KR101684711B1 - 합성수지제 병체 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 합성수지제 병체에 있어서 바닥면 벽의 함몰 형상의 변형에 의해 감압 흡수 기능이 충분히 발휘되고, 함몰 변형에 따라 형성되는 꺾인 금이 둘레가장자리부로의 진행을 효과적으로 억제하여 자립성이 충분히 확보되는 동시에 함몰 변형 상태로부터 충분히 복원 가능하도록 바닥면 벽 구조를 창출하는 것을 과제로 하는 것이며, 이 과제를 해결하기 위한 주요 수단은, 바닥부의 바닥면에 둘레가장자리부에 형성한 접지부의 안둘레단을 기단으로 하여 함몰 변형이 가능하도록 바닥면 벽을 병체 내부 방향으로 함몰시켜 형성한 함몰부를 배치하고, 이 함몰부는 둘레가장자리부에 접지부의 안둘레단 바로 근방으로부터 기립 형상으로 형성되는 함몰 둘레벽부와, 중앙부에 돔 형상으로 함몰 형성되는 함몰 오목부와, 함몰 둘레벽부의 상단부와 함몰 오목부의 기단부를 연결하여 반전 변형이 가능하도록 형성되는 평판 링 형상의 반전벽부를 가진 것으로 하고, 함몰 둘레벽부의 상단부와 반전벽부의 연결부에 둘레 리브로서의 기능을 발휘하는 둘레 리브벽부를 더 배치한다는 것이다.

Description

합성수지제 병체{Synthetic Resin Bottle}

본 발명은, 합성수지제 병체, 특히, 높은 형상보형성을 가진 몸통부를 가지며, 내부가 감압 상태가 되었을 때에, 이 감압을 바닥부의 바닥면벽의 함몰 형상의 변형에 의해 흡수하도록 한 합성수지제 병체에 관한 것이다.

종래로부터, 폴리에틸렌테레프탈레이트(이하 PET라 기술함) 수지제의 2축연신 블로우 성형 병체, 소위 PET병은, 뛰어난 투명성, 기계 강도, 내열성, 가스배리어성 등을 가지며, 각종 음료용의 용기로서 널리 이용되고 있다. 또한 종래로부터, 살균을 필요로 하는, 예를 들면 과즙 음료, 차 등의 내용액의 PET병에의 충전 방법으로서 소위, 고온 충전으로 불리는 방법이 있으며, 90℃ 전후의 온도에서 내용액을 병체에 충전하고, 캡을 씌워 밀봉한 후, 냉각하는 것으로, 병체 안이 상당한 감압 상태가 된다.

이 때문에, 상기와 같은 고온 충전을 수반하는 용도에 대해서는, 예를 들면 특허문헌 1중에 있듯이 몸통부에 의도적으로 감압에 의해 함몰 형상의 변형이 용이한 영역인, 소위, 감압 흡수 패널을 형성하여, 감압시에 이 감압 흡수 패널을 함몰 형상으로 변형시킴으로써, 양호한 외관을 유지하는 동시에, 감압 흡수 패널 이외의 부분에서 병체로서의 강성을 확보할 수 있도록 하고, 병체의 반송 라인, 적재 보관, 자동 판매기내 등에서의 트러블이 없도록 하는, 소위, 감압 흡수 기능을 발휘하도록 하고 있다.

한편, 병체의 외관에 관한 디자인적인 요청에 의해 몸통부에 감압 흡수 패널을 형성하는 것을 피해야 할 필요가 있는 경우, 혹은, 감압 흡수 패널 그 자체가 휘어져 변형하기 쉬운 부분이어서, 몸통부 벽의 면(面) 강성을 높게 하여 몸통부에 높은 보형성을 부여할 필요가 있는, 자동 판매기에서 판매하는 등의 용도에서는, 예를 들어 특허문헌 2에 있듯이 몸통부에 감압 흡수 패널을 형성하지 않고, 바닥부의 바닥면벽의 함몰 형상의 변형에 의해, 감압 흡수 기능을 발휘하도록 한 합성수지제 병체를 사용한다.

특히, 350ml나 280ml 등의 소형의 병체에서는, 몸통부에 감압 흡수 패널을 형성한다고 해도 그 면적이 한정되므로, 몸통부의 강성이나 좌굴 강도와 감압 흡수 기능을 충분히 양립시키는 것은 곤란하며, 상기와 같이 바닥부의 바닥면벽의 변형에 의해 감압 흡수 기능을 발휘시킬 필요가 있다.

여기서, 도 18에 나타내는 병체(101)는, 바닥부(105)의 바닥면벽의 함몰 형상의 변형에 의해, 감압 흡수 기능을 발휘하도록 한 합성수지제 병체의 일례로서, (a)는 정면도, (b)는 바닥면도이다.

이 병체(101)에서는, 몸통부(104)의 벽 두께를 두껍게 하는 동시에, 둘레홈 리브(107)에 의해 몸통부(104)의 면 강성이나 좌굴 강도를 크게 하여, 내부가 감압이 되었을 때에는, 몸통부(104)의 형상은 유지하면서, 바닥부(105)의 함몰부(117)의 더 큰 함몰 형상의 변형{도 18(a) 중의 화살표 방향으로의 변형}에 의해, 감압 흡수 기능을 발휘하도록 하고 있다.

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 평성08-048322 호 특허문헌 2: 일본 공개특허공보2007-269392 호

그러나, 도 18에 나타낸 바와 같은 타입의 병체(101)에서도, 자원 절약이나 비용 삭감을 위해서, 병체의 두께를 얇게 하는 것이 요구되고 있으며, 두께의 얇아짐이 진전되면, 감압시에의 함몰부(117)의 더 큰 함몰 형상의 변형의 진행에 따라서, 이 함몰부(117)에서의 함몰 변형이 전체둘레에 걸쳐 균일하게 진행되지 않고, 도 18(b)의 바닥면도에 나타난 바와 같이, 지름 방향이나 둘레 방향에 몇군데의 꺾인 금(V)을 형성하면서, 요철 형상에 불균일하게 진행하여, 바닥부(105)의 둘레가장자리부에 배치되어 접지부로서의 기능을 발휘하는 둘레가장자리부(112)에까지 꺾인 금(V)이 진행하여, 외관을 손상하고, 또한 병체(101)의 자립성(自立性)을 손상하는 결과가 되어 버린다고 하는 문제가 있다.

그리고, 상기한 바와 같은 꺾인 금(V)이 일단 생겨 버리면, 캡을 개봉하여 감압 상태를 해소해도, 이 꺾인 금(V)이 방해가 되어, 함몰부(117)가 함몰 변형 상태로부터 충분히 복원되지 않고, 내용액의 액면(당해 업계에서는 「내용물선」이라고 칭해지고 있다.)이 충분히 내려가지 않기 때문에 캡을 제거하고 사용할 때에, 내용액이 외부에 누출된다고 하는 문제가 발생한다.

본 발명은, 바닥면벽의 함몰 형상의 변형에 의해 감압 흡수 기능을 발휘하도록 한 병체에 있어서, 감압 흡수 기능이 충분히 발휘되어, 함몰 변형에 따라서 형성되는 꺾인 금의 둘레가장자리부으로의 진행을 효과적으로 억제하여 자립성이 충분히 확보됨과 동시에 함몰 변형 상태로부터의 충분한 복원이 가능한 바닥면 벽 구조를 창출하는 것을 과제로 하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단 중에서, 본 발명의 제1의 주요 구성은,

2축 연신 블로우 성형된 합성수지제 병체로서,

바닥부의 바닥면에, 둘레가장자리부에 둘레형성한 접지부의 안둘레단을 기단으로 하여, 감압시에 병체의 내부 방향으로의 함몰 변형이 가능하도록, 바닥면 벽을 병체 내부 방향으로 함몰시켜 형성한 함몰부를 가지며,

이 함몰부는,

둘레가장자리부에 접지부의 안둘레단 바로 근방으로부터 기립 형상으로 형성되는 함몰 둘레벽부와, 중앙부에 배치되는 함몰 오목부와, 함몰 둘레벽부의 상단부와 함몰 오목부의 기단부에 연결하여, 변형전은 병체의 중심축 방향에 수직하며, 내압 감소시에 반전 변형하는 평판 링 형상의 반전벽부를 가지며,

또한 함몰 둘레벽부의 상단부와 반전벽부와의 연결부에, 둘레 리브로서의 기능을 발휘하는 둘레 리브벽부로서의 링 형상 평탄부를 배치하는 구성으로 하는 것이다.

