JP5453669B2 - 合成樹脂製角形壜体 - Google Patents

Description

本発明は、二軸延伸ブロー成形による角形筒状の胴部を有する、特に所謂、耐熱性ボトルと称される合成樹脂製角形壜体に関する。

引用文献１には、丸形のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂製の二軸延伸ブロー成形による合成樹脂製壜体、所謂、ペットボトルの底部の形状に係る発明が記載されており、実施例として図５に示されるような底部１０５の形状が記載されている。
図５中、（ａ）は底面図、（ｂ）は（ａ）中のＥ−Ｅ線に沿った底部１０５近傍の縦断面図であり、底面壁を上方、内部方向に陥没させて形成した陥没凹部１１３を配設し、この陥没凹部１１３の周りに円環状の接地部１１２を配設し、さらに底部１０５の耐熱性を向上させるために、陥没凹部１１３の陥没壁に頂部１１５の周縁から接地部１１２に向けて、多数（この実施例では８ケ）の放射状リブ１１４が延設されている。

そして、上記のような底部形状を有するペットボトルは、例えば、お茶やジュース等の熱充填される内容物に使用される耐熱ペットボトルとして広く利用されている。

特開２００５−５９９３７号公報

一方、図６は、従来の耐熱角形ペットボトルの底部の形状の例を示す底面図である。この角形ペットボトルは４ケの側壁１０４ｓと、４ケの角壁１０４ｃからなる平断面形状が正方形状の胴部１０４を有するものであり、底部１０５の形状を図５の丸形ペットボトルの底部の形状と類似的な形状としたものである。
しかしながら、角形壜体では、その底部１０５において、胴部１０４の側壁１０４ｓの左右中心方向（図中Ｓで示す。以下Ｓ方向とする。）と、角壁１０４ｃ方向（図中Ｃで示し、以下Ｃ方向とする。）とでは、中心からの距離の違いにより、二軸延伸ブロー成形による延伸倍率が異なるため、底部１０５を形成する金型キャビティの各方向への２軸延伸ブローされる樹脂の供給、所謂、肉周りが不均一になってしまう。

そのため、Ｓ方向に位置する接地部１１２と、Ｃ方向に位置する接地部１１２では上記した肉周りが不均一となり、特に横方向への延伸倍率が小さいＳ方向に位置する接地部１１２（図中ハッチングで示す。）では、肉周りが不足し、その結果ヒケが生じ易く、自立安定性や耐衝撃強度が低下するという問題があった。
従来は、プリフォームの肉厚や成形条件を調整する、等の手段で、上記のようなヒケの発生に対処してきたが、これらの方法は、生産性が損なわれる、あるいは必ずしも満足のいく再現性が得られない等の問題を有するものであった。

そこで、本発明は、上記したような二軸延伸ブロー成形による角形壜体の底部の接地部におけるヒケの発生を抑制するための底部形状の創出を技術的な課題とするものであり、自立安定性や耐衝撃性に優れた、耐熱性のある合成樹脂製角形壜体を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための手段のうち、本発明の主たる構成は、
胴部が４ケの側壁と、隣接する側壁を連結する４ケの角壁により構成されて矩形状の平断面形状を有する２軸延伸ブロー成形された合成樹脂製角形壜体において、
底部の底面の、周縁部には環状の接地部を配設し、この接地部の内周縁には段部を介して環状に平坦部を形成し、その平坦部の内周縁から底面壁を上方、内部方向に陥没させて形成した陥没凹部を配設し、
陥没凹部には、この陥没凹部の陥没壁を外部方向に膨出させて放射線状に放射状リブを複数延設し、
この放射状リブの延設範囲を陥没凹部の頂部の周縁から接地部の内周縁近傍に至る範囲とし、
陥没凹部には、陥没凹部の陥没壁を外部方向に膨出させ、陥没凹部の頂部の周縁から放射線状に接地部の内周縁近傍に至る範囲に放射状リブを複数延設し、
隣接する放射状リブのうち、Ｓ方向に近い方向に延設される放射状リブの延設長さを、Ｃ方向に近い方向に延設される放射状リブの延設長さより短く且つ、そのＳ方向に近い方向に延設される放射状リブに連接する平坦部の延設長さを、Ｃ方向に近い方向に延設される放射状リブに連接する平坦部の延設長さより長くなるように構成する、と云うものである。

