JP6678106B2 - 樹脂製容器 - Google Patents
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Description
本発明は、減圧吸収部を備える樹脂製容器に関する。
所謂ＰＥＴボトル等の樹脂製容器に飲料を充填する際、飲料の保存性を向上させるために、約８５〜９０℃で飲料を熱間充填し、飲料及び樹脂製容器内部を加熱殺菌する場合がある。そのため樹脂製容器は、熱間充填の熱に耐え得る耐熱性を備える必要があり、その耐熱性を樹脂製容器に付与するため、ブロー成形後の熱固定（ヒートセット）が一般的に行われている。
また、従来の樹脂製容器として、減圧吸収部を備えるものが知られている。減圧吸収部は、熱間充填による内圧変動や内容液の容積変動に対応して湾曲変位し、これにより樹脂製容器の容器変形を防止する（例えば、特許文献１参照）。
また、従来の樹脂製容器として、減圧吸収部を備えるものが知られている。減圧吸収部は、熱間充填による内圧変動や内容液の容積変動に対応して湾曲変位し、これにより樹脂製容器の容器変形を防止する（例えば、特許文献１参照）。
近年、環境問題の意識が高まり、樹脂製容器の軽量化が積極的に進められている。しかし、軽量化により容器の厚みが薄くなると、強度が全体的に低下して上記容器変形が生じ易くなる。そこで従来は、減圧吸収部を拡大することによりその吸収性能を向上させて容器変形を防止しようとしてきたが、減圧吸収部を拡大すると、熱固定において容器に不規則変形が生じ易くなるという問題があった。また、プリフォームのブロー成形における熱固定の際、プリフォームの厚みが薄いとプリフォームが金型に付着し易くなり、従来の樹脂製容器と同じ程度の耐熱性を確保し難いという問題を抱えていた。
本発明の目的は、軽量化した樹脂製容器の変形防止と耐熱性の向上とを図ることにある。
本発明の樹脂製容器の第１特徴構成は、減圧吸収部を備える樹脂製容器において、前記減圧吸収部の底壁に、互いに交差する２つの溝を設けてあり、前記２つの溝が、前記減圧吸収部の底壁の対角線に沿って交差しており、容量が２８０ｍＬ〜２Ｌであり、前記減圧吸収部の底壁の、総面積が５０〜２５０ｃｍ２であり、縦幅が３５〜９０ｍｍであり、横幅が２０〜５５ｍｍであり、前記減圧吸収部が、容器の上側と下側のそれぞれに設けられており、前記上側の減圧吸収部と前記下側の減圧吸収部とが対向配置されている点にある。
〔作用及び効果〕
本構成のごとく、互いに交差する２つの溝を減圧吸収部の底壁に設けることにより、減圧吸収部を拡大することなくその吸収性能を向上させることができる。即ち、減圧吸収部を拡大する必要がないので、熱固定における不規則変形が生じることはなく、軽量化したとしても、吸収性能の向上した減圧吸収部によって容器変形を防止することができる。
また、プリフォームのブロー成形における熱固定の際、たとえプリフォームの厚みが薄くとも、互いに交差する２つの溝の作用によって、プリフォームが金型に付着するのを防止することができる。その結果、より高い温度での熱固定が可能となり、従ってより高い耐熱性を付与することができるため、従来の樹脂製容器と同じ程度の耐熱性を確保することも可能となる。
さらに、２つの溝が減圧吸収部の底壁の対角線に沿って交差することで、減圧吸収部の底壁が分割される。これにより、容器の内圧が変化した際、減圧吸収部がその内圧を吸収できる方向に動き易くなり、より効率的に容器変形を防止することができる。
本構成のごとく、互いに交差する２つの溝を減圧吸収部の底壁に設けることにより、減圧吸収部を拡大することなくその吸収性能を向上させることができる。即ち、減圧吸収部を拡大する必要がないので、熱固定における不規則変形が生じることはなく、軽量化したとしても、吸収性能の向上した減圧吸収部によって容器変形を防止することができる。
また、プリフォームのブロー成形における熱固定の際、たとえプリフォームの厚みが薄くとも、互いに交差する２つの溝の作用によって、プリフォームが金型に付着するのを防止することができる。その結果、より高い温度での熱固定が可能となり、従ってより高い耐熱性を付与することができるため、従来の樹脂製容器と同じ程度の耐熱性を確保することも可能となる。
さらに、２つの溝が減圧吸収部の底壁の対角線に沿って交差することで、減圧吸収部の底壁が分割される。これにより、容器の内圧が変化した際、減圧吸収部がその内圧を吸収できる方向に動き易くなり、より効率的に容器変形を防止することができる。
第２特徴構成は、複数の前記減圧吸収部が、周方向に等間隔で設けられている点にある。
〔作用及び効果〕
本構成よれば、容器の周方向全体に亘って、高い減圧吸収性能及び耐熱性を確保することができる。
本構成よれば、容器の周方向全体に亘って、高い減圧吸収性能及び耐熱性を確保することができる。
