JP5589535B2

JP5589535B2 - 合成樹脂製容器

Info

Publication number: JP5589535B2
Application number: JP2010104810A
Authority: JP
Inventors: 宜典根本
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Priority date: 2010-04-30
Filing date: 2010-04-30
Publication date: 2014-09-17
Anticipated expiration: 2030-04-30
Also published as: JP2011230815A

Description

本発明は、ボトル状に成形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。そして、この種の合成樹脂製容器にあっては、従前より、その軽量化や、使用樹脂量の削減による低コスト化のために、可能な限り容器を薄肉に成形する試みがなされており、近年に至っては、内容物を加熱殺菌して充填する従来のホット充填に代えて、無菌状態で内容物を充填する、いわゆる無菌充填が着目されるようになってきた。

しかしながら、内容物の充填手段として無菌充填を採用すれば、ホット充填の場合のような耐熱性が容器に要求されないため、より一層の軽量化、薄肉化を図ることが可能であるものの、その分、軸荷重強度（高さ方向からの圧縮強度）が低下するなどの強度面での問題が懸念される。このため、例えば、特許文献１にあっては、無菌充填に用いる容器として、一層の軽量化、薄肉化を図るとともに、その高さ方向から加わる荷重に対して座屈変形し難くした容器が提案されている。

特開２００９−２１４８９５号公報

ところで、無菌充填にあっては、容器の洗浄殺菌から内容物を充填するまでの工程を無菌状態に管理された環境下で行うが、このとき、容器の洗浄殺菌は、通常、８５℃程度の熱水によって数秒程度行われる。
このため、当該容器には、ホット充填に際して求められるほどの高い耐熱性は要求されないが、洗浄殺菌時の熱水処理によって容器が過度に収縮してしまわない程度の適度の耐熱性が必要である。そして、ブロー成型時の成形型の温度を比較的高め（例えば、１００℃程度）に設定することで、そのような耐熱性を確保することができる。

しかしながら、このような比較的高めの温度に設定された成形型によって、従来にも増して薄肉化された容器をブロー成形しようとすると、一般にヒケと称される不規則な窪みが容器表面に生じやすくなってしまう傾向にある。そして、このようなヒケが生じてしまうと、容器の外観が損なわれるだけでなく、容器の強度が低下する原因にもなる。特に、特許文献１で提案された容器にあっては、水平に配列された複数の横溝を周方向に沿って設けることで、軸荷重強度を確保しようとしているが、このような形態の容器にあっては、当該横溝の間に位置する領域にヒケが生じやすいことが見出された。

本発明は、上記したような事情に鑑みてなされたものであり、高さ方向に占める一定の範囲に、水平に配列された複数の横溝が周方向に沿って設けられている容器において、当該横溝の間に位置する領域にヒケが生じ難くした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、肩部、胴部及び底部を備えた合成樹脂製容器であって、前記胴部の高さ方向に占める一定の範囲に、水平に配列された複数の横溝が周方向に沿って設けられているとともに、前記横溝の間に位置する領域に、前記横溝よりも浅い細溝が設けられており、前記横溝の配列ピッチをＬ１、深さをＬ２、幅をＬ３としたときに、０．３≦Ｌ３／Ｌ１≦０．４，０．３≦Ｌ２／Ｌ３≦０．７なる関係が成り立ち、さらに、前記横溝の間に位置する領域の幅をＬ４とし、前記細溝の幅をＬ５、深さをＬ６としたときに、０．１≦Ｌ６／Ｌ２≦０．５，０．１≦Ｌ５／Ｌ４≦０．３なる関係が成り立つ構成としてある。

本発明によれば、水平に配列された複数の横溝を周方向に沿って設けた容器において、当該横溝の間に位置する領域にヒケが発生するのを抑制することができる。

本発明に係る合成樹脂製容器の実施形態の概略を示す説明図である。本発明に係る合成樹脂製容器の実施形態の概略を示す説明図である。本発明に係る合成樹脂製容器の実施形態の概略を示す説明図である。本発明に係る合成樹脂製容器の実施形態の要部拡大断面図である。

