JP2003103612A - ハンディボトルの製造方法及び得られたハンディボトル - Google Patents
ハンディボトルの製造方法及び得られたハンディボトルInfo
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Abstract
方向の肉厚分布を適正にし、把持用凹部が深く持ち易
く、落下強度や耐加圧減圧に優れ、バックリング現象等
を防止するハンディボトルの製造方法及びそのハンディ
ボトルを提供する。 【解決手段】 口部、胴部及び底部からなるボトル本体
の胴部に把持用凹部を対向的に設けてなるハンディボト
ルを、ブロー成形にて製造する方法であって、把持用凹
部を成形する可動入子22を、ブロー成形金型21内で
プリフォームの中心軸よりプリフォーム20の中心径
(R)の1/2の2.0乃至2.6倍の位置に予め待機
させてブロー成形し、該ブロー成形の進行が途中に可動
入子22を把持用凹部の最深部位置に向けて作動させる
工程を含む方法。これによって、ボトル本体の底部を薄
肉にすることが出来、上記課題を解決することができ
る。
Description
製造方法及び得られたハンディボトルに関し、より詳し
くは、把持用凹部を成形する可動入子をプリフォームの
中心軸よりプリフォームの中心径の1/2の2.0乃至
2.6倍の位置に予め待機させてブロー成形し、該ブロ
ー成形の進行途中に、可動入子を把持用凹部の最深部位
置に向けて進行させる工程を含むハンディボトルの製造
方法及び得られたハンディボトルに関する。
ットルのように比較的大容量の醤油、食用油、焼酎、ウ
イスキー等を収容するハンディボトルは、持ち運びを容
易にするため別パーツの把手を取り付けたものが知られ
ている。このハンディボトルは、コストダウン、省資
源、環境保全の要請から別パーツを用いず把持用凹部を
設けて軽量化が図られ、その結果として、強度低下を避
けるための種々の対策が施されている。このようなハン
ディボトルは、通常、把持用凹部を成形する一対の可動
入子を対向させて装着したブロー成形金型に、プリフォ
ームを挿入し加熱軟化させた後、延伸及びブローにより
プリフォームを膨張させ、その体積がブロー成形金型の
内容積と同じほぼ100%に達したとき、ブロー成形金
型に装着した一対の可動入子を出動させ、把持用凹部を
成形する部位に最深部位置まで押し込み、把持用凹部を
成形している。
は、把持用凹部の最深部が厚肉となり、その両脇部が薄
肉となる水平方向のアンバランス傾向が強く、更に底部
が厚肉となりその直上のヒール部が薄肉となる垂直方向
のアンバランス傾向も強くなる。したがって、落下時の
衝撃及びピンホールチェック時の圧力によるバックリン
グ現象(把持用凹部が外方に突出する現象)が生じるた
め、把持用凹部を余り深く出来ず、これが無い場合より
持ち易いものの、それ相応の握力を必要とし、必ずしも
十分満足の行くものとはいえない。
させた後、延伸及びブローによりプリフォームを膨張さ
せる際、その体積がブロー成形金型の内容積の80%以
上100%未満に達したとき、ブロー成形金型に装着し
た一対の可動入子を出動させ、把持用凹部を成形する部
位に最深部位置まで押し込み、把持用凹部を成形して、
両脇部が薄肉となる傾向を防ぐハンディボトルの製造方
法が知られている(特開平2−72925号公報参
照)。
ブロー成形金型の内容積の80%以上100%未満に達
したとき、一対の可動入子を出動させて得たハンディボ
トルは、多少の改善はみられるものの、依然として、把
持用凹部の最深部が厚肉となり、その両脇部が薄肉とな
る傾向を改善出来ないでいる。
とを確保しつつ水平及び垂直方向の肉厚分布を適正に
し、内容積が大きいボトルにフルに内容物を充填した場
合でも、把持用凹部を十分深くして持ち易く、しかも落
下強度に優れ、バックリング現象等を防止することの出
来るハンディボトルの製造方法を提供することにある。
成するために提案されたものであって、下記の構成から
なることを特徴とするものである。すなわち、本発明に
よれば、口部、胴部及び底部からなるボトル本体の胴部
に把持用凹部を対向的に設けてなるハンディボトルを、
ブロー成形金型にて製造する方法であって、前記把持用
凹部を成形する可動入子を、前記ブロー成形金型内でプ
リフォームの中心軸よりプリフォームの中心径(R)の
1/2の2.0乃至2.6倍の位置〔1/2R×(2.
