JP2023006520A - 角形ボトル - Google Patents

Abstract

【課題】主壁部における局所的な折れの発生を抑制する。【解決手段】角形ボトル１では、口部１１、肩部１２、胴部１３、および底部１４が、ボトル軸Ｏ方向に沿って上方から下方に向けてこの順に連設され、胴部１３は、ボトル軸Ｏに直交する横断面視が角形状となるように、ボトル軸Ｏ回りに沿う周方向に連結部１７を介して連結された複数の主壁部１５、１６を備え、複数の主壁部１５、１６のうち、少なくとも１つの主壁部１５には、周方向に間隔をあけて配置された一対の凹部１９が配置され、一対の凹部１９の間には、ボトル軸Ｏ方向に延びる突条部２０が形成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、角形ボトルに関する。

従来から、下記特許文献１に記載の角形ボトルが知られている。角形ボトルでは、口部、肩部、胴部、および底部が、ボトル軸方向に沿って上方から下方に向けてこの順に連設されている。胴部は、ボトル軸に直交する横断面視が角形状となるように、ボトル軸回りに沿う周方向に連結部を介して連結された複数の主壁部を備えている。

特許第５２８３８２８号公報

この種の角形ボトルにおいて、外部応力や減圧に起因する局所的な折れ（塑性変形）が主壁部に生じ、復元しない現象が懸念される。なおこの現象は、角形ボトルの薄肉化に伴い顕著となる傾向がある。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、主壁部における局所的な折れの発生を抑制することを目的とする。

＜１＞本発明の一態様に係る角形ボトルは、口部、肩部、胴部、および底部が、ボトル軸方向に沿って上方から下方に向けてこの順に連設され、前記胴部は、ボトル軸に直交する横断面視が角形状となるように、ボトル軸回りに沿う周方向に連結部を介して連結された複数の主壁部を備え、前記複数の主壁部のうち、少なくとも１つの主壁部には、周方向に間隔をあけて配置された一対の凹部が配置され、前記一対の凹部の間には、ボトル軸方向に延びる突条部が形成されている。

主壁部に一対の凹部が配置され、かつ、一対の凹部の間に突条部が形成されている。よって、外部応力や減圧に起因する局所的な折れ（屈曲痕のような塑性変形）が生じようとしても、この外部応力や減圧に伴って主壁部に生じる力を、凹部および突条部の全体で受け止めて、折れの発生を抑制することができる。また、仮に主壁部に径方向の応力が作用したとしても、この応力を主壁部の弾性変形で緩和し、この応力が解除されたときに、凹部および突条部を中心として主壁部を復元変形させ易くすることができる。よって、主壁部に折れが生じるのを抑制することができる。

＜２＞上記＜１＞に係る角形ボトルでは、前記胴部は、ボトル軸に直交する横断面視で長方形状を呈し、前記主壁部は、長辺の主壁部と、短辺の主壁部と、を含み、前記一対の凹部は、少なくとも前記長辺の主壁部に配置されている構成を採用してもよい。

前述のような局所的な折れは、短辺の主壁部よりも長辺の主壁部に生じ易い。そのため、一対の凹部が、長辺の主壁部に配置されていることで、主壁部における局所的な折れの抑制という作用効果が顕著に奏功される。

＜３＞上記＜１＞または＜２＞に係る角形ボトルでは、前記突条部の周方向の大きさは、１．０～６．０ｍｍである構成を採用してもよい。

突条部の周方向の大きさが、１．０～６．０ｍｍである。これにより、角形ボトルの賦形性を確保しつつ、主壁部における局所的な折れの発生を効果的に抑制することができる。すなわち、突条部の周方向の大きさが、１．０ｍｍ未満の場合、突条部の周方向の大きさが狭くなりすぎ、金型内において延伸された樹脂が入り込み難く、樹脂が金型内面まで到達し難くなる。一方、突条部の周方向の大きさが、６．０ｍｍ超の場合、主壁部に局所的な折れが生じやすくなる。