この種の耐熱性の角形壜体では、試験管状の形状をしたプリフォームを２軸延伸ブローして陥没凹部を有する底部を形成する際、プリフォームは横方向に膨張すると共に、陥没壁を形成する金型面の傾斜面に沿って下方にも膨張し、陥没凹部、そして接地部を形成するが、
ここで、Ｓ方向では、Ｃ方向に比較してプリフォームから横方向に位置する金型キャビティ面までの距離が短く、プリフォームの横方向への膨張変形により短時間で側壁を形成する金型キャビティ面に到達するので、下方への膨張変形による接地部への十分な樹脂の供給が阻害され、すなわち肉周りが不足して、接地部のＳ方向に位置する部分でヒケが発生すると考えられる。

そこで、上記構成において、陥没凹部の陥没壁を外部方向に膨出させ形成した、放射状リブのうち、Ｓ方向に近い方向に延設される放射状リブの延設長さを、よりＣ方向に近い方向に延設される放射状リブの延設長さより短くすることにより、接地部への樹脂の供給をスムーズにし、側壁を形成する金型キャビティ面までの距離が短いことに起因する、肉周りの悪さを補完することができ、接地部における肉周りを均一にしてヒケの発生を効果的に抑制することが可能となる。

そして、上記構成によればプリフォームの肉厚や成形条件、等の調整の必要がないので、ヒケの抑制効果が確実に発揮され、生産性を損なうこともない。
なお、放射状リブの数、延設長さあるいは膨出高さ等の形状は要求される耐熱性、外観、成形性等を考慮して適宜決めることができるが、その数は通常３〜１２ケの範囲とすることが好ましい。
また、放射状リブの延設長さを、Ｃ方向に対してＳ方向をどの程度短くするかは、ヒケの抑制効果や、リブとしての補強効果を勘案して決めることができる。

本発明の他の構成は上記主たる構成において、接地部の内周縁を円形状とし、放射状リブの下端と前記内周縁との距離により放射状リブの延設長さを調整すると云うものである。

上記構成より、Ｓ方向に近い方向では、２軸延伸ブローされた樹脂がよりスムーズに接地部に供給されるので、側壁を形成する金型キャビティ面までの距離が短いことに起因する、肉周りの不足をより十分に補完することができる。

本発明のさらに他の構成は上記主たる構成において、胴部の平断面形状を正方形状とし、放射状リブを、各Ｓ方向と各Ｃ方向に計８ケ延設し、平坦円形状の頂部の周縁から、Ｓ方向に延設される放射状リブの延設長さを、Ｃ方向に延設される放射状リブの延設長さより短くなるようにする、と云うものである。

上記構成は、胴部の平断面形状を正方形状とした角形壜体において、底部の形状を従来より使用される標準的な形状とし、その中で、Ｓ方向の放射状リブの延設長さをＣ方向に比較して短くするものであり、Ｓ方向の放射状リブの延設長さを若干変更するだけで接地部にヒケのない角形壜体を提供することができる。

本発明のさらに他の構成は上記構成において、Ｓ方向に延設される放射状リブとＣ方向に延設される放射状リブの延設長さの差を０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲とする、と云うものであり、このような範囲とすることによりヒケの抑制効果とリブとしての補強効果を併せて効果的に発揮させることができる。
ここで、延設長さの差を０．５ｍｍ未満とするとヒケの発生に対する抑制効果を十分に発揮させることができなくなり、一方１．５ｍｍを超えるようにすると、Ｓ方向における放射状リブによる補強効果が不十分になり、耐熱性が不足して熱充填時に所謂、底落ち現象が起こってしまう。

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。
本発明の主たる構成を有する壜体にあっては、陥没凹部の陥没壁を外部方向に膨出させて形成した放射状リブのうち、Ｓ方向に近い方向に延設される放射状リブの延設長さを、Ｃ方向に近い方向に延設される放射状リブの延設長さより短くすることにより、接地部のＳ方向部分への２軸延伸ブローされた樹脂の供給をスムーズに達成することができ、接地部における肉周りを均一にしてヒケの発生を効果的に抑制することができる。
そして、プリフォームの肉厚や成形条件、等の調整の必要がないので、ヒケの抑制効果が確実に発揮され、生産性を損なうことなく、自立安定性や耐衝撃性に優れた、耐熱性のある合成樹脂製角形壜体を提供することができる。

