JP5700329B2

JP5700329B2 - 合成樹脂製丸形壜体

Info

Publication number: JP5700329B2
Application number: JP2010105324A
Authority: JP
Inventors: 浩通斉藤; 早川　忠司; 忠司早川
Original assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Current assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Priority date: 2010-04-30
Filing date: 2010-04-30
Publication date: 2015-04-15
Anticipated expiration: 2030-04-30
Also published as: JP2011230829A

Description

本発明は合成樹脂製丸形壜体に関する。

従来から、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や座屈強度を確保して、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７にこの種の比較的小型の丸形壜体の一例を示す。
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の間に段部１１１で周囲を囲うようにして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。また隣接する減圧吸収パネル１１２の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。

一方、壜体の外観に係るデザイン的な要請により胴部に減圧吸収パネルを形成するのを避ける必要がある場合、あるいは、減圧吸収パネルそのものが撓み変形し易い部分であるので、胴部壁の面剛性を高くして胴部に高い保形性を付与する必要のある、自動販売機で販売する等の用途では、たとえば特許文献２にあるように胴部に減圧吸収パネルを形成することなく、底部の底面壁の陥没状の変形により、減圧吸収機能を発揮するようにした合成樹脂製壜体を使用する。

特開２００５−１３２４５２号公報特開２００７−２６９３９２号公報

ここで、上記図７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。また底部の陥没凹部で減圧吸収機能を発揮させる場合でも、同様に十分に減圧吸収機能を発揮させることが困難となる。
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や座屈強度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おり、薄肉化の程度をさらに進めようとすると、テーパー筒状の肩部の周壁が陥没状に変形してしまうと云う問題が発生する。

そこで、本発明は、胴部や底部に減圧吸収パネルや陥没凹部等の減圧吸収機能部を配設した合成樹脂製丸形壜体において、肩部での減圧時における局部的な陥没状の変形を効果的に抑制すると共に、肩部で胴部や底部における減圧吸収機能を補完する機能を発揮させるための周壁構造を創出すること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、
口筒部、テーパー筒状の肩部、円筒状の胴部、そして底部を有し、胴部と底部の少なくとも一方に壜体内の減圧時に減圧吸収機能を発揮する減圧吸収機能部を配設した丸形壜体において、
肩部の周壁に、周囲を段部で囲うようにして上方に向かって縮幅する角取りした三角形状の肩パネルを５ケ、周方向に並列状に陥没形成し、隣接する前記肩パネルの間に肩柱部を残存形成し、
陥没形成される肩パネルの縦断面において、肩パネルの下端部における段部の段差を上端部に比較して大きくする、
と云うものである。

本願の発明者らが、壜体のさらなる軽量化すなわち周壁の薄肉化に係る検討をするなかで、周壁をかなりの程度まで薄肉化した壜体では、壜体内での減圧度の上昇に伴ってテーパー筒状の肩部の周壁が、略一定の変形態様で変形することが分かった。詳述すると、肩部の周壁が、周方向に並列状の５ケ所で陥没変形が発生し、肩部の周壁を上面からみると、変形前の円形から５角形状に変形することを見出した。
減圧時に肩部の周壁の変形は、周方向に並列状の複数の箇所で局部的に陥没しながら進行するが、周壁が奇数角形状になることにより変形が安定化する。変位量が大きくなるため３角形状には変形し難いので、その結果、肩部の周壁が多くの場合５角形状に変形するものと推察される。

上記本発明の主たる構成は、この減圧時における肩部の周壁の変形様式を考慮して創出されたものであり、肩部の周壁に予め肩パネルを５ケ、周方向に並列状に陥没形成しておくことにより、周壁における陥没変形をスムーズにまた良好な外観を保持しながら進行させて安定化させることができ、この肩パネルに胴部や底部における減圧吸収機能の不足を補完する機能を発揮させて、小型ボトルにおいても、壜体全体として十分な減圧吸収機能を発揮させることが可能となる。

ここで、肩部の上方に向かって縮径するテーパー筒状の周壁の形状を考慮し、肩パネルの形状は上方に向かって縮幅する形状とする。

上記構成は、肩パネルの形状を従来の壜体の肩部の周壁における減圧時の変形様式に沿って決めたものであり、減圧時における陥没変形をよりスムーズに進行させることが可能となる。

