JP2011068398A - 樹脂製封入容器 - Google Patents

Abstract

【課題】保形性が高く、容器形状の高い外観安定性が得られる樹脂製封入容器を提供する。
【解決手段】表裏面に対して側面の幅が小さい扁平状容器において、表裏面１１が容器の口部２と底部１３とを結ぶ主軸１０方向及びこれに垂直な方向に各々全体的に凸状をなしており、表裏面１１の幅方向における中央部と端部との間の中間領域１１Ｌｖの少なくとも一つに、調圧用の陥入部１５を設けるとともに、中央部及び端部と、陥入部１５との間に段部１６が形成されていることを特徴とする樹脂製封入容器。
【選択図】図１

Description

本発明は、内容物を収容する樹脂製封入容器に関する。

内容物を収容する封入容器として、樹脂製のものが多用され、例えば、芳香剤に代表される揮散性薬剤、飲料、食品、調味料、薬品等、様々な内容物の封入に使用されている。樹脂製封入容器は、強度が高く、軽量であり、デザイン性にも優れている。

一方、容器を構成する樹脂は、コストダウンの目的のみならず、廃棄後の非分解性や燃焼ガス発生の問題からも、容器あたりの使用量の低減が望まれている。しかしながら、容器の樹脂量を低減させると、容器壁は薄肉化せざるを得ず、これに伴って機械的強度の低下を招き、以下のような問題を生じる。

機械的強度が低下した容器は、移動時の衝撃や手で把持される際の外力により変形し易く、変形は元の形状への復元を困難にしたり把持時の脆弱感を与えたりする。また、樹脂製封入容器は、内容物封入後の保管、輸送、展示、購入後の保存等の流通保管過程において極めて少量ずつではあるが、容器壁を通じて内容物中の気化成分を放出する性質がある。その結果、時間経過と共に、内容量がごく僅かずつ減少し、容器内の減圧により容器壁が凹入するように変形するという問題を引き起こす。この問題は、内容物が液体、ゲルの他、揮散性分を有する固体や粒状物の場合にも生じ、芳香剤（消臭剤を含む）等の揮散性薬剤の場合に特に影響が大きい。また、内容物によっては、容器への封入後に温度低下したり、内容物が空気と反応したりすることにより、内容物自体の容積が減少するものがあり、この場合にも、封入後の容器壁の凹入が問題となる。

これらに対処するため、容器壁の一部を凹状又は凸状に曲折して縦方向や横方向の補強リブを形成し、壁強度を高めた構造が知られている（例えば、特許文献１、２、３参照）。

実開昭６３−９７６０７号公報 特開２０００−３０９３２９号公報 特開２００２−３２６６１９号公報

しかしながら、表裏面に対して側面の幅が小さく、かつ全体的に凸状をなす扁平状容器において、表裏面に補強リブを設けるだけでは、内部減圧による容器の変形に対処することができない。すなわち、内部減圧が生じると、強度が弱い箇所では変形して凹状となるというように、曲率の反転が生じることがある。この場合、表裏面は側面に対して大きな面積を有するので、表裏面の変形は、外観上、変形が目立つ上、容器の脆弱感を与える。

本発明は、これら従来技術の問題を解決し、保形性が高く、容器形状の高い外観安定性が得られる樹脂製封入容器を提供することを目的とする。

本発明は、前記目的を達成するため、表裏面に対して側面の幅が小さい扁平状容器において、前記表裏面が容器口部と容器底部とを結ぶ主軸方向及びこれに垂直な幅方向に各々全体的に凸状をなしており、前記表裏面の幅方向における中央部と端部との間の中間領域の少なくとも一つに、調圧用の陥入部を設けるとともに、前記中央部及び端部と、陥入部との間に段部を形成したことを特徴とする樹脂製封入容器を提供するものである。

