JP2008127074A - 把手付きボトル - Google Patents

Abstract

【課題】大型の把手付きボトルとしては、これまで得られていなかったような軽量化を達成すると共に、大型の把手付きボトルに必要とされる種々の強度を満たしている把手付きボトルを提供する。
【解決手段】ポリエチレンテレフタレート製ボトル本体、該ボトル本体の上部側面に形成された把手取付用凹部、該把手取付用凹部内に取り付けられた別体の把手を備えて構成される１．５〜２．０リットル充填用把手付きボトルにおいて、把手を、握り部、該握り部の上下部から前方向に突出する上部支持腕および下部支持腕を備えるものとし、該上部支持腕および下部支持腕を介して前記把手取付用凹部内に取り付け、該把手付きボトル全体の質量を５８〜７０ｇとし、下部支持腕が取り付けられた部分より下側のボトル本体下部の平均肉厚を０．２２〜０．４０ｍｍとする。
【選択図】図１

Description

本発明は、把手付きプラスチックボトルに関し、より詳しくはポリエチレンテレフタレート製ボトル本体の上部側面に形成した把手取付用凹部に、把手を取り付けた１．５リットル以上２．０リットル以下の容量を充填するための把手付きボトルに関する。

プラスチックボトルは、大型化すると取り扱が不便になるため、ボトルの一部に把手を一体的に形成した把手付きボトルが醤油、ミリン等の調味料用容器として使用されている。一般的にプラスチックボトルは、容器包装リサイクル法の施行されたこと、および、ボトル単価を安くするために、使用樹脂量を少なくすることが求められている。

しかし、使用樹脂量を減らすために、単にボトルの肉厚を薄くしたのでは、プラスチックボトルに要求される強度を保つことができないという問題が生じる。特に、把手付きボトルにおいては、ボトル本体に把手を取り付けるための凹部が形成されているため、垂直荷重がかかった場合に該凹部において座屈し易く、座屈強度（垂直荷重強度）をいかに付与するかが重要な課題となっている。また、別体として形成した把手がボトル本体に嵌合された構造となっているので、把手とボトル本体との嵌合強度をいかに強く保つかも重要な課題である。

さらに、液体をボトルに充填し包装する工程において、充填前後のボトルの搬送ラインでは多数のボトルを搬送コンベア上に密集して立たせ、ボトル同士を互いに押し合わせつつ搬送している。そのため、搬送中にボトル同士の接触やコンベア両側のラインガイドとの接触を通じてボトルに横方向の押圧力（ラインプレッシャー）が加わり、ボトルの壁面につぶれ変形を生じさせ、ボトルの外観品質を低下させることがある。とりわけ、容量が大きなボトルでは、液体充填時の重量が大きく、ボトルに加わるラインプレッシャーが大きくなって、変形を生じさせ易いため、ボトルにいかに耐ラインプレッシャー強度を付与するのかが重要な課題となっている。

プラスチックボトルの軽量化に関する技術については、特許文献１および２に記載されている。
特開２００５−１６２３０５号公報 特開２００５−１７０４５０号公報

しかし、特許文献１および特許文献２に記載されているのは、飲料を熱間充填するためのボトルであって、例えば５００ｍｌ程度の小さな容量のボトルに関する軽量化の技術である。上記したように、大型の把手付きボトルにおいては、小容量のボトルでは考慮する必要がないような特有の強度が必要とされる。このため、特許文献１および特許文献２に記載の技術をそのまま大型の把手付きボトルに適用することはできなかった。また、大型の把手付きボトルの軽量化についての技術はこれまで開示されていなかった。

そこで、本発明は、大型の把手付きボトルとしては、これまで得られていなかったような軽量化を達成すると共に、大型の把手付きボトルに必要とされる種々の強度を満たしている把手付きボトルを提供することを課題とする。

以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、これにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

第１の本発明は、ポリエチレンテレフタレート製ボトル本体（１０）、該ボトル本体（１０）の上部側面に形成された把手取付用凹部（３０）、把手取付用凹部（３０）内に取り付けられた把手（２０）を備えて構成される把手付きボトル（１００）であって、把手（２０）が、握り部（２２）、握り部（２２）の上下部から前方向に突出する上部支持腕（２４）および下部支持腕（２６）を備え、上部支持腕（２４）および下部支持腕（２６）を介して把手取付用凹部（３０）内に取り付けられており、把手付きボトル（１００）全体の質量が５８ｇ以上７０ｇ以下であり、下部支持腕（２６）が取り付けられた部分より下側のボトル本体下部（１０Ｂ）の平均肉厚が０．２２ｍｍ以上０．４０ｍｍ以下であることを特徴とする、１．５リットル以上２．０リットル以下充填用把手付きボトル（１００）である。
なお、本明細書において「ボトル本体下部の平均肉厚」とは、下部支持腕（２６）が取り付けられた部分より下側であって、ボトル底面のボトル設置部より上側のボトル本体下部（１０Ｂ）を構成するボトル側壁の平均厚みをいい、ボトル設置部を含むボトル底面の平均厚みを含まない。

