特開 2023-75708 合成樹脂製容器、及びプリフォーム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023075708

(43)【公開日】2023-05-31

(54)【発明の名称】合成樹脂製容器、及びプリフォーム

(51)【国際特許分類】

   B65D 1/02 20060101AFI20230524BHJP

【ＦＩ】

B65D1/02 212

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021188776

(22)【出願日】2021-11-19

(71)【出願人】

【識別番号】313005282

【氏名又は名称】東洋製罐株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002354

【氏名又は名称】弁理士法人平和国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】引地 紀敬

(72)【発明者】

【氏名】田嶋 伴成

【テーマコード（参考）】

3E033

【Ｆターム（参考）】

3E033AA01

3E033BA15

3E033BA16

3E033BA18

3E033CA19

3E033CA20

3E033DA03

3E033DB01

3E033FA03

3E033GA02

(57)【要約】

【課題】口部、肩部、胴部、及び底部を備える合成樹脂製容器において、口部に蓋体を巻き締めて螺着する際の斜め被りを有効に回避しつつ、口部の樹脂量を低減する。
【解決手段】口部２の側面を螺旋状に周回するネジ山２１が、口部２の開口端に近いネジ切り始め部側から口部２を一巻するまでの間に、ネジ山２１間のネジ谷２１ｖが徐々に深くなるように、又はネジ山２１間のネジ谷２１ｖが徐々に深くなった後に一定の深さとなるように、ネジ谷径が徐変しながら縮径し、ネジ山２１よりも下位の部位に、ネジ山２１よりも上位の部位における口部２の外周径に対して縮径され、ネジ山２１間のネジ谷２１ｖと外周面が連続する縮径部２ｄｒを有するように、口部２を形成する。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

口部、肩部、胴部、及び底部を備える合成樹脂製容器であって、
前記口部の開口端側の側面には、螺旋状に周回するネジ山が設けられており、
前記ネジ山が、前記口部の開口端に近いネジ切り始め部側から前記口部を一巻するあいだに、前記ネジ山間のネジ谷が徐々に深くなるように、又は徐々に深くなった後に一定の深さとなるように、ネジ谷径が徐変しながら縮径し、
前記口部の前記ネジ山よりも下位の部位に、
前記ネジ山よりも上位の部位における前記口部の外周径に対して縮径され、前記ネジ谷と外周面が連続する縮径部を有することを特徴とする合成樹脂製容器。

【請求項2】

前記ネジ山の有効ネジ山始端におけるネジ山先端部の厚みが、前記ネジ山のネジピッチの３０～６０％である請求項１に記載の合成樹脂製容器。

【請求項3】

前記ネジ山の上面側の仰角が、１５～２５°である請求項１又は２に記載の合成樹脂製容器。

【請求項4】

前記ネジ山の下面側の俯角が、前記ネジ山の上面側の仰角よりも小さい請求項１～３のいずれか一項に記載の合成樹脂製容器。

【請求項5】

合成樹脂製容器をブロー成形によって製造するためのプリフォームであって、
開口する一端側が口部とされた有底筒状に成形され、
前記口部の開口端側の側面には、螺旋状に周回するネジ山が設けられており、
前記ネジ山が、前記口部の開口端に近いネジ切り始め部側から前記口部を一巻するまでの間に、前記ネジ山間のネジ谷が徐々に深くなるように、又は徐々に深くなった後に一定の深さとなるように、ネジ谷径が徐変しながら縮径し、
前記口部の前記ネジ山よりも下位の部位に、
前記ネジ山よりも上位の部位における前記口部の外周径に対して縮径され、前記ネジ谷と外周面が連続する縮径部を有することを特徴とするプリフォーム。

