JP5359149B2

JP5359149B2 - 合成樹脂製容器

Info

Publication number: JP5359149B2
Application number: JP2008242477A
Authority: JP
Inventors: 耕二前田; 桂紹杉浦; 由佳小笠原
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Priority date: 2008-09-22
Filing date: 2008-09-22
Publication date: 2013-12-04
Anticipated expiration: 2028-09-22
Also published as: JP2010070244A; WO2010032390A1; CN102159465A; CN102159465B

Description

本発明は、容器を把持した際の撓み変形が抑制された合成樹脂製容器に関する。

従来、ポリエチレンテレフタレートなどの合成樹脂を用いて有底筒状のプリフォームを形成し、次いで、このプリフォームを延伸ブロー成形などによってボトル状に成形してなる合成樹脂製の容器が、各種飲料品を内容物とする飲料用容器として知られている。

このような合成樹脂製容器は、近年、急速に普及、浸透するようになってきており、その広範な普及に伴って、容器の軽量化が強く求められている。なかでも、比較的容量の多い用途に供されるものにあっては、容器の大型化にともなう重量の増加が問題視さるようになってきており、また、材料樹脂の使用量も増えるなどのコスト的な不利についても改善が要求されている。

このため、特許文献１には、容器の軽量化と樹脂の使用量の削減とを図るべく、ボトル状容器の平均肉厚を０．１〜０．２ｍｍとする旨の記載があり、容器の軽量化や、材料樹脂の使用量の削減を図るには、容器を薄肉にすることが考えられる。

特開２００３−１９１３１９号公報

しかしながら、単に容器を薄肉にしただけでは、薄肉にした分だけ容器の剛性が損なわれてしまう。そして、キャップ（蓋体）を開栓して容器を開封する際や、開封された容器を持ち上げる際に使用者が把持する部位の剛性が十分に確保されていない場合には、これらの使用者の動作によって容器が容易に撓み変形し、内容液の液面が上昇して噴きこぼれてしまうという問題がある。

本発明は、上記の事情に鑑みて、容器を開封する際や、開封された容器を持ち上げる際に把持部となる部位に着目して、容器形状を根本から見直すことによってなされたものであり、使用者が容器を把持したときの撓み変形による容積の減少量を少なくして、内容液の噴きこぼれを防止することができる合成樹脂製容器の提供を目的とする。

本発明に係る合成樹脂製容器は、口部、胴部及び底部を有し、前記口部に蓋体を取り付けることによって容器内が密封される合成樹脂製容器であって、前記胴部の対向する側面の両方に、容器内方に陥没する把持部を形成し、前記把持部のそれぞれの底部を容器内方に部分的に突出してなり、かつ、他方の側面に近接する突出部を形成するとともに、対向する一方の側面側に形成された前記突出部と、他方の側面側に形成された前記突出部とが、容器の中央を外して形成され、開封時又は開封後に前記把持部に指を添えて前記胴部を把持した際に、前記把持部に作用する把持力によって生じる撓み変形により、前記胴部の対向する側面の内面どうしが互いに当接可能となるようにした構成としてある。

また、本発明に係る合成樹脂製容器は、口部、胴部及び底部を有し、前記口部に蓋体を取り付けることによって容器内が密封される合成樹脂製容器であって、前記胴部の対向する側面の両方に、容器内方に陥没する把持部を形成し、前記把持部のそれぞれの底部を容器内方に部分的に突出してなり、かつ、他方の側面に当接する突出部を形成するとともに、対向する一方の側面側に形成された前記突出部と、他方の側面側に形成された前記突出部とが、容器の中央を外して形成された構成とすることもできる。

上記構成とした本発明に係る合成樹脂製容器は、胴部に形成された把持部に指を添えて容器を把持する際の撓み変形を抑制し、これによって、開封時や、開封された容器を持ち上げる際などに内容液が噴きこぼれないようにすることができる。特に、把持部の底部を部分的に突出させた突出部を形成することで、容器の撓み変形をより効果的に抑制し、容器容積の減少量を格段に少なくすることができる。

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。

［第一実施形態］
まず、本発明に係る合成樹脂製容器の第一実施形態について説明する。
図１及び図２は、本実施形態に係る合成樹脂製容器の概略を示す説明図である。図１において、図１（ａ）は、本実施形態に係る合成樹脂製容器の概略を示す正面図であり、図１（ｂ）は、同側面図である。また、図２は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
なお、容器１の断面を図示するにあたっては、作図上、その切断面の肉厚を誇張している。