0乃至2.6)〕に予め待機させてブロー成形し、該ブ
ロー成形の進行途中に前記可動入子を前記把持用凹部の
最深部位置に向けて作動させる工程を含み、前記ボトル
本体の底部を少なくとも薄肉にするようにしたことを特
徴とするハンディボトルの製造方法が提供される。可動
入子の待機位置を上記のように構成したことにより、水
平及び垂直方向の肉厚分布を変え、ボトル本体の底部を
少なくとも薄肉にし、その直上のヒール部が薄肉となる
ことを防止することができる。
が前記ハンディボトル内容積の30%以上70%未満に
到達した時に前記可動入子を作動させることを特徴とす
るハンディボトルの製造方法が提供される。ブロー成形
の進行がハンディボトル内容積の30%未満の時に可動
入子を作動させると、把持用凹部の、特に両脇部が賦形
不良となり、さらに過延伸による白化現象が生じる。ま
たプリフォームの底部への膨らみが阻害され、底部に樹
脂が行き届かず、この部分が必要以上に薄肉となる。一
方、ブロー成形の進行がハンディボトル内容積の70%
以上に到達した時に可動入子を作動させると、把持用凹
部の最深部から両脇部にかけて過延伸による白化が生じ
やすく、両脇部が薄肉となる傾向がある。また、底部が
所望する厚さより肉厚となる。上記の規定は本発明者の
度重なる実験の結果に基づいて見いだされたものであ
り、中でも、ブロー成形の進行がハンディボトル内容積
の60%(±3%)に到達した時に可動入子を作動させ
ることがより好ましい。したがって、可動入子の作動タ
イミングを上記のように構成したことにより、より一層
水平及び垂直方向の肉厚分布を変え、ボトル本体の底部
を少なくとも薄肉にし、その直上のヒール部が薄肉にな
ることを防止することができる。
り得られたハンディボトルにおいて、前記ボトル本体の
底部の質量が、ボトル本体の全体の質量に対して12乃
至14.5%であることを特徴とするハンディボトルが
提供される。ここで言う底部とは接地部のことを言うも
のである。この発明は、ボトル本体の底部質量を規定
し、好適な垂直方向の肉厚分布を有するハンディボトル
を示したものであり、これによって、ハンディボトルを
バランスよく軽量化することが出来る。
実施の形態を説明する。図1は本発明の実施の形態を示
すハンディボトルの正面図、図2は本発明の実施の形態
を示すハンディボトルの側面図、図3は図2のI-I線に
沿う断面図である。図において、ハンディボトル1は、
口部2、胴部3及び底部4からなるボトル本体5の胴部
3の両側に、把持用凹部6を設けてなり、両側の把持用
凹部6の最深部7間における最短距離(L)は、胴部3
の径(D)の50%以下(L/D≦50%)に設定し、
且つ把持用凹部6の径断面形状を最深部7と胴部3の軸
中心とを結ぶ直線に対してほぼ左右対称にしたものであ
る。
には注ぎ口10とキャップを止めるための螺子部11が
ある。胴部3は強度上から断面形状が円形をなしている
が、多角形でも良い。底部4は上方に凸となり、これに
より落下強度を高めている。
3の中間部両側に設けられ、図2に示すような縦長の矩
形をなした陥没部であり、その陥没部の底には外方に凸
状の3本の補強ビード12がほぼ等間隔に設けられてい
る。この補強ビード12は、特に制限されるものではな
いが、陥没部の底からの頂面高さが、通常3ないし6mm
程度であり、そのピッチが20〜25mm程度である。こ
の把持用凹部6の3本の補強ビード12は、耐バックリ
ング強度を向上させるためであり、これによって、バッ
クリング現象を起こしづらくする。そして、図4、5に
示すように、この把持用凹部6の一方における3本の補
強ビード12のいずれかの間にある最深部7に親指13
を、他方の3本の補強ビード12の間にある最深部7に
残りの指14を当ててボトル本体5をつかみ、胴部3を
把持することが出来て、これら3本の補強ビード12
は、ハンディボトル1を持ち易くする機能も有してい
る。
両側にある最深部7間の最短距離(L)が、胴部3の径
(D)の50%以下、すなわち、L/D≦50%に設定
して、胴部3を把持し易くしている。更に、把持用凹部
6の径断面形状は、最深部7を中心として、すなわち、
胴部3の軸中心Oと最深部7とを通る一点鎖線15を中
心として、ほぼ左右対称になっている。その結果、ハン
ディボトル1の成形時に偏肉、すなわち、過延伸白化が
起きづらく、且つピンホールチェック等の加圧時や持つ
