JP2010149911A

JP2010149911A - 合成樹脂製丸型壜体

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Publication number: JP2010149911A
Application number: JP2008332088A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Shimizu; 一彦清水; Masato Nakamura; 正人中村; Toshimasa Tanaka; 敏正田中
Original assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Current assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Priority date: 2008-12-26
Filing date: 2008-12-26
Publication date: 2010-07-08
Anticipated expiration: 2028-12-26
Also published as: JP5252291B2

Abstract

【課題】本発明は合成樹脂製壜体における減圧吸収パネルによる減圧吸収機能を、減圧吸収パネルの面積の大きさによることなく、また壜体の座屈強度を損なうことなく向上させることを技術的な課題とするものである。
【解決手段】胴部の所定の高さ範囲に複数の減圧吸収パネルを周方向に並列状に陥没形成すると共に、隣接する減圧吸収パネルの間に柱部を縦方向に残存形成した合成樹脂製壜体において、柱部の左右中心線の方向が、壜体の中心軸の方向に対して平行、若しくは下方外側斜め方向に傾斜し、減圧吸収パネルの左右中心線の方向が、柱部の左右中心線の方向に対して下方外側斜め方向に傾斜するように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、胴部に減圧吸収パネルを備える合成樹脂製丸型壜体に関するものである。

従来、殺菌を必要とするたとえば果汁飲料、お茶等のポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと記す。）樹脂製の壜体（ペットボトル）等の合成樹脂製壜体への充填方法として、所謂、高温充填と呼ばれる方法があるが、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、冷却後には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、胴部に減圧吸収パネルを形成し、減圧に伴なう壜体の減容変形を、壜体がいびつに変形した感じを与えることなく、目立たないように吸収（緩和）する機能、所謂、減圧吸収機能を発揮するようにした所謂、耐熱ボトルが用いられている。
たとえば、特許文献１には胴部に中心軸に対して軸対称に、６ケの縦長の減圧吸収パネルを凹状に陥没形成した丸型壜体に係る発明が記載されている。
特開２００３−６３５１６号公報

ここで、１リッター以下程度の比較的小さな内容量の壜体では、胴部の表面積が小さくなり、必要な減圧吸収容量に対する減圧吸収パネルの面積の確保が難しくなる。また、デザイン性を重視して減圧吸収パネルを形成する領域を限定すると、壜体内部の減圧度を徐々に上げていき、胴部の周壁が局部的に、陥没変形あるいは座屈変形した時点における壜体の減容変形量である減圧吸収容量が不足すると云う問題がある。さらに減圧吸収容量を向上させるために減圧吸収パネルを変形し易い形状にすると壜体の座屈強度が小さくなると云う問題がある。

そこで、本発明は合成樹脂製の丸型壜体における減圧吸収パネルによる減圧吸収機能を、減圧吸収パネルの面積の大きさによることなく、また壜体の座屈強度を損なうことなく向上させることを技術的な課題とするものである。

上記課題を解決するための手段の中、本発明の主たる構成は、
円筒状の胴部の所定の高さ範囲に複数の減圧吸収パネルを周方向に並列状に陥没形成すると共に、隣接する減圧吸収パネルの間に柱部を縦方向に残存形成した合成樹脂製丸型壜体において、
柱部の左右中心線の方向が、壜体の中心軸の方向に対して平行、若しくは下方外側斜め方向に傾斜し、
減圧吸収パネルの左右中心線の方向が、柱部の左右中心線の方向に対して下方外側斜め方向に傾斜するように構成する、
と云うものである。

本願の発明者らは丸型壜体の減圧吸収パネルの減圧吸収機能を向上する目的で、柱部と減圧吸収パネルの形状の作用効果を検討するなかで、従来、この種の壜体では縦方向に残存形成される柱部は壜体の中心軸の方向に対して平行に、若しくは外観や座屈強度を考慮して、下方外側斜め方向に僅かに（〜２°程度）傾斜するように形成し、減圧吸収パネルを、その左右中心線の方向が柱部の左右中心線の方向に対して平行になるように形成するようにしていたが、
減圧吸収パネルを、その左右中心線の方向が、柱部の左右中心線の方向に対して下方外側斜め方向に傾斜するように形成することにより減圧吸収容量を大きくできる、すなわち減圧吸収機能を向上することができるのを見出し、上記主たる構成を創出するに至った。

また、上記構成によれば上記のように減圧吸収機能を向上することができると共に、壜体の縦方向の座屈強度も大きくすることができることが判明した。

本発明の他の構成は、上記主たる構成において、柱部の壜体の中心軸の方向に対する傾斜角度Ｔ１を０°〜２°の範囲とし、減圧吸収パネルの壜体の中心軸の方向に対する傾斜角度Ｔ２を、傾斜角度Ｔ１＋０．５°〜傾斜角度Ｔ１＋２°の範囲とする、と云うものである。

