JPH0285143A - ポリエチレンテレフタラート製の容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明はポリニスデル類の容器に係わり、更に詳しくは
ベース部分の形状を改良した上記容器に１１１する。 従来の技術及びその問題点 ポリニスデル類の容器は増々頻繁に金属製の容器やガラ
ス製の容器と交換されつつあ、る。これらの製品が一般
的となることが多少とも樹脂の組成、製造方法及び容器
デザインに於ける改良を阻んでいる。ポリエチレンテレ
フタラート（ＰＥＴ）材で作られた容器のような典型的
なポリニスデル類の容器は、射出モールド成形又はその
他の成形方法によって作られた細長いチューブ状のパリ
ソン、即らプレフォーム（ｐｒｅｆｏｒｍ　）　、を加
熱してブロー成形主ャビティ内に位置させるノｊ法で形
成される。圧力差が付与されて、ブレフオームが成形キ
ャビティの内面と一致する形状に膨張され、これにより
準剛性的な薄肉容器が形成される。この容器は以下に一
層詳しく説明されるように、加工され使用される間に様
々な圧力及び作用力に曝されることから、設計形状を維
持しつつこのような物理的な影響力に応答するように設
計されねばならない。容器に生じる不規則な非対称的な
座屈や変形作用が、審美及び市販の観点から許容するこ
とのできない製品を生み出すのである。 容器は水平面の上に置かれたときに安定するように設計
されねばならない。過去には、多くのポリニスデル類の
容器は丸められた底部を有して設計されていた。このよ
うな底部はベース構成要素を別体とすることを必要とし
、容器に対して接着されて平たい支持平面となるように
されていた。 しかしながら近年では、ポリニスデル類の容器は底部を
有する一体構造とされている。この底部は、外側の支持
リング部分及び中央の外方へ向゛けて凹んだ凹状レンタ
一部分を形成しており、しばしば１゛シ１ノンバンボＩ
〜ム−１と称されでいる。望まれる形状を維持すること
が必要であるということに加えて、容器を形成するため
に必要とされる材料量を最小限にすることが容器設計に
必要とされるのである。過去に於いて、ポリニスデル類
の容器はポリエステル材料より作られた厚肉のリブ又は
ウェブを有して強化されたベースを備えて設計されてい
た。このようなベースは、製品形成のために必要とされ
る原料量を増大する傾向を見せていた。 ブロー成形によりポリニスデル類の容器を１！Ｊ造する
サイクルの間、プレフォームは典型的には軸線方向に引
張られ、又、膨張されて材料に対して半径方向の伸びを
与える。技術的にはこのような成形方法は双軸伸び（ｂ
ｉａｘｉａｌ　ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ）として知られて
いる。このような伸びは材料内部に収縮応力を発生させ
る。この収縮応力は、解放されない又は物理的に抑制さ
れないならば、物品に成る状態の下で伸びの方向に縮み
を発生させ変形を引き起こす傾向を見せるのである。こ
のような未解放の収縮応力の影響は、容器を装造するサ
イクルに於ける成る相（ｐｈａｓｅｓ　）の間に特に重
大である。容器をモールド型から取り出した直ｉυ、材
料が高温であるためにその材料は最終製品に較べて剛性
が小さくなされている。従って、上述したような未解放
の収縮応力は製造サイクルに於ｔノるこの相の間に大き
な影響を及ぼす傾向を児せるのである。 過去に於いて、大半のポリニスデル類の容４は液体を収
容するのに使用されてぎており、それらの液体は室温も
しくは冷却された温度にて容器内に注入されていた。し
かしながら現在では、ポリエステル類の容器を所謂［高
温充填１　　（ｈｏｔ−ｆｉｌｌ）と称される使用法で
使用することが一層Ｖ４１！となってきｔこ。この使用
法では飲み物即ち製品は高温状態にて容器内に注入され
、そして直ぐにシールされる。高温充填での使用は容器
構造に対して更に付加的４

【機械的応力インプットを与
えるのである。容器内に高温の液体が注入されると直ぐ
に、その温度によってポリエステル材料の剛性が低下さ
れ、これにより既に説明してきた未解決の収縮応力の影