等の減圧時における変形が起こりづらくしている。な
お、上記の効果は、把持用凹部6の径断面形状が、最深
部7を中心として、すなわち、一点鎖線15を中心とし
て、完全な左右対称の場合に最も良いが、±10%程度
に収まる範囲の「ほぼ左右対称」であれば、上記と同程
度の効果を期待できる。なお、把持用凹部6の具体的な
形状は、後に詳述する可動入子22の形状により任意に
設定出来る。したがって、「ほぼ左右対称」とは、完全
に左右対称ではないが、±10%程度の範囲内での左右
対称を意味する。
時のハンディボトル形状の変位(最大変位)量を有限要
素法を用いたコンピュータ・シミュレーションで解析し
た結果を示すものである。図6中の●印は、本発明の図
1ないし5の形状のボトルの結果である。×印は、試作
例を示す図7の形状であり、把持用凹部の径断面形状が
最深部とボトルの軸中心とを結ぶ直線に関してほぼ左右
対称となっていないこと以外は、図1ないし5の本発明
のボトルと同じ形状のボトルについての解析結果であ
る。また、◆印は、図16、17の従来のボトルの結果
を表している。図6を見ると、本発明のボトル(●印)
は、変位の曲線が広い圧力範囲にわたり滑らかであり、
バックリング変形が起こりにくいことがわかる。
は、図3に示すように、0ないし90度(0度≦θ1 ≦
90度)の範囲にある。この角度θ1 0度より小さいと
(θ 1<0)、ブロー成形金型の型開きが出来ず、成形
が困難となり、角度θ1 が90度を越えると(θ1 >9
0度)、両把持用凹部6間において手指の掛かりがなく
なり、持ちづらくなる。より好ましい角度θ1 は、50
度ないし90度(50度≦θ1 ≦90度)の範囲であ
り、この範囲が成形が極めて容易となり、手指の掛かり
も十分確保される。なお、θ1 =0度における把持用凹
部6の具体的な形状は、U字状である。
深部7と胴部3の軸中心Oとを通る一点鎖線15、15
により形成する角度θ2 は、120度ないし180度
(120度≦θ2 ≦180度)の範囲にあり、その結果
胴部3を手指と掌とで持ち易くなる。角度θ2が120
度より小さいと(θ 2<120度)、両把持用凹部6間
において手指の掛かりが少なくなって持ちづらくなり、
θ2 が180度を越えると(θ2 ≧180度)、両把持
用凹部6間の手指の掛かりが多くなりすぎて、逆に持ち
づらくなる。
ようにしてブロー成形される。まず、ブロー成形後にハ
ンディボトル1の口部2、胴部3及び底部4となる部分
を有するプリフォーム20を製造し、このプリフォーム
20を図8に示すようなブロー成形金型21内に装填す
る。このブロー成形金型21は、前記把持用凹部6を成
形する可動入子22を両側に有し、更に、口部側からプ
リフォーム20内に挿入するストレッチロッドと、外方
からプリフォーム20の底部に近づくプレスロッド(共
に図示せず)とからなる延伸ロッドを有している。そし
て、ブロー成形金型21内に装填され加熱されたプリフ
ォーム20内にストレッチロッドが挿入され、外方から
プレスロッドがプリフォーム20の底部に近づいて、こ
れらストレッチロッド及びプレスロッドでプリフォーム
20の底部を挟むようにして、これらの協働でプリフォ
ーム20を延伸して行き、その延伸と同時にあるいは延
伸途中にエアーを吹き込みハンディボトル1を成形す
る。
22を、予めプリフォーム20の中心径(R)の1/2
の2.0ないし2.6倍の範囲の位置〔1/2R×
(2.0ないし2.6)〕、すなわち、図9に示すよう
に、一点鎖線で示す中心線からのプリフォーム20の中
心半径(R/2=r)と、可動入子22の先端までの距
離kとの比(k/r)が2.0ないし2.6の位置に待
機させてブロー成形し、このブロー成形の進行がハンデ
ィボトル1の内容積の60%(±3%)あるいはブロー
成形金型の内容積の60%に到達したときに、更に可動
入子22を把持用凹部6の最深部7位置まで作動させ、
図10に示すようなハンディボトル1を得るものであ
る。なお、上記の待機位置からの可動入子22の作動タ
イミングは、ストレッチロッド及びプレスロッドで構成
する延伸ロッドがその全進行距離の80%(±4%)の
位置に到達したときであっても良く、得られる結果は上
記と同じである。
たハンディボトル1におけるボトル本体5の底部4の重
量が、把持用凹部6を成形する可動入子22を、ブロー