【請求項6】

前記ネジ山の有効ネジ山始端におけるネジ山先端部の厚みが、前記ネジ山のネジピッチの３０～６０％である請求項５に記載のプリフォーム。

【請求項7】

前記ネジ山の上面側の仰角が、１５～２５°である請求項５又は６に記載のプリフォーム。

【請求項8】

前記ネジ山の下面側の俯角が、前記ネジ山の上面側の仰角よりも小さい請求項５～７のいずれか一項に記載のプリフォーム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、合成樹脂製容器、及び合成樹脂製容器をブロー成形によって製造するためのプリフォームに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ポリエチレンテレフタレートなどの熱可塑性樹脂を用いて、射出成形や圧縮成形などによって有底筒状のプリフォームを作製し、このプリフォームを二軸延伸ブロー成形によってボトル状に成形してなる合成樹脂製の容器が、各種飲料品、各種調味料等を内容物とする容器として広い分野で利用されている。

【0003】

この種の容器にあっては、多くの場合、螺旋状に周回するネジ山が容器口部に設けられており、かかる容器口部に蓋体を巻き締めて螺着することによって、内容物が充填された容器を密封してから市場に供されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２－１２１０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、この種の容器にあっては、従前より、その軽量化や、使用樹脂量の削減による低コスト化のために、可能な限り容器を薄肉に成形する試みがなされている。近年、このような薄肉化の要求が益々厳しくなってきているが、薄肉化が進むほど容器の剛性が低下するのは避けられない。

【0006】

そこで、本発明者らは、容器の剛性に影響を及ぼさないように、容器口部の樹脂量を低減することによって、容器の軽量化、低コスト化の要求に応えるべく検討を重ねてきた。

【0007】

しかしながら、本発明者らの検討の結果、容器口部の樹脂量を低減するために、容器口部を単に薄肉にしただけでは、蓋体を巻き締めて螺着する際に不都合が生じてしまうという知見を得るに至った。すなわち、特許文献１でも指摘しているように、プリフォームを搬送するためのマンドレルとの関係で、容器口部の内径を変更するのは好ましくない。一方、容器口部の外径を小さくして薄肉にしようとすると、蓋体側のネジ山と容器口部の外周面との間の隙間が大きくなってしまう。そうすると、巻き締め開始時に蓋体がガタついてしまい、蓋体が容器口部と同軸に巻き締められずに、蓋体が斜めに螺着されてしまったり、蓋体のタンパーエビデントバンドに負荷がかかって破断（ブリッジ切れ）してしまったりして、商品価値を著しく損ねてしまうという不具合が生じてしまう。

【0008】

そこで、本発明者らは、このような不具合を、容器口部に蓋体を巻き締めて螺着する際の斜め被りと捉えて、これを有効に回避しつつ、容器口部の樹脂量を低減するべく鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに至った。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係る合成樹脂製容器は、口部、肩部、胴部、及び底部を備える合成樹脂製容器であって、前記口部の開口端側の側面には、螺旋状に周回するネジ山が設けられており、前記ネジ山が、前記口部の開口端に近いネジ切り始め部側から前記口部を一巻するあいだに、前記ネジ山間のネジ谷が徐々に深くなるように、又は徐々に深くなった後に一定の深さとなるように、ネジ谷径が徐変しながら縮径し、前記口部の前記ネジ山よりも下位の部位に、前記ネジ山よりも上位の部位における前記口部の外周径に対して縮径され、前記ネジ谷と外周面が連続する縮径部を有する構成としてある。

【0010】

また、本発明に係るプリフォームは、合成樹脂製容器をブロー成形によって製造するためのプリフォームであって、開口する一端側が口部とされた有底筒状に成形され、前記口部の開口端側の側面には、螺旋状に周回するネジ山が設けられており、前記ネジ山が、前記口部の開口端に近いネジ切り始め部側から前記口部を一巻するまでの間に、前記ネジ山間のネジ谷が徐々に深くなるように、又は徐々に深くなった後に一定の深さとなるように、ネジ谷径が徐変しながら縮径し、前記口部の前記ネジ山よりも下位の部位に、前記ネジ山よりも上位の部位における前記口部の外周径に対して縮径され、前記ネジ谷と外周面が連続する縮径部を有する構成としてある。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、口部、肩部、胴部、及び底部を備える合成樹脂製容器において、口部に蓋体を巻き締めて螺着する際の斜め被りを有効に回避しつつ、口部の樹脂量を低減することによって、当該合成樹脂製容器の軽量化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施形態において、ブロー成形型にセットされたプリフォームと、このプリフォームがブロー成形型内で所定の容器形状に成形される容器との関係を概略的に示す説明図である。