상기 구성의 병체는, 바닥부의 바닥면벽의 함몰 형상의 변형에 의해 감압 흡수 기능을 발휘하도록 한 것이며, 병체 안이 감압 상태가 되었을 때에는, 반전벽부가 반전 변형함에 따라 함몰부가 더 병체 내부 방향으로 함몰 변형하여, 감압 흡수 기능을 발휘한다.

이러한 타입의 병체에서는 상술한 바와 같이, 함몰부에서의 함몰 변형이 전체 둘레에 걸쳐서 균일하게 진행하지 않고, 몇군데의 꺾인 금을 형성하면서, 요철 형상에 불균일하게 진행하는데, 이 꺾인 금이 방해가 되어, 캡을 제거하여 감압 상태를 해소하여도, 함몰 변형 상태로부터 충분히 복원할 수 없다고 하는 문제가 발생한다.

따라서, 상기 주요 구성에서, 함몰 둘레벽부의 상단부와 반전벽부의 연결부에, 둘레 리브로서의 기능을 발휘하는 둘레 리브벽부를 배치하는 구성으로 함으로써, 둘레 리브벽부에 의해 상기한 꺾인 금이 둘레가장자리부에 진행하는 것을 저지하는 동시에, 감압 상태의 해소시에는, 이 둘레 리브벽부의 탄성적인 복원 작용에 의해, 감압시에 반전벽부에 발생한 꺾인 금을 해소하면서, 함몰부를 함몰 변형 상태로부터 충분히 복원할 수 있다.

즉, 상기 제1의 주요 구성의 기본적인 기술 사상은, 바닥부의 바닥면벽에서 둘레가장자리부의 안쪽에 인접하여, 둘레 리브로서의 기능을 발휘하는 둘레 리브벽부를 배치하고, 이 둘레 리브벽부에 의해 바닥면벽의 함몰 변형에 따라 형성되는 꺾인 금의 둘레가장자리부에의 진행을 저지하는 것이다.

여기서, 함몰 둘레벽부의 상단부와 반전벽부의 연결부에 배치하는 둘레 리브벽부는, 다양한 형태로 형성할 수 있고, 예를 들면, 평탄하고 링 형상인 링 형상 평탄부, 둘레홈, 둘레 단차부를 형성하는 등의 구성으로 할 수 있다.

본 발명의 다른 구성은, 상기 제1의 주요 구성에 있어서, 함몰 오목부로부터 둘레가장자리부를 향해서 방사상으로 복수의 방사상 리브를 형성하는 것이다.

감압시에 반전벽부의 불균일한 반전 변형에 따른 꺾인 금의 형성 개수, 형성 위치는, 바닥면벽의 두께 분포나 감압의 진행 속도 등에 따라 일정한 것은 아니고, 개개의 병체나 개개의 사용 형태마다 상이하다.

따라서, 상기 구성은 이 꺾인 금의 형성 개수, 형성 위치를 일정하게 하기 위한 것이며, 예를 들면, 방사선 형상으로 3개의 방사상 리브를 같은 중심각도로 배치함으로써, 특히 반전벽부에 반지름 방향으로 형성되는 꺾인 금을, 이 방사상 리브의 선단으로부터 둘레 리브벽부에 걸친 영역에 형성되는 3개의 꺾인 금에 특정할 수 있고, 개개의 병체에 의하지 않고 일정한 함몰 변형량으로서, 일정한 감압 흡수 기능을 발휘시킬 수 있다.

본 발명의 또 다른 구성은, 상기 제1의 주요 구성에 있어서, 원통형상의 몸통부에 복수의 둘레홈 리브를 형성한 환형(丸形) 병체로 한다는 것이다.

상기 구성에 의해, 원통형상의 몸통부에 복수의 둘레홈 리브를 형성함으로써, 몸통부의 면 강성을 크게 하여 높은 보형성을 부여하는 동시에, 감압시에는 몸통부에 감압 흡수 패널을 형성하지 않고, 바닥부에 의해 감압 흡수 기능을 발휘시킬 수 있는 환형 병체를 제공할 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단 중에서, 본 발명의 제2의 주요 구성은, 2축 연신 블로우 성형되며, 내용액을 고온 충전한 후의 냉각에 수반하는 감압 흡수 기능을 구비한 합성수지제 병체로서,

바닥부의 바닥면벽은, 가장 바깥둘레측에 배치된 둘레가장자리부와, 이 둘레가장자리부의 내측에 배치된 함몰 변형부를 구비하여 구성되고, 이 함몰 변형부는, 둘레가장자리부의 안쪽에, 바닥면벽의 일부를 둘레가장자리부보다 하방으로 돌출 형성되어 접지부로서 기능을 발휘하는 돌출조와,

바닥면벽의 중앙부에, 돌출조의 안쪽을 기단으로 하여, 단차부를 사이에 두고 바닥면벽을 상방, 내부 방향으로 함몰시켜 형성한 함몰 오목부를 구비하여 구성되고,

돌출조로부터 함몰 오목부에 걸친 함몰 변형부가, 함몰 형상으로 상방 변위하여 감압 흡수 기능을 발휘함과 함께,

함몰 변형부가 내부의 감압의 진행과 함께 상방으로 변위할 때에, 돌출조가 하방으로 돌출하는 형상을 유지하면서 둘레가장자리부보다도 상방으로 변위함으로써, 둘레가장자리부가 돌출조에 대신하여 접지부로서의 기능을 발휘하는 구성으로 하는 것이다.

상기 제2의 주요 구성의 기본적인 기술 사상도 상술한 제1의 주요 구성과 마찬가지로, 바닥면벽의 함몰 변형에 따라 형성되는 꺾인 금의 둘레가장자리부에의 진행을 저지하고자 하는 것이며, 여기서는 둘레가장자리부와, 중앙부에 배치되는 함몰 오목부의 사이에 배치되는 돌출조가 제1의 주요 구성에서의 둘레 리브벽부와 동일한 기능을 발휘하지만,

이 제2의 주요 구성의 병체의 또 다른 특징은, 이 돌출조를 둘레가장자리부보다 하방으로 돌출시켜 형성한 점에 있다.

그리고, 병체 안이 감압 상태가 되었을 때에는, 이 돌출조로부터 함몰 오목부에 걸친 바닥면 벽 부분(이하, 함몰 변형부라 기술하는 경우가 있음)의 병체 내에의 함몰 형상의 상방 변위에 의해 감압 흡수 기능이 발휘된다.

여기서, 함몰 변형부가 감압에 의해 상방 변위하기 전에는, 돌출조가 접지부로서의 기능을 발휘하는 구성으로 하고 있지만, 감압 상태가 되어 함몰 변형부가 감압에 의해 상방 변위하고, 돌출조의 돌출한 선단부가 둘레가장자리부보다도 상방으로 변위한 상태에서는, 둘레가장자리부가 접지부로서의 기능을 발휘한다.