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。
図１〜図３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り、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は平面図、図１（ｃ）は底面図である。また、図２（ａ）は、側面図、図２（ｂ）は、図１（ｂ）のＢ−Ｂ端面図であり、図３（ａ）は、図１（ｂ）のＡ−Ａ端面図、図３（ｂ）は、図１（ｂ）のＣ−Ｃ端面図である。
なお、図２（ｂ）、図３（ａ）、図３（ｂ）に示す端面図では、それぞれの切り口の端面形状のみを示している。

本実施形態において、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、図示するような、口部２、肩部３、胴部４、及び底部５を備えた所定の容器形状に成形される。
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エチレンテレフタレート系熱可塑性ポリエステルが、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。

図示する例において、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、図示しない蓋体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、蓋体を口部２に取り付けることによって、容器１内を密封できるようになっている。

また、肩部３は、口部２と胴部４との間に位置し、口部２の直下から拡径しながら胴部４に連続するように形成されている。胴部４は、容器１の高さ方向の大半を占める部分であり、本実施形態にあっては、高さ方向に直交する横断面が、角部を丸めた矩形状となるようにしている。これにより、容器１は、角型ボトル状の容器形状とされている。
なお、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、胴部４は、胴部４の一部を径方向に絞り込むようにして設けられたウェスト部４０によって、上胴部４ａと下胴部４ｂとに分けられている。そして、胴部４を上胴部４ａと下胴部４ｂとに分けるウェスト部４０は、上胴部４ａの下端縁に接続する上胴部側斜面４０ａと、下胴部４ｂの上端縁に接続する下胴部側斜面４０ｂとを有している。

このようなウェスト部４０は、容器１の高さ方向ほぼ中央付近の剛性を高めるために胴部４の周方向に沿って設けられるが、上胴部側斜面４０ａと下胴部側斜面４０ｂとの間に底面４０ｃを備えると、軸荷重強度も確保しやすくなり好ましい。また、上胴部側斜面４０ａ及び下胴部側斜面４０ｂを高さ方向に対し平行寄りに近づけ、図３（ａ）に示す高さ方向に対する上胴部側斜面４０ａの傾斜角度θａと高さ方向に対する下胴部側斜面４０ｂの傾斜角度θｂのそれぞれが１０〜４０°となるようにすると、軸荷重が加わったときに各斜面４０ａ，４０ｂが水平方向に倒れ込みにくくなるのでいっそう好ましくなる。

さらに、ウェスト部４０の剛性を確保するためには、上胴部４ａ側に位置する上胴部側斜面４０ａと底面４０ｃとの間、及び下胴部４ｂ側に位置する下胴部側斜面４０ｂと底面４０ｃとの間に、図示するような容器内方に窪んだ凹溝４０ｄ，４０ｅが形成されるようにするのが好ましい。

また、上胴部４ａには、周方向に沿って設けられた四つの横溝４１ａが、高さ方向にほぼ等間隔で配列されている。これとともに、下胴部４ｂにも、周方向に沿って設けられた四つの横溝４１ｂが高さ方向にほぼ等間隔で配列されている。
このようにして、上胴部４ａに形成される横溝４１ａと、下胴部４ｂに形成される横溝４１ｂとは、主として、容器１の軸荷重強度を確保するために設けられる。

また、上記の如き横溝４１ａを上胴部４ａに設けるにあたり、図示する例にあっては、上胴部４ａの長辺側及び短辺側の各平面部において、その幅方向中央に、横溝４１ａよりも高さ方向に幅広で、かつ、横溝４１ａよりも深く窪んだ横溝補強凹ビード４２を横溝４１ａに重ねて設けている。その一方で、長辺側の幅方向中央におけるウェスト部４０から下胴部４ｂにかけた部分には、容器内方に窪ませた把持部４３を設けて、使用者が容器１を把持しやすくなるようにしている。

