JP2013023277A

JP2013023277A - ボトル

Info

Publication number: JP2013023277A
Application number: JP2011163102A
Authority: JP
Inventors: Goro Kurihara; 吾郎栗原; Hiroaki Imai; 宏明今井
Original assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Current assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Priority date: 2011-07-26
Filing date: 2011-07-26
Publication date: 2013-02-04
Anticipated expiration: 2031-07-26
Also published as: JP5789440B2

Abstract

【課題】ボトル内の減圧吸収性能を向上させること。
【解決手段】底部１４の底壁部１９が、接地部１８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２１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２２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２３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２５を中心に回動自在に配設され、立ち上がり周壁部には、ボトル径方向の内側に向けて窪み且つ上方に向けて開放された縦リブ３０がボトル周方向に沿って複数形成されているボトル１を提供する。
【選択図】図２

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。

特開２０１０−１２６１８４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対して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、ボトル内の減圧吸収性能を向上させることができるボトルを提供することである。

上記の目的を達成するために、この発明は以下の手段を提供している。
（１）本発明に係るボトルは、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、前記可動壁部が、前記陥没周壁部を上方に向けて移動させるように、前記立ち上がり周壁部との接続部分を中心に回動自在に配設され、前記立ち上がり周壁部には、ボトル径方向の内側に向けて窪み且つ上方に向けて開放された縦リブが、ボトル周方向に沿って複数形成されていることを特徴とする。

本発明に係るボトルによれば、ボトル内の減圧時、可動壁部の回動によって陥没周壁部が上方に移動することで減圧を吸収することができる。ところで可動壁部は、立ち上がり周壁部の上端部がボトル径方向に移動することによる、該立ち上がり周壁部の拡径又は縮径と相まって、立ち上がり周壁部との接続部分を中心に回動するものと考えられる。

ここで、本発明の立ち上がり周壁部には、上方に向けて開放された凹状の縦リブがボトル周方向に沿って複数形成されているので、上端部側がボトル径方向に柔軟に動き易い。そのため、内容物の充填時に可動壁部を下方に向けて回動させ易くすることができ、ボトル内の容積を増大させて充填直後の減圧吸収容量を高めることができる。従って、減圧吸収性能を向上させることができる。
つまり、内容物の充填時に下方に変形した可動壁部が、密封、冷却後に生じる減圧状態において、ボトル内方に移動する。この移動量を大きく確保することができるため、減圧吸収容量を増大させることができる。
また、内容物の充填後であっても、立ち上がり周壁部の上端部がボトル径方向に柔軟に動き易いので、可動壁部をボトル内の内圧変化に感度良く追従させながら柔軟に回動させることができる。この点においても減圧吸収性能を向上させることができる。

（２）上記本発明に係るボトルにおいて、前記縦リブは、前記立ち上がり周壁部の周長が、該縦リブの未形成時における立ち上がり周壁部の周長に対して、１．０５〜１．３倍の範囲内に収まるように形成されていることが好ましい。

この場合には、立ち上がり周壁部の周長が上記範囲内に収まるように、該立ち上がり周壁部に対して複数の縦リブが適切な数やリブ幅等で形成されているので、ボトルの成形容易性を確保しつつ、立ち上がり周壁部の上端部をボトル径方向に安定的に動かして、減圧吸収性能の向上を図ることができる。

本発明に係るボトルによれば、ボトル内の減圧吸収性能を向上させることができる。

本発明の実施形態におけるボトルの正面図である。図１に示すボトルの底部付近の縦断面図である。図２に示すＡ−Ａ線に沿ったボトルの横断面図である。

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。
（ボトルの構成）
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し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を中心に周回する方向をボトル周方向という。
なお、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。また、口部１１には、図示されないキャップが螺着される。更に、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と胴部１３との間には、第１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は筒状に形成されていると共に、肩部１２の下端部及び底部１４の後述するヒール部１７よりも小径に形成されている。また、この胴部１３には、ボトル軸Ｏ方向に間隔を開けて複数の第２環状凹溝１６が形成されている。図示の例では、ボトル軸Ｏ方向に等間隔を開けて第２環状凹溝１６が５つ形成されている。これら各第２環状凹溝１６は、胴部１３の全周に亘って連続して形成された溝部とされている。