第１の本発明の把手付きボトルは、１．５リットル以上、好ましくは１．６リットル以上、より好ましくは１．７リットル以上であって、２．０リットル以下、好ましくは１．９リットル以下の内容量、特に好ましくは１．８リットルの内容量を充填するボトルとして用いることができる。第１の本発明の把手付きボトルは、ボトル本体下部の平均肉厚を薄くし軽量化しても強度を保つことができ、１．５リットル以上２．０リットル以下充填用把手付きボトルとしてはこれまで得られていなかった軽量なボトルとすることができる。

第１の本発明の把手付きボトル（１００）において、充填後の２３℃における座屈強度（垂直荷重強度）は、少なくとも３９２Ｎであることが好ましい。座屈強度（垂直荷重強度）の測定は、以下の手順で行った。すなわち、把手付きボトルに常温水（２３±２℃）をボトルの内容量に合わせて１．５リットルないし２．０リットル充填し、キャップをする。そして、ボトルキャップの天面から垂直下方向に１００ｍｍ／分の速度にて、該ボトルを圧縮する。そして、該ボトルが座屈した時の荷重（Ｎ）を座屈強度（垂直荷重強度）とした。上記の座屈強度を備えることによって、充填したボトルを倉庫保管で多段積みする等して把手付きボトルに垂直方向の力が加わったときに、把手付きボトルが座屈変形してしまうのを防止することができる。

第１の本発明の把手付きボトル（１００）において、把手（２０）の２３℃における嵌合強度は、少なくとも２４５Ｎであることが好ましい。把手の嵌合強度の測定は、以下の手順で行った。すなわち、把手付きボトルに常温水（２３±２℃）をボトルの内容量に合わせて１．５ないし２．０リットル充填し、キャップをする。そして、該ボトルを横倒して固定し、ボトルキャップ天面から１２５ｍｍの位置を５００ｍｍ／分の速度で引っ張った。そして、把手が外れた時の荷重（Ｎ）を嵌合強度とした。該強度は把手付きボトルに特有のものであり、上記の嵌合強度を備えた把手付きボトルは、より信頼性の高い把手付きボトルといえる。

第１の本発明の把手付きボトル（１００）において、２３℃における耐ラインプレッシャー強度は、少なくとも４０Ｎであることが好ましい。耐ラインプレッシャー強度の測定は、以下の手順で行った。すなわち、同一の第１の本発明の把手付きボトルを三本用意してそれぞれにボトルの内容量に合わせて１．５ないし２．０リットルの常温水（２３℃±２℃）を充填する。互いに平行に対向させて配置した支持板と押圧板との間に、これら三本のボトルを鉛直に立てて一列に並べる。このとき、隣接するボトルのコンタクトポイント同士が接触するように並べる。そして、一列に並べた両端のボトルの側面にそれぞれ支持板と押圧板とを当接させた状態で押圧板を支持板方向へと押圧してゆき、中央のボトルの壁面（コンタクトポイント）に座屈変形（潰れ）が生じたたきの押圧板の押圧力（Ｎ）を測定し、これを中央のボトルの耐ラインプレッシャー強度とした。本発明の把手付きボトルは、ボトル本体下部の肉厚を薄くして軽量化を図ったとしても、上記の耐ラインプレシャー強度を備えることができる。そして、ボトル搬送時においてボトルにつぶれ等の変形が生じるのを防止して、ボトルの外観品質を保持することができる。

以下本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。
＜把手付きボトル＞
本発明の把手付きボトル１００は、ボトル本体１０および把手体２０を備えて構成される。図１に本発明の把手付きボトル１００の背面図、図２に側面図、図３に正面図を示した。また、図４には、図２におけるＡ−Ａ線断面図（図４（ａ））およびＢ−Ｂ線断面図（図４（ｂ））を示した。本発明の把手付きボトル１００の内容量は、１．５リットル以上、好ましくは１．６リットル以上、より好ましくは１．７リットル以上であって、２．０リットル以下、好ましくは１．９リットル以下であり、最も好ましくは１．８リットルである。このような大容量のボトルは、従来軽量化するのが難しかった。
（ボトル本体１０）
ボトル本体１０は、図２に示すように上下方向中央付近にくびれ１１が形成されている。このくびれ１１によりボトル本体１０は補強されると共に、ボトル本体上部１０Ａとボトル本体下部１０Ｂに略二分されている。なお、図示した形態においては、くびれ１１は把手取付用凹部３０の下部により一部分断されているが、周方向に連続した形態とすることもできる。また、該くびれ１１の形成は任意であり、形成しなくてもよい。

ボトル本体上部１０Ａの側面には、把手取付用凹部３０が形成されている。この把手取付用凹部３０には把手２０が取り付けられ把手付きボトル１００とされる。本発明のボトルは醤油等の調味料を入れるため等に使用される大型のボトルである。従って、ボトルの胴周りが大きいため、使用者はボトル本体１０を掴むことは難しい。そのため、ボトル本体１０に把手２０を取り付けハンドリング性（持ち易さ）を向上させている。

把手取付用凹部３０の深さは、ボトル本体１０の最大外径部の直径の１／４から１／３の範囲で設定するのが好ましい。例えば、高さが３１０ｍｍ、最大外径寸法が１０６ｍｍ、内容積が１８８５ｍｌのポリエチレンテレフタレート樹脂製ボトルの場合には、把手取付用凹部３０の深さを３０ｍｍ前後に設定することが好ましく、これにより把手２０が握り易くなる。図示した形態においては、該把手取付用凹部３０に種々の補強構造（３２、３４等）が形成されている。該補強構造の詳細については後述する。

