(57)【要約】【課題】  氷結において、シュリンクフィルムの破断のない、かつ氷結による体積の増加を吸収し得る壜体形状を創出することを課題として、氷結しても安全に保存および使用ができ、外観的にも問題のないシュリンクフィルムで外装した合成樹脂製壜体を提供することを目的とする。【解決手段】  水を主成分とした内容液を氷結させて使用することを目的とし、円筒状の胴部をシュリンクフィルムで外装した合成樹脂製の丸型の壜体において、胴部にこの胴部の壁を屈曲させて形成した凹状の縦断面形状を有する周溝を複数形成し、周溝の形成本数および縦断面形状を、周溝部分の縦方向への弾性的な変形により内容液の氷結による体積増加を吸収可能に構成し、かつ周溝の縦断面形状を、シュリンクフィルムがこの周溝の凹状の縦断面形状に略沿って収縮した状態で外装可能に構成する。【選択図】図１
2008030813.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を主成分とした内容液を氷結させて使用することを目的とし、円筒状の胴部(4)をシュリンクフィルム(9)で外装した丸型の合成樹脂製壜体であって、前記胴部(4)に、該胴部(4)の壁(4a)を屈曲させて形成した凹状の縦断面形状を有する周溝(6)を複数配設し、該周溝(6)の形成本数および前記縦断面形状を、該周溝(6)部分の縦方向への弾性的な伸張変形により内容液の氷結による体積増加を吸収可能に、かつ前記周溝(6)の縦断面形状を、前記シュリンクフィルム(9)が該周溝(6)の凹状の縦断面形状に略沿って収縮した状態で外装可能に構成した合成樹脂製壜体。
【請求項２】
周溝(6)の形成本数および縦断面形状を該周溝(6)部分の縦方向への弾性的な収縮変形により壜体内部の減圧状態が吸収可能に構成した請求項１記載の合成樹脂製壜体。
【請求項３】
周溝(6)の上端幅(W1)を３ｍｍ以上とし、溝深さ(D)を１．５ｍｍ以上とした請求項１または２記載の合成樹脂製壜体。
【請求項４】
周溝(6)の溝側壁(6s)の水平方向からの傾斜角度(TH)を６０°以下とした請求項１、２または３記載の合成樹脂製壜体。
【請求項５】
容量を１０００ｍｌ以下とした請求項１、２、３または４記載の合成樹脂製壜体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水を主成分とした内容液を氷結させて使用することを目的とし、胴部にシュリンクフィルムを外装した丸型の合成樹脂製壜体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと記す。）樹脂製等の合成樹脂製壜体は水、スポーツ飲料水、お茶、ジュース等の飲料用として幅広く使用されている。このような壜体は、商品名等の表示あるいは意匠の観点から胴部を、印刷したシュリンクフィルムで外装した状態で製品化される。たとえば特許文献１には胴部をシュリンクフィルムで外装した壜体に関する発明が記載されている。
【特許文献１】特開２００１−３２２６１６号公報
【０００３】
一方このような壜体は夏季等においては冷凍庫で内容液を氷結させた状態のものを徐々に溶かしながら飲用に供する等の使用のされ方もしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
水を氷結した場合にはその体積が略１．０９倍となるので、密封した壜体では氷結に伴う体積増加により内圧が上昇して壜体が破損する恐れがあるし、破損まで至らなくとも壜体が大きく変形してしまう。また、キャップが外れたり、破損することもある。
【０００５】
また、たとえば図４と図５に示した壜体１０１の減圧吸収パネル１０７のように胴部１０４壁に凹状部分を形成しておけば、この部分の膨出状の変形により氷結に伴う体積増加を吸収することができるが、シュリンクフィルム１０９で外装したものでは、上記凹状部分の膨出により（図５中の二点鎖線の部分参照）、シュリンクフィルム１０９の破断が発生して商品として提供できなくなる等の問題がある。
【０００６】
本発明は上記したような問題点を解消すべく創案されたものであり、氷結において、シュリンクフィルムの破断あるいはズレのない、かつ氷結による体積の増加を吸収し得る壜体形状を創出することを課題として、氷結しても安全に保存および使用ができ、外観的にも問題のないシュリンクフィルムで外装した合成樹脂製壜体を提供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請求項１記載の発明の手段は、