이와 같이, 접지부의 기능을 돌출조와 둘레가장자리부로 분담시키는 것에 의해, 감압시에, 병체의 자립성을 손상하지 않고 돌출조를 충분히 상방 변위 가능한 구성으로 할 수 있다.

그리고, 돌출조는 바닥면벽을 굴곡 형상으로 하방으로 돌출시켜 형성되는 것이며, 감압시에는 이 굴곡한 바닥면벽을 펼치도록 하여, 함몰 변형부를 함몰 형상으로 크게 변형시키면서 상방 변위시킬 수 있고, 상기한 돌출조를 충분히 상방 변위할 수 있는 구성과 어울려, 감압 흡수 기능을 여유를 가지고 충분히 발휘시키는 것이 가능해진다.

또한, 이와 같이 감압 흡수 기능이 여유를 가지고 충분히 발휘되므로, 함몰 변형부에서의 꺾인 금의 발생을 억제하고, 돌출조의 리브적인 작용과 어울려 둘레가장자리부에서의 꺾인 금의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.

본 발명의 다른 구성은, 상기 제2의 주요 구성에 있어서, 바닥부의 바닥면의 둘레가장자리부를 평탄 형상으로 형성하는 것으로, 감압 상태가 되어 함몰 변형부가 감압에 의해 상방 변위하고, 돌출조의 돌출한 선단부가 둘레가장자리부보다 상방으로 변위한 상태에서, 둘레가장자리부의 접지부로서의 기능을 안정적으로 발휘시킬 수 있다.

한편, 상기 구성에 있어서 둘레가장자리부를 평탄 형상으로 형성한다고 하는 구성은, 둘레가장자리부가 병체의 중심축 방향에 대해서 수직면 형상, 즉 병체가 기립 자세시에 수평면 형상인 것을 나타낸다.

본 발명의 또 다른 구성은, 상기 제2의 주요 구성에 있어서, 바닥부의 바닥면의 둘레가장자리부를 환상(環狀) 평탄부로 하는 것으로, 감압 상태가 되어 함몰 변형부가 감압에 의해 상방 변위하고, 돌출조의 돌출한 선단부가 둘레가장자리부보다 상방으로 변위한 상태에서, 둘레가장자리부의 접지부로서의 기능을 보다 안정적으로 발휘시킬 수 있다.

여기서, 환상 평탄부는 둥근 환상뿐만 아니라 다각형 환상 등으로 할 수도 있다.

한편, 상기 구성에 있어서 환상 평탄부는 병체의 중심축 방향에 대해서 수직면 형상, 즉 병체가 기립 자세시에 수평면 형상인 것으로 한다.

본 발명의 또 다른 구성은, 상기 제2의 주요 구성에 있어서, 둘레가장자리부를, 병체의 중심축 방향을 향해서 기울기 상방으로 경사지는 경사면 형상으로 한다고 하는 것이다.

상기 구성의 병체는, 고온 충전 공정에서, 고온의 내용액을 충전하여 캡에 의해 밀폐한 직후, 병체를 형성하는 합성수지가 연화하는 것과, 병체내가 가압 상태가 되는 것이 어울려, 병체의 바닥벽이 하방을 향해서 팽출 형상으로 변형한다고 하는 문제, 소위, 바닥 쏠림 현상을 효과적으로 억제하는 것을 고려한 것이다.

그리고, 상기 구성에 의해 둘레가장자리부를, 병체의 중심축 방향을 향해서 기울기 상방으로 경사지는 경사면 형상으로 함으로써, 상기 바닥 쏠림 현상을 효과적으로 억제할 수 있고, 그 후, 병체 안이 감압 상태가 되었을 때에는 함몰 변형부를 함몰 형상으로 균일하게 상방 변위시켜, 감압 흡수 기능을 부드럽게 발휘시킴과 동시에, 둘레가장자리부에 의한 자립성을 충분히 확보할 수 있다.

본 발명의 또 다른 구성은, 상기 구성에 있어서, 둘레가장자리부의 폭을 2∼4mm의 범위로 하고, 또한 둘레가장자리부의 하단과 안둘레가장자리의 고저차를 0.2∼0.8mm의 범위로 한다고 하는 것이다.

안쪽 부분을 수평 형상으로 하면 바닥 쏠림이 커지기 쉽고, 보다 고온에서 내용액을 충전하는 용도의 경우, 혹은 병체의 두께를 얇게 하는 것을 보다 진전시켰을 경우 등에서, 바닥 쏠림이 어느 정도까지 커지면, 병체 안이 감압 상태가 되었을 때에, 함몰 변형부의 함몰 형상의 상방 변위가 불균일하게 치우쳐 발생하게 되어, 그 결과 감압 흡수 기능이 충분히 발휘되지 않고, 또한 둘레가장자리부에서 국부적인 변형이 발생하여, 병체의 자립성이 손상된다고 할 우려가 있다.

한편, 둘레가장자리부의 경사를 너무 크게 하면, 바닥 쏠림을 충분히 억제할 수 있지만, 함몰 변형부의 함몰 형상의 상방 변위를 하기 어려워져, 감압 흡수 기능이 충분히 발휘되지 않게 된다.

여기서, 둘레가장자리부의 폭은, 감압시에 함몰 변형부의 함몰 형상의 상방 변위 후의 접지부로서의 기능을 고려하여 2∼4mm의 범위로 하는 것이 바람직하고, 그리고 둘레가장자리부의 폭을 2∼4mm의 범위로 하는 가운데, 둘레가장자리부의 경사의 정도를 그 하단과 안둘레 가장자리의 고저차로 정의하여, 이 고저차를 0.2∼0.8mm의 범위로 함으로써, 바닥 쏠림을 효과적으로 억제하면서 감압 흡수 기능을 충분히 발휘시킬 수 있다.

본 발명의 또 다른 구성은, 상기 제2의 주요 구성에 있어서, 돌출조를 둘레 돌출조로 한다는 것이며, 돌출조를 둘레 돌출조로 함으로써, 보다 안정적으로 접지부로서의 기능을 발휘시킬 수 있다.

여기서, 돌출조의 형상은 상기와 같은 둘레 돌출조에 한정되는 것은 아니고, 다수의 돌출조를 둘레 형상으로 나열하는 구성으로 할 수도 있다. 또한, 돌출조는 원둘레 형상 외에도 다각형 둘레 형상으로 배치하는 구성으로 할 수도 있다.

본 발명의 또 다른 구성은, 상기 제2의 주요 구성에 있어서, 돌출조의 안쪽에 지름이 축소되는 형상으로 형성된 단차부를 통하여 함몰 오목부를 배치하는 구성으로 하는 것이다.

상기 구성에 의해, 단차부의 둘레 리브적인 작용에 의해, 감압시에의 함몰 변형부의 상방 변위를 보다 부드럽게 진행시킬 수 있고, 상기 변위 부분에서의 꺾인 금의 발생을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.

본 발명의 또 다른 구성은, 상기 제2의 주요 구성에 있어서, 돌출조의 단면 형상을 사다리꼴 형상 혹은 U자 형상으로 하는 것으로, 상기 구성에 의해 사다리꼴 형상 혹은 U자 형상의 단면 형상을 펼치도록 하여 함몰 변형부의 상방 변위를 보다 부드럽게 진행시킬 수 있다.

또한, 사다리꼴 형상 혹은 U자 형상 단면의 돌출하는 선단 평탄부를 이용하여 접지 기능을 충분히 발휘시킬 수 있다.

여기서, 돌출조의 단면 형상을 사다리꼴 형상 혹은 U자 형상으로 할 경우, 돌출조의 폭, 돌출 높이 등의 형상은 병체의 크기나 두께, 병체의 자립성 등을 고려하는 동시에, 바닥면벽의 변형의 용이성 등의 변형 모양에 관한 계산이나 시험 결과를 근거로 적절히 설정할 수 있다.

