JP6069940B2 - 合成樹脂製容器 - Google Patents

Description

本発明は、容器底部に加わる荷重による不具合の発生を抑制することができる底部形状を備えた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有底筒状のプリフォームを形成し、次いで、このプリフォームを二軸延伸ブロー成形などによってボトル状に成形してなる合成樹脂製容器が、各種飲料品を内容物とする飲料用容器として広い分野で一般的に利用されている。

このような合成樹脂製容器は、近年、急速に、かつ、広範に普及するようになってきており、これに伴って、容器の薄肉化が強く求められている。なかでも、比較的容量の多い用途に供されるものにあっては、大型化に伴う容器重量が問題視されるようになってきているとともに、材料樹脂の使用量に起因するコスト的な不利や、環境対策としての省資源化についても改善が要求されている。

そして、本発明者は、このような容器の薄肉化の要求の下、特許文献１において、容器の底部側の変形が抑止された合成樹脂製容器を提案した。

特開２０１１−１５２９５２号公報

特許文献１で提案した合成樹脂製容器は、内容物を充填する際や、充填した後に、内容物の重さなどによって容器の底部側が変形してしまい、容器を正立させ難くなる、というような事態が生じないようするためのものである。
しかしながら、本発明者が更なる鋭意検討を重ねたところ、益々厳しくなってきている今日の容器の薄肉化の要求には十分に応えるためには、容器の底部における更なる改良が必要であるという考えに至った。

例えば、特許文献１では、容器底部の四隅に脚部を設けた例を示したが、このような形態とされた容器において、垂直方向から加わる荷重は、その四隅に設けられた脚部を通して底部の底面側に伝わり、脚部の周辺を大きく撓ませようとする。そうすると、底部の底面側が周方向に圧縮されて皺が生じてしまう等の不具合が懸念され、特に、容器を箱詰めして移送する際に、その振動で底部の底面側に繰り返し皺が発生すると、皺が織り込まれて底部に突出部分が生じ、容器を正立させる際に傾いてしまう、更には、前記突出部分にピンホールが生じて内容物が漏れ出してしまうことも考えられる。

そこで、本発明者は、容器底部に加わる荷重を受ける接地部の形状に着目して更なる検討を重ねた結果、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、容器の薄肉化の要求の下、容器底部に加わる荷重による不具合の発生を抑制することができる接地部を備えた合成樹脂製容器を提供することを目的とする。

本発明に係る合成樹脂製容器は、口部、肩部、胴部、及び底部を備えたボトル状の合成樹脂製容器であって、前記胴部が、側面部と、角部を面取りしてなる面取り部とを有する角筒状とされるとともに、前記底部の底面側に、外周縁が前記胴部の下端の高さ方向に直交する横断面形状と相似する多角形状とされた接地部を有し、前記接地部の外周縁をなす各辺が交わる位置に、当該位置に重なり、かつ、前記底部の径方向外側に向かって延在するように配置された第一の溝部が、前記側面部と前記面取り部との高さ方向に沿う境界に形成される稜線部分の延長線上に形成されている構成としてある。

本発明によれば、容器底部に加わる荷重による不具合の発生を抑制することができる。

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を示す底面図である。 本発明の実施形態に係る合成樹脂製容器を示す要部斜視図である。 図３のＡ−Ａ断面図である。 図２の要部拡大図である。 本発明の実施形態に係る合成樹脂製容器の変形例を示す底面図である。 図６の要部拡大図である。

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を示す正面図であり、図２は、同底面図、図３は、同要部斜視図である。

本実施形態において、容器１は、例えば、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のプリフォームを成形し、このプリフォームを二軸延伸ブロー成形により、図１等に示すような、口部２、肩部３、胴部４、及び底部５を備えた所定の容器形状に成形することによって製造される。

このような容器１を製造するにあたり、使用する熱可塑性樹脂としては、上記のようにして容器１を成形すること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，ポリカーボネート，ポリアリレート，ポリ乳酸又はこれらの共重合体などの熱可塑性ポリエステル，これらの樹脂あるいは他の樹脂とブレンドされたものなどが好適である。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、好適に使用される。また、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することができる。

容器１が備える口部２は、図示しない蓋体を取り付けるためのねじ部２１が形成された円筒状の部位である。また、口部２は、この種の容器に一般に形成されるサポートリング２２の直下でほぼ同一径となっている部分を含み、胴部４に向かって拡径する角錐台状に形成された肩部３に連接している。