【図2】本発明の実施形態における口部の正斜視図である。

【図3】本発明の実施形態における口部の正面図である。

【図4】本発明の実施形態における口部の平面図である。

【図5】図４のＡ－Ａ断面図である。

【図6】図４のＢ－Ｂ断面図である。

【図7】図４のＣ－Ｃ断面図である。

【図8】図４のＤ－Ｄ断面図である。

【図9】図６の鎖線で囲む範囲を拡大して示す要部端面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

【0014】

図１は、図中二点鎖線で示すブロー成形型ＢＭにセットされたプリフォーム１と、このプリフォーム１が、二軸延伸ブロー成形などにより、ブロー成形型ＢＭ内で所定の容器形状に成形される容器１０との関係を概略的に示す説明図である。

【0015】

本実施形態において、プリフォーム１は、熱可塑性樹脂を使用して、射出成形や圧縮成形などにより、開口する一端側が口部２とされた有底筒状に成形することができ、プリフォーム１の他端側は、半球状に成形された底部３によって閉塞される。

【0016】

使用する熱可塑性樹脂としては、ブロー成形が可能な任意の樹脂を使用することができる。より具体的には、ポリエチレンテレフタレート，ポリブチレンテレフタレート，ポリエチレンナフタレート，非晶ポリアリレート，ポリ乳酸，ポリエチレンフラノエート又はこれらの共重合体などの熱可塑性ポリエステルが使用でき、特に、ポリエチレンテレフタレートなどのエチレンテレフタレート系熱可塑性ポリエステルが好適に使用できる。これらの樹脂は二種以上混合してもよく、他の樹脂をブレンドしてもよい。ポリカーボネート，アクリロニトリル樹脂，ポリプロピレン，プロピレン－エチレン共重合体，ポリエチレンなども使用できる。
また、プリフォーム１は、単層に成形するに限らず、容器１０に求められる特性に応じて、ガスバリヤー層などを含む多層に成形することもできる。

【0017】

プリフォーム１は、必要に応じて加熱して、ブロー成形が可能な軟化した状態にされてから、ブロー成形型ＢＭにセットされ、口部２の直下から底部３に至るまでの部位が、必要に応じてストレッチロッドにより軸方向（縦方向）に延伸されつつ、プリフォーム１内に吹き込まれるブローエアーにより軸方向及び周方向（横方向）に延伸される。そして、プリフォーム１の延伸された部位が、容器１０の肩部３０、胴部４０、及び底部５０に成形される。

【0018】

ここで、本実施形態にあっては、口部２を上にした図１に示す状態で、プリフォーム１の上下左右及び縦横の方向を規定するものとし、容器１０についても同様に、口部２を上にした状態で、上下左右及び縦横の方向を規定するものとする。

【0019】

図１に示すように、プリフォーム１の口部２は、ブロー成形によって延伸されずに、そのまま容器１０の口部２となり、図中、同一の符号を以て示している。プリフォーム１の口部２、延いては、容器１０の口部２は、内容物の注入出口となる部位であり、円筒状に形成される口部２の開口端側の側面には、図示しない蓋体を巻き締めて螺着するためのネジ山２１が、螺旋状に周回するように設けられている。

【0020】

なお、以下の説明では、特に断らない限り、プリフォーム１の口部２と、容器１０の口部２とを区別することなく、両者を共通する部位として説明する。

【0021】

口部２には、周方向に沿って外方に突出する環状のネックリング２２が設けられている。プリフォーム１は、通常、このネックリング２２の直下の部位を起点として、それよりも下方の部位が延伸されて、前述したように、容器１０の肩部３０、胴部４０、及び底部５０に成形される。