본 발명의 또 다른 구성은, 상기 제2의 주요 구성에 있어서, 함몰 오목부를, 그 평단면 형상이 중앙부 근방의 원형으로부터 기단부의 정삼각 형상까지 변화하는 형상으로 하는 것이다.

상기 구성에 의해, 감압시에 함몰 변형부에서의 꺾인 금의 형성을 평단면 형상으로, 정삼각형의 정점이 위치하는 방향으로 분산하는 동시에 특정할 수 있고, 환상 평탄부에서의 꺾인 금의 형성을 보다 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 함몰 형상의 변형 모양을 제어할 수 있으므로, 보다 안정적으로, 일정한 감압 흡수 기능을 발휘시킬 수 있다.

본 발명의 또 다른 구성은, 상기 제2의 주요 구성에 있어서, 둘레가장자리부의 안둘레가장자리와 돌출조의 바깥둘레가장자리의 경계 부분에, 바닥면벽을 상방, 내부 방향으로 단차 형상으로 함몰시켜 형성한 홈 형상 오목부를 배치하는 것이다.

상기 구성에 의해, 홈 형상 오목부를 기점으로 하여 감압 상태에서의 함몰 변형부의 함몰 형상의 상방 변위를 부드럽게 진전시킬 수 있는 동시에, 둘레가장자리부에서의 비뚤어진 변형을 억제하여 둘레가장자리부의 접지부로서의 기능을 안정적으로 발휘시킬 수 있다.

본 발명의 또 다른 구성은, 상기 제2의 주요 구성에 있어서, 원통형상의 몸통부에 복수의 둘레홈 리브를 형성한 환형 병체로 한다고 하는 것이다.

상기 구성에 의해, 원통형상의 몸통부에 복수의 둘레홈 리브를 형성함으로써, 몸통부의 면 강성을 크게 하여 높은 보형성을 부여하는 동시에, 감압시에는 몸통부에 감압 흡수 패널을 형성하는 경우 없이, 바닥부에 의해 감압 흡수 기능을 발휘시킬 수 있는 환형 병체를 제공할 수 있다.

본 발명은, 상기한 구성으로 되어 있으므로, 이하에 나타내는 효과를 발휘한다.

본 발명의 제1의 주요 구성을 가지는 병체에서는, 바닥부의 바닥면벽의 반전 변형을 따른 함몰 변형에 의해 감압 흡수 기능을 발휘하도록 한 병체에 있어서, 둘레 리브벽부에 의해 꺾인 금의 둘레가장자리부으로의 진행을 저지하는 동시에, 캡의 개봉시에는, 이 둘레 리브벽부의 탄성적인 복원 작용에 의해, 감압시에 반전벽부에 발생한 꺾인 금을 해소하면서, 함몰부를 함몰 변형 상태로부터 충분히 복원할 수 있다.

또한, 함몰 오목부로부터 둘레가장자리부를 향하여 방사상으로 복수의 방사상 리브를 형성하는 것에 있어서는, 꺾인 금의 형성 개수, 형성 위치를 일정하게 할 수 있어, 개개의 병체에 의하지 않고 일정한 함몰 변형량으로서 일정한 감압 흡수 기능을 발휘시킬 수 있다.

본 발명의 제2의 주요 구성을 가진 병체에 있어서는, 돌출조에 의해 꺾인 금의 형성의 둘레가장자리부에의 진행을 저지할 수 있는 동시에, 접지부의 기능을 돌출조와 둘레가장자리부로 분담시키는 것에 의해, 감압시에, 병체의 자립성을 손상하지 않고 돌출조를 충분히 상방 변위 가능한 구성으로 할 수 있다.

또한, 돌출조는 바닥면벽을 굴곡 형상으로 하방으로 돌출시켜 형성되는 것으로, 감압시에는 이 굴곡된 바닥면벽을 펼치도록 하여, 함몰 변형부를 함몰 형상으로 크게 변형시키면서 상방 변위시킬 수 있고, 상기한 돌출조를 충분히 상방 변위할 수 있는 구성과 어울려 감압 흡수 기능을 충분히 발휘시킬 수 있다.

[도 1] 본 발명의 병체의 제1 실시예를 나타내는 (a)는 정면도, (b)는 바닥면도이다.
[도 2] 도 1의 병체의 감압시에의 바닥면벽의 변형 모양을 나타내는 (a)는 정면도, (b)는 바닥면도이다.
[도 3] 둘레 리브벽부의 변형예(variation)를 나타내는 설명도이다.
[도 4] 본 발명의 병체의 제2 실시예를 나타내는 (a)는 정면도, (b)는 바닥면도이다.
[도 5] 도 4의 병체의 감압시에의 바닥면벽의 변형 모양을 나타내는 (a)는 정면도, (b)는 바닥면도이다.
[도 6] 종래예의 병체를 나타내는 (a)는 정면도, (b)는 바닥면도이다.
[도 7] 도 6의 병체의 감압시에의 바닥면벽의 변형 형태를 나타내는 (a)는 정면도, (b)는 바닥면도이다.
[도 8] 도 7의 상태로부터 캡을 개봉했을 때의 바닥면벽의 변형 형태를 나타내는 (a)는 정면도, (b)는 바닥면도이다.
[도 9] 본 발명의 병체의 제3 실시예를 나타내는 정면도이다.
[도 10] 도 9의 병체의 바닥면도이다.
[도 11] 도 9의 병체의 바닥부 근방을 확대하여, 도 10중의 A-A선을 따라서 나타내는 종단면도이다.
[도 12] 감압 흡수 용량 측정 시험의 결과를 나타내는 그래프이다.
[도 13] 감압 흡수 용량 측정 시험의 다른 결과를 나타내는 그래프이다.
[도 14] 본 발명의 병체의 제8 실시예를 나타내는 정면도이다.
[도 15] 도 14의 병체의 바닥면도이다.
[도 16] (a)는 도 14의 병체의 도 15중의 B-B선을 따라서 나타내는 바닥부의 둘레가장자리부와 돌출조의 근방의 종단면도이고, (b)는 비교를 위해서 나타내는 제5 실시예의 병체에 대하여 (a)와 같이 나타내는 종단면도이다.
[도 17] 바닥부의 형상의 다른 예를 나타내는 바닥면도이다.
[도 18] 다른 종래예의 병체를 나타내는 (a)는 정면도, (b)는 바닥면도이다.

이하에 본 발명의 실시형태를 실시예를 따라서 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1은, 본 발명에 의한 합성수지제 병체의 제1 실시예를 나타내는 것으로, (a)는 정면도, (b)는 바닥면도이다. 이 병체(1)는 입구통부(2), 어깨부(3), 원통형상의 몸통부(4), 바닥부(5)를 가지며, 용량이 350ml의 PET수지제의 2축연신 블로우 성형품이다.

몸통부(4)에는 3개의 둘레홈 리브(7)를 형성하여 면 강성을 높게 하고, 높은 형상 보형성을 가진 것으로 되어 있다. 이 몸통부(4)의 하단에는 만곡된 통 형상으로 성형된 힐 벽부(11)를 사이에 두고 바닥부(5)가 연이어 형성되어 있지만, 이 바닥부(5)의 바닥면에는 둘레가장자리부(12)에 접지부(12g)가 형성되어 있다.

또한, 바닥부(5)의 바닥면에는 접지부(12g)의 안둘레단을 기초단으로서 바닥면벽을 병체(1) 내부 방향으로 함몰시켜 함몰부(17)를 형성하고 있다. 이 함몰부 (17)는 병체(1) 내부가 감압 상태가 되었을 때에 병체(1)의 내부 방향으로 더 함몰 변형하여 감압 흡수 기능을 발휘한다.