図２に示した把手取付用凹部３０が形成されたボトル背面の裏側、つまり図３に示したボトル正面におけるボトル本体上部１０Ａには、その上側に略平面状の傾斜壁面１２Ａと、曲面状の円筒壁面１４Ａとが交互に形成されている。このような構造にすることによって、ボトルの上下方向および左右方向の剛性を高めることができ、かつ内容液の温度に伴う密度変化に起因するボトル内圧変化を緩和し、ボトルラベル部等の変形を防止することができる。また、傾斜壁面１２Ａは、平面状であってもよいが、図４（ａ）に示したようにボトル内部方向に若干窪んだ形状とすることもできる。この形状とすることで、左右方向の剛性をさらに向上させることができる。

ボトル正面におけるボトル本体上部１０Ａの下側には、複数の凹溝１６Ａが形成されている。該凹溝１６Ａは、第１変曲点から第２変曲点までの幅が１ｍｍ以上、好ましくは２ｍｍ以上であって、５ｍｍ以下、好ましくは４ｍｍ以下の幅を有する細溝である。ここで、凹溝における第１変曲点および第２変曲点について、図１４（ａ）を用いて説明する。図１４（ａ）に、凹溝部分の断面拡大図を示した。図示右側斜線部がボトル本体１０である。ボトル本体上部１０Ａの壁面が凹溝１６Ａに差し掛かる曲線部分を第一のリブ曲線、凹溝１６Ａの凹み部分を構成する曲線部分を第二のリブ曲線、凹溝１６Ａが再びボトル本体上部１０Ａの壁面に差し掛かる曲線部分を第三のリブ曲線とすると、第一のリブ曲線が第二のリブ曲線に変わる点が第１変曲点Ｌ１であり、第二のリブ曲線が第三のリブ曲線に変わる点が第２変曲点Ｌ２となる。そして、本発明においては、これら変曲点の間の距離Ｌを上記の範囲とする（以下で説明する環状凹溝１２Ｂにおいても同様である。）。図示した形態においては、計三つの凹溝１６Ａが水平方向に略同一間隔で形成されている。該凹溝１６Ａを形成することによって、ボトル本体上部１０Ａに左右方向の剛性を付与することができる。図示した形態のボトル本体上部１０Ａは、図示上方向に行くに従い径が小さくなる略円錐形状となっている。先端部においては、径が小さくなる割合がより大きくなり、円錐状の縮径部１７が形成されている。上端には開口部１８が形成されており、閉蓋できるようになっている。

ボトル本体下部１０Ｂは、略円筒状の直胴部である。図示した形態においては、直胴部を一周するように複数の環状凹溝１２Ｂが形成されている。該環状凹溝１２Ｂは、第１変曲点から第２変曲点までの幅が１ｍｍ以上、好ましくは２ｍｍ以上であり、５ｍｍ以下、好ましくは４ｍｍ以下の細溝であり、これにより横方向の剛性が向上されている。環状凹溝１２Ｂが形成される位置、本数等は特に限定されず、例えば、横方向の剛性を向上させたい位置、および、どの程度剛性を向上させたいのかによって、適宜決定される。図示した形態においては、合計五つの環状凹溝１２Ｂが水平方向に略同一間隔で形成されている。

また、ボトル本体下部１０Ｂにおいて、横方向の剛性を特に向上させたい位置、つまり、ライン上での搬送において隣り合うボトルと接触する箇所には、リブ１４Ｂが形成される。リブ１４Ｂは、以下において説明する耐ラインプレッシャー強度を担保するものである。詳細については後述する。

（把手体２０）
図５に、図１のＩ−Ｉ断面図を示した。この図を用いて把手体２０について説明する。把手体２０は、ポリプロピレンやポリエチレンテレフタレート等の樹脂を射出成形したものであって、把手本体２２および、その上下両端部から水平方向に延びる上部支持腕２４および下部支持腕２６を備えて構成される。上下の支持腕２４、２６の先端には上方に突出した係合部２８が設けられている。それぞれの係合部２８は、ボトル本体１０の把手取付凹部３０の壁面に埋没した状態で取り付けられている。すなわち、ボトル本体１０をブロー成形したときに、把手取付用凹部３０の壁面が上下の支持腕２４、２６の先端部を覆うと共に、その先端から上方に突出した係合部２８に絡み付くようにして把手取付用凹部３０に把手体２０が取り付けられる。

（ボトル全体質量）
本発明の１．５リットル以上２．０リットル以下充填用把手付きボトル１００は、ボトル全体の質量が５８ｇ以上７０ｇ以下の範囲である。従来、１．５リットルないし２．０リットルという大型の把手付きボトルにおいては、種々の強度が必要とされることから、軽量化して樹脂使用量を減らすことは難しかったのであるが、本発明はこのような限界を超えて軽量化を実現したものである。

