JP5471042B2 - プラスチック容器 - Google Patents

Description

本発明は、プラスチック容器に係り、とりわけ底部を容易に変形させることができるとともに容器全高のばらつきを抑えることが可能なプラスチック容器に関する。

従来より口部と、胴部と、底部とを有するプラスチック容器が知られている。このようなプラスチック容器においては、低温乃至常温の状態で内容物を充てんした後、底部を押上げて変形させた状態でキャッピングしている。

特開２００６−８２００号公報

同じ容量の容器に対して、ホット充てんは冷却後減圧する事により液面が上昇する。一方無菌充てんは、常温充てんする為減圧せず液面が上昇しない。無菌充てんを用いる場合、充てん方法の違いによる液面の高さを調整する為に底部を押上げているが、従来のプラスチック容器の場合、底部の押上げにあたっては大きな押上力を必要としている。

上記課題に対し、本発明者らは、特許文献１のように底部を容易に押し上げることが可能なプラスチック容器を開発した。特許文献１記載のプラスチック容器を用いることにより、常温充てん後に容易に底部を押上げてキャッピングすることができ、かつ容器の減圧時に底部を変形させて、この減圧を容易に吸収することができる。

ところで、特許文献１に記載されたプラスチック容器を用いる場合、底部を押上げた際に底部の接地箇所が変わるため、プラスチック容器の全高がばらつくおそれがある。この場合、最終製品として問題が生じることはないが、製造工程中で不具合が生じる可能性がある。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、底部を容易に変形させることができるとともに、容器全高のばらつきを抑えることが可能なプラスチック容器を提供することを目的とする。

本発明は、口部と、胴部と、陥没部を有する底部とを備え、底部は陥没部の周縁に沿って配置された変曲部と、変曲部の外周縁に支点部を介して連結された接地部とを有し、変曲部は底部を上方へ押圧した際に支点部を中心に内方へへこみ、支点部は接地部より上方に位置し、変曲部は、支点部から半径方向内方かつ下方に向けて傾斜する平坦面と、この平坦面から陥没部側に向けて上方に延びる内周壁面とを有し、内周壁面と陥没部との間には、円周方向に沿って内側段部が形成されていることを特徴とするプラスチック容器である。

本発明は、変曲部の平坦面の半径方向に沿う長さが、３．０ｍｍ以上かつ胴部外径の２５％以下であることを特徴とするプラスチック容器である。

本発明は、支点部は、接地部下端から０．５〜３．０ｍｍ半径方向内方に位置しており、かつ接地部下端から０．５〜２．０ｍｍ上方に位置していることを特徴とするプラスチック容器である。

本発明は、接地部下端から底部の陥没部の天壁までの距離は、胴部の外径の２５〜４０％であることを特徴とするプラスチック容器である。

本発明は、支点部の曲率半径は０．５〜２．０ｍｍとなっていることを特徴とするプラスチック容器である。

本発明によれば、底部を容易に押上げて変形させることができる。このため常温充てん時に容易に底部を押上げた状態で充てんすることができる。また、容器の接地箇所を一定に保持することができるので、充てん後の容器全高のばらつきを抑えることができる。

本発明によるプラスチック容器の一実施の形態を示す正面図。 本発明によるプラスチック容器を底部側から見た斜視図。 本発明によるプラスチック容器の底部を示す垂直断面図。 本発明によるプラスチック容器の底面図。 本発明によるプラスチック容器の底部を示す概略断面図。 テーパー状周壁が４角形に形成されたプラスチック容器の実施の形態を示す底面図。 テーパー状周壁が８角形に形成されたプラスチック容器の実施の形態を示す底面図。 テーパー周壁が６角形に形成されたプラスチック容器の実施の形態を示す底面図。 本発明によるプラスチック容器の底部を押上げた際の作用を示す概略断面図。 プラスチック容器の比較例を示す正面図。 プラスチック容器の比較例を示す正面図。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。図１乃至図９は本発明によるプラスチック容器の一実施の形態を示す図である。なお本明細書中、「上方」、「下方」とは、それぞれプラスチック容器１０を正立させた状態（図１）における上方、下方のことをいう。