成形金型21内で予めプリフォーム20の中心径(R)
の2.6倍を越えた位置に待機させてブロー成形した際
のボトル本体の底部の重量よりも、12ないし14.5
%減じることに限定し、これにより、ハンディボトル1
を軽量化することが出来る。
ル1は、その把持用凹部6の軸方向の両端部6a及び6
bにおける形状が、図11に示すように、水平に形成さ
れていても良い。その理由は、バックリング現象の始ま
りが両端部6a及び6bの微変形からであるが、これら
両端部6a及び6bが水平であることにより、変形しよ
うとする力が分散されて、微変形を起こしづらくするか
らである。
が同じボトルについて、両端部が水平形状のもの(●
印)と、湾曲形状のもの(▲印)とで、ボトル内圧を上
昇させていった時の形状の変位(最大変位)量を、コン
ピュータ・シミュレーションで解析した結果を示したも
のである。図12から、水平形状のボトルは、特に加圧
初期の変位曲線が、湾曲形状のものに比べ滑らかな曲線
となっており、加圧初期の微変形が起こりにくいことが
わかる。
径方向の長さは、図11に示すように、その中央部Cが
その両端部Eより長く(C>E)形成されていても良
い。その理由は、把持用凹部6の中央部Cがその両端部
Eより長いため、中央部Cが移動し易くなって、その移
動によりバックリング現象を起こす力を吸収して、起こ
しづらくするものである。
は、図13に示すように、外方に凸となるように形成さ
れている。このように把持用凹部6の底部のR(アー
ル)が外方に凸であるから、その分加圧時の変形量を低
減出来る。
料は特に限定がないが、一般に、ポリエチレン、ポリエ
チレンテレフタレート、共重合ポリエステル等のポリエ
ステル樹脂、ポリプロピレン等が採用される。また、こ
のハンディボトル1の容量も、特に限定がないが、実用
上1.8リットル、2.7リットル、4リットル等の大
型ボトルのものになる場合が多い。また、その用途は使
用頻度の高い内容物、例えば、酒精、焼酎、油、醤油、
その他の調味料等が対象とされる。
するが、本発明がこれらの実施例により限定されるもの
ではない。 <実施例1>まず、図1ないし5に示す形状の2.7リ
ットル用のハンディボトルとなるポリエチレンテレフタ
レート製のプリフォームを使用して、ストロークST=
7.5の可動入子を、ブロー成形金型内でプリフォーム
の中心径(R)の1/2の2.31倍の位置に待機させ
てブロー成形し、該ブロー成形の進行がハンディボトル
内容積の60%に到達したときに、可動入子を把持用凹
部の最深部位置まで作動させて、ハンディボトルを得
た。このハンディボトルについて、各分布を測定した。 (1)把持用凹部縦方向肉厚分布は、図14に示すライ
ンFに沿って接地面からの各距離位置にて厚みを測定す
る。 (2)把持用凹部横方向肉厚分布は、図14に示すライ
ンFに沿った接地面からの距離128.5mmの位置に
て厚みを測定する。 (3)各部位の重量分布は、図14に示すラインFに沿
った接地面からの各距離位置間を分割し、それらの分割
した各部分の重量を測定する。
入子を、ブロー成形金型内でプリフォームの中心径
(R)の1/2の2.31倍の位置に待機させること以
外、実施例1と同様にしてハンディボトルを得、且つ同
様に各分布を測定する。
子を、ブロー成形金型内でプリフォームの中心径(R)
の1/2の1.99倍の位置に待機させること以外、実
施例1と同様にしてハンディボトルを得、且つ同様に各
分布を測定する。
子を、ブロー成形金型内でプリフォームの中心径(R)
の1/2の2.66倍の位置に待機させること以外、実
施例1と同様にしてハンディボトルを得、且つ同様に各
分布を測定した。以上の結果を表1及び2に示す。
1,2のハンディボトルは、底部の肉厚が薄く重量も少
なく、逆にヒール部の肉厚が厚く重量が多くなり、胴部
の剛性を変えずに底部の重量を減らすことが可能となっ
た。これに対して、比較例1は、底部の肉厚が薄く重量
も少なくっているが、薄くなりすぎて底部の強度に難が
出てきた。比較例2は、底部の肉厚が厚く重量も多く、
逆にヒール部の肉厚が薄く重量も少なく、胴部の剛性を
変えずに底部の重量を減らすことが不可能となった。
リエチレンテレフタレート製の2.7リットル用のハン
ディボトルを使用して、以下の項目について測定し、把
