JP2023183178A - 合成樹脂製容器 - Google Patents

Abstract

【課題】横剛性が高められた容器を提供する。【解決手段】口部２、肩部３、胴部４、及び底部５を備え、胴部４が、胴部主面部４１、胴部側面部４２、及び胴部コーナー部４３を含み、胴部コーナー部４３の横断面形状が、胴部コーナー部４３の対角位置から胴部主面部４１に向かう主面側円弧部４３ａ、及び胴部コーナー部４３の対角位置から胴部側面部４２に向かう側面側円弧部４３ｂを含み、胴部４の最大胴径部において、胴部４の長径をＤ１、同短径をＤ２、同対角径をＤ３としたときに、１．１３≦Ｄ１／Ｄ２≦１．２３、及び１．０６≦Ｄ３／Ｄ１≦１．１２で表される関係が成り立ち、主面側円弧部４３ａの曲率半径をＲａ、側面側円弧部４３ｂの曲率半径をＲｂとしたときに、０．６５×Ｒｂ≦Ｒａ≦１．１５×Ｒｂで表される関係が成り立つ容器１。【選択図】 図５

Description

本発明は、合成樹脂製容器に関する。

従来、ポリエチレンテレフタレートなどの熱可塑性樹脂を用いて、射出成形や圧縮成形などによって有底筒状のプリフォームを作製し、このプリフォームを二軸延伸ブロー成形によってボトル状に成形してなる合成樹脂製容器が、各種飲料品、各種調味料等を内容物とする容器として広い分野で利用されている。

この種の合成樹脂製容器にあっては、従前より、その軽量化や、使用樹脂量の削減による低コスト化のために、可能な限り容器を薄肉に成形する試みがなされている。近年にあっては、このような薄肉化の要求が益々厳しくなってきており、薄肉化が進むほど容器の剛性が低下し、外部から加わる衝撃によって、容器形状が不定形状に変形することによる外観不良が生じてしまう虞がある。

例えば、内容物を充填する充填ラインにあっては、容器が互いに押し合った状態で搬送されるため、いわゆる、ラインプレッシャーが容器に対して横方向から加わる。また、箱詰めされた状態で輸送されるに際しても、輸送時の振動などによって、箱の中で隣接する容器どうしがぶつかり合うことによっても、容器に対して横方向からの衝撃が加わることになる。このような横方向からの衝撃に対して、特許文献１では、角部が面取りされた角筒状の容器において、容器の柱部を形成する角部壁面と胴部壁面が交差する稜線部分が変形し、凹部や折れ目が形成されるという問題を解決するために、かかる稜線上に縦リブを配設するようにしている。

特開２００６－３２７６７７号公報

本発明者らは、上記背景技術に鑑みて、軸方向に沿って稜線が明瞭にあらわれるような容器形状となっていなければ、もとより稜線が変形し、凹部や折れ目が形成されるという問題は生じないと考え、軸方向に沿って稜線が明瞭にあらわれない容器形状とした上で、横剛性が高められた容器を提供するべく鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに至った。

本発明に係る合成樹脂製容器は、口部、肩部、胴部、及び底部を備える合成樹脂製容器であって、前記胴部が、胴部主面部、胴部側面部、及び前記胴部主面部と前記胴部側面部との間に位置する胴部コーナー部を含み、前記胴部コーナー部の横断面形状が、前記胴部コーナー部の対角位置から前記胴部主面部に向かう主面側円弧部、及び前記胴部コーナー部の対角位置から前記胴部側面部に向かう側面側円弧部を含み、前記胴部の最大胴径部において、前記胴部の長径をＤ１、同短径をＤ２、同対角径をＤ３としたときに、１．１３≦Ｄ１／Ｄ２≦１．２３、及び１．０６≦Ｄ３／Ｄ１≦１．１２で表される関係が成り立ち、前記主面側円弧部の曲率半径をＲａ、前記側面側円弧部の曲率半径をＲｂとしたときに、０．６５×Ｒｂ≦Ｒａ≦１．１５×Ｒｂで表される関係が成り立つ構成としてある。

