JPWO2013015006A1 - 液垂れ防止性に優れた容器 - Google Patents

Abstract

外周面にキャップ締結用の螺条を有する口部を備えた容器において、前記螺条の上端と前記口部の上端との間又は前記螺条に、弧状或いは環状の水平凹部が形成されており、該水平凹部の上壁面の鉛直方向に対する角度θが８０度乃至１５０度に設定されていることを特徴とする容器を提供する。キャップ締結用の螺条を有する口部を備えた本発明の容器は、該口部を覆うような被膜を形成することなく、該口部から内容液を注ぎ出す際に、口部の外周面に沿って内容液が液垂れするのを、有効に防止することができる。

Description

本発明は、キャップを締結するための螺条が外面に形成されている口部を備えた容器に関するものであり、特に飲料や調味液等の液体用に使用される容器に関する。

容器は、その素材によって、プラスチック製、ガラス製及び金属製等に分類される。何れの素材により形成された容器にも、螺子係合によりキャップが装着される口部を備えた形態のものが広く使用されている。これらの容器は、シール性に優れていることから、各種の飲料や調味液などの液体を収容するための容器として汎用されている。

ところで、液体が収容される容器には、必ず液垂れの問題がある。そのため、容器内に収容された液体を口部から注出するとき、注ぎ出された液体が容器口部の外壁面に沿って外部に垂れ落ちないような工夫が要求される。

液垂れが有効に防止された容器については、種々の提案がなされている。しかし、その多くは、容器口部の内面及び外面に、撥水性の被膜を設けるというものである。例えば特許文献１では、容器の口部に酸化スズ又は酸化チタンの被膜を設けることが提案されている。特許文献２では、容器の口部にシリコーンオイルの焼付け被膜を設けることが提案されている。

特開２００１−９７３８４ 特開平９−１９３９３７

上記先行技術にみられるように、容器の口部に撥水性の被膜を設けるという手段は、液垂れ防止に有効である。しかし、容器口部を覆うように格別の材料で被膜を設けなければならないため、コストの増大を招くばかりか、被膜の形成作業も容易ではないという問題がある。特に、容器口部の外周面にキャップ締結用の螺条が形成されている場合には、螺条が容器口部の上端付近にまで延びているため、容器口部上端近傍に凹凸が形成され、上記のような被膜形成が一層困難となり、また被膜厚みにばらつきも生じ易い。この場合、螺条の上端の位置を低い位置に設定すれば、容器口部上端に連なるフラットな側壁面の面積を増大させることができ、被膜の形成を容易に行うことが可能となるが、容器口部やキャップのハイトが必要以上に大きくなってしまうため、望ましい手段とは言えない。

従って、本発明の目的は、外周面にキャップ締結用の螺条を有する口部を備えた容器であって、該口部を覆うような被膜を形成することなく、該口部からの内容液の注ぎ出しに際して、口部の外周面に沿っての内容液の液垂れが有効に防止された容器を提供することにある。

本発明によれば、外周面にキャップ締結用の螺条を有する口部を備えた容器において、前記螺条の上端と前記口部の上端との間又は前記螺条に、弧状或いは環状の水平凹部が形成されており、該水平凹部の上壁面の鉛直方向に対する角度θが８０度乃至１５０度に設定されていることを特徴とする容器が提供される。

本発明の容器においては、
（１）前記水平凹部の上壁面の鉛直方向に対する角度θが９０度乃至１５０度に設定されていること、
（２）前記水平凹部が前記螺条の上端と前記口部の上端との間に形成されており、該水平凹部が環状であり、且つ、該水平凹部の上壁面の鉛直方向に対する角度θが９０度乃至１５０度に設定されていること、
（３）前記水平凹部の上壁面から前記口部上端までの間隔が１乃至２ｍｍの範囲にあること、
（４）前記水平凹部の深さが０．２乃至１．５ｍｍの範囲にあること、
が好ましく、特に所定の交差角θを満足する水平凹部の形成が至って容易であるという点で、
（５）前記容器がプラスチック製であること、
が好ましい。更に、本発明の容器においては、
（６）前記容器が非炭酸飲料用に使用されること、
（７）前記口部が白色に形成されており、有色液体用に使用されること、
が好ましい。

