JPH0472131A - プラスチック容器 - 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、例えば炭酸飲料などの圧力のかけられた液体
を保存するための熱可塑性容器に関する。

〔従来の技術〕

これらの容器は、前以て射出成形で形成されたもの（プ
リフォーム）から適切な形の容器を形成するブロー成形
法で製造される。代表的な熱可塑性材料として、ポリ（
エチレン　テフフタレート）すなわちＰＥＴかあるが、
他の材料も使用可能である。

このような容器は、一般に、キャップ受は手段を持つ首
部、首部から延びている肩部、肩部から延びている側壁
すなわち主胴体部及びその側壁に結合された底壁から構
成されている。これらの容器の多くのものは、底壁が、
内側の軸方向に同いた一般的に円錐形のンヤンペン瓶の
底のような構造をしている。

これらの容器の底壁は、容器の中でも弱い部分を形成し
ている。そのため、安定な底部支持体として働く底部形
状を設けることか望ましい。

容器内の飲料は、圧力状態にあるため、例えば、内側方
向に向いた円錐形部を外側にめくり返し、底壁を不安定
にするように、底壁を変形させる傾向を有する。

これらの問題を解決し、同時に安価で経済的な製法を与
えるために、多くの試みかなされている。

例えば、ＵＳＰ３，８８１，６２１では、底壁にリブを
設けて強化している。しかしながら、これとてまだ強度
か充分でない。ＵＳＰ４．１３４．５１０では、多数の
同心の環状強化リブと、それに付加された多数の交差し
ている放射状リブを設けているが、複雑かつ高価な製法
を用いる必要がある。ＵＳＰ４，６２０，６３９、ＵＳ
Ｐ４，６０３゜８３１及びＵＳＰ４，３３４．６２７て
は、底壁かリブ部で他の部分よりも厚くなるように、内
側に突出した強固なリブを用いている。しかしなから、
その容器に実質的でかつ鋭く形成された壁厚差を持たせ
るために、結果的に処理時に鋭い温度差を必要とし、プ
ロセス制御が困難であるという問題がある。ｔＪｓＰ４
，８６５．２０６では、足の外側から内側上方に傾斜し
ている平坦な足を有する底壁より下方へ延びている中空
脚を形成している多数の壁部を用いている。外側へのめ
くり返しに対する上述の改とのはとんとは、また、４−
１造的に瓶の圧縮強度や安定性か充分てないという問題
かある。

ヘルヘルト・ノユトラスハイマのＵＳＰ４．７８５、９
４８には、ブロー成形プラスチック容器を形成するため
に改善されたプラスチンクブリフォームを使用すること
、及びその結果物としても改善されたプラスチック容器
か開示されている。その容器は、底部に隣接しかつ底部
上にまで延びている円筒形胴体を有し、その底部の壁厚
は、周囲方向に畦れ放射状に延びた連続変化を有してい
る。

そのプリフォームは、ブロー成形のプラスチック瓶を形
成可能な多数面を有するその底構造によって特徴づけら
れる。その底部は、その周囲が規則的な波状をしている
断面になっており、周囲に空間的に離れて半径方向に連
続的に変化している壁厚を有している。その壁厚の変化
は、連続的かつ段階的になっている。ＵＳＰ４，７８２
，９４８は、構造が簡単で、製造コストが安いかつ補強
された底部壁構造、及び同様に便利であり、迅速に製造
し得るプリフォームを与えている。

［発明が解決しようとする課題〕 しかし、そのような改良も、たまたま大型の瓶の場合に
は充分てはない。従って、さらなる改良、特にプリフォ
ームの上記多数の面の交点に対応する製品化時の底部領
域の特性を改良することか望ましい。この領域の特性を
強化し、充填され圧力の付与された容器の安定性を増大
させることが、強く望まれる。

従って、本発明の目的は、圧力をかけられた飲料を充填
したときにも安定である強化底部壁構造を有する改良さ
れたプラスチック容器を提供することにある。

本発明の他の目的は、構造か簡単で製造コストが安く、
かつ安定なベース構造を与える改良された容器を提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段及び作用〕本発明のプラス
チック容器は、次の構造を有している。すなわち、開口
を形成している首部と、該首部から延びた円筒形胴体部
と、該胴体部から延びている底部を備えたブロー成形の
２軸方向プラスチック容器であって、上記底部の軸方向
かつ内方向に向いた一般的に円錐形の部分は、それの上
部領域を有しており、上記底部は、容器を垂直状態に保
持するスタンド部分を含み、さらに上記底部は、上記ス
タンド部分と上記胴体部を結合しているかかと部、及び
上記円錐形部と上記スタンド部を結合しているヒンジ部
を含み、上記容器は、かかと部壁厚よりも厚いヒンジ部
壁厚を有する手段を備えており、上記かかと部は上記容
器に圧力を備えたときに外方向かつ下方向に移動して底
部を安定化させ、安定なスタンドを形成する様に、圧力
を付与されたときの上記容器のスタンド部分は、圧力の
付与されていない容器のスタンド部分よりも大きくなっ
ている。

