JP5397805B2 - 合成樹脂製丸形壜体 - Google Patents

Description

本発明は、合成樹脂製丸形壜体、より詳しくは高温の内容液を充填した後の冷却に伴う減圧によって生じる壜体の減容変形を、胴部に形成した減圧吸収パネルにより吸収するようにした合成樹脂製丸形壜体に関する。

従来より、ポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと記す。）樹脂製の二軸延伸ブロー成形壜体（以下ＰＥＴボトルと記す。）は、優れた透明性、機械強度、耐熱性、ガスバリア性等を有し、各種飲料用の容器として広く利用されている。また従来、殺菌を必要とするたとえば果汁飲料、お茶等の内容液のＰＥＴボトルへの充填方法として、所謂高温充填と呼ばれる方法があり、９０℃前後の温度で内容液を壜体に充填し、キャップをして密封後、冷却するものであり、壜体内がかなりの減圧状態となる。

このため、上記のような高温充填を伴う用途については、胴部に意図的に減圧により陥没状の変形が容易な領域である、所謂減圧吸収パネルを形成して、減圧時にこの減圧吸収パネルを陥没状に変形させることにより、良好な外観を保持すると共に、減圧吸収パネル以外の部分で壜体としての剛性を確保して、壜体の搬送ライン、積重保管、自販機内等におけるトラブルがないようにしている。

たとえば特許文献１には減圧吸収パネルを有する比較的小型の丸形壜体についての記載がある。図４にこの特許文献１の実施例で示される壜体を示すが、この壜体１０１は容量が３５０ｍｌの丸形のＰＥＴボトルであり、口筒部１０２、肩部１０３、胴部１０４および底部１０５から形成され、胴部１０４の上端部と下端部の高さ位置に周溝１０６が形成され、この周溝１０６の間に６ケの減圧吸収パネル１１２が陥没状に形成されている。

この減圧吸収パネル１１２は、略平板状であり、壜体１０１内が減圧状態になった際には、容易に内側に陥没状に変形可能であるので、外観上において、壜体が歪に変形した感じを与えることなく、すなわち目立たないように減圧状態を吸収（緩和）する機能（以下、減圧吸収機能と記す。）を発揮することができる。また減圧吸収パネル１１２間に残存形成される柱部１１３は壜体としての剛性と座屈強度を担う。

特開２００５−１３２４５２号公報

ここで、上記図４に示されるような３５０ｍｌ程度の比較的小さな容量のＰＥＴボトルでは、減圧吸収パネルを形成できる範囲が限定される。
一方、省資源コストの点から壜体の軽量化すなわち周壁の薄肉化が求められており、減圧吸収機能と壜体としての剛性のバランスを考慮し、要求される性能の限界に近い領域で形状設計がなされている。

このため、減圧吸収パネルを囲む周壁領域までにも陥没状の変形を進展させて減圧吸収機能を高くしようとすると、減圧の程度が少し大きな用途では、当該周壁領域で局部的に陥没状の塑性変形が発生し、外観が歪になり、その結果、かえって減圧吸収機能を低下させてしまうと云う問題が生ずる。

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、胴部周壁に減圧吸収パネルを配設した合成樹脂製丸形壜体において、減圧時において発生する減圧吸収パネルを囲む周壁における局部的な陥没状の塑性変形を効果的に抑制するための周壁構造の創出を課題とするものである。

上記技術的課題を解決する手段の内、本発明の主たる構成は、
円筒状の胴部の上端にテーパー筒状の肩部を介して口筒部を起立設し、胴部の周壁の所定の高さ範囲に、段部により周囲を囲って陥没形成した矩形状の減圧吸収パネルを複数、周方向に並列形成し、隣接する減圧吸収パネルの間に柱部を残存形成した合成樹脂製丸形壜体において、
減圧吸収パネルの上端隅に位置する角部を角取することにより減圧吸収パネルの上端部を台形状にして柱部の上端部を上方に向けて拡幅した拡幅部とし、
あるいは減圧吸収パネルの下端隅に位置する角部を角取することにより減圧吸収パネルの下端部を倒立した台形状にして柱部の下端部を下方に向けて拡幅する拡幅部とし、
若しくは減圧吸収パネルの上端隅に位置する角部を角取することにより減圧吸収パネルの上端部を台形状にして柱部の上端部を上方に向けて拡幅した拡幅部とすると共に、減圧吸収パネルの下端隅に位置する角部を角取することにより減圧吸収パネルの下端部を倒立した台形状にして柱部の下端部を下方に向けて拡幅する拡幅部とし、
柱部の、上端部の拡幅部あるいは下端部の拡幅部、若しくはその双方の拡幅部に凹リブを陥没形成し、
凹リブの形状を、この凹リブの左右の側部が柱部の上端部あるいは下端部の拡幅部の形状に沿う三角形状若しくは台形状とすると云うものである。