상기 함몰부(17)의 상세한 구성은 다음과 같다.

즉, 이 함몰부(17)는, 둘레가장자리부에 접지부(12g)의 안둘레단 바로 근방으로부터 기립 형상으로 형성되는 함몰 둘레벽부(15)와, 중앙부에 돔 형상으로 함몰 형성되는 함몰 오목부(16)와, 함몰 둘레벽부(15)의 상단부와 함몰 오목부(16)의 기단부를 연결하는 평판 링 형상의 반전벽부(13)로 형성되고,

또한, 함몰 둘레벽부(15)의 상단부와 반전벽부(13)의 연결부에 둘레 리브로서의 기능을 발휘하는 둘레 리브벽부(14)의 하나의 실시형태인 평탄하고 링 형상인 링 형상 평탄부(14a)를 형성하도록 하고 있다.

여기서, 반전벽부(13)는 병체의 내부 방향으로 반전 변형이 가능하도록, 병체의 외부 방향을 향하여 완만한 볼록한 형상으로 형성되어 있다.

도 2는 도 1의 병체(1)에 내용액을 고온 충전하고, 캡(21)으로 밀폐하여, 병체 내부가 감압 상태가 되었을 때에의 함몰부(17)의 함몰 변형의 상태를 나타낸 것으로, (a)는 정면도, (b)는 바닥면도이다.

도 2(a) 중에서, 2점 쇄선으로 나타내는 도 1의 상태로부터, 반전벽부(13)가 병체(1)의 내부 방향으로 반전 변형하여, 그 결과, 화살표로 나타낸 바와 같이 함몰부(17)가 병체(1)의 내부 방향으로 함몰 변형하여, 감압 흡수 기능을 발휘한다.

한편 이때, 함몰부(17)의 함몰 변형에 따라 액면(Lf)이 입구통부(2)의 하단 바로 아래의 높이 위치에까지 상승하고 있다.

여기서, 병체(1)의 바닥면벽의 두께가 반드시 균일하지는 않고, 또한 감압시에는 반전 변형이 서서히 진행하기 때문에, 반전벽부(13)의 반전 변형은 전체 둘레에 걸쳐 균일하게 진행되지 않고, 몇군데의 꺾인 금(V)을 형성하면서, 요철 형상으로 불균일하게 진행하여, 최종적으로는 도 2(b)의 바닥면도에 나타나는 상태가 된다.

도 2(b)에 나타나는 꺾인 금(V)의 형성 형태는 하나의 예이며, 개개의 병체에 의해서, 혹은 감압의 진행 속도 등에 따라서 다른 형태로 출현하지만, 다음과 같은 점에서 공통적인 형태를 가진다.

즉, 반지름 방향으로 방사선 형상으로 수개(본 실시예에서는 5개)의 꺾인 금 (Vr)이 둘레 리브로서의 기능을 발휘하는 링 형상 평탄부(14a)의 안둘레단에까지 신장하는 동시에, 인접한 꺾인 금(Vr)의 링 형상 평탄부(14a)의 안둘레단에의 접촉점을 연결하도록 둘레방향에 꺾인 금(Vp)이 출현하고 있다.

한편, 둘레방향의 꺾인 금(Vp)의 안쪽, 인접한 반지름 방향의 꺾인 금(Vr)으로 둘러싸인 영역(예를 들어 도 2(b)에서 크로스 헤칭한 영역)이 반전벽부(13)의 함몰 형상의 반전 변형이 크게 진전한 영역에 상당한다.

그리고, 도 2의 상태로부터 캡(21)을 개봉하여 병체(1) 안이 감압 상태로부터 상압이 되면, 링 형상 평탄부(14a)의 둘레 리브로서의 작용 효과, 즉 탄성적인 복원 변형 작용에 의해, 꺾인 금(V) 부분을 평탄 형상으로 복원시키는, 즉 꺾인 금 (V)을 해소하는 동시에, 반전벽부(13)가 반전 형상으로 복원되어, 함몰부(17)가 도 1(a)에 나타나는 본래의 형상으로 복원되어, 액면(Lf)이 저하한다.

여기서, 도 3은 둘레 리브로서의 기능을 발휘하는 둘레 리브벽부(14)의 변형예를 나타내는 것으로, 바닥부(5) 근방을 확대하여 나타내는 종단 정면도이다.

그리고 (a)는 도 1의 병체(1)와 동일한 링 형상 평탄부(14a), (b)는 둘레홈 (14b), (c)는 둘레 단차부(14c)이며, 모두 감압 상태로 형성되는 꺾인 금(V)을 해소하는 기능을 효과적으로 발휘할 수 있다.

다음에, 도 4는 본 발명에 의한 합성수지제 병체의 제2 실시예를 나타내는 것으로, 도 1에 나타내는 제1 실시예의 병체와 비교하면, 함몰 오목부(16)로부터 둘레가장자리부를 향하여 방사상으로 3개의 방사상 리브(19)를 같은 중심각도 위치에 형성하고 있는 점이 특징적이고, 기타 부분의 구성은 제1 실시예의 병체와 동일하다.

도 5는 도 4의 병체(1)에 내용액을 고온 충전하여, 캡(21)으로 밀폐하고, 병체 내부가 감압 상태가 되었을 때에의 함몰부(17)의 함몰 변형의 상태를 나타낸 것으로, (a)는 정면도, (b)는 바닥면도이며, 2점 쇄선으로 나타내는 도 4의 상태로부터, 화살표로 나타낸 바와 같이 함몰부(17)가 병체(1)의 내부 방향으로 함몰 변형하여, 감압 흡수 기능을 발휘한다.

여기서, 본 제2 실시예에서의 방사상 리브(19)를 형성한 작용 효과는 도 5(b)의 바닥면도에 나타나 있으며, 방사상 리브(19)를 형성함으로써, 반지름 방향의 꺾인 금(Vr)의 형성을 방사상 리브(19)의 선단으로부터 링 형상 평탄부(14a)의 안둘레단에 걸친 영역에 특정할 수 있으며, 즉, 꺾인 금(Vr,Vp)의 형성 개수와 형성 위치를 개개의 병체에 의하지 않고 일정하게 할 수 있으며, 개개의 병체에 의하지 않고 일정한 함몰 변형량으로 한다. 즉 일정한 감압 흡수 기능을 발휘시킬 수 있다.

그리고, 도 5의 상태로부터 캡(21)을 개봉하여 병체(1) 안이 감압 상태로부터 상압이 되면, 링 형상 평탄부(14a)의 둘레 리브로서의 작용 효과, 즉 탄성적인 복원 변형 작용에 의해, 꺾인 금(V) 부분을 평탄 형상으로 복원시킴과 동시에, 반전벽부(13)가 반전 형상으로 복원되고, 함몰부(17)가 도 4에 나타나는 본래의 형상으로 복원되어, 액면(Lf)이 저하한다.

다음에, 도 6은 종래예의 합성수지제 병체를 나타내는 것으로, 도 1에 나타내는 제1 실시예의 병체와 비교하면, 함몰 둘레벽부(115)와 반전벽부(113)의 연결부에 둘레 리브로서의 기능을 발휘하는 링 형상 평탄부(14a)의 배치가 없고, 함몰 둘레벽부(115)의 상단과 반전벽부(113)가 직접 연결하고 있다.

도 7은 도 6의 병체(101)를 캡(21)으로 밀폐하여, 병체 내부가 감압 상태가 되었을 때에의 함몰부(117)의 함몰 변형의 상태를 나타낸 것으로, (a)는 정면도, (b)는 바닥면도이며, (a) 중에서, 2점쇄선으로 나타내는 도 6의 상태로부터, 반전벽부(113)가 병체(101)의 내부 방향으로 반전 변형하고, 그 결과, 화살표로 나타낸 바와 같이 함몰부(117)가 병체(101)의 내부 방향으로 함몰 변형하여, 감압 흡수 기능을 발휘한다. 그리고 이 함몰 변형에 따라 액면(Lf)이 상승한다.

