JP7657526B2 - 合成樹脂製容器 - Google Patents

Description

本発明は、合成樹脂製容器に関する。

ジャムなどの、熱充填後に煮沸殺菌を必要とする食品を内容物として収納する容器として、例えば広口ビンなどの、金属製のキャップにより口部が閉塞されるガラス製の容器が多く用いられているが、より軽量で割れ難いものとするために、ガラスに替えてプラスチックを用いた合成樹脂製容器が求められている。

従来、このような合成樹脂製容器として、金属製のキャップが装着される筒状の口部と、口部の下端に一体に連ねて設けられた肩部と、肩部の下端に一体に連ねて設けられた胴部と、胴部の下端に一体に連ねて設けられた底部と、を備えたものが知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１８－１９９５０９号公報

上記従来の合成樹脂製容器では、内容物を熱充填し、金属製のキャップで口部を閉塞した後、煮沸殺菌が行われるが、その際に、熱膨張し難い金属製のキャップに対して口部が変形して、金属製のキャップと口部との間の密封性が損なわれる虞があった。

これに対し、口部を熱結晶化することでその耐熱性を高めて、煮沸殺菌後におけるキャップと口部との間の密封性を確保することが考えられる。

しかし、この方法であっても、合成樹脂製容器の口部下端部分が、煮沸殺菌時に、その熱と内圧の上昇によって上下方向に伸長するように変形して、容器の高さが高くなるとともに容器の内容積が増大して冷却後の容器に減圧変形が生じる虞がある、という問題があった。

本発明は、このような問題を解決するために開発されたものであり、その目的は、煮沸殺菌時における口部の変形を抑制することが可能な合成樹脂製容器を提供することにある。

本発明の合成樹脂製容器は、円筒状の口部と、前記口部の下端に一体に連ねて設けられた肩部と、前記肩部の下端に一体に連ねて設けられた胴部と、前記胴部の下端に一体に連ねて設けられた底部と、を備えたポリエチレンテレフタレート製の合成樹脂製容器であって、前記口部は、キャップが装着される装着部と、前記装着部の下端に一体に連ねて設けられたネックリングと、前記ネックリングの下端に一体に連ねて設けられた、外形が円筒状のストレート部と、を有しており、前記ストレート部の、上端から下方に向けた７５％以上、１００％未満までの部分が、１．３６５ｇ／ｃｍ^３以上の密度を有する熱結晶部となっていることを特徴とする。

本発明の合成樹脂製容器は、上記構成において、前記装着部の内径が３５ｍｍ以上の広口の形状であるのが好ましい。

本発明によれば、煮沸殺菌時におけるストレート部の変形を抑制することが可能な合成樹脂製容器を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係る合成樹脂製容器を用いたキャップ付き容器の正面図である。 図１に示す合成樹脂製容器の正面図である。 図１に示す合成樹脂製容器の平面図である。 図１に示す金属製のキャップの底面図である。 図１に示す合成樹脂製容器の要部の拡大半断面図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施の形態に係る合成樹脂製容器について詳細に例示説明する。

なお、特許請求の範囲及び本明細書においては、「上」及び「下」は、図１に示すように合成樹脂製容器１を正立姿勢で配置した状態における「上」及び「下」を意味するものとする。

図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る合成樹脂製容器１は、キャップ２とともにキャップ付き容器３として用いられる。煮沸殺菌を考慮すると、キャップ２としては金属製のものが好適に用いられる。本実施形態においては、金属製のキャップ２を用いたものとして説明する。

図２に示すように、合成樹脂製容器１は、上側から下側に向けて、口部１０、肩部１４、胴部１５及び底部１６を、この順で備えている。また、口部１０は、上側から下側に向けて、装着部１１、ネックリング１２及びストレート部１３を、この順で備えている。合成樹脂製容器１は、例えば射出成形されたプリフォームをブロー成形することによって成形されている。

図２、図３に示すように、装着部１１は軸線Ｏを中心とした円筒状となっており、その外周面には、雄ねじ１１ａが一体に設けられている。本実施の形態では、雄ねじ１１ａは４条ねじとなっており、その下端側部分にはストッパ部１１ｂが一体に設けられている。後述するように、口部１０には、金属製のキャップ２が、雄ねじ１１ａにねじ結合して装着される。