本発明によれば、最大胴径部における横剛性を高めることができる。

本発明の実施形態に係る合成樹脂製容器の概略を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る合成樹脂製容器の概略を示す正面図である。 本発明の実施形態に係る合成樹脂製容器の概略を示す側面図である。 本発明の実施形態に係る合成樹脂製容器の概略を示す平面図である。 図２のＡ－Ａ端面図である。 図２のＢ－Ｂ端面図である。 図２のＣ－Ｃ端面図である。 図４のＤ－Ｄ端面図である。 図４のＥ－Ｅ端面図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態に係る合成樹脂製容器の概略を示す斜視図であり、図２は、同正面図、図３は、同側面図、図４は、同平面図である。これらの図に示す容器１は、曲面が多用された容器形状を有しており、その曲率半径が変化する境界などを線で示しているが、図中、軸方向に沿って示される線は、容器１の表面に明瞭にあらわれる稜線を示すものではない。
また、図５は、図２のＡ－Ａ端面図、図６は、図２のＢ－Ｂ端面図、図７は、図２のＣ－Ｃ端面図、図８は、図４のＤ－Ｄ端面図、図９は、図４のＥ－Ｅ端面図であり、これらの端面図にあっては、端面にあらわれる肉厚を適宜省略している。

これらの図に一例として示される容器１は、口部２、肩部３、胴部４、及び底部５を備えており、胴部４が概ね角筒状に形成された容器形状を有している。

このような容器１は、熱可塑性樹脂を使用して、射出成形や圧縮成形などにより有底筒状に成形されたプリフォームを作製し、このプリフォームを二軸延伸ブロー成形などにより所定の容器形状に成形することによって製造することができる。

使用する熱可塑性樹脂としては、ブロー成形が可能な任意の樹脂を使用することができる。具体的には、ポリエチレンテレフタレート，ポリブチレンテレフタレート，ポリエチレンナフタレート，非晶ポリアリレート，ポリ乳酸，ポリエチレンフラノエート又はこれらの共重合体などの熱可塑性ポリエステルが使用でき、特に、ポリエチレンテレフタレートなどのエチレンテレフタレート系熱可塑性ポリエステルが好適に使用できる。これらの樹脂は二種以上混合してもよく、他の樹脂をブレンドしてもよい。ポリカーボネート，アクリロニトリル樹脂，ポリプロピレン，プロピレン－エチレン共重合体，ポリエチレンなども使用できる。
また、プリフォームは、単層に成形するに限らず、容器１に求められる特性に応じて、ガスバリヤー層などを含む多層に成形することもできる。

口部２は、内容物の注入出口となる円筒状の部位であり、口部２の開口端側の側面には、図示しない蓋体を取り付けるためのネジ山２ａが設けられている。
また、口部２には、周方向に沿って外方に突出する環状のネックリング２ｂが設けられている。ネックリング２ｂの直下から、概ね同一径で円筒状に垂下する首下部２ｃを含めて口部２というものとし、このような口部２の下端が、口部２と胴部４との間をつなぐ肩部３に連接している。

胴部４は、容器１の高さ方向の大半を占める部位であり、上端が肩部３に連接し、下端が底部５に連接している。
なお、高さ方向とは、口部２を上にして容器１を水平面に正立させたときに、水平面に直交する方向をいうものとし、この状態（図２に示す状態）で容器１の上下左右及び縦横の方向を規定するものとする。

本実施形態において、胴部４は、角部が丸められた長方形状の横断面形状（中心軸Ｃに直交する面で切断した断面の形状）を有しており、長径方向に沿って配設された横断面形状が直線状の胴部主面部４１、短径方向に沿って配設された横断面形状が直線状の胴部側面部４２、及び胴部主面部４１と胴部側面部４２との間に位置する横断面形状が円弧状の胴部コーナー部４３を含むように成形されている。

胴部４の横断面形状をこのような長方形状とするにあたり、胴部４の長径、短径及び対角径は、高さ方向に沿って一定であってもよい。この場合、その最大胴径部は胴部４の全体に亘るが、胴部４の特定の部位に最大胴径部が位置するように、胴部４の長径、短径及び対角径が高さ方向に沿って変化するようにしてもよい。例えば、図示する例のように、胴部４の長径、短径、及び対角径が、胴部４の高さ方向中央部に向かって小さくなるようにして、胴部４が、高さ方向中央部でくびれた形状となるようにしてもよい。

また、図示する例では、胴部４の肩部側端部と胴部４の底部側端部のそれぞれの横断面形状が同一となるように成形されており、胴部４の上下両端部が最大胴径部となっている。換言すれば、胴部４の最大胴径部が肩部３側と底部５側との両方に位置し、それぞれの最大胴径部における胴部４の長径、短径、及び対角径が、いずれも等しくなるように成形されている（図５及び図６参照）。

ここで、互いに対向する胴部コーナー部４３間の中心軸Ｃを通る離間距離が最大となる位置を対角位置とし、容器１をブロー成形するに際しては、当該対角位置に沿ってパーティングラインが配置されるようにすることができる。そして、それぞれの対角位置を結ぶ線分の長さを胴部４の対角径とする。
なお、図５及び図６において、対角位置を結ぶ当該線分を一点鎖線で示す。

