WO2004014744A1 - 合成樹脂製壜体の口筒部 - Google Patents

Abstract

　口筒部の筒壁の外周に付設されたネジ山に、上下方向へのガスの通路となるガス抜き溝を、このネジ山の一部を残して形成して、口筒部全体を熱結晶化により白化させることにより、樹脂流動状態の不均一性に係る不正変形の抑制された状態で口筒部を熱結晶化により白化させて、もって安全性の高い、耐熱容器、耐圧容器、耐熱圧容器等の分野に幅広く対応することのできる口筒部を提供する。

Description

合成樹脂製壜体の口筒部

技術分野 明

本発明は、 ポリエチレンテレフタレート樹脂等により延伸ブロー成形 田

された合成樹脂製壜体の口筒部の構造に関するものである。

背景技術

特開平 1 0— 5 8 5 2 7号公報には、 高温での充填あるいは熱処理ェ 程のある製品たとえばお茶、 果汁飲料用等に使用されるポリエチレンテ レフタレ一ト樹脂製 2軸延伸ブロー成形壜体 （以下 P E Tポトルと記 す。 ） について記載があるが、 お茶、 果汁飲料、 液体調味料等のように 高温での充填あるいは熱処理工程のある製品向けの P E Tポトルでは熱 結晶化処理により熱変形強度が強化された所謂耐熱口筒部が使用される。 図 1 0に上記お茶、 果汁飲料等の用途に使用される代表的な P E Tポ トルの全体形状、 また図 1 1および図 1 2には耐熱口筒部 2 0の代表例 を示すが、 熱結晶化処理により口筒部全体が白化した状態であり、 ネジ 山 2 2の下部には不正操作あるいは誤操作による開栓を防ぐ機能を有し たピルファープルーフキヤップ用のビードリング 2 4と共に、 ネックリ ング 2 5を有するものである。 ここで図 1 1およぴ図 1 2の耐熱口筒部 2 0に施したメッシュによるハツチングは熱結晶化による白化状態を表 す。 （図 1 0ではこのハッチングを省略している。 ）

一方特開平 0 7— 2 6 7 2 3 5号公報には、 炭酸飲料用の P E Tポト ルについての記載があるが、 図 7には炭酸飲料用の用途に使用される P E Tポトルの代表的な全体形状、 また図 8およぴ図 9には図 7の P E T ボトルに使用されている所謂耐圧口筒部 1 0の代表例を示す。

図 7、 8および図 9に示される P E Tポトルでは、 而す圧口筒部 1 0は 熱結晶化処理のない透明な状態であるが、 胴部 1 7を円筒状とし、 複数 の脚 1 8 aを突出した所謂ベタロイド （花弁） 状の底部 1 8とすること により、 壜体自体の耐圧性を向上させると共に、 開栓時における炭酸ガ スの内圧の逃げを良くするガス抜き溝の作用効果を発揮せしめるべく、 耐圧口筒部 1 0のネジ山は、 欠部 1 2 aを有する間欠ネジ山 1 2として いる。

しかしながら近年においては P E Tポトルの用途展開が広がる中で、 耐熱性、 あるいは耐圧性単独でなく、 両者の機能を併せ持つ口筒部が要 求されるようになってきている。

たとえば耐熱口筒部を有した P E Tポトルでは、 内溶液の高温充填あ るいは滅菌のための高温処理後、 室温に戻した状態でボトル內部が減圧 状態となりボトルの筒壁が内部に凹状に変形した状態となる場合がある (この減圧を吸収するために、 ポトルの壁の一部に変形しやすい減圧吸 収パネルを設ける場合が多い （図 1 0中の減圧吸収パネル 2 7 a参 照） ） 力 S、 耐圧口筒部 2 0の間欠ネジ山 1 2における欠部 1 2 aのよう なガス抜き溝に相当する機構がないため、 キャップを取り外した際に外 気がいっきに進入し、 ポトルが減圧状態から復元する力等の影響により 内容液が吹きこぼれ、 衣服等を汚す等のおそれがあった。

また、 炭酸を含まない果汁飲料等のような内容液であっても、 経時変 化によりガスが発生して加圧状態になるケースもあり、 この場合も耐熱 口筒部 2 0では、 キャップ取り外し時に内容液が噴き出すというおそれ があつに。 また、 たとえば図 7に示されるような炭酸飲料用の耐圧性の P E Tポ トルにおいても、 飲料を充填した後の高温の熱シャヮ一による滅菌工程 処理を要する用途も多くなってきており、 前述した内容液の吹きこぼれ、 噴出等の問題も含めて特に耐熱性を有しかつ耐圧口筒部のようなガス抜 き溝に相当する機構^有した口筒部が求められているが、 図 8に示され る様な耐圧口筒部 1 0のネジ山に欠部 1 2 aを形成した口筒部では熱結 晶化に伴う変形が不正に発生し、 キヤップの装着が不良となると共にシ ール性が大幅に低下する、 と云う問題が発生する。