水を主成分とした内容液を氷結させて使用することを目的とし、円筒状の胴部をシュリンクフィルムで外装した丸型の合成樹脂製壜体において、
胴部にこの胴部の壁を屈曲させて形成した凹状の縦断面形状を有する周溝を複数配設すること、
周溝の形成本数および縦断面形状を、周溝部分の縦方向への弾性的な伸張変形により内容液の氷結による体積増加を吸収可能に構成すること、
かつ周溝の縦断面形状を、シュリンクフィルムがこの周溝の凹状の縦断面形状に略沿って収縮した状態で外装可能に構成すること、
にある。
【０００８】
氷結により内容液の体積が膨張し、壜体に内圧状の力が及び胴壁には縦方向（壜体の中心軸方向）に比較して周方向により大きな所謂フープストレスが作用するため、またシュリンクフィルムは一般に分別廃棄を目的としたミシン目が縦方向に形成されており、体積増加に伴なうシュリンクフィルムの破断は、このミシン目に沿って起こり易くなっている。
このため、壜体の横方向の膨出変形、すなわち平断面積の増分により氷結に伴なう体積増を吸収するためには、胴部の平断面形状がその周長を維持しながら断面積を増加するように変形させる必要があり、その形状設計が難しくデザイン上の制約も大きくなってしまう。また、胴部の周形状が変化するのでシュリンクフィルムがズレてしまうこともある。
【０００９】
請求項１記載の上記構成は、このような問題点を考えて創出されたものであり、その基本的な技術思想は、壜体の縦方向への伸張変形を利用して氷結による体積増を吸収するようにしたこと、にある。
そして、請求項１記載の上記構成により、まず壜体内部の加圧状態における膨出変形に対して、丸形壜体を用いることにより壜体を基本的に壜体内部の加圧状態に係る耐圧性の高いものとすると共に、複数の周溝を設けることによりこの周溝の周リブ的な補強機能により、内容液の氷結に伴なう横方向への膨出状の変形は極く小さく抑制することができ、シュリンクフィルムの縦方向の破れを確実に防ぐことができる。
【００１０】
なおここで、通常の製品では内容液の液面の上には、気体によるヘッドスペースが存在し、氷結による体積増の一部はこのヘッドスペースの圧縮変形により吸収することができ、氷結による体積増のすべてを壜体の変形により吸収する必要はない。
【００１１】
次に、胴部の壁を屈曲させて形成した凹状の縦断面形状を有する周溝を複数形成し、周溝の形成本数および縦断面形状を、周溝部分の縦方向への弾性的な変形により内容液の氷結による体積増加を吸収可能に構成することにより、
凹状の縦断面形状を有する周溝の縦方向へ伸張変形、すなわち内側に湾曲状に屈曲した周溝の壁が、その湾曲状の形状を伸張することにより、壜体の胴部を縦方向に伸張して内容液の氷結による体積増加を吸収することができる。
【００１２】
なお、周溝の形成本数、形成位置および溝幅、深さ等の周溝の凹状形状は、壜体の大きさ、ヘッドスペースの大きさ、内容液の氷結に伴なう体積増加量、壁の肉厚、外観、成形性を考慮して予備試験をしながら決めることができる設計事項ではあるが、一方で、下記のようにシュリンクフィルムの収縮性も考慮して決める必要がある。
【００１３】
ここで、外装したシュリンクフィルムは、通常そのズレを防ぐために、その上端部と下端部は環状溝部や、肩部や、底部側壁部分に拘束した状態で外装しているので、周溝の縦方向への伸張変形に伴なって、シュリンクフィルムも縦方向へ伸張変形可能に壜体に外装させておく必要がある。
【００１４】
そこで、請求項１中に記載があるように周溝の縦断面形状を、シュリンクフィルムが周溝の凹状の縦断面形状に略沿って収縮した状態で外装可能に構成することにより、周溝の形状に略沿って湾曲した形状を縦方向に伸張させることにより、周溝の縦方向の伸張変形に伴なってシュリンクフィルムも縦方向に伸張でき、無理な力が作用せずに、シュリンクフィルムの外装がズレたり、さらには破断することがないようにできる。
【００１５】
たとえば、周溝の幅が狭い場合には、シュリンクフィルムを熱収縮させて外装する際に、シュリンクフィルムが周溝を橋渡し状に外装した状態となり、縦方向への伸張ができなくなってしまうが、シュリンクフィルムの収縮力とその方向性を考慮して、周溝の溝幅、溝深さ、溝の側壁の傾斜等を適宜に設計することにより、周溝の凹状の縦断面形状に略沿って収縮した状態で外装することが可能となる。
【００１６】
なおここで、シュリンクフィルムは必ずしも、周溝の凹状の縦断面形状に沿って密着状に外装する必要はなく、むしろ周溝壁との間に多少の隙間を形成している方が、縦方向にスムーズに伸張変形することができる。