（ボトル本体下部１０Ｂの平均肉厚）
本発明の１．５リットル以上２．０リットル以下充填用把手付きボトル１００のボトル本体下部１０Ｂの平均肉厚は、０．２２ｍｍ以上０．４０ｍｍ以下である。従来は、ボトル本体下部１０Ｂの横方向の剛性、つまり、十分な耐ラインプレッシャー強度を付与するためには、ボトル本体下部１０Ｂの平均肉厚を少なくとも０．４１ｍｍから０．６ｍｍ程度と厚くする必要があった。特に、コンベア上において隣り合ったボトルと接触する部分であるボトルの底面付近においては、特に肉厚を厚くする必要があり、０．５ｍｍ以上の平均肉厚を必要としていた。本発明においては、耐ラインプレッシャー強度を十分なものとしつつ、ボトル本体下部１０Ｂの平均肉厚を約半分程度に薄くすることに成功したものであり、これにより、把手付きボトル１００全体の軽量化、そして、使用樹脂量の大幅な減少に成功したものである。なお、ボトルの内容量を例えば１．７ないし１．９リットルとした場合は、ボトル本体下部１０Ｂの平均肉厚は、０．２４ｍｍ以上０．３９ｍｍ以下とすることが好ましい。また、ボトルの内容量を１．８リットルとした場合には、ボトル本体下部１０Ｂの平均肉厚は、０．２５ｍｍ以上０．３８ｍｍ以下とすることが好ましい。

（耐ラインプレッシャー強度）
本発明の把手付きボトル１００の２３℃における耐ラインプレッシャー強度は、少なくとも４０Ｎであることが好ましく、５０Ｎ以上であることがより好ましく、７０Ｎ以上であることがさらに好ましい。このような耐ラインプレッシャー強度を備えることによって、ライン上での搬送中等においてボトルに凹み等の変形が生じるのを防ぐことができる。

従来、耐ラインプレッシャー強度を付与することを目的として、搬送ベルト上を滑走中に隣接ボトル同士が接して押圧力が加わるボトル胴部の最大外径部分（コンタクトポイント）の肉厚を厚くしたり、このコンタクトポイントに沿ってボトル壁面に凹状または凸状のリブを周設してボトルを成形し、ボトル胴部の押圧力が加わる部分の剛性を局所的に高めたりする措置がとられていた。

しかしながら、前者のようにコンタクトポイントの肉厚を厚くする場合、ラインプレッシャーに対する強度は増すものの、ボトルの軽量化を図るという本発明の目的を達成することはできない。また、軽量化を図るためにコンタクトポイント以外の部分の肉厚を薄くしたのでは、減圧強度や座屈強度といったボトルの他の物性が低下することになる。

また、後者のようにコンタクトポイントに沿って単にリブを周設しただけでは、ラインプレッシャーに対する十分な剛性は得られなかった。

従来、一般的には、コンタクトポイントに沿ってリブを形成するだけでは十分なラインプレシャー強度は得られないというのが、大方の見解であった。しかし、本発明者は、リブ１４Ｂをコンタクトポイントに沿って形成すると共に、そのコンタクトポイントにおけるボトルの肉厚を上記したように０．２２ｍｍ以上０．４０ｍｍ以下と薄くすることにより、意外にも大きなラインプレッシャー強度が得られることを見出した。

従来、コンタクトポイントにおける肉厚を薄くすることは、耐ラインプレッシャー強度を小さくすることであるというのが常識であった。そのような常識の中、本発明者は、あえてコンタクトポイントにおける肉厚を薄くした。その結果、肉厚を薄くしたことと、リブ１４Ｂを形成したことが、相乗効果を示し、優れた耐ラインプレッシャー強度を備えた本発明の把手付きボトル１００が完成した。

このように優れた耐ラインプレッシャー強度を備えることができた理由として、本発明者は以下のように考えている。従来のコンタクトポイントに沿ってリブを形成したボトルの場合、ライン上での搬送中、リブの頂点において隣接するボトルと接触することとなっていた。つまり、コンタクトポイントがリブの頂点である一点となっており、ラインプレッシャーがこの一点に集中して、凹み等が発生し易いものとなっていた。これに対して、本願のボトル１００においては、コンタクトポイントに沿ってリブ１４Ｂを形成すると共に、該部分の肉厚を薄くしているので、ラインプレッシャーがかかった時に、隣接するボトルと面接触するようになっている。つまり、肉厚が薄いことから、リブ１４Ｂが柔らかく、このため、隣接するボトルのリブ１４Ｂ同士が互いにつぶれて、面接触となるのである（言い換えると、コンタクトポイントがコンタクトエリアになるということである。）。そして、点が面になったことでラインプレッシャーが分散され、耐ラインプレッシャー強度が向上するのである。