本実施形態における容器１は、口部２、胴部３、及び底部４を備えている。
口部２は、円筒状とされ、このような口部２の開口端側の側面には、ねじ式キャップとされた蓋体５を取り付けるためのねじ山が、蓋体取り付け手段として設けられている。これにより、内容物を充填した後に、蓋体５を口部２に取り付けることによって、容器内を密封できるようになっている。
なお、蓋体５を口部２に取り付けるための手段としては、蓋体５として打栓式キャップを用い、口部２にねじ山を設ける代わりに係止リングを備えさせる打栓式などの他の手段を採用してもよい。

また、口部２は、この種の容器に一般に形成されるサポートリング２１の直下でほぼ同一径となっている部分を含み、高さ方向下方に向かって拡径しはじめる部位を口部２と胴部３との境界とすることができる。本実施形態において、胴部３は、高さ方向下方に向かって楕円状に拡径し、最大胴径部を経てから底部４に連続するように縮径する扁平な形状とされている。
ここで、高さ方向とは、口部２を上にして容器１を水平面に置いたときに、水平面に直交する方向に沿った方向をいうものとする。

また、図１（ａ）に示す正面図に現れる胴部３の側面、すなわち、扁平な胴部３の長辺側の側面には、容器内方に陥没して対向する他方の側面に近接する把持部６が形成されている。本実施形態にあっては、対向する側面の両方に同様の把持部６を形成している。

胴部３の側面に、このような把持部６を形成することで、使用者は、例えば、図３（ａ）に示すように、把持部６に指を添えて胴部３を把持した状態で、蓋体５を開栓して容器１を開封したり、容器１を持ち上げたり、持ち上げた容器１の内容液を他の容器に注いだりすることができる。把持部６の具体的な形状や、形成する位置は、このときの把持のしやすさを考慮して適宜設定することができる。そして、容器１を開封する時又は開封した後に把持部６に指を添えて胴部３を把持した際に、把持部６に作用する把持力によって生じる撓み変形により、図３（ｂ）に示すように、胴部３の対向する側面の内面どうしが互いに当接可能となるように形成されていれば、図示する例には限定されない

このようにすることで、容器１に撓み変形が生じても、胴部３の対向する側面の内面どうしが当接して容器１のそれ以上の撓み変形が抑制され、撓み変形による容器容積の減少量を少なくすることができる。これにより、容器１を開封する際や、開封直後の重い容器を持ち上げる際などに、内容液の液面が上昇して噴きこぼれてしまうのを防止することが可能となる。

ここで、図示する容器１にあっては、把持部６の底部を容器内方に部分的に突出してなる突出部６１を形成し、この突出部６１の最深部の容器内面が、対向する他方の側面に形成した把持部６の容器内面に当接するようにしている。このような態様とすることで、容器１の撓み変形をより効果的に抑制し、容器容積の減少量を格段に少なくすることができる。

また、突出部６１を形成するにあたっては、胴部３を把持する際に把持部６に添えられた指の位置が多少ずれても同様の効果が奏されるように、高さ方向に沿って一定以上の長さ（例えば、少なくとも指一本分の指幅相当の長さ）をもって形成するのが好ましい。
また、本実施形態では、対向する一方の側面側に形成された突出部６１と、他方の側面側に形成された突出部６１とが互い違いとなるようにしているが、両方の側面に形成された突出部６１の最深部の容器内面どうしが当接するようにしてもよい。

本実施形態において、図２に示すように、容器1の中央を外して二つの突出部６１を互い違いに形成しているのは、ブロー成形時に延伸ロッドを中央に通さなければならない場合など、容器１の中央を空けておいた方が好ましい場合にも対応できるようにするためである。
なお、容器１を把持変形させる前から、把持して把持部６の容器内面どうしが当接するまで変形させたときに、容器１が減容する量がほぼ一定になるように設定すると、容器１を定量スクイズ容器としても活用できるので好ましい。その際、口部２には、弁機能を持つ中栓、または、口径の狭い中栓を備えさせると好ましい。

