(57)【要約】【課題】他性能を犠牲にすることなく、軸方向の荷重に対する座屈強度を高めることができる合成樹脂製の容器を提供する。【解決手段】口部２と、該口部２に肩部３を介してつながる胴部４と、該胴部４の下端を閉塞させる底部５とを備え、胴部４がウエスト７を境に上下に二分された上側胴部８および下側胴部９からなるとともに、上部胴部８に全周にわたって延びる横溝１０が上下に間隔を空けて複数設けられた合成樹脂製容器１において、横溝１０は、容器内方側に凸となる単一の円弧で形成された溝底壁１０ａと、溝底壁１０ａの両端から上側胴部８の側壁へと各々つながるとともに容器外方側に凸となる単一の円弧で各々形成された一対の溝側壁１０ｂとを有し、横溝１０は、深さｄが１．５ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内にあり、かつ、溝側壁１０ｂの曲率半径ＲＳの、溝底壁１０ａの曲率半径ＲＢに対する比率ＲＳ／ＲＢが２〜３の範囲内にある。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内容物の出し入れを許容する開口を形成する口部と、該口部に肩部を介してつながる胴部と、該胴部の下端を閉塞させる底部とを備え、前記胴部がウエストを境に上下に二分された上側胴部および下側胴部からなるとともに、前記上部胴部に全周にわたって延びる横溝が上下に間隔を空けて複数設けられた合成樹脂製容器において、
前記横溝は、容器内方側に凸となる単一の円弧で形成された溝底壁と、前記溝底壁の両端から前記上側胴部の側壁へと各々つながるとともに容器外方側に凸となる単一の円弧で各々形成された一対の溝側壁とを有し、
前記横溝は、深さが１．５ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内にあり、かつ、前記溝側壁の曲率半径ＲＳの、前記溝底壁の曲率半径ＲＢに対する比率ＲＳ／ＲＢが２〜３の範囲内にあることを特徴とする合成樹脂製容器。
【請求項２】
前記溝底壁の曲率半径ＲＢは、１．０ｍｍである、請求項１に記載の合成樹脂製容器。
【請求項３】
前記一対の溝側壁と前記上側胴部の側壁との境界相互間の上下方向長さは、５．２ｍｍ〜６．９３ｍｍの範囲内にある、請求項１または２に記載の合成樹脂製容器。
【請求項４】
前記下側胴部は、その周りに間隔をおいて配列された複数枚の減圧吸収パネルを有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の合成樹脂製容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、口部、肩部、胴部および底部を備える合成樹脂製の容器に関し、特に、座屈強度と他性能とのバランスを図った容器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ペットボトルに代表されるような合成樹脂製の容器は、軽量で取り扱いが容易であること、内容物の保存安定性に優れること、しかもコスト的にも安価であることから、近年、食品や飲料、化粧品あるいは薬剤等を充填する容器として多用されている。
【０００３】
そして、合成樹脂製の容器、特に樹脂量の低減を図った容器は外力に対する強度が比較的小さく、例えば内容物の注出にあたって容器の胴部を把持した際にその把持部分において変形し、内容物が飛び出るといった不具合が生じる。そこで、例えば特許文献１、２に記載されるような、口部、肩部、胴部および底部が合成樹脂で一体に成形された容器では、胴部に、径方向の内方に向けて凹みかつ全周にわたって延在した横溝を軸方向に所定の間隔を空けて複数配置することにより、径方向の強度（剛性）を高めて、把持力等の外力に対して胴部の変形を抑制するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公昭５６−１４１７３号公報
【特許文献２】特公平７−１０２８５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このような合成樹脂製の容器にあっては、輸送時などにおいて容器に軸方向の荷重が加わったときに該荷重に耐え得るよう軸方向における座屈強度も併せて確保する必要があるところ、上述のような横溝を単に設けただけでは横溝を起点に座屈し易くなるという問題がある。これに対して発明者らが研究を重ねた結果、横溝の断面形状を改良することで、軸方向の荷重が加わった際に横溝を或る程度伸縮変形させ、その伸縮変形によって軸方向の荷重を吸収し、容器の座屈強度が損なわれるのを回避できるとの知見が得られた。
【０００６】