本発明に係る樹脂製封入容器によれば、表裏面に対して側面の幅が小さい扁平状容器において、前記表裏面の幅方向における中央部と端部との間の中間領域に陥入部を設けている。すなわち、本発明では、中間領域が変形しやすい領域であることを見出し、この領域に陥入部を設けることにより、内部減圧が生じた場合に、陥入部が容器内の圧力に応じて変形して圧力変動を吸収する機能（調圧機能）を奏する。これにより、内圧が減少すると、陥入部は凹状湾曲するように変形するとともに、表裏面の幅方向における中央部は形状が維持される。このように、陥入をしていた面が凹状湾曲するのであるから、平面や凸状面が凹状に変化するのに比べて湾曲の変化が目立たず、容器形状の高い外観安定性が得られる。

また、本発明では、表裏面の幅方向における中央部及び端部と、陥入部との間に段部を形成しているため、段部がリブとして作用し、補強効果を発揮する。すなわち、内部減圧時に、凹入する変形の幅方向への伝播を段部にて遮断することができるため、表裏面の変形量を抑えることができる。

上記構成において、前記陥入部は、前記表裏面の両方の中間領域に形成されるのが望ましい。これにより、表裏面の幅方向における中央部は、容器の幅全体に対して狭い幅となり、２つのリブに挟まれた柱状となる。これにより、中央部に働く外力への変形抵抗が大きくなって、内部減圧に対しても、把持時等の外力に対しても堅固となる。

前記陥入部は、前記端部に沿って連続的に形成されたものとできる。これにより、１つの中間領域につき単一の陥入部が形成されることになって、加工が容易となる。

また、前記陥入部は、前記端部に沿って断続的に形成されていてもよい。これにより、容器形状、材質、運搬状況等に応じて、特に変形しやすい領域等の所望の位置に陥入部を設けることができて、汎用性に優れたものとなる。

前記表裏面のいずれか一面における陥入部全体の面積は、該陥入部を有する表面全体又は裏面全体の面積の３０〜６０％とするのが望ましい。通常は、陥入部全体の面積は６０％までで十分であり、６０％を超えて陥入部を形成しても、それ以上の圧力吸収機能は得られ難い。また、陥入領域が大きくなるため、外観上も好ましくない。陥入部全体の面積が３０％未満では、表裏面に対する陥入部の割合が小さくなって、圧力吸収機能を十分に得られない。

前記陥入部は、容器幅方向に沿う断面において凸形状とすることができる。これにより、内圧が減少すると、その変形は陥入部の曲率が反転して凸状から凹状となり、変形量を大きくすることができる。従って、陥入部の単位面積当たりにおける圧力変動の吸収率が大きくなるため、陥入部全体の面積を小さくすることができる。

また、前記陥入部は、容器幅方向に沿う断面において凹形状とすることもできる。これにより、内圧が減少すると、その変形は内圧の減少に対して凹状湾曲を強めるように生じるため、陥入部が変形しやすいものとなって、圧力変動を吸収する機能が得られ易くなる。また、陥入部の曲率が反転することがなく、凹入しても外観において目立たなくなり、容器の美観を損ねることがない。

樹脂製扁平状容器は、成形時間が短く量産性に優れる等による製造効率の観点から、インジェクションブロー成形にて製造されることが多いが、このような方法で成形した容器は中間領域が特に変形しやすい。従って、上述の有利な作用は、インジェクションブローにて成形した容器である場合に有効に得られる。インジェクションブローにより成形した容器の中間領域が変形しやすいのは、次のような理由による。

先ずプリフォーム（パリソン）と呼ばれる試験管状の成形品を射出成形にて製造し、このプリフォ−ムを所定形状の金型に挿入し延伸ブロ−成形して膨らませ、中空容器に成形される。このため、プリフォームの軸線から最も離れた位置では、樹脂の引延ばし距離が最も大きくなり、容器壁の厚みが他の箇所より薄肉となる。このような方法で、面積の大きい表裏面と面積の小さい側面とからなる扁平状容器を成形すると、表裏面の側面近傍、及び側面において比較的薄肉となる。これら薄肉となる箇所のうち、容器の角部及びその近傍では曲面の曲率半径が小さいため、曲面に垂直な力に対して高強度となって、変形しにくい。また、幅方向中央部では、樹脂の引延ばし距離が最も小さくなり、容器壁の厚みが肉厚となるため、曲面に垂直な力に対して高強度となって、変形しにくい。しかしながら、表裏面の幅方向における中央部と端部との間の中間領域では曲率半径が大きく、また、プリフォームの軸線からの距離が大きいため薄肉となり、低強度となって変形しやすい。これにより、中間領域では内部減圧によって特に変形しやすい領域となる。

