JP2014234162A

JP2014234162A - 合成樹脂製ボトル

Info

Publication number: JP2014234162A
Application number: JP2013114577A
Authority: JP
Inventors: 浩治井澤; Koji Izawa; 鈴木　孝典; Takanori Suzuki; 孝典鈴木
Original assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Current assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Priority date: 2013-05-30
Filing date: 2013-05-30
Publication date: 2014-12-15

Abstract

【課題】首部と肩部との連結部分に応力が集中するのを抑制する。
【解決手段】口部１１、首部１２、肩部１３、胴部１４及び底部１５がボトル軸Ｏ方向に沿ってこの順に連設された合成樹脂製のボトル１であって、首部１２と肩部１３との連結部分１７は、ボトル内側に向けて突の曲面状に形成され、肩部１３は、首部１２側から胴部１４側に向かうに従い漸次拡径されるとともに、ボトル外側に向けて突の曲面状に形成され、このボトル１の縦断面視において、連結部分１７の曲率半径Ｒ１が５ｍｍ以上とされるとともに、肩部１３の曲率半径Ｒ２が連結部分１７の曲率半径Ｒ１より大きく、かつ４０ｍｍ以上となっていて、連結部分１７と肩部１３とが段差なく連なっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、合成樹脂製ボトルに関するものである。

従来から、例えば下記特許文献１に示されるような、口部、首部、肩部、胴部及び底部がボトル軸方向に沿ってこの順に連設された合成樹脂製のボトルが知られている。

特開平１０−３０５８２４号公報

しかしながら、前記従来の合成樹脂製ボトルでは、例えば高温下に置かれるなどして、内圧が上昇したときに、首部と肩部との連結部分に応力が集中することで、この連結部分や首部などにひび割れが生ずるおそれがあった。
なお一般に、このひび割れは、クレージングと呼ばれ、ボトルの内面に発生し、周方向に直交する縦方向に延びる。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、首部と肩部との連結部分に応力が集中するのを抑制することができる合成樹脂製ボトルを提供することを目的とする。

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の合成樹脂製ボトルは、口部、首部、肩部、胴部及び底部がボトル軸方向に沿ってこの順に連設された合成樹脂製のボトルであって、前記首部と前記肩部との連結部分は、ボトル内側に向けて突の曲面状に形成され、前記肩部は、前記首部側から前記胴部側に向かうに従い漸次拡径されるとともに、ボトル外側に向けて突の曲面状に形成され、このボトルの縦断面視において、前記連結部分の曲率半径が５ｍｍ以上とされるとともに、前記肩部の曲率半径が前記連結部分の曲率半径より大きく、かつ４０ｍｍ以上となっていて、前記連結部分と前記肩部とが段差なく連なっていることを特徴とする。

この発明によれば、縦断面視において、前記連結部分の曲率半径が５ｍｍ以上とされるとともに、肩部の曲率半径が前記連結部分の曲率半径より大きく、かつ４０ｍｍ以上となっていて、これらの連結部分と肩部とが段差なく連なっているので、肩部のボトル軸に対する傾斜角度が低く抑えられ、ボトル内に正圧が作用したときに、肩部が前記連結部分を中心にボトル外側に向けて回動する変形を抑制することができる。したがって、ボトル内に正圧が作用したときに、前記連結部分に生ずる応力を抑えることが可能になり、前記連結部分にひび割れが生ずるのを抑制することができる。

本発明によれば、首部と肩部との連結部分に応力が集中するのを抑制することができる。

本発明に係る一実施形態として示した合成樹脂製ボトルの側面図である。本発明に係る実施例、従来例、及び比較例として示した合成樹脂製ボトルの要部外形図である。

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係る合成樹脂製ボトル１について説明する。
本実施形態の合成樹脂製ボトル１は、図１に示されるように、筒状の口部１１、首部１２、肩部１３及び胴部１４と、有底筒状の底部１５と、が、この順に連設されるとともに、合成樹脂材料で一体に形成されており、例えば二軸延伸ブロー成形等により形成される。なお、前記合成樹脂材料として、例えばポリエチレンテレフタレート等が挙げられる。
口部１１、首部１２、肩部１３、胴部１４及び底部１５は、共通軸と同軸に配置されている。以下、この共通軸をボトル軸Ｏといい、ボトル軸Ｏ方向に沿う口部１１側を上側、底部１５側を下側といい、また、ボトル軸Ｏに直交する方向を径方向といい、ボトル軸Ｏ回りに周回する方向を周方向という。