ここで、減圧吸収パネルを、柱部の方向に対して下方外側斜め方向にどの程度傾斜させるかは、減圧吸収機能及び縦方向の座屈強度に係る改良効果、壜体の外観、横方向の座屈強度、ライン適性、成形性等を考慮して決めることができるが、１°程度の傾斜角度でも大きな効果を得ることが可能であり、
柱部と減圧吸収パネルの傾斜角度をそれぞれ上記構成とすることにより、外観の印象を大きく変えることなく、また成形性やライン適性を損なうことなく減圧吸収機能を効果的に向上させることができると共に、縦方向の座屈強度を大きくすることが可能となる。

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丸型壜体にあっては、減圧吸収パネルを、その左右中心線の方向が、柱部の左右中心線の方向に対して下方外側斜め方向に傾斜するように形成することにより、減圧吸収機能を向上させることができると共に、縦方向の座屈強度を大きくすることができる。

以下、本発明の実施の形態を実施例に沿って図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の合成樹脂製壜体の一実施例を示す正面図である。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、円筒状の胴部４、底部５を有する丸型壜体で、全高さが２０６ｍｍ、通称容量５００ｍｌである。

胴部４の中央やや上の高さ位置と下端には、周リブとしての機能を発揮する突条周リブ１０ａ、１０ｂが形成されており、これら上下の突条周リブ１０ａ、１０ｂで挟さまれる高さ範囲では、円筒状の周壁に周方向に縦長矩形状の６ケの減圧吸収パネル７が並列状に段部８でその周囲を囲うようにして陥没形成され、そして隣接する減圧吸収パネル７の間には壜体１の剛性や座屈強度を担う６ケの柱部６が縦方向に残存形成されており、図２に示されるようにその平断面形状は６角形状となっている。

図３は上記実施例の壜体１の柱部６と減圧吸収パネル７の壜体１の中心軸ＣＸの方向に対する傾斜角度を説明するためのものである。
この図３では、図1及び図２中の、Ｂ−Ｂ線に沿った縦断面での柱部６の左右中心線ＣＬ１を太い実線で、Ｃ−Ｃ線に沿った縦断面での減圧吸収パネル７の左右中心線ＣＬ２で示している。（なお、本図は横方向を拡大して柱部６と減圧吸収パネル７の傾斜角度の違いが分かるように記載している。）

ここで、柱部６の左右中心線ＣＬ１は壜体１の中心軸ＣＸの方向に対して、下方外側斜め方向に、傾斜角度Ｔ１で傾斜している。
なお、図中（Ｃａ）で示す細い一点鎖線は、傾斜角度を決めるために中心軸ＣＸに平行に描いた線である。
また、減圧吸収パネル７の左右中心線ＣＬ２は壜体１の中心軸ＣＸの方向に対して、下方外側斜め方向に、傾斜角度Ｔ２で傾斜しており、傾斜角度Ｔ２＞傾斜角度Ｔ１となっている点が特徴的である。

次に、本発明の壜体の作用効果を確認するために、柱部６の傾斜角度Ｔ１は１°と一定にして、減圧吸収パネル７の傾斜角度Ｔ２を変えた次の３種の壜体（実施例１、実施例２、比較例）を用意した。
・実施例１の壜体；傾斜角度Ｔ２を１．５°とし、減圧吸収パネル７の柱部６に対する傾斜角度を０．５°とする。
・実施例２の壜体；傾斜角度Ｔ２を２．０°とし、減圧吸収パネル７の柱部６に対する傾斜角度を１°とする。
・比較例の壜体；傾斜角度Ｔ２を１°とする。
ここで、この比較例の壜体は従来の壜体のように柱部６と減圧吸収パネル７を平行としたものである。

そして、上記３種の壜体について下記のような座屈試験と減圧吸収機能に係る減圧吸収容量測定試験を実施した。
（１）座屈試験
壜体に水を充填し、キャップで密閉した状態で、起立状態の壜体を縦方向に押圧し、壜体が座屈した時点での荷重を測定する。
（２）減圧吸収容量測定試験
測定する壜体に水を満量充填し、その口部にゴム栓付ビューレットを装着し、真空ポンプを作動させ、マノメータで０．４ｋＰａ／秒のスピードで減圧し、壜体が、局部的な陥没変形や座屈変形等の不正変形した時の減圧度を読んで減圧強度とし、同時にテスト前後のビューレットの値差から減圧吸収容量を算出する。

