JP5028725B2 - プラスチックボトル - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブロー成形されるプラスチックボトルに関し、特にパーティングライン上に樹脂溶着部が存在しているプラスチックボトルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のプラスチックボトルとしては、たとえば図６および図７に示すような構成となっている。
すなわち、このプラスチックボトル１００は、ボトル本体１０１上面が左側の上段部１０２と右側の下段部１０３との２段構成となっており、上段部１０２に内容物を注出するためのノズル部１０４が設けられている。上段部１０２と下段部１０３間には、上段側から下段側に傾斜する傾斜部１０５が設けられている。
また、ボトル本体１０１には、ボトルを持ち上げるためのハンドル部が設けられている。このハンドル部１０６とボトル本体１０１上面との間には、手を入れるための空間部があり、ハンドル部１０６の一端が上段部１０２に固定され、他端が下段部１０３に固定されていた。
【０００３】
プラスチックボトル１００はブロー成形により成形されるもので、不図示のチューブ状のパリソンを一対の金型で挟んでエアを吹きこむことにより所定形状に成形されるが、ハンドル部１０６とボトル本体１０１上面との間の空間を形成するために、ボトル本体１０１上面のハンドル部１０６に対向する部分には、パーティングライン１０７に沿って樹脂溶着部１０８が形成されている。樹脂溶着部１０８は、成形時に金型によって挟み付けられてシールされた跡である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし従来のプラスチックボトルにあっては、樹脂溶着部１０８は他の部位に比べて弱く、圧縮や積載時及び落下時にボトル内圧が上昇することにより、樹脂溶着部１０８に亀裂が入るおそれがある。
特に、図示例のボトルの場合には、傾斜部１０５と下段部１０３が屈曲しており、屈曲部１０９の曲率が最も大きくなる屈曲線１０９ａに応力が集中する。この屈曲部１０９が樹脂溶着部１０８を横切って形成されているので、内圧上昇時に、屈曲線１０９ａ上で最も弱い樹脂溶着部１０８と屈曲線１０９ａの交点付近に亀裂が入りやすく、破損するおそれがある。
【０００５】
本発明は上記した従来技術の問題点を解決するためになされたもので、パーティングラインに沿う樹脂溶着部の強度向上を図り得るプラスチックボトルを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明にあっては、ボトル本体のパーティングライン上に樹脂溶着部を有するプラスチックボトルにおいて、
前記樹脂溶着部は、凸条の接合部と、該凸条の接合部の両側に形成される溝とによって構成され、
前記樹脂溶着部より幅が広い所定幅の領域が、パーティングラインに沿ってボトル外方に向かって凸形状に突出する凸形状部となっており、前記樹脂溶着部は凸形状部の頂部に設けられる構成で、
前記凸形状部の前記パーティングラインと直交する方向の断面形状が円弧状となっていることを特徴とする。
凸形状部は、樹脂溶着部が応力集中部に設けられている箇所に設けることが好ましい。
特に、上記応力集中部が屈曲部で、屈曲部が樹脂溶着部を横切る構成となっている箇所に設けることが効果的である。
たとえば、ボトル本体にはハンドル部が設けられ、樹脂溶着部がボトル本体のハンドル部と対向する部分に設けられている場合に好適である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
図１乃至図５は、本発明の実施の形態に係るプラスチックボトルを示している。
すなわち、このプラスチックボトル１は、ボトル本体２と、ボトル本体２上面から突出するノズル部３と、ノズル部３に隣接して設けられるハンドル部４と、を備えている。
ボトル本体２はほぼ直方体形状の中空体で、胴部５と、胴部５の下端に続く底部６と、胴部５の上端に続くボトル本体上面を構成する肩部７と、を備えている。
【０００８】
胴部５は角を丸めた中空の断面四角形状で、底部６と肩部７は胴部５より一回り大きく、胴部５上端と肩部７との境界部、および胴部５下端と底部６との境界部には水平の段差部５１，５２が形成され、ボトル側面の剛性が高められている。さらに、胴部５，底部６および肩部７の側面には廃棄時にボトルの折り畳みを容易にするための折り畳みリブ８が設けられている。