また、胴部４の横断面形状は、より具体的には、その最大胴径部における長径（最大長径）をＤ１、同短径（最大短径）をＤ２、同対角径（最大対角径）をＤ３としたときに、１．１３≦Ｄ１／Ｄ２≦１．２３で表される関係が成り立つ長方形状とするとともに、その角部が、１．０６≦Ｄ３／Ｄ１≦１．１２で表される関係が成り立つように円弧状に丸められている。これにより、軸方向に沿って稜線が明瞭にあらわれないように、胴部主面部４１と胴部コーナー部４３との境界部、及び胴部側面部４２と胴部コーナー部４３との境界部のそれぞれを滑らかに連続させたときに、胴部コーナー部４３が、長径及び短径に対して比較的大きな曲率半径を以て円弧状に丸められた横断面形状となるようにしている。そして、円弧状に丸められた胴部コーナー部４３の横断面形状が、胴部コーナー部４３の対角位置から胴部主面部４１に向かう主面側円弧部４３ａと、胴部コーナー部４３の対角位置から胴部側面部４２に向かう側面側円弧部４３ｂとを含み、胴部４の最大胴径部における主面側円弧部４３ａの曲率半径をＲａ、同側面側円弧部４３ｂの曲率半径をＲｂとしたときに、０．６５×Ｒｂ≦Ｒａ≦１．１５×Ｒｂで表される関係が成り立つように成形されている。

このような本実施形態によれば、充填ラインや、箱詰めされた状態で輸送される際などに、隣接する容器１と当接する最大胴径部において、胴部コーナー部４３が、長径及び短径に対して比較的大きな曲率半径を以て円弧状に丸められていることによって、当該部位における横剛性を高めることができる。また、容器１をブロー成形するに際しては、多くの場合、一端側が支軸に固定されて扇状に開閉するブロー成形型が用いられ、胴部コーナー部４３上にパーティングラインが配置される。このとき、胴部コーナー部４３が曲率半径の大きい円弧状になっていると、型開きに際して、成形型のエッジで胴部コーナー部４３を擦ってしまうなどの不具合が生じてしまう虞がある。本実施例にあっては、胴部コーナー部４３の横断面形状を上記のようにして、その対角位置に沿ってパーティングラインを配置することで、横剛性を損なうことなく、このような不具合を有効に回避することもできる。

さらに、本実施形態にあっては、長径及び短径に対して比較的大きな曲率半径を以て、胴部コーナー部４３を円弧状に丸めて横剛性を高める上で、胴部４の長方形状の横断面形状を維持しつつ、胴部４の全体に占める胴部コーナー部４３の割合を大きくして、平面状の範囲が小さくなるようにするのが好ましい。より具体的には、胴部４の最大胴径部において、胴部主面部４１の周方向に沿った長さＬ１が、胴部４の長径Ｄ１の３０．４～６１．８％であり、胴部側面部４２の周方向に沿った長さＬ２が、胴部４の短径Ｄ２の１７．８～４９．５％であるのが好ましく、胴部４の最大胴径部以外の部位にあっても同様であるのが好ましい。

図示する例において、胴部側面部４２の周方向中央に沿った中心軸Ｃを含む縦断面（図８参照）に着目すると、胴部４に連なる肩部３の下端部は、その縦断面形状が、曲率半径が一定の円弧状に形成された下端側側面円弧部３２ａを含むように成形されている。本実施形態にあっては、かかる縦断面形状において胴部４に向かって曲率半径が変化する部位を基準として、胴部４と肩部３との境界が定められ、当該部位を含む中心軸Ｃに直交する面（図５に示すＡ－Ａ端面を含む面に相当）によって胴部４と肩部３とに区分されるものとする。同様に、胴部４に連なる底部５の上端部は、その縦断面形状が、曲率半径が一定の円弧状に形成された上端側側面円弧部５２ａを含んでおり、かかる縦断面形状において胴部４に向かって曲率半径が変化する部位を基準として、胴部４と底部５との境界が定められ、当該部位を含む中心軸Ｃに直交する面（図６に示すＢ－Ｂ端面を含む面に相当）によって胴部４と底部５とに区分されるものとする。

そして、図示する例のように、胴部４の肩部側端部が最大胴径部となって、肩部３に連なっている場合には、当該最大胴径部における主面側円弧部４３ａの曲率半径Ｒａと側面側円弧部４３ｂの曲率半径Ｒｂのうち、小さい方の曲率半径をＲｍｉｎとし、下端側側面円弧部３２ａの曲率半径をＲｄとしたときに、２．３×Ｒｍｉｎ≦Ｒｄ≦２．７×Ｒｍｉｎで表される関係が成り立っているのが好ましい。