本願の発明者らは、減圧時において減圧吸収パネルの陥没状の変形がその周縁部にどのように進展していくかを観察するなかで、矩形状の減圧吸収パネルの四隅の角部を介して、柱部の上端部あるいは下端部近傍領域に陥没状の変形が進展し、さらに減圧度が高くなると、多くの場合、当該領域で局部的な陥没状の塑性変形が発生することを見出し、上記構成を創出するに至った。

すなわち、上記構成により減圧吸収パネルの四隅に隣接する、柱部の上端部近傍領域と下端部近傍領域に凹リブを陥没形成することにより、当該領域に進展してくる陥没状の変形を効果的に周辺に分散して、上記した角部近傍における局部的な陥没状の塑性変形を効果的に抑制することができ、
その結果、減圧吸収パネルを囲む周壁における緩やかな陥没状の変形も含めて壜体全体としての減圧吸収機能を向上させることが可能となる。

なお、凹リブの配設態様は、壜体の形状、減圧吸収パネルの面積、形状、配設位置等を考慮して、柱部の上端部近傍領域あるいは下端部近傍領域のいずれか一方に配設することもできるし、双方に配設することもできる。
また、凹リブの大きさ、その形状についても減圧吸収パネルの角部の形状等を考慮して適宜設定することができる。

たとえば、比較的小さな容量の壜体では、減圧吸収パネルの面積を最大限大きくするために、減圧吸収パネルを胴部の上端部近傍から下端部近傍にかけての高さ範囲に亘って形成する場合が多いが、
このような減圧吸収パネルの配設態様では、減圧吸収パネルの下端部近傍での変形が、その直下に位置する剛性の高い底部により抑制されるため、肩部という比較的変形し易い部位に隣接する柱部の上端部近傍領域に凹リブを形成するのが効果的である。

そして、減圧吸収パネルの上端隅に位置する角部を角取することにより減圧吸収パネルの上端部を台形状にして柱部の上端部を上方に向けて拡幅した拡幅部とし、
あるいは減圧吸収パネルの下端隅に位置する角部を角取することにより減圧吸収パネルの下端部を倒立した台形状にして柱部の下端部を下方に向けて拡幅する拡幅部とし、
若しくは減圧吸収パネルの上端隅に位置する角部を角取することにより減圧吸収パネルの上端部を台形状にして柱部の上端部を上方に向けて拡幅した拡幅部とすると共に、減圧吸収パネルの下端隅に位置する角部を角取することにより減圧吸収パネルの下端部を倒立した台形状にして柱部の下端部を下方に向けて拡幅する拡幅部とし、
凹リブの形状を、左右の側部が柱部の上端部あるいは下端部の拡幅部の形状に沿
う三角形状若しくは台形状とすることにより、減圧時における当該領域での陥没状の塑性変形をより効果的に抑制することが可能となる。

なお、上記した角部の角取りによる拡幅部分についても、壜体の外観、容量、必要とされる剛性、減圧吸収パネルの面積、形状、配設位置等を考慮して、柱部の上端部と下端部のいずれか一方に配設することもできるし、双方に配設することもできる。

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。
本発明の主たる構成を有するものにあっては、減圧吸収パネルの四隅に隣接する、柱部の上端部近傍領域と下端部近傍領域に凹リブを陥没形成することにより、当該領域に進展してくる陥没状の変形を効果的に周辺に分散して、上記した角部近傍における局部的な陥没状の塑性変形を効果的に抑制することができ、
その結果、減圧吸収パネルを囲む周壁における緩やかな陥没状の変形も含めて壜体全体としての減圧吸収機能を向上させることができる。

本発明の合成樹脂製丸型壜体の一実施例を示す正面図である。 図１中のＡ−Ａ線に沿って示す凹リブ近傍の断面図である。 比較例の合成樹脂製丸型壜体を示す正面図である。 従来例の壜体を示す正面図である。

以下、本発明の実施例に沿って、図面を参照しながら説明する。
図１、図２は本発明の合成樹脂製丸形壜体の一実施例を示すものであり、図１は正面図、図２は図１中のＡ−Ａ線に沿って示す凹リブ近傍の断面図である。
この壜体１はＰＥＴ樹脂製の二軸延伸ブロー成形品であり、口筒部２、テーパー筒状の肩部３、円筒状の胴部４、底部５を有し、通称容量が３５０ｍｌの小型の丸形ボトルである。また、口筒部２は熱結晶化処理により白化した状態である。

胴部４の上端部と下端部には壜体１の横方向の剛性を大きくするために周溝６が形成され、この周溝６の間に、周囲を段部１１により囲うようにして、縦長矩形状の減圧吸収パネル１２が６ケ周方向に並列状に陥没形成されている。
そして、隣接する減圧吸収パネル１２の間に、壜体１の剛性と座屈強度を担う柱部１３が残存形成されている。