ネックリング１２は、装着部１１の下端に一体に連ねて設けられている。ネックリング１２は、装着部１１の外周面に対して軸線Ｏを中心とした径方向外側に向けて突出するとともに軸線Ｏを中心として全周に亘って延びるフランジ状となっている。ネックリング１２は、例えばプリフォーム及び合成樹脂製容器１を搬送するための把持部や、ブロー成形時において金型上に載置される部分として機能する。

ストレート部１３は、ネックリング１２の下端に一体に連ねて設けられている。ストレート部１３は、その外径が装着部１１と略同径でネックリング１２よりも小径の円筒状となっており、その外径は、ネックリング１２の側の上端１３a（図５参照）と肩部１４の側の下端１３ｂ（図５参照）との間で一定となっている。なお、ストレート部１３は、外径が実質的に一定であれば、その下端側の一部が、肩部１４の延伸により引っ張られることで、下方に向けて肉厚が徐々に薄くなる形状であってもよい。この場合、ストレート部１３の外径は、上方から下方に向かって直線的に変化していてもよく、緩やかな曲線状に形成されていてもよい。

肩部１４は、ストレート部１３の下端に一体に連ねて設けられている。肩部１４は、ストレート部１３に連なる上端から下方に向けて徐々に拡径する、外側に凸となる湾曲形状となっている。ストレート部１３と肩部１４との境界は、肩部１４が径方向外側に拡径する部分である。

胴部１５は、肩部１４の下端に一体に連ねて設けられている。胴部１５は、下方側部分が僅かに縮径する円筒状となっている。

底部１６は、胴部１５の下端に一体に連ねて設けられ、胴部１５の下端を閉塞している。

なお、肩部１４、胴部１５及び底部１６の形状は種々変更可能である。

合成樹脂製容器１の内部は、内容物の収納空間Ｓ（図５参照）となっている。合成樹脂製容器１は、例えばジャムなどの、熱充填後に煮沸殺菌を必要とする食品を内容物として収納することができる。

本実施の形態では、合成樹脂製容器１は、装着部１１の内径が３５ｍｍ以上の広口の形状となっている。合成樹脂製容器１は、広口の形状を有することで、上記したジャムなどの内容物を収納した場合に、スプーン等の道具を用いて内容物を取り出し易いものとなっている。

合成樹脂製容器１は、例えばポリエチレンテレフタレート、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、ポリプロピレンなどの、合成樹脂製のブロー成形品とすることができる。

図１、図４に示すように、金属製のキャップ２は、キャップ本体２１とライナー材２２とを備えている。

キャップ本体２１は、略円形の天壁２１ａと、天壁２１ａの外周縁に一体に連なる円筒状の周壁２１ｂと、周壁２１ｂの下端から径方向内側に向けて突出する円環状のカール部２１ｃと、それぞれカール部２１ｃの内周縁から径方向内側に向けて突出する複数のラグ（突起）２１ｄとを備えている。本実施の形態では、口部１０に設けられた雄ねじ１１ａが４条ねじであるのに対応して、キャップ本体２１には、周方向に等間隔に並べて４つのラグ２１ｄが設けられている。

キャップ本体２１は、例えばステンレス鋼板などの金属板をプレス加工することにより、天壁２１ａ、周壁２１ｂ、カール部２１ｃ及びラグ２１ｄが一体に形成された金属製のプレス加工品とすることができる。

キャップ２は、ラグ２１ｄが合成樹脂製容器１の装着部１１に設けられた雄ねじ１１ａにねじ結合するように口部１０に対して締め付け方向に回転させることで、口部１０にねじ止め固定されて当該口部１０に装着される（バヨネット接続）。また、キャップ２は、口部１０に対するねじ止めを緩める方向に回転させることで、口部１０から取り外すことができる。合成樹脂製容器１の口部１０に金属製のキャップ２が装着されることで、キャップ付き容器３となる。

ライナー材２２は、キャップ本体２１の天壁２１ａの内面（キャップ２を合成樹脂製容器１に装着したときに収納空間Ｓの側を向く面）に設けられている。ライナー材２２は、キャップ２が合成樹脂製容器１に装着されると口部１０の先端部に当接し、口部１０の先端と天壁２１ａの内面との間を密封する。本実施の形態では、ライナー材２２は円環状となっており、天壁２１ａの内面の外周縁に沿って配置され、天壁２１ａに接着などの手段により固定されている。ライナー材２２としては、例えば、ポリ塩化ビニル等の軟質合成樹脂や合成ゴムなどの弾性体をシート状に形成したものを用いることができる。