이때, 실시예 1의 병체와 마찬가지로, 바닥면벽의 두께가 반드시 균일하지는 않고, 또한 감압시에는 반전 변형이 서서히 진행하기 때문에, 반전벽부(113)의 반전 변형은 전체 둘레에 걸쳐서 균일하게 진행되지 않고, 몇군데의 꺾인 금(V)을 형성하면서, 요철 형상으로 불균일하게 진행하며, 최종적으로는 도 7(b)의 바닥면도에 나타낸 바와 같이, 반지름 방향으로 방사선 형상으로 수개(본 실시예에서는 4개)의 꺾인 금(Vr)이 함몰 둘레벽부(115)의 상단부에까지 신장하는 동시에, 인접하는 꺾인 금(Vr)과 함몰 둘레벽부(115)의 상단부의 접촉점을 연결하도록 둘레방향에 꺾인 금(Vp)이 출현한다.

그리고 도 8은 도 7의 상태로부터 캡(21)을 제거하여 개봉했을 때, 함몰부 (117)의 변형 형태의 일례를 나타내는 (a)는 정면도, (b)는 바닥면도이지만, 이 예의 같이, 개봉하여도, 제1 실시예의 병체와 같이, 둘레 리브로서의 기능, 즉 탄성적인 복원 변형 작용에 의해, 꺾인 금(V)을 평탄 형상으로 복원시키는 기능을 발휘하는 링 형상 평탄부(14a) 등의 둘레 리브벽부(14)가 형성되어 있지 않기 때문에, 꺾인 금(V)이 그대로인 상태로서, 함몰부(117)가 함몰 변형 상태로부터 거의 복원되지 않고, 그 결과 액면(Lf)이 저하하지 않기 때문에, 액이 누출되어 버린다고 하는 문제가 발생해 버린다.

물론, 개개의 병체에 따라서 함몰 변형 상태로부터의 복원의 정도는 다양하지만, 전체적으로 충분한 복원은 인지되지 않는다.

다음에 도 9∼11은, 본 발명에 의한 합성수지제 병체의 제3 실시예를 나타내는 것으로, 도 9는 정면도, 도 10은 바닥면도, 또한 도 11은 바닥부(5) 근방을 확대하여, 도 10중의 A-A선을 따라서 나타내는 종단면도이다.

이 병체(1)는 입구통부(2), 어깨부(3), 원통형상의 몸통부(4), 바닥부(5)를 가지며, 용량이 280ml의 PET 수지제의 2축 연신 블로우 성형품이다.

몸통부(4)에는 면 강성과 좌굴 강도를 높게 하는 수단의 하나로서 3개의 둘레홈 리브(7)를 형성하여, 몸통부(4)를 높은 형상 보형성을 가진 것으로 하고 있다. 물론, 면 강성과 좌굴 강도를 높게 하기 위한 수단은 둘레홈 리브(7)에 한정되는 것은 아니다.

그리고, 이 몸통부(4)의 하단에는 만곡 통 형상으로 성형된 힐 벽부(11)를 사이에 두고 바닥부(5)가 연이어 형성되어 있지만, 이 바닥부(5)의 바닥면의 둘레가장자리부(12)는 환상 평탄부(12a)로 하고 있다.

또한, 둘레가장자리부(12)의 안쪽에는, 바닥면벽을 환상 평탄부(12a)보다 하방으로 돌출시켜 형성한 접지부로서의 기능을 발휘하는 돌출조(33)로서 둘레 돌출조(33a)가 형성되어 있으며, 중앙부에는 둘레 돌출조(33a)의 안쪽을 기단으로 하여, 지름 축소 형상으로 형성된 단차부(34)를 사이에 두고 바닥면벽을 상방, 내부 방향으로 함몰시켜 형성한 함몰 오목부(16)를 배치하도록 하고 있다.

또한, 둘레가장자리부(12)의 안둘레 가장자리와 돌출조(33)의 바깥둘레 가장자리의 경계 부분에는 바닥면벽을 상방, 내부 방향으로 단차 형상으로 함몰시켜 형성한 홈 형상 오목부(38)를 배치하고 있다.

둘레 돌출조(33a)는, 한 쌍의 측벽(33s)과 평탄 형상의 선단 평탄부(33t)로 형성되어 있으며, 그 단면 형상은 사다리꼴 형상(U자 형상으로 할 수도 있다.)이고, 본 실시예에서는 환상 평탄부(12a)로부터의 돌출 높이 H를 2mm, 선단 평탄부 (33t)의 폭 W를 6mm로 하고 있다.(도 11 참조)

또한, 함몰 오목부(16)의 형상은, 그 평단면 형상이 중앙부 근방의 원형으로부터 기단부의 정삼각 형상까지 완만하게 변화하는 형상으로 하고 있다.

여기서, 상기와 같이 돌출조(33)를 접지부로 하는 경우에는, 둘레가장자리부 (12)를 접지부로 하는 경우와 비교하여 자립성의 저하가 염려되지만, 돌출조(33)의 배치 위치를 고려하여 그 돌출 높이를 소정의 범위내로 함으로써, 비록 병체가 쓰러져 버렸을 때에도, 둘레가장자리부(12)인 환상 평탄부(12a)가 피접지면에 닿아 버팀목으로 할 수 있고, 그 쓰러지는 각도를 저하시키지 않고, 병체의 자립성을 유지 할 수 있다.

상기와 같은 구성에 의해 본 실시예의 병체(1)에서는, 고온 충전 공정 후의 냉각에 의해 병체(1) 안이 감압 상태가 되었을 때, 둘레홈 리브(7)의 작용 효과도 작용하여, 몸통부(4)의 원통 형상의 형상은 유지된 상태로, 도 11중의 2점쇄선으로 개략적으로 나타낸 바와 같이, 주로 단면 형상이 사다리꼴 형상의 형상을 한 둘레 돌출조(33a)가 신장하도록 변형하여, 둘레 돌출조(33a)로부터 함몰 오목부(16)에 걸친 함몰 변형부(37)가 함몰 형상으로, 상방 변위하여(도 11중의 속이 빈 화살표의 방향 참조), 감압 흡수 기능이 발휘된다.

그리고, 상기한 바와 같이 감압에 의해 함몰 변형부(37)가 함몰 형상으로 상방 변위한 상태에서는, 둘레 돌출조(33a) 대신에 환상 평탄부(12a)가 접지부로서의 기능을 발휘하므로, 감압 상태에서도 병체(1)의 자립성은 유지된다.

여기서, 환상 평탄부(12a)의 안둘레가장자리와 돌출조(33)의 바깥둘레가장자리의 경계 부분에 홈 형상 오목부(38)를 배치함으로써, 이 홈 형상 오목부(38)를 기점으로 하여 감압 상태로의 함몰 변형부(37)의 함몰 형상의 상방 변위를 부드럽게 진전시킬 수 있는 동시에, 둘레가장자리부(12)인 환상 평탄부(12a)에서의 비뚤어진 변형을 억제하여 둘레가장자리부(12)의 접지부로서의 기능을 보다 안정적으로 발휘시킬 수 있다.

다음에, 본 발명의 병체의 작용 효과를 확인하기 위해서, 상기 실시예의 선단 평탄부(33t)의 폭 W를 6mm, 돌출 높이 H를 2mm로 한 병체와, 둘레 돌출조(33a)의 선단 평탄부(33t)의 폭 W를 6mm로 하고 돌출 높이 H를 1mm, 0mm로 한 병체와, 그리고 돌출 높이 H를 2mm로 하고 선단 평탄부(33t)의 폭 W를 5mm, 7mm, 8mm로 한 병체, 합계 6종의 병체를 준비하여, 감압 흡수 기능에 관한 감압 흡수 용량 측정 시험을 실시하였다.

