JP4804264B2 - 把手付きプラスチックボトル - Google Patents

Description

本発明は、把手付きプラスチックボトルに関し、詳しくは、ブロー成形ボトルのボトル本体の上部側面に形成した把手取付用凹部に、別体の把手を取り付けた把手付きプラスチックボトルに関する。

プラスチックボトルは、大型化すると取り扱いが不便になるため、ボトル本体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等として使用されている。ところが、ポリエチレンテレフタレートのようなポリエステル樹脂製ボトルにおいては、把手をボトル本体と一体成形するのが困難なため、ブロー成形したボトル本体の上方に把手取付用凹部を形成し、この凹部に別体の把手を嵌着したボトルが使用されている。さらにボトルの剛性や座屈強度を向上させるために、ボトル本体の適所に補強用突起や凹凸を設けることが行われている（例えば、特許文献１参照。）。

従来、図５及び図６に示すような大型の把手付きプラスチックボトル１を製造する場合、ポリエチレンテレフタレートのようなポリエステル樹脂製のプリフォームを延伸し、適温に加熱してから金型内にセットし、円筒状のボトルをブロー成形するとともに、ボトル本体１０の上部側面に把手取付用凹部１２を成形し、該凹部１２の湾曲凸面１３に上下取付腕の先端を埋没させて取り付けていた。
特開平８−１１３２４３号公報

しかしながら、内容積が１．８Ｌ程度の大型の把手付きプラスチックボトルは、ブロー成形したときに延伸倍率が高い領域は肉薄となるため、この肉薄となった部分に上方から垂直荷重が加わったとき、座屈変形し易いということがある。

このため、この従来のプラスチックボトルに醤油やミリン等を充填密封してから段ボール箱に箱詰めし、この段ボール箱を上下複数段に亘って積み重ねて保管する場合やトラック等で輸送するとき、下段に積載された段ボール箱内のプラスチックボトルが座屈変形することがあった。すなわち、段ボール箱にプラスチックボトルを箱詰めしてフラップ（上蓋）を閉じたとき、プラスチックボトルの上端部が段ボール箱のフラップ下面に当接した状態となると、上段に積載した段ボール箱の荷重が下段の段ボール箱に加わるため、下段の段ボール箱に箱詰めされたプラスチック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。

この座屈現象を図５及び図６に基づいて説明すると、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１２の湾曲凸面１３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１３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２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１３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る。

そこで本発明は、把手取付用凹部を形成する湾曲凸面の両側縁部の剛性を確保し、把手の下部、つまり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前記把手取付用凹部が座屈変形することのない把手付きプラスチックボトルを提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、ブロー成形した円筒状のボトル本体の上部側面に把手取付用凹部を形成し、該凹部内に把手を取り付けた把手付きプラスチックボトルにおいて、前記把手取付用凹部の壁面を両側縁部から中央に向かって緩やかに膨出した湾曲凸面に形成し、前記把手の上部取付腕が取り付けられた下方に膨出突起を設けるとともに、下部取付腕が取り付けられた上方に膨出突起を設け、また湾曲凸面の両側縁部近傍に上下方向に延びる補強用リブを設けたことを特徴としている。

本発明の把手付きプラスチックボトルは、把手が取り付けられる凹部の壁面を両側縁部から中央に向かって緩やかに膨出した湾曲凸面に形成し、該湾曲凸面の把手が取り付けられた中央の上下位置に膨出突起を設けたので、把手が把手取付凹部の壁面にしっかりと固定されるとともに、湾曲凸面が補強されて剛性が高まる。また、湾曲凸面の両側縁部近傍に上下方向に延びる補強用リブを設けたので、湾曲凸面の両側縁部が補強されて剛性が高まるとともに、把手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ため、上方から加わる垂直荷重によって把手取付用凹部が座屈変形するのを防止できる。