第３特徴構成は、前記複数の減圧吸収部が、上下方向に複数段で設けられている点にある。
〔作用及び効果〕
本構成によれば、容器における複数段の周方向全体に亘って、高い減圧吸収性能及び耐熱性を確保することができる。
本構成によれば、容器における複数段の周方向全体に亘って、高い減圧吸収性能及び耐熱性を確保することができる。
〔実施形態〕
以下、本発明の樹脂製容器の構成を飲料用ボトル１に適用した例を実施の形態として図面に基づいて説明する。
以下、本発明の樹脂製容器の構成を飲料用ボトル１に適用した例を実施の形態として図面に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施形態に係るボトル１は、上から順に、口部２、肩部３、及び本体部４を備える。
本体部４は、略円筒状の容器であって、第１〜第３周溝部５，６，７、上胴部８、下胴部９、及び底部１０を備えて構成される。
口部２は、上端が開口しており、その外周には雄ネジ部が形成されている。口部２は、図示しないキャップが締結されて密栓される。
第１〜第３周溝部５，６，７のそれぞれは、本体部４の全周にわたって設けられている溝であり、本体部４の側面に対して加えられる衝撃や荷重に対する強度を補強する補強リブとして機能する。
本実施形態における上胴部８及び下胴部９のそれぞれは、第２周溝部６側ほど縮径する形状を有しており、ボトル１全体として第２周溝部６付近にくびれが形成されている。
上胴部８及び下胴部９のそれぞれには、複数の減圧吸収部１１が本体部４の内側に陥没形成されている。減圧吸収部１１は、縦長で略長方形状の底壁１２を備える。尚、本実施形態における下胴部９の減圧吸収部１１は、上胴部８の減圧吸収部１１よりも縦長に設定されている。
減圧吸収部１１の底壁１２には、その対角線に沿って互いに交差する２つの溝１３が形成されている。これら２つの溝１３によって、減圧吸収部１１を拡大することなくその吸収性能を向上させることができる。また、プリフォームのブロー成形における熱固定の際、たとえプリフォームの厚みが薄くとも、互いに交差する２つの溝１３の作用によって、プリフォームが金型に付着するのを防止することができる。
上胴部８及び下胴部９のそれぞれにおける複数の減圧吸収部１１は、周方向に等間隔で設けられている。尚、本実施形態においては、上胴部８及び下胴部９のそれぞれにおける減圧吸収部１１の数は同じであり、且つ上胴部８の減圧吸収部１１のそれぞれと、下胴部９の減圧吸収部１１のそれぞれとが、第２周溝部６を挟んで上下方向に対向配置されている。
本発明に係る樹脂製容器は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートなどの熱可塑性樹脂を主材料として、二軸延伸ブロー成形などの延伸成形法によって成形することができる。
また本発明を所謂ＰＥＴボトルに適用する場合は、２８０ｍＬ〜２Ｌ容量とすることが望ましい。その場合、減圧吸収部１１の底壁１２の寸法については、総面積：５０〜２５０ｃｍ２、縦幅：３５〜９０ｍｍ、横幅：２０〜５５ｍｍとすることが望ましい。
〔別実施形態〕
１．減圧吸収部１１の底壁１２の溝１３は、上述の実施形態に限定されるものではなく、他にも例えば図２に示すように、２つの溝１３が底壁１２の中心部分で略９０°の角度で交差するように構成しても良い。
２．上述の実施形態では、複数の減圧吸収部１１が、ボトル１の上胴部８及び下胴部９の上下２段で設けられているが、この構成に限定されるものではない。場合によっては、複数段とせず、上胴部８及び下胴部９のうちのいずれか一方のみに設ける構成としたり、あるいは、必要に応じて上下方向により多くの段を設けても良い。
３．上述の実施形態では減圧吸収部１１の底壁１２の形状は縦長の略長方形状であるが、溝１３の交差によって底壁１２が複数に分割されるような構造であればこれに限定されるものではなく、他にも例えば、台形、平行四辺形（図３参照）、丸みを帯びた形状（図４参照）等であっても良い。
４．上述の実施形態では、互いに交差する２つの溝１３を減圧吸収部１１の底壁１２に設ける構成を示している。しかしながら、２つの溝１３を交差させる構成に限らず、樹脂製容器の耐熱性を向上させるためのその他の構成として、溝１３を所謂「トラス構造」を形成する溝としても良い。そのような構成としては、例えば、上述の減圧吸収部１１における底壁１２の対角線に沿って互いに交差する２つの溝１３のうちの一方だけを設ける構成や、あるいは溝１３を、底壁１２の２つの角と一辺とを結ぶＶ字状の溝とする構成等が挙げられる。
１．減圧吸収部１１の底壁１２の溝１３は、上述の実施形態に限定されるものではなく、他にも例えば図２に示すように、２つの溝１３が底壁１２の中心部分で略９０°の角度で交差するように構成しても良い。
