(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部開口端に外鍔状のフランジ（４）を周設した筒壁（１）の下端を、脚筒片（６）を有する底壁（５）で塞いだ、射出成形による合成樹脂製のカップ容器であって、該カップ容器を、落下時の荷重衝撃力や、積載時の座屈変形力が作用する下側部分である耐荷重底側部分（７）と、該耐荷重底側部分（７）とフランジ（４）との間に位置する筒壁（１）部分である軽量化筒壁部分（８）とに区画し、前記耐荷重底側部分（７）の壁構造部分の壁厚を、前記落下時の荷重衝撃力や、積載時の座屈変形力に耐えることができる値に維持し、前記軽量化筒壁部分（８）の壁構造部分の壁厚を、前記耐荷重底側部分（７）の壁構造部分の壁厚に対して、前記耐荷重底側部分（７）からフランジ（４）に近づくに従って漸減させ、前記フランジ（４）の壁厚を、前記耐荷重底側部分（７）と同程度の機械的に安定した強度を発揮する値としたことを特徴とする合成樹脂製カップ容器。
【請求項２】
軽量化筒壁部分（８）の壁厚の漸減程度を、耐荷重底側部分（７）の壁厚の、９３％〜５６％の範囲内とした請求項１記載の合成樹脂製カップ容器。
【請求項３】
耐荷重底側部分（７）に近接した軽量化筒壁部分（８）の下端部分に、前記耐荷重底側部分（７）から離れるに従って拡径するテーパ面状の内周面を有する段部（３）を形成した請求項１または２に記載の合成樹脂製カップ容器。
【請求項４】
軽量化筒壁部分（８）の壁厚の漸減を、該軽量化筒壁部分（８）における内径の拡径程度を大きくすることにより得た請求項１、２または３に記載の合成樹脂製カップ容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽量化を目的として構成された、射出成形による合成樹脂製のカップ容器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、射出成形による合成樹脂製のカップ容器が飲料用容器の容器本体として数多く使用されている。たとえば、特許文献１にも記載があるように、この種の射出成形によるカップ容器を成形する金型は、カップ容器の底部の中央部から溶融樹脂を注入する構造になっており、溶融樹脂は、底壁、筒壁を経てフランジへと充填される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１２８１４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
射出成形される合成樹脂製のカップ容器では、比較的低分子量の合成樹脂を使用することができるので、その壁構造部分を薄肉化できる特徴を有するが、一方で特許文献１に、射出成形によるポリエステル樹脂製のカップ容器における溶融樹脂の流動に伴う分子配向に起因する衝撃強度の低下について言及があるように、省資源や低コスト化の要請から軽量化、すなわち壁構造部分の薄肉化を進めると、合成樹脂の分子量が比較的低いこと、樹脂流動における分子配向の影響が相俟って、内容液を充填してシールした容器の落下による衝撃や、容器の積載時の座屈変形により、その壁構造部分に割れが発生し易くなる云う問題がある。
【０００５】
すなわち、カップ容器の壁構造部分の肉厚を薄くすることにより軽量化を行うと、肉厚が薄くなった分、この壁構造部分の剛的な強度が低下し、割れが発生し易くなる。特に、カップ容器に内容物を収納した状態で落下した場合とか、多数のカップ容器をスタック状に積み重ねた場合に、カップ容器の下側部分に作用する衝撃荷重により、このカップ容器の下側部分の壁構造部分に割れが発生し易くなる。
【０００６】
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、カップ容器の壁構造部分に対する肉薄化が、耐衝撃強度の低下とならないようにすることを技術的課題とし、もって容器の耐衝撃強度を低下させることなく、容器の軽量化を達成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記技術的課題を解決するための本発明の主たる構成は、