上記のように、隣接するボトル同士を面接触とする観点から、リブ１４Ｂの幅を広くすることが好ましい。また、リブ１４Ｂを複数設けて接触面積を広げることもできる。図６〜１１に本発明のリブ１４Ｂの種々の実施形態を示した。図６〜１１に示した各実施形態において、（ａ）はボトル本体下部１０Ｂの下側のみにリブ１４Ｂを設けた例であり、（ｂ）はボトル本体下部１０Ｂの上側にも同様のリブ１４Ｂを設けた例である。（ｂ）においては、接触面積が二倍となっているので、より耐ラインプレッシャー強度を向上させることができる。なお、リブ１４Ｂとは、コンタクトポイントに沿ってボトルの周方向に形成したボトルの最大外径部分を含む環状形状をいい、例えば、断面略半円形あるいは断面略台形の環状凸状部をいう。図１４（ｂ）にリブ１４Ｂの拡大断面図を示した。図示左側の斜線部がボトル本体１０である。本発明においてリブ１４Ｂの幅とは、リブ形状を形成する曲線における接線の傾きが斜め４５°になる点ｃ１からｃ２までの距離ｃをいう。

図６（ａ）には、リブ１４Ｂをボトル本体下部１０Ｂの下側に一つ形成した形態を、また図６（ｂ）には、リブ１４Ｂをボトル本体下部１０Ｂの上側と下側に二つ形成した形態をそれぞれ示した。本実施形態において、リブ１４Ｂの幅は、３ｍｍ以上、好ましくは５ｍｍ以上、さらに好ましくは６ｍｍ以上であり、１０ｍｍ以下、好ましくは８ｍｍ以下、さらに好ましくは７ｍｍ以下の範囲で形成することができる。また、リブ１４Ｂの直径ｂとボトル本体下部１０Ｂのリブ１４Ｂ以外の部分の直径ａとの比（ｂ／ａ）は１．０１５以上、好ましくは１．０２０以上、さらに好ましくは１．０２５以上であって、１．０５０以下、好ましくは１．０４５以下、さらに好ましくは１．０４０以下であることが望ましい。本発明においては、ボトル本体下部１０Ｂの肉厚が薄くなっているので、リブ１４Ｂを上記のように設計することで、ラインプレッシャーがかかったときに、隣接するボトル同士の接触面積（以下、該面積をコンタクトエリアと呼ぶことがある。）が拡大して、耐ラインプレッシャー強度がより大きなものとすることができる。

図７（ａ）には、ボトル本体下部１０Ｂの下側に二つのリブ１４Ｂ（１）、１４Ｂ（２）を形成した形態を、また図７（ｂ）には、ボトル本体下部１０Ｂの上側と下側にそれぞれ二つずつのリブ１４Ｂ（１）、１４Ｂ（２）を形成した形態をそれぞれ示した。この場合、それぞれのリブのコンタクトエリアの合計がボトルの接触面積となるので、より耐ラインプレッシャー強度を向上させることができる。また、リブを複数形成することによって、横方向の剛性を向上させるという効果もあり、これにより耐ラインプレッシャー強度がさらに向上する。二つのリブ１４Ｂ（１）、１４Ｂ（２）の幅は、それぞれ３ｍｍ以上、好ましくは５ｍｍ以上、さらに好ましくは６ｍｍ以上であり、１０ｍｍ以下、好ましくは８ｍｍ以下、さらに好ましくは７ｍｍ以下の範囲で形成することができる。また、リブ１４Ｂ（１）、１４Ｂ（２）のそれぞれの直径ｂとボトル本体下部１０Ｂのリブ１４Ｂ（１）、１４Ｂ（２）以外の部分の直径ａとの比（ｂ／ａ）は１．０１５以上、好ましくは１．０２０以上、さらに好ましくは１．０２５以上であって、１．０５０以下、好ましくは１．０４５以下、さらに好ましくは１．０４０以下であることが望ましい。

図８（ａ）には、ボトル本体下部１０Ｂの下側に凸リブ１４Ｂを形成した形態を、図８（ｂ）には、ボトル本体下部１０Ｂの上側と下側に二つの凸リブ１４Ｂを形成した形態をそれぞれ示した。形成した凸リブ１４Ｂは幅広であるので、コンタクトエリアが大きくなる。また、肉厚を薄くした効果により、ラインプレッシャーがかかった時に凸リブ１４Ｂが変形して、ボトル１００同士がボトル胴部全体で接触するようになり、さらに耐ラインプレッシャー強度を向上させることができる。凸リブ１４Ｂの幅は、３ｍｍ以上、好ましくは５ｍｍ以上、さらに好ましくは６ｍｍ以上であり、１０ｍｍ以下、好ましくは８ｍｍ以下、さらに好ましくは７ｍｍ以下の範囲で形成することができる。また、凸リブ１４Ｂの直径ｂとボトル本体下部１０Ｂの凸リブ１４Ｂ以外の部分の直径ａとの比（ｂ／ａ）は１．０１５以上、好ましくは１．０２０以上、さらに好ましくは１．０２５以上であって、１．０５０以下、好ましくは１．０４５以下、さらに好ましくは１．０４０以下であることが望ましい。