本発明の容器には、口部の外周面に形成されている螺条の上端と口部上端との間又は螺条に環状又は弧状の水平凹部が形成されているが、該水平凹部の上壁面の鉛直方向に対する角度θ（以下、交差角θと呼ぶことがある）が８０度乃至１５０度、即ち、直角に近い角度に設定されていることが重要な特徴である。これにより、容器口部からの内容液の注ぎ出しに際して、該口部の外周面に沿っての内容液の液垂れが有効に防止される。即ち、外周面（側壁面）に沿って注ぎ出された液の垂れ落ちが生じたとしても、側壁面と水平凹部の上壁面との交差部で液切れが生じることとなり、この結果、液垂れによる容器の汚れなどを有効に回避することができる。

しかも、上記のような交差角θに設定された水平凹部は、容器の素材の種類に応じて、金型を用いての成形やカッティング加工などの機械的手段を適宜選択することによって、容易に形成することができる。従って、格別の材料を用いての被膜形成と比較すると、その作業は至って容易であり、またコストの増大も有効に回避することができる。

本発明の容器の代表例であるプラスチックボトルの全体を示す図。 図１のボトルのＡ部断面を拡大して示す図。 図１のボトルを傾けて内容液を注ぎ出している状態を示す図。 水平凹部が形成されていない比較例のボトルを傾けて内容液を注ぎ出している状態を示す図。 本発明の容器が角型ボトルである場合の、弧状凹部の位置を説明するための概略図。 図１のボトルのＡ部断面を拡大して示すその他の図。

本発明の容器の代表的な例であるプラスチックボトルを示す図１を参照すると、このボトルは、全体として１で示す口部を上部に有している。この口部１の下方には、外方に湾曲して肩部３が連なっている。肩部３は胴部５に連なり、胴部５の下端は底部７で閉じられている。

図１から理解されるように、口部１の外周面には、キャップを螺子締結するための螺条１０が形成されている。螺条１０の下方には、周状突起１１が形成されている。図示はされていないが、螺子締結されているキャップの下端にはＴＥバンドを設けてもよい。該ＴＥバンドと前記周状突起１１との係合により、タンパーエビデント性が発揮され、即ち、キャップを開封したとき、ＴＥバンドが容器側に残り、キャップから取り除かれていることにより、一般の需要者がキャップの開封履歴を確認することができる。
また、容器口部１の最下方には、大径のサポートリング１３が設けられている。このサポートリング１３を利用して容器の支持、搬送を行うことができる。

図１と共に、図２の拡大図を参照すると、螺条１０の上端１０ａと容器（ボトル）の上端１５との間に環状または弧状の水平凹部１７が設けられている。即ち、口部上端１５の外周縁からは側壁面１９が鉛直方向に降下して延びており、この側壁面１９は、交点Ｘで水平凹部１７の上壁面１７ａに連なっている。

本発明においては、水平凹部１７の上壁面１７ａが鉛直方向に対して８０乃至１５０度、好ましくは９０乃至１５０度、特に好ましくは９０乃至１２０度の角度θを有していることが、液垂れ防止の観点から極めて重要である。角度θが上記範囲内にある場合には、容器を傾けての内容液の注ぎ出しを行ったときに、図３に示されているように、口部上端１５の外周縁から側壁面１９に内容液が流れ落ちたとしても、側壁面１９と水平凹部１７の上壁面１７ａとの接合部（交点）Ｘの部分で液切れを生じ、液が壁に圧する力がゼロになり、液が容器壁から剥離することで容器口部１から離れて液が落下していくこととなる。液垂れは、容器が直立に近い状態で内容液の注ぎ出しが行われるとき、具体的には内容液の注ぎ出し開始時や注ぎ出し終了時に最も生じ易い。本発明においては、上記のような角度θを有する水平凹部１７を形成することにより、内容液の注ぎ出し開始時や注ぎ出し終了時においても、液垂れが有効に防止されている。
尚、凹部１７は水平であることから、該凹部１７は螺条としての機能を有するものではない。

