JPH0563377B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱可塑性材料の２軸延伸中空ブロー成
形容器に関するものであり、特に、外観に悪影響
を及ぼすことなく容器内の負圧に起因する部分的
真空変形に対応する形状に構成された薄肉のプラ
スチツク容器に関するものである。

ポリエステル樹脂や少なくとも50重量％の重合
されたニトリル基を含んだモノマー（以下ニトリ
ル類と称す）を含む熱可塑性ポリマーなどの熱可
塑性材料で作られた軽量で薄肉の容器は、容器産
業では良く知られている。例えば、ポリエチレン
テレフタレート（以下PETと称す）は、食品、
芳香材、化粧品、飲料などの容器の分野に広い応
用範囲をもつている。

PETは、延伸ブローによつて、硬く、衝撃強
さが大きく、成形精度が高く、しかも衛生度の高
い透明で薄肉の容器に成形することができる。

バリソンを２軸延伸ブロー成形方法によつて、
２軸延伸に適した温度域で横と縦の方向に延伸す
ると、耐衝撃性が大きく、透明でかつ耐熱性の容
器を成形することができる。

ニトリルおよびヒートセツトしたPETの容器
は、特に耐熱性が強く、２軸延伸ブロー成形され
た容器は、硬さおよび強さが向上するとともに、
ガスバリヤー性および透明性が改善される。

熱可塑性材料の容器の中を高温で殺菌した液体
などの高温の液体で満たし、密閉すると、その後
冷却によつて液体が収縮する結果、容器内が負圧
となり部分的に真空変形され、容器の壁が変形す
ることが多い。充填機構の中の逆流や充填作業で
の真空充填機器の使用によつても、同様に、容器
の内側に部分的に負圧が生じ、結果として変形が
起るおそれがある。このような変形は、通常、容
器の機械的強度が弱い部分に集中し、その結果、
不規則で商品として受け入れがたい外観の容器が
できることが多い。

さらに容器にラベルを貼り付ける部分に変形が
起ると、容器の成形の結果、ラベルの外観も悪い
影響を受けることになる。

容器の壁の厚さを大きくすれば、ある程度は容
器の壁を強化し、それによつて内部の負圧による
真空変形作用を減らすことは可能である。しか
し、壁の厚さを増やすと、その結果、容器の生産
に必要な原材料の量は大幅に増え、生産速度は相
当低下する。その結果生じる費用の増大は、容器
業界にとつて許容できるものではない。加えて、
壁を厚くすると容器内の容量を減少することにな
る。

プラツトの米国特許第3708082号には、真空変
形の作用を低減させるためにこれまでに行なわれ
た１つの試みが開示されている。プラツトは、容
器の本体部分のための４つの平たい壁面パネルを
もつ容器を開示している。把持部の下の区域に
は、リブが容器の全週にわたつて走つており、円
周の方向に側壁部分を剛くするのに役立つてい
る。このリブは、また容器が選らばれた区域に沿
つて限られた範囲で内側にへこむことができるた
めのヒンジの役割も果す。

日本国の昭和54年特許願第30654号には真空変
形作用を低減させるための他の方法が開示されて
いる。この方法においては、容器には、ランドに
よつて分けられた複数のへこんだパネルが配備さ
れ、それによつて、変形が内側に向けて均一で制
御された状態で行なわれることになり、その結
果、真空変形作用は均一な形で行なわれ、容器の
外観は悪影響を受けない。

ワイラーの米国特許第4298045号には、容器の
側面に設けられた剛直な溝および突起を有する容
器が開示されている。

これの特徴は、へこみを調整するよりも、むし
ろへこみを排除するものであり、この容器は内部
の負圧度合の少ないものにのみ使用しうるもので
ある。

先行技術のアプローチには、容器の熱変形を克
服するために、へこみパネルを使用するものもあ
るが、大きなへこみパネルを有するよう設計され
た容器には様々な問題が生じる。へこみパネルは
大きな変形に対応するが、容器内の負圧度合が大
となつたとき、さらに多くのへこみが生ずる。こ
れらのへこみパネルは角部段部の深さを増加し、
より深くへこませることによつてランドの剛直性
が増加する。しかしながら、第２図および第３図
に示されるように、より深いへこみパネルは容器
内に大きく入り込み、それによつて容器の容積が
減少される。この容器の容積の減少を捕うために
は容器の径を増大しなければならない。しかしな
がら、容器の径を増大することは容器の剛直性を
減少することになる。