響を一層受は易くなるのである。容４はその形状を維持
しつつ内圧変化に耐えねばならない。例えば、高温充填
された液体が冷めると、体積が縮んで容器内部に負圧を
発生させる作用を及ぼす。使用に際して容器は、取扱い
や内圧の突然の」］ｎを引き起こすような落下ＷＪ撃に
抗り゛るものでなければならない。 発明の概要 本発明によれば、ベース構造を改良されたポリエステル
類の容器が提供される。このベース構造は構造的な剛性
を有し、又、既に注目した機械的或いは熱的な応力に応
答する不規則な変形や縮みに抗する耐性を描えている。 本発明の付加的な利益及び利点は、添付図面に関連した
好ましい実施例に関する以下の記述及び特許請求の範囲
の欄の記載から、本発明が関係する技術分野に熟知した
者には明白となろう。 好ましい実施例の詳細な説明 第１図及び第２図はポリエヂレンテレフタラート（ＰＥ
Ｔ）材料で作られた全体を符号１０で示されたポリエス
テル類のボトルの例を示している。 このボトル即ち容器１０は全体的に側壁部分１２、上部
蓋用マウス１４、及びベース部分１６を含んで成る。側
壁部分１２は、望まれる構造的特徴を与え、製品の識別
性や審美的意図を与えるために、様々な異なる形状に形
成することができる。マウス１４はねじ付蓋キＡ７ツブ
（図示せず）を受は止めるようになされており、又、そ
のような蓋キャップによってあたえられる機械的荷重を
抑制する剛性リングとなされている。ベース部分１６は
全体的にアウターリング１８を形成している。このアウ
ターリング１８は、支持平面２０及び中央の外方へ向け
て凹状のドーム領域２２、を定めている。本発明の特徴
を組み込んだベース部分１６のこの形状が以下に撓めて
詳細に説明される。 第３図及び第４図は容器１０を形成するための製ｊｂ方
法を示している。第３図はプレフォーム２６を示してい
る。このプレフォーム２６は、益田マウス１４が完全に
形成されている点を除いて試験管に似た形状をしている
。第４図に於いて、プレフォーム２６はプロー成形の半
割型２８及び３０内に取り付９ノられる。このプレフォ
ーム２６は加熱され、そして圧力差を利用して半割型２
８及び３０の内面に一致するようにＩｋｌｉ服される際
に、第４図に示されるようにプランジャー３２を使用し
てプレフォーム２６は軸線方向に伸ばされるのである。 このような膨張の間、容器１０は半径方向及び軸線方向
の組み合わされた伸びを受ける。 既に説明したように、このよう４１伸びは最終製品に生
じる収縮応力を高めるのである。このような収縮応力は
中央ドーム２２に於ける半径方向外側部分に於いて特に
用人である。何故ならば、この部分の材料は中央の面積
部分に比較して一層大きな伸びを受けるからであり、又
、それ故に大きな縮みを生じるからである。第４図に示
した底部即ちベース部分１６に於ける実質的に材料が曲
げ付形されていない中央部と、材料に大きな曲げを付形
されたリング１８に於ける外側面積部分と、の間に位置
する遷移領域２４は不規則且つ非対称な座屈に特に耐え
ねばならないのである。 半割型２８及び３０は冷媒通路３８を有して示されでい
る。これらの冷媒通路３８は半割型の温度調整のために
備えられており、又、米国特許用４．４９７，８５５号
及び第４．３１８．８８２号に記載されているように、
容器の指示された面積部分に様々な材料特性を与えるた
めに型内部に温度差を与えるのに使用されるのである。 これらの特許は参照することでここに組み入れられる。 これらの特許は、先ず第１の形状に七−ルド成形された
後、より一層大きな容積形状に再びモールド成形され、
これにより高温充填された液体が冷Ｌ】の過程で縮むと
きに容器が第１の形状のプラスブックな構造的な「記憶
」に応じて元の形状に復元するようになされた容器を記
載している。本発明によるボトル即ら容器１０はこの技
術を利用して形成することができる。 本発明の第１の実施例によるベース部分１６は第１図及
び第２図を参照して最も良く説明される。 このベース部分１６の半径方向の外側部分は内方へ丸め
られてリング１８を形成している。ドーム２２は複数の
同心的に配置された強化リングによって形成された波形
