JP3088764U

JP3088764U - 樹脂容器

Info

Publication number: JP3088764U
Application number: JP2002001532U
Authority: JP
Inventors: 博一江口
Original assignee: 東洋硝器株式会社
Priority date: 2002-03-22
Filing date: 2002-03-22
Publication date: 2002-09-27
Anticipated expiration: 2008-03-22

Abstract

(57)【要約】【課題】ブロー成形された樹脂容器において、軽量化
および減容化を図り得ると共に、内部に負圧が作用して
も、容器が凹みにくくする。【解決手段】筒状の胴部２を有し、熱可塑性樹脂を用
いてブロー成形した樹脂容器に関する。胴部２に、周方
向および高さ方向の双方に拡がって設けられた連続模様
１０を形成し、連続模様１０を、胴部２の表面積の５０
％以上に設けており、連続模様１０は、胴部２の外表面
から外方に向って突出した多数の凸部１１と、これらの
各凸部１１の周囲に設けられ外方に向って突出していな
い非突出部１２とを、周方向および高さ方向に交互に設
けてなり、凸部１１に対応する内表面の部分には、外方
に向って窪んだ凹部を形成しており、非突出部１２に対
応する内表面の部分は、外方に向って窪んでおらず、凸
部１１の１つ当たりの面積Ａを２５mm²以下に設定す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、ブロー成形された樹脂容器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

樹脂容器において、軽量化することは、コストダウンや資源の枯渇防止を図る上で重要である。また、使用後の廃棄処理やリサイクルを行う上においては、減容（廃棄時に小さく潰せること）を図ることは重要である。かかる観点から、一般に、容器は薄肉に形成される。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、かかる薄肉の容器は、外力に対して容易に潰れるので、内部の空間（充填空間）の圧力が外気圧よりも低くなると、つまり、内部に負圧が作用すると、容器が局部的に陥没する（へこむ）という問題がある。たとえば、液体等を充填した容器を高温下で殺菌した後、常温に戻したり、あるいは、低温の冷蔵庫内に入れると、内部に負圧が発生し、そのため、容器が陥没する現象を呈する。

【０００４】したがって、本考案の目的は、ブロー成形された樹脂容器において、軽量化および減容化を図り得ると共に、内部に負圧が作用しても、容器が凹みにくくすることである。

【０００５】

【考案の原理】

本考案の構成の説明に先立って、本考案の原理について説明する。内部に負圧が作用して容器が外方から内方に凹む現象は、容器に外部から外圧が作用し、容器が座屈（バックリング）するためであると推測される。

【０００６】ここで、オイラーによれば、長柱の座屈に対する限界応力σは下記の(1) 式で与えられる。 σ＝ｎπ²Ｅ／（Ｌ／ｉｘ）² …(1) Ｅ：ヤング率Ｌ：長柱の長さｉｘ：断面２次半径

【０００７】ここで、長柱の長さＬは、円環の場合には、曲率半径に相当し、断面２次半径ｉｘは、円筒容器の縦断面の断面２次半径に相当する。したがって、縦断面の形状を平板に対し凹凸を設けたような形状とすることにより、断面２次半径ｉｘが大きくなるので、限界応力σが大きくなる。

【０００８】一方、ヤング率Ｅは、本来素材によって決定される値であるが、ブロー成形時に容器の表裏（内外）に凹凸が表れるように成形すると、成形による加工硬化が材料内部に生じ、そのため、材料の剛性、つまり、ヤング率Ｅが大きくなる。

【０００９】すなわち、ブロー成形は、完全に溶融した樹脂を成形するものではなく、筒状の樹脂材を軟化させた状態で、該樹脂材に内部から圧力をかけて成形を行う。そのため、成形時には、樹脂材に応力が発生するので、樹脂材の内外に微細な凹凸を連続的に形成すると、該応力が残留することにより材料のヤング率が大きくなるものと推測される。