肩部７は、一側（図１中左側）が高く他側（図１中右側）が低い２段構成で、上段部９と、下段部１０と、上段部９から下段部１０に傾斜する傾斜部１１とから構成されている。上段部９，傾斜部１１および下段部１０ともに全体的に丸みが付けられており、上段部９に頂部にノズル部３が設けられ、上段部９のノズル部３付け根位置から下段部１０に向けてハンドル部４が掛け渡されている。ノズル部３の上半部外周には雄ねじ３１が設けられ、下半部にハンドル部４の一端が接続されている。ノズル部３とハンドル部４は肩部７上面の中心線Ｏ上に位置する（図１（Ａ），図５（Ａ）参照）。
【０００９】
ハンドル部４は、一端が下段部１０上面に固定され他端が上段部９に向けて斜め上方に延びる円弧状の握り部４１と、上段部９に固定される固定筒部４２と、この固定筒部の一端と握り部４１の一端を連結する連結部４３と、を備えている。
握り部４１の断面形状は断面略Ｄ字形状で、指が当たる内周面が円弧状で、外周面が直線状に成形されており、下段部１０との固定端部外周面は肩部７の右側壁に連続しており（図１（Ａ），図２参照）、固定端部側面と下段部１０上面間にはアールＲが付けられている（図１（Ａ），図３参照）。
【００１０】
このプラスチックボトルは、不図示のパリソンを一対の金型で挟んでエアを吹きこむブロー成形によって成形されるもので、金型は、図５（Ａ）に示す中心線Ｏに対して、左右に分割されており、肩部７上面のハンドル部４と対向する部位には、パーティングラインＰＬに沿って樹脂溶着部１２が形成されている。樹脂溶着部１２は、成形時に金型によって挟み付けられてシールされた跡であり、図１（Ｂ）に示すように、断面略Ｗ字形状で、接合端同士がボトル外方に若干突出するように接合された接合部１２ａと、接合部１２ａの両側に形成される溝１２ｂ，１２ｂとにより構成されている。
接合部１２ａは凸条に形成されるために溶着面積が大きく、接合対向部分の溶着接合が強固である。この凸条の接合部１２ａが全体としてパーティングラインＰＬに沿った補強リブを構成する。そして、溝１２ｂ，１２ｂは接合部１２ａの両側に沿って形成される。溝１２ｂ，１２ｂは接合部１２ａが他の物体と当接するときに生じる衝撃力を緩和するため、あるいは他の物体との当接を回避するためのものである。ハンドルの内外側面やボトル底部のように、他の物体と当接する可能性の高い部分については、溝１２ｂ，１２ｂの深さを接合部１２ａの凸条の高さを等しくするか、あるいは大きくすることによって、接合部１２ａの突出を避けた方がよい。
この樹脂溶着部１２を含む所定幅の領域が、パーティングラインＰＬに沿って、ボトル外方に向かって凸形状に突出する凸形状部１３となっている。
また、凸形状部１３のパーティングラインＰＬと直交する方向の断面形状は、図１（Ｂ）に示すように、パーティングラインＰＬに対して左右対称の円弧状で、パーティングラインＰＬ部分を頂点として、左右のすそ野部分がなだらかに傾斜して肩部７上面に連続している。この凸形状部１３は、樹脂溶着部１２に対して十分に幅が広く、凸形状部１３の頂部に樹脂溶着部１２が形成されている。
なお、樹脂溶着部１２を含む所定幅の領域が、パーティングラインＰＬに沿って、ボトル内方に向かって窪む凹形状としてもよいが、成形品を金型から取り出す時に、金型がプラスチック成形品に干渉して成形品を傷つけるあるいは破損してしまうため、ボトル外方に向かって凸形状に突出する凸形状部１３とした方が好ましい。
【００１１】
凸形状部１３は、パーティングラインＰＬに沿って所定長さだけ、この実施の形態では、応力集中部としての屈曲部１４から上段部９側に向けて傾斜部１１の全長にわたって延びている。凸形状部１３が形成される肩部７の傾斜部１１はなだらかな円弧状に形成されており、凸形状部１３についても傾斜部１１に倣ってアーチ形状に湾曲している。
この凸形状部１３の反ノズル側の端部は、断面円弧状のハンドル部４の握り部４１の内周面に連続的に接続され、ノズル側端部１３ａは上段部９に接続されている。
また、凸形状部１３のノズル側端部１３ａの稜線には、上記したハンドル部４の固定筒部４２の下側縁が連結片４２ａを介して連結されている。
【００１２】
なお、プラスチックボトルの材質は、たとえば図１（Ｂ）に示すように、内外層の一対のポリエチレン等のバージン層１ａ，１ｂによってエチレン・ビニルアルコール共重合体等のバリア層１ｃとポリエチレン主体のリプロ層（再生樹脂層）１ｄが挟まれるようなサンドイッチ構造で、気体遮蔽用のバリア層１ｃが外層のバージン層１ａとリプロ層１ｄ間に接着層１ｅ，１ｅを介して積層された構成となっている。
【００１３】
本実施の形態のプラスチックボトルによれば、落下時の衝撃や、積載による圧縮、衝撃的な内圧上昇があっても、パーティングラインＰＬ上の樹脂溶着部１２が凸形状部１３上に設けられているので、剛性が高く、応力集中が緩和される。
特に、パーティングラインＰＬと屈曲部１４の屈曲線１４ａとの交点への応力集中が緩和される。