上記問題は主として射出成形時の間欠ネジ山 1 2と欠部 1 2 aにおけ る樹脂流動おょぴ冷却固化挙動の差異に起因して、 筒壁 1 1の上端面の 欠部 1 2 aに対応する部分で凹部、 すなわちひけが発生し、 また外周が 円形から歪んだ形状になるためと考えられる。

また、 間欠ネジ山 1 2の端部近傍に対応する上端面においても 同様にひけが発生する問題もある。

また、 耐圧口筒部 1 0の筒壁 1 1の肉厚も上記ひけ等の不正変 形の大きさに係る要因の一つであり、 肉厚を十分大きくすること によりこの不正変形を抑制することは可能ではあるが、 P E Tボ トルの生産性、 コストダウン、 省資源等の面からも現実的には不 正変形を十分に抑制することのできる肉厚を付与することは困難 である。

そこで、 本発明は、 上記した従来技術における問題点を解消すべく創 案されたもので、 ガス抜き溝状の構造を有し、 かつ熱結晶化による、 ひ け、 変形等の抑制可能な口筒部の構造を技術的課題とし、 もって安全性 の高い、 耐熱容器、 耐圧容器、 耐熱圧容器等の分野に幅広く対応するこ とのできる口筒部を提供することを目的とする。 発明の開示

上記技術的課題を解決する請求項 1記載の発明の手段は、

口筒部の筒壁の外周に付設されたネジ山に、 上下方向へのガスの通路と なるガス抜き溝を、 このネジ山の一部を残して形成すること、 口筒部を 熱結晶化により白化させること、 にある。

前述した従来の耐圧口筒部に見られる間欠ネジ構造において、 口筒部 の上端面の、 ネジ山の欠部に対応する周位置での、 熱結晶化によるひけ (凹部） の発生の理由は次のように推定される。

すなわち 2軸延伸ブロー成形では射出成形による試験管状のプリフォ —ムを使用し、 この射出成形において樹脂はプリフォームの底部から射 出され口筒部上端面に向かって流動するが、 ネジ山のある部分と欠部で は樹脂の流動通路に大きな差異があること、 流動の末端近傍であるため 樹脂温度が低くなっており流動通路の影響による分子配向の違いが大き くなること、 さらには流動の最終段階であるため直後に型締め、 冷却ェ 程となり、 分子配向の緩和のための時間が短く、 流動中に発生した分子 配向状態の相違が成形品に残留してしまい、 この残留した分子配向状態 の影響で、 熱結晶化挙動における収縮量の場所による差が大きく発生す るためと推定される。

ここで、 口筒部の肉厚を十分大きくした場合にはネジ山のある部分と 欠部での樹脂の流動通路の比が小さくなり、 流動中に発生する分子配向 状態の相違を小さくすることができるが、 前述したように P E Tボトル の生産性、 コストダウン、 省資源等の面からの現実的な肉厚の範囲内で はこの分子配向状態の相違を十分に小さくすることは困難である。 請求項 1記載の構成は上記したような推定を基に、 創出したものであ り、 ネジ山におけるガス抜き溝を、 ネジ山の一部を残して形成すること により、 プリフォームの射出成形の際のネジ山部分と、 ガス抜き溝の形 成部分における樹脂の流動状態の差異を小さくすることができ、 熱結晶 化処理による口筒部上端面におけるひけを効果的に抑制することができ る。

また、 従来の耐圧口筒部に見られる間欠ネジ山構造の欠部に相当する 周位置では、 熱結晶化処理により口筒部の壁が外部に膨れ状の変形をし て、 全体として円形から歪んだ形状となる傾向が見られ、 キャップとの 螺合性にも問題が発生するが、 請求項 1の構成により、 この歪みについ ても効果的に抑制することが可能となる。

上記によりガス抜き機能を有した口筒部に、 熱結晶化による耐熱性を 付与した口筒部を提供することができ、 たとえばキャップ開栓時におけ るポトルの減圧状態からの復元力等の影響による内容液の吹きこぼれ、 あるいは加圧状態からのキャップ開放による内溶液の噴き出し等を抑制 することができ、 安全性に優れた口筒部、 さらには壜体状容器を提供す ることができる。