を呈している。第１図に符号Ａ〜！で示された接点位置
はドーム２２の形状を説明するのに使用されるのであっ
て、第２図に示した同じ符号により識別される接線との
交点を指示している。接線は容器の形状に於ける半径値
の反曲点（ｐｏｔｎｔ　ｏｆ　１ｎｆｌｅｃｔｉｏｎ　
）即ち変化点の位置を定めている。線Ａはリング１８の
上側の境界線を示している。凹状リング４０は線Ａ及び
Ｂの問を延在する。大きな半径値の室状リング４２は線
Ｂ及びＣの間を延在する。外方へ向けて凹状のリング４
４は線Ｃ及びＤの間を延在し、凸状リング４６に連接し
ている。線Ｅ及びＥ：の間の壁部４８は容Ｖ！ｌ１１０
に対して人体垂直に配向され、線Ｆ〜ｌの間のリング５
０．５２及び５４に連なっている。これらのリング５０
．５２及び５４はそれぞれ外方へ向けで凹状、凸状及び
凹状とされている。ドーム２２の中央は平たいセンター
ディスク５６として形成されている１、接線Ａ−１は全
てがディスク中心線５８の回りに同心的に配列され、容
器のベース部分にアコ１−モ 腹状の横断面を与えている。 ベース部分１６のこの形状は多くの構造上の利点を与え
ている。凹状及び凸状のリングによって剛性を与えられ
ているので、温度が上昇されたとき、特に上述したよう
にモールド型から取り外されたときや高温充填作業が行
われるときに、容器の材料内部に発生（る未解放の応力
の存在によって引き起こされる寸法変化に抗するように
、ベース部分１６が強化されるのである。この強化作用
は、それが特に必要とされるようなベース部分１６に於
けるクリティカル（ｃｒｉｔｉｃａｌ）な遷移領域に於
いて与えられる。更に、この強化リングは複数の同心的
な圧力応答ピストン即ちダイレフラム面積部分として作
用する。このような面積部分は制限された範囲内で偏倚
して、容積変化、充填液体の炭酸化、外力インプット、
等によって生じる容器内圧の変化に応答できるようにな
すのである。 ドーム２２に於けるこれらの面積部分のこのように制限
された偏倚は上述のような圧力変化に応答して可能とさ
れるが、不規則な座屈、膨れ（ｂｕｌｇｉｎａ　）　、
ビンヂング（ｐｉｎｃｌ＋ｉｒ＋ｏ）　、等を生じるこ
となく規１３１Ｉ的な意図された外観を維持する。 底部即ちベース部分１６の湾曲された部分も補強リング
を形成する。このリングは未解放の収縮力により与えら
れる作用力に抗するのであり、これらの作用力は中心点
５８から半径方向に勾配を形成する。重要なことは、ベ
ース部分１６の機械的特徴が、厚肉としたリブその他の
強化部（ｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇ　ｆｅａｔｕｒｅｓ）
を必要とせずに、薄肉壁の形状として形成されることで
与えられるのである。 第５図は本発明の第２の実施例によるベース部分１１０
を示している。このベース部分１１０は先に説明したベ
ース部分１６と同様に、様々な形状の容ＶＳ１０に使用
できる。ベース部分１１０は先に説明したものとは基本
的に相違していて、強化リング部が第５図に示されるよ
うに角度間隔を隔てて中断されている。 第６図に於いて、先に定義した接線叩ら点線の位置を識
別するために、符号が付されている。第６図に於ける切
断線は、この断面の左側の部分がアウター強化ドーム１
１２を通るように定められ、又、この断面の右側の部分
はドーム１１４のインナーリングの形状を示すように定
められている。 第６図に示されたように、最外位置の凹状リング１１６
は第１の実施例に於けるリング４０とほぼ同じであり、
接線し及びＭの間の大きな半径値の凸状リング１１８に
連なっている。この凸状リング１１８は隣接づるドーム
１１２の間に位置されている。接線Ｍ−Ｐはドーム１１
４及びリング１２２及び１２４を定めている。第６図の
断面に於ける左側に於いては、リング１１８に相当する
面積部分はドーム１１２を定める接１ｉ１Ｑ及びＲを右
しており、これに対して平たい部分１２６はドーム１１
４の位置に形成されている。第５図に示すように、アウ
タードーム１１２は大体滑らかな面積部分１１８によっ
て中断されているのに対し、ドーム１１４は面積部分１