上記本願発明の主たる構成の陥没形成される肩パネルの縦断面において、肩パネルの下端部における段部の段差を上端部に比較して大きくすることによれば、減圧時における肩パネルの陥没変形を段差の大きな下端部から上端部に向けてスムーズに進行させることが可能となる。

本発明のさらに他の構成は、上記主たる構成において、胴部の周壁の所定の高さ範囲に、周囲を段部で囲うようにして減圧吸収パネルを複数、周方向に並列状に陥没形成し、この減圧吸収パネルを減圧吸収機能部とする、と云うものである。

本発明のさらに他の構成は、上記主たる構成において、底部に底面壁を上方、内部方向に陥没させて形成した陥没凹部を配設し、この陥没凹部を減圧吸収機能部とする、と云うものである。

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、肩部の周壁に予め肩パネルを５ケ、周方向に並列状に陥没形成しておくことにより、周壁における陥没変形をスムーズにまた良好な外観を保持しながら進行させて安定化させることができ、
この肩パネルに胴部や底部における減圧吸収機能の不足を補完する機能を発揮させて、小型ボトルにおいても、壜体全体として十分な減圧吸収機能を発揮させることができる。

本発明の合成樹脂製丸型壜体の第１実施例を示す正面図である。図１の壜体の平面図である。図１中のＡ−Ａ線に沿って示す肩部近傍の縦断面図である。比較例の壜体を示す正面図である。図４の壜体の平面図である。本発明の合成樹脂製丸型壜体の第２実施例を示す正面図である。従来の丸形壜体の例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１〜３は本発明の合成樹脂製丸形壜体の第１実施例を示すものであり、図１は正面図、図２は平面図、図３は図１中のＡ−Ａ線に沿って示す肩パネル近傍の縦断面図である。
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２８０ｍｌ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の上端部には短円筒部７また下端部には周溝６が配設され、この短円筒部７と周溝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、肩部３の周壁には、周囲を段部１５で囲うようにして上方に向かって縮幅する形状、本実施例では角取りした三角形状の肩パネル１６が５ケ、周方向に等中心角度位置に、並列状に陥没形成されている。また、隣接する肩パネル１６の間には肩柱部１７が残存形成されている。
なお、６ケの減圧吸収パネル１２の配設位置と５ケの肩パネル１６の相対的な配設位置は特に限定されるものではないが、本実施例では図１の正面図に見られるように、壜体１の正面となる位置で、一つの減圧吸収パネル１２の配設位置と一つの肩パネル１６の位置を合せるようにしている。

ここで、図３は図１中のＡ−Ａ線に沿って示す肩部近傍の縦断面図であるがこの図に示されるように、陥没形成される肩パネル１６の縦断面において、この肩パネル１６の下端部における段部１５の段差Ｄ２を上端部の段差Ｄ１に比較して大きくしている。このように段部１５の段差を構成することにより、減圧時における肩パネル１６の陥没変形を段差の大きな下端部から上端部に向けてスムーズに進行させることができる。

図４、５は上記実施例の壜体１と比較するために用意した比較例の壜体３１を示すものであり、図４は正面図、図５は平面図である。この壜体３１は肩パネル１６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と同様な形状をしている。

次に、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、肩パネル１６が陥没形成されていない図４、５の比較例の壜体３１では、図４、５中、ハッチングで示される三角形状あるいは台形状の形状をした５箇所の領域Ｆ部分で、残存柱部Ｐを残存形成しながら肩部３の周壁が陥没変形し、外観不良となった。（図中、５つの領域Ｆ部分の形状は簡便的に同様な形状としているが、実際にはそれぞれその大きさは大、小様々で、また歪な形になる。）
また、この陥没変形した領域Ｆの最も陥没した部分は図中に示されるように折曲り部ＢＬとなり、これら５つの折曲り部ＢＬにより肩部３の周壁が、平面図でみると図５に示されるように５角形状になった。さらに減圧度が大きな場合にはこれら折曲り部ＢＬは陥没状に塑性変形し、元の形状に復帰できなくなってしまう。