図９（ａ）には、ボトル本体下部１０Ｂの下側にコンタクトエリア１６Ｂを周方向に形成し、さらに、エッジ１８Ｂを形成した形態を、図９（ｂ）には、ボトル本体下部１０Ｂの上側と下側にコンタクトエリア１６Ｂおよびエッジ１８Ｂを形成した形態をそれぞれ示した。本実施形態では、あらかじめ幅広のコンタクトエリア１６Ｂが形成されているため、耐ラインプレッシャー強度が向上されている。また、エッジ１８Ｂを加えることにより、横方向の剛性が向上され、耐ラインプレッシャー強度がより向上される。コンタクトエリア１６Ｂおよびエッジ１８Ｂの幅は、３ｍｍ以上、好ましくは５ｍｍ以上、さらに好ましくは６ｍｍ以上であり、１０ｍｍ以下、好ましくは８ｍｍ以下、さらに好ましくは７ｍｍ以下の範囲で形成することができる。また、コンタクトエリア１６Ｂおよびエッジ１８Ｂの直径ｂとボトル本体下部１０Ｂのコンタクトエリア１６Ｂおよびエッジ１８Ｂ以外の部分の直径ａとの比（ｂ／ａ）は１．０１５以上、好ましくは１．０２０以上、さらに好ましくは１．０２５以上であって、１．０５０以下、好ましくは１．０４５以下、さらに好ましくは１．０４０以下であることが望ましい。

図１０（ａ）に、ボトル本体下部１０Ｂの下側に凹形状のリブ１４Ｂを形成した形態を、図１０（ｂ）にボトル本体下部１０Ｂの上側と下側に凹形状のリブ１４Ｂを形成した形態をそれぞれ示した。ラインプレッシャーがかかったときは、肉厚が薄くなっているためこの凹形状がつぶれて平坦となる。よって、コンタクトエリアが拡大して耐ラインプレッシャー強度が向上し、ラインプレッシャーが除かれたときに凹形状両端部のリブ効果により復元するようになる。凹形状のリブ１４Ｂの幅は、３ｍｍ以上、好ましくは５ｍｍ以上、さらに好ましくは６ｍｍ以上であり、１０ｍｍ以下、好ましくは８ｍｍ以下、さらに好ましくは７ｍｍ以下の範囲で形成することができる。なお、凹形状のリブ１４Ｂの場合は、リブ１４Ｂの曲線における接線の傾きが斜め４５°となる部分は、最大４箇所あるが、そのうち最上部および最下部の点をｃ１およびｃ２として、その間の距離をリブ１４Ｂの幅ｃとした。また、凹形状のリブ１４Ｂの最大直径ｂとボトル本体下部１０Ｂの凹形状のリブ１４Ｂ以外の部分の直径ａとの比（ｂ／ａ）は１．０１５以上、好ましくは１．０２０以上、さらに好ましくは１．０２５以上であって、１．０５０以下、好ましくは１．０４５以下、さらに好ましくは１．０４０以下であることが望ましい。

図１１（ａ）に、多角形タイプのリブ１４Ｂを形成した形態を、図１１（ｂ）にボトル本体下部１０Ｂの上側と下側に多角形タイプのリブ１４Ｂを形成した形態をそれぞれ示した。また、図１１（ｃ）には、図１１（ｂ）におけるＩＩ−ＩＩ線の断面図を示した。この多角形タイプのリブ１４Ｂは、ボトル本体下部１０Ｂの下側を外周側に膨出させて最大外径部分となる環状膨出部を形成すると共に、この環状膨出部を、ボトル中心方向へ凹んだ湾曲凹面であって、周方向の長さが長い長辺凹面部と、周方向の長さが短い短辺凹面部とが交互に連なって形成されている。長辺凹面部および短辺凹面部は、湾曲凹面となってボトル内方へ凹み、その隣接凹面部と交わる両端側がボトル外方へ突き出た角部となっている。そして、かかる角部そのものが補強として機能し、角部を挟んで周方向に連続した湾曲凹面が凹状リブと同様な補強として機能する。このため、コンタクトポイントの機械的強度が高まり、コンタクトポイントの剛性を高めることができる。

また、コンタクトポイントとなる環状膨出部を縦断面略台形状に形成することにより、ブロー成形時の延伸が円滑に行われ、コンタクトポイント全周に亘って均一な肉厚に成形することができる。そして、前記環状膨出部に長辺凹面部と短辺凹面部とを形成することにより、それぞれの凹面部と上下の傾斜壁面との境に角部が形成され、これがつぶれ変形に対して補強として機能するため、コタクトポイントの機械的強度がさらに高まることになる。

（座屈強度）
本発明の把手付きボトル１００の、充填後の２３℃における座屈強度は少なくとも３９２Ｎであることが好ましい。座屈強度（垂直荷重強度）の測定は、以下の手順で行った。すなわち、把手付きボトル１００に常温水（２３±２℃）をボトルの内容量に合わせて１．５リットルないし２．０リットル充填し、キャップをする。そして、ボトルキャップの天面から垂直下方向に１００ｍｍ／分の速度にて、該ボトルを圧縮する。そして、該ボトルが座屈した時の荷重（Ｎ）を座屈強度（垂直荷重強度）とした。このような座屈強度を備えることによって、把手付きボトルに垂直方向の力が加わったときに、把手付きボトルが座屈変形してしまうのを防止することができる。

把手付きボトルに醤油やミリン等を充填密封してダンボール箱に詰め、このダンボールを上下方向に複数段重ねて保管したり、輸送したりする場合、上段に積載したダンボール箱の荷重が下段のダンボール箱中の把手付きボトルに加わるため、下段のダンボール箱に箱詰めされた把手付きボトルの把手取付用凹部が座屈変形してボトル上部が把手側に倒れるように変形することがあった。