図１乃至図４は、本発明の把手付きプラスチックボトルの一形態例を示すもので、図１はプラスチックボトルの正面図、図２は図１のII-II断面図、図３は図１のIII-III断面図、図４はプラスチックボトルの側面図である。

この把手付きプラスチックボトル１は、ポリエステル樹脂、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂からなるプリフォームをブロー成形して得られた円筒状のボトル本体１０と、該ボトル本体１０とは別体に成形された把手２とで形成されている。ボトル本体１０の中央部には周方向に連続する環状凹溝１１が設けられており、該環状凹溝１１によってボトル本体１０が補強されるとともに、上下に２分されている。ボトル本体１０の上部側面には、把手２を取り付けるための把手取付用凹部１２が形成されている。把手取付用凹部１２の深さは、ボトル本体１０の最大外径部の直径の１／４〜１／３に設定するのが好ましい。例えば、高さが３１０ｍｍ、最大外径寸法Ｄ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１２の深さを３０ｍｍ前後に設定すると手で把手２が握り易くなる。

把手２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２１の上下両端部から水平方向に延びる支持腕２２Ａ、２２Ｂが設けられている。上下の支持腕２２Ａ、２２Ｂの先端には上方に突出した係合部２３Ａ、２３Ｂが設けられており、それぞれの係合部２３Ａ、２３Ｂがボトル本体１０の把手取付用凹部１２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１２の壁面が上下の支持腕２２Ａ、２２Ｂの先端部を覆うとともに、その先端から上方に突出した支持腕２２Ａ、２２Ｂに絡み付くようにして把手取付用凹部１２に把手２が取り付けられている。

前記取付用凹部１２の壁面は、その両側縁部から中央に向かって緩やかに膨出した湾曲凸面１３に形成されており、前記把手２が取り付けられた湾曲凸面１３の上下位置にこぶ状に膨らんだ膨出突起１３Ａ、１３Ｂが設けられている。すなわち、上部支持腕２２Ａが取り付けられた部分の下方に膨出突起１３Ａが設けられるとともに、下部支持腕２２Ｂが取り付けられた部分の上方に膨出突起１３Ｂが設けられおり、上下双方の膨出突起１３Ａ、１３Ｂによって把手２を支持する湾曲凸面１３が補強されている。なお、この膨出突起１３Ａ、１３Ｂは、上下に連続して設けることもできる。

湾曲凸面１３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１３Ｃが形成されており、湾曲凸面１３の両側縁部と接近する隆起面１３Ｃの段差部によって上下方向に延びる補強用リブ１３Ｄがそれぞれ形成されている。この補強用リブ１３Ｄは湾曲凸面１３を補強して、上方から加わる垂直荷重によって湾曲凸面１３が座屈変形するのを防止するものであって、把手２の取付位置の上下が膨出突起１３Ａ、１３Ｂによって補強されていることと相俟って、湾曲凸面１３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ている。

ボトル上部の裏面、すなわち、把手取付用凹部１２の反対面は、部分円筒壁面１４と左右の傾斜壁面１５，１５とによって形成されており、左右の傾斜壁面１５，１５はその両側が水平方向に対して若干外側に折曲して上下に対する剛性が確保されている。そして、各傾斜壁面１５の側端は部分円筒壁面１６を介して前記湾曲凸面１３の両側縁部と接続しており、両部分円筒壁面１６には上下方向に延びる凸状リブ１６Ａがそれぞれ設けられている。凸状リブ１６Ａは部分円筒壁面１６の剛性を確保するものであって、比較的肉薄となった部分円筒壁面１６は凸状リブ１６Ａによって効果的に補強され、上下方向に対する座屈強度が確保されている。ボトル本体１０の上部は、円錐状の縮径部１７となっており、その上端は開口した口部１７Ａとなっている。