このようにすることで、当該最大胴径部における横剛性をより高めることができ、特に、胴部側面部４２に対して横方向からの衝撃が加わったときに、当該最大胴径部が、その周囲の部位を伴って撓むように変形して荷重が分散され、これにより、当該最大胴径部が潰れたりするのを抑制することができる。さらに、当該最大胴径部が潰れたりしても、荷重が解消されると元の形状に戻ろうとする復元力が発揮されるようにすることができる。例えば、充填ラインにあっては、長径方向が送り方向に沿って搬送されるようにすることで、容器１が倒れ難くすることができるが、そのようにして搬送される場合には、隣接する容器１は、胴部側面部４２側から互いに押し合うことになる。このため、胴部側面部４２に対して横方向からの衝撃が加わったときに、上記のような効果が発揮されるのは、充填ラインにおいて、容器１の変形を抑制する上で特に有効である。

さらに、上記のような効果が、より有効に発揮されるようにするためには、胴部コーナー部４３の対角位置に沿った中心軸Ｃを含む縦断面（中心軸Ｃを含み、互いに対向する胴部コーナー部４３のそれぞれの対角位置を通る面で切断した断面；図９参照）において、肩部３の胴部４に連なる下端部の縦断面形状が下端側コーナー円弧部３３ａを含み、下端側コーナー円弧部３３ａの曲率半径をＲｅとしたときに、上記曲率半径Ｒｍｉｎとの間に、１．２×Ｒｍｉｎ≦Ｒｅ≦１．７×Ｒｍｉｎで表される関係が成り立っているのが好ましい。

また、口部２と胴部４との間をつなぐ肩部３は、その横断面形状が、口部２側から胴部４側に向かって、口部２の横断面形状（円形状の横断面形状）から、胴部４の横断面形状へと連続的に変化するように形成される。その際、肩部３の横断面形状が円形状とされる範囲をできるだけ大きくして、胴部主面部４１側の一部が徐々に扁平となるように変化し（図７参照）、次いで、胴部側面部４２側の一部が徐々に扁平となるように変化していきながら、最終的に胴部４の横断面形状へと連続的に変化していくようにするのが好ましい。
なお、図７において、胴部主面部４１側の一部が扁平となるように変化せず、胴部主面部４１側にあっても円形状が維持されていると仮定した場合の横断面形状を二点鎖線で示す。

このようにすることによっても、上記のような効果が、より有効に発揮されるようにすることができる。そのためには、胴部側面部４２の周方向中央に沿った中心軸Ｃを含む縦断面において、肩部３の下端側側面円弧部３２ａを除く口部２側の縦断面形状が上端側側面円弧部３２ｂを含み、胴部コーナー部４３の対角位置に沿った中心軸Ｃを含む縦断面において、肩部３の下端側コーナー円弧部３３ａを除く口部２側の縦断面形状が上端側コーナー円弧部３３ｂを含み、上端側側面円弧部３２ｂが、口部２側から肩部３の高さ方向中央部付近まで延在して下端側側面円弧部３２ａに連なるとともに、上端側コーナー円弧部３３ｂが、口部２側から肩部３の高さ方向中央部を越えて延在して下端側コーナー円弧部３３ａに連なり、上端側側面円弧部３２ｂの曲率半径と、上端側コーナー円弧部３３ｂの曲率半径とが等しくなるように、肩部３が口部２側から胴部４側に向かって拡径していくようにして、肩部３と胴部４とを滑らかに連続させるのが好ましい。

本実施形態において、図示するような容器形状となるように、重量２８ｇのプリフォームを用いて、口部２を除いた高さ方向に沿った長さが約２２６ｍｍ、内容積が約７２０ｍｌとなるように容器１を作製し、その横剛性を確認した。具体的には、２本の容器１に内容物を充填密封し、これらの胴部側面部４２側を対向させて、２枚の平板の間に挟んで横方向から荷重を平行に加えたところ、２００Ｎの荷重を加えても、外観不良となるような永久変形は認められなかった。

以上、本発明について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、前述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることはいうまでもない。

例えば、図示する例にあっては、胴部４の高さ方向中央部のくびれた部位に、当該部位を把持した際の剛性が確保されるように、二つの周溝部４０が設けられているが、かかる周溝部４０は、必要に応じて省略してもよい。また、容器１を把持する指先の納まりがよくなるように、胴部主面部４１の周方向中央に、周溝部４０に重ねて凹部を設けるようにしてもよい。また、二つの周溝部４０に加えて、さらなる周溝部を設けることもできる。

