JP5435344B2

JP5435344B2 - 合成樹脂製丸形壜体

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Publication number: JP5435344B2
Application number: JP2009228439A
Authority: JP
Inventors: 隆之小林; 正人中村
Original assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Current assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Priority date: 2009-09-30
Filing date: 2009-09-30
Publication date: 2014-03-05
Anticipated expiration: 2029-09-30
Also published as: JP2011073752A

Description

本発明は合成樹脂製丸形壜体に関するものである。

従来より、殺菌を必要とするたとえば果汁飲料、お茶等の内容液の２軸延伸ブロー成形のポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと記載。）樹脂製壜体等の合成樹脂製壜体への充填方法として、所謂、高温充填法と呼ばれる方法があり、これは９０℃前後の温度で内容液を壜体に充填し、キャップをして密封後、冷却するものであり、壜体内がかなりの減圧状態となる。

このため、上記のような高温充填を伴う用途については、胴部に意図的に減圧により陥没状の変形が容易な領域である、所謂、減圧吸収パネルを形成して、減圧時にこの減圧吸収パネルをさらに陥没状に変形させることにより、良好な外観を保持すると共に、減圧吸収パネル以外の部分で壜体としての剛性を確保して、壜体の搬送ライン、積重保管、自販機内等におけるトラブルがないようにしている。

たとえば特許文献１には減圧吸収パネルを有する丸形壜体についての記載がある。図５にこの特許文献１の実施例で示される壜体を示すが、この壜体１０１は２軸延伸ブロー成形による容量が２８０ｍｌの丸形のＰＥＴ樹脂製壜体、所謂、ペットボトルであり、口筒部１０２、肩部１０３、胴部１０４および底部１０５から形成され、胴部１０４の周壁には周囲を段部１１１で囲うようにして６ケの減圧吸収パネル１１２が陥没形成されている。また胴部１０４の上端部と下端部には周溝リブ１１４が配設されている。
そして、減圧吸収パネル１１２は、略平板状であり、壜体１０１内が減圧状態になった際には、容易に内側に陥没状に変形可能であるので、外観上において、壜体がいびつに変形した感じを与えることなく、すなわち目立たないように減圧状態を吸収（緩和）する機能（以下、減圧吸収機能と記す。）を発揮することができる。また壜体としての剛性は主として隣接する減圧吸収パネル１１２間に残存形成される柱部１１３が担う。

特開２００９−９６２５１号公報

この種の壜体は、食品向けの用途等に大量に使用されて、従来から、省資源、包装に係るコストの低減の観点から薄肉化による軽量化が要請されている。
しかしながら、この薄肉化にも壜体の剛性、強度そして壜体の成形性の点からおのずと限界があり、薄肉化が行き過ぎると内容液の充填や箱詰め等の生産ライン、あるいは壜体を多数詰めた箱の運搬、移動工程等(以下、生産ラインあるいは運搬工程等と記す。) において、壜体が搬送装置のガイドレールに衝突する際、あるいは箱の中で壜体同士が衝突する際、横方向の荷重により胴部の側周壁が折曲り状に変形して座屈に至り、元の形状に復元しないと云う問題が発生する。

図３は、後述するように本発明の実施例に対する比較例として用意した容量が２８０ｍｌの丸形のペットボトルであり、口筒部２、肩部３、胴部４および底部５から形成され、減圧吸収機能を十分に発揮させるために、胴部４の上端部及び下端部を若干残して、胴部４のかなりの高さ範囲に亘って、段部１１で囲うようにして減圧吸収パネル１２を配設するようにしている。
そして、胴部４の上端部及び下端部に減圧吸収パネル１２を配設することなく残存形成される上部円筒部６ｔと下部円筒部６ｂが上記した壜体１に横方向に作用する荷重を支える機能を発揮する。