上部開口端に外鍔状のフランジを周設した筒壁の下端を、脚筒片を有する底壁で塞いだ、射出成形による合成樹脂製のカップ容器であること、
このカップ容器を、落下時の荷重衝撃力や、積載時の座屈変形力が作用する下側部分である耐荷重底側部分と、この耐荷重底側部分とフランジとの間に位置する筒壁部分である軽量化筒壁部分とに区画すること、
耐荷重底側部分の壁構造部分の壁厚を、落下時の荷重衝撃力や、積載時の座屈変形力に耐えることができる値に維持すること、
軽量化筒壁部分の壁構造部分の壁厚を、耐荷重底側部分の壁構造部分の壁厚に対して、耐荷重底側部分からフランジに近づくに従って漸減させたこと、
フランジの壁厚を、耐荷重底側部分と同程度の機械的に安定した強度を発揮する値としたこと、
にある。
【０００８】
耐荷重底側部分の壁厚は、落下時の荷重衝撃力や、積載時の座屈変形力に耐えることができる値に維持されているので、この耐荷重底側部分の強度を低下させることがなく、内容物を収納した状態での取扱い時に割れを生じる恐れはない。
【０００９】
軽量化筒壁部分は、落下時の荷重衝撃力や、積載時の座屈変形力が殆ど作用しない部分であるので、これらの力に対する耐久力を要求されることは殆どなく、それゆえ耐荷重底側部分に比べて、その壁構造部分の壁厚を小さくすることが可能な部分となっている。
【００１０】
それゆえ、この軽量化筒壁部分の壁構造部分全体の壁厚を均等に薄くして軽量化を得ることも可能であるが、軽量化筒壁部分に落下時の荷重衝撃力や、積載時の座屈変形力が全く作用しないわけではなく、これらの作用する力は上位に行くに従って小さくなるものであるので、この作用する力の変化形態に適合するように、軽量化筒壁部分の壁厚を耐荷重底側部分からフランジに近づくに従って漸減させることにより、この軽量化筒壁部分における軽量化を安全にかつ効率よく達成できる。軽量化筒壁部分における壁厚の漸減は、連続したものであっても、段階的なものであってもよい。
【００１１】
また、この軽量化筒壁部分は、その下端を耐荷重底側部分に、またその上端をフランジに連結させており、耐荷重底側部分およびフランジは共に機械的強度が大きいので、軽量化筒壁部分はその上下両端部を、耐荷重底側部分およびフランジにより機械的に補強されている状態となっている。
【００１２】
本発明の別の構成は、上記した主たる構成において、軽量化筒壁部分の壁厚の漸減程度を、耐荷重底側部分の壁厚の、９３％〜５６％の範囲内とした、ものである。
【００１３】
軽量化筒壁部分の壁厚の漸減程度を、耐荷重底側部分の壁厚の、９３％〜５６％の範囲内としたものにあっては、耐荷重底側部分の壁厚に対する、軽量化筒壁部分の壁厚の漸減状態を、急激ではなく、スムーズな状態とすることができる。
【００１４】
また、本発明の別の構成は、上記した主たる構成において、耐荷重底側部分に近接した軽量化筒壁部分の下端部分に、耐荷重底側部分から離れるに従って拡径するテーパ面状の内周面を有する段部を形成した、ものである。
【００１５】
軽量化筒壁部分の下端部分に段部を形成したものにあっては、軽量化筒壁部分を、段部により、耐荷重底側部分に連結している下側部分と、耐荷重底側部分から離れている上側部分とに区画することができ、下側部分の壁厚を大きくして、耐荷重底側部分から伝わる内部応力に対して充分に耐えることができるようにし、上側部分の壁厚を小さくして、大きな軽量化効果を得ることができるようにする。また段部が容器の外観体裁を劣化させる恐れがない。
【００１６】
また、本発明の別の構成は、上記した主たる構成において、軽量化筒壁部分の壁厚の漸減を、この軽量化筒壁部分における内径の拡径程度を大きくすることにより得た、ものである。
【００１７】
軽量化筒壁部分の壁厚の漸減を、この軽量化筒壁部分における内径の拡径程度を大きくすることにより得たものにあっては、容器の主体部分である筒壁の外表面全体を、２次曲面に近い単純な円滑面とすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