上に述べたように、本発明によれば、保形性が高く、容器形状の高い外観安定性が得られる樹脂製封入容器を提供することができる。

本発明に係る樹脂製封入容器の一実施形態の正面図である。 図１に示す樹脂製封入容器の側面図である。 図１に示す樹脂製封入容器の胴部の平面図である。 図１に示す樹脂製封入容器の底面図である。 図１に示す樹脂製封入容器のＰ０における切断端面図である。 図１に示す樹脂製封入容器のＰ１における切断端面図である。 本発明の他の実施形態に係る樹脂製封入容器の正面図である。 図８に示す樹脂製封入容器の側面図である。 図８に示す樹脂製封入容器のＰ０における切断端面図である。 陥入部の種々の形態を示す容器の正面図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。図面中の同一又は同種の部分については、同じ番号を付して説明を一部省略する。図１〜６は、本発明に係る樹脂製封入容器の一実施形態を示しており、図１は正面図、図２側面図、図３は平面図、図４は底面図、図５は横断面図、図６は縦断面図である。

この樹脂製封入容器は、胴部１と口部２とを備え、口部２は、雄ねじ部２１とキャップ３の雌ねじ３１との螺合及びその解除により開閉される。図１では、キャップ３を外した状態を示し、キャップ３は断面で示している。図２では、キャップ３により容器口部を閉じた状態を示している。

胴部１は、表裏面１１，側面１２，底面１３を有し、垂直方向に扁平な形状をなしている。表裏面は、胴部の表側の面及び裏側の面が区別される場合、及び区別されない場合の双方において、表側の面及び裏側の面を総称する。

表裏面１１は、次のような凸形状を有している。すなわち、容器の口部２と底面１３との各中心部を結ぶ主軸１０に沿う方向Ｖ（この実施形態では垂直方向）及びこれに垂直な幅方向Ｈ（この実施形態では水平方向）に各々全体的に凸状をなしている。そして、垂直方向Ｖの湾曲は、曲率半径が大きい弱湾曲とされ、水平方向Ｈの湾曲は、曲率半径が小さい強湾曲とされている。本実施形態では、容器の高さ方向の各位置における水平断面において、水平方向Ｈの湾曲は表裏面の幅全体１１Ａ（図５参照）に亙ってほぼ一定の曲率に形成されている。

この容器は、インジェクションブローにて成形されたものである。すなわち、プリフォーム（パリソン）を製造し、このプリフォ−ムを図１の扁平状容器の外形に対応した成形面を有する金型に挿入し延伸ブロ−成形して膨らませて成形されたものである。このような方法で成形した容器であるため、表裏面１１の水平方向Ｈにおける中央部と端部との間の中間領域１１Ｌｖ（図１及び図２に斜線を施した領域）では、プリフォームの軸線から最も離れることになって、引延ばし距離が最も大きくなり、他の箇所に比べて薄肉となる。しかも、曲率半径が大きい上、面積が大きい。これらが相俟って、中間領域Ｌｖでは曲面に垂直な力に対して強度が弱くなり、内部減圧により変形しやすい領域となる。

この中間領域１１Ｌｖに、陥入部１５を形成している。陥入部１５は、図５に示すように、当該領域の外側に隣接する部分を滑らかにつなぐ面（図５の仮想線で示す表裏面の位置）よりも容器内側に陥没した面をいう。本実施形態では、陥入部１５は、水平方向Ｈに沿う断面において凸形状をなす曲面としており、陥入部１５の垂直方向Ｖに沿った曲率、及び水平方向Ｈに沿った曲率を、陥入していない非陥入部１７の曲率とほぼ同一としている。これにより、表裏面１１は、陥入部１５と、非陥入部１７と、陥入部１５と非陥入部１７とを連結する段部１６とから構成される。