いずれにしても、周溝に沿って少なくとも内側に湾曲状の形状をしておれば縦方向への伸張変形が可能であり、このような意味で、請求項１では、「略沿って」という語句を添えて、「周溝の凹状の縦断面形状に略沿って収縮した状態」と云うように記載している。
【００１７】
請求項２記載の発明の手段は、請求項１の発明において、周溝の形成本数および縦断面形状を周溝部分の縦方向への弾性的な収縮変形により壜体内部の減圧状態が吸収可能に構成すること、にある。
【００１８】
水、スポーツ飲料水、お茶、ジュース等の飲料は、殺菌のために８０〜９０℃程度の高温で充填する、所謂高温充填工程により製品化される場合が多く、室温に戻した状態、さらに冷却した状態では壜体内部が減圧状態となる。
そこで請求項２記載の上記構成により、周溝部分の縦方向への弾性的な収縮変形により胴部を縦方向に収縮してこの減状態を吸収して、胴壁が一部陥没状に凹む等のいびつな変形を防ぐことができる。
【００１９】
ここで、本発明の壜体は周溝が複数形成され、この周溝がリブ的な機能を発揮して、元々、胴壁の陥没状変形の発生は抑制されており、また、周溝部分の縦方向への弾性的な伸張変形が可能に構成されているので、その逆方向への変形（収縮変形）はし易いのであるが、たとえば胴部の肉厚が薄く、減圧度が大きくなるような厳しい条件が予測される場合には、周溝の側壁の傾斜角度等の設定により、収縮変形がより容易にできるように周溝の形状を設計するのがよい。
【００２０】
請求項３記載の発明の手段は、請求項１または２記載の発明において、周溝の上端幅を３ｍｍ以上とし、溝深さを１．５ｍｍ以上とすること、にある。
【００２１】
請求項３記載の上記構成により、周溝の上端幅を３ｍｍ以上とし、溝深さを１．５ｍｍ以上とすることにより、周溝を縦方向へ容易に伸張変形させることができると共に、シュリンクフィルムをこの凹状の周溝に略沿った状態として、確実に湾曲状とすることができる。
【００２２】
請求項４記載の発明の手段は、請求項１、２または３記載の発明において、周溝の溝側壁の水平方向からの傾斜角度を６０°以下とすること、にある。
【００２３】
請求項４記載の上記構成により、周溝の溝側壁の水平方向からの傾斜角度を６０°以下とすることにより、周溝を縦方向によりスムーズに伸縮変形させることができる。なお、この傾斜角度は０°以上であり、その下限は型抜き等の成形性を考慮して決めることができる。
【００２４】
請求項５記載の発明の手段は、請求項１、２、３または４の発明において、容量を１０００ｍｌ以下としたこと、にある。
【００２５】
大型の壜体では、氷結による内容液の体積増を壜体全体の壁の変形により比較的容易に吸収することが可能であるが、比較的小型の壜体ではこの壜体全体の壁の変形による吸収は困難であり、容量が１０００ｍｌ以下、さらには５００ｍｌ以下の壜体で本願発明の壜体の作用効果が顕著に発揮される。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は上記した構成であり、以下に示す効果を奏する。
請求項１記載の発明にあっては、凹状の縦断面形状を有する周溝の縦方向へ伸張変形により、壜体胴部と共に、シュリンクフィルムを縦方向に伸張して、シュリンクフィルムの破断やズレもなく、内容液の氷結による体積増加をスムーズに吸収することができる。
【００２７】
請求項２記載の発明にあっては、周溝部分の縦方向への弾性的な収縮変形により胴部を縦方向に収縮してこの減圧態を吸収して、胴壁が一部陥没状に凹む等のいびつな変形を防ぐことができる。
【００２８】
請求項３記載の発明にあっては、周溝の上端幅を３ｍｍ以上とし、溝深さを１．５ｍｍ以上とすることにより、周溝を縦方向へ容易に伸張変形させることができると共に、シュリンクフィルムをこの凹状の周溝に略沿った状態として、確実に湾曲状とすることができる。
【００２９】
請求項４記載の発明にあっては、周溝の溝側壁の水平方向からの傾斜角度を６０°以下とすることにより、周溝を縦方向によりスムーズに伸縮変形させることができる。
【００３０】
請求項５記載の発明にあっては、容量が１０００ｍｌ以下、より好ましくは５００ｍｌ以下の壜体で本願発明の作用効果が顕著に発揮される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１および図２は本発明の合成樹脂製壜体の一実施例を示すものである。図１は壜体１の正面図である。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、肩部３、胴部４、底部５を有し、胴部４径６６ｍｍ、全高１３２ｍｍで、３００ｍｌ用の小型の丸型ボトルである。また、口筒部２は熱結晶化により白化した状態であり、底部５は陥没状に形成されている。