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にあっては、内容物を収納した状態での取扱い時に割れを生じる恐れのない構成で、軽量化を安全にかつ効率よく達成できるので、簡単にかつ安価に省資源化効果を得ることができる。
【００１９】
軽量化筒壁部分の壁厚の漸減程度を、耐荷重底側部分の壁厚の、９３％〜５６％の範囲内としたものにあっては、耐荷重底側部分の壁厚に対する、軽量化筒壁部分の壁厚の漸減状態を、急激ではなく、スムーズな状態とすることができるので、壁厚を減少させた軽量化筒壁部分の一部に作用する内部応力が極端に集中することを防止することができ、これにより軽量化筒壁部分の安全性をより高めることができる。
【００２０】
軽量化筒壁部分の下端部分に段部を形成したものにあっては、軽量化筒壁部分における壁厚の漸減構造を高い安全性と効果的な壁厚減少を得ることができ、また段部が容器の外観体裁を劣化させる恐れがないので、安全に軽量化を達成することができ、また容器の外観体裁をシンプルなものとすることができる。
【００２１】
軽量化筒壁部分の壁厚の漸減を、この軽量化筒壁部分における内径の拡径程度を大きくすることにより得たものにあっては、容器の主体部分である筒壁の外表面全体を、２次曲面に近い単純な円滑面とすることができるので、筒壁外表面へのラベルの貼着が好適に達成でき、模様等の表示のし易さを維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明のカップ容器の一実施例を示す、全体半縦断面図である。
【図２】図１に示した実施形態例の、平面図である。
【図３】筒壁に関連した構造の詳細を示す、要部拡大縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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３は本発明の合成樹脂製カップ容器の一実施例を示すものであり、図１は半縦断した全体図、図２はその平面図、図３は筒壁に関連した構造の詳細を示すものである。
このカップ容器はポリプロピレン樹脂製の射出成形品で、全高さは１１８ｍｍで、上方に緩やかに拡径した円錐筒状の筒壁１の上端部の径は６５ｍｍ、下端部の径は５１ｍｍとなっており、容量は２５０ｍｌである。
【００２４】
筒壁１の上部開口端には外鍔状にフランジ４が周設されており、また筒壁１の内周面にはカップ容器を積み重ねた際のスタッキングを防止するための突片２が等中心角度間隔で複数突設されている。
【００２５】
また、筒壁１の下端に近い高さ位置から、中央部を容器の内方に湾曲陥没させた底壁５が、筒壁１の下端を塞ぐ構成で一体に連設されており、この底壁５の下面周端には、筒壁１を下方に延長させた形態で、脚部分として機能する短円筒状の脚筒片６が垂下設されている。
【００２６】
カップ容器１は、突片２から下の筒壁１の下側部分と脚筒片６を有する底壁５とで構成される耐荷重底側部分７（図１および図３参照）と、この耐荷重底側部分７の上端に連続してつながるフランジ４までの筒壁１部分である軽量化筒壁部分８とに、上下に区画されている。
【００２７】
耐荷重底側部分７は、内容物を収納した状態での落下時の荷重衝撃力や、容器の積載時の座屈変形力が作用する部分で、この耐荷重底側部分７の壁構造部分の壁厚は、落下時の荷重衝撃力や、積載時の座屈変形力に耐えることができる従来からの値（一般には０．７ｍｍ）に維持されている。この耐荷重底側部分７における壁構造部分の壁厚の値は、現在における軽量化の限界の値とされており、フランジ４も同じ壁厚となっている。
【００２８】