また、本発明によれば、かかと部及び円錐形部とともに
曲率半径を有し、ヒンジ部の円錐形部に対する曲率半径
の比率は、０．７５から２まで変化し、好ましくは１か
ら１．６に変化する。

好適な実施例では、ヒンジ部が胴体部よりも大きな壁厚
を有する。また、円錐形には、上部領域を有し、かつヒ
ンジ部の壁厚が上記円錐形部の上部領域の壁厚の壁厚が
上記円錐形部の上部領域の壁厚よりも厚くなっている。

また、かかと部の壁厚は、その円錐形部の上部領域より
も薄くなっているのが好ましい。

特に、容器内壁面の全周に渡って、連続的かつ段階的な
規則的波打っている断面を持つ。

壁厚の連続変化を与えるのが奸ましい。上述の壁厚の連
続変化は、底部に隣接してかつ該底部にまで延びている
円筒状胴体部に設けられる。上記容器と製造するための
プリフォームは、外壁面と内壁面を有し、底部構造に隣
接しかつ底部構造にまで延びている円筒状胴体部の内壁
面は、最終部及び各面の終端を結合している扇形切欠き
部を持つ多数の面を有している。その扇形の切欠き部は
、面が変形する前に応力を受けて変形し、それによって
、大きな方向速度及び方向度を与えるようになっている
。壁厚の連続変化部の薄い部分は、適切に伸ばされ、上
述のプリフォーム内の扇形切欠き部の動作によって、２
軸方向に向けられる。上述の特徴は、ＵＳＰ４，８８５
．１９７に開示されている。

〔実施例］ 本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明する
。プラスチックプリフォーム１ｏは、例えばポリ（エチ
レン　テレフタレート）なとの２軸に方向づけられ得る
合成樹脂から射出成形によって形成される。プリフォー
ム１０は、開口１２を形成している首部１１を有し、最
終完成時のブロー成形プラスチック容器にキャップを取
り付けるための場所としての役割を果たす外側ねし切り
１３を備えている。また、プリフォーム１ｏは、首部１
１から延びている円筒形胴体部１４と、その胴体部から
延びている全体構成に欠くことのできない底部構造１５
を有する。さらに、ブリフオーム１０は、外壁面と内壁
面１７を有している。円筒形胴体部１４の内壁面１７は
、底部構造１５にまで延び、かつ多（の面１９によって
特徴づけられている厚部１８を備えている。それらの面
１９は、第２図に示されている様に最終部１９ａを持つ
平面かまたは曲面になっている。扇形切欠き部２０は、
各面１９の最終部を接続している。上記平面または曲面
１９として３面以上の面が使用されるが、第２図に示し
た６面構造か好ましい構造である。代替案として、例え
ば、８面構造が容易に採用し得る。第１図に示されてい
る様に、軸方向に内ａ＋＋に向いた円錐形部２１を備え
ていても良い。

公知技術、例えばＵＳＰ４，７８５，９４８で代表的に
使用されたプリフォームと比較して、厚部１８の長さ“
Ｌ”が短縮されており、扇形切欠き部２０の深さも同様
に低減されている。長さ“Ｌ”が長くなればなるほど、
プリフォームからブローされる瓶基部の厚部は、−層側
壁に対して外方に延びる。従って、間部は一定方向に方
位づけられなくなり、過度にもろくなる。同様に、扇形
切欠き部２０か深くなればなるほど、すなわち扇形切欠
き部での壁面か薄くなればなるほど、その扇形切欠き部
に対応する瓶領域において、より多くの方向づけか得ら
れる。

従って、瓶のかかと５０で高度の方向づけを得るために
、長さ“Ｌ”は低減され、基部の対応厚部をかかとのウ
ェル内部領域に制限している。この点に関しては、第６
図を参照されたい。

第１図に示されている様に、厚部１８は、その隣接の厚
部１８よりも薄い壁厚を有する底部構造に隣接する下部
１８ａを含んでいる。これは、本発明の重要な利点を損
なうことなく、材料コストを節約するために採用されて
いる。代替案として、もし所望ならば、前述のＵＳＰ４
．７８５，９４８に開示されているごとく、プリフォー
ムに外部リブを設けても良い。