交差角θが上記範囲よりも小さい場合、成形時の型抜きが困難となってしまう。具体的には、交差角θが８０度未満の場合には、無理抜きや後加工という手段を以てしても、型抜きをすることができない。また、角度θが上記範囲よりも大きい場合には、側壁面１９と水平凹部１７（天井壁１７ａ）とがなだらかに連なってしまい、交点Ｘでの液切れができない。水平凹部１７が形成されていない場合も同様、液切れを生じせしめる交点Ｘが存在しない（即ち、液切れが生じない）。従って、角度θが上記範囲よりも大きい場合及び水平凹部１７が形成されていない場合の何れにおいても、図４に示されているボトルのように、側壁面１９から螺条１０に沿って液が垂れ落ちてしまう。場合によっては、垂れ落ちた液が、さらにボトル胴部５の面に沿って降下し、ボトルの全体を汚してしまうこともある。

前記水平凹部１７の形状は、環状又は円弧状である。即ち、該水平凹部１７は、口部１の外周面に沿って全周にわたって設けられるか（環状凹部）、または、口部１の外周面に沿って間欠的に設けられる（弧状凹部）。水平凹部１７の形状としてどちらを選択するかは、容器の形態や用途に応じて適宜決定される。例えば、本発明の容器が丸型のボトルである場合には、内溶液を注ぐ方向に制限がないことから、口部１の外周面に沿って全周に渡って環状の水平凹部１７を設ける必要がある。一方、本発明の容器が図５に示すような角型の容器である場合、特に、容器胴部の対向する両面に把持するための溝部を設けた角型容器の場合、内容液を注ぎだす方向が特定されているので、口部１に設ける水平凹部１７は環状である必要はなく、容器胴部５の側面に対して平行になるように１つ又は複数の円弧状の水平凹部１７を間欠的に形成すればよい。

また、本発明の容器は、交点Ｘでは可及的に角ばった形状を有しているべきである。例えばその曲率半径Ｒは０．５ｍｍ以下であることが好ましい。交点Ｘで面取りされている場合には、面取りＣは可及的に小さいことが好ましい。この交点Ｘの部分が大きな丸みを帯びていると、内容液の注ぎ出し終了時に側壁面１９に残った液が、交点Ｘで液切れしにくくなり、水平凹部１７の内部に回りこみ、この水平凹部１７を通って螺条１０が形成されている部分にまで液が流れ落ちてしまうおそれがある。

さらに、キャップを装着するときの密封性が損なわれない限りにおいて、水平凹部１７はできるだけ口部上端１５に近い位置に形成されていることが好ましい。具体的には、交点Ｘから口部上端１５までの間隔Ｌが１．０乃至２．０ｍｍの範囲にあることが好ましい。水平凹部１７があまり下方に設けられていると、内容液の注ぎ出し終了時に側壁面１９に残る液の量が増えて、水平凹部１７の内部に回り込んでしまい、その結果、水平凹部１７を通って螺条１０が形成されている部分にまで流れ落ち易くなる。また、水平凹部１７が過度に口部上端１５に接近して形成されると、装着されるキャップと密着する部分の面積が小さくなり、密封性を安定に保持することが困難となってしまう。
一方、交点Ｘから水平凹部１７の下面までの距離を水平凹部の高さｈとしたとき、水平凹部の高さｈは特に制限されないが、間隔Ｌが上記の範囲内にあり、且つ、螺条があまり下方に設けられないように設定するのが好ましい。尚、図２に示されているように、水平凹部１７の下面と螺条の上端１０ａが一体となっている場合には、該水平凹部の高さｈは、交点Ｘから螺条の上端１０ａまでの距離となる。

さらに、本発明においては、容器口部１の強度が損なわれない限り、水平凹部１７の深さｄはある程度深いことが好ましい。例えば、深さｄが０．２乃至１．５ｍｍの範囲にあることが好ましい。この水平凹部１７の深さが十分でないと、水平凹部１７を形成していない場合と同じ現象が起こる。即ち、側壁面１９に沿って流れ落ちた液が僅かでも凹部１７側に回りこんでしまうと、凹部１７が直ちに回り込んできた液で充満される。その結果、この液が呼び水となって、側壁面１９に沿って流れ落ちてきた液は、交点Ｘで液切れせず、そのまま螺条１０が形成されている部分に流れ落ちてしまう。一方、この深さｄが過度に大きいと、当然、水平凹部１７が形成されている部分での口部１の強度が低下してしまい、口部１の破損などを生じ易くなってしまう。