上記試験の結果は次のようであった。
（１）座屈強度
・実施例１の壜体；２０３Ｎ
・実施例２の壜体；２１３Ｎ
・比較例の壜体；１８２Ｎ

（２）減圧吸収容量測定試験
図４は減圧吸収容量測定試験の試験結果を、縦軸を減圧度（ｍｍＨｇ）、横軸を吸収容量（ｍｌ）にしてグラフとしたものであり、実施例１の壜体、実施例２の壜体、比較例の壜体の結果をそれぞれ、Ｔｅｓｔ１、Ｔｅｓｔ２、Ｔｅｓｔ３の線で示している。
そして、最終的に不正変形した点、図中、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３で示した点における減圧度と減圧吸収容量は次のようであった。
・実施例１の壜体；１５．６ｋＰａ、２５．４ｍｌ
・実施例２の壜体；１７．０ｋＰａ、２６．８ｍｌ
・比較例の壜体；１４．５ｋＰａ、２４．５ｍｌ

上記結果から、本発明の構成によれば、特に減圧吸収パネル７を柱部６の方向に対して下方外側斜め方向に傾斜するように構成することにより、上記実施例１の壜体のように、その傾斜角度が０．５°程度の僅かな角度でも減圧吸収機能が確実に向上すると共に、壜体の縦方向の座屈強度が大きくなることが確認された。

また、実施例２の壜体のように、さらにその傾斜角度を大きくして１°とすると、さらに、減圧吸収機能を向上させることができると共に、座屈強度を大きくすることができる。
そして、図１示されるように外観デザインの点から減圧吸収パネル７の形成領域を胴部の下方に限定するものであっても、減圧吸収パネルを傾斜させることにより、減圧吸収機能を向上させることができ、デザイン上の制約による減圧吸収機能を低下を補完することができる。

そしてまた、通常減圧吸収パネルの面積を大きくしたり、減圧吸収パネルを変形し易くすることにより減圧吸収機能を大きくしようとすると、その分、縦方向の座屈強度が低下するが、本発明の壜体にあっては、座屈強度を損なうことなく、むしろ大きくしながら減圧吸収機能を向上させることができる点が特徴的である。

以上、実施例に沿って本願発明の実施の形態とその作用効果について説明したが、本願の実施の形態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、ＰＥＴ樹脂製の５００ｍｌの丸型壜体の例を示したが、本願発明の作用効果は他の合成樹脂製のもの、他の容量の壜体についてもその作用効果が十分発揮されるものである。

また、上記実施例では減圧吸収パネル７の柱部６に対する傾斜角度を０．５°あるいは１°とした例を示したが、本発明の基本的な技術思想は減圧吸収パネル７を柱部６に対して傾斜させる点にあり、減圧吸収機能及び縦方向の座屈強度に係る改良効果、壜体の外観、横方向の座屈強度、ライン適性、成形性等を考慮しながら、この傾斜角度をさらに大きくすることもできる。

以上説明したように、本発明の合成樹脂製壜体は減圧吸収パネルによる減圧吸収機能を向上すると共に壜体全体の座屈強度を大きくしたものであり、高温充填工程を要する製品分野での幅広い使用展開が期待される。

本発明の合成樹脂製壜体の一実施例の正面図である。図１のＡ−Ａ線に沿った平断面図である。（ａ）は図２中のＢ−Ｂ線に沿った縦断面での柱部の左右中心線の、（ｂ）は図２中のＣ−Ｃ線に沿った縦断面での減圧吸収パネルの左右中心線の壜体の中心軸に対する傾斜角度を示す説明図である。減圧吸収容量測定試験の試験結果を示すグラフである。

符号の説明

１；壜体
２；口筒部
３；肩部
４；胴部
５；底部
６；柱部
７；減圧吸収パネル
８；段部
１０ａ、１０ｂ；突条周リブ
Ｔ１；（柱部の）傾斜角度
Ｔ２；（減圧吸収パネルの）傾斜角度
ＣＸ；中心軸
ＣＬ１；（柱部の）左右中心線
ＣＬ２；（減圧吸収パネルの）左右中心線

Claims

円筒状の胴部(4)の所定の高さ範囲に複数の減圧吸収パネル(7)を周方向に並列状に陥没形成すると共に、隣接する減圧吸収パネル(7)の間に柱部(6)を縦方向に残存形成した丸型壜体において、前記柱部(6)の左右中心線(CL1)の方向が、壜体の中心軸(CX)の方向に対して平行、若しくは下方外側斜め方向に傾斜し、前記減圧吸収パネル(7)の左右中心線(CL2)の方向が、前記柱部(6)の左右中心線(CL1)の方向に対して下方外側斜め方向に傾斜するように構成したことを特徴とする合成樹脂製丸型壜体。
柱部(6)の壜体の中心軸(CX)の方向に対する傾斜角度(T2)を０°〜２°の範囲とし、減圧吸収パネル(7)の壜体の中心軸(CX)の方向に対する傾斜角度(T2)を、傾斜角度(T1)＋０．５°〜傾斜角度(T1)＋２°の範囲とした請求項１記載の合成樹脂製丸型壜体。