【0022】

また、口部２のネジ山２１とネックリング２２との間の部位には、ビードリング２３が周方向に沿って環状に設けられている。このビードリング２３には、図示しない蓋体のタンパーエビデントバンドに形成された、フラップ又はフックが係止される。

【0023】

ここで、図２は、口部２のみに着目した斜視図、図３は、同正面図、図４は、同平面図であり、図５は、図４のＡ－Ａ断面図、図６は、図４のＢ－Ｂ断面図、図７は、図４のＣ－Ｃ断面図、図８は、図４のＤ－Ｄ断面図である。

【0024】

これらの図に示す例において、口部２は、口部２の側面を螺旋状に周回する約１．８巻（中心軸Ｃ回りに約６５０°）のネジ山２１が、口部２の開口端に近いネジ切り始め部側から口部２を一巻するまでの間に、ネジ山２１間のネジ谷２１ｖが徐々に深くなった後に一定の深さとなるように、ネジ谷径Ｄｖが徐変しながら縮径するように形成されている。

【0025】

より具体的には、ネジ切り始め部側からネジ山２１を辿っていき、ネジ山径Ｄｍが一定になりはじめる部位（以下、「有効ネジ山始端」という）２１ｓｅで（図４参照）、ネジ谷２１ｖが深くなりはじめて（ネジ谷２１ｖに段が生じないように深くなりはじめて）、そこから、中心軸Ｃ周りに９０°進んだ部位までネジ谷２１ｖが徐々に深くなっていき、その後、ネジ谷２１ｖに段が生じないように滑らかに連なるようにして、ネジ谷２１ｖの深さが一定となるように、ネジ谷径Ｄｖが徐変しながら縮径するように形成されている（図６、図７、及び図８参照）。

【0026】

さらに、図示する例にあっては、口部２のネジ山２１よりも下位の部位であって、ネジ山２１とビードリング２３との間の部位に、ネジ山２１よりも上位の部位（ネジ山２１の一巻目よりも上方に位置する部位）における口部２の外周径Ｄ２に対して縮径され、ネジ山２１間のネジ谷２１ｖと外周面が滑らかに連なるように連続する縮径部２ｄｒを有するように、口部２が形成されている。

【0027】

このような本実施形態によれば、口部２に蓋体を巻き締めて螺着する際の斜め被りを有効に回避しつつ、口部２の樹脂量を低減することによって、容器１０の軽量化を図ることができる。

【0028】

より詳細に述べれば、巻き締め開始時の蓋体側のネジ山と口部２の外周面との間の隙間が小さくなるように、口部２のネジ山２１よりも上位の部位の外周径Ｄ２を確保することによって、巻き締め開始時の蓋体のガタつきを抑制し、その結果、蓋体を巻き締めて螺着する際の斜め被りが抑制されるようにして（例えば、口部２のネジ山２１よりも上位の部位については、斜め被りの不具合が生じない従来通りの設計のままとして）、その一方で、ネジ山２１間のネジ谷２１ｖと、口部２のネジ山２１よりも下位の部位とを部分的に薄肉に形成することによって、口部２の樹脂量を可及的に低減できるようにしている。

【0029】

このような本実施形態において、口部２の樹脂量を低減するにあたっては、蓋体の螺着に支障が生じない範囲で、ネジ山２１の巻数を少なくして、ネジ山２１の全長が短くなるようにするのが好ましい。より具体的には、ネジ山２１の巻数は、１．６～２．２巻とするのが好ましい。
さらに、ビードリング２３とネックリング２２との間に、図示するような凹溝２４を周方向に沿って設けることによって肉抜きするのも、口部２の樹脂量を低減する上で有効である。