肩部３の下端側に位置する胴部４は、容器１の高さ方向の大半を占める角筒状に形成された部位であり、高さ方向に直交する横断面形状が略同一形状とされ、且つ、角部を面取りした正方形状とされている。これにより、胴部４は、対向する二組の側面部４１と、各側面部４１の間に位置する面取り部４２とによって構成され、容器１は、いわゆる角形ボトル状の容器形状とされている。

ここで、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。

また、胴部４は、胴部４の一部を容器内方に絞り込むようにして形成されたウェスト部４０によって、上胴部４ａと下胴部４ｂとに分けられている。このようなウェスト部４０は、容器１の高さ方向中央付近の剛性を高めるために、胴部４の周方向に沿って形成される。ウェスト部４０によって分けられた上胴部４ａと下胴部４ｂには、それぞれの側面部４１に減圧吸収パネル４５ａ，４５ｂが設けられている。減圧吸収パネル４５ａ，４５ｂは、容器１内に内容物を充填、密封した後の内圧減少に伴う容器１の不均一な形状変化を防止するためのものであり、要求される減圧吸収性能に応じて種々のパネル形状を採用することができる。

また、上胴部４ａと下胴部４ｂのいずれにおいても、隣接する側面部４１と面取り部４２との高さ方向に沿う境界に形成される稜線部分には、当該稜線部分に沿って縦溝状の稜線溝部４３が形成されている。稜線溝部４３の具体的な形態は問わないが、例えば、直線状の溝底部で溝側面が交わる断面Ｖ字状の溝形状とするほか、所定の幅の溝底部を有し、当該溝底部の幅方向両側縁から溝側面が立ち上がる断面台形状の溝形状としても良い。

胴部４のコーナー部に外力が加わる等して、コーナー部が容器内方に押し込まれるようにして変形すると、高さ方向に直交する方向に折れ線が生じるように変形する。この折れ線に直交するように、隣接する側面部４１と面取り部４２との高さ方向に沿う境界に形成される稜線部分に稜線溝部４３を形成することによって、そのような形状変化に対する復元力を良好に発揮させることができ、容器１の永久変形を抑止することができる。

容器１が備える底部５は、胴部４の下端側に位置し、図１等に示す例にあっては、平面状とされた側面部４１の間に位置する面取り部４２が容器内方に絞り込まれるようにして底部５に連接されており、底部５の底面側の中央には、ドーム状の上げ底部５０が形成されている。また、底部５は、上げ底部５０の周りを囲む位置に、胴部４の下端の高さ方向に直交する横断面形状と相似するように、外周縁が多角形状（図示する例では八角形状）とされた接地部５４を有し、接地部５４の外周縁をなす各辺が交わる位置には、当該位置に重なり、かつ、底部５の径方向外側に向かって延在するように、より具体的には、胴部４の下端と接地部５４と間に形成される連接面５３上に延在するように配置された第一の溝部５５が形成されている。

図４に、図３のＡ−Ａ断面を示すが、第一の溝部５５は、容器１を水平面に正立させたときに、水平面に対する角度αが、好ましくは５〜４０°となるように斜めに立ち上がる溝底部５５ａを有するとともに、溝底部５５ａの両側縁から立ち上がる溝側面５５ｂを有している。溝底部５５ａと溝側面５５ｂとのなす角度は、１０〜８０°とすることができ、更に、型開きを考慮して３０〜６０°とするのが好ましい。特に図示しないが、第一の溝部５５は、溝底部５５ａを直線状として断面Ｖ字状の溝形状としてもよく、第一の溝部５５の幅は適宜変更することができる。

また、内容物が充填密封された容器１は、熱収縮性のシュリンクフィルムからなる帯状のラベルが装着されて販売に供されるが、容器１にラベルを装着する際には、底部５の底面側を負圧吸引して容器１のセンターリングを行ってからラベルを装着することが知られている。このとき、容器１を正立させた際の安定性を高めるとともに、負圧吸引を確実にして、ラベルの装着作業を容易に行うことができるように、第一の溝部５５が形成された部位では、接地部５４が第一の溝部５５によって分断されずに、接地部５４の内周縁側が周方向に沿って連続しているのが好ましい。