１ 容器
２ 口部
３ 肩部
３２ａ 下端側側面円弧部
３２ｂ 上端側側面円弧部
３３ａ 下端側コーナー円弧部
３３ｂ 上端側コーナー円弧部
４ 胴部
４１ 胴部主面部
４２ 胴部側面部
４３ 胴部コーナー部
４３ａ 主面側円弧部
４３ｂ 側面側円弧部
５ 底部

Claims (7)

1. 口部、肩部、胴部、及び底部を備える合成樹脂製容器であって、
   前記胴部が、胴部主面部、胴部側面部、及び前記胴部主面部と前記胴部側面部との間に位置する胴部コーナー部を含み、
   前記胴部コーナー部の横断面形状が、前記胴部コーナー部の対角位置から前記胴部主面部に向かう主面側円弧部、及び前記胴部コーナー部の対角位置から前記胴部側面部に向かう側面側円弧部を含み、
   前記胴部の最大胴径部において、
   前記胴部の長径をＤ１、同短径をＤ２、同対角径をＤ３としたときに、
   １．１３≦Ｄ１／Ｄ２≦１．２３、及び１．０６≦Ｄ３／Ｄ１≦１．１２
   で表される関係が成り立ち、
   前記主面側円弧部の曲率半径をＲａ、前記側面側円弧部の曲率半径をＲｂとしたときに、
   ０．６５×Ｒｂ≦Ｒａ≦１．１５×Ｒｂ
   で表される関係が成り立つことを特徴とする合成樹脂製容器。
2. 前記胴部側面部の周方向中央に沿った中心軸を含む縦断面において、前記肩部の前記胴部に連なる下端部の縦断面形状が下端側側面円弧部を含み、
   前記胴部の肩部側端部が最大胴径部となって、前記肩部に連なっており、
   当該最大胴径部における前記主面側円弧部の曲率半径Ｒａと前記側面側円弧部の曲率半径Ｒｂのうち、小さい方の曲率半径をＲｍｉｎとし、前記下端側側面円弧部の曲率半径をＲｄとしたときに、
   ２．３×Ｒｍｉｎ≦Ｒｄ≦２．７×Ｒｍｉｎ
   で表される関係が成り立つ請求項１に記載の合成樹脂製容器。
3. 前記胴部コーナー部の対角位置に沿った中心軸を含む縦断面において、前記肩部の前記胴部に連なる下端部の縦断面形状が下端側コーナー円弧部を含み、
   前記下端側コーナー円弧部の曲率半径をＲｅとしたときに、前記曲率半径Ｒｍｉｎとの間に、
   １．２×Ｒｍｉｎ≦Ｒｅ≦１．７×Ｒｍｉｎ
   で表される関係が成り立つ請求項２に記載の合成樹脂製容器。
4. 前記胴部側面部の周方向中央に沿った中心軸を含む縦断面において、前記肩部の前記下端側側面円弧部を除く前記口部側の縦断面形状が上端側側面円弧部を含み、
   前記胴部コーナー部の対角位置に沿った中心軸を含む縦断面において、前記肩部の前記下端側コーナー円弧部を除く前記口部側の縦断面形状が上端側コーナー円弧部を含み、
   前記上端側側面円弧部が、前記口部側から前記肩部の高さ方向中央部付近まで延在して前記下端側側面円弧部に連なるとともに、前記上端側コーナー円弧部が、前記口部側から前記肩部の高さ方向中央部を越えて延在して前記下端側コーナー円弧部に連なり、前記上端側側面円弧部の曲率半径と、前記上端側コーナー円弧部の曲率半径とが等しくなるように、前記肩部が前記口部側から前記胴部側に向かって拡径している請求項３に記載の合成樹脂製容器。
5. 前記胴部の最大胴径部が前記肩部側と前記底部側との両方に位置し、それぞれの最大胴径部における前記胴部の長径、短径、及び対角径が、いずれも等しい請求項１～４のいずれか一項に記載の合成樹脂製容器。
6. 前記胴部の長径、短径、及び対角径が、前記胴部の高さ方向中央部に向かって小さくなる請求項１～４のいずれか一項に記載の合成樹脂製容器。
7. 前記胴部の最大胴径部において、
   前記胴部主面部の周方向に沿った長さが、前記胴部の長径Ｄ１の３０．４～６１．８％であり、
   前記胴部側面部の周方向に沿った長さが、前記胴部の短径Ｄ２の１７．８～４９．５％である請求項１～４のいずれか一項に記載の合成樹脂製容器。

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