【００１０】

【考案の実施の形態】

以下、本考案の実施形態を図面にしたがって説明する。図１および図２は第１実施形態を示す。図１において、本容器は熱可塑性樹脂により、ブロー成形されてなる。なお、ブロー成形とは、合わせ金型内において、加熱により軟化している熱可塑性樹脂の中空のチューブ（パリソン）を空気圧などを用いて膨らませ、金型に密着させると共に冷却して中空体を得る成形方法をいい、中空成形または吹込成形とも云われている。

【００１１】本容器は、厚肉で、かつ、小さな径の口部１、胴部２および底部３を備えている。前記胴部２は、口部１よりも径大で、徐々に径の大きくなる連設部４を介して口部１に連なっている。前記胴部２は、容器の下を閉塞する底部３に連なっている。前記胴部２は、容器としての内容積を稼ぐ部分であり、他の部分１，３，４に比べ最も径が大きくなっている（大きく膨らんでいる）ため、一般に、他の部分１，３，４よりも薄肉になっている。したがって、容器内部に負圧が発生した場合や、外力が作用した場合には、最も陥没し易い部分である。

【００１２】前記胴部２および連設部４の概ね全面と底部３の一部には、図１では省略しているが、容器の周方向および高さ方向の双方に連続的に拡がった連続模様が形成されている。図２は、前記連続模様１０の一部を、数倍ないし１０倍程度に拡大した状態で示している。

【００１３】図２（ａ）の拡大表面図に示すように、連続模様１０は、前記胴部２の外表面から外方に向って突出した多数の凸部１１と、これらの各凸部１１の周囲に設けられ外方に向って突出していない非突出部１２とが、前記周方向および高さ方向に交互に設けられてなる。前記凸部１１の１つ当たりの面積Ａは、２５mm²以下に設定されている。

【００１４】図２（ｂ）の拡大断面図に示すように、前記凸部１１に対応する内表面の部分には、外方に向って窪んだ凹部１１ａが形成されている。一方、前記非突出部１２に対応する内表面の部分は、外方に向って窪んでいない。したがって、図２（ｃ）で示すように、その内表面にも、連続模様が現れる。

【００１５】前記容器の肉厚Ｔは、０．０５mm〜１．０mm程度に設定するのが好ましく、より好ましくは、０．２mm〜０．８mm程度に設定する。前記凸部１１の突出高さＨは、０．０２mm＜Ｈ＜Ｔの範囲に設定するのが好ましく、より好ましくは、０．０５mm以上肉厚Ｔ以下に設定する。前記凹部の深さＤは、０．０１mm＜Ｄ≦Ｈ程度に設定されるのが好ましく、より好ましくは、０．０５mm以上突出高さＨ以下に設定する。前記各凸部１１，１１間のピッチＰ１，Ｐ２は０．３mm〜１０．０mm程度に設定されているのが好ましく、より好ましくは、０．５mm〜６．０mm程度に設定する。

【００１６】なお、図２（ａ）において、前記面積Ａは０．１mm²〜１０mm²程度に設定されているのが好ましく、より好ましくは、０．２mm²〜９．０mm²程度に設定さる。

【００１７】前述のように、前記面積Ａを小さな値に設定する理由は、凸部１１が大きいと、当該凸部１１自体で陥没の生じるおそれがある上、容器を廃棄する際に、容器を所望の形に潰すのに支障が生じるからである。

【００１８】また、凸部１１の突出高さＨを所定値以上とする理由は、凸部１１の突出高さＨが低いと、内側に凹部１１ａが生じないので、形状による剛性および加工硬化による剛性が生じないからである。

【００１９】一方、凸部１１の突出高さＨを所定値以下とする理由は、凸部１１の突出高さＨが高すぎると、材料の塑性変形が大きくなりすぎて、素材が脆くなり、亀裂が生じ易くなるからである。

【００２０】また、前述のように、凸部１１，１１間のピッチＰ１，Ｐ２を所定以下とする理由は、ピッチが大きすぎると、連続模様１０による剛性アップの効果が凸部１１，１１間で小さくなり、そのため、十分な強度が得られないからである。