ガス抜き溝形成部分でどの程度の高さ分ネジ山を残すかは、 ひけ、 歪 みの改良効果、 内容物による内圧の発生程度、 ガス抜き、 あるいは減圧 時におけるガスの進入速度を考えて目的に応じて選択することができる。 請求項 2記載の発明の手段は、 請求項 1記載の発明において、 ネジ山 の高さの 1 / 4〜1 / 2を残して、 ガス抜き溝を形成すること、 にある。 請求項 2記載の上記構成により、 ひけ、 歪みの改良効果とガス抜き性 のパランスの取れた口筒部を提供することができる。

請求項 3記載の発明の手段は請求項 1または 2記載の発明において、 ネジ山の、 始端部から 3 6 0 ° の範囲に、 少なくとも 1 箇所、 ガス抜 き溝を形成すること、 にある。

請求項 3記載の上記構成により、 ガス抜き性を確保できると共に、 口 筒部上端面におけるひけの程度を小さくすることができ、 またキャップ との螺合性も安定したものとなる。

請求項 4記載の発明の手段は、 請求項 1、 2または 3記載の発明にお いて、 ガス抜き溝を、 多重に形成されたネジ山に、 上下方向にほぼ直線 状に配列位置させて形成すること、 にある。

通常、 ネジ山は 2〜3重に形成されるが、 請求項 4記載の構成はこの ように重なったネジ山に上下方向にほぼ直線状にガス抜き溝を配列位置 して形成するものであり、 ガス抜きをよりスムーズに達成することがで きる。 なお、 各ガス抜き溝の組み合わせの直線状の配列は、 垂直方向に 特定されるものではなく、 斜め方向となっても差し支えない。

請求項 5記載の発明の手段は、 請求項 1、 2、 3または 4記載の発明 において、 ガス抜き溝の角部を曲率半径 0 . 3 mm以上のアール状の形 状とすること、 にある。

請求項 5記載の上記構成により、 ガス抜き溝の角部をアール状の形状 として、 ネジ山の山頂からガス抜き溝にかけての樹脂の流動が徐々に変 化するようにすることができ、 熱結晶化処理による口'筒部における不正 変形をより効果的に抑制することができる。 なお、 このアール状の形状 の曲率半径は 0 . 3 mm以上、 より好ましくは 0 . 5 mm以上とするの がよい。

請求項 6記載の発明の手段は、 請求項 1、 2、 3、 4または 5記載の 発明において、 口筒部をネジ山の下方にビードリングおよびネックリン グを付設した構造とし、 このビードリングおょぴネックリングを含めて、 口筒部を熱結晶化により白化させたこと、 にある。

請求項 6記載の上記構成では、 口筒部にはネジ山の下方に必要に応じ てビードリングぉよびネックリングが付設され、 このビードリングぉよ びネックリングを含めて口筒部を熱結晶化により白化させるが、 これら ビードリングおよびネックリングにより口筒部の下部に全周に亘つて肉 厚部が形成されるので、 プリフォーム成形時の樹脂流動による分子配向 が緩和される等の要因により、 口筒部上端面におけるひけ、 およぴロ筒 部の外周の円形からの歪みをより確実に抑制することができる。

請求項 7記載の発明の手段は、 請求項 1、 2、 3、 4、 5または 6記 載の発明において、 ネジ山の始端部および終端部を、 幅おょぴ高さを緩 やかに縮小した始端延長部 (4a)および終端延長部 (4b)とすること、 にあ る。

請求項 7記載の上記構成により、 パリソンの射出成形時における、 ネ ジ山の始端部および終端部近傍における樹脂の流動状態の急激な変化を 避けることができ、 始端部および終端部近傍位置に対応する口筒部上端 面でのひけを効果的に抑制することができる。

請求項 8記載の発明の手段は、 請求項 7記載の発明において、 始端延 長部および終端延長部を 3 0 ° 〜1 5 0 ° の中心角度範囲にわたって形 成すること、 にある。