＜４＞上記＜１＞から＜３＞のいずれか１項に係る角形ボトルでは、前記一対の凹部それぞれの深さは、０．５～３ｍｍである構成を採用してもよい。

一対の凹部それぞれの深さが、０．５～３ｍｍである。これにより、主壁部における局所的な折れの発生を効果的に抑制することができる。すなわち、一対の凹部それぞれの深さが、０．５ｍｍ未満の場合、および、３ｍｍ超の場合、いずれの場合であっても、主壁部に局所的な折れが生じやすくなる。

＜５＞上記＜１＞から＜４＞のいずれか１項に係る角形ボトルでは、前記一対の凹部それぞれのボトル軸方向の大きさは、１．０～１２．０ｍｍである構成を採用してもよい。

一対の凹部それぞれのボトル軸方向の大きさが、１．０～１２．０ｍｍである。これにより、主壁部における局所的な折れの発生を効果的に抑制することができる。すなわち、一対の凹部それぞれのボトル軸方向の大きさが、１．０ｍｍ未満の場合、および、１２ｍｍ超の場合、いずれの場合であっても、主壁部に局所的な折れが生じやすくなる。

＜６＞上記＜１＞から＜５＞のいずれか１項に係る角形ボトルでは、前記一対の凹部それぞれの周方向の大きさは、前記一対の凹部が配置された前記主壁部の周方向の大きさに対して、７．５％以上である構成を採用してもよい。

一対の凹部それぞれの周方向の大きさが、一対の凹部が配置された主壁部の周方向の大きさに対して、７．５％以上である。これにより、主壁部における局所的な折れの発生を効果的に抑制することができる。すなわち、一対の凹部それぞれの周方向の大きさが、一対の凹部が配置された主壁部の周方向の大きさに対して、７．５％未満の場合、主壁部に局所的な折れが生じやすくなる。

＜７＞上記＜１＞から＜６＞のいずれか１項に係る角形ボトルでは、前記一対の凹部は、互いに同等の形状で、かつ、同等の大きさである構成を採用してもよい。

一対の凹部が、互いに同等の形状で、かつ、同等の大きさである。これにより、主壁部における局所的な折れの発生を効果的に抑制することができる。

本発明によれば、主壁部における局所的な折れの発生を抑制することができる。

本発明の第１実施形態に係る角形ボトルの正面図である。 図１に示す角形ボトルの要部を拡大した図である。 本発明の第２実施形態に係る角形ボトルの正面図である。 図３に示す角形ボトルの要部を拡大した図である。

（第１実施形態）
以下、図１および図２を参照し、本発明の第１実施形態に係る角形ボトル１について説明する。
角形ボトル１は、図１に示されるように、口部１１、肩部１２、胴部１３、および底部１４が、ボトル軸Ｏ方向（上下方向）に沿って上方から下方に向けてこの順に連設されて構成されている。
以下、上下方向から見て、ボトル軸Ｏに交差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。

なお、角形ボトル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、例えば、ポリエチレンテレフタレート、若しくはポリプロピレンなどの合成樹脂材料で一体に形成されている。口部１１には、図示しないキャップが装着される。
角形ボトル１の内容積は、例えば２００ｍｌ以上４０００ｍｌ以下の内容物が充填される大きさとなっている。図示の例では、角形ボトル１は、１０００ｍｌの内容物が充填されるのに用いられる大きさとなっている。

胴部１３は、ボトル軸Ｏに直交する横断面視が角形状となるように、周方向に連結部１７を介して連結された複数の主壁部１５、１６を備えている。本実施形態では、胴部１３は、ボトル軸Ｏに直交する横断面視で長方形状を呈し、長辺を形成する第１主壁部１５と、短辺を形成する第２主壁部１６と、が連結部１７を介して連設されて構成されている。なお、肩部１２および底部１４も、胴部１３と同様に、ボトル軸Ｏに直交する横断面視で長方形状を呈する。

各主壁部１５、１６の外周面はそれぞれ、ボトル軸Ｏに直交する横断面視でほぼ真直ぐ延びている。
各連結部１７は、周方向に幅を有し、上下方向に延びる帯状に形成されている。各連結部１７は、周方向に複数の壁（図示の例では３つの壁）が並ぶことで構成されていてもよく、周方向に複数の壁が並ばず、周方向に連続する単一の壁によって構成されていてもよい。各連結部１７を構成する前記壁の外周面はそれぞれ、ボトル軸Ｏに直交する横断面視でほぼ真直ぐ延びていてもよく、径方向の外側に向けて凸となる曲線状に形成されていてもよい。