２６によって中断されている。この形状はまた、ベース
部分１１０に作用づ−る熱荷重及び機械的荷重に応答す
る優れた安定性を与えている。第５図に示すように、こ
の実ｈ〜例はベース部分１１０に同心的に配置された接
線によって特徴付けられている。 本発明の第３の実施例による容器のベース部分が第７図
に示されている。このベース部分は全体を符号２１０に
よって示されている。この実施例は先の実施例と同様に
接線によって指示されている。ベース部分２１０はベー
ス部分１１０と同様に、ベース部分に形成された同心的
な強化部が一定の間隔で中断されている。しかしながら
ベース部分１１０に関しては、強化ドームを中断する人
体滑らかな円錐面によってこれらの中断部分が形成され
ている。しかしながらベース部分２１０に関しては、こ
れらの強化リングは大体球形の外方へ向けて凸状の突起
によって中断されているのである。これらの部分は、ボ
ールミリング工具を使用してモールド型に形成されてい
る。第１の実施例と同様に、ベース部分２１０は先ず接
線Ｒ及びＳの間のリング２１２が形成され、これに続い
て接線Ｓ及びＴの間に僅かながら外方へ向けて凸状のリ
ング２１４が形成されている。中断されていない外方へ
向けて凹状のリング２１６が接線Ｔ及びＵの間に形成さ
れている。第２の凹状のリング２１８が接線Ｖ及びＷの
間に配置されている。このリング２１８は球形のポケッ
ト２２０によって中断されている。これらの球形のポケ
ット２２０はベース部分２１０の周囲に沿って等角度間
隔に配置されている。最内位置の凹状リング２２２は接
線Ｗ及びＸの間に位置された等角度間隔の球形ボケツｌ
−２２４にて同様に中断されている。第２の実施例と同
様に、強化リングの中断は第８図を形成しているような
断面線の位置で示されるように半径方向に偏倚されてい
る。ベース部分２１０のボケツｊ−２２０及び２２４は
様々な工具によって形成されることができるが、図示す
るように球形の形状とされるのである。球形ポケット２
２０及び２２４の間のそれぞれリング２１８及び２２２
はボケツ１−内へ滑らかに連なるように形成されて、シ
ャープコーナーによって生じる応力集中を防止するよう
になされている。 本発明の第４の実施例による容器のベース部分が第９図
及び第１０図に示されている。このベース部分は仝休を
符号３１０によって指示されている。先に説明した実施
例の場合と同様に、ベース部分に於ける強化部の曲率の
変化を示すために接線が利用されている。ベース部分３
１０は少数の強化リング部を含んで成る点でこれ迄の実
施例と相違している。この実施例に関しては、３つに代
えて２つのリング３１２及び３１４が外方へ向けて凹状
の形状をしている。リング３１２は接線Ａ′及びＢ′の
間に形成されている。これに対して、リング３１４は接
線Ｄ′及びＥ′の間に形成されている。両リング３１２
及び３１４の間に外方へ向けて凸状のリング３１６が形
成されている。 この実施例はまた、接点Ｄ′及びＥ′・の間に円形横断
面のリングが形成される代わりに、はぼフラットな円周
方向のバンド３１８が形成されているという点で、先に
述べた実施例と多少ながら異なっている。しかしながら
、その他の点ではベース部分３１０は先に説明した実施
例と同様に機能するのであって、未解敢の収縮応力が優
勢となる面積部分にてベース部分に剛性並びにその強化
を果たしているのである。 上述の説明は本発明の好ましい実施例に係わるものであ
り、本発明は特許請求の範囲の欄の記載及びその公正な
意味から逸脱することなく改修、変更及び変化させるこ
とができるということが、認識されよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ベース部分を破断して断面とした本発明の第
１の実施例によるベース部分を有する容器の側面立面図
。 第２図は、第１図に示した容器のベース部分の底面図。 第３図は、本発明による容器を形成するブロー成形方法
に使用されるポリエステル材料のプレフオームの横断面
図。 第４図は、最終形状とされた第１図の６器を示し且つ点
線にてプレフォームの軸線方向の引張を示すブロー成形
