JP2014088210A

JP2014088210A - ボトル

Info

Publication number: JP2014088210A
Application number: JP2012240543A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Haruna; 孝浩春名; Tadakazu Nakayama; 忠和中山
Original assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Current assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Priority date: 2012-10-31
Filing date: 2012-10-31
Publication date: 2014-05-15
Anticipated expiration: 2032-10-31
Also published as: JP6012406B2

Abstract

【課題】接地部及び立ち上がり周壁部の剛性を維持しつつ、底壁部に良好な減圧吸収性能を具備させる。
【解決手段】底部１４の底壁部１９は、外周縁部に位置する接地部１８と、接地部１８にボトル径方向の内側から連なり上方に向けて延びる立ち上がり周壁部２１と、立ち上がり周壁部２１の上端部からボトル径方向の内側に向けて突出する環状の可動壁部２２と、可動壁部２２のボトル径方向の内端部から上方に向けて延びる陥没周壁部２３と、を備え、可動壁部２２は、立ち上がり周壁部２１との接続部分２５を中心に陥没周壁部２３とともに上方に向けて移動自在に配設され、底部１４は、接地部１８にボトル径方向の外側から連なり上方に向けて延びるヒール部１７を備え、底壁部１９の重量に対するヒール部１７の外径Ａの割合が、２８（ｍｍ／ｇ）以上４８（ｍｍ／ｇ）以下となっている。
【選択図】図３

Description

本発明は、ボトルに関するものである。

従来から、合成樹脂材料で有底筒状に形成されたボトルとして、例えば下記特許文献１に示されるように、底部の底壁部が、外周縁部に位置する接地部と、該接地部にボトル径方向の内側から連なり上方に向けて延びる立ち上がり周壁部と、該立ち上がり周壁部の上端部からボトル径方向の内側に向けて突出する可動壁部と、該可動壁部のボトル径方向の内端部から上方に向けて延びる陥没周壁部と、を備え、可動壁部が陥没周壁部を上方に向けて移動させるように、立ち上がり周壁部との接続部分を中心に回動することにより、ボトル内の減圧を吸収する構成が知られている。また、底部には、接地部にボトル径方向の外側から連なり上方に向けて延びるヒール部が備えられている。

国際公開第２０１０／０６１７５８号

しかしながら、前記従来のボトルでは、接地部及び立ち上がり周壁部の剛性を維持しつつ、底壁部に良好な減圧吸収性能を具備させることに改善の余地があった。

そこで、本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、接地部及び立ち上がり周壁部の剛性を維持しつつ、底壁部に良好な減圧吸収性能を具備させることができるボトルを提供することである。

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明のボトルは、合成樹脂材料で有底筒状に形成されたボトルであって、底部の底壁部は、外周縁部に位置する接地部と、該接地部にボトル径方向の内側から連なり上方に向けて延びる立ち上がり周壁部と、該立ち上がり周壁部の上端部からボトル径方向の内側に向けて突出する環状の可動壁部と、該可動壁部のボトル径方向の内端部から上方に向けて延びる陥没周壁部と、を備え、前記可動壁部は、前記立ち上がり周壁部との接続部分を中心に前記陥没周壁部とともに上方に向けて移動自在に配設され、前記底部は、前記接地部にボトル径方向の外側から連なり上方に向けて延びるヒール部を備え、前記底壁部の重量に対する前記ヒール部の外径の割合が、２８（ｍｍ／ｇ）以上４８（ｍｍ／ｇ）以下となっていることを特徴とする。

この発明によれば、底壁部の重量に対するヒール部の外径の割合が、２８（ｍｍ／ｇ）以上４８（ｍｍ／ｇ）以下となっているので、接地部及び立ち上がり周壁部の剛性を維持しつつ、底壁部に良好な減圧吸収性能を具備させることができる。
すなわち、底壁部の重量に対するヒール部の外径の割合が、２８（ｍｍ／ｇ）未満になると、ヒール部の外径に対して底壁部の重量が大きくなりすぎ、減圧時に、可動壁部及び陥没周壁部が上方に移動しにくくなって、底壁部に減圧吸収性能を良好に発揮させることができず、また、底壁部の重量に対するヒール部の外径の割合が、４８（ｍｍ／ｇ）を超えると、ヒール部の外径に対して底壁部の重量が小さくなりすぎ、接地部及び立ち上がり周壁部の剛性が不足して、例えば、内容物を充填するときにこのボトルに加えられる圧縮方向の軸力により、接地部及び立ち上がり周壁部が変形し、ボトルの全高が低くなったり、ボトルが横転したりする等のおそれがある。
なお、底壁部が前述のように構成されていることから、例えば高温の内容物を充填したときに、可動壁部が、立ち上がり周壁部との接続部分を中心に陥没周壁部とともに下方に向けて移動し、また、密封状態での冷却時に、可動壁部が、立ち上がり周壁部との接続部分を中心に陥没周壁部とともに上方に向けて移動する。