その結果形成されたプリフォームは、ブロー銭形が実行
可能な温度に持って行かれる。それは、前もって形成さ
れたパリソン（ｐａｒｉｓｏｎ）を加熱すること、すな
わち、ブロー成形操作に応じて厚いパリソンを形成しか
つその温度を調節すること、によってなされる。その後
、加熱されたプｌノフォムは、所望の容器の形状を有す
るブロー成形金型に百かれる。これは、以下に詳述され
るが、第３図に示されたブロー成形金型の様なものであ
って、その内部には、圧搾空気か吹き込まれるようにな
っている。底部１５の内側は、可動手段３０によって下
方へ押され、２軸方向を生せしめる。

第３図に示されたブロー成形金型３０は、ここで述へた
ような所望の形状を有する本発明のプラスチック容器４
０（第４図参照）を形成せしめ得る内部形成をもってい
る。

従って、ブロー成形されたプラスチック容器４０は、開
口４２から延びている首部４１、底部４３、首部４１と
底部４３を相互に接続している円筒形胴体部４４を有す
るように形成される。首部４１は、プリフォーム１０て
もそうであったが、容器にキャップを取り付けるための
場所として作用する外部ねじ切り４５を備えている。ま
た、底部４３は、内部軸方向に内側に向いた一般的に円
錐形の部分を有する４６を有している。

第５図は、本発明の好適な実施例を示している。

第５図において、幾つかの平面または曲面は、六角形を
なしている。扇形切欠き部２０は、４９て示された厚部
を有する容器底部の規則的に波打った断面構造のうちの
薄部４９ａを形成する。−上記切欠き部は、円形部分を
形成し、製造を容易にしている。

第６Ａ図及び第６Ｂ図は、容器４０の底部４３及びそれ
に隣接している円筒形胴体部４４の部分的概略拡大断面
図を表している。ここで、第６Ａ図は、空の状態にある
容器を示しており、第６Ｂ図は、圧力かかけられた状態
にある容器を示している。底部４３のかかと部５０て、
底部か胴体部に結合されている。また、底部は、容器を
垂直に立てるためのスタンド部５１、及び円錐形部４６
をスタンド部に結合するヒンジ部５２を有する。

本発明によれば、ヒツジ部５２の壁厚は、かかと部５０
の壁厚よりも厚く、また、かかと部５０の壁厚は、胴体
部４４の壁厚よりも厚い。円錐部４６は、上部領域５３
を有し、ヒンジ部５２の壁厚は、その上部領域５３の壁
厚よりも厚い。また、かかと部５０の壁厚は、その上部
領域５３の壁厚よりも薄い。これらの関係は、第６Ａ図
に概略的に示されている。また、第６Ｂ図から、圧力が
かけられている容器でもこれらの関係か保たれているこ
とかわかる。第６Ａ図の容器の実際の壁厚節回は、かか
と−０，３５ｍｍ、ヒンジ−３，２ｍｍ、円錐形部の上
部領域−２，２ｍｍ、そして胴体部０．２５ｍｍである
。

従って、第６図から明らかなように、ヒンジ部は、かか
と部よりもずっと厚くなっている。上述のＵＳＰ４，７
８５，９４８の構造によれば、外方向へのめくり返しは
、かかとをより厚くしかつ堅固にするこよによって防止
される。圧力によって、軸方向外側に膨らもうとすると
、かかとか堅固なために、基部かそうなることを防止す
る。このことは、かかと領域全体か堅固であり、かかと
部さらには円錐形部のいかなる膨張も防止されることを
意味する。

しかし、公知の技術と比較して、本発明の構造では、堅
固で厚みを持った部分が、ヒンジ部に向かって内方向に
配百され、外方向へのめくり返し防止中でさえも、かか
と部及び隣接した側壁かフレキシブルな状態におかれて
いる。その結果、瓶に圧力を加えると、かかと部及び側
壁部か外方向かつ下方に移動し、大きなかつ一層安定な
スタンド部分を形成し、めくり返しか一層防止される。

この結果は、空の圧力のかかっていない状態にある瓶の
安定性の節囲内にあって、かかとから来るローリングに
よる圧力付加時には実質的に強調された安定性を持つ。

基部のめくり返しは、全て厚いヒンジ部によって防止さ
れる。

ＵＳＰ４，７８５，９４８によって表された改良された
設計てさえも、厚みを持たされた領域が、方向分散を低
減している。これは、低減された衝撃抵抗、すなわち脆
性を意味する。偶発的な衝撃負担は、通常かかと部の近
くて発生し、中心部付近では発生しづらい。従って、中
心部付近の脆性は許容できるが、かかと部でのオリエン
テーション及びフレキシビリティが、厚みを持った部分
をかなり内側に配百することによって増大されている。

