に、外側に膨らんでいたパネル本体２４が内側に反転しない場合がありうる。このようにペットボトル１０において一部のパネル本体２４が内側に反転しないと、製品としての外観を損なうことになる。

本発明は、このような従来の不具合を解決するためになされたもので、内圧の変動に応じて安定的に変形することのできるパネル部を有する合成樹脂製容器を提供することである。

本発明に係る合成樹脂製容器は、外壁に窪み領域となるパネル部が複数形成された合成樹脂製容器であって、各パネル部は、その底部から盛り上がり、縦断面において外方に湾曲するパネル本体を有し、前記パネル本体に、横方向に延びる断面略Ｖ字状の横溝部と、縦方向に延びて前記横溝部と相互に入り込むように交差する断面略Ｖ字状の縦溝部とによって十字形状の溝部が形成された構成となる。

このような構成により、合成樹脂製容器の内圧が上昇する際には、パネル本体が外方に膨らんでその内圧上昇を吸収する。そして、合成樹脂製容器内が減圧される際には、縦断面において外方に湾曲するパネル本体が横溝部により縦方向において分断された構造となることから、分断されたパネル本体部分それぞれが単独で内方に反転（湾曲）し難くなる。また、パネル本体は横溝部において窪んだ構造となることから、容器が減圧される際にパネル本体はその横溝部から容器内側に引込まれやすくなる。その結果、合成樹脂容器が減圧される際には、外方に湾曲するパネル本体が全体的及び部分的に一気に内方に反転することなく、その減圧度合に応じてパネル本体が全体的に容器内側に変形し易くなる。

そして、それぞれ断面略Ｖ字状の横溝部と縦溝部によりパネル本体には十字形状の溝部が形成されるため、容器が減圧される際に、パネル本体が全体的により安定的に容器内側に変形し易くなる。

更に、本発明に係る合成樹脂製容器は、前記横溝部が、前記パネル本体の縦方向略中央部に形成される構成とすることができる。

このような構成により、容器減圧時におけるパネル本体の各部の変形のバランスがより良くなり、パネル本体が全体的に更により安定的に容器内側に変形し易くなる。

本発明に係る合成樹脂製容器では、減圧に際して、外方に湾曲するパネル本体が全体的及び部分的に一気に内方に反転（湾曲）することなく、その減圧度合に応じてパネル本体が全体的に容器内側に変形し易くなることから、内圧の変動に応じて安定的に変形することのできるパネル部を有する合成樹脂製容器を実現することが可能となる。

本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。

本発明の実施の形態に係る合成樹脂製容器の構造は、図１に示すようになっている。この合成樹脂製容器は、例えば、飲料液を充填するペットボトルである。図１（ａ）は、ペットボトルの外観を示し、図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＢ−Ｂ断面（縦断面）を示し、図１（ｃ）は、図１（ａ）におけるＣ−Ｃ断面（横断面）を示している。

図１（ａ）、（ｃ）において、ペットボトル１０の胴部１１の外周壁には、窪み領域となるパネル部４０と柱部３０とが交互に配列されるように形成されている。各パネル部４０は、その周縁から下降傾斜する傾斜部４１、パネル部２０の中央部分に位置する矩形リング状の底部４２、及び矩形リング状の底部４２の左右縦方向外縁のそれぞれから傾斜部４２に続くサイド盛上がり部４３ａ、４３ｂが形成され、更に、矩形リング状の底部４２の内縁から盛り上がるパネル本体４４が形成されている。パネル本体４４は、図１（ｂ）に示すように、縦断面において外方に湾曲した構造となっている。このような各パネル部４０の構造は、基本的に、図３に示すパネル部２０の構造と同じである。

パネル本体４４の縦方向の中央部には横方向に延びる縦断面略Ｖ字状（図１（ｂ）参照）の横溝部４６が形成されると共に、パネル本体４４の横方向中央部には縦方向に延びる横断面略Ｖ字状（図１（ｃ）参照）の縦溝部４５が形成されている。横溝部４６及び縦溝部４５は互いに交差することから、パネル本体４０には十字形状の溝部が形成されることとなる（図１（ａ）参照）。また、パネル本体４０は十字形状となる溝部（縦溝部４５、横溝部４６）によって縦方向及び横方向において分断された構造となる。

このような構造のパネル部４０が形成されたペットボトル１０では、加熱された茶飲料のような飲料液が充填された後に栓にて密封され、その飲料液から発生する水蒸気により一時的にペットボトル１０の内圧が上昇すると、各パネル部４０において主にパネル本体４４が外方に膨らんでその内圧上昇を吸収する。この際、パネル本体４４に十字形状に形成された溝部（縦溝部４５、横溝部４６）によってパネル本体４４の外方に作用する力に抗する強度が大きくなることから、パネル本体４４の外方への膨らみが妨げられて、内圧の上昇度合いに対するパネル本体４４の膨らみ度合いは極力小さいものとなる。