第１主壁部１５における上下方向の中央には、横凹リブ１８が設けられている。横凹リブ１８は径方向の内側に窪んでいる。横凹リブ１８は、第１主壁部１５の周方向の全長にわたって延びている。横凹リブ１８は、第１主壁部１５を周方向に横断している。
第１主壁部１５において横凹リブ１８よりも下方に位置する部分には、一対の凹部１９が設けられている。一対の凹部１９は、周方向に間隔をあけて配置されている。一対の凹部１９はそれぞれ、径方向の内側に窪んでいる。

図２に示すように、一対の凹部１９は、上下方向に同等の位置に配置されている。一対の凹部１９は、互いに同等の形状で、かつ、同等の大きさである。ここで、一対の凹部１９は、互いに同等の形状で、かつ、同等の大きさであることは、一対の凹部１９それぞれの平面視における二次元としての形状や大きさが同等であるだけでなく、一対の凹部１９それぞれの深さ方向も含む三次元としての形状や大きさが同等であることを意味する。

各凹部１９は、第１主壁部１５の正面視において、上下方向および周方向に延びる矩形状（長方形状）である。各凹部１９は、上下方向より周方向に長い。図示の例では、各凹部１９の上下方向の大きさＬ１は、各凹部１９の周方向の大きさＬ２の半分超である。各凹部１９の上下方向の大きさＬ１（高さ）は、１．０～１２．０ｍｍである。各凹部１９の周方向の大きさＬ２（幅）は、第１主壁部１５の周方向の大きさＬ３（幅）に対して、７．５％以上である。

各凹部１９の底面１９ａは、平面状であり、ボトル軸Ｏに直交する横断面視で直線状を呈する。各凹部１９の深さは、各凹部１９の全域にわたって同等である。各凹部１９の深さは、０．５～３ｍｍである。

そして本実施形態では、一対の凹部１９の間には、上下方向に延びる突条部２０が形成されている。突条部２０は、第１主壁部１５の周方向の中央に配置されている。突条部２０は、第１主壁部１５の正面視において、上下方向および周方向に延びる矩形状（長方形状）である。突条部２０は、周方向より上下方向に長い。突条部２０の上下方向の大きさは、凹部１９の上下方向の大きさＬ１と同等である。突条部２０の周方向の大きさＬ４（幅）は、１．０～６．０ｍｍである。なお、突条部２０の周方向の大きさＬ４とは、突条部２０の頂面２０ａの周方向の大きさを意味する。

頂面２０ａは、平面状であり、ボトル軸Ｏに直交する横断面視で直線状を呈する。図示の例では、頂面２０ａは、第１主壁部１５の表面と面一であり、突条部２０の高さは、凹部１９の深さと同等である。しかしながら、例えば、頂面２０ａが、第１主壁部１５の表面に対して、径方向の内側に位置していてもよい。この場合、突条部２０の高さ（頂面２０ａから底面１９ａまでの距離）が、凹部１９の深さ（第１主壁部１５の表面から底面１９ａまでの距離）よりも短くなる。また頂面２０ａが、前記横断面視で、径方向の外側に凸となる半円状（円弧状）を呈してもよい。

なお本実施形態では、横凹リブ１８、一対の凹部１９、突条部２０は、２つの第１主壁部１５の両方に設けられている。しかしながら、横凹リブ１８、一対の凹部１９、突条部２０は、２つの第１主壁部１５のうちの一方のみに設けられていてもよい。
また図示の例では、第１主壁部１５における一対の凹部１９の下方に、第１主壁部１５の正面視において環状をなす環状溝がある。しかしながら、この環状溝は無くてもよい。さらに、第１主壁部１５において横凹リブ１８よりも上方に位置する部分にも、第１主壁部１５の正面視において環状をなす環状溝がある。しかしながら、この環状溝も無くてもよい。