胴部３の対向する側面の内面どうしが互いに当接可能となるようにするにあたり、当該側面の内面間の距離ｄ_０［ｍｍ］は、例えば、次のようにして調整するのが好ましい。

まず、把持部６に指を添えて胴部３を把持する際に、把持部６に作用する力Ｆ［Ｎ］と、当該力Ｆが加わったときに当接可能とされた胴部３の対向する側面の内面間の距離の変化量Δｘ［ｍｍ］との間に、どのような関係が成り立つかを求める。
具体的には、例えば、図４に示すように、容器１の把持部６を挟むようにして固定治具１０ａと可動治具１０ｂとを同軸上に配置し、固定治具１０ａに向けて可動治具１０ｂを移動させて、可動治具１０ｂに加えた力と、可動治具１０ｂの移動量とを測定する。このときの可動治具１０ｂに加えた力が上記力Ｆに相当し、可動治具１０ｂの移動量が上記変化量Δｘに相当する。そして、得られた測定結果から上記力Ｆと上記変化量Δｘとの関係を求め、これをΔｘ＝ｆ（Ｆ）であらわす。ただし、ｆはＦを変数とする任意の関数である。
なお、上記測定は、蓋体５が取り付けられていない空の容器１に対して、当該容器1を図示しない台座上に正立させた状態で行うものとする。

このとき、固定治具１０ａと可動治具１０ｂは、図１（ａ）に示す正面図において紙面に直交するように配置するものとする。また、測定部位は、通常、把持部６の中央でよい。ただし、把持部６の中央が特定しにくい場合、あるいは、把持部６の中央以外に、把持部６内に指を入れる箇所が別途設けられている場合は、把持力が最も大きくなる指（例えば、親指と中指、又は親指と人差し指）を置くべき位置とする。

次に、把持部６に指を添えて胴部３を把持して、内容液が充填密封された容器１を開封するとき又は開封された容器１を持ち上げたとき（持ち上げた容器１の内容液を他の容器に注ぐときを含む）に、上記測定部位において、把持部６に実際に作用する力（把持力）として最小限必要な値を求め、これをＦ_０［Ｎ］とする。

ここで、上記Ｆ_０の値は、前述した図４に示すような固定治具１０ａと可動治具１０ｂとを用いて求めることができる。

例えば、内容液が充填密封された容器１を開封するときの把持力は、開封に際して、容器１を固定するのに必要な力を可動治具１０ｂに加えることで求めることができる。このときに可動治具１０ｂに加えられた力が、容器１を開封するときの把持力に相当する。

また、開封された容器１を持ち上げたときの把持力は、内容液が充填されているが密封はされていない開封直後の状態にある容器１を昇降可能な昇降ジャッキに載置し、昇降ジャッキを下降させる際に、容器１が固定されたまま昇降ジャッキから浮き上がるようにするのに必要な力を可動治具１０ｂに加えることで求めることができる。このときに可動治具１０ｂに加えられた力が、開封された容器１を持ち上げたときの把持力に相当する（このとき、内容液が口部２から溢れ出ないかを併せてチェックするのが好ましい）。

また、持ち上げた容器１の内容液を他の容器に注ぐときの把持力は、内容液が充填密封された容器１を昇降ジャッキで支えつつ正立状態から約９０°傾けて水平に保持し、昇降ジャッキを下降させる際に、容器１が固定されたまま昇降ジャッキから浮き上がるようにするのに必要な力を可動治具１０ｂに加えることで求めることができる。このときに可動治具１０ｂに加えられた力が、持ち上げた容器１の内容液を他の容器に注ぐときの把持力に相当する。

上記Ｆ_０の値は、このようにして求められた把持力のうち最小のものとする。
なお、以上のようにして上記Ｆ_０の値を求めるにあたり、図４に示すような固定治具１０ａや可動治具１０ｂのように、先細り状の治具では容器１を固定しにくい場合もある。このような場合には、例えば、それぞれの治具の先端を、先が平坦で直径２０ｍｍ程度の円柱形である測定子に交換するなど、必要に応じて適宜先端が広いものに交換することができる。

その結果、距離ｄ_０が、０＜ｄ_０≦ｆ（Ｆ_０）なる関係を満たしていなければ、容器１の成形条件や、成形型の賦形面の形状を適宜変更し、このような関係を満たすように距離ｄ_０を調整する。

容器１を開封する際や、開封直後の重い容器を持ち上げる際に、使用者は、必要以上の力を出してしまうことがあるが、上記したようにして距離ｄ_０を調整すれば、力Ｆ_０を越える過度の把持力が把持部６に作用しても、容器１の撓み変形をより確実に抑制することができる。