前記従来の容器の欠点に鑑み、本発明は、容器
壁の厚さの増大とか容器の径の増大またはへこみ
パネル部分の面積の増大、あるいは容器の内容積
の減少等を伴なうことなく、容器の剛直性を増大
させ、外観に悪影響を生ずることなく、高い内部
負圧に抵抗できる容器を提供することを目的とし
ている。

本発明は、熱可塑性材料の２軸延伸中空ブロー
成形された容器に関するもので、前記容器の本体
部が、横断面で外向きの上下方向のランドで区分
されている横断面が内向きの凹弧状の複数のへこ
みパネルを有し、前記へこみパネルは、容器の剛
直性および外観に悪影響を及ぼすことのないよう
に容器内の負圧による真空変形に対応するため、
左右両側部のみに縦方向に凹溝であるリブを有し
ている。

特に、本発明の薄肉のプラスチツク容器は、底
部、ネツク部および前記底部とネツク部との間に
伸びる本体部とで形成され、該本体部が、上方域
に位置する略円筒状部と、中央域から下方域にわ
たつて位置するへこみパネル部とを有し、該へこ
みパネル部には、横断面が外向きの凸弧状で上下
方向に連続するランドと、該ランドで互いに分離
された横断面が内向きの凹弧状の複数のへこみパ
ネルを有し、該へこみパネルの左右両側部にのみ
へこみパネルの上下方向に伸びる凹溝であるリブ
が設けられて、該へこみパネル部の横断面が凹弧
と凸弧との連続形状とされている。

前記リブはへこみパネルの左右両側部にのみ上
下方向に延設されかつ該パネルの上下端で終つて
おり、該リブは容器の容積を減少することなく、
かつへこみパネルのへこみ部を広げることなく、
容器の半径方向の剛直性を増加させており、容器
の縦方向の剛直性は、本体部の上方域の略円筒状
部と、中央域から下方域にわたつて位置するへこ
みパネル部の形状によつても確保されており、そ
れによつて容器内の負圧ならびに積ね重ね時の下
向き押圧力に対応している。このように本発明は
特に高温充填が可能な容器材料すなわち65〜110
℃の温度、より一般的には75〜95℃の温度で容器
に内容物を安全に充填することのできる材料とと
もに用いるのに特に適している。

本発明の実施例の説明 第１図は薄肉のブロー成形したプラスチツク容
器１を示しており、該容器はポリエチレンテレフ
タレート（PET）またはニトリルより形成され
ている。容器１は略円錐形状の肩部３を有する本
体部２、短筒状の底部４およびネツク部５よりな
つている。

本体部２の下端は、底部４によつて閉鎖されて
いる。また本体部２は、底部４より上方に延びて
おり、かつ肩部３を形成すべく本体部の頂部が半
径方向内側に傾斜しており、該肩部３はネツク部
で終つている。前記ネツク部５はその外側にキヤ
ツプ嵌合用のねじ山部が形成されており、該ネツ
ク部５は、例えば米国特許第4379099号に開示さ
れるように延伸されないネツク部に耐熱性、耐化
学性および機械的強度を付与するために結晶化せ
しめてもよい。

容器の本体部２は、容器内部の制御された負圧
化に対応するように構成されており、第１図に示
すように、上方域に位置する略円筒状部１０と、
中央域から下方域にわたつて位置し、上下方向に
延設された横断面が内向きの複数の凹弧状のへこ
みパネル６を有するへこみパネル部１１とで形成
されている。一般に上下方向に長い長方形のへこ
みパネル６は、第４図、第５図に示されるごと
く、横断面が外向きの凸弧状で上下に連続するラ
ンド７によつて互いに分離されている。へこみパ
ネル６は、その左右両側部のパネル内面にのみ、
上下方向に延びる縦方向の凹溝たるリブ９を有し
ており、図示例では該リブ９はへこみパネル６の
上下端で終つている。

縦方向に延びるリブ９はランド７の剛直性を増
大させている。リブ９の深さ、容器の材質、容器
の内容物および充填温度等は熟練者によつて選択
されることによつて決定することができる。前記
縦方向に延びるリブ９は、へこみパネルの側部に
おける該パネル６とランド７との間の段部の深さ
に相当する深さとされている。リブ９の断面形状
は前記した種々の条件に合せて熟練者によつて選
択されるが、一般にＵ字形状またはＶ字径状のリ
ブが好ましい。