口部１１の外周面には、図示しないキャップが着脱可能に螺着される雄ねじ部１１ａが形成されている。口部１１の下端部には、径方向の外側に向けて突出し全周にわたって連続して延びるネックリング１６が形成されている。口部１１において、雄ねじ部１１ａとネックリング１６との間に位置する部分に、ネックリング１６より径方向の外側に向けた突出量が小さい膨出部１１ｂが形成されている。
首部１２は、ネックリング１６から下方に向けて延びる円筒状に形成されている。
肩部１３は、上側から下側に向かうに従い漸次、拡径しており、肩部１３の下端部は、胴部１４の上端部と段差なく滑らかに連なっている。胴部１４は、円筒状に形成されている。
底部１５の周壁部には、周方向に間隔をあけて複数の縦凹条部１５ａが形成されるとともに、底部１５の周壁部において、周方向で隣り合う縦凹条部１５ａ同士の間に位置する各部分には、底部１５の底壁部より下側に向けて突出する脚部１５ｂが形成されており、このボトル１の底部１５は、いわゆるペタロイド形状に形成されている。なお、縦凹条部１５ａ及び脚部１５ｂはそれぞれ、奇数個ずつ形成されており、図示の例では、５個ずつ形成されている。また複数の縦凹条部１５ａは、互いに同形同大に形成されるとともに、周方向に同等の間隔をあけて配置されている。さらに複数の脚部１５ｂは、互いに同形同大に形成されるとともに、周方向に同等の間隔をあけて配置されている。

ここで、首部１２と肩部１３との連結部分（以下、上側連結部分という）１７は、このボトル１の内側に向けて突の曲面状に形成されている。
肩部１３は、上側から下側に向かうに従い漸次拡径されるとともに、このボトル１の外側に向けて突の曲面状に形成されている。
そして、本実施形態では、このボトル１の縦断面視において、前記上側連結部分１７の曲率半径Ｒ１が５ｍｍ以上とされるとともに、肩部１３の曲率半径Ｒ２が上側連結部分１７の曲率半径Ｒ１より大きく、かつ４０ｍｍ以上となっていて、これらの上側連結部分１７と肩部１３とが段差なく連なっている。
また、図示の例では、肩部１３の縦断面視形状は、胴部１４との連結部分（以下、下側連結部分という）２０を含む、ボトル軸Ｏ方向の全長にわたって単一の円弧形状となっている。
なお、このボトル１の縦断面視において、ネックリング１６と首部１２との連結部分を通り、かつ肩部１３に外接する直線の、ボトル軸Ｏに対する傾斜角度θが、例えば、３５°以下、好ましくは３０°以上３５°以下となっている。

以上説明したように、本実施形態による合成樹脂製ボトル１によれば、縦断面視において、上側連結部分１７の曲率半径Ｒ１が５ｍｍ以上とされるとともに、肩部１３の曲率半径Ｒ２が上側連結部分１７の曲率半径Ｒ１より大きく、かつ４０ｍｍ以上となっていて、これらの上側連結部分１７と肩部１３とが段差なく連なっているので、肩部１３のボトル軸Ｏに対する傾斜角度が低く抑えられ、ボトル１内に正圧が作用したときに、肩部１３が上側連結部分１７を中心にボトル外側に向けて回動する変形を抑制することができる。したがって、ボトル１内に正圧が作用したときに、上側連結部分１７に生ずる応力を抑えることが可能になり、上側連結部分１７にひび割れが生ずるのを抑制することができる。