持しやすさを官能評価した。 (1)実ボトル単体落下強度; (2)耐ピンホールチェック; (3)把持しやすさ
ート製の2.7リットルのハンディボトル内に水道水を
2.7リットル入れ密栓したものを、30cmの高さか
らコンクリート面に自然落下させ、その衝撃によるハン
ディボトルの変形ないし破壊状態を目視観察し、特に影
響がなければ10cmずつ高くしてゆき、バックリンク
現象や破壊等の比較的大きな影響が出た高さを測定す
る。50cm以上を○、50cm未満を×と評価した。 (2)耐ピンホールチェック;空のポリエチレンテレフ
タレート製の2.7リットルのハンディボトル内に圧縮
空気を入れ徐々に圧力を高めてゆき、ハンディボトルが
バックリング現象を起こす圧力を測定した。0.5kg
/cm2以上を○、0.5kg/cm 2未満を×と評価し
た。 (3)把持しやすさ;上記ハンディボトル内に水道水を
2.7リットル入れた状態もので、把持しやすさを官能
評価し、把持しやすいものを○、把持しにくいものを×
と評価した。
形状で、実施例3と同じ材質の2.7Lのハンディボト
ルについて、実施例3と同様の項目を測定した。
で、実施例3と同じ材質の2.7リットルのハンディボ
トルについて、実施例3と同様の項目を測定した。得ら
れた測定結果を表3に示す。
ハンディボトルは、持ち易さを追求した把持用凹部の深
い形状でありながら、把持用凹部の浅い比較例3に比べ
て、物性上の差がほとんど無く、いずれもハンディボト
ルとしての性能の範囲内であるため、大型ボトルであり
ながら安全に把持可能にした本発明の効果は明白であ
る。
位置を適切に設定することにより、水平及び垂直方向の
肉厚分布を変え、ボトル本体の底部を少なくとも薄肉に
し、その直上のヒール部が薄肉となることを防止するこ
とができる。これによって、成形性と軽量性とを確保し
つつ水平及び垂直方向の肉厚分布を適正にし、内容積が
大きいボトルにフルに内容物を充填した場合でも、把持
用凹部を十分深くして持ち易く、しかも落下強度に優
れ、バックリング現象等を防止することが出来る効果が
ある。また、請求項2の発明は、可動入子の待機位置を
適切に設定し、且つブロー成形の進行がハンディボトル
の内容積の30%以上70%未満に到達したときを作動
タイミングとすることによって、より一層水平及び垂直
方向の肉厚分布を変え、ボトル本体の底部を少なくとも
薄肉にし、その直上のヒール部を厚肉にすることができ
る。したがって、上記と同様な効果を得ることができ
る。また、請求項1又は記載のハンディボトルの製造方
法によれば、ボトル本体の全体の質量に対して、底部質
量が12乃至14.5%であり、垂直方向の肉厚分布が
好適で、バランスよく計量化されたハンディボトルを提
供することが出来る効果がある。
面図である。
面図である。
用状態の側面図である。
用状態の平面図である。
ける圧力と変位との関係を示す特性図である。
ロー成形金型の断面図である。
ロー成形金型の一部切欠断面図である。
半裁断面図である。
おける圧力と変位との関係を示す特性図である。
る。
図である。
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 口部、胴部及び底部からなるボトル本体
の胴部に把持用凹部を対向的に設けてなるハンディボト
ルを、ブロー成形金型にて製造する方法であって、前記
把持用凹部を成形する可動入子を、前記ブロー成形金型
内でプリフォームの中心軸よりプリフォームの中心径
(R)の1/2の2.0乃至2.6倍の位置〔1/2R
×(2.0乃至2.6)〕に予め待機させてブロー成形
し、該ブロー成形の進行途中に前記可動入子を前記把持
用凹部の最深部位置に向けて作動させる工程を含み、前
記ボトル本体の底部を少なくとも薄肉にするようにした
ことを特徴とするハンディボトルの製造方法。 - 【請求項2】 ブロー成形の進行が前記ハンディボトル
内容積の30%以上70%未満に到達した時に前記可動
入子を作動させることを特徴とする請求項1記載のハン
ディボトルの製造方法。 - 【請求項3】 請求項1又は2に記載の製造方法により
得られたハンディボトルにおいて、前記ボトル本体の底
部の質量が、ボトル本体の全体の質量に対して12乃至
14.5%であることを特徴とするハンディボトル。
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