JP5605645B2

JP5605645B2 - 合成樹脂製容器

Info

Publication number: JP5605645B2
Application number: JP2010289502A
Authority: JP
Inventors: 隆之小林; 富山　　茂
Original assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Current assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Priority date: 2010-12-27
Filing date: 2010-12-27
Publication date: 2014-10-15
Anticipated expiration: 2030-12-27
Also published as: JP2012136247A

Description

本発明は倒立状態での落下衝撃強度を高くした壜体状の合成樹脂製容器に関するものである。

従来から、乳酸菌飲料やヨーグルト等の用途に用いる図２に示したような小型の容器２１には、成形性に優れ比較的安価であること、また食品衛生性等の理由から、汎用樹脂であるポリオレフィン系樹脂やポリスチレン系樹脂を使用した壜体状のブロー成形容器が使用されており、内容液を充填した後に開口端２に配設されるフランジ９を利用してフィルム状のシール部材でシールした製品が多く販売されている。（特許文献１参照）

ＷＯ２００６−０９８２３１号公報

この種の容器でポリスチレン樹脂等の比較的脆い性質の樹脂を使用した容器では、誤って落下させた際、特に倒立姿勢に近い状態で床面やテーブル等に衝突した場合、自由端である開口端近傍の周壁が変形し易く、開口端近傍で周壁の割れが発生する、あるいはシール部材が剥離して内容液が飛散してしまう等の問題がある。

そこで、本発明は、壜体状の合成樹脂製容器の落下、特に倒立姿勢での床面等への衝突による、周壁の割れの発生やシール部材の剥離を、容器の形状設計の点から効果的に抑制することを技術的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、
筒状の胴部の上端に上方に向かって縮径する縮径筒部を連設し、この縮径筒部の上端を開口端とした壜体状の合成樹脂製容器であって、
テーパー筒状の肩部の上端に口筒部を起立設して縮径筒部を構成し、
口筒部の上端を開口端とし、
肩部と口筒部の境界位置に周壁を内部に向かって凹状に湾曲させて周溝を配設した
と云うものである。

上記、構成によれば開口端に近接した高さ位置に形成した周溝により、開口端が床面等に衝突した際に、縮径筒部の周溝を含む周壁が弾性的に変形してバネ状の機能が発揮され、容器が床面上で大きくバウンドする等して衝撃時の応力を時間的、また空間的に広く分散させて応力の集中を抑制することができ、周壁での割れの発生や、シール部材の剥がれを効果的に抑制することが可能となる。
ここで、周溝を開口端に近接した高さ位置に形成することにより、床面等に衝突した瞬間に開口端近傍に作用する衝撃力による応力の上昇を効率的に時間的、空間的に分散させることが可能となる。

上記構成の容器の形状はこの種の容器の代表的な形状の一つで、口筒部と肩部の境界位置に周溝を配設することにより、割れの発生やシール部材の剥がれを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主たる構成において、開口端に外鍔状にフランジを周設する、と云うものである。

この種の容器では通常、開口端にフランジを周設し、このフランジを利用してシール部材で開口端をシールした製品が多く販売されている。
ここで、フランジが周設されている容器では、倒立姿勢で床面等に衝突する際には、開口端から外側に突き出たフランジ部分が衝突するため、応力集中が大きくなるが、このような場合にも周溝のバネ的な作用効果により割れの発生やシール部材の剥がれを効果的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、縮径筒部の、開口端に近接した高さ位置に形成した周溝により、開口端が床面等に衝突した際に、周溝を含む周溝近傍の周壁が弾性的に変形してバネ状の機能が発揮され、容器が床面上で大きくバウンドする等して衝撃時の応力を時間的、また空間的に広く分散させて応力の集中を抑制することができ、周壁での割れの発生や、シール部材の剥がれを効果的に抑制することができる。

本発明の容器の一実施例を示す全体正面図である。従来の容器の一例を示す全体正面図である。落下試験方法を説明するための概略図で、（ａ）は真直ぐな倒立姿勢、（ｂ）は４５°傾斜した倒立姿勢の試験法を示す。図３（ａ）の姿勢での落下試験の解析結果を示すグラフである。図３（ｂ）の姿勢での落下試験の解析結果を示すグラフである。