陥入部１５は、図１に示すように、中間領域１１Ｌｖの口部側端部付近から底面側端部付近に亙り、表裏面１１の幅方向端部に沿って連続的に形成されている。すなわち、１箇所の中間領域１１Ｌｖにつき単一の陥入部１５が設けられており、表面の夫々の中間領域１１Ｌｖのほぼ全域に陥入部１５が設けられるとともに、裏面の夫々の中間領域１１Ｌｖのほぼ全域に陥入部１５が設けられている。これにより、１つの容器に４つの陥入部１５が形成されている。夫々の陥入部１５は、表裏面１１の垂直方向中心線に関して対称に設けられている。

段部１６は、陥入部１５と非陥入部１７との境界部に設けられ、陥入部１５と非陥入部１７とを連結するものである。この段部１６は、非陥入部１７から陥入部１５に向かって下傾するテーパ面にて構成している。段部１６は、図１に示すように、陥入部１５と非陥入部１７との境界部のうち、表裏面１１の水平方向Ｈにおける中央部側と端部側、及び垂直方向Ｖにおける底面側に設けられている。

陥入部１５の垂直方向Ｖの口部側端部は、図６に示すように、非陥入部１７から陥入部１５へと滑らかに移行している。このように、陥入部１５の垂直方向Ｖの口部側端部には段部を設けていないため、容器をシュリンク包装で覆う場合に、垂直方向Ｖに沿ってシュリンクフィルムを沿わせることができ、シュリンクフィルムに皺が発生するのを防止することができる。

前記表裏面１１のいずれか一面における全陥入部１５の面積は、該陥入部１７を有する表面全体又は裏面全体の面積の３０〜６０％とするのが望ましい。また、非陥入部１７の最大幅１７ｗと、陥入部１５の最大幅１５ｗとの比を１：１としている。非陥入部１７の最大幅１７ｗの寸法は、１０ｍｍ〜３０ｍｍとするのが望ましく、本実施形態では２５ｍｍとしている。１０ｍｍ未満であると非陥入部１７が柱として折れやすく、３０ｍｍを超えると剛性が不足して非陥入部１７が凹みやすくなる。

段部１６の深さ１５ｄは、０．５ｍｍ〜３．０ｍｍとするのが望ましい。３．０ｍｍを超えると、段部１６の深さ１５ｄが大きくなり過ぎて、シュリンクフィルムで覆った場合に皺が発生しやすく外観上望ましくない。しかも、陥入部１５の剛性が大きくなり過ぎて、圧力吸収機能を効果的に得られないおそれがある。一方、０．５ｍｍ未満であると、段部１６がリブとして作用せず、十分な補強効果が得られない。

図示の樹脂製封入容器の主な寸法は、以下の通りである。
・容器全高Ａｈ：１５６ｍｍ
・胴部の高さ１ｈ：１１０ｍｍ
・表裏面の幅１１ｗ：９４ｍｍ
・側面の幅１２ｗ：１８ｍｍ
・底面から位置Ｐ０までの高さＰ０ｈ：６８ｍｍ
・底面から位置Ｐ１までの高さＰ１ｈ：４０ｍｍ
・弱湾曲（垂直方向Ｖ）の曲率半径Ｒｐ：４２０ｍｍ
・弱湾曲（垂直方向Ｖ）の曲率半径Ｒｑ：８４０ｍｍ
・位置Ｐ０での曲率半径Ｒ０：６０ｍｍ
・陥入部１５の垂直方向の長さ１５ｈ：９２ｍｍ
・陥入部１５の最大幅１５ｗ：２５ｍｍ
・段部１６の深さ１５ｄ（陥入部１５の最大深さ）：２．０ｍｍ
・非陥入部１７の最大幅１７ｗ：２５ｍｍ
・表裏面１１の壁厚：０．５±０．１ｍｍ