軽量化筒壁部分８は、軽量化を達成するための部分で、その壁構造部分の壁厚を、耐荷重底側部分７の壁構造部分の壁厚に対して、耐荷重底側部分７から離れるに従って、すなわち上方に行くに従って漸減させ、この漸減させた壁厚分だけ軽量化させる。この軽量化筒壁部分８における壁構造部分の壁厚の漸減は、耐荷重底側部分７の壁厚に対して、９３％〜５６％の範囲内とするのがよく、具体的には、耐荷重底側部分７の壁構造部分の壁厚が０．７ｍｍである場合には、０．６５ｍｍ（９２．８５％）〜０．４０ｍｍ（５７．１４％）の範囲が適している。
【００２９】
この軽量化筒壁部分８は、その下端を耐荷重底側部分７に、また上端をフランジ４に連結することによりそれぞれ補強されているので、その壁厚の割には安定した自己形状保持力を発揮することができるので、その分、軽量化筒壁部分８の壁構造部分の軽量化を促進させることが可能となる。また、軽量化筒壁部分８の上端部は、その壁構造部分の壁厚が最も小さく、このため機械的に弱いことになるが、この軽量化筒壁部分８の上端部は、その全体が機械的に安定した強度を有するフランジ４で補強された状態となっているので、機械的強度不足による「割れ」等の破損の発生する恐れは殆どない。
【００３０】
軽量化筒壁部分８の下端部の内周面には、耐荷重底側部分７から離れるに従って拡径することによって徐々に壁厚を減少させた段部３（図３参照）が形成されており、この段部３の形成により、軽量化筒壁部分８における壁厚の漸減の形態および程度を、自由に選択設定可能とし、これにより軽量化筒壁部分８により高い軽量化効果を得るようにしている。
【００３１】
容器の主要部分における壁構造部分の壁厚の実測例を図３に示す。図３において、耐荷重底側部分７を構成する底壁５のポイント１ｐ１、および耐荷重底側部分７を構成する筒壁１部分のポイント２ｐ２における壁厚は、それぞれ０．７ｍｍであり、軽量化筒壁部分８を構成する筒壁１の段部３のすぐ下のポイント３ｐ３における壁厚は０．６５ｍｍ（９２．８５％）、段部３のすぐ上のポイント４ｐ４における壁厚は０．５２ｍｍ（７４．２８％）、そして軽量化筒壁部分８を構成する筒壁１のフランジ４のすぐ下のポイント５ｐ５における壁厚は０．４５ｍｍ（６４．２８％）である。
【００３２】
このように、軽量化筒壁部分８を構成する筒壁１の壁構造部分の上端部分の壁厚は、耐荷重底側部分７の壁構造部分の壁厚の約半分程度まで薄くなっているが、この軽量化筒壁部分８を把持して取扱ってみると、軽量化筒壁部分８が不安定に撓み変形することはなく、容器の把持状態は安定したものであった。
【００３３】
段部３より上の軽量化筒壁部分８における壁厚の漸減は、上位にいくに従った筒壁１の内外径の拡径程度を、外径の拡径程度を一定に保持した状態で、内径の拡径程度だけを大きくして得ている。このため、筒壁１の外周面全体は、単純で円滑な円錐台状の二次曲面を形成することになり、ラベル等の表示機能部材を適正に貼着することができる。
【００３４】
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。上記実施例ではポリプロピレン樹脂製としたが、もちろん使用目的に応じて他の合成樹脂を選択することができる。また、段部３を複数設けることにより、軽量化筒壁部分８における壁厚の漸減程度を、所望する程度に選択設定することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上説明したように、本発明の合成樹脂製カップ容器は、内容物を収納した状態での落下時の荷重衝撃力や、容器の積載時の座屈変形力に対する耐久強度を殆ど要求されない壁構造部分を利用して軽量化を達成するものであり、特に周壁の薄肉化が要求される用途での幅広い利用展開が期待される。
【符号の説明】
【００３６】
１  ；筒壁
２  ；突片
３  ；段部
４  ；フランジ
５  ；底壁
６  ；脚筒片
７  ；耐荷重底側部分
８  ；軽量化筒壁部分
ｐ１；ポイント１
ｐ２；ポイント２
ｐ３；ポイント３
ｐ４；ポイント４
ｐ５；ポイント５
【図１】
0005618239.tif 000002
【図２】
0005618239.tif 000003
【図３】
0005618239.tif 000004