本発明の壜体の一実施例を示す正面図である。 図１の壜体の平面図である。 図１の壜体の底面図である。 図３中のＡ−Ａ線に沿った底部近傍の縦断面図である。 従来の丸形ペットボトルの底部の形状を示す（ａ）は底面図、（ｂ）は縦断面図である。 従来の角形ペットボトルの底部の形状を示す底面図である。

以下、本発明の実施の形態を実施例に沿って図面を参照しながら説明する。
図１〜４は、本発明による合成樹脂製角形壜体の一実施例を示すもので、図１は正面図、図２は平面図、図３は底面図、そして図４は図３中のＡ−Ａ線に沿って示す底部近傍の縦断面図である。

この壜体１は口筒部２、肩部３、正方形筒状の胴部４、底部５を有し、容量が３５０ｍｌのＰＥＴ樹脂製の２軸延伸ブロー成形品で、内容液を高温で充填する用途に使用する耐熱性のペットボトルである。
また、この壜体１の全高さは１４０ｍｍ、横幅は５８ｍｍ、対角方向の幅は６８ｍｍである。

胴部４は４ケの側壁４ｓと隣接する側壁４ｓを連結する４ケの角壁４ｃにより構成されており、図２あるいは図３に見られるように正方形状の平断面形状を有する。また、胴部４の中央高さ位置付近には周溝リブ７が配設され、各側壁４ｓの周溝リブ７の上下の位置には、減圧吸収パネル８が陥没形成されている。
なお、図１中には図３中におけるＣ方向（角壁４ｃ方向）の形状を参考のため二点鎖線で示している。

次に、底部５の形状を図３、４を参照しながら説明する。図４は図３中のＡ−Ａ線（Ｓ方向）に沿って示す底部５近傍の縦断面図であるが、二点鎖線で対角線方向（Ｃ方向）におけるヒール部１１ｃから接地部１２にかけての断面形状及び、陥没壁１３ｗの形状を併せて示すようにしている。
底部５は胴部４の下端に連設しているが、底部５の側壁に相当する縮径筒状のヒール部１１を介して底面壁が連設している。
この底部５の底面の周縁部には円環状の接地部１２が配設され、中央部にはこの接地部１２の内周縁を基端として、底面壁を上方、内部方向に陥没させて形成した陥没凹部１３が配設されている。

さらに詳述すると、円環状の接地部１２の内周縁に連設される段部１６を介して環状に平坦部１７が形成されており、この平坦部１７の内周縁から陥没壁１３ｗが斜めに上方に連設されている。そして、図３から分かるように平坦部１７の内周縁は歪な円形状であり、Ｓ方向の径をＣ方向の径より小さくしている。

また、前記陥没凹部１３には、この陥没凹部１３の陥没壁１３ｗを壜体１の外部方向に膨出させて、平坦円形状の頂部１５の周縁から、Ｓ方向に４ケ、Ｃ方向に４ケ、計８ケの放射状リブ１４が、上記した平坦部１７の内周縁まで延設されており、これにより、Ｓ方向への放射状リブ１４ｓの下端は接地部１２の内周縁から少し離れて位置するようなり、その延設長さがＣ方向への放射状リブ１４ｃに比較して短くなるように構成している。

また、図４中に示される放射状リブ１４ｓの延設長さＬｓと、放射状リブ１４ｃの延設長さＬｃはそれぞれ１２ｍｍと１３ｍｍで、その差は１ｍｍである。
なお、本実施例において、平坦状円形の頂部１５の径は１２ｍｍ、接地部１２の内周縁の径は４０ｍｍである。

試験管状の形状をしたプリフォームを延伸して陥没凹部１３を有する底部５を形成する際、金型の底部５近傍に相当する領域では、プリフォームは横方向に膨張すると共に、陥没壁１３ｗを形成する金型面の傾斜面に沿って下方にも膨張し、陥没凹部１３、そして接地部１２を形成する。

ここで、この種の角形壜体においては、Ｃ方向に比較してＳ方向のヒール部１１ｓの径が小さく（図４参照）、プリフォームから横方向に位置する側壁を形成する金型キャビティ面までの距離が短く、プリフォームの横方向への膨張変形により短時間で側壁を形成する金型キャビティ面に到達するので、下方への膨張変形による接地部１２への十分な樹脂の供給が阻害され、肉周りが悪くなり、接地部１２のＳ方向に位置する部分でヒケが発生するが（図６参照）、
本実施例のように、Ｓ方向の放射状リブ１４ｓの延設長さを僅か１ｍｍであるが短くすることにより、Ｓ方向の接地部１２への樹脂の供給をスムーズに達成することができ、ヒケの発生を効果的に抑制することができた。
そして、上記のように放射状リブ１４の延設長さを僅かに調整するだけでよいので、外観上の違和感を与えることもなく、成形性を損なうことも無い。