本発明に係るボトルによれば、接地部及び立ち上がり周壁部の剛性を維持しつつ、底壁部に良好な減圧吸収性能を具備させることができる。

本発明に係る一実施形態として示したボトルの側面図である。図１に示すボトルの底面図である。図２に示すボトルのＸ−Ｘ線矢視断面図である。本発明の実施例に係るボトル、及び本発明の比較例に係るボトルの検証試験結果を示すグラフである。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態に係るボトルを説明する。
本実施形態に係るボトル１は、図１に示すように、口部１１、肩部１２、胴部１３及び底部１４を備え、これらがそれぞれの中心軸線を共通軸上に位置させた状態でこの順に連設された概略構成とされている。
以下、前記共通軸をボトル軸Ｏといい、ボトル軸Ｏ方向に沿って口部１１側を上側、底部１４側を下側という。また、ボトル軸Ｏに直交する方向をボトル径方向といい、ボトル軸Ｏ回りに周回する方向を周方向という。

なお、ボトル１は、例えばポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂材料で一体に形成されている。また、このボトル１は、例えば二軸延伸ブロー成形により形成される。さらにこのボトル１は、例えば、８０〜１００℃（好ましくは８３〜９３℃）の内容物を充填するいわゆる耐熱ボトルとして用いてもよいし、あるいは、６０〜７８℃程度の内容物を充填するのに用いてもよい。
口部１１は筒状に形成され、口部１１に図示されないキャップが装着される。さらに、口部１１、肩部１２、胴部１３及び底部１４はそれぞれ、ボトル軸Ｏに直交する横断面視形状が円形状とされている。

肩部１２は、口部１１の下端に連なり下方に向かうに従い漸次拡径している。
胴部１３は筒状に形成されるとともに、肩部１２の下端に連なり下方に向けて延在している。胴部１３のうち、ボトル軸Ｏ方向の両端部１３ａ、１３ｂ同士の間の中間部１３ｃは、これらの両端部１３ａ、１３ｂより小径になっている。胴部１３の両端部１３ａ、１３ｂにはそれぞれ、全周にわたって連続して延びる第１端溝２７及び第２端溝２８が各別に形成されている。図示の例では、胴部１３の上端部１３ａに形成された第１端溝２７は、胴部１３の下端部１３ｂに形成された第２端溝２８より溝幅及び深さの双方が大きくなっている。

胴部１３の前記中間部１３ｃには、全周にわたって連続して延びる周溝１６がボトル軸Ｏ方向に間隔をあけて複数形成されている。図示の例では、周溝１６は、第１端溝２７及び第２端溝２８よりも溝幅及び深さの双方が大きくなっている。複数の周溝１６は、胴部１３の前記中間部１３ｃにおけるボトル軸Ｏ方向の全域にわたって、ボトル軸Ｏ方向に間隔をあけて配置されている。

底部１４は、胴部１３の下端に連なり胴部１３の下端開口部を閉塞するカップ状に形成されている。具体的には、底部１４は、上端開口部が胴部１３の下端開口部に接続されたヒール部１７と、ヒール部１７の下端開口部を閉塞し、かつ外周縁部が接地部１８とされた底壁部１９と、を備えるカップ状に形成されている。

ヒール部１７には、全周にわたって連続して延在し、かつ周溝１６よりも溝幅及び深さの双方が小さい環状溝１７ａが形成されている。ヒール部１７の外周面、及び胴部１３の下端部１３ｂの外周面には、例えばシボ加工等により突出高さの低い凹凸部１７ｂが形成されている。これにより、充填工程において、ボトル１を多数本連立させて搬送している際に、隣り合うボトル１のヒール部１７の外周面同士、及び胴部１３の下端部１３ｂの外周面同士が互いに密接し合い滑り難くなることが抑えられ、いわゆるブロッキングの発生が抑制される。なお、図示の例では、第２端溝２８及び環状溝１７ａの各表面にも凹凸部１７ｂが形成されている。

底壁部１９は、図２及び図３に示すように、接地部１８にボトル径方向の内側から連なり上方に向けて延びる立ち上がり周壁部２１と、立ち上がり周壁部２１の上端部からボトル径方向の内側に向けて突出する環状の可動壁部２２と、可動壁部２２のボトル径方向の内端部から上方に向けて延びる陥没周壁部２３と、を備えていて、可動壁部２２は、陥没周壁部２３をボトル軸Ｏ方向に移動させるように、後述する曲面部（立ち上がり周壁部２１との接続部分）２５を中心に回動自在に配設されている。