また、液垂れ防止の観点からは、口部上端１５の外周端縁（側壁面１９との接続部）Ｙは、前述した交点Ｘと同様、直角に近い角張った形状となっていることが望ましい。しかし、この部分は、口部に装着されるキャップの内面と密着し、密封性に影響を与える部分であり、且つ、飲む人の口と接触する可能性もある。従って、この部分Ｙは、公知の容器と同様、適度に丸みを帯びた曲率面となっていてよい。本発明では、前述した水平凹部１７を形成することにより、液垂れを有効に防止することができるからである。

上記の説明及び図１〜５は、水平凹部を螺条の上端と口部上端との間に設けた例に関するものである。しかし、図６が示すように、本発明においては、水平凹部を螺条に設けても液だれ防止効果を発揮することができる。この場合、鉛直方向に対する水平凹部の上壁面の交差角θは、８０乃至１５０度、好ましくは９０乃至１５０度、特に好ましくは９０乃至１２０度である。
また、この場合の水平凹部１７の高さｈは特に制限されないが、螺条があまり上方に設けられず、且つ、螺条が適切な間隔を有するように設定されるのが好ましい。

上述の図面１〜６は、本発明をプラスチック製ボトルに適用した例である。しかし、螺条を備えた口部が形成されている限り、本発明の容器の形態はボトル形状に限定されず、例えば広口のビン形状や袋状形状を有していてもよい。本発明の容器の形状もまた、特に制限されない。
本発明の容器の素材は、プラスチックに制限されず、ガラスや金属であってもよい。しかし、前述した条件を満足する水平凹部１７を容易に成形できるという点で、プラスチック製であることが好適である。
また、本発明は、容器口部の形状で液だれ性を改善するものであるので、内容液と容器口部の接触角を規定もしくは限定するものではない。また、内容液の粘度や表面張力によっても性能が限定されない。

プラスチックとしては、従来から容器、特に液体を収容する容器に使用されているものを用いることができ、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）に代表されるポリエステルや、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン等をそのまま使用することができる。更に、これらの樹脂と、エチレンビニルアルコール樹脂等のガスバリアー性樹脂や酸素吸収剤（酸化性樹脂や遷移金属触媒）とを併用することにより多層構造を採用することも可能である。

本発明は、内容液を注ぎ出す際の液垂れを有効に防止することができるため、液垂れ防止の利点が最も活かされるように容器の形態及び内容液を選択することが望ましい。
内容液としては、高粘性のものから低粘性のものまで特に制限されず選択することができるが、例えば非炭酸飲料が特に好適である。即ち、炭酸飲料は、炭酸が溶解しているため、ある程度の容積のヘッドスペースが確保されるように充填されるが、非炭酸飲料は、ヘッドスペースを残さず、ほぼ満杯の状態に充填される。このため、始めに注ぎ出しを行うときには、容器を僅かに傾けた状態（容器が直立に近い状態）で液の注出が開始されるため、極めて液垂れを生じ易い。本発明では、このような非炭酸飲料の初期注出時においても効果的に液垂れを防止することができる。

一般に、プラスチック製容器においては、耐熱性を付与するための熱結晶化により容器口部が白色に形成されている。従って、内容液が有色液体、例えばコーヒー、醤油、各種のジュース類などの場合には、液垂れが生じたとき、内容液による容器口部の汚れが非常に目立ったものとなる。このような場合において、液垂れ防止が効果的に行われる本発明は、極めて有用である。

さらに、内溶液が飲料の場合には、５００ｍｌ以上の容積のボトルに本発明を適用することが好ましい。即ち、１８０ｍｌ程度の小容積の飲料ボトルでは、需要者は、容器口部から直接喫飲してしまう場合が多いが、容積が大きくなるほど、内容液の飲料をコップなどに移してから喫飲するため、液垂れの問題が生じる。従って、このような容積の大きい飲料ボトルに本発明を適用することも効果的である。

