JP2015209240A - ボトル - Google Patents

Abstract

【課題】ボトル内の減圧吸収性能を向上させる。【解決手段】底部１４の底壁部１９が、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の上端部から突出する可動壁部２２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を中心に上方に向けて移動自在に配設され、可動壁部２２には、複数のリブ２６がボトル軸Ｏを中心に放射状に配設され、リブ２６は、上方に向けて窪む本体凹部２６ａおよび接続凹部２６ｂを備え、本体凹部２６ａは、ボトル径方向に間隔をあけて複数配置され、接続凹部２６ｂは、ボトル径方向に隣り合う本体凹部２６ａ同士をボトル径方向に接続し、本体凹部２６ａの深さＤ１に対する接続凹部２６ｂの深さＤ２の比率である深さ比率Ｄ２／Ｄ１は、２／９よりも大きく１以下である。【選択図】図３

Description

本発明は、ボトルに関する。

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に示されるような構成が知られている。このボトルでは、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、を備えている。このボトルでは、可動壁部が、立ち上がり周壁部との接続部分を中心に上方に向けて回動することにより、ボトル内の減圧を吸収する。

特開２０１２−９１８６０号公報

しかしながら、前記従来のボトルでは、ボトル内の減圧吸収性能を向上させることについて改善の余地がある。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、ボトル内の減圧吸収性能を向上させることを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係るボトルは、合成樹脂材料で形成された有底筒状のボトルであって、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、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上方に向けて移動自在に配設され、前記可動壁部には、複数のリブがボトル軸を中心に放射状に配設され、前記リブは、上方に向けて窪む本体凹部および接続凹部を備え、前記本体凹部は、ボトル径方向に間隔をあけて複数配置され、前記接続凹部は、ボトル径方向に隣り合う前記本体凹部同士をボトル径方向に接続し、前記本体凹部の深さＤ１に対する前記接続凹部の深さＤ２の比率である深さ比率Ｄ２／Ｄ１は、２／９よりも大きく１以下であることを特徴とする。

この場合、深さ比率Ｄ２／Ｄ１を２／９よりも大きく１以下とすることで、ボトル内の減圧時における可動壁部の上方への移動量を大きく確保することが可能になり、ボトル内の減圧吸収性能を向上させることができる。すなわち、深さ比率Ｄ２／Ｄ１が２／９以下の場合には、ボトル内の減圧時に、可動壁部をボトル軸方向に大きく変位させることが困難になるおそれがある。なお可動壁部が、ボトル径方向の外側から内側に向かうに従い漸次、下方に向けて延びるような構成において、深さ比率Ｄ２／Ｄ１を２／９よりも大きく１以下とした場合には、ボトル内の減圧時に、可動壁部をボトル軸方向に大きく変位させ、例えば可動壁部をボトル軸方向に反転状に変形させること等ができる。

前記深さ比率Ｄ２／Ｄ１は１未満であってもよい。

この場合、本体凹部を接続凹部よりも深く形成することができる。これにより、ボトル内が減圧状態となったときに、ボトル内の減圧吸収性能が更に向上するように、可動壁部を上方に効果的に移動させることができる。

前記深さ比率Ｄ２／Ｄ１は、２．５／９以上５／９以下であってもよい。

この場合、ボトル内の減圧吸収性能が確実に向上するように、可動壁部を上方に一層効果的に移動させることができる。

本発明によれば、ボトル内の減圧吸収性能を向上させることができる。

本発明の一実施形態における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のＡ−Ａ矢視断面図である。 図３に示すＸ部の拡大図である。 深さ比率が吸収容量に与える影響について解析した結果を表すグラフである。

以下、図面を参照し、本発明の一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〜図４に示されるように、口部１１、肩部１２、胴部１３および底部１４を備え、これら１１〜１４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なっている。

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。ボトル１をボトル軸Ｏ方向から見た平面視において、ボトル軸Ｏに直交する方向を径方向（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。

ボトル１は、射出成形により有底筒状に形成されたプリフォームが、ブロー成形されて形成され、合成樹脂材料で一体に形成されている。口部１１には、図示されないキャップが装着される。口部１１、肩部１２、胴部１３および底部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なっている。

肩部１２と胴部１３との接続部分には、第１環状凹溝１６が全周に亘って連続して形成されている。
胴部１３は筒状に形成され、ボトル軸Ｏ方向の両端部同士の間は、これら両端部より小径に形成されている。胴部１３には、ボトル軸Ｏ方向に間隔をあけて複数の第２環状凹溝１５が全周に亘って連続して形成されている。