以下、本発明の合成樹脂製容器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は本発明の容器の一実施例を示す正面図である。この容器１はポリスチレン樹脂製の、壜体状のブロー成形容器であり、その基本的な形状は円筒状の胴部４の上端に上方に向かって縮径するテーパー筒状の肩部３ｂを介して、これも上方に向かって緩やかに縮径するテーパー筒状の口筒部３ａを起立設し、この肩部３ｂと口筒部３ａで縮径筒部３を構成している。
また、口筒部３ａの上端を開口端２とし、胴部４の下端部に底部５を有し、容量は１００ｍｌである。

そして、開口端２には外鍔状にフランジ９が周設されており、また口筒部３ａと肩部３ｂの境界の高さ位置に周壁を内部に向かって凹状に湾曲させて形成した周溝８が配設されている。

ここで、図２は従来の容器の例を示す正面図であり、上記で説明した図１の実施例の容器１の比較例となるもので、図１の容器１と同様にポリスチレン樹脂製の、壜体状のブロー成形容器で、全高さは、胴部４の外径、開口端２の内径、容量は実施例の容器１と同様であるが、周溝８の配設がないものである。

そして、この図２の容器２１は胴部４の上端に上方に向かって縮径するテーパー筒状の肩部３ｂを介して直円筒状の口筒部３ａを起立設し、肩部３ｂと口筒部３ａにより縮径筒部３を構成し、口筒部３ａの上端を開口端２としたもので開口端２にフランジ９が配設されている。

次に、上記した、図１の実施例の容器１と図２の容器２１（比較例とする。）で、落下衝撃試験により発生する応力及び変形ついてコンピューターシミュレーションによる解析を実施したので、以下この解析結果について説明する。
図３は、落下衝撃試験の概略説明図で、（ａ）は真直ぐな倒立姿勢、（ｂ）は傾斜角度Ｋを４５°とした倒立姿勢での落下試験の方法を説明するためのものである。（図３では容器として実施例の容器１を使用している。）

ここで、シミュレーションの前提は次のようである。
１）各容器に水を充填し、フランジ９にアルミニウム箔を積層したアルミラミネートシート製のシール部材１１を接着のためのシーラント層を介して接着固定して、開口端をシールした状態とする。（図３（ａ）、（ｂ）参照）
２）落下高さＨは４０ｃｍとする

ここで、図４と図５は上記落下試験に係るシミュレーション結果を示すグラフで、図４は真直ぐな倒立姿勢とした試験（図３（ａ）参照）の結果、図５は傾斜角度Ｋを４５°とした試験（図３（ｂ）参照）の結果で、シール部材１１に作用する最大応力（ＭＰａ）の変動を接地してからの経過時間（ｓｅｃ）を横軸としてグラフにしたものである。
この図４と図５中、実線で表した線Ａは実施例の容器１、点線で表した線Ｂは比較例の容器２１の解析結果であり、Ｐａ、Ｐｂはそれぞれ、各線における最大ピーク位置を示す。
ここで、シール部材１１に作用する最大応力は容器１、２１の特に開口端２近傍の周壁に作用する最大応力が反映されている。

まず真直ぐな倒立姿勢とした試験では（図３（ａ）、図４参照）、２種の容器とも開口端の内周面近傍に対向位置する位置でシール部材１１の応力が最大となり、当該部分での応力が図４に示すように時間の経過と共に変動するが、その最大ピーク位置Ｐａ、Ｐｂにおける応力は、実施例の容器１では３６．６ＭＰａ、比較例の容器２１では４５．０ＭＰａとなり、実施例の容器１で周溝８を配設することにより、シール部材１１に作用する応力が大幅に低減されることが確認され、真直ぐな倒立姿勢におけるシール部材１１の剥がれを効果的に抑制できることが予測される。