ここで、図２中一点鎖線で囲む部分を拡大して図５に示すとともに、容器１を水平面に正立させたときに、当該水平面に接触する部分を網掛けで示す。この網掛けで示した部分が接地部５４であり、図１等に示す容器１において、接地部５４は、第一の溝部５５によって一部が切り欠かれ、当該部分の接地部５４の内周縁側では、容器１を正立させた水平面に線接触するように形成されている。

容器１に垂直方向から加わる荷重は、胴部４の側面部４１と面取り部４２を通して底部５の底面側に伝わり、これを接地部５４が受けることになる。このとき、接地部５４の周辺を撓ませようとする力が作用し、この力が底部５の底面側を周方向に圧縮して皺を生じさせる等の不具合が懸念される。特に、容器１を箱詰めして移送する際に、その振動で底部５の底面側に繰り返し皺が発生すると、皺が織り込まれて底部５に突出部分が生じ、容器１を正立させる際に傾いてしまう、更には、前記突出部分にピンホールが生じて内容物が漏れ出してしまうことが考えられ、このような問題に対する対応が、容器の薄肉化に伴って益々必要になっている。

このため、図１等に示す容器１では、底部５の底面側に設ける接地部５４を外周縁が多角形状となるように形成するとともに、接地部５４の外周縁をなす各辺が交わる位置に、当該位置に重なり、かつ、前記底部の径方向外側に向かって延在するように配置された第一の溝部５５を形成している。このようにすることで、荷重を受けた接地部５４の周辺が高さ方向に沿ってより大きく撓むように変形するとともに、底部５の底面側を周方向に圧縮しようとする力が、接地部５４の外周縁をなす各辺を伝わって第一の溝部５５で吸収されるようにして、底部５の底面側に皺が生じる等の不具合を抑止することができる。

このとき、底部５の底面側に伝わる荷重は、特に、側面部４１と面取り部４２との高さ方向に沿う境界に形成される稜線部分を通して伝わることから、第一の溝部５５を当該稜線部分の延長線上に形成するようにすることで、接地部５４の外周縁をなす各辺が交わる位置に荷重が集中するのを抑制することができる。

また、側面部４１と面取り部４２との高さ方向に沿う境界に形成される稜線部分に、前述したような稜線溝部４３を形成した場合、稜線溝部４３と第一の溝部５５とが連接していると、垂直方向からの荷重が容器１に加わって接地部５４の周辺が高さ方向に沿って撓むように変形するときに、稜線溝部４３又は第一の溝部５５の溝底が外方に突出してしまうように変形して、座屈の起点となってしまうことが懸念される。このため、図１等に示す容器１にあっては、稜線溝部４３と第一の溝部５５との間に不連続部４４を形成して、稜線溝部４３と第一の溝部５５とが連接しないようにしている。

また、図１等に示す容器１は、容量が１Ｌの容器の一例であり、多くの場合、飲料等の内容物を充填密封した後、通常、Ａ型カートンに１２本入りで箱詰めされて高積みされる。このとき、カートンの内フラップ下に位置する６本の容器１は、内フラップにより押し付けられて軸荷重を受けることになる。しかしながら、上記したような接地部５４を有する本実施形態の容器１は、接地部５４の周辺が高さ方向に沿って大きく撓み、連接面５３が接地する程度まで変形して軸荷重を吸収することが可能となり、内フラップ下の容器１の底部５に皺等が生じるのを抑止することができる。さらに変形後、収容された全ての容器１で軸荷重を受けるため、カートン内のそれぞれの容器１が受ける軸荷重が低減され、結果的にカートン強度が向上する。

また、接地部５４の周辺が高さ方向に沿って撓むように変形して、底部５の底面側を周方向に圧縮しようとする力が分散される際に、分散された荷重の一部が、接地部５４の外周縁をなす各辺上であって、当該辺の両端に形成された第一の溝部５５の間、特に、第一の溝部５５の間の中央に集中し、これによって、当該部位に凹みが生じてしまう場合がある。
このような凹みが生じるのを避けるために、接地部５４の外周縁をなす各辺上であって、当該辺の両端に形成された第一の溝部５５の間には、図６に示すような第二の溝部５６を形成するのが好ましい。
なお、図６は、本実施形態に係る合成樹脂製容器の変形例を示す底面図ある。