胴部１３と底部１４との接続部分には、第３環状凹溝２０が全周に亘って連続して形成されている。
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、第３環状凹溝２０と同じ深さの第４環状凹溝３１が全周に亘って連続して形成されている。ヒール部１７のうち、接地部１８に径方向の外側から連なるヒール下端部２７は、該ヒール下端部２７に上方から連なるとともに前記第４環状凹溝３１が形成された上ヒール部２８より、小径に形成されている。ヒール下端部２７と上ヒール部２８との連結部分２９は、上方から下方に向かうに従い漸次縮径している。なお上ヒール部２８は、胴部１３のボトル軸Ｏ方向の両端部とともに、ボトル１の最大外径部となっている。

ヒール部１７の外周面、および胴部１３の下端部の外周面に凹凸部１７ａ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、および胴部１３の下端部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３環状凹溝２０の表面および第４環状凹溝３１の表面にも凹凸部１７ａが形成されている。

底壁部１９は、図３に示すように、接地部１８に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の径方向の内端部に連なる底中央部３０と、を備えている。可動壁部２２および底中央部３０は、立ち上がり周壁部２１の径方向の内側に配置され、立ち上がり周壁部２１の上端開口部を閉塞している。

立ち上がり周壁部２１は、下方から上方に向かうに従い漸次縮径している。
可動壁部２２は、下方に向けて突の曲面状に形成されるとともに、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。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。可動壁部２２は、陥没周壁部２３を上方に向けて移動させるように、曲面部（立ち上がり周壁部との接続部分）２５を中心に回動自在となっている。

底中央部３０は、ボトル軸Ｏ上に配置され、可動壁部２２の径方向の内側に位置している。底中央部３０は、可動壁部２２の径方向の内端部によって可動壁部２２の径方向の内側に形成される開口を閉塞している。底中央部３０においてボトル軸Ｏ上に位置する部分は、可動壁部２２の径方向の内端部よりも上側に位置している。本実施形態における底中央部３０は、可動壁部２２の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、陥没周壁部２３の上端部にボトル軸Ｏと同軸に配置された頂壁２４と、を備えている。

陥没周壁部２３は、ボトル軸Ｏと同軸に配設されるとともに、上方から下方に向かうに従い漸次拡径している。陥没周壁部２３の上端部には、前記頂壁２４が接続されており、陥没周壁部２３および頂壁２４の全体で有頂筒状をなしている。陥没周壁部２３は、横断面視円形状に形成されている。頂壁２４は、ボトル軸Ｏと同軸に配置された円板状に形成されている。

陥没周壁部２３は、径方向の内側に向けて突の曲面状に形成された湾曲壁部２３ａと、上方から下方に向かうに従い漸次拡径する傾斜壁部２３ｃと、を備えている。湾曲壁部２３ａの上端は頂壁２４に連設されている。湾曲壁部２３ａの下端は、屈曲部２３ｂを介して傾斜壁部２３ｃに連設されている。傾斜壁部２３ｃの下端は、環状の可動壁部２２の径方向における内端部に連設されている。

図２に示すように、前記可動壁部２２には、複数のリブ２６がボトル軸Ｏを中心に放射状に配設されている。各リブ２６は、径方向に沿って真っ直ぐに延びている。複数のリブ２６は、周方向に沿って等間隔に配設されている。本実施形態では、リブ２６は、可動壁部２２に限定して配置されていて、前記平面視において、底中央部３０を径方向の外側から囲うように配置されている。

リブ２６は、可動壁部２２から上方に向けて窪む本体凹部２６ａおよび接続凹部２６ｂを備えている。
図３および図４に示すように、本体凹部２６ａは、径方向に間隔をあけて複数、図示の例では５つ配置されている。本体凹部２６ａの内面は、上側に向けて凸となる球面状に形成されている。

接続凹部２６ｂは、径方向に隣り合う本体凹部２６ａ同士を径方向に接続している。接続凹部２６ｂの内面は、リブ２６を通るボトル１の縦断面視において、下側に向けて凸となる凸曲面状に形成されている。前記縦断面視において、接続凹部２６ｂの内面は、径方向に隣り合う本体凹部２６ａの内面同士を、径方向に段差なく滑らかに接続している。これにより、リブ２６は、前記縦断面視において、ボトル軸Ｏ方向に交互に凸となる波形状に形成される。

各本体凹部２６ａは、それぞれ同形同大に形成され、径方向に沿って等間隔に配置されている。複数のリブ２６それぞれにおいて、複数の本体凹部２６ａが配設されている径方向に沿う各位置は互いに同等になっている。各接続凹部２６ｂは、それぞれ同形同大に形成され、径方向に沿って等間隔に配置されている。複数のリブ２６それぞれにおいて、複数の接続凹部２６ｂが配設されている径方向に沿う各位置は互いに同等になっている。