ボトル本体１０の環状凹溝１１より下部には、その上部と底部近傍の二箇所に、外方に膨出して最大外径部Ｄとなる環状リブ１８が形成されている。この環状リブ１８には円弧状に凹んだ凹面１８Ａが周方向に繰り返し連続して設けられており、該凹面１８Ａによって環状リブ１８の座屈強度が確保され、ボトル搬送時に隣接するボトル同士が接触してもボトル側壁が座屈変形しないようになっている。また、上下の環状リブ１８の間には、細溝からなる環状凹溝１９が上下ほぼ等間隔に４本設けられており、これら環状凹溝１９によって円筒状のボトル本体１０の下部が扁平状に変形しないように補強されている。

次に、把手取付用凹部の湾曲凸面に膨出突起と補強用リブを設けた本形態例のボトルと、前記膨出突起と補強用リブを設けない従来例のボトルについて、充填直後に測定したボトルの座屈強度と積載試験の結果を表１に示す。尚、本形態例と従来例のボトルとは、ブロー成形したポリエチレンテレフタレート製ボトルであって、高さ３１０ｍｍ、最大外径寸法１０６ｍｍ、内容積１８８５ｍｌ、湾曲凸面の両側縁部の肉厚は０．３ｍｍであった。

ボトルの座屈強度は、７０℃の内容液をボトルに充填密封（充填完了位置：天面から３２ｍｍ）した直後に測定した５本の平均値を示した。

積載試験は、７０℃の内容液を充填密封した直後のボトルを製品箱に６本箱詰めしてフラップ（上蓋）を閉じ、その製品箱上に、充填ボトル６本入りの同じ製品箱を１ケース載せ、その上に積載荷重となる重りを載せて２４時間放置した後、下段の製品箱に箱詰めされたボトルの外観を確認した。

評価結果 ○：把手取付用凹部に変形無し
△：把手取付用凹部に変形はあるが座屈痕（折れ痕）のないボトルが発生
×：把手取付用凹部が座屈したボトルが発生
製品箱仕様 箱の包装形態：Ａフルート
材質：Ｃ６／ＳＣＰ１６０／Ｋ５
内寸法：縦３２９×横２１９×高さ３３１（ｍｍ）

表１から明らかなように、把手取付用凹部の湾曲凸面に膨出突起と補強用リブとを設けた本形態例のボトルは、従来のボトルよりも座屈強度が大幅に改善され、箱詰めして上下に積み重ねて保管したとき、下段の箱に箱詰めされたボトルが座屈変形しないことが分かる。

なお、本発明の補強用リブは、上述の形態例に限らず、湾曲凸面の両側縁部近傍の左右対称位置に上下方向に延びる凹凸条を２本以上設けて補強用リブとすることも可能である。

本発明の一形態例を示すプラスチックボトルの正面図である。 図１のII-II断面図である。 図１のIII-III断面図である。 同じくプラスチックボトルの側面図である。 従来のプラスチックボトルを示す側面図である。 図５のVI−VI断面図である。

符号の説明

１…把手付きプラスチックボトル、１０…ボトル本体、１２…把手取付用凹部、１３…湾曲凸面、１３Ａ、１３Ｂ…膨出突起、１３Ｃ…隆起面、１３Ｄ…補強用リブ、２…把手、２１…把手本体、２２Ａ、２２Ｂ…支持腕

Claims (1)

1. ブロー成形した円筒状のボトル本体（１０）の上部側面に把手取付用凹部（１２）を形成し、該凹部（１２）内に把手（２）を取り付けた把手付きプラスチックボトルにおいて、前記把手取付用凹部（１２）の壁面を両側縁部から中央に向かって緩やかに膨出した湾曲凸面（１３）に形成し、前記把手（２）の上部取付腕（２２Ａ）が取り付けられた下方に膨出突起（１３Ａ）を設けるとともに、下部取付腕（２２Ｂ）が取り付けられた上方に膨出突起（１３Ｂ）を設け、また湾曲凸面（１３）の両側縁部近傍に上下方向に延びる補強用リブ（１３Ｄ）を設けたことを特徴とする把手付きプラスチックボトル。

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