可動壁部２２は、ボトル軸Ｏと同軸に配設されるとともに、ボトル径方向の外側から内側に向かうに従い漸次下方に向けて延在している。この可動壁部２２と立ち上がり周壁部２１とは上方に向けて突の曲面部２５を介して連結されている。
また可動壁部２２に、複数のリブ４１がボトル軸Ｏを中心に放射状に配設されている。リブ４１は、上方に向けて曲面状に窪んだ複数の凹部４１ａが、ボトル径方向に沿って断続的に配設された構成となっている。

陥没周壁部２３は、ボトル軸Ｏと同軸に配設されており、可動壁部２２のボトル径方向の内端部に連設されて下方から上方に向かうに従い漸次縮径されている。また、陥没周壁部２３は、有頂筒状に形成されており、ボトル軸Ｏに直交する頂壁２４を備えている。陥没周壁部２３と可動壁部２２とは、下方に向けて突の曲面部２６を介して連結されている。
陥没周壁部２３に、ボトル径方向の内側に張り出した張出部２３ｄが、周方向に複数連ねられて形成されることにより、底面視形状が、周方向で隣り合う張出部２３ｄ同士の間の間部分２３ｅを角部に有し、かつ張出部２３ｄを辺部に有する多角形状をなす角形筒部２３ｆが形成されている。

図示の例では、角形筒部２３ｆは、陥没周壁部２３のボトル軸Ｏ方向のほぼ全長にわたって形成されている。張出部２３ｄは、図２に示されるように、陥没周壁部２３に、周方向に間隔をあけて複数配置されている。張出部２３ｄは陥没周壁部２３に３つ形成され、角形筒部２３ｆの底面視形状は正三角形状となっている。
角形筒部２３ｆの、図３に示されるような縦断面視において、張出部２３ｄは、ボトル径方向の内側に向けて突の曲面状に形成され、間部分２３ｅは、張出部２３ｄより曲率半径の大きい突の曲面状、若しくはボトル軸Ｏに対して傾斜した平面状に形成されている。
角形筒部２３ｆの底面視において、間部分２３ｅ及び張出部２３ｄがそれぞれ、図２に示されるように、ボトル径方向の外側に向けて突の曲面状に形成されるとともに、間部分２３ｅの周長は、張出部２３ｄの周長より短くなっている。

そして本実施形態では、底壁部１９の重量に対するヒール部１７の下端部１７ｃの外径Ａの割合が、２８（ｍｍ／ｇ）以上４８（ｍｍ／ｇ）以下となっている。ヒール部１７の下端部１７ｃは、底壁部１９の接地部１８にボトル径方向の外側から連なり上方に向けて延在している。なお、ヒール部１７の下端部１７ｃの外径Ａは、胴部１３の前記中間部１３ｃの外径と同等になっている。

以上説明したように、本実施形態によるボトル１によれば、底壁部１９の重量に対するヒール部１７の下端部１７ｃの外径Ａの割合が、２８（ｍｍ／ｇ）以上４８（ｍｍ／ｇ）以下となっているので、接地部１８及び立ち上がり周壁部２１の剛性を維持しつつ、底壁部１９に良好な減圧吸収性能を具備させることができる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の変更等も含まれる。

例えば、前述した実施形態では、陥没周壁部２３に角形筒部２３ｆを形成したが、この角形筒部２３ｆは形成しなくてもよい。
また、ヒール部１７の外周面、及び胴部１３の下端部１３ｂの外周面に凹凸部１７ｂを形成しなくてもよい。
立ち上がり周壁部２１は、例えばボトル軸Ｏ方向に沿って平行に延在させたり、ボトル軸Ｏに対して傾斜するように延在させたりする等、適宜変更してもよい。
可動壁部２２は、例えばボトル径方向に沿って平行に突出させる等、適宜変更してもよい。

ボトル１を形成する合成樹脂材料は、ポリエチレンテレフタレートに限らず、例えばポリエチレンナフタレート、非晶性ポリエステル等、またはこれらのブレンド材料等、適宜変更してもよい。
ボトル１は単層構造体に限らず中間層を有する積層構造体としてもよい。この中間層としては、例えばガスバリア性を有する樹脂材料からなる層、再生材からなる層、若しくは酸素吸収性を有する樹脂材料からなる層等が挙げられる。
前述した実施形態では、肩部１２、胴部１３及び底部１４それぞれのボトル軸Ｏに直交する横断面視形状を円形状としたが、これに限らず例えば、多角形状にする等適宜変更してもよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、前述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前述した変形例を適宜組み合わせてもよい。