本実施形態の容器において内圧が減少すると、陥入部１５は、容器内の圧力に応じて変形して圧力変動を吸収する。その変形は陥入部１５の曲率が凸状から凹状となるように反転するように生じる。また、段部１６がリブとして作用し、凹入する変形の幅方向への伝播を遮断するとともに、表裏面１１の幅方向における中央部が柱部となって、堅固となる。これらが相俟って、表裏面１１の幅方向における中央部は凸形状が維持される。

また、他の部分より陥没している陥入部１５を、さらに陥没するように変形させるので、平面や凸状面が凹状に変化するのに比べて湾曲の変化が目立たず、高い外観安定性が得られる。

この実施形態においては、陥入部１５を、容器幅方向に沿う断面において凸形状としているため、変形量を大きくすることができる。従って、陥入部１５の単位面積当たりにおける圧力変動の吸収率が大きくなるため、陥入部１５の面積を小さくすることができる。

容器の製造に用いる樹脂は、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン等とすることができる。

図７〜図９は、本発明の他の実施形態に係る樹脂製封入容器を示しており、図７は正面図、図８は側面図、図９は横断面図である。

この容器は、基本的な構造は先の実施形態と同じであり、陥入部１５の形状を異にする。また、本実施形態では、表裏面１１を胴部の表側の面（表面１１ａ）及び裏側の面（裏面１１ｂ）とに区別し、図９に示すように、陥入部１５は片面（例えば表面１１ａ）のみに形成されている。

図７及び図８に示すように、陥入部１５ａは、表面１１ａの中間領域１１Ｌｖの口部側端部付近から底面側端部付近に亙り、表面の幅方向端部に沿って断続的に形成されている。すなわち、表面１１ａの１箇所の中間領域１１Ｌｖにつき、２個の陥入部１５ａが設けられており、１つの容器の表面１１ａに４つの陥入部１５ａが形成されている。また、一方の中間領域１１Ｌｖに形成される陥入部１５ａと、他方の中間領域１１Ｌｖに形成される陥入部１５ａとは、表面の垂直方向中心線に関して対称に設けられている。

１箇所の中間領域１１Ｌｖに陥入部１５ａを断続的に形成すると、隣合う陥入部１５ａの間には間隙が設けられることになって、この間隙が非陥入部となる。すなわち、１箇所の中間領域１１Ｌｖにおいて、陥入部１５ａが形成されない箇所と、陥入部１５ａが形成される箇所とが混在する。このように、中間領域１１Ｌｖの全範囲に陥入部１５ａが形成されない場合、１箇所の中間領域１１Ｌｖに対して、該中間領域１１Ｌｖに形成される複数の陥入部１５ａ全体が占める面積の占有率は、所定値よりも大きい値に設定する。所定値とは、陥入部１５ａが調圧機能を発揮するために必要な下限値であって、陥入部１５ａが設けられる位置、大きさ、深さ、形状等によって定まる値である。

図９に示すように、本実施系形態の陥入部１５ａは、容器幅方向Ｈに沿う断面において凹形状をなす曲面とされている。

段部１６ａは、図９に示すように、陥入部１５ａと非陥入部１７ａとの間に設けられる溝部にて構成されている。図７に示すように、この段部１６ａは、陥入部１５ａと非陥入部１７ａとの境界部の全範囲、つまり、陥入部１５ａの全周に亙って形成されている。

他の実施形態においても、前記実施形態と同様の作用効果を奏する。すなわち、本実施形態の容器において内圧が減少すると、夫々の陥入部１５ａは、容器内の圧力に応じて変形して圧力変動を吸収する。その変形は内圧の減少に対して、凹状湾曲を強めるように生じる。これにより、表裏面１１の幅方向における中央部は凸形状が維持される。また、段部１６ａがリブとして作用し、凹入する変形の幅方向への伝播を遮断することができる。