しかしながら、このような伸縮変形する横溝の形成によって座屈強度を高めるには、胴部の軸方向の全長にわたって横溝を多数設けることによって、横溝全体での伸縮変形量を大きくすることが考えられるが、容器に要求される性能は径方向の強度や座屈強度ばかりではなく、特に、高温の内容物を充填するのに適した耐熱性を有する容器については、内容物の充填、密封後の容器内の内圧減少に伴う容器の不定形な形状変化を防止するために、胴部に減圧吸収性能を発揮するパネル（減圧吸収パネル）を配置しなければならず（特許文献１、２参照。）、このように、他性能との兼ね合いから横溝を配設できる場所は限られ、横溝の数量を増やして座屈強度を高めるのには限界があった。
【０００７】
それゆえ、この発明は、容器の胴部に横溝を有する合成樹脂製の容器において、他性能を犠牲にすることなく、すなわち胴部に配設する横溝の数量を増加させなくとも軸方向の荷重に対する座屈強度を高めることができる合成樹脂製の容器を提供することをその目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、この発明の合成樹脂製の容器は、内容物の出し入れを許容する開口を形成する口部と、該口部に肩部を介してつながる胴部と、該胴部の下端を閉塞させる底部とを備え、上記胴部がウエストを境に上下に二分された上側胴部および下側胴部からなるとともに、上記上部胴部に全周にわたって延びる横溝が上下に間隔を空けて複数設けられた合成樹脂製容器において、上記横溝は、容器内方側に凸となる単一の円弧で形成された溝底壁と、上記溝底壁の両端から上記上側胴部の側壁へと各々つながるとともに容器外方側に凸となる単一の円弧で各々形成された一対の溝側壁とを有し、上記横溝は、深さが１．５ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内にあり、かつ、上記溝側壁の曲率半径ＲＳの、上記溝底壁の曲率半径ＲＢに対する比率ＲＳ／ＲＢが２〜３の範囲内にあることを特徴とするものである。
【０００９】
かかる合成樹脂製容器にあっては、横溝の溝底壁および溝側壁を互いに逆方向に凸となる単一の円弧で形成し、しかも溝側壁の曲率半径ＲＳの、溝底壁の曲率半径ＲＢに対する比率ＲＳ／ＲＢを２〜３としたことから、溝底壁を軸方向の荷重に対して撓み易く構成する一方、溝側壁をその撓みを復元させるように作用させることができ、すなわち、容器に軸方向の荷重が加わった際に、横溝を溝底壁の変形によって大きく伸縮変形させる一方、溝側壁によって溝底壁をその両側から復元支持させることができ、その結果、容器のクッション性を向上させて座屈強度を大幅に高めることが可能となる。
【００１０】
したがって、この発明の合成樹脂製容器によれば、胴部の一部、すなわち上側胴部に大きく伸縮変形可能な横溝を設けることによって座屈強度を高めることができるので、横溝を設けていない胴部の他の領域には、減圧吸収性能等の他性能を発揮する手段を配設することができて、他性能を犠牲にすることなく、軸方向の荷重に対する座屈強度を高めることが可能となる。
【００１１】
なお、この発明の合成樹脂製容器にあっては、上記溝底壁の曲率半径ＲＢは、１．０ｍｍとすることが好ましい。
【００１２】
さらに、この発明の合成樹脂製容器にあっては、上記横溝における上記一対の溝側壁と上記上側胴部の側壁との境界相互間の上下方向長さは、５．２ｍｍ〜６．９３ｍｍの範囲内とすることが好ましい。
【００１３】
しかも、この発明の合成樹脂製容器にあっては、上記下側胴部は、その周りに間隔をおいて配列された複数枚の減圧吸収パネルを有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
かくして、この発明によれば、容器の胴部に横溝を有する合成樹脂製の容器において、他性能を犠牲にすることなく、すなわち胴部に配設する横溝の数量を増加させなくとも軸方向の荷重に対する座屈強度を高めることができる合成樹脂製容器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明にしたがう実施形態の合成樹脂製容器の正面図である。
【図２】図１の上側胴部を拡大して示す軸方向に沿う断面図である。
【図３】この発明の他の実施形態の合成樹脂製容器につき、図２と同様の断面を示す断面図である。
【図４】比較としての合成樹脂製容器につき、図２と同様の断面を示す断面図である。
【図５】この発明を適用した合成樹脂製容器および比較としての合成樹脂製容器に対して行った座屈強度試験の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