ここで、上記距離ｄ_０は、図１（ａ）に示す正面図において紙面に直交する方向に沿って（当該方向を図４中に一点破線で示す）、胴部３の対向する側面の内面が最も近接する部位における当該内面の離間距離とする。
なお、本実施形態ではｄ_０を２ｍｍとしている。

また、より確実に、内容液の噴きこぼれを防止するためには、容器内に液状の内容物を密封充填するに際に確保されるヘッドスペースＨＳの容積を考慮するのが好ましい。この場合、把持部６に指を添えて胴部３を把持して開封するとき又は開封後に容器を持ち上げるときに、把持部６に作用する把持力によって生じる撓み変形による容器容積の減少量が、ヘッドスペースＨＳの容積よりも少なくなるようにすることで、内容液の噴きこぼれをより確実に防止することができる。
さらに、把持部６に作用する把持力によって生じる撓み変形による容器容積の減少量が、ヘッドスペースＨＳの容積よりも十分に小さくなるようにすると、撓み変形の勢いによる内容液の液面の跳ね上がりから生じる内容液の噴きこぼれを抑えることもできるので好ましい。

以上のような本実施形態における容器１は、例えば、公知の射出成形や圧縮成形などにより製造された、熱可塑性樹脂からなる有底筒状のプリフォームを二軸延伸ブロー成形するなどして所定形状に成形することができる。
容器１を成形するのに使用する熱可塑性樹脂としては、延伸ブロー成形が可能であれば、任意の樹脂を使用することができる。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，ポリカーボネート，ポリアリレート，ポリ乳酸又はこれらの共重合体などの熱可塑性ポリエステル，これらの樹脂あるいは他の樹脂とブレンドされたものなどが好適である。特に、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂が、好適に使用される。また、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することができる。

特に、本実施形態における容器１をブロー成形するにあたっては、熱可塑性樹脂としてポリエステル系樹脂を選択するとともに、ブロー成形を二段階に分けて実施するのが好ましい。具体的には、有底筒状とされたポリエステル系樹脂製のプリフォームを一次ブロー成形によりブロー成形中間体とし、次いで、二次ブロー成形に処することによってブロー成形型の内面形状を賦形して把持部６を成形するのが好ましい。ブロー成形を二段階に分けて実施し、ある程度の延伸がなされたブロー成形中間体に対して把持部６を賦形することで、容器内方に陥没させて把持部６を成形することによる胴部３の周方向における肉厚変動を抑えることが容易となる。

［第二実施形態］
次に、本発明に係る合成樹脂製容器の第二実施形態について説明する。
図５は、本実施形態に係る合成樹脂製容器の概略を示す断面図であり、図１（ａ）のＡ−Ａ断面に相当する。

本実施形態が前述した第一実施形態と異なるのは、胴部３の対向する側面のうち少なくとも一方に把持部６を形成するにあたり、容器内方に陥没して形成される把持部６が、他方の側面の内面に当接した状態としてある点にある。より具体的には、本実施形態では、把持部６の底部に形成された突出部６１の最深部の容器内面を、対向する他方の側面に形成した把持部６の容器内面に当接させている。

このようにすることで、把持部６に指を添えて胴部３を把持するよりも前の時点で、胴部３の対向する側面の内面どうしが既に当接した状態となっており、容器１の撓み変形が実質的になくなるように、その変形を抑制すことができる。これにより、前述した第一実施形態と同様に、容器１を開封する際や、開封直後の重い容器を持ち上げる際に、内容液の液面が上昇して噴きこぼれてしまうのを防止することが可能となる。

本実施形態は、以上の点で第一実施形態と異なるが、それ以外は第一実施形態と同様の構成を備えているので、他の構成についての詳細な説明は省略する。

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言うまでもない。

例えば、前述した実施形態において、胴部３は断面楕円状の扁平な形状としたが、容器１の具体的な形状は、これに限定されない。断面正方形状、断面矩形状、断面円形状など、種々の形状とすることができる。ただし、把持部６を陥没させる程度を相対的に少なくして、より容易にブロー成形できるようにするためには、胴部３を扁平に成形し、その長辺側の側面に把持部６が形成されるようにするのが好ましい。