この場合、陥入部１５ａを容器幅方向に沿う断面において凹形状としているため、陥入部１５ａが変形しやすいものとなって、圧力変動を吸収する機能が得られ易くなる。また、陥入部１５ａの凹凸が反転することがないため、変形がより目立たなくなる。

陥入部１５ａを設ける位置や範囲は、中間領域１１Ｌｖの範囲内であれば容器形状、材質、運搬状況等に応じて種々の位置に設けることができる。図１０(a), (b) は、陥入部１５の種々の例を示している。すなわち、陥入部１５ｂのように、領域１１Ｌｖの垂直方向Ｖの口部側に設ける形態、陥入部１５ｃのように、領域１１Ｌｖの垂直方向Ｖの中央部に設ける形態、陥入部１５ｄのように、幅方向寸法が一様ではない形態、陥入部１５ｅのように、断続的に設ける場合、各陥入部１５ｅが離間している形態等とすることができる。これらの場合でも、１箇所の中間領域１１Ｌｖに対して、該中間領域１１Ｌｖに形成される陥入部１５ａ全体が占める面積の占有率は所定値（陥入部１５ａが調圧機能を発揮するために必要な値であって、陥入部１５ａが設けられる位置、大きさ、深さ、形状等によって定まる下限値）よりも大きい値に設定する。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、前記実施形態では、陥入部１５を凸曲面又は凹曲面としたが、凹曲面と凸曲面とが混在する曲面であってもよい。陥入部１５は、表裏面１１の垂直方向中心線に関して対称に設けるのが望ましいが、非対象であってもよい。また、表裏面１１の２つの中間領域１１Ｌｖのうち、一方の中間領域１１Ｌｖのみに陥入部１５を設けてもよい。陥入部１５を断続的に設ける場合は、１つの中間領域１１Ｌｖに、３つ以上の陥入部１５を設けてもよい。１つの中間領域１１Ｌｖに複数の陥入部１５を設ける場合、１つの中間領域Ｌｖに形成される陥入部１５の形状、大きさを夫々相違させてもよい。表裏面１１のうち、表面又は裏面の片面のみに陥入部１５を設ける場合は、表面又は裏面のいずれの面に設けてもよい。また、表面と裏面との両方に陥入部１５を設ける場合は、表面と裏面とで陥入部１５の形状、位置、大きさ等を相違させてもよい。このようにして、陥入部１５の形状、位置、大きさを種々設定して、１つの容器の中で圧力吸収機能の大小を調節することができる。

容器の全体形状は、正面視において、矩形や三角形等の角形、円形や楕円形などの丸形等とし、側面視において矩形や三角形等の角形、楕円形等とするというように、種々の形状とすることができる。

１ 胴部
２ 口部
３ キャップ
１０ 主軸
１１ 表裏面
１１Ｌｖ 中間領域
１２ 側面
１３ 底面
１５ 陥入部

Claims (8)

1. 表裏面に対して側面の幅が小さい扁平状容器において、前記表裏面が容器口部と容器底部とを結ぶ主軸方向及びこれに垂直な幅方向に各々全体的に凸状をなしており、
   前記表裏面の幅方向における中央部と端部との間の中間領域の少なくとも一つに、調圧用の陥入部を設けるとともに、
   前記中央部及び端部と、陥入部との間に段部を形成したことを特徴とする樹脂製封入容器。
2. 前記陥入部を、前記表裏面の両方の中間領域に形成したことを特徴とする請求項１に記載の樹脂製封入容器。
3. 前記陥入部を、前記端部に沿って連続的に形成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の樹脂製封入容器。
4. 前記陥入部を、前記端部に沿って断続的に形成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の樹脂製封入容器。
5. 前記表裏面のいずれか一面における陥入部全体の面積が、該陥入部を有する表面全体又は裏面全体の面積の３０〜６０％であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の樹脂製封入容器。
6. 前記陥入部が、容器幅方向に沿う断面において凸形状であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の樹脂製封入容器。
7. 前記陥入部が、容器幅方向に沿う断面において凹形状であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の樹脂製封入容器。
8. インジェクションブローにて成形したことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項の樹脂製封入容器。

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