図１乃至図５に示すように、プラスチック容器１０は全体として円筒状をなすとともに、合成樹脂材料を射出成形して製作したプリフォームを二軸延伸ブロー成形したものである。なおプリフォームすなわちプラスチック容器１０の材料としては、熱可塑性樹脂、特にＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）を使用することが好ましい。

このようなプラスチック容器１０は、口部１１と、胴部１２と、底部１３とを備えている。このうち胴部１２には内圧の増減により胴部１２を容易に変形させるための複数の凹部１２ａが形成されている。

さらに胴部１２の下方部に円周方向に延びる横リブ２１が設けられ、この横リブ２１により胴部１２の強度を補強している。

また底部１３は、その中央部に内部に向けて陥没する陥没部１４を有している。また底部１３は、陥没部１４の周縁に沿って配置された変曲部１３ａと、テーブル等の基準面Ｓに当接するとともに変曲部１３ａの外周縁に支点部１３ｃを介して連結された接地部１３ｂとを有している。このうち接地部１３ｂは、底部１３の円周方向にわたって形成されている。接地部１３ｂの外周には、環状の外壁面１３ｇが形成されている。なお、接地部１３ｂは底部１３の周縁近傍に配置されており、支点部１３ｃおよび変曲部１３ａは接地部１３ｂより半径方向内方に位置している。

他方、変曲部１３ａは、底部１３の円周方向にわたって形成されている。この変曲部１３ａは、支点部１３ｃから半径方向内方に向けてかつ下方に向けて傾斜する平坦面１３ｄと、この平坦面１３ｄから陥没部１４側に向けて斜め上方に延びる内周壁面１３ｅとを有している。また変曲部１３ａは、後述のように底部１３を上方へ押圧した際に支点部１３ｃを中心に内方へへこむようになっている。これに対して、接地部１３ｂは、底部１３を上方へ押圧した場合であってもその位置がほとんど変わらないようになっている。

また支点部１３ｃは、接地部１３ｂより上方に位置しており、かつ変曲部１３ａの平坦面１３ｄより上方に位置している。さらに平坦面１３ｄは、接地部１３ｂより上方に位置しているので、変曲部１３ａが基準面Ｓに当接することがない。

さらに内周壁面１３ｅと陥没部１４との間には、円周方向に沿って内側段部１３ｆが形成されている。

図２乃至図５に示すように、陥没部１４は、内部に向けて傾斜したテーパー状周壁１４ａと、その上端に連接する天壁１４ｂとを有している。このうちテーパー状周壁１４ａは、基準面Ｓに対して互いに異なる角度で傾斜した第１の周壁部分１４ｃと第２の周壁部分１４ｄとからなり、且つ５角形に形成され、稜線１４ｅが設けられている。各周壁部分１４ｃ、１４ｄの基準面Ｓに対する傾斜角度は４５°乃至７０°が適当である。なお、符号１４ｇは第２の周壁部分１４ｄと天壁１４ｂとの間の移行領域を示す。稜線１４ｅは、内容物の重力を受ける梁としての作用をし、陥没部１４の下方への垂れ下がりを防止する効果を高める。尚、多角形の稜線１４ｅ及び角の辺１４ｆは、直線でも、緩やかなＲでも、或いは凹み曲線でもよい。また天壁１４ｂは、胴部１２の下方に設けられた横リブ２１よりも上方に位置することが好ましい。

ところで、図５に示すように、胴部１２の外径（胴径）Ｄは５５〜７０ｍｍ、好ましくは６０乃至７０ｍｍ（容量２４０ｍｌ乃至３６０ｍｌ）となっている。

また、接地部１３ｂ下端（基準面Ｓ）から天壁１４ｂまでの距離Ｈは、胴径Ｄの２５〜４０％、好ましくは２５〜３５％である。距離Ｈが胴径の２５％よりも小さいと、加温された内容物からの重力と熱の影響を受けて陥没部１４が基準面Ｓに達するまで下方に垂れ下がり、プラスチック容器１０の座りが悪くなる。一方距離Ｈが胴径の４０％を超えると成形性の安定が悪くなり、底部１３の形状が出にくいので好ましくない。

