JP2010126231A

JP2010126231A - ボトル

Info

Publication number: JP2010126231A
Application number: JP2008305225A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Kobayashi; 隆之小林
Original assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Current assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Priority date: 2008-11-28
Filing date: 2008-11-28
Publication date: 2010-06-10
Anticipated expiration: 2028-11-28
Also published as: JP5492403B2

Abstract

【課題】十分な減圧吸収量を確保することができるボトルを提供することを目的とする。
【解決手段】内容物が収容される有底筒状の合成樹脂製のボトル本体部２と、ボトル本体部２の上端に設けられた口部３と、を備えるボトル１において、ボトル本体部２には、ボトル内圧の低下時に縮径変形する筒状の低密度部４と、低密度部４よりも密度が高い筒状の高密度部５，６と、が備えられ、低密度部４の軸方向の両側に高密度部５，６がそれぞれ配設され、低密度部４のボトル軸方向の両端が高密度部５，６にそれぞれ連結されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、合成樹脂製のボトルに関する。

この種のボトルとしては、従来、例えば下記特許文献１に記載されているような、内容物が収容される有底筒状の合成樹脂製のボトル本体部と、ボトル本体部の上端に設けられた口部と、を備える構成が知られている。ボトル本体部は、筒状の胴部と、胴部の下端に設けられた底部と、胴部の上端に設けられた肩部と、を備えており、口部は、上方に向かって漸次縮径された肩部の上端に設けられている。また、上記したボトルの胴部には、内容物の加熱充填によるボトル内圧の減圧を吸収するための減圧吸収パネルが形成されている。
特開２００８−１３３０３３号公報

しかしながら、例えば小型のボトルの場合、上記した減圧吸収パネルが小さくなるため、十分な減圧吸収量を確保することができない場合がある。さらに、小型のボトルの場合、上記した減圧吸収パネルを形成するスペースがない場合もある。
また、小型のボトルに限らず、ボトルの外観性（意匠性）やボトルに対するラベルの貼着性などを鑑みて、減圧吸収パネルを省略或いは縮小したボトルの要望もある。

本発明は、上記した従来の問題が考慮されたものであり、十分な減圧吸収量を確保することができるボトルを提供することを目的としている。

本発明に係るボトルは、内容物が収容される有底筒状の合成樹脂製のボトル本体部と、該ボトル本体部の上端に設けられた口部と、を備えるボトルにおいて、前記ボトル本体部には、ボトル内圧の低下時に縮径変形する筒状の低密度部と、該低密度部よりも密度が高い筒状の高密度部と、が備えられ、前記低密度部の軸方向の両側に前記高密度部がそれぞれ配設され、前記低密度部のボトル軸方向の両端が前記高密度部にそれぞれ連結されていることを特徴としている。

このような特徴により、例えば、ボトル内に内容物が加熱充填されて密封された後、内容物の温度が低下してボトルの内圧が低下したときに、低密度部が縮径変形することで減圧が吸収される。このとき、低密度部の両端が高密度部にそれぞれ連結されており、その高密度部は密度が高くて変形しにくいため、低密度部が縮径変形してもボトルにゆがみが生じにくく、ボトルの外観形状が確保される。

また、本発明に係るボトルは、前記低密度部の密度が１．３４ｇ／ｃｍ^３以上１．３７ｇ／ｃｍ^３以下であり、前記高密度部と前記低密度部との密度差が０．０１５ｇ／ｃｍ^３以上であることが好ましい。

これにより、低密度部の密度が１．３４ｇ／ｃｍ^３以上であることで低密度部の耐熱性が確保される。また、低密度部の密度が１．３７ｇ／ｃｍ^３未満であると共に高密度部と低密度部との密度差が０．０１５ｇ／ｃｍ^３以上であることで、減圧時にボトルのゆがみを抑えつつ低密度部が縮径変形する。