(1) 준비한 6종의 병체

·제3 실시예의 병체; 폭 W를 6mm, 돌출 높이를 H2mm(상기 설명한 실시예의 병체)

·제4 실시예의 병체; 폭 W를 6mm, 돌출 높이를 H 1mm

·제5 실시예의 병체; 폭 W를 5mm, 돌출 높이를 H 2mm

·제6 실시예의 병체; 폭 W를 7mm, 돌출 높이를 H 2mm

·제7 실시예의 병체; 폭 W를 8mm, 돌출 높이를 H 2mm

·비교예의 병체; 폭 W를 6mm, 돌출 높이를 H 0mm{즉 바닥부(5)의 바닥면에 돌출조(33)를 배치하고 있지 않은 종래의 병체에 상당한다.}

(2) 감압 흡수 용량 측정 시험

측정하는 병체에 물을 가득 충전하고, 그 입구통부에 고무마개 부착의 뷰렛을 장착하고, 진공 펌프를 작동시켜, 마노미터로 O.4kPa/초의 스피드로 감압하여, 병체가 국부적인 함몰 변형이나 좌굴 변형 등의 부정(不正) 변형했을 때의 뷰렛의 값을 읽어, 테스트 전후의 뷰렛의 값의 차로부터 감압 흡수 용량을 산출한다.

도 12는, 선단 평탄부(33t)의 폭 W를 일정치 6mm로 하고, 돌출 높이 H를 각각 2mm, 1mm, 0mm로 한 제3 실시예, 제4 실시예 및 비교예의 병체의 감압 흡수 용량 측정 시험의 시험 결과를, 가로축을 감압 강도(kPa), 세로축을 흡수 용량(ml)으로 하여 그래프로 한 것이다.

도면 중에서, 제3 실시예의 병체의 결과를 T3의 선, 제4 실시예의 병체의 결과를 T4의 선, 비교예의 병체의 결과를 TC의 선으로 각각 나타내고 있다.

상기 3종의 병체 모두, 부정 변형의 형태는, 환상 평탄부(12a)의 도 10중의 화살표 V로 나타낸 3개의 각도 위치(즉 정삼각형의 정점이 위치하는 중심각도 위치에 상당)중 어떤 한 개소에서, 바닥면벽이 V형상으로 지름 방향으로 절곡된다는 것이었다.

그리고, 부정 변형한 점, 도 12 중에서, S3, S4, SC로 나타낸 점에서의 감압 흡수 용량은 다음과 같고, 본 발명의 병체, 특히 둘레 돌출조(33a)의 배치에 의한 작용 효과를 확인할 수 있었다.

·제3 실시예의 병체; 22.4ml

·제4 실시예의 병체; 18.4ml

·비교예의 병체; 14.2ml

도 13은, 돌출 높이 H를 일정치 2mm로 하고, 선단 평탄부(33t)의 폭 W를 각각 6mm, 5mm, 7mm, 8mm로 한 제3 실시예, 제5 실시예, 제6 실시예, 제7 실시예의 병체의 감압 흡수 용량 측정 시험의 시험 결과를, 도 12와 같이 그래프로 한 것이다.

도면 중에서, 제3 실시예의 병체의 결과를 T3의 선, 제5 실시예의 병체의 결과를 T5의 선, 제6 실시예의 병체의 결과를 T6의 선, 그리고 제 7실시예의 병체의 결과를 T7의 선으로 각각 나타내고 있다.

도 12에 나타낸 3종의 병체와 마찬가지로, 도 13에 나타낸 4종의 병체 모두 부정 변형의 형태는, 환상 평탄부(12a)의 도 10중의 화살표 V로 나타낸 3개의 각도 위치(즉 정삼각형의 정점이 위치하는 중심각도 위치에 상당)중 어느 1개소에서, 바닥면벽이 V형상으로 지름 방향으로 절곡된다는 것이었다.

그리고, 부정 변형한 점, 도 13중에서 S3, S5, S6, S7에서의 감압 흡수 용량은 다음과 같았다.

·제3 실시예의 병체; 22.4ml

·제5 실시예의 병체; 20.3ml

·제6 실시예의 병체; 24.7ml

·제7 실시예의 병체; 26.2ml

상기 도 13의 시험 결과로부터, 감압 강도가 높은 영역(도 13에서는 20kPa 이상의 영역)에서는, 선단 평탄부(33t)의 폭 W를 5로부터 8mm로 넓게 함에 따라서, 동일 감압 강도에서의 흡수 용량이 크고, 즉 함몰 변형부(37)의 함몰 형상의 상방 변위가 하기 쉬워져, 부정 변형한 점에서의 감압 흡수 용량도 크고, 보다 큰 감압 흡수 기능이 발휘되고 있는 것을 알 수 있다.

여기서, 폭 W는, 너무 크게 하면 환상 평탄부(12a), 단차부(34), 함몰 오목부(16) 등의 형상에도 영향을 미치는 경우가 있지만, 병체의 크기나, 둘레 돌출조 (33a)의 돌출 높이 H와의 비 등을 고려하여, 변형 형태에 관한 계산이나 시험 결과 등을 근거로 적절히 설정할 수 있다.

다음에, 도 14∼도 16은, 본 발명의 제8 실시예의 병체를 나타내고, 도 14는 정면도, 도 15는 바닥면도이다. 이 병체(1)의 전체적인 형상은, 도 9, 10에 나타나는 병체와 대략 동일하고, 돌출조(33)의 형상은, 돌출 높이 H가 2mm, 폭 W가 8mm로 상술한 제7 실시예의 병체와 동일하다.

도 16(a)는 제8 실시예의 병체의, 또한 (b)는 상술한 제7 실시예의 병체의 둘레가장자리부(12)와 돌출조(33) 근방의 주요부 확대 종단면이다.

바닥부(5)의 형상은, 양 병체 모두 힐 벽부(11)로부터 둘레가장자리부(12)를 사이에 두고 돌출조(33)가 연이어 형성되어 있으며, 또한, 둘레가장자리부(12)의 안둘레가장자리와 돌출조(33)의 바깥둘레 가장자리의 경계 부분에는 바닥면벽을 상방, 내부 방향으로 단차 형상으로 함몰시켜 형성한 홈 형상 오목부(38)가 배치되어 있다.

양 병체 모두 둘레가장자리부(12)의 폭 Wp는 3mm로 하고 있지만, 제7 실시예의 병체에서는 이 둘레가장자리부(12)가 수평 형상으로 환상 평탄부(12a)로 하고 있는데 비하여, 제8 실시예의 병체에서는 도 16(a)에서 보여지듯이, 둘레가장자리부(12)를, 병체의 중심축 방향을 향해서 기울기 상방으로 경사지는 경사면 형상으로 하고 있는 것이 특징이다.

그리고 이 경사면의 경사의 정도를, 둘레가장자리부(12)의 하단(12b)과 안둘레 가장자리의 고저차 h(도 16(a) 참조)로 나타내면, 그 고저차 h를 0.5mm로 하고 있다.

여기서, 고온 충전 공정에서, 고온의 내용액을 충전하여 캡에 의해 밀폐한 직후, 병체를 형성하는 합성수지가 연화하는 것과, 병체 안이 가압 상태가 되는 것이 어울러, 병체의 바닥벽이 하방을 향하여(도 16(a) 중의 속이 빈 화살표의 방향) 팽출 형상으로 변형하는, 소위, 바닥 쏠림 현상이 발생한다.