【0030】

なお、図示する例では、ネジ山２１間のネジ谷２１ｖが徐々に深くなった後に一定の深さとなるようにしているが、ネジ山２１の終端側に至るまで、ネジ山２１間のネジ谷２１ｖが徐々に深くなっていくようにネジ谷径Ｄｖを縮径させることによって、口部２の樹脂量を低減させる程度を調整することも可能である。特に図示しないが、ネジ山２１には、いわゆるベントスロットとして、断絶部を形成することもできる。この場合、断絶部は、口部２の外周面とネジ谷２１ｖとが滑らかに連なるように、ネジ山２１が二巻を超える場合には、上下に隣接するネジ谷２１ｖどうしも滑らかに連なるように形成するのが好ましい。

【0031】

また、巻き締め開始時に、蓋体側のネジ山が、口部２のネジ山２１間のネジ谷２１ｖに良好に案内されるようにして、両者の螺合が正常になされるようにすることも、口部２に蓋体を巻き締めて螺着する際の斜め被りを回避する上で有効である。このような観点から、本実施形態にあっては、ネジ山２１の有効ネジ山始端２１ｓｅにおけるネジ山先端部の厚みＴが、ネジ山２１のネジピッチＰの３０～６０％となるようにネジ山２１を設計するのが好ましく、ネジ山先端部の厚みＴは、ネジ山２１のネジピッチＰの３０～５５％であるのがより好ましい。より具体的には、ネジ山２１の有効ネジ山始端２１ｓｅにおけるネジ山先端部の厚みＴは、１．０～１．７ｍｍであるのが好ましい。

【0032】

ここで、ネジ山先端部の厚みＴは、ネジ山２１の縦断面（中心軸Ｃを含む面で切り取った断面）において、ネジ山２１の先端に接する中心軸Ｃに平行な鉛直線に交わるネジ山上面２１ｔの延長線と、ネジ山下面２１ｂの延長線との交点間の距離をいうものとする（図９参照）。
また、ネジ山２１のネジピッチＰは、一般的には、規格化された蓋体側のネジ山のネジピッチに応じて設計され、規格化された蓋体側のネジ山のネジピッチは、通常、３．１８ｍｍ程度である。

【0033】

また、巻き締め開始時に、蓋体側のネジ山が、口部２のネジ山２１間のネジ谷２１ｖに良好に案内されるようにする上で、ネジ山２１の上面側の仰角（水平面に対して上向きの角度）θｅが１５～２５°となるように、ネジ山２１を設計するのが好ましい。

【0034】

その一方で、ネジ山２１の下面側の俯角（水平面に対して下向きの角度）θｉは、蓋体側のネジ山の案内に大きく影響を及ぼさない。このため、ネジ山２１の下面側の俯角θｉが、ネジ山２１の上面側の仰角θｅよりも小さくなるように、ネジ山２１を設計することで、口部２の樹脂量のさらなる低減を図ることも可能である。より具体的には、ネジ山２１の下面側の俯角θｉは、５～１５°であるのが好ましい。

【0035】

以上、本発明について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、前述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることはいうまでもない。

【0036】

例えば、容器１０が、いわゆる丸形ボトルであるか、角形ボトルであるかは任意であり、容器１０の肩部３０、胴部４０、及び底部５０の各部の具体的な形状、容器１０の容量なども任意に設計できる。
また、容器１０に内容物を充填する際の充填方式も任意であり、いわゆる熱間充填、無菌充填のいずれであってもよい。

【符号の説明】

【0037】

１ プリフォーム
１０ 容器
２ 口部
２ｄｒ 縮径部
２１ ネジ山
２１ｖ ネジ谷
２１ｓｅ 有効ネジ山始端
３０ 肩部
４０ 胴部
５０ 底部
Ｄｖ ネジ谷径
Ｄ２ ネジ山よりも上位の部位における口部の外周径
Ｔ ネジ山先端部の厚み
Ｐ ネジピッチ
θｅ ネジ山の上面側の仰角
θｉ ネジ山の下面側の俯角

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】