なお、ライナー材２２は、キャップ本体２１の天壁２１ａの内面に設けられて口部１０の先端部に全周に亘って当接する形状であれば、例えば天壁２１ａの内面の全体を覆う形状など、その形状は種々変更可能である。

本実施の形態の合成樹脂製容器１では、図５に示すように、ストレート部１３の、上端１３ａから下方に向けた７５％以上、１００％未満までの部分が、１．３６５ｇ／ｃｍ^３以上の密度を有する熱結晶部１３ｃとなっている。すなわち、ストレート部１３の、上端１３ａから下端１３ｂまでの高さ寸法（上下方向寸法）をＨとした場合に、ストレート部１３の、上端１３ａから、高さ寸法Ｈの７５％以上、１００％未満までの範囲Ｒが熱結晶部１３ｃとなっている。

ここで、熱結晶部１３ｃは、ストレート部１３の上記した範囲Ｒの部分を、合成樹脂製容器１を構成する合成樹脂材料が結晶化を生じる程度の温度で加熱処理することで、その結晶化度を高めて熱結晶化させたものである。例えば、合成樹脂製容器１をポリエチレンテレフタレートで成形した場合、前記熱結晶部１３ｃが透明から白色（半透明、不透明）に変化する。

このように、本実施の形態の合成樹脂製容器１では、ストレート部１３の、上端１３ａから下方に向けた７５％以上、１００％未満までの範囲Ｒの部分を、１．３６５ｇ／ｃｍ^３以上の密度を有する熱結晶部１３ｃとしたので、ストレート部１３の耐熱性を高めることができる。したがって、口部１０を通して収納空間Ｓに内容物を熱充填し、金属製のキャップ２を口部１０に装着して口部１０を閉塞した後、煮沸殺菌を行っても、煮沸殺菌時の熱と内圧（収納空間Ｓの圧力）の上昇によってストレート部１３が上下方向に伸長するように変形を生じることを抑制することができ、これにより、ストレート部１３が上下方向に伸長するように変形して、合成樹脂製容器１の高さが高くなるとともに合成樹脂製容器１の内容積が増大して冷却後の合成樹脂製容器１に減圧変形が生じる、という問題を防止することができる。なお、前記ストレート部１３は、ブロー成形の前後で外形が実質的に変化しない部分である。

なお、ストレート部１３の熱結晶部１３ｃが設けられる範囲Ｒを、ストレート部１３の上端１３ａから下方に向けた７５％未満の範囲とした場合には、煮沸殺菌時にストレート部１３の変形を十分に抑制することができず、冷却後の合成樹脂製容器１に予期せぬ減圧変形が生じる虞がある。一方、ストレート部１３の熱結晶部１３ｃが設けられ得る範囲Ｒを、ストレート部１３の上端１３ａから下方に向けた１００％の範囲とした場合には、ストレート部１３と肩部１４との境界に大きな段差（肉厚差）及びストレート部１３が実質的に延伸されず、肩部１４が延伸されることによる急激な変化が生じて、落下等の外力を受けたときに、当該境界の部分において破損を生じる虞がある。これに対して、本実施の形態の合成樹脂製容器１のように、ストレート部１３の熱結晶部１３ｃが設けられる範囲Ｒを、ストレート部１３の上端１３ａから下方に向けた７５％以上、１００％未満の範囲とすることで、上記問題を生じることなく、煮沸殺菌時におけるストレート部１３の変形を効果的に抑制することができる。

本実施の形態の合成樹脂製容器１は、装着部１１及びネックリング１２が熱結晶化されているとともに、熱結晶部１３ｃの密度が、上端１３ａから下方に向けて徐々に減少している構成とすることもできる。

この場合、装着部１１及びネックリング１２は、ストレート部１３と同等またはストレート部１３よりも大きい密度を有する構成とするのが好ましく、例えば平均して１．３７５～１．３９０ｇ／ｃｍ^３の範囲内の密度を有するように熱結晶化された構成とすることができる。この場合、装着部１１及びネックリング１２における密度が実質的に均一になるように熱結晶化させることが好ましい。