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、且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のうち、上記接地部１８にボトル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に上方から連なる上ヒール部２８より小径に形成されている。なお、この上ヒール部２８は、肩部１２の下端部と共にボトル１の最大外径部とされている。

また、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されており、これによりヒール下端部２７が上ヒール部２８より小径とされている。また、上ヒール部２８には、例えば上記第１環状凹溝１５と略同じ深さの複数の第３環状凹溝２０が全周に亘って連続して形成されている。図示の例では、ボトル軸Ｏ方向に間隔を開けて第３環状凹溝２０が２つ形成されている

底壁部１９は、図２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共に、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。そして、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、上記曲面部（立ち上がり周壁部２１との接続部分）２５を中心に回動自在とされている。

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。具体的には、接地部１８から可動壁部２２との接続部分である上記曲面部２５に向かうに従い漸次ボトル径方向の内側に向けて、ボトル軸Ｏに対して傾斜角度θで傾斜するように延在している。

また、本実施形態の立ち上がり周壁部２１には、図２及び図３に示すように、複数の縦リブ３０が全周に亘ってボトル周方向に沿って一定の間隔を開けて形成されている。これら縦リブ３０は、ボトル径方向の内側に向けて窪んだ凹リブであり、接地部１８から可動壁部２２との接続部分である曲面部２５に亘って（立ち上がり周壁部２１の立ち上がり高さの全長に亘って）、縦長に形成されている。この際、これら縦リブ３０は曲面部２５まで形成されているので、上方に向かって開放されている。

陥没周壁部２３は、ボトル軸Ｏと同軸に配設されると共に、上方から下方に向かうに従い漸次拡径する横断面視円形状に形成されている。陥没周壁部２３の上端部には、ボトル軸Ｏと同軸に配置された円板状の頂壁２４が接続されており、陥没周壁部２３及び頂壁２４の全体で有頂筒状をなしている。
この陥没周壁部２３は、ボトル径方向の内側に向けて突の曲面状に形成され、上端部が頂壁２４の外周縁部に連設された湾曲壁部２３ａを備えている。この湾曲壁部２３ａは、その下端部が下方に向けて突の曲面部２６を介して可動壁部２２のボトル径方向の内端部に連設されている。

（ボトルの作用）
このように構成されたボトル１内が減圧すると、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を上方に向けて持ち上げるように移動する。即ち、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、ボトル１の内圧変化（減圧）を吸収することができる。

特に、上記減圧時、立ち上がり周壁部２１の上端部がボトル径方向に移動することによる該立ち上がり周壁部２１の拡径又は縮径と相まって、可動壁部２２は曲面部２５を中心に回動するものと考えられる。この際、本実施形態の立ち上がり周壁部２１には、上方に向けて開放された縦リブ３０がボトル周方向に複数形成されているので、上端部側（曲面部２５側）がボトル径方向に柔軟に動き易い。そのため、内容物の充填時に可動壁部２２を下方に向けて回動させ易くすることができ、ボトル１内の容積を増大させて充填直後の減圧吸収容量を高めることができる。従って、減圧吸収性能を向上させることができる。

しかも、本実施形態の可動壁部２２は、曲面部２５からボトル径方向の内側に向かうに従い漸次下方に向けて延在しているので、上記充填時に該可動壁部２２を下方に向けてより回動させ易く、上記減圧吸収性能を効果的に向上させ易い。

また、内容物の充填後であっても、立ち上がり周壁部２１の上端部がボトル径方向に柔軟に動き易いので、可動壁部２２をボトル１内の内圧変化に感度良く追従させながら柔軟に回動させることができる。この点においても、減圧吸収性能を向上させることができる。