また支点部１３ｃは、接地部１３ｂ下端から０．５〜３．０ｍｍ半径方向内方に位置することが好ましく（図５の符号ｄ）、かつ接地部１３ｂ下端（基準面Ｓ）から０．５〜２．０ｍｍ上方に位置することが好ましい（図５の符号ｈ）。また支点部の曲率半径（図５の符号Ｒ）は０．５〜２．０ｍｍとすることが好ましい。支点部１３ｃの位置および形状をこのように規定することにより、底部１３を押上げて変形させる際、支点部１３ｃを中心として変曲部１３ａを容易にへこませることができる。またプラスチック容器１０の接地箇所（接地部１３ｂ）を一定の位置に保持にして容器全高のばらつきを抑えることが可能となる。

さらに図５において、平坦面１３ｄの（半径方向に沿う）長さＡは、３．０ｍｍ以上かつ胴部外径の２５％以下の間で適宜設定することができる。一般にこの平坦面１３ｄの長さＡを長くするほど、プラスチック容器１０の底部１３を押上げる力を小さくすることができる。なお、平坦面１３ｄの長さＡを３．０ｍｍ未満とすると、プラスチック容器１０の底部１３を押上げるのに必要な力が大きくなりすぎるため好ましくない。他方、平坦面１３ｄの長さＡが胴部外径の２５％を超えると、陥没部１４を確保することが困難となるため好ましくない。

なお、プラスチック容器１０は、２層以上の多層成形ボトルとして形成することもできる。即ち押し出し成形または射出成形により、例えば、中間層をＭＸＤ６、ＭＸＤ６＋コバルト塩、ＰＧＡ（ポリグリコール酸）、ＥＶＯＨ（エチレンビニルアルコール共重合体）又はＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）等のガスバリア性及び遮光性を有する樹脂（中間層）として３層以上からなるプリフォームを押出成形後、吹込成形することによりガスバリア性及び遮光性を有する多層ボトルを形成しても良い。なお、このような中間層は、プラスチック容器１０のうち少なくとも胴部１２内に設けることが好ましい。また底部１３において、陥没部１４を除く領域に中間層を設けることが好ましい。ケース落下等の衝撃を受けた際この部分がデラミ（層間剥離）を起こすおそれがあるからである。ガスバリア性及び遮光性を有する為に、多層にするだけでなく熱可塑性樹脂同士をブレンドしたブレンドボトルを形成しても良い。

本実施の形態において、テーパー状周壁１４ａは５角形に形成されているが、図６に示すようなテーパー状周壁１４ａが４角形に形成された底部、図７に示すようなテーパー状周壁１４ａが８角形に形成された底部、図８に示すようなテーパー状周壁１４ａが６角形に形成された底部も可能である。なお図６乃至図８において、図１乃至図５に示す実施の形態と同一部分には同一の符号を付してある。

次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。

プラスチック容器１０をキャッピングする場合、プラスチック容器１０の底部１３が上方に押上げられ、この状態でキャッピングされる。すなわち、ネックグリップ機構によりプラスチック容器１０の口部１１を保持し、次いで底押し機構により底部１３の陥没部１４を下方から上方へ押し上げる。次に、底部１３の陥没部１４を押し上げた状態でプラスチック容器１０はキャッピングされる。

このようにプラスチック容器１０の底部１３が上方に押上げられた状態で、口部１１がキャップ（図示せず）により密閉され、プラスチック容器１０内は減圧状態に保たれる。

上述したように、キャッピング時に底部１３が押上げられるが、本実施の形態によれば、陥没部１４の周縁に沿って配置された変曲部１３ａが、支点部１３ｃを中心に内方へへこむ（図９の二点鎖線参照）。このため、底部１３を容易に上方へ押上げることができる。

すなわち、底部１３を押上げる際、支点部１３ｃが内方へへこむ際の基部となって、底部１３全体を容易に押上げることができる。

他方、底部１３を押上げた際であっても、プラスチック容器１０の接地箇所（すなわち底部１３の接地部１３ｂ）は略一定の高さ位置に保持されている。これにより、充てんされた後の容器全高が一定に保たれ、容器全高のばらつきを抑えることができる。