【００３２】
また、胴部４の平均肉厚は０．４５ｍｍであり、円筒状の胴部４には５本の周溝６が等間隔に形成されている。
この周溝６の溝深さＤは４ｍｍ、溝上端幅Ｗ１は４ｍｍ、溝底幅Ｗ２は２ｍｍ、そして溝側壁６ｓの水平方向からの傾斜角度ＴＨは１５°である（図１の壜体の一つの周溝近傍の要部拡大縦断面である図２参照）。
【００３３】
また、シュリンクフィルム９は、上端は肩部の下方に拡径する肩部３に、下端は上方に拡径する底部５側壁に位置し、上下方向へのズレが発生しないように胴部４を外装している。また、図２において周溝６近傍での外装状態を見ると、シュリンクフィルム９は周溝６の底壁６ｂとは若干隙間を形成した状態で、略周溝６の凹状の形状に略沿ってこの周溝６を外装している。
【００３４】
シュリンクフィルム９で上記のように外装した本実施例の壜体１に２０℃の水３００ｍｌを充填してヘッドスペースを１４ｍｌとして正立状態で−２０℃の冷凍庫内に入れて中の水を氷結させる実験を行なったが、シュリンクフィルム９の破断はなく、皺の発生もほとんど見られなかった。
【００３５】
図３は、この氷結実験を行った直後の、周溝６とシュリンクフィルム９の変形状態を、周溝６の変形前の状態（二点鎖線で示す）に重ねて示した概略説明図であり、周溝６と共に、シュリンクフィルム９がその湾曲状の形状が緩やかに縦方向に伸張している。
【００３６】
なお、本実施例の壜体１について、水を用いて通常の高温充填を実施し、室温さらには−２０℃の冷凍庫内に入れる冷却試験を実施したが、減圧度の上昇に伴なう、胴壁等の陥没状の変形は見られなかった。
【００３７】
図４および図５の壜体１０１は比較例として従来の壜体を示すものであり、２軸延伸ブロー成形した丸型の内容量３５０ｍｌ用のＰＥＴボトルであり、胴部１０４の略全高さ範囲に亘り中心軸対称の６箇所に胴壁を凹ますようにして減圧吸収パネル１０７を形成したものである。そしてシュリンクフィルム１０９はその上端部および下端部をそれぞれ胴部１０４の上端と下端に形成された周溝１０６に位置して上下方向へのずれが生じないように胴部１０４を外装している。
【００３８】
また図５に示される平断面形状でみると、減圧吸収パネル１０７の部分では、胴部１０４の外表面とシュリンクフィルム１０９の間に隙間ができている。
【００３９】
この比較例についても実施例と同様に２０℃の水を３５０ｍｌ充填してヘッドスペースを１７ｍｌとして正立状態で−２０℃の冷凍庫内に入れて中の水を氷結させる実験を行なったが、凹部である減圧吸収パネル１０７が外側方向（図５の白抜き矢印方向）に膨出した状態（図５中の二点鎖線参照）となり、シュリンクフィルム１０９は縦方向に破断していた。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上説明したように本発明の丸型壜体は、シュリンクフィルムで外装し、内容液を氷結した状態で、安全に、シュリンクフィルムを破断することなく良好な形状を維持しつつ保存および使用することができ、氷結して使用する分野で幅広い使用が期待される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の壜体の一実施例を示す正面図である。
【図２】図１の壜体の一つの周溝近傍の要部拡大縦断面である。
【図３】図２における氷結後の変形状態を示す概略説明図である。
【図４】従来例（比較例）の壜体を示す正面図である。
【図５】図４中のＡ−Ａ線に沿っての平断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  ；壜体
２  ；口筒部
３  ；肩部
４  ；胴部
４ａ；（胴）壁
５  ；底部
６  ；周溝
６ｓ；（溝）側壁
６ｂ；（溝）底壁
９  ；シュリンクフィルム
Ｄ  ；溝深さ
Ｗ１；溝上端幅
Ｗ２；溝底幅
ＴＨ；傾斜角度
１０１；壜体
１０２；口筒部
１０３；肩部
１０４；胴部
１０５；底部
１０６；環状溝部
１０７；減圧吸収パネル
１０９；シュリンクフィルム
【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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