また、本実施形態のボトル１は、内容量が１リットル以下、接地径が８５ｍｍ以下とされ、例えば８０〜１００℃（好ましくは８５〜９３℃）で内容物を充填作業する際に用いられるボトル（いわゆる耐熱ボトル）に好適であるが、７５℃以下（より詳しくは６０〜７５℃の温度範囲）で内容物を充填作業するボトルにも使用することができる。

なお、本発明の技術範囲は、上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。

例えば、上記実施形態では、立ち上がり周壁部２１を接地部１８から曲面部２５に向かうに従い漸次ボトル径方向の内側に向けて傾斜するように形成したが、接地部１８から曲面部２５に向かって垂直に立ち上がるように形成されていても構わない。但し、上記実施形態のように、立ち上がり周壁部２１は傾斜していた方が好ましい。
また、立ち上がり周壁部２１の全周に亘って複数の縦リブ３０を等間隔で形成したが、等間隔でなくてもボトル周方向に沿って複数形成されていれば構わない。この際、ボトル周方向に沿って間隔を開けて形成されていても良いし、連なって形成されても構わない。但し、縦リブ３０をボトル周方向に沿って等間隔で形成することで、立ち上がり周壁部２１の上端部を全周に亘って均等にボトル径方向に移動させ易いので好ましい。

また、立ち上がり周壁部２１の接地部１８から曲面部２５に亘って縦リブ３０を形成したが、上方に向けて開放されていれば良く、曲面部２５側にだけ縦リブ３０を形成しても良い。この場合であっても、立ち上がり周壁部２１の上端部をボトル径方向に柔軟に動かすことが可能である。

また、縦リブ３０の本数、縦リブ３０の深さ、ボトル周方向に隣接する縦リブ３０同士間のリブ間隔等は、立ち上がり周壁部２１のサイズや、高さ等に応じて決定すれば良い。
特に、縦リブ３０を含んだ立ち上がり周壁部２１の周長（ボトル周方向の長さ）が、縦リブ３０が形成されなかったとされる場合の周長に対して、１．０５〜１．３倍の範囲内に収まるように、縦リブ３０を形成することが好ましい。こうすることで、ボトル１の成形容易性を確保しつつ、立ち上がり周壁部２１の上端部をボトル径方向に安定的に動かして、減圧吸収性能の向上化を図ることができる。この点、後述する実施例で詳しく説明する。

また、上記実施形態において、可動壁部２２をボトル径方向に沿って平行に突出させたり、上方に傾斜させたりする等、適宜変更しても良いし、平面状若しくは上方に向けて窪む凹曲面状に形成する等、適宜変更しても良い。

また、上記実施形態では、肩部１２、胴部１３及び底部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良い。

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、適宜変更しても良い。更に、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良い。なお、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。

（実施例）
次に、縦リブ３０の本数、リブ幅やリブ間隔等の組み合わせを変更することで、縦リブ３０を含む立ち上がり周壁部２１の周長を変化させ、内容物の充填時に立ち上がり周壁部２１の上端部がボトル径方向にどのように変化するかを試験（解析）した実施例について説明する。

なお、本試験では、縦リブ３０が形成されていない場合における立ち上がり周壁部を基準モデルとし、この基準モデルに対する比較を行うことで試験結果の評価を行った。
この基準モデルとされた立ち上がり周壁部としては、上記実施形態のように、接地部１８から曲面部２５に向かうに従い漸次ボトル径方向の内側に向けて傾斜角度θで傾斜しているものを採用した。この際、傾斜角度θは、５．２度とした。
また、立ち上がり周壁部２１の上下方向中央部におけるボトル周方向の長さを上記周長としている。また、接地面から曲面部２５の最上部までの高さを７．７ｍｍとしている。