このように本実施の形態によれば、陥没部１４の周縁に沿って配置された変曲部１３ａは、底部１３を上方へ押圧した際に支点部１３ｃを中心に内方へへこみ、この支点部１３ｃは接地部１３ｂより上方に位置している。このことにより、底部１３を容易に押上げて変形させることができ、キャッピング時に容易に底部１３を押上げた状態でキャッピングすることができる。またプラスチック容器１０の接地箇所（接地部１３ｂ）を一定の高さ位置に保持することができるので、充てん後の容器全高のばらつきを抑えることができる。

次に本発明の具体的実施例について説明する。

まず図１乃至図５に示す実施の形態に対応する４つのプラスチック容器１０を準備した（実施例１〜４）。このうち実施例１は、平坦面１３ｄの長さＡ（図５参照）を４．０ｍｍとしたものであり、実施例２は、平坦面１３ｄの長さＡを８．０ｍｍとしたものである。また実施例３は、平坦面１３ｄの長さＡを１２．０ｍｍとしたものであり、実施例４は、平坦面１３ｄの長さＡを３．０ｍｍとしたものである。

次に比較例として、図１０に示すようなプラスチック容器１００を準備した（比較例１）。このプラスチック容器１００において、底部１０３は接地部１０３ａと、外方へ突出する円周突部１０３ｂとを有している。なお円周突部１０３ｂは接地部１０３ａの半径方向外側に位置している。また図１１に示すように、外方へ突出する円周突部１０３ｂを設けていない従来形のプラスチック容器１０を準備した（比較例２）。なお図１０および図１１において、符号１０１は口部を示し、符号１０２は胴部を示す。

次に上記実施例１〜４および比較例１〜２のプラスチック容器１０、１００に対して、底部１３、１０３の押上試験を行なった。さらに、底部１３、１０３を押し上げた後のプラスチック容器１０、１００の全高変化量をそれぞれ測定した。

これらの結果を下記に示す。

上記試験結果より明らかなように、実施例１〜４においては、比較例１と比べた場合、全高変化量を小さく抑えることができた。とりわけ実施例１〜３においては、比較例１と比べた場合、（１）全高変化量を小さく抑えることができるとともに、（２）底部を押上げる荷重を同程度乃至小さくすることができた。

また、実施例１〜４においては、比較例２に比べて、（１）全高変化量を同程度に抑えることができるとともに、（２）底部を押上げる荷重を小さくすることができた。

１０ プラスチック容器
１１ 口部
１２ 胴部
１２ａ 凹部
１３ 底部
１３ａ 変曲部
１３ｂ 接地部
１３ｃ 支点部
１３ｄ 平坦面
１３ｅ 内周壁面
１３ｆ 内側段部
１３ｇ 外壁面
１４ 陥没部
１４ａ テーパー状周壁
１４ｂ 天壁
１４ｃ 第１の周壁部分
１４ｄ 第２の周壁部分
１４ｅ 稜線
１４ｆ 角の辺
１４ｇ 移行領域
２１ 横リブ

Claims (5)

1. 口部と、
   胴部と、
   陥没部を有する底部とを備え、
   底部は陥没部の周縁に沿って配置された変曲部と、変曲部の外周縁に支点部を介して連結された接地部とを有し、
   変曲部は底部を上方へ押圧した際に支点部を中心に内方へへこみ、
   支点部は接地部より上方に位置し、
   変曲部は、支点部から半径方向内方かつ下方に向けて傾斜する平坦面と、この平坦面から陥没部側に向けて上方に延びる内周壁面とを有し、
   内周壁面と陥没部との間には、円周方向に沿って内側段部が形成されていることを特徴とするプラスチック容器。
2. 変曲部の平坦面の半径方向に沿う長さが、３．０ｍｍ以上かつ胴部外径の２５％以下であることを特徴とする請求項１記載のプラスチック容器。
3. 支点部は、接地部下端から０．５〜３．０ｍｍ半径方向内方に位置しており、かつ接地部下端から０．５〜２．０ｍｍ上方に位置していることを特徴とする請求項１又は２記載のプラスチック容器。
4. 接地部下端から底部の陥没部の天壁までの距離は、胴部の外径の２５〜４０％であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載のプラスチック容器。
5. 支点部の曲率半径は０．５〜２．０ｍｍとなっていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載のプラスチック容器。

Images