そして本実施形態では、本体凹部２６ａの深さＤ１に対する接続凹部２６ｂの深さＤ２の比率である深さ比率Ｄ２／Ｄ１は、２／９よりも大きく１以下である。さらに図示の例では、深さ比率Ｄ２／Ｄ１は１未満であり、より具体的には、深さ比率Ｄ２／Ｄ１は、２．５／９以上５／９以下である。

このように構成されたボトル１内が減圧状態になると、底壁部１９の曲面部２５を中心にして可動壁部２２が上方に向かって回動することで、可動壁部２２は、陥没周壁部２３（底中央部３０）を上方に向けて持ち上げるように移動する。すなわち、減圧時にボトル１の底壁部１９を積極的に変形させることで、胴部１３等の変形を伴うことなく、ボトル１の内圧変化（減圧）を吸収することができる。

なお本実施形態では、立ち上がり周壁部２１と可動壁部２２との接続部分が、上方に向けて突の曲面部２５に形成されているので、立ち上がり周壁部２１の上端部を中心にして可動壁部２２を移動（回動）させ易くすることができる。また、底壁部１９の可動壁部２２に複数のリブ２６が形成され、可動壁部２２の表面積が増加されているので、可動壁部２２における受圧面積を増加させ、可動壁部２２をボトル１の内圧変化に速やかに対応して変形させ易くすることができる。

ここで本願発明者は、鋭意検討した結果、前述の深さ比率Ｄ２／Ｄ１を調整することで、ボトル１内の減圧吸収性能を向上させることができることを見出した。この知見を見出すにあたり、本願発明者は、深さ比率Ｄ２／Ｄ１を互いに異ならせた複数のボトル１それぞれにおける減圧吸収性能について解析した。

本解析では、比較例１〜３および実施例１〜６の９種類のボトル１を対象とした。いずれのボトル１も、リブ２６の形態を除いては前記実施形態と同様の構成であり、内容量が３５０ｍｌ、ボトル高さが１５５．５８ｍｍ、ボトル径が６６ｍｍ、重量が２１ｇのボトル１である。
比較例１〜３および実施例１〜６の各ボトル１では、以下の表１に示すようにリブ２６の形態を異ならせた。なお表１には、解析結果も併記している。

比較例１のボトル１では、底壁部１９にリブ２６が形成されていない構成とした。比較例２のボトル１では、リブ２６に接続凹部２６ｂが備えられていない構成とした。そのため表１では、比較例１の本体凹部２６ａの深さＤ１および接続凹部２６ｂの深さＤ２、並びに比較例２の接続凹部２６ｂの深さＤ２をいずれも０と記載した。

また実施例６のボトル１では、本体凹部２６ａの深さＤ１と接続凹部２６ｂの深さＤ２とを同一にした。実施例６のボトル１では、リブ２６は、径方向の位置によらず深さが等しい溝状に形成されていて、リブ２６の底面は、前記縦断面視において、径方向に直線状に延びている。なお、比較例２、３および実施例１〜５の各ボトル１において、本体凹部２６ａの深さＤ１は、本体凹部２６ａの内面の曲率半径と等しくなっている。

表１に示すように、本解析では、比較例２、３および実施例１〜６の各ボトル１において、本体凹部２６ａの深さＤ１は変化させずに、接続凹部２６ｂの深さＤ２を変化させることで、深さ比率Ｄ２／Ｄ１を調整した。
これらの各ボトル１において、減圧強度を２０ｋＰａとしたときの可動壁部２２の底壁部１９中心の変位量、吸収容量について比較した。ここで、底壁部１９中心の変位量とは、底壁部１９においてボトル軸Ｏ上に位置する部分の上方に向けた変位量である。

これらの解析結果は、表１の項目名「底壁部中心の変位量（ｍｍ）」、「吸収容量（ｍｌ）」の各行にそれぞれ記載した。吸収容量の結果については、更に図５にグラフにして示す。図５に示すグラフに示される複数のプロットのうち、最も左側にあるものは、比較例１の結果を示していて、それ以外のものは、左側から右側に向けて順に、比較例２、３、実施例１、２、３、４、５、６それぞれの結果を示している。

以上の解析結果から、実施例１〜６のボトル１では、表１の項目名「底壁部中心の変位量（ｍｍ）」の行に示されるように、可動壁部２２が大きく変形することが確認され、具体的には、いずれも底壁部１９中心の変位量が５．０ｍｍ以上となっている。なおこれらの各ボトル１では、いずれも可動壁部２２が反転状に変形した。

ここで、比較例３のボトル１における深さ比率Ｄ２／Ｄ１は２／９（２２．２％）となっていて、実施例６のボトル１における深さ比率Ｄ２／Ｄ１は１（１００％）となっている。よって本解析より、深さ比率Ｄ２／Ｄ１が、２／９よりも大きく１以下であることで、ボトル１内の減圧時における可動壁部２２の上方への移動量を大きく確保することができることが確認された。