また、本発明に係るボトルは、前記ボトル本体部がブロー成形法によって形成され、前記低密度部の外径が両側の前記高密度部の外径よりも大径であることが好ましい。

これにより、ブロー成形によって形成される低密度部の肉厚（壁厚）が高密度部よりも薄くなり、減圧時に低密度部が縮径変形しやすくなる。

本発明に係るボトルによれば、低密度部が縮径変形することで減圧が吸収されるので、例えば減圧吸収パネルが無い場合や減圧吸収パネルが小さい場合であっても、十分な減圧吸収量を確保することができる。

以下、本発明に係るボトルの実施の形態について、図面に基いて説明する。

図１は減圧前のボトル１の側面図であり、図２は減圧後のボトル１の側面図である。
図１、図２に示す鎖線Ｌはボトル１の中心軸線であるボトル軸Ｌであり、本実施の形態では、ボトル軸Ｌ方向の口部３側（図１、図２における上側）を上方とし、ボトル軸Ｌ方向のヒール部５側（図１、図２における下側）を下方とする。

ボトル１は、ボトル上面視において円形を成す丸型のボトルである。このボトル１は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の合成樹脂からなる樹脂製部材であり、射出成形によって形成された図示せぬプリフォームをブロー成形することで形成されたボトルである。詳しく説明すると、ボトル１は、図１に示すように、有底筒状のボトル本体部２と、ボトル本体部２の上端部に設けられた口部３と、を備えており、これらボトル本体部２及び口部３は、ボトル軸Ｌを共通軸にして軸方向に連設されていると共に一体に形成されている。

口部３は、上記した射出成形によって形成される略円筒形状の筒部であり、その外周面には図２に示すキャップ１０を装着させるための雄ネジ３０が形成されている。この口部３は、後述する肩部６の上端部に連設されており、肩部６の上端から上方に向けて突出されている。

ボトル本体部２は、上記したブロー成形によって形成される略円筒形状の筒部であり、その概略構成としては、ボトル軸Ｌに沿って延びる略円筒形状の胴部４と、その胴部４の下方に設けられたヒール部５と、前記胴部４の上方に設けられた肩部６と、を備えている。これら胴部４、ヒール部５及び肩部６は、ボトル軸Ｌを共通軸にして軸方向に連設されている。

ヒール部５は、平面視円形の有底筒状の筒部であり、軸方向上側に窪んだ底部５０を有している。肩部６は、上側に向かうにしたがい漸次縮径された平面視円形の筒部であり、略半球状のドーム形を成している。ヒール部５の上端部と肩部６の下端部とは略同径となっている。また、ヒール部５および肩部６は、胴部４よりも厚肉で密度が高い高密度部であり、内容物の加熱充填によるボトル内圧の低下時に実質的に変形しない。具体的に説明すると、ヒール部５および肩部６の密度（平均密度）は１．３７ｇ／ｃｍ^３以上１．４０ｇ／ｃｍ^３以下である。また、ヒール部５および肩部６の肉厚（平均肉厚）は０．２５〜０．４０ｍｍである。

一方、胴部４は、平面視円環状の円筒形状の筒部である。胴部４の外径Ｄ１は、ヒール部５の上端部の外径Ｄ２、及び、肩部５の下端部の外径Ｄ３よりも大径であり、胴部４の外周面は、ヒール部５や肩部６の外周面よりも径方向外側に形成されている。

また、胴部４は、ヒール部５や肩部６よりも薄肉で密度が低い低密度部であり、内容物の加熱充填によるボトル内圧の低下時に縮径変形する。具体的に説明すると、胴部４の密度（平均密度）は１．３４ｇ／ｃｍ^３以上１．３７ｇ／ｃｍ^３以下であり、好ましくは１．３６ｇ／ｃｍ^３以下にする。また、胴部４とヒール部５や肩部６との密度差は、０．０１５ｇ／ｃｍ^３以上であり、好ましくは０．０２０ｇ／ｃｍ^３以上にする。また、胴部４の肉厚（平均肉厚）は０．１５〜０．３５ｍｍであり、胴部４はヒール部５や肩部６よりも薄肉に形成されている。