この実施形態にかかる合成樹脂製容器１（以下、単に「容器」ともいう。）は、図１に示すように、内周側に内容物の出し入れを許容する開口を形成する口部２と、上端に口部を起立する裁頭円錐筒状の肩部３と、口部２に肩部３を介してつながる胴部４と、胴部４の下端を閉塞させる底部５とを備えており、これらの口部２、肩部３、胴部４および底部５はポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性合成樹脂からなるプリフォームを二軸延伸ブロー成形することによって一体的に成形される。口部２の外周面には突起２ａが形成されており、この突起２ａに図示しないキャップが打栓されるようになっている。なお、口部２の外周面の突起２ａに代えてねじを形成し、キャップを着脱可能に螺合させてもよい。また図中、符号Ｓは、口部２、肩部３、胴部４および底部５の共通の中心軸線を示す。
【００１８】
胴部４は、軸方向Ｓの中央部分に胴部４全周にわたって径方向の内方へ凹んだウエスト７を有しており、このウエスト７を境に胴部４は、上側胴部８および下側胴部９に上下（軸方向Ｓの上下）に二分されている。このようなウエスト７を設けることにより、胴部中央における径方向の剛性を高めることができ、また使用者が容器胴部を把持した際に指を掛けることができるようになるので、使用者は安定して容器１を掴むことができる。
【００１９】
上側胴部８は、下側胴部９より僅かに径が小さく、その外周面に図示しないラベルを貼着したり熱収縮を伴うシュリンクラベルを装着したりすることができる。また上側胴部８には、径方向の内方へ凹みかつ全周にわたって延在する横溝１０が軸方向Ｓに所定の間隔を空けて複数、ここでは５つ形成されており、上側胴部８とウエスト７との境には、径方向の外方に突出した環状凸部１２が形成されている。なお、横溝１０の数はこれに限定されず、４つ以下ないし６つ以上としてもよい。また、図示例では、横溝１０は軸方向Ｓに等間隔に配置されているがこれに限定されず、例えば上側胴部８の剛性（肉厚）に応じて適宜にピッチ（横溝１０相互間の距離）を変更してもよい。また、上側胴部８と肩部３との連結部分には、上側胴部８に対して拡径した環状段部１３が形成され、補強されている。
【００２０】
下側胴部９は、径方向の内方に向けて皿状に凹んだ凹状壁１５ａと該凹状壁１５ａに周囲を取り囲まれた平面壁１５ｂとからなり減圧吸収機能を発揮するパネル１５（減圧吸収パネルともいう）と、該パネル１５間をつないで胴部４の支柱となる柱部１６とを有している。図示例では、パネル１５は周方向に等間隔に６つ設けられているがパネル１５の数量、形状等はこれに限定されない。また、下側胴部９と底部５との連結部分には、径方向の内方に向けて凹んだ環状凹部１７が形成され、補強されている。
【００２１】
そして、図２示すように、上側胴部８に周方向に沿って形成された横溝１０は、軸方向Ｓに沿う断面において、容器内方へ凸となる単一の円弧で形成された溝底壁１０ａと、この溝底壁１０ａの両端から上側胴部８の側壁へと各々つながるとともに容器外方側に凸となる単一の円弧で各々形成された一対の溝側壁１０ｂとを有してなる。
【００２２】
また横溝１０は、その溝深さｄが１．５〜２．０ｍｍの範囲内にあり、かつ、溝側壁１０ｂの曲率半径ＲＳの、溝底壁１０ａの曲率半径ＲＢに対する比率ＲＳ／ＲＢが２〜３の範囲内にある。より好適には、溝底壁１０ａの曲率半径ＲＢを１．０ｍｍ、溝側壁１０ｂの曲率半径ＲＳを２．０ｍｍ〜３．０ｍｍとする。図２の例では、横溝１０の溝深さｄは１．５ｍｍであり、溝側壁１０ｂの曲率半径ＲＳは３．０ｍｍであり、溝底壁１０ａの曲率半径ＲＢは１．０ｍｍである。図３の例では、横溝１０の溝深さｄは２．０ｍｍであり、溝側壁１０ｂの曲率半径ＲＳは２．０ｍｍであり、溝底壁１０ａの曲率半径ＲＢは１．０ｍｍである。
【００２３】
なお、横溝１０の溝深さｄが１．５ｍｍ未満であると、横溝本来の機能が不充分となり径方向の剛性が低下し胴部４が径方向に沿う断面において楕円状あるいは不定形に変形するおそれがあり、横溝１０の溝深さｄが２．０ｍｍを超えると容器１に軸方向Ｓの荷重が加わったときに、該荷重に対する充分な座屈強度を確保できなくなるおそれがあり、またブロー成形時に所望の溝形状が得られ難くなる。また、溝側壁１０ｂの曲率半径ＲＳの、溝底壁１０ａの曲率半径ＲＢに対する比率ＲＳ／ＲＢが２未満であるとブロー成形時に所望の溝形状が得られ難くなり、当該比率ＲＳ／ＲＢが３を超えると横溝１０の撓み量（伸縮変形量）が低下し座屈強度が低下するおそれがある。
【００２４】
また、一対の溝側壁１０ｂと上側胴部８の側壁との境界相互間の上下方向長さＬ（軸方向に沿う長さ）は、５．２ｍｍ〜６．９３ｍｍの範囲内とすることがより好ましい。かかる長さＬが５．２ｍｍ未満の場合には、溝深さｄが深くなりすぎブロー成形時に所望の溝形状が得られ難くなるとともに座屈強度が充分確保できなくなるおそれがある。当該長さＬが６．９３ｍｍを超えると溝底壁１０ａを撓ませるのに充分な溝深さが得られ難くなる。