이 바닥 쏠림 현상은, 내용액의 충전 온도가 높아질수록, 또한 병체의 벽두께를 얇게 할수록 커지며, 어느 정도까지 커지면, 병체 안이 감압 상태가 되었을 때에, 함몰 변형부(37)의 함몰 형상의 상방 변위가 불균일하게 치우쳐 발생하게 되고, 그 결과 감압 흡수 기능이 충분히 발휘되지 않고, 게다가 둘레가장자리부에서 국부적인 변형이 발생하여, 병체의 자립성이 손상된다고 할 우려가 있다.

실시예 8의 병체는 상기와 같은, 내용액의 충전 온도가 더 고온화되는 것, 병체의 벽두께가 더 얇아지는 것에 대응하기 위한 것으로, 둘레가장자리부(12)를 도 16(a)에서 보여지는 바와 같이 경사 형상으로 하는 것에 의해, 상기의 바닥 쏠림 현상을 효과적으로 억제하도록 한 것이다.

한편, 둘레가장자리부(12)의 경사를 너무 크게 하면, 바닥 쏠림은 충분히 억제할 수 있지만, 한편, 감압시에 함몰 변형부(37)의 함몰 형상의 상방 변위가 하기 어려워져, 감압 흡수 기능이 충분히 발휘되지 않게 된다.

따라서, 둘레가장자리부(12)의 폭 Wp는, 감압시에의 함몰 변형부(37)의 함몰 형상의 상방 변위 후의 접지부로서의 기능을 고려하여 2∼4mm(제8 실시예의 병체에서는 3mm로 하고 있음)의 범위로 하고, 고저차 h를 0.2∼0.8mm(제8 실시예의 병체에서는 0.5mm로 하고 있음)의 범위로 함으로써, 바닥 쏠림을 효과적으로 억제하면서 감압 흡수 기능을 충분히 발휘시킬 수 있다

또한, 홈 형상 오목부(38)의 배치는 필요에 따라서 배치할 수 있고, 그 폭, 홈 깊이 등의 형상은 적절히 결정할 수 있는 것이다. 또한, 둘레가장자리부(12)를 수평 평탄 형상으로 할 것인지, 경사면으로 할 것인지, 경사의 정도를 어느 정도로 할 것인지는, 내용액의 충전 온도, 두께가 얇아진 정도 등을 고려하여 적절히 결정할 수 있는 것이다.

이상, 실시예에 따라 본 발명의 구성과 그 작용 효과에 대하여 설명했지만, 본 발명의 실시형태는 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, 도 17은 도 9, 10에 나타낸 제3 실시예의 병체(1)의 바닥부(5)의 형상의 다른 예를 나타내는 것으로서, 도면 중의 (a), (b), (c)에 나타낸 바와 같이, 사용 목적에 따라 다양한 변형예로 할 수 있다.

제3 실시예의 병체에서는 함몰 오목부(15)의 평단면 형상을 정삼각 형상으로 이방성이 있는 형상으로 했지만 물론, 도 17(a)에 나타낸 바와 같이 그 평단면 형상을 원형상으로 할 수도 있고, 또한 도 17(b)에 나타낸 바와 같이 단차부(34)의 부분을 다각형상으로 할 수도 있다.

또한, 돌출조(33)의 폭, 돌출 높이 등의 형상은 병체의 크기나 두께, 병체의 자립성 등을 고려하는 동시에, 바닥면벽의 변형의 용이성 등의 변형 형태에 관한 계산이나 시험 결과를 근거로 적절히 설정할 수 있다. 또한, 돌출조(33)는 상기 실시예와 같이 둘레 돌출조(33a)로 하는 것에 한정되는 것이 아니고, 도 17(c)에 나타낸 바와 같이, 다수의(도 17(c)의 예에서는 8개)의 돌출조(33)를 틈부(33K)를 사이에 두고 둘레 형상으로 배치하는 구성으로 할 수도 있다.

[산업상 이용가능성]

본 발명의 합성수지제 병체는, 몸통부에 감압 흡수 패널을 형성하는 경우 없이, 바닥부의 함몰 형상의 변형으로 충분한 감압 흡수 기능을 발휘하면서, 자립성과 함께 함몰 변형 상태로부터의 충분한 복원성을 가지는 것으로, 고온 충전을 필요로 하는 병체 분야에서의 용도의 더 넓은 영역에서의 전개가 기대된다.

1 ; 병체
2 ; 입구통부
3 ; 어깨부
4 ; 몸통부
5 ; 바닥부
7 ; 둘레홈 리브
11 ; 힐 벽부
12 ; 둘레가장자리부
12a ; 환상 평탄부
12b ; (둘레가장자리부의) 하단
12g ; 접지부
13 ; 반전벽부
14 ; 둘레 리브벽부
14a ; 링 형상 평탄부
14b ; 둘레홈
14c ; 둘레 단차부
15 ; 함몰 둘레벽부
16 ; 함몰 오목부
17 ; 함몰부
19 ; 방사상 리브
21 ; 캡
33 ; 돌출조
33k ; 틈부
33a ; 둘레 돌출조
33t ; 선단 평탄부
33s ; 측부
34 ; 단차부
37 ; 함몰 변형부
38 ; 홈 형상 오목부
101 ; 병체
102 ; 입구통부
103 ; 어깨부
104 ; 몸통부
107 ; 둘레홈 리브
111 ; 힐 벽부
112 ; 둘레가장자리부
112g ; 접지부
113 ; 반전벽부
115 ; 함몰 둘레벽부
116 ; 함몰 오목부
117 ; 함몰부
V(Vr, Vp) ; 꺾인 금
H ; 돌출 높이
W ; (돌출조의) 폭
Wp ; (둘레가장자리부의) 폭
Lf ; 액면

Claims (17)

1. 2축 연신 블로우 성형된 합성수지제 병체로서, 바닥부(5)의 바닥면에, 둘레가장자리부(12)에 형성한 접지부(12g)의 안둘레단을 기단으로 하여, 감압시에 병체 내부 방향으로의 함몰 변형이 가능하도록 바닥면벽을 병체의 내부 방향으로 함몰시켜 형성한 함몰부(17)를 가지며,
   상기 함몰부(17)는, 둘레가장자리부에 상기 접지부(12g)의 안둘레단 바로 근방으로부터 기립 형상으로 형성되는 함몰 둘레벽부(15)와, 중앙부에 배치되는 함몰 오목부(16)와, 상기 함몰 오목부(16)의 기단부에 연결하여, 변형전은 병체의 중심축 방향에 수직하며, 내압 감소시에 반전 변형하는 링 형상의 반전벽부(13)와, 상기 함몰 둘레벽부(15)의 상단부와 상기 반전벽부(13)와의 사이에 배치되어, 둘레 리브로서의 기능을 발휘하는 둘레 리브벽부(14)를 가지고,
   상기 함몰 오목부(16)는, 그 평탄면 형상을 함몰 오목부(16)의 상단의 원형으로부터 3개의 방사상 리브(19)의 정점에 의해 형성되는 바닥부의 정삼각형까지 변화하는 형상으로 한 것을 특징으로 하는 합성수지제 병체.
2. 제 1 항에 있어서,
   둘레 리브벽부(14)는, 평탄하고 링 형상의 링 형상 평탄부(14a)로 한 합성수지제 병체.
3. 제 1 항에 있어서,
   둘레 리브벽부(14)를, 둘레홈(14b)으로 한 합성수지제 병체.
4. 제 1 항에 있어서,
   둘레 리브벽부(14)를, 둘레 단차부(14c)로 한 합성수지제 병체.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   원통 형상의 몸통부(4)에 복수의 둘레홈 리브(7)를 형성한 환형 병체로 한 합성수지제 병체.
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