キＡ７ビテイを通る横断面図。 第５図は、本発明の第２の実施例による容器のベース部
分の底面図。 第６図は、第５図の線６−６に沿う横断面図。 第７図は、本発明の第３の実施例による容器のベース部
分の底面図。 第８図は、第７図の線８−８に沿う横断面図。 第９図は、本発明の第４の実施例による容器のベース部
分の底面図。 第１０図は、第９図の線１０−１０に沿う横断面図。 １０・・・容器、１２・・・（ｌｌｌｙｌ部分、１４・
・・マウス、１６・・・ベース部分、１８・・・アウタ
ーリング、２０・・・支持平面、２２・・・ドーム部分
、２４・・・遷移部分、２６・・・プレフォーム、２８
．３０・・・半割型、３２・・・プランジャー、３８・
・・冷媒通路、４０〜４６・・・リング、４８・・・壁
部、５２・〜５４・・・リング、５６・・・センターデ
ィスク、５８・・・中心線、１１０・・・ベース部分、
１１２，１１４・・・ドーム、１１６・・・リング、１
２２，１２４・・・リング、２１０・・・ベース部分、
２１２〜２１８・・・リング、２２０，２２４・・・ポ
ケット、２２２・・・リング、３１０・・・ベース部分
、３１２〜３１６・・・リング、３１８・・・バンド。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）ブロー成形により形成され、室温よりも高い温度
   の液体を充填されるポリエチレンテレフタラート製の容
   器であつて、シール可能な蓋止め部を形成している上側
   部分、側壁部分、そして、容器の底部を閉じるように前
   記側壁部分と一体に形成されたベース部分であつて、該
   ベース部分は前記側壁部分の下端部に位置されて該側壁
   部分と実質的に同心とされているアウターリング、及び
   、前記アウターリングと一体に形成され、前記容器の内
   部を上方へ向けて延在されるとともに、中央ディスク部
   分で終端している前記側壁部分と実質的に同心のドーム
   、を有しており、前記ドームは前記ディスク部分と前記
   アウターリングとの間を延在する不規則な形状の環状壁
   を有し、前記環状壁はブロー成形並びに高い温度の液体
   の充填による熱作用によつて生じる未解放の収縮応力の
   内在によつて変形作用を受けるようになされており、該
   環状壁はそれを垂直方向の横断面に於いて蛇腹形成とな
   すように上方及び下方へ延在する部分を交互に配置して
   備えることにより前記応力に抗する形状とされており、
   前記上方及び下方へ延在する部分前記中央ディスク部分
   の回りに実質的に同心的に延在されていて、これにより
   高い温度の液体で容器を充填する間に生じる変形作用に
   対抗するような前記環状壁の機能を強化するようになつ
   ている、前記ベース部分、 を含んで成ることを特徴とする容器。
2. （２）前記環状壁に於ける前記上方及び下方へ延在する
   部分が少なくとも１つの凹状の強化リングと、少なくと
   も１つの凸状の強化リングとを形成するような形状とさ
   れていて、これらのリングは前記ディスク部分と実質的
   に同心とされている特許請求の範囲第１項による容器。
3. （３）前記強化リングが円周方向に連続されている特許
   請求の範囲第２項による容器。
4. （４）前記強化リングが円周方向に角度間隔を隔てた面
   積部分で中断されている特許請求の範囲第２項による容
   器。
5. （５）前記中断が外方へ凸状の半球形ドームでなされて
   いる特許請求の範囲第３項による容器。
6. （６）前記リングが前記ディスク部分から半径方向の線
   に沿つて交互に凹状及び凸状とされている特許請求の範
   囲１項による容器。
7. （７）前記ベース部分が３つの外方へ向けて凹状のリン
   グと、それらのリングの間に介在された２つの外方へ向
   けて凸状のリングとを有する特許請求の範囲第１項によ
   る容器。
8. （８）前記ベース部分が２つの外方へ向けて凹状のリン
   グと、それらのリングの間に介在された１つの外方へ向
   けて凸状のリングとを有する特許請求の範囲第１項によ
   る容器。