本実施形態にあっては、下胴部４ｂに複数の横溝４１ｂを設けるとともに、横溝４１ｂの間に位置する領域４５に、横溝４１ｂよりも浅い細溝４４を設けている。図示する例において、横溝４１ｂの間に位置する領域４５は、横溝４１ｂの溝底に対し凸状に段上げされた平面（横断面矩形の辺部）又は曲面（横断面矩形の丸められた角部）となっているが、このような領域４５の幅方向のほぼ中央（当該領域４５の高さ方向に沿ったほぼ中央）に、横溝４１ｂとほぼ平行となるように細溝４４を設けている。前述したように、容器１の軸荷重強度を確保するために水平に配列された複数の横溝４１ｂを周方向に沿って設けると、横溝４１ｂの間に位置する領域４５にヒケが生じ易い傾向にあるが、図示するような細溝４４を設けることで、当該領域４５におけるヒケの発生を抑制することができる。

このとき、図４に示すように、横溝４１ｂの配列ピッチをＬ１、深さをＬ２、幅をＬ３としたときに、０．３≦Ｌ３／Ｌ１≦０．４、０．３≦Ｌ２／Ｌ３≦０．７なる関係が成り立つようにすることで、容器１の軸荷重強度を十分に確保することができる。そして、横溝４１ｂの間に位置する領域４５の幅をＬ４とし、細溝４４の幅をＬ５、深さをＬ６としたときに、０．１≦Ｌ６／Ｌ２≦０．５、０．１≦Ｌ５／Ｌ４≦０．３なる関係が成り立つようにすることで、細溝４４の賦形性を損なうことなくヒケの発生を抑制することができる。

ここで、図４は、図３（ｂ）において一点鎖線で囲む部分を拡大して示す要部拡大断面図であり、作図上、その肉厚の図示は省略している。また、横溝４１ｂをなす傾斜面を延長した仮想平面と、横溝４１ｂの間に位置する領域４５を延長した仮想平面との交線を、横溝４１ｂと当該領域４５との境界とするものとし、図４の断面図に現れる当該仮想平面を鎖線で示した。

本実施形態にあっては、横溝４１ｂの間に位置する領域４５に細溝４４を設けることで、当該領域４５にヒケが発生するのを抑制することができるが、横溝４１ｂの深さＬ２に対して細溝４４の深さＬ６が浅すぎ、両者の関係が上記範囲に満たない場合は、ヒケの発生を十分に抑制することができなくなってしまう。一方、両者の関係が上記範囲を超えて細溝４４の深さＬ６が深くなってしまうと、細溝４４の賦形性が損なわれてしまう。また、当該領域４５の幅Ｌ４に対する細溝４４の幅Ｌ５が狭かったり、その逆となってしまったりして、両者の関係が上記範囲から外れてしまうと、この場合にも、ヒケの発生を十分に抑制することができなくなってしまう。

これらの関係を満たしつつ、横溝４１ｂの配列ピッチＬ１、深さＬ２、幅Ｌ３、横溝４１ｂの間に位置する領域４５の幅Ｌ４、細溝４４の幅Ｌ５、深さＬ６のぞれぞれは適宜設定することができるが、横溝４１ｂの配列ピッチＬ１は１７．５〜２１mm、深さＬ２は２〜４ｍｍ、幅Ｌ３は６〜７ｍｍ、横溝４１ｂの間に位置する領域４５の幅Ｌ４は１０〜１４ｍｍ、細溝４４の幅Ｌ５は１．５〜２．５ｍｍ、深さＬ６は０．５〜１ｍｍとするのが、本実施形態におけるおおよその目安である。