ここで、減圧吸収パネル１２の面積を大きくしていくと上部円筒部６ｔ、下部円筒部６ｂの高さ幅が小さくなり、横荷重を支える機能が低下し、上部円筒部６ｔから、テーパー筒状の肩部３にかけての領域（図３中、ハッチングで示した領域ＤＲ参照。）で、横方向の荷重の作用により潰れ状の座屈変形が発生してしまい、荷重の作用が解消した際にも元の形状に戻ることができなくなってしまうと云う問題が発生するため、このような座屈変形に係る側周壁の剛性と減圧吸収機能とのバランスを考慮すると、薄肉化による軽量化はより困難な課題となっている。
なお、下部円筒部６ｂは底部５と云う比較的変形しにくい部位に隣接しているため、潰れ状の座屈変形の発生はほとんどみられない。

そこで、本発明は、胴部に減圧吸収パネルを配設した合成樹脂製丸形壜体の薄肉化に起因する横方向の荷重による側周壁の潰れ状の座屈変形を抑制するために、横方向の荷重に対する剛性を効果的に高めるための側周壁の構造を創出することを課題とするものである。

上記技術的課題を解決する手段のうち、本発明の主たる構成は、
口筒部とテーパー筒状の肩部と円筒状の胴部と底部を有し、胴部の側周壁に、少なくとも上端に水平な段部を備える複数の減圧吸収パネルを周方向に並列状に陥没形成した合成樹脂製丸形壜体において、
減圧吸収パネルの上端で、且つ肩部と胴部との間に円筒状の胴部を帯状に残存させて形成した上部円筒部を周設し、
この上部円筒部内にその全高さ範囲に亘り、陥没状に形成される一対の縦溝と、この一対の縦溝の間に残存形成される矩形状からなる突条縦リブとを、複数、周方向に並列状に配設する、と云うものである。

上記構成により、上部円筒部に、この上部円筒部に陥没状に形成される一対の縦溝によりこの一対の縦溝の間に残存形成される突条縦リブを複数、並列状に配設することにより、上部円筒部の横加重に対する剛性を効果的に高めることができ、生産ラインあるいは運搬工程等における上部円筒部から肩部にかけての潰れ状の座屈変形を効果的に抑制することができる。

なお、上記構成において減圧吸収パネルは通常４〜８ケ、胴部の側周面に配設される。また、突条縦リブの配設個数あるいは配設する周方向位置、またこの突条縦リブの平断面形状を決める縦溝の形状あるいは一対の縦溝の離間距離等は上部円等部の潰れ状の変形に対する剛性、外観デザイン性、成形性等を考慮して適宜設定することができる。

本発明の他の構成は、上記主たる構成において、縦溝の陥没深さを０．５ｍｍ以上とする、と云うものである。

上記構成により、縦溝の陥没深さを０．５ｍｍ以上とすることにより、突条縦リブのリブとしての作用効果が十分に発揮され、横荷重による上部円筒部から肩部にかけての潰れ状の座屈変形をより効果的に抑制することができる。
なお、縦溝の陥没深さの上限については、壜体の成形性や外観等により適宜決めることができる。

本発明のさらに他の構成は、上記主たる構成において、上部円筒部において、突条縦リブを、少なくとも各減圧吸収パネルの左右中心位置に相当する周方向位置に形成する、と云うものである。

隣接する減圧吸収パネルの間には壜体としての剛性や強度を担う柱部が形成される一方、減圧吸収パネルは陥没形成されたもので、この減圧吸収パネルが配設される側周壁の周方向位置、特に減圧吸収パネルの左右中心位置に相当する周方向位置では横方向に作用する加重により、潰れ状の座屈変形が発生しやすい。
そこで、上記構成により突条縦リブを円筒部の、少なくとも各減圧吸収パネルの左右中心位置に相当する周方向位置に形成することにより、上部円筒部から肩部にかけての潰れ状の座屈変形をより効果的に抑制することができる。

本発明のさらに他の構成は、上記構成において、一対の縦溝の離間距離を減圧吸収パネルの横幅の２０〜７０％の範囲とする、と云うものである。

上記構成により、突条縦リブのリブとしての機能を十分発揮させて、減圧吸収パネルによる座屈強度の低下を十分補完して、上部円筒部から肩部にかけての潰れ状の座屈変形をより確実に抑制することができる。