空の状態の容器に対するものとして、第７図に概略的に
説明されているように、円錐部４６の曲率半径は、上部
領域５３とスタンド部５１の間かＸである。また、かか
と部５０の曲率半径はＹである。空の状態にある２リツ
ター容器の代表的実施例では、半径Ｘが、２４ｍｍから
２７ｍｍまで変化し、半径Ｙが１７ｍｍから２０ｍｍま
で変化する。本発明によれば、半径Ｘの半径Ｙに対する
比率は、０．７５から２までであり、特に１から１６が
好ましい。この比を維持することによって、容器底部の
安定性が増大されることかわかった。

〔発明の効果〕

本発明のプラスチック容器は、高い安定性と良好な強度
特性を有し、製造が簡単、便利かつ迅速に行えるという
利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の容器を製造するためのプリフォーム
の断面図、第２図は、第１図の線２−２に沿って切り取
った拡大断面図、第３図は、第１図のものと類似のプリ
フォームを有する本発明の容器を成形するための金型の
部分断面図、第４又は、第３図に示した金型て成形され
た本発明の容器の立面図、第５図は、第４図の線５−５
に沿って切り取られた拡大図であって、第２図に対応す
るものの断面図が仮綴で示されている図、第６八又は、
空の状態にある第４図の容器の底部及びそれに隣接する
円筒形胴体部の部分的な概略拡大断面図、第６Ｂ図は、
圧力をかけられた状態にある容器を示す図であって、第
６Ａ図と同様の図、第７図は、空の状態にある第４図の
容器の底部及びそれに隣接する円筒形胴体部の概略説明
図であって、円錐部の曲率半径及びヒンジ部のそれを示
している図である。 〔符号の説明〕 ４３・・底部、４４・胴体部、４６・−円錐形部５０・
・・かかと部、５１・・スタンド部分５２・　ヒンジ部
、５３・上部領域 スタンド片Ｓガ 開口 底部 Ｆｉ−Ｇ４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）開口を形成している首部と、該首部から延びた円
   筒形胴体部と、該胴体部から延びている底部を備えたブ
   ロー成形の２軸方向プラスチック容器であって、上記底
   部の軸方向かつ内方向に向いた一般的に円錐形の部分は
   、それの上部領域を有し、上記底部は、容器を垂直状態
   に保持するスタンド部分を含み、さらに上記底部は、上
   記スタンド部分と上記胴体部を結合しているかかと部、
   及び上記円錐形部と上記スタンド部を結合しているヒン
   ジ部を含み、上記容器は、かかと部壁厚よりも厚いヒン
   ジ部壁厚を有する手段を備えており、上記かかと部は上
   記容器に圧力が付加されたときに外方向かつ下方向に移
   動して底部を安定化させ、安定なスタンドを形成する様
   に、圧力を付与されたときの上記容器のスタンド部分は
   、圧力の付与されていない容器のスタンド部分よりも大
   きくなることを特徴とするプラスチック容器。 （２）請求項１に記載の容器において、上記かかと部は
   曲率半径を持ち、また、上記円錐形部は上記上部領域と
   スタンド部分間に曲率半径を持ち、上記かかと部と上記
   円錐形部に対する曲率半径の比率が、０．７５から２．
   ０まで変化することを特徴とするプラスチック容器。 （３）請求項２に記載の容器において、上記ヒンジ部が
   、上記胴体部よりも大きな壁厚を有することを特徴とす
   るプラスチック容器。 （４）請求項２に記載の容器において、上記ヒンジ部の
   壁厚が、上記円錐形部の上記領域の壁厚よりも大きいこ
   とを特徴とするプラスチック容器。 （５）請求項２に記載の容器において、上記容器は、そ
   の壁厚が連続的に変化している規則的に波うっている断
   面を有し、上記壁厚の連続変化が、上記底部に隣接しか
   つ底部にまで延びている上記円筒状胴体部に与えられて
   いることを特徴とするプラスチック容器。 （６）請求項２に記載の容器において、上記底部スタン
   ド部分が、圧力の付与時にスタンド部分半径部からスタ
   ンド部分表面部に変換されることを特徴とするプラスチ
   ック容器。（７）請求項６に記載の容器において、上記
   ヒンジ部壁厚が、実質的にかかと部壁厚よりも大きいこ
   とを特徴とするプラスチック容器。 （８）請求項７にキシ亜の容器において。上記かかと部
   の上記ヒンジ部に対する壁厚比が、約１：１０であるこ
   とを特徴とするプラスチック容器。 （９）請求項２に記載の容器において、上記スタンド部
   分、ヒンジ部、かかと部及び円錐形部が、全て曲線形状
   をしていることを特徴とするプラスチック容器。 （１０）請求項１に記載の容器において、上記かかと部
   壁厚が、上記胴体部壁厚よりも大きいことを特徴とする
   プラスチック容器。