【００２１】本考案において、連続模様１０を形成する凸部１１の形状は、帯状の長いものでなければ、その形状を限定するものではない。図２に示す正方形状の他、図３（ａ）〜（ｃ）のように、円形、六角形、三角形などでもよい。また、その拡がり（ピッチ）は、上下左右に均等である必要はない。

【００２２】一方、本考案において、凸部１１の形状は、縦横比が１：２（２：１）以下であるのが好ましい。つまり、凸部１１の形状は、正方形などであってもよいが、帯状に長いものであってはならない。帯状に長いと、材料の強度の異方性が大きくなりすぎるので、剛性向上の観点から好ましくない。

【００２３】本考案において、連続模様１０は図１の少なくとも胴部２の一部または概ね全域に設ければよい。すなわち、胴部２は底部３や連設部４に比べ外圧により容易に潰れ易いので、前記胴部２を補強する必要がある。

【００２４】なお、胴部２とは、口部１、底部３および連設部４を除く部分をいう。また、連設部４とは、口部１から下方に行くに従い径大となる部分をいう。底部３とは、最下端から概ね１０mm〜２０mmの部分をいう。

【００２５】また、図４に示すように、胴部２の一部に連続模様１０を設ける場合、胴部２の表面積の少なくとも５０％、好ましくは７０％に設ける必要がある。また、この場合、連続模様１０を胴部２の全域に概ね均等に設けるのが好ましく、更に、円周方向には連続して設けるのが好ましい。円周方向の一部に連続模様１０が形成されていない部分があると、当該部分を中心に上下に長い窪みが発生し易いからである。

【００２６】ところで、前述のような連続模様１０は、金型の内表面に多数のデンプルを形成した金型を用いることにより得られる。一方、金型の内表面に多数の凸部を形成すれば、前記凸部１１と非突出部１２とが逆になった連続模様１０が得られる。その連続模様１０の一例を図５に示す。

【００２７】図５において、連続模様２０は、前記胴部２の外表面から内方に向って窪んだ多数の凹部２１と、これらの各凹部２１の周囲に設けられ内方に向って窪んでいない非窪み部２２とが、前記周方向および高さ方向に交互に設けられてなる。前記凹部２１に対応する内表面の部分には、内方に向って突出した凸部２１ａが形成されている。前記非窪み部２２に対応する内表面の部分は、内方に向って窪んでいない。前記凹部２１の１つ当たりの面積Ａは２５mm²以下に設定する。

【００２８】前記面積Ａは、０．１mm²〜１０mm²程度に設定するのが好ましい。前記容器の肉厚Ｔは、０．０５mm〜１．０mm程度に設定するのが好ましい。前記凹部２１の深さＤは、０．０２mm＜Ｄ＜Ｔの範囲に設定するのが好ましい。前記凸部２１ａの突出高さＨは、０．０１mm＜Ｈ≦Ｄ程度に設定するのが好ましい。前記各凹部２１，２１間のピッチＰ１，Ｐ２は０．３mm〜１０．０mm程度に設定するのが好ましい。

【００２９】なお、図５の第２実施形態のその他の構成は前記図１〜図４の第１実施形態と同様な構成を採用することができるので、その説明を省略する。

【００３０】なお、本考案が適用される容器は、角筒形等の胴部を有する容器であってもよい。

【００３１】

【考案の効果】

本考案の連続模様１０を形成した容器は、連続模様１０を形成する凸部１１と非突出部１２とによって材料が小さく断続的に屈曲しているので、形状による剛性アップが図られる。また、凸部１１と非突出部１２との間の部分１３は、ブロー成形時に軟化状態において変形するので、この部分１３に加工硬化が生じ、素材のヤング率がアップする。このように、本考案によれば、容器を構成する樹脂材の強度が、形状面および内部の微細な構造（残留応力による加工硬化）によって著しく大きくなる。そのため、容器に負圧が発生しても、樹脂材が座屈して内方に凹むのを防止し得る。その結果、容器の軽量化を図ることができる。