本発明は、上記した構成となっているので、以下に示す効果を奏する。
すなわち、本発明の主たる構成を有するものにあっては、上部円筒部に、一対の縦溝によりこの一対の縦溝の間に残存形成される突条縦リブを複数、並列状に配設することにより、この上部円筒部の横加重に対する剛性を効果的に高めることができ、荷重の作用が解消した際には元の形状に戻すことができ、生産ラインあるいは運搬工程等における上部円筒部から肩部にかけての潰れ状の座屈変形を効果的に抑制することができる。

本発明の丸形壜体の一実施例を示す全体正面図である。図１中のＡ−Ａ線に沿って示す平断面図である。比較例の丸形壜体を示す全体正面図である。傾斜衝撃試験法の概略説明図である。丸形壜体の従来例を示す全体正面図である。

以下、本発明の合成樹脂製丸形壜体の実施の形態について、実施例に沿って図面を参照しながら説明する。
図１、２は本発明の丸形壜体の一実施例を示すものであり、図１は正面図、図２（ａ）は図１中のＡ−Ａ線に沿った平断面図、（ｂ）は（ａ）中の円で囲った部分を拡大した図である。
この壜体１はＰＥＴ樹脂製の２軸延伸ブロー成形品であり、口筒部２、テーパー筒状の肩部３、円筒状の胴部４、そして底部５を有し、全高さ１３６ｍｍ、横幅６６ｍｍで、容量２８０ｍｌの丸形壜体である。

また、円筒状の胴部４の側周壁に周方向に縦長矩形状の６ケの減圧吸収パネル１２が並列状に段部１１でその周囲を囲うようにして陥没形成され、そして隣接する減圧吸収パネル１２の間には壜体１の剛性や座屈強度を担う６ケの柱部１３が縦方向に残存形成されている。

また、胴部４の上端部、減圧吸収パネル１２の上端で、且つ肩部３と胴部４との間では、減圧吸収パネル１２が形成されることなく円筒状の胴部４が残存形成された上部円筒部６ｔが位置し、同様に胴部４の下端部、減圧吸収パネル１２の下端で、且つ胴部４と底部５との間には下部円筒部６ｂが位置する。
また、下部円筒部６ｂには周溝リブ１４が形成されている。

そして、上部円筒部６ｔには、この上部円筒部６ｔの全高さ範囲に亘り陥没状に形成される一対の縦溝７によりこの一対の縦溝７の間に残存形成される突条縦リブ８を、複数、周方向に並列状に配設している。（図２（ａ）参照）

本実施例では、上部円筒部６ｔの各減圧吸収パネル１２の左右中心位置に相当する周方向位置に計６ケの突条縦リブ８が配設されている。
また、これら突条縦リブ８を残存形成する各縦溝７の陥没深さＤ（図２（ｂ）参照）は１．６ｍｍ、一対の縦溝７の離間距離Ｌｃは９．５ｍｍで、減圧吸収パネル１２の横幅Ｗｐ（２４ｍｍ）の４０％である。

ここで、図３に示す壜体は前述したように、上記、図１、２に示す実施例（以下、実施例１とする。）の壜体の比較例として用意したものであり、上部円筒部６ｔに突条縦リブ８が配設されていないことを除いて、上記実施例の壜体と同様な形状を有する壜体である。
さらに、縦溝７の陥没深さを０．９ｍｍとした他の実施例の壜体（実施例２とする。）を用意した。

次に、上記説明した、実施例１、実施例２、比較例の壜体について、傾斜衝撃試験を実施した。この試験は、ＪＩＳＺ０２０５（包装貨物−水平試験方法）に準じて実施したもので、図４はその試験方法の概略説明図であり、今回の詳細な試験方法は次の通りである。
（１）内容液を充填した状態で試験する壜体を２４ケ、ダンボール５１に詰め込んで封緘する。
（２）ダンボール５１を滑走車５２の前端から５ｃｍに出した状態で滑走車５２に積載する。
（３）滑走車５２を、傾斜角度１０°の傾斜面５３上、所定距離滑走させて衝突面５４に衝突させる。
（４）ダンボール５１を開封し、壜体の変形がないか確認する。
（５）問題がなければ、滑走距離Ｌｓを１０ｃｍ毎に引き上げ、変形が発生するまで試験を実施する。