本発明の優れた効果を次の実験により説明する。
尚、以下の実験において、液垂れ防止の試験は以下のようにして行った。
（液垂れ防止試験）
サンプルボトルとしては容積５００ｍｌのＰＥＴボトルを使用し、螺条を備えた口部の仕様のみを変えた。それぞれのボトルに内容液として、コーヒー｛２５℃での粘度：１０ｍＰａＳ（Ｂ型粘度計）｝を４９８ｍｌ充填した。
あらかじめ人が手で注ぐ動作を基に時々刻々の重心の位置と傾け角度をデータ化した。そのデータに基づき、所定の治具（安川電機製６軸制御ロボット装置）を用いて、それぞれのサンプルを移動、回転させ、液垂れ状態を目視で観察した。螺条が形成されている部分にまで流れ落ちたものを×（劣）とし、交点Ｘで液切れしたものを○（良）と評価した。

＜実施例１＞
口部の仕様を以下のように設定した。
口部仕様（熱結晶化による白化）；
交点Ｘと螺条の上端１０ａとの間隔（水平凹部１７の高さｈ）
：１．３５ｍｍ
水平凹部１７と側壁面１９との交差角θ：１２０度
交点Ｘでの曲率半径Ｒ：０．１
交点Ｘと口部１５との間隔Ｌ：１．２５ｍｍ
水平凹部１７の深さｄ：１．０ｍｍ

＜実施例２＞
口部の仕様を以下に変更した以外は、実施例１と同様とした。
水平凹部１７と側壁面１９との交差角θ：１５０度

＜実施例３＞
口部の仕様を以下に変更した以外は、実施例１と同様とした。
交点Ｘと口部１５との間隔Ｌ：２．０ｍｍ

＜実施例４＞
口部の仕様を以下に変更した以外は、実施例１と同様とした。
交点Ｘと口部１５との間隔Ｌ：１．０ｍｍ

＜実施例５＞
口部の仕様を以下に変更した以外は、実施例１と同様とした。
交点Ｘでの曲率半径Ｒ：０．５

＜実施例６＞
口部の仕様を以下に変更した以外は、実施例１と同様とした。
交点Ｘでの面取りＣ：０．３

＜実施例７＞
口部の仕様を以下に変更した以外は、実施例１と同様とした。
水平凹部１７の深さｄ：０．２ｍｍ

＜実施例８＞
口部の仕様を以下に変更した以外は、実施例１と同様とした。
水平凹部１７の深さｄ：１．５ｍｍ

＜実施例９＞
口部の仕様を以下に変更した以外は、実施例１と同様とした。
水平凹部１７と側壁面１９との交差角θ：８６度

＜比較例１＞
段差（水平凹部）のない従来ボトルにて評価した。

＜比較例２＞
口部の仕様を以下に変更した以外は、実施例１と同様とした。
水平凹部１７と側壁面１９との交差角θ：１６０度

以上の口部を備えたサンプルボトルについての液垂れ防止試験の結果を表１に示す。

１：容器口部
１０：螺条
１０ａ：螺条上端
１５：口部上端
１７：水平凹部
１７ａ：水平凹部の上壁面
１９：側壁面
θ：上壁面１７ａと側壁面１９との交差角

Claims (8)

1. 外周面にキャップ締結用の螺条を有する口部を備えた容器において、
   前記螺条の上端と前記口部の上端との間又は前記螺条に、弧状或いは環状の水平凹部が形成されており、該水平凹部の上壁面の鉛直方向に対する角度θが８０度乃至１５０度に設定されていることを特徴とする容器。
2. 前記角度θが９０度乃至１５０度に設定されている請求項１に記載の容器。
3. 前記水平凹部が前記螺条の上端と前記口部の上端との間に形成されており、該水平凹部が環状であり、且つ、前記角度θが９０度乃至１５０度に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の容器。
4. 前記水平凹部の上壁面から前記口部上端までの間隔が１乃至２ｍｍの範囲にある請求項１に記載の容器。
5. 前記水平凹部の深さが０．２乃至１．５ｍｍの範囲にある請求項１に記載の容器。
6. 前記容器がプラスチック製である請求項１に記載の容器。
7. 非炭酸飲料用に使用される請求項６に記載の容器。
8. 前記口部が白色に形成されており、有色液体用に使用される請求項６に記載の容器。

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