次に、傾斜角度Ｋを４５°とした試験では（図３（ｂ）、図５参照）、２種の容器とも開口端２の最初に接地する箇所に対向する位置で、シール部材１１の応力が最大となり、当該部分での応力が図５に示すように時間の経過と共に変動する。
そして、真直ぐな倒立姿勢とした場合に比較して、床面Ｆから局所的に力が作用するので大きな応力が発生し、最大ピーク位置Ｐａ、Ｐｂにおける応力は、実施例の容器１では１０１．０ＭＰａ、比較例の容器２１では１３０．２ＭＰａとなり、この場合にも実施例の容器１で周溝８を配設することにより、最大応力が大幅に低減されることが確認され、シール部材１１の切断や剥がれを効果的に抑制できること、さらには大きな応力集中による周壁での割れの発生を効果的に抑制できることが予測される。

そして、図５の線Ａを見ると、応力が大きく振動しながら徐々に減衰しており、このことは周溝８によりバネ状の機能が発揮され、床上で容器１がバウンドしながら応力が時間的に効率的に分散され、最大応力の上昇が抑制される様子が示されている。
比較例の容器２１の線Ｂにはこのような大きな振動は見られず、高い応力レベルが長時間継続しているのが見られる。

また、図示は省略したが、傾斜角度Ｋを４５°とした試験の応力の解析結果について２つの容器１、２１で開口端２近傍の周壁における応力集中の様子をみると、実施例１の容器１では周溝８に沿って応力集中が見られるが、上記したように容器１がバウンド状に変位することにより最大応力の上昇が抑制されることが判明した。

一方、比較例の容器２１では接地した箇所で、フランジ９近傍から口筒部３ａの周壁にかけての部分に大きな応力集中が見られ、口筒部３ａと肩部３ｂが屈曲するように変形して、周壁が割れる可能性があることが判明した。

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。
上記実施例では、ポリスチレン樹脂製のブロー成形容器の例を説明したが、ハイインパクトポリスチレン樹脂やポリオレフィン系樹脂等の他の合成樹脂製容器についても、また熱成形や射出成形等の他の成形法による容器についても、開口端に近接して配設した周溝による、周壁での割れの発生やシール部材の剥がれを効果的に抑制することができると云う本願の作用効果が十分に発揮される。
また、容器の容量も１００ｍｌ程度のものに限定されるものではない

また、上記実施例では、図２に示される、胴部４の上端に肩部３ｂを介して口筒部３ａを起立設した容器２１に近い形状の容器に周溝８を配設した例を説明したが、たとえば胴部４の上端から開口端２の直下の高さ範囲を上方に向かって縮径するテーパー筒部した形状の容器、さらに他の形状の容器についても、開口端の近傍に周溝を配設することにより、落下衝撃による割れの発生やシール部材の剥がれを効果的に抑制することが可能となる。
また、周溝の断面形状は容器の座屈強度等のバランスを考慮しながら適宜決めることができるものであり、周溝を並列状に複数配設することもできる。

本発明の合成樹脂製容器は上記説明したように、特に倒立姿勢での落下衝撃による応力の増大化を抑制して周壁の割れや、シール部材の剥がれ防ぐことができるものであり、特にポリスチレン等の比較的脆い樹脂を使用した容器を使用する用途での幅広い利用展開が期待される。

１、２１；容器
２；開口端
３；縮径筒部
３ａ；口筒部
３ｂ；肩部
４；胴部
５；底部
８ ;周溝
９；フランジ
１１；シール部材
Ｆ；床面
Ｈ；（落下）高さ
Ｋ；傾斜角度

Claims

筒状の胴部(4)の上端に上方に向かって縮径する縮径筒部(3)を連設し、該縮径筒部(3)の上端を開口端(2)とした壜体状の合成樹脂製容器であって、
テーパー筒状の肩部(3b)の上端に口筒部(3a)を起立設して縮径筒部(3)を構成し、
該口筒部(3a)の上端を開口端(2)とし、
該肩部(3b)と口筒部(3a)の境界位置に周壁を内部に向かって凹状に湾曲させて周溝(8)を配設した
ことを特徴とする合成樹脂製容器。
開口端(2)に外鍔状にフランジ(9)を周設した請求項１記載の合成樹脂製容器。