上記３つの壜体についての試験結果は次のようであった。
・実施例１の壜体では、滑走距離Ｌｓが１２０ｃｍで１本の壜体で変形が発生。
・実施例２の壜体では、滑走距離Ｌｓが１００ｃｍで２本の壜体で変形が発生。
・比較例の壜体では、滑走距離Ｌｓが８０ｃｍで１本の壜体で変形が発生。
なお、いずれの場合も変形の態様は、図３中、ハッチングで示した領域ＤＲで潰れ状の座屈変形が発生するものであった。

上記の試験結果から、一対の縦溝７により残存形成した突条縦リブ８により、横方向の荷重に対する上部円筒部６ｔの剛性を高めることができ、その結果、横荷重による上部円筒部６ｔから肩部３にかけて発生する潰れ状の座屈変形を効果的に抑制できることが判った。
また、実施例１と実施例２、すなわち縦溝７の陥没深さＤが１．６ｍｍと０．９ｍｍの壜体を比較すると、陥没深さＤを深くすることにより突条縦リブ８の断面形状をより高低差の大きいものとすることができ、より効果的に潰れ状の座屈変形を抑制できることが判った。

以上、実施例に沿って本願発明の実施の形態、およびその作用効果を説明したが、勿論、本願発明はこれら実施例に限定されるものではない。
突条縦リブの配設個数あるいは配設する周方向位置、またこの突条縦リブの平断面形状を決める縦溝の断面形状あるいは一対の縦溝の離間距離等は、側周壁の薄肉化の程度、作用する横方向の荷重の大きさ、外観デザイン性、成形性等を考慮して適宜決めることができる。

また、壜体の容量も２８０ｍｌ程度のものに限定されるものではないし、また、ＰＥＴ樹脂製の壜体に限らずポリプロピレン樹脂製等の他の樹脂製の壜体にも適用することができる。

本発明の合成樹脂製丸形壜体は上記説明したように、横方向の荷重に対する胴部の側周壁の潰れ状の変形に対する剛性を効果的に高めたものであり、薄肉化による省資源化そしてコスト低減の観点で幅広い利用展開が期待される。

１、１０１；壜体
２、１０２；口筒部
３、１０３；肩部
４、１０４；胴部
５、１０５；底部
６ｔ；上部円筒部
６ｂ；下部円筒部
７；縦溝
８；突条縦リブ
１１、１１１；段部
１２、１１２；減圧吸収パネル
１３、１１３；柱部
１４、１１４；周溝リブ
Ｄ；深さ
Ｌｃ；距離
Ｗｐ；（減圧吸収パネルの）横幅
ＤＲ；変形領域

Claims

口筒部(2)とテーパー筒状の肩部(3)と円筒状の胴部(4)と底部(5)を有し、前記胴部(4)の側周壁に、少なくとも上端に水平な段部（11）を備える複数の減圧吸収パネル(12)を周方向に並列状に陥没形成した丸形壜体において、
前記減圧吸収パネル(12)の上端で、且つ肩部(3)と胴部(4)との間に前記円筒状の胴部(4)を帯状に残存させて形成した上部円筒部(6t)を周設し、
該上部円筒部(6t)内にその全高さ範囲に亘り、陥没状に形成される一対の縦溝(7)と、該一対の縦溝(7)の間に残存形成される矩形状からなる突条縦リブ(8)とを、複数、周方向に並列状に配設したことを特徴とする合成樹脂製丸形壜体。
縦溝(7)の陥没深さ(D)を０．５ｍｍ以上とした請求項１記載の合成樹脂製丸形壜体。
上部円筒部(6t)において、突条縦リブ(8)を、少なくとも各減圧吸収パネル(12)の左右中心位置に相当する周方向位置に形成した請求項１または２記載の合成樹脂製丸形壜体。
一対の縦溝(7)の離間距離(Lc)を減圧吸収パネル(12)横幅(Wp)の２０〜７０％の範囲とした請求項１乃至３のいずれか一項に記載の合成樹脂製丸形壜体。