このような構成により、装着部１１及びネックリング１２の耐熱性を高めて、煮沸殺菌時に装着部１１ないしネックリング１２が変形して、キャップ２と口部１０との間の密封性が低下することを防止することができる。特に、４つのラグ２１ｄを有するキャップ２が雄ねじ１１ａにねじ結合して口部１０に装着される構成としても、煮沸殺菌時に口部１０が４つのラグ２１ｄの間で膨張して円筒状から角筒状となるように変形することを防止して、キャップ２と口部１０との間の密封性が低下することを防止することができる。また、熱結晶部１３ｃの密度が、上端１３ａから下方に向けて徐々に減少する構成であるので、ストレート部１３と肩部１４との境界に、より段差が生じ難くすることができる。

本発明の効果を検証するために、それぞれ、装着部の外径が４８．８ｍｍ、装着部の肉厚が３．５ｍｍ、装着部及びネックリングの平均密度が１．３８３ｇ／ｃｍ^３、ストレート部の上下方向の高さ寸法が４．０ｍｍとなる、内容積が１９０ｇ用のポリエチレンテレフタレート製の合成樹脂製容器であって、ストレート部の上端から下方に向けた７５％（上端から３．０ｍｍ）の範囲が１．３６５ｇ／ｃｍ^３以上の熱結晶部とされた実施例の合成樹脂製容器と、ストレート部に熱結晶部が設けられない比較例１の合成樹脂製容器と、ストレート部の上端から下方に向けた３７．５％（上端から１．５ｍｍ）の範囲にのみ熱結晶部が設けられた比較例２の合成樹脂製容器と、を用意し、これらの合成樹脂製容器のそれぞれについて、所定のヘッドスペースを残して８７℃の温水を充填した後、口部を金属製のキャップで閉塞し、９８℃で２０分間、煮沸殺菌をし、その後、常温に冷却する試験を行った。

その結果、実施例の合成樹脂製容器では、ストレート部の伸長方向への変形は０．２５ｍｍ以下に抑制されており、外観及び口部とキャッとの間の密封性に異常は生じなかった。

これに対し、比較例１、比較例２の合成樹脂製容器では、それぞれストレート部の伸長方向への変形が８．４５ｍｍ、１．０５ｍｍと大きく、口部の外観不良が生じるとともに、内容積が拡大することにより減圧の程度が大きくなり予期せぬ変形が生じた。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

例えば、合成樹脂製容器１は、内容物としてジャムなどの食料品に限らず種々のものを内容物として収納する用途に用いることができる。

また、前記実施の形態においては、口部１０に設けられる雄ねじ１１ａを４条ねじとし、キャップ２を４つのラグ２１ｄを備えたものとしたが、雄ねじ１１ａの条数とラグ２１ｄの数は、互いに同数であれば種々変更可能である。また、キャップ２は、口部１０に、ねじ結合により装着される構成に限らず、アンダーカット結合等の他の結合手段により装着される構成としてもよい。

１ 合成樹脂製容器
２ 金属製のキャップ
３ キャップ付き容器
１０ 口部
１１ 装着部
１１ａ 雄ねじ
１１ｂ ストッパ部
１２ ネックリング
１３ ストレート部
１３a 上端
１３ｂ 下端
１４ 肩部
１５ 胴部
１６ 底部
２１ キャップ本体
２１ａ 天壁
２１ｂ 周壁
２１ｃ カール部
２１ｄ ラグ
２２ ライナー材
Ｏ 軸線
Ｓ 収納空間
Ｈ 高さ寸法
Ｒ 範囲

Claims (2)

1. 円筒状の口部と、
   前記口部の下端に一体に連ねて設けられた肩部と、
   前記肩部の下端に一体に連ねて設けられた胴部と、
   前記胴部の下端に一体に連ねて設けられた底部と、を備えたポリエチレンテレフタレート製の合成樹脂製容器であって、
   前記口部は、キャップが装着される装着部と、
   前記装着部の下端に一体に連ねて設けられたネックリングと、
   前記ネックリングの下端に一体に連ねて設けられた、外形が円筒状のストレート部と、を有しており、
   前記ストレート部の、上端から下方に向けた７５％以上、１００％未満までの部分が、１．３６５ｇ／ｃｍ^３以上の密度を有する熱結晶部となっていることを特徴とする合成樹脂製容器。
2. 前記装着部の内径が３５ｍｍ以上の広口の形状である、請求項１に記載の合成樹脂製容器。