上記した胴部４と肩部６との間には、ボトル径方向内側に凹んだ第一周溝７が形成されており、胴部４の上端部は、第一周溝７（本発明における周溝に相当する。）を介して肩部６の下端部に連結されている。また、胴部４とヒール部５との間には、ボトル径方向内側に凹んだ第二周溝８が形成されており、胴部４の下端部は、第二周溝８を介してヒール部５の上端部に連結されている。上記した第一周溝７及び第二周溝８は、ボトル全周に亘ってそれぞれ延設されており、ボトル横断面視において円環形状にそれぞれ成形されている。

次に、上記した構成のボトル１の製造方法について説明する。

まず、射出成形法によって図示せぬプリフォームを製作する。詳しく説明すると、樹脂を射出成形機で溶かし、圧力をかけてプリフォーム金型に流し込み、冷却後、プリフォーム金型から図示せぬプリフォームを取り出す。このプリフォームは有底筒状の筒部（試験管状）であり、その上端（開口端部）には口部３が形成されている。

次に、上記したプリフォームをブロー成形してボトル本体部２を形成する。詳しく説明すると、プリフォームの下部（口部３よりも下側の部分）をヒーター等で加熱する。その後、加熱されたプリフォームをボトル金型の中に挿入する。続いて、プリフォームの口部３からプリフォーム内に高圧気体を圧入してプリフォームを膨らませ、ボトル本体部２を形成する。

このとき、上記したボトル金型のうち、胴部４を形成する部分（胴部金型）の金型温度を、ヒール部５や肩部６を形成する部分（ヒール部金型、肩部金型）の金型温度よりも低くする。具体的には、胴部金型の金型温度を６０℃以上１００℃以下に設定する。なお、ボトル金型の温度を部分的に低くする方法としては、温度を低くする部分（胴部金型）に水路を形成して冷却水を流通させる方法や加熱効率の調整など、種々の方法を採用することができる。
これにより、胴部４における結晶化度がヒール部５や肩部６における結晶化度よりも小さくなり、胴部４の密度がヒール部５や肩部６の密度よりも低くなる。

また、胴部２のプリフォームからの軸方向の延伸倍率と胴部２のプリフォームからの径方向（周方向）の延伸倍率との積（面積倍率）を５．５倍以上９．０倍以下とし、ヒール部５や肩部６の面積倍率よりも大きく設定する。
これにより、胴部４の肉厚がヒール部５や肩部６の肉厚よりも薄くなり、胴部４の剛性がヒール部５や肩部６よりも低くなる。

次に、上記したボトル１の作用について説明する。

図２に示すように、上記したボトル１に内容物を加熱充填した後、口部３にキャップ１０を螺着させてボトル１を密封すると、内容物の冷却に伴いボトル１の内圧が低下する。このとき、低密度の胴部４が縮径変形する。具体的には、ボトル内圧の低下時における胴部４の径方向への収縮率は２〜５％である。これにより、ボトル１の内容積が減容され、減圧が吸収される。また、胴部４は薄肉に形成されて剛性が低くなっているため、ボトル内圧の低下時に縮径変形しやすい。一方、ヒール部５や肩部６は密度が高く、また、厚肉で剛性が高いため、ボトル内圧が低下しても実質的に変形しない。このため、変形しないヒール部５及び肩部６によって胴部４の両端が支持されるので、胴部４が縮径変形してもボトル本体部２にゆがみが生じにくく、ボトル１の外観形状が確保される。