また、本発明は、比較的容量が大きく、開封時又は開封直後の重量が大きくなるものに特に好適であるが、比較的容量の小さいものであっても好適に適用することができる。

以上のような本発明に係る合成樹脂製容器は、容器を把持した際の撓み変形が抑制された容器として利用することができる。

本発明に係る合成樹脂製容器の第一実施形態を示す説明図である。図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。本発明に係る合成樹脂製容器の第一実施形態を把持した状態を示す説明図である。把持部に作用する力と、当該力が加わったときに当接可能とされた胴部の対向する側面の内面間の距離の変化量を測定する一例を示す説明図である。本発明に係る合成樹脂製容器の第二実施形態を示す説明図である。

符号の説明

１容器
２口部
３胴部
４底部
５蓋体
６把持部
６１突出部
ｄ_０当接可能とされた胴部の対向する側面の内面間の距離
ＨＳヘッドスペース

Claims

口部、胴部及び底部を有し、前記口部に蓋体を取り付けることによって容器内が密封される合成樹脂製容器であって、
前記胴部の対向する側面の両方に、容器内方に陥没する把持部を形成し、
前記把持部のそれぞれの底部を容器内方に部分的に突出してなり、かつ、他方の側面に近接する突出部を形成するとともに、対向する一方の側面側に形成された前記突出部と、他方の側面側に形成された前記突出部とが、容器の中央を外して形成され、
開封時又は開封後に前記把持部に指を添えて前記胴部を把持した際に、前記把持部に作用する把持力によって生じる撓み変形により、前記胴部の対向する側面の内面どうしが互いに当接可能となるようにしたことを特徴とする合成樹脂製容器。
対向する一方の側面側に形成された前記突出部と、他方の側面側に形成された前記突出部とが互い違いとなるように形成され、前記突出部の最深部の容器内面が、対向する他方の側面に形成した前記把持部の容器内面に当接可能となるようにした請求項１に記載の合成樹脂製容器。
前記把持部に指を添えて前記胴部を把持する際に、前記把持部に作用する力Ｆ［Ｎ］と、当該力Ｆが加わったときに当接可能とされた前記胴部の対向する側面の内面間の距離の変化量Δｘ［ｍｍ］との間に、
Δｘ＝ｆ（Ｆ）；ｆはＦを変数とする任意の関数
なる関係が成り立ち、
前記把持部に指を添えて前記胴部を把持して開封するとき又は容器を持ち上げたときに、前記把持部に実際に作用する力がＦ_０［Ｎ］であるときに、
当接可能とされた前記胴部の対向する側面の内面間の距離ｄ_０［ｍｍ］が、
０＜ｄ_０ ≦ ｆ（Ｆ_０）
なる関係を満たす請求項１又は２に記載の合成樹脂製容器。
前記把持部に指を添えて前記胴部を把持して開封するとき又は容器を持ち上げたときに、前記把持部に作用する把持力によって生じる撓み変形による容器容積の減少量が、容器内に液状の内容物を密封充填するに際に確保されるヘッドスペースの容積よりも少なくなるようにした請求項１〜３のいずれか一項に記載の合成樹脂製容器。
口部、胴部及び底部を有し、前記口部に蓋体を取り付けることによって容器内が密封される合成樹脂製容器であって、
前記胴部の対向する側面の両方に、容器内方に陥没する把持部を形成し、
前記把持部のそれぞれの底部を容器内方に部分的に突出してなり、かつ、他方の側面に当接する突出部を形成するとともに、対向する一方の側面側に形成された前記突出部と、他方の側面側に形成された前記突出部とが、容器の中央を外して形成されたことを特徴とする合成樹脂製容器。
対向する一方の側面側に形成された前記突出部と、他方の側面側に形成された前記突出部とが互い違いとなるように形成され、前記突出部の最深部の容器内面が、対向する他方の側面に形成した前記把持部の容器内面に当接する請求項５に記載の合成樹脂製容器。
前記胴部が扁平とされ、長辺側の側面に前記把持部を形成した請求項１〜６のいずれか一項に記載の合成樹脂製容器。
有底筒状とされたポリエステル系樹脂製のプリフォームを一次ブロー成形によりブロー成形中間体とし、次いで、二次ブロー成形に処することによってブロー成形型の内面形状を賦形して前記把持部を成形した請求項１〜７のいずれか一項に記載の合成樹脂製容器。