以上説明したように、本実施形態に係る角形ボトル１によれば、第１主壁部１５に一対の凹部１９が配置され、かつ、一対の凹部１９の間に突条部２０が形成されている。よって、外部応力や減圧に起因する局所的な折れ（屈曲痕のような塑性変形）が生じようとしても、この外部応力や減圧に伴って第１主壁部１５に生じる力を、凹部１９および突条部２０の全体で受け止めて、折れの発生を抑制することができる。また、第１主壁部１５に径方向の応力が作用したとしても、この応力を第１主壁部１５の弾性変形により緩和し、この応力が解除されたときに、凹部１９および突条部２０を中心として第１主壁部１５を復元変形させ易くすることができる。よって、第１主壁部１５に局所的な折れが生じるのを抑制することができる。

前述のような局所的な折れは、短辺の主壁部である第２主壁部１６よりも長辺の主壁部である第１主壁部１５に生じ易い。そのため、一対の凹部１９が、第１主壁部１５に配置されていることで、第１主壁部１５における局所的な折れの抑制という作用効果が顕著に奏功される。
さらに、前述のような局所的な折れは、各主壁部１５、１６の周方向の中央に生じ易い。そのため本実施形態のように、突条部２０が、第１主壁部１５の周方向の中央に配置されていることで、第１主壁部１５における局所的な折れの抑制という作用効果が顕著に奏功される。

突条部２０の周方向の大きさＬ４が、１．０～６．０ｍｍである。これにより、角形ボトル１の賦形性を確保しつつ、第１主壁部１５における局所的な折れの発生を効果的に抑制することができる。すなわち、突条部２０の周方向の大きさＬ４が、１．０ｍｍ未満の場合、突条部２０の周方向の大きさＬ４が狭くなりすぎ、金型内において延伸された樹脂が入り込み難く、樹脂が金型内面まで到達し難くなる。一方、突条部２０の周方向の大きさＬ４が、６．０ｍｍ超の場合、第１主壁部１５に局所的な折れが生じやすくなる。

一対の凹部１９それぞれの深さが、０．５～３ｍｍである。これにより、第１主壁部１５における局所的な折れの発生を効果的に抑制することができる。すなわち、一対の凹部１９それぞれの深さが、０．５ｍｍ未満の場合、および、３ｍｍ超の場合、いずれの場合であっても、第１主壁部１５に局所的な折れが生じやすくなる。

一対の凹部１９それぞれの上下方向の大きさＬ１が、１．０～１２．０ｍｍである。これにより、第１主壁部１５における局所的な折れの発生を効果的に抑制することができる。すなわち、一対の凹部１９それぞれの上下方向の大きさＬ１が、１．０ｍｍ未満の場合、および、１２ｍｍ超の場合、いずれの場合であっても、第１主壁部１５に局所的な折れが生じやすくなる。

一対の凹部１９それぞれの周方向の大きさＬ２が、第１主壁部１５の周方向の大きさＬ３に対して、７．５％以上である。これにより、第１主壁部１５における局所的な折れの発生を効果的に抑制することができる。すなわち、一対の凹部１９それぞれの周方向の大きさＬ２が、第１主壁部１５の周方向の大きさＬ３に対して、７．５％未満の場合、第１主壁部１５に局所的な折れが生じやすくなる。

一対の凹部１９が、互いに同等の形状で、かつ、同等の大きさである。これにより、第１主壁部１５における局所的な折れの発生を効果的に抑制することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る角形ボトル１Ａを、図３および図４を参照して説明する。
なお、この第２実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。

図３および図４に示すように、本実施形態に係る角形ボトル１Ａでは、一対の凹部１９が、上下方向に２組設けられている。各凹部１９の上下方向の大きさＬ１は、第１実施形態に係る角形ボトル１の各凹部１９の上下方向の大きさＬ１に比べて小さくなっている。図示の例では、各凹部１９の上下方向の大きさＬ１は、各凹部１９の周方向の大きさＬ２の半分未満である。