【００２５】
かかる実施形態の合成樹脂製容器１にあっては、横溝１０の溝底壁１０ａおよび溝側壁１０ｂを互いに逆方向に凸となる単一の円弧で形成し、しかも溝側壁１０ｂの曲率半径ＲＳの、溝底壁１０ａの曲率半径ＲＢに対する比率ＲＳ／ＲＢを２〜３としたことから、溝底壁１０ａを軸方向Ｓの荷重に対して撓み易く構成する一方、溝側壁１０ｂをその撓みを復元させるように作用させることができ、すなわち、容器１に軸方向Ｓの荷重が加わった際に、横溝１０を溝底壁１０ａの変形によって大きく伸縮変形させる一方、溝側壁１０ｂによって溝底壁１０ａをその両側から復元支持させることができ、その結果、容器１のクッション性を向上させて座屈強度を大幅に高めることが可能となる。
【００２６】
したがって、胴部４の一部、すなわち上側胴部８に大きく伸縮変形可能な横溝１０を設けることによって座屈強度を高めることができるので、横溝１０を設けていない胴部４の他の領域には、減圧吸収性能等の他性能を発揮する手段を配設することができて、他性能を犠牲にすることなく、軸方向Ｓの荷重に対する座屈強度を高めることが可能となる。
【００２７】
また、この実施形態の合成樹脂製容器１によれば、下側胴部９に減圧吸収パネル１５を配設したことから、径方向の強度および軸方向Ｓの座屈強度を向上させるのに加えて、他性能として減圧吸収機能を発揮させることができる。
【００２８】
なお、容器１を構成する樹脂としてはポリエチレンテレフタレートの他、ポリプロピレンやポリエチレン等の合成樹脂を用いることができるが、使用する樹脂については適宜選択されるものである。また、成形法についても、ブロー成形のみならず射出成形を適用することができ、この点も特に限定されない。また、この例では、上側胴部８にのみ横溝１０を配置する構成としたが、勿論、横溝１０は下側胴部９にも併せて配設することができ、これによれば、座屈強度をより一層高めることができる。
【実施例】
【００２９】
次に、この発明による効果を確認するため座屈強度に関する試験を行ったのでその一例を説明する。
【００３０】
ここで、試験品１は、この発明にしたがうポリエチレンテレフタレート製の容器であり、図１に示す構成を備え、具体的には、横溝１０は、図２に示すように、容器内方側に凸となる単一の円弧で形成された溝底壁１０ａと、溝底壁１０ｂの両端から上側胴部８の側壁へと各々つながるとともに容器外方側に凸となる単一の円弧で各々形成された一対の溝側壁１０ｂとからなり、横溝１０の溝深さｄは１．５ｍｍであり、かつ、溝側壁１０ｂの曲率半径ＲＳが３．０ｍｍ、溝底壁１０ａの曲率半径ＲＢが１．０ｍｍである。一対の溝側壁と上側胴部の側壁との境界相互間の上下方向長さＬは、６．２４ｍｍである。
【００３１】
また、試験品２は、比較としての容器であり、容器の基本的な構成は図１に示す構成と同様であるものの、図４に示すように、横溝１０の溝深さｄは１．５ｍｍであり、かつ、溝側壁１０ｂの曲率半径ＲＳが３．０ｍｍ、溝底壁１０ａの曲率半径ＲＢが２．５ｍｍである。一対の溝側壁と上側胴部の側壁との境界相互間の上下方向長さＬは、７．５５ｍｍである。
【００３２】
座屈強度の測定は、これらの試験品１、２に所定の内容物を充填、密封した後、容器に軸方向Ｓの荷重を徐々に加え、容器が座屈したときの荷重を実測することにより行った。そのときの結果を図５に示す。なお、図５のグラフ中、縦軸は軸方向の荷重を示し、横軸は容器に荷重を加えたときの軸方向の変位量を示すものとする。
【００３３】
試験の結果、試験品２では、荷重３２９．０Ｎにて上側胴部８の横溝１０にて座屈が発生したのに対し、試験品１では、荷重３６５．４Ｎまで座屈は発生せず、しかも座屈箇所は横溝１０ではなく、上側胴部８と肩部３との境界に位置する環状段部１３にて発生した。このことからも、横溝１０の断面形状の適正化による効果が大きいことは明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
かくしてこの発明により、容器の胴部に横溝を有する合成樹脂製の容器において、他性能を犠牲にすることなく、すなわち胴部に配設する横溝の数量を増加させなくとも軸方向の荷重に対する座屈強度を高めることができる合成樹脂製容器を提供することが可能となった。
【符号の説明】
【００３５】
１  合成樹脂製容器
２  口部
３  肩部
４  胴部
５  底部
７  ウエスト
８  上側胴部
９  下側胴部
１０  横溝
１０ａ  溝底壁
１０ｂ  溝側壁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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