前記ランド７とへこみパネル６とにより、へこ
みパネル部１１の横断面が第５図に示されるごと
く凹弧と凸弧との連続形状とされている。

第６図は第２の実施例を示しており、へこみパ
ネル６は中央横断線に向つて、該パネルの上下方
向において内側に傾斜してへこんでおり、へこみ
パネル６の補強に備えている。

これに対し、第１図に示す実施例では、へこみ
パネル６は容器製造中あるいは負圧下における変
形に対するへこみパネル６の強さを助長するため
一つまたはそれ以上の横方向リブ８を有してもよ
い。

前記横方向のリブ８はへこみパネル内に単独で
延びており、へこみパネルの左右両側部にまでは
延設されておらず、該パネル６の左右両側部の縦
方向のリブ９とは不連続である。各々のパネルの
リブ８の数はへこみパネルの高さ、および容器を
形成する材料の種類および厚さによつて左右され
る。すなわち、材料が異なれば、容器内部の負圧
下および製造中における変形に対する抵抗が異な
るので、それに応じて、各パネルの必要とするリ
ブの数は変化する。

さらに、容器の内容物が充填される条件や容器
に充填される内容物の性質も、必要な補強リブの
数に影響する。

容器の材料の種類、容器の内容物、および充填
の温度にもとづいて、各パネルの前記横方向のリ
ブ８の数を決めるのは、通常の実験を行なつた上
で当該技術に通常の熟練度をもつた人によること
ができる。

なお、第６図の実施例では、本体部２の上方域
に位置する略円筒状部１０に、複数の異径の凹陥
段部１２，１３が形成され、半径方向の強度の増
加が図られている。

以下の例は、本発明を説明するものであるが、
本発明はこれに限定されるものではない。

例 64オンスの四つの容器を同じ条件下で形成し
た。各容器の違いはへこみパネルの形状にある。
二つの容器は縦方向のリブ９がなく、深いへこみ
パネルを有して形成され、一方他の二つの容器
は、左右両側部に縦方向のリブ９を有する浅いへ
こみパネルが形成されている。リブの深さはリブ
のないパネルの側部における該パネルとランドと
の間の段部の深さと同じである。

容器内部に同一値の負圧を与える真空排気のテ
ストで、へこみパネルの左右両側部に縦方向リブ
を有する容器が、リブのないより深いへこみパネ
ルを有する容器とほぼ同じ剛直性を有することが
判明した。

しかしながら、より深いパネルを有する二つの
容器は各々1938.4c.c.および1950.1c.c.の容積とな
り、一方へこみパネルの左右両側部に縦方向リブ
を有する他の二つの容器は1987.2c.c.および1992.4
c.c.の容積を有していた。このようにリブを有する
容器は、他の容器よりも容積が37.1〜54c.c.程度大
きい状態を維持できた。

他の実験では、64オンスの容器が同じ条件のも
とで、各々の容器がへこみパネルの形状に相違が
あるように形成された。すなわち、三つの容器
（No.１〜３）はへこみパネルの左右両側部に縦方
向リブを設けないへこみパネルを有しており、一
方他の三つの容器は（No.４〜６）は各各左右両側
部に縦方向リブを設けたへこみパネルを有してい
る。

これらの容器について、外観的に耐える最大限
の真空圧（mmHg）およびへこみの延伸量（c.c.）
のテストを行なつた。その結果は下記の通りであ
る。

容器No. mmHg c.c. １ 125 140 ２ 120 140 ３ 120 140 平均１〜３ 122 140 ４ 160 200 ５ 165 200 ６ 135 165 平均４〜６ 153 188 このように平均で見ると、へこみパネルの左右
両側部に縦方向のリブを有する容器は、へこみパ
ネルにリブを持たない容器に比し、 153−122／122×100％、すなわち25.4％以上の高い 真空圧に耐え、 188−140／140×100％、すなわち34.3％以上多いへ こみ量に耐えうることが認められた。

以上説明したごとく、特許請求の範囲第１項記
載の発明では、同第１０項の構成であるとき、底
部とネツク部との間に伸びる本体部が上方域に位
置する略円筒状部と、中央域から下方域にわたつ
て位置するへこみパネル部とを有し、該へこみパ
ネル部には、横断面が外向きの凸弧状で上下方向
に連続するランドと、該ランドで分離された横断
面が内向きの凹弧状の複数のへこみパネルが形成
され、該へこみパネル面内の左右両側部にのみ該
パネルの上下方向に延びる縦方向の凹溝たるリブ
が設けられているので、これら各部材の相乗作用
により、容器胴部の縦方向の剛性が高いのみでな
く、半径方向の剛性も高く容器内の負圧の発生や
内容液充填後の容器の積み重ねによる下向き押圧
の作用等による容器の変形を良好に防止できる効
果を奏する。