この座屈変形を、図１２を用いて説明する。図１２（ａ）は従来のボトルの側面図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。プリフォームを延伸して把手付きボトルをブロー成形したとき、径方向の延伸倍率が大きい最大外径部Ｘは肉薄となる。また、把手取付用凹部３０の壁面を両側縁部から中央に向かって穏やかに膨出した湾曲凸面３１とした場合、該湾曲凸面３１の中央部Ｙ１は径方向の延びが小さいため肉厚となり、延びが大きい湾曲凸面３１の両側縁部Ｙ２は肉薄となる。

このため、このような従来のボトルに上方から垂直荷重Ｗが加わったとき、荷重Ｗは把手２０を介して肉薄となった部分Ｘに加わるため、この部分Ｘと肉薄となった両側縁部Ｙ２が座屈変形することがあった。このとき、肉厚となった湾曲凸面３１の中央部Ｙ１は座屈変形しないため、この中央部Ｙ１が支点となって肉薄となった部分Ｘと両側縁部Ｙ２とが座屈変形し、ボトル上部が矢印Ｒで示すように把手側に倒れるように変形することがあった。

本発明においては、把手取付用凹部３０に形成する湾曲凸面３１の両側縁部Ｙ２の剛性を確保し、把手の下部、すなわち肉薄となった最大外径部Ｘに集中する荷重を分散させて座屈強度を高め、上方から垂直荷重が加わっても把手取付用凹部３０が座屈変形することがないようにするため、把手取付用凹部３０に種々の補強手段を形成した。これにより、本発明の把手付きボトル１００は上記した好ましい範囲の座屈強度を備え、座屈変形が防止される。

種々の補強手段について、図１および図４（ｂ）を用いて説明する。種々の補強手段としては、把手取付用凹部３０の壁面を両側縁部から中央に向かって穏やかに膨出するように形成した湾曲凸面３１、および、該湾曲凸面３１の把手２０が取り付けられた中央の上下位置に設けた膨出突起３６、３８を挙げることができる。すなわち、上部支持腕２４が取り付けられた部分の下方に膨出突起３６が設けられると共に、下部支持腕２６が取り付けられた部分の上方に膨出突起３８が設けられている。なお、この膨出突起３６、３８は上下に連続して設けることもできる。膨出突起３６、３８を形成することによって、把手２０が把手取付用凹部３０の壁面にしっかりと固定されると共に、湾曲凸面３１が補強されて剛性が高まる。

また、補強手段としては、湾曲凸面３１の両側縁部近傍に設けた上下方向に延びる補強用リブ３４Ａ、３４Ｂを挙げることができる。図示した形態においては、湾曲凸面３１の両側の左右対称位置には、プラットホーム状に膨出した隆起面３２Ａ、３２Ｂが形成されており、湾曲凸面３１の両側縁部と近接する隆起面３２Ａ、３２Ｂの段差部によって上下方向に延びる補強用リブ３４Ａ、３４Ｂがそれぞれ形成されている。

この補強用リブ３４Ａ、３４Ｂは湾曲凸面３１を補強して、上方から加わる垂直荷重によって湾曲凸面３１が座屈変形するのを防止するものである。これにより、湾曲凸面３１の両側縁部が補強されて剛性が高まると共に、把手２０を介してその下部に加わる荷重が分散されて座屈強度が向上する。そして、上方から加わる垂直荷重によって把手取付凹部３０が座屈変形するのが防止される。また、把手２０の取付位置の上下が膨出突起３６、３８によって補強されていることと相俟って、湾曲凸面３１の剛性が確保され、上下方向に対する座屈強度が格段に改善される。

（嵌合強度）
本発明の把手付きボトル１００における把手２０の２３℃における嵌合強度は、少なくとも２４５Ｎとすることが好ましい。把手２０の支持腕２４、２６の先端には上方に突出した係合部２８が形成されている。本発明のボトル本体１０をブロー成形した時に、把手取付用凹部３０の壁面が上下の支持腕２４、２６の先端部を覆うと共に、その先端から上方に突出した係合部２８に絡み付くようにして、把手取付用凹部３０に把手体２０が取り付けられる。このようにして、嵌合形状を複雑なものとすることにより、嵌合強度を高くすることができる。また、上記したように、把手取付用凹部３０の補強手段として膨出突起３６、３８が設けられていることによって、嵌合強度がさらに向上される。

＜本発明の把手付きボトル１００の製造方法＞
本発明の把手付きボトル１００の製造方法の好適な例について、図１３を参照しつつ説明する。本発明の把手付きボトル１００は、あらかじめ把手２０をボトル本体１０とは別体で、射出成形等の方法により成形しておき、ボトル本体１０のブロー成形の工程において、両者を一体化することにより製造される。ブロー成形に使用する金型６０は、図１３に示すように、上方に引き抜き可能な底型６２、および不図示の頚部形成型からなっている。金型６０の側面部には、把手取付用凹部３０形成用の型６４が形成されている。この型６４部分には、把手２０の支持腕２４、２６の先端部分が金型内に露出するような状態で、把手２０がセットされる。また、金型６０内には、上記した把手取付用凹部３０の補強手段３２、３４等、リブ１４Ｂを形成するための形状が備えられている。