一方、実施例の壜体１では、肩パネル１６の作用効果が発揮され、減圧度が大きくなっても肩部３の周壁における陥没変形をスムーズにまた良好な外観を保持しながら進行させて安定化させることができ、
この肩パネル１６の陥没変形により減圧吸収パネル１２の減圧吸収機能の不足を補完する機能を発揮させることができ、肩部３の周壁における歪な変形や、塑性変形を効果的に抑制することができ、その結果、実施例の壜体１は壜体１全体として十分な減圧吸収機能が発揮されるものであった。
ここで、図１〜３に示す実施例の壜体１の肩パネル１６の形状は、図４、５に示される領域Ｆの形状に類似的になるようにして設定したものである。

次に、図６は本発明の合成樹脂製丸形壜体の第２実施例を示すものであり、底部５に陥没凹部２２を形成し、この陥没凹部２２を減圧吸収機能部とした例である。
この壜体１は容量が２８０ｍｌのＰＥＴ樹脂製の２軸延伸ブロー成形品であり、口筒部２と肩部３の形状は肩パネル１６の形状や配設態様も含めて図１に示される第１実施例の壜体と同様な形状である。

円筒状の胴部４には面剛性と座屈強度を高くする手段の一つとして３ケの周溝リブ８を形成し、胴部４を高い形状保形性を有するものとしている。そして、この胴部４の下端には底部５が連設されている。
この底部５の底面の周縁部には接地のための環状平坦部２１が配設されおり、この環状平坦部２１の内側には、底面壁を上方、内部方向に陥没させて形成した陥没凹部２２を配設するようにしている。

本実施例の壜体１では内部の減圧度が大きくなっていくと、図中二点鎖線で示されるように、陥没凹部２２が、さらに陥没状に上方変位して減圧吸収機能が発揮されるが、この陥没凹部２２による減圧吸収機能が十分でない場合にも、第１実施例の壜体と同様に、肩パネル１６により減圧吸収機能の不足を補完する機能が発揮され、肩部３の周壁における歪な変形や、塑性変形を効果的に抑制することができ、その結果、壜体１全体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、肩パネルの形状は三角形状の他に、上方に向かって縮幅すると云う範疇の中で、台形状等の他の形状とすることができ、その大きさについても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２８０ｍｌ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、肩パネルに胴部や底部における減圧吸収機能の不足を補完する機能を発揮させて、小型ボトルにおいても、壜体全体として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
７；短円筒部
８；周溝
１１；段部
１２；減圧吸収パネル
１３；柱部
１５；段部
１６；肩パネル
１７；肩柱部
２１；環状平坦部
２２；陥没凹部
３１；壜体
１０１；壜体
１０２；口筒部
１０３；肩部
１０４；胴部
１０５；底部
１０６；周溝
１１１；段部
１１２；減圧吸収パネル
１１３；柱部
F ；陥没領域
ＢＬ；折曲り部
Ｐ；残存柱部

Claims

口筒部(2)、テーパー筒状の肩部(3)、円筒状の胴部(4)、そして底部(5)を有し、前記胴部(4)と底部(5)の少なくとも一方に壜体内の減圧時に減圧吸収機能を発揮する減圧吸収機能部を配設した丸形壜体において、
前記肩部(3)の周壁に、周囲を段部(15)で囲うようにして上方に向かって縮幅する角取りした三角形状の肩パネル(16)を５ケ、周方向に並列状に陥没形成し、隣接する前記肩パネル(16)の間に肩柱部(17)を残存形成し、
陥没形成される肩パネル(16)の縦断面において、該肩パネル(16)の下端部における段部(15)の段差を上端部に比較して大きくした
ことを特徴とする合成樹脂製丸形壜体。
胴部(4)の周壁の所定の高さ範囲に、周囲を段部(11)で囲うようにして減圧吸収パネル(12)を複数、周方向に並列状に陥没形成し、該減圧吸収パネル(12)を減圧吸収機能部とした請求項１記載の合成樹脂製丸形壜体。
底部(5)に、底面壁を上方、内部方向に陥没させて形成した陥没凹部(22)を配設し、該陥没凹部(22)を減圧吸収機能部とした請求項１記載の合成樹脂製丸形壜体。