上記した構成からなるボトル１によれば、低密度の胴部４が縮径変形することで減圧が吸収されるので、減圧吸収パネルが無くても十分な減圧吸収量を確保することができる。
また、胴部４が高密度のヒール部５及び肩部６で挟まれており、胴部４が縮径変形してもボトル１の外観形状が確保されるので、内容物を詰めた後のボトル１の形状不良を防止することができる。

また、胴部４の外径Ｄ１をヒール部５や肩部６の外径Ｄ２，Ｄ３よりも大径で、胴部４の肉厚が薄くなっており、胴部４が縮径変形しやすいので、ボトル内圧の低下時に胴部４を確実に縮径変形させることができ、減圧を確実に吸収させることができる。

また、胴部４の密度が１．３４ｇ／ｃｍ^３以上であることで胴部４の耐熱性が確保されるので、内容物の加熱充填を行うことができる。また、胴部４の密度が１．３７ｇ／ｃｍ^３以下であると共に、胴部４とヒール部５及び肩部６との密度差が０．０１５ｇ／ｃｍ^３以上であることで、減圧時にボトル１のゆがみを抑えつつ胴部４が縮径変形するため、ボトル１の形状を保持した状態で減圧を吸収することができる。

以上、本発明に係るボトルの実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記した実施の形態では、胴部４全体が低密度部となっており、ヒール部５及び肩部６が高密度部となっているが、本発明は、高密度部で挟まれた低密度部はボトル本体部２の何れかの部分に配設されていればよく、低密度部の位置や範囲は適宜変更可能である。例えば、胴部４のうちの軸方向の両端部分が高密度部となっており、胴部４の軸方向の中央部分が低密度部となっていてもよい。或いは、肩部６の軸方向上部、及び、胴部４が高密度部となっており、それらの間に配設された肩部の軸方向下部が低密度部となっていてもよい。さらに、本発明は、低密度部が２つ以上形成されていてもよく、例えば、肩部６、胴部４の軸方向中央部、及びヒール部５が高密度部となっており、胴部４の軸方向の上部及び下部が低密度部となっていてもよい。

また、上記した実施の形態では、低密度部（胴部４）の外径Ｄ１が高密度部（ヒール部５、肩部６）の外径Ｄ２，Ｄ３よりも大径となっているが、本発明は、低密度部と高密度部の外径を同径にすることも可能であり、或いは、低密度部の外径を高密度部の外径よりも小径にすることも可能である。

また、本発明は、減圧吸収パネルを胴部４やヒール部５、肩部６などに形成することも可能であり、また、ボトル１を平面視楕円形状に形成することも可能であり、或いは、平面視多角形状の角筒形状に形成することも可能である。
その他、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の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、上記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

本発明の実施の形態を説明するための減圧前のボトルを表した側面図である。本発明の実施の形態を説明するための減圧後のボトルを表した側面図である。

符号の説明

１ボトル
２ボトル本体部
３口部
４胴部（低密度部）
５ヒール部（高密度部）
６肩部（高密度部）

Claims

内容物が収容される有底筒状の合成樹脂製のボトル本体部と、該ボトル本体部の上端に設けられた口部と、を備えるボトルにおいて、
前記ボトル本体部には、ボトル内圧の低下時に縮径変形する筒状の低密度部と、該低密度部よりも密度が高い筒状の高密度部と、が備えられ、
前記低密度部の軸方向の両側に前記高密度部がそれぞれ配設され、前記低密度部のボトル軸方向の両端が前記高密度部にそれぞれ連結されていることを特徴とするボトル。
請求項１に記載のボトルにおいて、
前記低密度部の密度が１．３４ｇ／ｃｍ^３以上１．３７ｇ／ｃｍ^３以下であり、前記高密度部と前記低密度部との密度差が０．０１５ｇ／ｃｍ^３以上であることを特徴とするボトル。
請求項１または２に記載のボトルにおいて、
前記ボトル本体部はブロー成形法によって形成され、
前記低密度部の外径は両側の前記高密度部の外径よりも大径であることを特徴とするボトル。