また、凸形状部１３の断面形状も円弧形状で、すそ野もなだらかな曲線状としているので、応力が分散される。
特に、ハンドル部４の付け根位置にあり、ハンドル部４を持ってボトルを持ち上げている状態では、ハンドル部４の付け根に重量がかかるが、凸形状部１３がハンドル部４内周に連続するように構成されているので、重量が凸形状部１３全体に分散され、凸形状部１３から肩部７および胴部５に分散され、応力集中を防止される。
因みに、本発明のボトルの内圧強度と凸形状部を設けない通常ボトルの内圧強度を、数値解析により比較したところ、通常ボトルでは屈曲線上に応力が集中し、最大応力が１９．４Ｍｐａであったのに対し、本発明を適用したボトルでは、応力が集中せず、最大応力値は４．８ＭＰａであった。
なお、このプラスチックボトルには、樹脂溶着部としては、図５（Ａ）に示すように、ハンドル部外周面に設けられる樹脂溶着部１７、図５（Ｂ）に示すように底部下面に設けられる樹脂溶着部１８も存在しており、これらの樹脂溶着部１７，１８についても本発明を適用して凸形状部を設けることが可能であるが、本実施の形態では、特に応力が集中しやすい肩部上面の屈曲部にのみ設けたものである。
また、本実施の形態のプラスチックボトル１は、ハンドル部４がノズル部３から下段部１０に掛け渡された形状ではあるが、パリソンを一対の金型で挟んでエアを吹き込むブロー成型によって成型されるものであれば、胴部に把手用貫通孔を設けてハンドル部とする形状等であってもよい。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にあっては、樹脂溶着部を含む所定幅の領域を、ボトル外方に向かって凸形状に突出する凸形状部としたことにより、落下時などの衝撃的な内圧上昇があっても、樹脂溶着部に作用する応力は凸形状部に分散され、強度向上を図ることができる。
特に、樹脂溶着部に凸条の接合部を設けることにより、パーティングラインに沿った補強リブを構成することができ、さらに、凸条の接合部の両側に溝を設けることにより、接合部が他の物体と当接するときに生じる衝撃力を緩和、あるいは他の物体との当接を回避することができる。
特に、請求項２または３に記載のように、樹脂溶着部が屈曲部などの応力集中部にある場合に、樹脂溶着部が設けられた部分の基本的な形状を変えることなく、樹脂溶着部の強度向上を図ることができる。
また、請求項４に記載の発明によれば、ボトル本体に上部に設けられたハンドル部の対向部に設けることにより、ハンドル部付け根位置に作用する荷重を効果的に緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）は本発明の実施の形態に係るプラスチックボトルの概略斜視図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）の凸形状部の拡大断面図である。
【図２】図２は図１のボトルの正面図である。
【図３】図３は図１のボトルの右側面図である。
【図４】図４は図１のボトルの左側面図である。
【図５】図５（Ａ）は図１のボトルの上面図、同図（Ｂ）は底面図である。
【図６】図６は従来のプラスチックボトルの概略斜視図である。
【図７】図７は図６のボトルの正面図である。
【符号の説明】
１ プラスチックボトル、２ ボトル本体、３ ノズル部、 ４ハンドル部、
５ 胴部、６ 底部、７ 肩部
９ 上段部、１０ 下段部、１１ 傾斜部、１５ 段差部
１２ 樹脂溶着部、
１３ 凸形状部
１２ａ 接合部
１２ｂ 溝
１４ 屈曲部、１４ａ 屈曲線
１６ 屈曲部
ＰＬ パーティングライン

Claims (4)

1. ボトル本体のパーティングライン上に樹脂溶着部を有するプラスチックボトルにおいて、
   前記樹脂溶着部は、凸条の接合部と、該凸条の接合部の両側に形成される溝とによって構成され、
   前記樹脂溶着部より幅が広い所定幅の領域が、パーティングラインに沿ってボトル外方に向かって凸形状に突出する凸形状部となっており、前記樹脂溶着部は凸形状部の頂部に設けられる構成で、
   前記凸形状部の前記パーティングラインと直交する方向の断面形状が円弧状となっていることを特徴とするプラスチックボトル。
2. 樹脂溶着部は応力集中部に設けられている請求項１に記載のプラスチックボトル。
3. 応力集中部は屈曲部であり、該屈曲部が樹脂溶着部を横切る構成となっている請求項１又は２に記載のプラスチックボトル。
4. ボトル本体にはハンドル部が設けられ、樹脂溶着部はボトル本体のハンドル部と対向する部分に設けられている請求項１乃至３のいずれかの項に記載のプラスチックボトル。

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