（実施例１）
図１〜３に示した形状であって、高さ３００ｍｍ、直胴部の外径１０３．５ｍｍ、内容積１８６５ｍｌ、リブ１４Ｂの外径１０６ｍｍ、リブ１４Ｂの幅６ｍｍの充填用把手付きボトルをブロー成形により作製した。作製したボトルに対して、以下の評価を行った。

（比較例１）
図１２に示した従来のボトルであって、高さ３００ｍｍ、直胴部の外径１０３．５ｍｍ、内容積１８６５ｍｌ、コンタクトポイントの外径１０６ｍｍでコンタクトポイントにリブの無い、充填用把手付きボトルをブロー成形により作製した。作製したボトルに対して、以下の評価を行った。

（評価方法）
上記の実施例および比較例で作製した充填用把手付きボトルに対して以下の評価を行った。
（座屈強度）
作製した把手付きボトルに２３℃の常温水を１．８リットル充填しキャップをした。そして、ボトルキャップの天面から垂直下方向に１００ｍｍ／分の速度にて、ボトルを圧縮した。そして、ボトルが座屈した時の荷重（Ｎ）を測定し、これを座屈強度（垂直荷重強度）とした。

（把手嵌合強度）
作製した把手付きボトルに２３℃の常温水を１．８リットル充填しキャップをした。そして、該ボトルを横倒して固定し、ボトルキャップ天面から１２５ｍｍの位置を５００ｍｍ／分の速度で引っ張った。そして、把手が外れた時の荷重（Ｎ）を測定し、これを嵌合強度とした。

（耐ラインプレッシャー強度）
作製した把手付きボトルを三本用意して、それぞれに２３℃の常温水を１．８リットル充填した。互いに平行に対向させて配置した支持板と押圧板との間に、これら三本のボトルを鉛直に立てて一列に並べた。このとき、隣接するボトルのコンタクトポイント同士が接触するように並べた。そして、一列に並べた両端のボトルの側面にそれぞれ支持板と押圧板とを当接させた状態で押圧板を支持板方向へと押圧してゆき、中央のボトルの壁面（コンタクトポイント）に座屈変形（潰れ）が生じたたきの押圧板の押圧力（Ｎ）を測定し、これを中央のボトルの耐ラインプレッシャー強度とした。

（評価結果）

表１より本発明の把手付きボトルは、ボトルの質量が軽く、かつ、ボトル本体下部の平均肉厚とコンタクトポイントの肉厚が薄いにも関わらず、座屈強度および嵌合強度が従来のボトルより大きく、また耐ラインプレッシャー強度も７０Ｎ以上あるため、搬送中の変形を十分抑えることが可能である。

以上、現時点において、もっとも、実践的であり、かつ、好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う把手付きボトルもまた本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。

本発明の把手付きボトルの背面図である。 本発明の把手付きボトルの側面図である。 本発明の把手付きボトルの正面図である。 （ａ）は、図２におけるＡ−Ａ線断面図である。（ｂ）は、図２におけるＢ−Ｂ線断面図である。 図１のＩ−Ｉ線断面図である。 リブ１４Ｂの実施形態を示す図である。 リブ１４Ｂの実施形態を示す図である。 リブ１４Ｂの実施形態を示す図である。 リブ１４Ｂの実施形態を示す図である。 リブ１４Ｂの実施形態を示す図である。 リブ１４Ｂの実施形態を示す図である。 （ａ）は、座屈強度を説明するための把手付きボトルの側面図である。（ｂ）は（ａ）におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 本発明の把手付きボトルを製造するためのブロー成形用金型６０である。 （ａ）は、凹溝１６Ａ、１２Ｂの拡大断面図である。（ｂ）はリブ１４Ｂの拡大断面図である。

符号の説明

１０ ボトル本体
１０Ａ ボトル本体上部
１０Ｂ ボトル本体下部
１４Ｂ リブ
２０ 把手
３０ 把手取付用凹部

Claims (4)

1. ポリエチレンテレフタレート製ボトル本体、該ボトル本体の上部側面に形成された把手取付用凹部、該把手取付用凹部内に取り付けられた把手を備えて構成される把手付きボトルであって、
   前記把手が、握り部、該握り部の上下部から前方向に突出する上部支持腕および下部支持腕を備え、該上部支持腕および下部支持腕を介して前記把手取付用凹部内に取り付けられており、
   該把手付きボトル全体の質量が５８ｇ以上７０ｇ以下であり、
   前記下部支持腕が取り付けられた部分より下側のボトル本体下部の平均肉厚が０．２２ｍｍ以上０．４０ｍｍ以下であることを特徴とする、１．５リットル以上２．０リットル以下充填用把手付きボトル。
2. 充填後の２３℃における座屈強度（垂直荷重強度）が、少なくとも３９２Ｎである請求項１に記載の把手付きボトル。
3. 前記把手の２３℃における嵌合強度が、少なくとも２４５Ｎである請求項１または２に記載の把手付きボトル。
4. ２３℃における耐ラインプレッシャー強度が、少なくとも４０Ｎである請求項１から３のいずれかに記載の把手付きボトル。

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