また、表１の項目名「吸収容量」の行、および図５のグラフに示されるように、実施例１〜４のボトル１では、吸収容量が１０．０ｍｌ以上確保されていることが確認された。
ここで、実施例１のボトル１における深さ比率Ｄ２／Ｄ１は２．５／９（２７．８％）となっていて、実施例４のボトル１における深さ比率Ｄ２／Ｄ１は５／９（５５．６％）となっている。よって本解析より、深さ比率Ｄ２／Ｄ１が、２．５／９以上５／９以下であることで、十分な吸収容量を確保できることが確認された。

以上説明したように、本実施形態に係るボトル１によれば、深さ比率Ｄ２／Ｄ１を２／９よりも大きく１以下とすることで、ボトル１内の減圧時における可動壁部２２の上方への移動量を大きく確保することが可能になり、ボトル１内の減圧吸収性能を向上させることができる。すなわち、深さ比率Ｄ２／Ｄ１が２／９以下の場合には、ボトル１内の減圧時に、可動壁部２２をボトル軸Ｏ方向に大きく変位させることが困難になるおそれがある。

なお本実施形態のように、可動壁部２２が、径方向の外側から内側に向かうに従い漸次、下方に向けて延びるような構成において、深さ比率Ｄ２／Ｄ１を２／９よりも大きく１以下とした場合には、ボトル１内の減圧時に、可動壁部２２をボトル軸Ｏ方向に大きく変位させ、例えば可動壁部２２をボトル軸Ｏ方向に反転状に変形させること等ができる。

また、深さ比率Ｄ２／Ｄ１を１未満とした場合には、本体凹部２６ａを接続凹部２６ｂよりも深く形成することができる。これにより、ボトル１内が減圧状態となったときに、ボトル１内の減圧吸収性能が更に向上するように、可動壁部２２を上方に効果的に移動させることができる。
さらに、深さ比率Ｄ２／Ｄ１を、２．５／９以上５／９以下にした場合には、ボトル１内の減圧吸収性能が確実に向上するように、可動壁部２２を上方に一層効果的に移動させることができる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

前記実施形態では、底中央部３０が、陥没周壁部２３および頂壁２４を備えているが、本発明はこれに限られない。例えば前記底中央部３０が、平面視において円形状をなす平板状であってもよい。さらに前記底中央部３０が、前記縦断面視において、ボトル軸Ｏ方向に突をなす湾曲板状であってもよい。

また前記実施形態では、接続凹部２６ｂの内面が、前記縦断面視において凸曲面状に形成されているが、本発明はこれに限られない。例えば、接続凹部２６ｂの内面が、前記縦断面視において凹曲面状に形成されていたり、平面状に形成されていたりしてもよい。

また、立ち上がり周壁部２１を、例えばボトル軸Ｏ方向に沿って平行に延ばす等、適宜変更してもよい。
また、可動壁部２２を、例えば径方向に沿って平行に突出させたり、径方向の外側から内側に向かうに従い漸次上方に向けて延在させたり等、適宜変更してもよい。
さらに、前記実施形態では、陥没周壁部２３が、上方から下方に向かうに従い漸次拡径しているが、本発明はこれに限られず、例えば陥没周壁部２３を、ボトル軸Ｏ方向の全長にわたって同径にする等、適宜変更してもよい。
さらに、凹凸部１７ａを形成しなくてもよい。

また、ボトル１を形成する合成樹脂材料は、例えばポリエチレンテレフタレートや、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。
さらに、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。
また、前記実施形態では、肩部１２、胴部１３および底部１４の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、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記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、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１ ボトル
１４ 底部
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（立ち上がり周壁部との接続部分）
２６ リブ
２６ａ 本体凹部
２６ｂ 接続凹部
Ｏ ボトル軸

Claims (3)

1. 合成樹脂材料で形成された有底筒状のボトルであって、
   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、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上方に向けて移動自在に配設され、
   前記可動壁部には、複数のリブがボトル軸を中心に放射状に配設され、
   前記リブは、上方に向けて窪む本体凹部および接続凹部を備え、
   前記本体凹部は、ボトル径方向に間隔をあけて複数配置され、
   前記接続凹部は、ボトル径方向に隣り合う前記本体凹部同士をボトル径方向に接続し、
   前記本体凹部の深さＤ１に対する前記接続凹部の深さＤ２の比率である深さ比率Ｄ２／Ｄ１は、２／９よりも大きく１以下であることを特徴とするボトル。
2. 前記深さ比率Ｄ２／Ｄ１は１未満であることを特徴とする請求項１記載のボトル。
3. 前記深さ比率Ｄ２／Ｄ１は、２．５／９以上５／９以下であることを特徴とする請求項２記載のボトル。

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