なお、本発明の技術的範囲は前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。

一対の凹部１９が、第２主壁部１６に配置されていてもよい。本発明は、一対の凹部１９が、複数の主壁部１５、１６のうちの少なくとも１つの主壁部１５、１６（好ましくは第１主壁部１５）に配置された構成を適宜採用することができる。
突条部２０の周方向の大きさＬ４が、１．０ｍｍ未満でも６．０ｍｍ超でもよい。
各凹部１９の深さが、０．５ｍｍ未満でも３ｍｍ超でもよい。
各凹部１９の上下方向の大きさＬ１が、１．０ｍｍ未満でも１２ｍｍ超でもよい。
各凹部１９の周方向の大きさＬ２が、一対の凹部１９が配置された主壁部１５、１６の周方向の大きさＬ３に対して、７．５％未満でもよい。
一対の凹部１９が、互いに同等の形状でなくてもよい。一対の凹部１９が、互いに同等の大きさでなくてもよい。
角形ボトル１が、四角ボトルでなくてもよい。例えば、横断面視で六角形状をなすボトルであってもよい。

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施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、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

次に、前記実施形態の角形ボトルの作用効果について検証試験を実施した。

検証試験では、実施例１、実施例２、比較例１、比較例２の４つの角形ボトルを準備した。
実施例１の角形ボトルは、第１実施形態に係る角形ボトル１と同様の構成である。
実施例２の角形ボトルは、第２実施形態に係る角形ボトル１Ａと同様の構成である。
比較例１の角形ボトルは、第１実施形態に係る角形ボトル１において、一対の凹部１９を除外した構成である。
比較例２の角形ボトルは、第１実施形態に係る角形ボトル１において、突条部２０を排除し、一対の凹部１９がつながり、上下方向よりも周方向に長い１つの凹部を配置した構成である。

検証試験では、これらの実施例１、２および比較例１、２それぞれの角形ボトルを、まず、内部が空の状態で、第１主壁部が上方を向くように横倒しした。この状態で、突条部の中央を、押圧治具の後述する球体によって上方から１００ｍｍ／ｓｅｃの速度で押圧した。押圧治具としては、棒の先端に球体がついた治具を採用した。球体の直径は２０ｍｍである。
この条件で、実施例１については突条部の上下方向および周方向の中央、実施例２については、４つの凹部を区画する十字状となる突条部の中央、比較例１及び２については、実施例１と同様の位置を５ｍｍ押し込んだ後、押圧を解除した。その後、折れ変形（折れ皺）の有無を確認した。

その結果、実施例１、２の角形ボトルでは、折れ変形は生じなかった。一方、比較例１、２の角形ボトルでは、折れ皺が発生した。以上から、実施例１、２の角形ボトルの主壁部における折れの発生が抑制されることが確認された。

１、１Ａ 角形ボトル
１１ 口部
１２ 肩部
１３ 胴部
１４ 底部
１５、１６ 主壁部
１７ 連結部
１９ 凹部
２０ 突条部
Ｏ ボトル軸

Claims (7)

1. 口部、肩部、胴部、および底部が、ボトル軸方向に沿って上方から下方に向けてこの順に連設され、
   前記胴部は、ボトル軸に直交する横断面視が角形状となるように、ボトル軸回りに沿う周方向に連結部を介して連結された複数の主壁部を備え、
   前記複数の主壁部のうち、少なくとも１つの主壁部には、周方向に間隔をあけて配置された一対の凹部が配置され、
   前記一対の凹部の間には、ボトル軸方向に延びる突条部が形成されている、角形ボトル。
2. 前記胴部は、ボトル軸に直交する横断面視で長方形状を呈し、
   前記主壁部は、長辺の主壁部と、短辺の主壁部と、を含み、
   前記一対の凹部は、少なくとも前記長辺の主壁部に配置されている、請求項１に記載の角形ボトル。
3. 前記突条部の周方向の大きさは、１．０～６．０ｍｍである、請求項１または２に記載の角形ボトル。
4. 前記一対の凹部それぞれの深さは、０．５～３ｍｍである、請求項１から３のいずれか１項に記載の角形ボトル。
5. 前記一対の凹部それぞれのボトル軸方向の大きさは、１．０～１２．０ｍｍである、請求項１から４のいずれか１項に記載の角形ボトル。
6. 前記一対の凹部それぞれの周方向の大きさは、前記一対の凹部が配置された前記主壁部の周方向の大きさに対して、７．５％以上である、請求項１から５のいずれか１項に記載の角形ボトル。
7. 前記一対の凹部は、互いに同等の形状で、かつ、同等の大きさである、請求項１から６のいずれか１項に記載の角形ボトル。

Images