請求項 8記載の上記構成により、 キャップとの螺合性を維持しながら、 端部近傍位置に対応する口筒部上端面でのひけを十分抑制することがで さる。 図面の簡単な説明

図 1は、 本発明の一実施例を施した壜体の全体正面図である。

図 2は、 図 1に示した本発明の実施例の拡大正面図である。

図 3は、 図 1に示した本発明の実施例の拡大背面図である。

図 4は、 図 1に示した本発明の実施例の縦断面図である。

図 5は、 図 1に示した本発明の実施例のネジ山部までを示す平面図で あ 。

図 6は、 図 1に示した本発明の実施例におけるネジ山の展開説明図で ある。

図 7は、 従来の炭酸飲料用の壜体の一例を示す、 全体正面図である。 図 8は、 図 7の壜体の口筒部構造を示す拡大正面図である。

図 9は、 図 7の壜体の口筒部構造を示す縦断面図である。

図 1 0は、 従来の耐熱用壜体の一例を示す全体正面図である。

図 1 1は、 図 1 0の壜体の口筒部構造示す拡大正面図である。

図 1 2は、 図 1 0の壜体の口筒部構造を示す縦断面図である。 発明を実施するための最良の形態

以下、 本発明の一実施例を、 図 1ないし図 6を参照しながら説明する。 図 1は、 本発明の一実施例を施した壜体の全体正面図を示すもので、 壜体は、 ポリエチレンテレフタレート樹脂製の 2軸延伸ブロー成形壜体 で、 有底四角筒形状をした胴部 7の上端に、 四角錐台筒形状をした肩部 8を介して、 本発明による口筒部 1を起立連設している。

口筒部 1は、 円筒形状をした筒壁 2の外周面上半部分に、 ネジ山 3を 略 2卷半の長さで刻設し、 また筒壁 2の外周面下半部分にビードリング 5およびネックリング 6が設けられている。

また、 本実施例の口筒部 1は熱結晶化により白化したものであり、 図 2、 3およぴ図 4の口筒部 1に施したメッシュによるハッチングはこの 白化状態を表したものである。 （図 1および図 5ではこのハッチングを 省略した。 ） なお、 本実施例は口筒部 1のネックリング 6下端直下まで の部分を白化したものであるが、 用途によってはネックリング 6の下端 から肩部 8の上端部にかけての領域をも白化させてもよい。 また、 部分 的に弱白化状態として使用する場合もある。

ネジ山 3にはその一部を残して、 周方向に 4箇所、 上下方向に直線状 に配列位置するようにガス抜き溝 3 aが形成されており、 ネジ山高さ H 1に対して残存高さ H 2は略 1ノ 3の高さとしている。 ここで、 ガス抜 き溝 3 aの角部をアール状の形状として、 ネジ山 3の山頂からガス抜き 溝 3 aにかけて、 樹脂の流動が徐々に変化するようにしている （図 2、 3および図 6参照） 。 なお、 このアール状の形状の曲率半径は 0 . 3 m m以上、 より好ましくは 0 . 5 mm以上とするのがよい。

なお、 上記したガス抜き溝 3 aの形成場所、 個数、 またネジ山 3の残 存高さ H 2等は、 ひけ、 歪みの改良効果、 内容物による内圧の発生程度、 ガス抜け効果を考え、 目的に応じて選択することができるものである。 ネジ山 3の上端部である始端部およぴ下端部である終端部を、 本実施 例では 9 0 ° の中心角度範囲にわたって幅および高さを緩やかに縮小す るようにした、 始端延長部 4 aおよび終端延長部 4 bとしている。 （図 2、 3および 6参照） なお、 始端延長部 4 aおよび終端延長部 4 の形 成範囲は 9 0 ° に限定されるものでなく、 ひけの改良効果、 キャップと の螺合性等を考慮して選択できるものであり、 通常 3 0 ° 〜1 5 0 ° の 範囲で十分な効果を得ることができる。

ここで、 図 8およぴ図 9に示した従来の耐圧口筒部 1 0を熱結 晶化して白化させた場合には、 口筒部 1 0の上端面の、 間欠ネジ 山 1 2の欠部 1 2 aおよぴネジ山の端部 1 3に対応する位置でひ け （凹み） が発生し、 キャップ螺合時のシール性が不良と成った 、 本実施例の口筒部 1はキャップ螺合時のシール性が確実に確 保されるものであり、 本発明のガス抜き溝 3 aの形状および始端 延長部 4 a、 終端延長部 4 bの効果が確認され、 従来の耐圧口筒 部と略同様の形状の口筒部に耐熱性を付与して使用することがで きるようになった。

なお、 本発明の作用効果は、 上記実施例に記載した形状に限定される ものでなく、 間欠ネジ山状の形状を有した口筒部で、 一般的に発揮され るものであり、 たとえばビードリング、 ネックリングのない口筒部であ つても、 ガス抜き溝 3 aにおいて、 残部高さ H 2を適正に設定すること により、 口筒部の上端面のひけを効果的に抑制することができると共に、 口筒部の外周の円形からの不正な歪みを小さく抑制することができる。 発明の効果

本発明は、 上記した構成となっているので、 以下に示す効果を奏する。 請求項 1記載の発明にあっては、 ネジ山の一部を残し、 ガス抜き溝を 形成することにより、 ネジ山部分と、 ガス抜き溝の形成部分における樹 脂の流動状態の差異を小さくすることができ、 熱結晶化処理による口筒 部上端面におけるひけ、 および口筒部の円形からの歪み等の不正変形を 効果的に抑制することができる。