また、本実施例の減圧吸収パネル１２では、その四隅に位置する角部１２ｃを角取するようにしている。特に上部の角部１２ｃでは大きく角取りした形状としており、この上端部近傍で柱部１３は上方に向けて大きく拡幅している。
テーパー筒状の肩部３から胴部４の上端部にかけての部分は横方向の外力に対して比較的容易に変形し易い領域であるが、柱部１３の上端部をこのような拡幅部分とすることにより、上部の周溝６の作用効果も相俟って、当該領域における横方向の外力に対する剛性を高くすることができる。

そして、この柱部１３の上端部近傍には、その左右の側部が拡幅部分の形状に沿うようして、逆三角形状の凹リブ１５が陥没形成されている。（図１および図２の断面図参照）

次に、図３に示される、凹リブ１５を形成していない点を除いて、図１に示される実施例の壜体１と同様な形状をした比較例の壜体１を用意し、これら実施例と比較例の丸形壜体について、９０℃の内容液を充填後、冷却して減圧状態としてその変形状態をみた。
その結果、凹リブ１５が陥没形成されていない図３の比較例の壜体では、図３中、ハッチングで示される領域Ｆ部分で柱部１３が陥没状に塑性変形し、そのため製品に必要とされる減圧吸収機能が発揮されなかった。

一方、実施例の壜体１では、凹リブ１５の作用効果が発揮され、減圧吸収パネル１２の角部１２ｃを介して柱部１３の上端部近傍領域に進展する陥没状の変形を効果的に周辺に分散して、当該領域における局部的な陥没状の塑性変形を効果的に抑制することができ、その結果、減圧吸収パネル１２を囲む周壁における緩やかな陥没状の変形も含めて、製品として十分な減圧吸収機能が発揮されるものであった。

以上、実施例に沿って本願発明の実施形態とその作用効果について説明したが、本願発明はこの実施例に限定されるものではない。
たとえば、凹リブの配設態様は、壜体の形状、減圧吸収パネルの大きさおよび配設位置等を考慮して、柱部の上端部近傍領域あるいは下端部近傍領域のいずれか一方に配設することもできるし、双方に配設することもできる。
また、凹リブの大きさ、その形状についても三角形状の他にもたとえば台形状とする等、角部の形状等を考慮して適宜設定することができる。
また、本実施例では３５０ｍｌと比較的小型の壜体について説明したが、薄肉化への要請が強い中、５００ｍｌ、１リッター程度の壜体においても十分その作用効果が発揮される。

以上説明したように、本発明の合成樹脂製丸型壜体は、周壁を薄肉化するなかで、高温充填用途で必要とされる減圧吸収機能が十分に発揮されるものであり、ＰＥＴボトル等の分野における幅広い用途展開が期待される。

１ ；壜体
２ ；口筒部
３ ；肩部
４ ；胴部
５ ；底部
６ ；周溝
１１；段部
１２；減圧吸収パネル
１２ｃ；角部
１３；柱部
１５；凹状リブ
１０１；壜体
１０２；口筒部
１０３；肩部
１０４；胴部
１０５；底部
１０６；周溝
１１２；減圧吸収パネル
１１３；柱部
F ；領域

Claims (1)

1. 円筒状の胴部(4)の上端にテーパー筒状の肩部(3)を介して口筒部(2)を起立設し、該胴部(4)の周壁の所定の高さ範囲に、段部(11)により周囲を囲って陥没形成した矩形状の減圧吸収パネル(12)を複数、周方向に並列形成し、隣接する前記減圧吸収パネル(12)の間に柱部(13)を残存形成した丸形壜体において、
   減圧吸収パネル(12)の上端隅に位置する角部(12c)を角取することにより該減圧吸収パネル(12)の上端部を台形状にして柱部(13)の上端部を上方に向けて拡幅した拡幅部とし、
   あるいは減圧吸収パネル(12)の下端隅に位置する角部(12c)を角取することにより該減圧吸収パネル(12)の下端部を倒立した台形状にして柱部(13)の下端部を下方に向けて拡幅する拡幅部とし、
   若しくは減圧吸収パネル(12)の上端隅に位置する角部(12c)を角取することにより該減圧吸収パネル(12)の上端部を台形状にして柱部(13)の上端部を上方に向けて拡幅した拡幅部とすると共に、減圧吸収パネル(12)の下端隅に位置する角部(12c)を角取することにより該減圧吸収パネル(12)の下端部を倒立した台形状にして柱部(13)の下端部を下方に向けて拡幅する拡幅部とし、
   前記柱部(13)の、上端部の拡幅部あるいは下端部の拡幅部、若しくはその双方の拡幅部に凹リブ(15)を陥没形成し、
   該凹リブ(15)の形状を、該凹リブ(15)の左右の側部が前記柱部(13)の上端部あるいは下端部の拡幅部の形状に沿う三角形状若しくは台形状としたことを特徴とする合成樹脂製丸形壜体。
   

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