【００３２】一方、凸部１１は小さな面積で、かつ、帯状ではなく高さおよび周方向に連続的に拡がって設けられているので、廃棄時に容器を押し潰したい場合には、容器の胴部２全体を容易、かつ、小さな状態に押し潰すことができる。その結果、減容化を図ることができる。

【００３３】なお、連続模様１０に代えて、外表面に多数の凹部２１を設けて連続模様２０を形成しても同様な効果が得られる。

【００３４】但し、容器の外表面に凹部２１を形成するには金型に多数の凸部を設ける必要があるが、凹部を外表面に設ける方が金型の製造コストが安価になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案にかかる樹脂容器の一実施形態を連続模
様を省略して示す正面図である。

【図２】連続模様の一例を拡大して示す外表面図、断面
図および内表面図である。

【図３】連続模様の他の例を拡大して示す正面図であ
る。

【図４】他の容器の例を示す正面図である。

【図５】連続模様の他の例を拡大して示す外表面図、断
面図および内表面図である。

【符号の説明】

１０，２０：連続模様１１：凸部１１ａ：凹部１２：非突出部２１：凹部２１ａ：凸部２２：非窪み部

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】筒状の胴部を有し、熱可塑性樹脂を用い
てブロー成形された樹脂容器において、前記胴部には、周方向および高さ方向の双方に拡がって
設けられた連続模様が形成されており、前記連続模様は、前記胴部の表面積の５０％以上に設け
られており、前記連続模様は、前記胴部の外表面から外方に向って突
出した多数の凸部と、これらの各凸部の周囲に設けられ
外方に向って突出していない非突出部とが、前記周方向
および高さ方向に交互に設けられてなり、前記凸部に対応する内表面の部分には、外方に向って窪
んだ凹部が形成されており、前記非突出部に対応する内表面の部分は、外方に向って
窪んでおらず、前記凸部の１つ当たりの面積Ａが２５mm²以下に設定さ
れている樹脂容器。
【請求項２】請求項１において、前記面積Ａが、０．１mm²〜１０mm²程度に設定され、前記容器の肉厚Ｔが、０．０５mm〜１．０mm程度に設定
され、前記凸部の突出高さＨが、０．０２mm＜Ｈ＜Ｔの範囲に
設定され、前記凹部の深さＤが、０．０１mm＜Ｄ≦Ｈ程度に設定さ
れ、前記各凸部間のピッチＰが０．３mm〜１０．０mm程度に
設定されている樹脂容器。
【請求項３】筒状の胴部を有し、熱可塑性樹脂を用い
てブロー成形された樹脂容器において、前記胴部には、周方向および高さ方向の双方に拡がって
設けられた連続模様が形成されており、前記連続模様は、前記胴部の表面積の５０％以上に設け
られており、前記連続模様は、前記胴部の外表面から内方に向って窪
んだ多数の凹部と、これらの各凹部の周囲に設けられ内
方に向って窪んでいない非窪み部とが、前記周方向およ
び高さ方向に交互に設けられてなり、前記凹部に対応する内表面の部分には、内方に向って突
出した凸部が形成されており、前記非窪み部に対応する内表面の部分は、内方に向って
窪んでおらず、前記凹部の１つ当たりの面積Ａが２５mm²以下に設定さ
れている樹脂容器。
【請求項４】請求項３において、前記面積Ａが、０．１mm²〜１０mm²程度に設定され、前記容器の肉厚Ｔが、０．０５mm〜１．０mm程度に設定
され、前記凹部の深さＤが、０．０２mm＜Ｄ＜Ｔの範囲に設定
され、前記凸部の突出高さＨが、０．０１mm＜Ｈ≦Ｄ程度に設
定され、前記各凹部間のピッチＰが０．３mm〜１０．０mm程度に
設定されている樹脂容器。