そして、前記飲料液が常温に戻る際にペットボトル１０内が減圧状態になると、各パネル部４０において主にパネル本体４４がその減圧度合いに応じて内側方向に弾性変形してもとの形状に戻る。更に、ペットボトル１０内が減圧される過程で、十字形状となる溝部（縦溝部４５、横溝部４６）によって分断されたパネル本体４４の各分断部分は単独でペットボトル１０の内側に一気に湾曲することはなく、パネル本体４４は全体的にその減圧度合いに応じてペットボトル１０の内側に湾曲するように変形していく。

このように、ペットボトル１０内の減圧により各パネル部４０のパネル本体４４がその減圧度に応じてペットボトル１０の内側に湾曲するように変形することから、ペットボトル１０の肉厚の不均一性があったとしても、各パネル部４０におけるパネル本体４４の変形度合いは、外見上問題となるほどの差が生じることはない。

（実験例）
図３に示す構造においてパネル本体２４の縦断面における湾曲をＲ２５０（半径２５０ミリメートル）、その横断面における湾曲をＲ５５としたペットボトルＡ、図１に示す構造においてパネル本体４０の縦断面における湾曲をＲ２５０、その横断面における湾曲をＲ５５としたペットボトルＢ、図１に示す構造においてパネル本体４０の縦断面における湾曲度をＲ３００、その横断面における湾曲度をＲ７０としたペットボトルＣのそれぞれを減圧した際の減圧度（mmHg）と減圧量（ml）との関係を図２に示す。

図２において、図１に示す構造となるペットボトルＢ、Ｃは、その減圧度を増すに従ってその減圧量が略線形的に増加するのに対して、図３に示す構造となるペットボトルＡは、減圧度１００（mmHg）前後で、減圧量が急激に変動した。これは、各パネル部２０における外方に湾曲するパネル本体２４が減圧度１００（mmHg）前後でペットボトル１０の内側に一気に湾曲する（反転する）ことに起因したものである。このように、図１に示す構造となるペットボトルＢ、Ｃは、減圧度の増加にともなって略線形的に減圧量が増加するので、加熱飲料液を充填して密封した後に内部が減圧状態となっても、各パネル部４０のパネル本体４４は減圧度合いに応じて安定的に内側に湾曲するように変形することとなる。

なお、前述した実施の形態では、各パネル部４０におけるパネル本体４４には、縦溝部４５が形成されていたが、この縦溝部４５が形成されていなくても、横溝部４６が形成されていれば、ペットボトル１０の減圧に際して、パネル本体４４は、一気に内側に湾曲するように変形することなく、減圧度合いに応じてその内側に湾曲するようにするようになり得る。

また、パネル本体４４に形成された横溝部４６は、１つに限定されることなく、パネル本体４４に複数の横溝部を形成することもできる。

以上説明したように、本発明に係る合成樹脂製容器は、減圧に際して、外方に湾曲するパネル本体が全体的及び部分的に一気に内方に反転（湾曲）することなく、その減圧度合に応じてパネル本体が全体的に容器内側に変形し易くなることから、内圧の変動に応じてパネル本体が安定的に変形し得ることとなり、ペット（ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ））等の合成樹脂にて形成された容器（ボトル等）として有用である。

本発明の実施の形態に係る合成樹脂製容器（ペットボトル）の構造を示す図であって、（ａ）は外観を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の縦断面図、（ｃ）は（ａ）の横断面図である。 本発明の実施の形態に係る合成樹脂製容器と、従来のペットボトルの減圧特性を比較して示す図である。 従来のペットボトルの構造例を示す図であって、（ａ）は外観図、（ｂ）は（ａ）の縦断面図、（ｃ）は（ａ）の横断面図である。

符号の説明

１０ ボトル
１１ 胴部
３０ 柱部
２０、４０ パネル部
２１、４１ 傾斜部
２２、４２ 底部
２３ａ、２３ｂ、４３ａ、４３ｂ サイド盛上がり部
２４、４４ パネル本体
２５、４５ 縦溝部
４６ 横溝部

Claims (2)

1. 外壁に窪み領域となるパネル部が複数形成された合成樹脂製容器であって、
   各パネル部は、その底部から盛り上がり、縦断面において外方に湾曲するパネル本体を有し、
   前記パネル本体に、横方向に延びる断面略Ｖ字状の横溝部と、縦方向に延びて前記横溝部と相互に入り込むように交差する断面略Ｖ字状の縦溝部とによって十字形状の溝部が形成された、合成樹脂製容器。
2. 前記横溝部は、前記パネル本体の縦方向略中央部に形成された請求項１記載の合成樹脂製容器。

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