本試験では、下記の４パターンについてそれぞれ試験を行った。
なお、縦リブは、横断面が半円弧形状のものを採用しているが、他の形状（Ｖ字状や台形状等）とすることもできる。
（１）第１パターンは、上記した基準モデルの立ち上がり周壁部に、深さ０．３ｍｍで且つリブ幅が０．６ｍｍとされた縦リブ３０を、ボトル軸Ｏ回りに４度のリブ間隔毎で９０本形成したものを採用した。この場合の周長は、上記基準モデルにおける周長を１００％とすると１０７．５％であった。
（２）第２パターンは、上記した基準モデルの立ち上がり周壁部に、深さ０．７ｍｍで且つリブ幅が１．４ｍｍとされた縦リブ３０を、ボトル軸Ｏ回りに１２度のリブ間隔毎で３０本形成したものを採用した。この場合の周長は、上記基準モデルにおける周長を１００％とすると１０８．９％であった。
（３）第３パターンは、上記した基準モデルの立ち上がり周壁部に、深さ０．７ｍｍで且つリブ幅が１．４ｍｍとされた縦リブ３０を、ボトル軸Ｏ回りに６度のリブ間隔毎で６０本形成したものを採用した。この場合の周長は、上記基準モデルにおける周長を１００％とすると１１７．８％であった。
（４）第４パターンは、上記した基準モデルの立ち上がり周壁部に、深さ０．７ｍｍで且つリブ幅が１．４ｍｍとされた縦リブ３０を、ボトル軸Ｏ回りに４度のリブ間隔毎で９０本形成したものを採用した。この場合の周長は、上記基準モデルにおける周長を１００％とすると１２６．７％であった。

そして、基準モデル、及び上記した４つのパターンの立ち上がり周壁部２１を具備するボトル１内に、内容物の充填を想定して所定の内圧（０．５ｋｇ／ｃｍ^２（４９Ｋｐａ））を加えた。すると、いずれのボトル１も、可動壁部２２が曲面部２５を中心として下方に回動し、且つ立ち上がり周壁部２１の上端部がボトル径方向の内側に向けて移動した。つまり、立ち上がり周壁部２１は、上記傾斜角度θが上記５．２度よりも増大するように変形した。

この変形後の傾斜角度θとしては、基準モデルでは８．２度であり、第１パターンでは８．７度であり、第２パターンでは８．９度であり、第３パターンでは９．４度であり、第４パターンでは９．５度であった。

これらの結果から、縦リブ３０が形成されていない場合よりも、形成されている場合の方が例えば内容物の充填時に、立ち上がり周壁部２１をより大きな傾斜角度θで傾斜させることができることを確認できた。つまり、立ち上がり周壁部２１の上端部側をボトル径方向に柔軟に移動させて、可動壁部２２を下方に向けて回動させることができる点が確認できた。特に、周長比率が大きくなるほど、上記効果が顕著になることが確認できた。
また、縦リブ３０の深さやリブ幅、本数、リブ間隔に関係なく、縦リブ３０が形成された立ち上がり周壁部２１の周長が、縦リブ３０の未形成時における立ち上がり周壁部２１（基準モデル）の周長に対して、１．０５〜１．３倍の範囲に収まるように形成されていれば、上記効果を有することが確認できた。

なお、縦リブ３０を形成した場合であっても、周長が基準モデルの周長に対して１．０５倍よりも小さい場合には、上記効果を期待することが難しいものと考えられる。また、周長が基準モデルの周長に対して１．３倍よりも大きくしていった場合においては、それ以上の改善効果が得られない（平衡状態）と考えられる。それに加え、周長を長くするためには縦リブ３０の本数等をより多く形成する必要があるので、成形上困難となり、現実的ではないと思われる。

Ｏ…ボトル軸
１…ボトル
１４…底部
１８…接地部
１９…底部の底壁部
２１…立ち上がり周壁部
２２…可動壁部
２３…陥没周壁部
２５…曲面部（可動壁部と立ち上がり周壁部との接続部分）
３０…縦リブ

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、前記陥没周壁部を上方に向けて移動させるように、前記立ち上がり周壁部との接続部分を中心に回動自在に配設され、
前記立ち上がり周壁部には、ボトル径方向の内側に向けて窪み且つ上方に向けて開放された縦リブが、ボトル周方向に沿って複数形成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、
前記縦リブは、前記立ち上がり周壁部の周長が、該縦リブの未形成時における立ち上がり周壁部の周長に対して、１．０５〜１．３倍の範囲内に収まるように形成されていることを特徴とするボトル。