また、本実施形態のように、本発明を角形ボトル状の容器１に適用するにあたっては、細溝４４は、少なくとも容器１のコーナー部に位置するように形成するのが好ましい。すなわち、角形ボトル状の容器１をブロー成形する場合には、ブロー成形型の型内の形状と、当該型内でブロー成形されるプリフォームの形状との関係から、容器１のコーナー部が他の部分に比べて相対的に肉薄になり、ヒケが生じやすくなる傾向が強い。このため、細溝４４は、少なくとも容器１のコーナー部に設けるのが好ましい。
また、容器１の横断面が矩形状とされる場合には、同様の理由から、長辺側に比べて短辺側の方が相対的に肉薄になる。このため、細溝４４は、短辺側に設けるのが好ましく、図示する例のように、長辺側に細溝４４を形成するのを適宜省略することができる。
このように、横溝４１ｂの間に位置する領域４５に細溝４４を形成するにあたり、細溝４４は容器１の周方向に沿って部分的に形成されるようにしてもよいが、容器１の全周にわたって細溝４４を形成してもよいのはいうまでもない。

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、前述した実施形態では、下胴部４ｂにおいて、横溝４１ｂの間に位置する領域４５に、横溝４１ｂよりも浅い細溝４４を設けているが、同様の細溝を上胴部４ａの横溝４１ａの間に位置する領域に設けることもできる。このように、本発明にあっては、胴部４の高さ方向に占める一定の範囲に、水平に配列された複数の横溝が周方向に沿って設けられているとともに、当該横溝の間に位置する領域に、当該横溝よりも浅い細溝を設ければよいが、一般には、上胴部４ａに比べて下胴部４ｂの方が相対的に肉薄になる。このため、前述した実施形態のように、少なくとも下胴部４ｂ側に、水平に配列された複数の横溝４１ｂを周方向に沿って設けるとともに、この横溝４１ｂの間に位置する領域４５に、横溝４１ｂよりも浅い細溝４４を設けるのが好ましい。

また、前述した実施形態では、胴部４の高さ方向に直交する横断面を矩形状としているが、当該横断面は正方形状としてもよい。さらに、当該横断面を円形状として、容器１を丸型ボトル状の容器形状とすることもでき、胴部４の具体的な形態は特に限定されない。

また、本発明は、プリフォームの重量を３５〜４５ｇ程度とし、このようなプリフォームをブロー成形してなる１．５〜２．０Ｌ程度の比較的容量の大きいものに特に好適に適用できるが、これに限定されるものではない。

以上のような本発明に係る合成樹脂製容器は、ボトル状に成形される種々の合成樹脂製容器に適用できる。

１容器
２口部
３肩部
４胴部
４ａ上胴部
４ｂ下胴部
４０ウェスト部
４１ａ，４１ｂ横溝
４４細溝
４５横溝の間に位置する領域
５底部

Claims

口部、肩部、胴部及び底部を備えた合成樹脂製容器であって、
前記胴部の高さ方向に占める一定の範囲に、水平に配列された複数の横溝が周方向に沿って設けられているとともに、前記横溝の間に位置する領域に、前記横溝よりも浅い細溝が設けられており、
前記横溝の配列ピッチをＬ１、深さをＬ２、幅をＬ３としたときに、０．３≦Ｌ３／Ｌ１≦０．４，０．３≦Ｌ２／Ｌ３≦０．７なる関係が成り立ち、
さらに、前記横溝の間に位置する領域の幅をＬ４とし、前記細溝の幅をＬ５、深さをＬ６としたときに、０．１≦Ｌ６／Ｌ２≦０．５，０．１≦Ｌ５／Ｌ４≦０．３なる関係が成り立つことを特徴とする合成樹脂製容器。
前記胴部が、前記胴部の一部を径方向に絞り込むようにして設けられたウェスト部によって、上胴部と下胴部とに分けられており、
前記横溝及び前記細溝が、少なくとも前記下胴部に設けられている請求項１に記載の合成樹脂製容器。
前記胴部の高さ方向に直交する横断面が方形状とされた角型ボトル状の合成樹脂製容器であって、
前記細溝が、少なくとも前記胴部のコーナー部に位置するように設けられている請求項１又は２のいずれか一項に記載の合成樹脂製容器。