次に、以上説明した作用効果についての検証試験について説明する。

まず、底壁部１９の重量のみが異なる５種類のボトル１を形成し、それぞれのボトル１を、図４の横軸に示されるような状態１〜６に置いたときごとで、接地部１８と陥没周壁部２３の頂壁２４とのボトル軸Ｏ方向の距離を測定した。
なお、図４に示すグラム数は底壁部１９の重量を示している。また、５種類全てのボトル１のヒール部１７の下端部１７ｃの外径Ａを約７０．５ｍｍとした。さらに、横軸に示す状態１は、内容物を充填する前の空の状態であり、状態２は、７０℃の内容物を充填して密封した後５分経過したときであり、状態３は、状態２の後に５０℃の温水シャワーを１０分間当てた直後であり、状態４は、状態３の後に室温下で自然冷却し室温と同温になったときであり、状態５は、状態４の後に５℃になるまで冷却したときであり、状態６は、状態５の後にボトル１を開封したときを示している。
その結果、高温の内容物をボトル１内に充填すると（状態２）、空のとき（状態１）と比べて前記距離が小さくなり、その後、ボトル１を密封したまま漸次温度が低下すると（状態３〜５）、前記距離が大きくなり、そして最後に、ボトル１を開封すると（状態６）前記距離が小さくなることが確認された。
すなわち、ボトル１内の減圧に伴い、可動壁部２２が、陥没周壁部２３を上方に移動させるように、前記曲面部２５を中心に回動する一方、ボトル１の内圧の増大に伴い、可動壁部２２が、陥没周壁部２３を下方に移動させるように、前記曲面部２５を中心に回動することが確認された。

次に、表１に示されるような１１種類のボトル１を形成し、それぞれのボトル１について、減圧時の吸収容量を測定するとともに、圧縮方向の軸力に対する接地部１８及び立ち上がり周壁部２１の強度を評価した。なお、実施例２と実施例４とでは、胴部１３に形成した周溝１６の形態のみが、減圧吸収性能に影響を与えない程度異なっている。
減圧吸収容量は、次のようにして測定した。
まず、加熱された内容物をボトル１内に充填して密封し、約５分経過した後に、開封して全ての内容物を排出する。次に、このボトル１内に満注水して密封した状態で、横断面視円形状の胴部１３が楕円形状に変形する程度まで、例えば１ｍｌずつ排出していき、このときの水の総排出量を測定することで吸収容量を測定した。
また、強度については、それぞれのボトル１に、圧縮方向に約４００Ｎの軸力を加えたときに、ボトル１が軸方向に実質的に縮小変形したか否かで評価した。
結果を表１に示す。

その結果、底壁部１９の重量に対するヒール部１７の下端部１７ｃの外径Ａの割合が、２８（ｍｍ／ｇ）以上４８（ｍｍ／ｇ）以下となっていれば、圧縮方向に約４００Ｎの軸力を加えてもボトル１が軸方向に実質的に縮小変形せず、しかも吸収容量がボトル１の内容量の４％以上となる、つまり、接地部１８及び立ち上がり周壁部２１の剛性を維持しつつ、底壁部１９に減圧吸収性能を良好に発揮させることができることが確認された。
また、底壁部１９の重量に対するヒール部１７の下端部１７ｃの外径Ａの割合が、２８（ｍｍ／ｇ）未満になると、吸収容量がボトル１の内容量の４％未満となり、底壁部１９が減圧吸収性能を良好に発揮しにくくなることが確認された。

１ボトル
１４底部
１７ヒール部
１８接地部
１９底壁部
２１立ち上がり周壁部
２２可動壁部
２３陥没周壁部
２５曲面部（接続部分）
Ａ外径

Claims

合成樹脂材料で有底筒状に形成されたボトルであって、
底部の底壁部は、
外周縁部に位置する接地部と、
該接地部にボトル径方向の内側から連なり上方に向けて延びる立ち上がり周壁部と、
該立ち上がり周壁部の上端部からボトル径方向の内側に向けて突出する環状の可動壁部と、
該可動壁部のボトル径方向の内端部から上方に向けて延びる陥没周壁部と、を備え、
前記可動壁部は、前記立ち上がり周壁部との接続部分を中心に前記陥没周壁部とともに上方に向けて移動自在に配設され、
前記底部は、前記接地部にボトル径方向の外側から連なり上方に向けて延びるヒール部を備え、
前記底壁部の重量に対する前記ヒール部の外径の割合が、２８（ｍｍ／ｇ）以上４８（ｍｍ／ｇ）以下となっていることを特徴とするボトル。