次に、以上説明した作用効果についての検証試験について説明する。

まず、上側連結部分１７の曲率半径Ｒ１、及び肩部１３の曲率半径Ｒ２のうちの少なくとも一方が異なる、図２及び表１に示されるような、４種類の合成樹脂製ボトル１、２、１０１、１０２について、内圧を０．３８ＭＰａ（３．９ｋｇ／ｃｍ^２）かけたときに、上側連結部分１７に生ずる最大応力値を数値解析により算出した。
４種類の合成樹脂製ボトルのうち、実施例１の合成樹脂製ボトル１、及び比較例の合成樹脂製ボトル１０２では、肩部１３の縦断面視形状を、全長にわたって単一の円弧形状とした。
実施例２の合成樹脂製ボトル２、及び従来例の合成樹脂製ボトル１０１では、下側連結部分２０を、この合成樹脂製ボトル２、１０１の外側に向けて突の曲面状に形成し、当該ボトル２、１０１の縦断面視において、下側連結部分２０の曲率半径Ｒ３を、上側連結部分１７の曲率半径Ｒ１より大きく、かつ肩部１３の曲率半径Ｒ２より小さくした。
以上の構成において、図２に示されるように、実施例１、２の合成樹脂製ボトル１、２の肩部１３は、従来例、比較例の合成樹脂製ボトル１０１、１０２の肩部１３よりも、径方向の内側に位置している。

結果を表１に示す。

実施例１、２の合成樹脂製ボトル１、２では、従来例、比較例の合成樹脂製ボトル１０１、１０２と比べて、上側連結部分１７に生ずる最大応力値が低減できることが確認された。
なお、実施例１、２の合成樹脂製ボトル１、２のうち、下側連結部分２０が、このボトル２の外側に向けて突の曲面状に形成されるとともに、当該ボトル２の縦断面視において、下側連結部分２０の曲率半径Ｒ３が、上側連結部分１７の曲率半径Ｒ１より大きく、かつ肩部１３の曲率半径Ｒ２より小さい実施例２の合成樹脂製ボトル２では、実施例１の合成樹脂製ボトル１より前記最大応力値がさらに低減できることが確認された。

次に、前述した実施例１、従来例、及び比較例の３種類の合成樹脂製ボトル１、１０１、１０２を４本ずつ用意し、それぞれの合成樹脂製ボトル１、１０１、１０２に、ガスボリューム４．５の炭酸水を充填して密封した状態で屋外に置き、１日後、２日後、５日後、７日後、１４日後、及び２８日後に、上側連結部分１７、及びその近傍に、ひび割れが生じているか否かを目視により確認して評価した。
評価に際して、ひび割れが生じていないときを０とし、長さが１ｍｍ以下のひび割れが生じたときを１とし、長さが１ｍｍ以下のひび割れが多数発生したとき、または、長さが１〜５ｍｍのひび割れが生じたときを２とし、長さが１〜５ｍｍのひび割れが多数発生したとき、または、長さが５〜１０ｍｍのひび割れが生じたときを３とし、長さが５〜１０ｍｍのひび割れが多数発生したときを４とし、内容物が漏出する程度の割れが生じたときを５として数値で表した。
結果を表２に示す。
なお、表２には、実施例１、従来例、及び比較例それぞれの合成樹脂製ボトル１、１０１、１０２について４本の平均値を記載した。

その結果、実施例１の合成樹脂製ボトル１では、上側連結部分１７、及びその近傍に、ひび割れが発生せず、従来例、比較例の合成樹脂製ボトル１０１、１０２では、２日後に発生したことが確認された。

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。

例えば前記実施形態では、底部１５として、いわゆるペタロイド形状を示したが、これに限らず適宜変更してもよく、また膨出部１１ｂ、ネックリング１６は設けなくてもよい。

その他、本発明の趣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。

１、２合成樹脂製ボトル
１１口部
１２首部
１３肩部
１４胴部
１５底部
１７上側連結部分（連結部分）
Ｏボトル軸
Ｒ１上側連結部分の曲率半径
Ｒ２肩部の曲率半径

Claims

口部、首部、肩部、胴部及び底部がボトル軸方向に沿ってこの順に連設された合成樹脂製のボトルであって、
前記首部と前記肩部との連結部分は、ボトル内側に向けて突の曲面状に形成され、
前記肩部は、前記首部側から前記胴部側に向かうに従い漸次拡径されるとともに、ボトル外側に向けて突の曲面状に形成され、
このボトルの縦断面視において、前記連結部分の曲率半径が５ｍｍ以上とされるとともに、前記肩部の曲率半径が前記連結部分の曲率半径より大きく、かつ４０ｍｍ以上となっていて、前記連結部分と前記肩部とが段差なく連なっていることを特徴とする合成樹脂製ボトル。