２．上述の実施形態では、複数の減圧吸収部１１が、ボトル１の上胴部８及び下胴部９の上下２段で設けられているが、この構成に限定されるものではない。場合によっては、複数段とせず、上胴部８及び下胴部９のうちのいずれか一方のみに設ける構成としたり、あるいは、必要に応じて上下方向により多くの段を設けても良い。
３．上述の実施形態では減圧吸収部１１の底壁１２の形状は縦長の略長方形状であるが、溝１３の交差によって底壁１２が複数に分割されるような構造であればこれに限定されるものではなく、他にも例えば、台形、平行四辺形（図３参照）、丸みを帯びた形状（図４参照）等であっても良い。
４．上述の実施形態では、互いに交差する２つの溝１３を減圧吸収部１１の底壁１２に設ける構成を示している。しかしながら、２つの溝１３を交差させる構成に限らず、樹脂製容器の耐熱性を向上させるためのその他の構成として、溝１３を所謂「トラス構造」を形成する溝としても良い。そのような構成としては、例えば、上述の減圧吸収部１１における底壁１２の対角線に沿って互いに交差する２つの溝１３のうちの一方だけを設ける構成や、あるいは溝１３を、底壁１２の２つの角と一辺とを結ぶＶ字状の溝とする構成等が挙げられる。
二軸延伸ブロー成形法によって、図１に係る実施例１、図２に係る実施例２、及び減圧吸収部１１の底壁１２に溝１３を設けていない平面状の底壁を有する比較例のそれぞれについて、５００ｍＬ容量のＰＥＴボトルを作製した。尚、各ＰＥＴボトルの減圧吸収部１１における底壁１２の総面積は略同じであり、実施例１：１０７．８ｃｍ２、実施例２：１０７．８ｃｍ２、比較例：１０７．３ｃｍ２であった。
約１８ｇのポリエチレンテレフタレートの有底プリフォームを射出成形した後、熱固定において金型温度を上げて、不規則変形が生じる温度を測定した。
比較例では、金型温度を１２５℃に上げたときに不規則変形が生じたが、実施例１及び２では、金型温度を１４４℃以上に上げたときに不規則変形が生じた。結果として、比較例ついては金型温度を１２０℃までしか上げられなかったが、実施例１及び２については１４２℃まで金型温度を上げることが可能であり、より高い耐熱性を付与することができた。
また、各ＰＥＴボトルについて、減圧吸収量を測定した。まず、ＰＥＴボトルに水を満注充填し、ヘッドスペースを無くした状態で、キャップを閉栓し、密閉状態とする。次に、キャップの天面に穴を開けて、その穴にゴム栓をした状態で漏れない状態にしておく。次いで、ゴム栓に注射器を刺し、少しずつ水を抜いて減圧させていく。そして、ＰＥＴボトルが変形する、抜き取った水の量（減圧量）を測定することにより、減圧吸収量を測定した。
各ＰＥＴボトルの減圧吸収量は、比較例：１４ｍＬ、実施例１：２０ｍＬ、実施例２：１５．７ｍＬであった。底壁１２の単位面積当たりの減圧吸収量（ｍＬ/ｃｍ２）を計算すると、比較例：０．１３、実施例１：０．１９、実施例２：０．１５であった。従って、本発明によれば、減圧吸収部を拡大することなくその吸収性能を向上させ得ることが示された。
各ＰＥＴボトルの減圧吸収量は、比較例：１４ｍＬ、実施例１：２０ｍＬ、実施例２：１５．７ｍＬであった。底壁１２の単位面積当たりの減圧吸収量（ｍＬ/ｃｍ２）を計算すると、比較例：０．１３、実施例１：０．１９、実施例２：０．１５であった。従って、本発明によれば、減圧吸収部を拡大することなくその吸収性能を向上させ得ることが示された。
本発明の樹脂製容器は、水、緑茶、ウーロン茶、果汁、清涼飲料水等の飲料用ボトルだけでなく、ソース等の食品を充填する容器などとしても利用することができる。
１ ボトル
２ 口部
３ 肩部
４ 本体部
５〜７ 第１〜第３周溝部
８ 上胴部
９ 下胴部
１０ 底部
１１ 減圧吸収部
１２ 底壁
１３ 溝
２ 口部
３ 肩部
４ 本体部
５〜７ 第１〜第３周溝部
８ 上胴部
９ 下胴部
１０ 底部
１１ 減圧吸収部
１２ 底壁
１３ 溝
Claims (3)
- 減圧吸収部を備える樹脂製容器において、
前記減圧吸収部の底壁に、互いに交差する２つの溝を設けてあり、
前記２つの溝が、前記減圧吸収部の底壁の対角線に沿って交差しており、
容量が２８０ｍＬ〜２Ｌであり、
前記減圧吸収部の底壁の、総面積が５０〜２５０ｃｍ２であり、縦幅が３５〜９０ｍｍであり、横幅が２０〜５５ｍｍであり、
前記減圧吸収部が、容器の上側と下側のそれぞれに設けられており、前記上側の減圧吸収部と前記下側の減圧吸収部とが対向配置されていることを特徴とする樹脂製容器。 - 複数の前記減圧吸収部が、周方向に等間隔で設けられていることを特徴とする請求項１に記載の樹脂製容器。
- 前記複数の減圧吸収部が、上下方向に複数段で設けられていることを特徴とする請求項２に記載の樹脂製容器。
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