以上、実施例に沿って本発明の構成とその作用効果について説明したが、本発明の実施の形態は上記実施例に限定されるものではない。
たとえば、上記実施例ではＳ方向に４ケ、Ｃ方向に４ケ、計８ケの放射状リブ１４を配設した例を示したが、放射状リブの数、延設長さあるいは膨出高さ等の形状は要求される耐熱性、外観、成形性等を考慮して適宜決めることができ、また延設方向をＳ方向あるいはＣ方向からずらして配設することもできる。

以上説明したように、本発明の合成樹脂製角形壜体は、底部の陥没凹部に形成する放射状リブの延設長さの調整により接地部におけるヒケの発生を効果的に抑制するものであり、自立安定性や耐衝撃性に優れた耐熱性の合成樹脂製角形壜体として幅広い用途展開を期待することができる。

１ ；壜体
２ ；口筒部
３ ；肩部
４ ；胴部
４ｓ；側壁
４ｃ；角壁
５ ；底部
７ ；周溝リブ
８ ；減圧吸収パネル
１１（１１ｓ、１１ｗ）；ヒール壁部
１２；接地部
１３；陥没凹部
１３ｗ；陥没壁
１４（１４ｓ、１４ｃ）；放射状リブ
１５；頂部
１６；段部
１７；（環状の）平坦部
１０４；胴部
１０４ｓ；側壁
１０４ｃ；角壁
１０５；底部
１１２；接地部
１１３；陥没凹部
１１４（１１４ｓ、１１４ｃ）；放射状リブ
１１５；頂部
Ｓ ；側壁の左右中心方向
Ｃ ；角壁方向
Ｌｓ、Ｌｃ；延設長さ

Claims (4)

1. 胴部(4)が４ケの側壁(4s)と隣接する該側壁(4s)を連結する４ケの角壁(4c)により構成されて矩形状の平断面形状を有する２軸延伸ブロー成形された合成樹脂製角形壜体であって、底部(5)の底面の、周縁部には環状の接地部(12)を配設し、該接地部(12)の内周縁には段部(16)を介して環状に平坦部(17)を形成し、該平坦部(17)の内周縁から底面壁を上方、内部方向に陥没させて形成した陥没凹部(13)を配設し、前記陥没凹部(13)には、該陥没凹部(13)の陥没壁(13w)を外部方向に膨出させて放射線状に放射状リブ(14)を複数延設し、該放射状リブ(14)の延設範囲を陥没凹部(13)の頂部(15)の周縁から前記接地部(12)の内周縁近傍に至る範囲とし、隣接する前記放射状リブ(14)のうち、前記側壁(4s)の左右中央方向に近い方向に延設される放射状リブ(14)の延設長さを、前記角壁(4c)方向に近い方向に延設される放射状リブ(14)の延設長さより短く且つ、前記側壁(4s)の左右中央方向に近い方向に延設される前記放射状リブ(14)に連接する平坦部(17)の延設長さを、前記角壁(4c)方向に近い方向に延設される前記放射状リブ(14)に連接する平坦部(17)の延設長さより長くなるように構成したことを特徴とする合成樹脂製角形壜体。
2. 接地部(12)の内周縁を円形状とし、放射状リブ(14)の下端と前記内周縁との距離により放射状リブ(14)の延設長さを調整した請求項１記載の合成樹脂製角形壜体。
3. 胴部(4)の平断面形状を正方形状とし、放射状リブ(14)を、各側壁(4s)の左右中央方向と各角壁(4c)方向に計８ケ延設し、平坦円形状の頂部(15)の周縁から、前記側壁(4s)の左右中央方向に延設される放射状リブ(14s)の延設長さを、角壁(4c)方向に延設される放射状リブ(14c)の延設長さより短くなるようにした請求項１または２記載の合成樹脂製角形壜体。
4. 側壁(4s)の左右中央方向に延設される放射状リブ(14s)と角壁(4c)方向に配設される放射状リブ(14c)の延設長さの差を０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲とした請求項３記載の合成樹脂製角形壜体。

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