このような第二の溝部５６は、接地部５４に凹みが生じ易い部位に応じて、接地部５４の外周縁をなす各辺のうち少なくとも一つの辺上であって、当該辺の両端に形成された第一の溝部５５の間に形成することができる。すなわち、図６に示す例では、側面部４１側に四つの第二の溝部５６が、第一の溝部５５とともに、底部５の径方向外側に向かって、胴部４の下端と接地部５４と間に形成される連接面５３上に延在するように配置されているが、第二の溝部５６の配置や数は、接地部５４の周辺が高さ方向に沿って撓むように変形して、垂直方向から容器１に加わる荷重が分散される際に、分散された荷重の一部が集中して接地部５４に凹みを生じてしまうのを抑止するという所期の目的が達成できる範囲で適宜変更することができる。

第二の溝部５６を形成するにあたり、その具体的な形態は第一の溝部５５と同様とすることができるため、特に図示しないが、第二の溝部５６は、容器１を水平面に正立させたときに、水平面に対して好ましくは５〜４０°の角度で斜めに立ち上がる溝底部を有するとともに、溝底部の両側縁から立ち上がる溝側面を有する形状とすることができる。溝底部と溝側面とのなす角度も同様に１０〜８０°とすることができ、更に、型開きを考慮して３０〜６０°とするのが好ましく、溝底部を直線状として断面Ｖ字状の溝形状としてもよく、第二の溝部５６の幅を適宜変更することができる。
また、前述したようにして容器１にラベルを装着する際に、負圧吸引を確実にして、ラベルの装着作業を容易に行うことができるように、第二の溝部５６が形成された部位では、接地部５４が第二の溝部５６によって分断されずに、接地部５４の内周縁側が周方向に沿って連続しているのが好ましいのも第一の溝部５５と同様である。

ここで、図６中一点鎖線で囲む部分を拡大して図７に示すとともに、この態様において、容器１を水平面に正立させたときに、当該水平面に接触する部分を網掛けで示すが、第二の溝部５６を形成する場合も前述した第一の溝部５５と同様に、第二の溝部５６によって接地部５４の一部が切り欠かれ、接地部５４の内周縁側では、容器１を正立させた水平面に線接触するように形成するのが好ましい。

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、前述した実施形態において、容器１は、胴部４の横断面形状を、角部を面取りした正方形状としているが、胴部４の横断面形状は、角部を面取りした矩形状とする他、正六角形、正八角形等の多角形状の横断面形状を有する容器形態としても良く、本発明の効果を損なわない範囲で種々の容器形態を採用することができる。

以上のような本発明は、ボトル状の合成樹脂製容器に適用して、容器底部に加わる荷重による不具合の発生を抑制することができる。

１ 容器
２ 口部
３ 肩部
４ 胴部
４１ 側面部
４２ 面取り部
４３ 稜線溝部
５ 底部
５４ 接地部
５５ 第一の溝部
５５ａ 溝底部
５５ｂ 溝側面
５６ 第二の溝部

Claims (6)

1. 口部、肩部、胴部、及び底部を備えたボトル状の合成樹脂製容器であって、
   前記胴部が、側面部と、角部を面取りしてなる面取り部とを有する角筒状とされるとともに、
   前記底部の底面側に、外周縁が前記胴部の下端の高さ方向に直交する横断面形状と相似する多角形状とされた接地部を有し、
   前記接地部の外周縁をなす各辺が交わる位置に、当該位置に重なり、かつ、前記底部の径方向外側に向かって延在するように配置された第一の溝部が、前記側面部と前記面取り部との高さ方向に沿う境界に形成される稜線部分の延長線上に形成されていることを特徴とする合成樹脂製容器。
2. 前記第一の溝部が形成された部位では、前記接地部が前記第一の溝部によって分断されずに、前記接地部の内周縁側が周方向に沿って連続している請求項１に記載の合成樹脂製容器。
3. 前記稜線部分に縦溝状の稜線溝部を形成するとともに、前記稜線溝部と前記第一の溝部との間に不連続部を形成した請求項１又は２に記載の合成樹脂製容器。
4. 前記第一の溝部が、当該合成樹脂製容器を水平面に正立させたときに、水平面に対して５〜４０°の角度で傾斜する溝底部を有する請求項１乃至３に記載の合成樹脂製容器。
5. 前記接地部の外周縁をなす各辺のうち少なくとも一つの辺上であって、当該辺の両端に形成された前記第一の溝部の間に、第二の溝部を形成した請求項１乃至４に記載の合成樹脂製容器。
6. 前記第二の溝部が形成された部位では、前記接地部が前記第二の溝部によって分断されずに、前記接地部の内周縁側が周方向に沿って連続している請求項５に記載の合成樹脂製容器。

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