上記によりガス抜き機能を有した口筒部に、 熱結晶化による耐熱性を 付与した口筒部を提供することができ、 たとえばキャップ取り外し時に おけるボトルの減圧状態からの復元力等の影響による内容液の吹きこぼ れ、 あるいは加圧状態からのキヤップ開放による内溶液の噴き出し等を 抑制することができ、 安全性に優れた口筒部、 さらには壜体状容器を提 供することができる。

請求項 2記載の発明にあっては、 ネジ山の高さの 1 / 4〜 1 / 2を残 して、 ガス抜き溝を形成することにより、 ひけ、 歪みの改良効果とガス 抜き性のパランスの取れた口筒部を提供することができる。

請求項 3記載の発明にあっては、 ネジ山の、 始端部から 3 6 0 ° の範 囲に、 少なくとも 1 箇所、 ガス抜き溝を形成することにより、 ガス抜 き性を確保できると共に、 口筒部の不正変形を小さくすることができ、 またキャップとの螺合性も安定したものとなる。

請求項 4記載の発明にあっては、 ガス抜き溝を、 多重に形成されたネ ジ山に、 上下方向にほぼ直線状に配列位置させて形成することにより、 ガス抜きをよりスムーズに達成することができる。

請求項 5記載の発明にあっては、 ガス抜き溝の角部をアール状の形状 として、 ネジ山の山頂からガス抜き溝にかけての樹脂の流動が徐々に変 化するようにすることができ、 熱結晶化処理による口筒部における不正 変形をより効果的に抑制することができる。

請求項 6記載の発明にあっては、 ビードリングおよびネックリングに より口筒部の下部に全周に亘つて肉厚部が形成されるので、 プリフォー ム成形時の樹脂流動による分子配向が緩和される等の要因により、 口筒 部上端面におけるひけ、 および口筒部の外周の円形からの歪みをより碓 実に抑制することができる。 .

請求項 7記載の発明にあっては、 幅および高さを緩やかに縮小して形 成した始端延長部および終端延長部を設けることにより、 ネジ山の端部 近傍における樹脂の流動状態の急激な変化を避けることができ、 口筒部 の不正変形をより抑制することができる。

請求項 8記載の発明にあっては、 始端延長部および終端延長部を 3 0 ° 〜1 5 0 ° の中心角度範囲にわたって形成することにより、 キヤッ プとの螺合性を維持しながら、 口筒部の不正変形を抑制することができ る。

Claims

請求の範囲

1. 口筒部 (1)の筒壁 (2)の外周に付設したネジ山 (3)に、 上下方向への ガスの通路となるガス抜き溝 （3a) を該ネジ山 (3)の一部を残して形成 し、 口筒部 (1)を熱結晶化により白化させた、 合成樹脂製壜体の口筒部。

2. ネジ山 (3)の高さの 1/4〜1Z2を残して、 ガス抜き溝 (3a)を 形成した、 請求項 1記載の合成樹脂製壜体の口筒部。

3. ネジ山 (3)の、 始端部から 360° の範囲に、 少なくとも 1 箇所、 ガス抜き溝 (3a)を形成した、 請求項 1または 2記載の合成樹脂製壜体の 口筒部。

4. ガス抜き溝 (3a)を、 多重に形成されたネジ山 (3)に、 上下方向に ほぼ直線状に配列位置させて形成した、 請求項 1、 2または 3記載の合 成樹脂製壜体の口筒部。

5. ガス抜き溝 (3a)の角部を曲率半径 0. 3 mm以上のアール状の形 状とした、 請求項 1、 2、 3または 4記載の合成樹脂製壜体の口筒部。

6. 口筒部 (1)をネジ山 (3)の下方にビードリング (5)およびネックリン グ (6)を付設した構造とし、 該ビードリング (5)およびネックリング (6)を 含めて、 口筒部 (1)を熱結晶化により白化させた、 請求項 1、 2、 3、 4または 5記載の合成樹脂製壜体の口筒部。

7. ネジ山の (3)の始端部おょぴ終端部を、 幅おょぴ高さを緩やかに 縮小した始端延長部 (4a)および終端延長部 (4b)とした、 請求項 1、 2、 3、 4、 5または 6記載の合成樹脂製壜体の口筒部。

8. 始端延長部 (4a)および終端延長部 (4b)を 30° 〜1 50° の中心 角度範囲にわたって形成した、 請求項 7記載の合成樹脂製壜体の口筒部