さらに、ランドとへこみパネルとの間に縦方向
の凹溝たるリブが形成されているので、へこみパ
ネルは該凹溝たるリブの深さ分だけ外方へ位置で
きるため、容器の容積を減少させることがない等
の効果を奏する。

また前記リブはへこみパネル面内の左右両側部
にのみ形成され、へこみパネルの上下端は顕著な
段落を形成することなく胴部表面、底部表面に連
続し、このため、凹溝たるリブは、縦走する線状
模様のごとき印象を看者に与え、容器の外観を良
好とする効果もある。

さらに前記構成は、前記テスト例から明らかな
ごとく、容器の内容積の僅かな変化を伴なうのみ
で高剛性を発現でき、容器壁の厚の増大、容器径
の増大、へこみパネルの面積の増大等を伴なうこ
となく、所望の剛性を得ることができ、外観良好
な容器を得られる効果がある。

また特許請求の範囲第２項の構成によると、本
体部の上方域の半径方向の変形に対抗する強度が
増大される効果がある。

特に特許請求の範囲第３項の構成では、容器径
の増加を最小に留め、しかも高剛性が得られる効
果を奏する。

特許請求の範囲第７項、同第９項の両構成では
負圧によるへこみパネル部分の変形をより小しう
る効果を奏する。

しかして特許請求の範囲第４項、第５項および
第６項の構成では、強度が大で成形精度がよく、
耐衝撃性、耐熱性、透明性等にすぐれ、しかも前
記各効果を併有する容器が得られる。

特許請求の範囲第８項の構成では、ネツク部の
寸法安定性と対衝撃性にすぐれ、キヤツピング加
工に適した容器が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明容器の実施の一例の側面図、第
２図は従来の容器の一部の模型的断面図、第３図
は第２図の容器の一部の模型的断面図、第４図は
本発明容器の一部の模型的断面図、第５図は第１
図中Ｖ−Ｖ線断面図、第６図は本発明容器の他の
実施例の側面図である。 １：容器、２：本体部、３：肩部、４：底部、
５：ネツク部、６：へこみパネル、７：ランド、
８，９：リブ、１０：略円筒状部、１１：へこみ
パネル部、１２，１３：凹陥段部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱可塑性材料で形成された薄肉の容器が底
   部、ネツク部および前記底部とネツク部との間に
   伸びる本体部とで形成され、 該本体部は、上方域に位置する略円筒状部と、
   中央域から下方域にわたつて位置するへこみパネ
   ル部とを有し、 該へこみパネル部には、横断面が外向きの凸弧
   状で上下方向に連続するランドと、該ランドで互
   いに分離された横断面が内向きの凹弧状の複数の
   へこみパネルと、該へこみパネル面内の左右両側
   部においてのみ、へこみパネルの上下方向へ延び
   る縦方向の凹溝たるリブとが形成されている ことを特徴とする容器。 ２ 前記本体部の上方域に位置する略円筒状部
   に、複数の異径の凹陥段部が形成されている特許
   請求の範囲第１項記載の容器。 ３ 前記縦方向の凹溝たるリブの深さは、前記複
   数のへこみパネルとランドとの間の深さに等しい
   深さとされていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の容器。 ４ 前記熱可塑性材料は高温充填が可能な容器材
   料であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の容器。 ５ 前記熱可塑性材料はヒートセツトしたポリエ
   チレンテレフタレートであることを特徴とする特
   許請求の範囲第４項に記載の容器。 ６ 前記熱可塑性材料はニトリルであることを特
   徴とする特許請求の範囲第４項に記載の容器。 ７ 前記複数のへこみパネルは中心横断線に向つ
   て上下方向において内側に傾斜してへこんでいる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   容器。 ８ 前記ネツク部は結晶化されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第５項に記載の容器。 ９ 前記へこみパネルには少なくとも一つの横断
   補強リブが設けられていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の容器。 １０ 前記縦方向リブは、へこみパネルの上下端
   で終つていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の容器。