JP5886521B2

JP5886521B2 - ボトル

Info

Publication number: JP5886521B2
Application number: JP2010264169A
Authority: JP
Inventors: 田中　敏正; 敏正田中; 宏明今井
Original assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Current assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Priority date: 2010-11-26
Filing date: 2010-11-26
Publication date: 2016-03-16
Anticipated expiration: 2030-11-26
Also published as: JP2012111546A

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、前記立ち上がり周壁部の上端部がボトル径方向の外側に移動することに伴って、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が、前記接地部から前記可動壁部との前記接続部分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延在すると共に、その傾斜角度がボトル軸に対して０°以上、２０°未満の角度をなし、前記接地部から前記立ち上がり周壁部と前記可動壁部との前記接続部分までの高さが、３．５ｍｍ以上、７．５ｍｍ以下とされ、前記可動壁部が、前記立ち上がり周壁部との前記接続部分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すると共に、該可動壁部と前記立ち上がり周壁部とのなす角度が６０°以上、８５°以下と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の外側に移動することによる拡径を起因として、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、本発明に係るボトルでは、立ち上がり周壁部が可動壁部との接続部分に向かうに従い、ボトル軸に対して上記傾斜角度の範囲内でボトル径方向の内側に傾斜していると共に、接地部から上記接続部分までの高さが上記高さ範囲に設定されている。そのため、立ち上がり周壁部は、可動壁部との接続部分である上端部が接地部を基点としてボトル径方向に柔軟に動き易く、これにより該上端部が上記減圧時にボトル径方向の外側に移動し易くなるものと考えられる。
従って、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、減圧吸収性能を向上させることが可能となる。

なお、立ち上がり周壁部の傾斜角度が２０°以上であり、且つ接地部から立ち上がり周壁部と可動壁部との接続部分までの高さが３．５ｍｍ未満である場合には、立ち上がり周壁部の上端部がボトル径方向に動き難くなる反面、立ち上がり周壁部の下端部側に位置する接地部がボトル径方向に動き易くなってしまうものと考えられる。そのため、上記減圧時、立ち上がり周壁部の上端部よりも接地部がボトル径方向の外側に移動し易くなってしまい、それにより可動壁部の回動の動きが阻害されてしまう恐れがある。

さらに、可動壁部と立ち上がり周壁部とのなす角度が上記範囲内とされているので、上述した作用効果、即ち、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て減圧吸収性能を向上させる点を顕著に奏効させることができる。また、可動壁部が、立ち上がり周壁部との接続部分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、内容物の充填時に該可動壁部を下方に向けて回動させ易い。そのため、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、これにより減圧吸収性能をさらに向上させ易い。

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側面図である。図１に示すボトルの底面図である。図２に示すＡ−Ａ線に沿ったボトルの断面図である。図２に示すＢ−Ｂ線に沿ったボトルの断面図である。本発明に係る変形例を示すボトルの底面図である。図５に示すＣ−Ｃ線に沿ったボトルの断面図である。

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。
本実施形態に係るボトル１は、図１から図３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４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、上記第２環状凹溝１６と略同じ深さの第３環状凹溝２０が全周に亘って連続して形成されている。

底壁部１９は、図３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傾斜するように延在すると共に、その傾斜角度θ１がボトル軸Ｏに対して、０°以上、２０°未満の角度範囲である例えば１０°とされている。

また、本実施形態では、接地部１８から上記曲面部２５までの高さＴが、３．５ｍｍ以上、７．５ｍｍ以下の高さ範囲内である例えば５ｍｍとされている。更に、上記可動壁部２２と立ち上がり周壁部２１とのなす角度θ２が、６０°以上、８５°以下の角度範囲内である例えば７３°とされている。

また、上記可動壁部２２には、図２及び図４に示すように、複数のリブ４０がボトル軸Ｏを中心に放射状に配設されている。即ち、各リブ４０はボトル周方向に沿って等間隔に配設されている。
なお、図示の例では、リブ４０は上方に向けて曲面状に窪んだ複数の凹部４０ａがボトル径方向に沿って断続的に、且つ直線状に延在することで構成されている。これにより、リブ４０は、ボトル径方向に沿う縦断面視形状が波形状に形成されている。

各凹部４０ａは、それぞれ同形同大に形成されていると共にボトル径方向に沿って等間隔に配置されている。そして、複数のリブ４０各々において、複数の凹部４０ａが配設されているボトル径方向に沿う各位置は同じになっている。
なお、各リブ４０において、複数の凹部４０ａのうち、最もボトル径方向の外側に位置する凹部４０ａが曲面部２５にボトル径方向の内側から近接し、最もボトル径方向の内側に位置する凹部４０ａが陥没周壁部２３にボトル径方向の外側から近接している。

陥没周壁部２３は、図３に示すように、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。

このように構成されたボトル１内が減圧すると、底壁部１９の曲面部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。

ところで、上記減圧時、可動壁部２２は立ち上がり周壁部２１の上端部がボトル径方向の外側に移動することがきっかけで、立ち上がり周壁部２１との接続部分である曲面部２５を中心に回動するものと考えられる。
ここで、本実施形態のボトル１では、立ち上がり周壁部２１が曲面部２５に向かうに従いボトル軸Ｏに対して上記傾斜角度θ１でボトル径方向の内側に傾斜していると共に、接地部１８から曲面部２５までの高さが上記高さＴとされ、さらに立ち上がり周壁部２１と可動壁部２２とのなす角度が上記角度θ２とされている。

そのため、立ち上がり周壁部２１は、可動壁部２２との接続部分である上端部が接地部１８を基点としてボトル径方向に柔軟に動き易く、これにより上端部が上記減圧時にボトル径方向の外側に移動し易くなるものと考えられる。従って、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、減圧吸収性能を向上させることが可能となる。
また、可動壁部２２が、立ち上がり周壁部２１との接続部分である曲面部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、内容物の充填時に該可動壁部２２を下方に向けて回動させ易い。そのため、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、これにより、減圧吸収性能をさらに向上させ易い。

なお、底壁部１９の可動壁部２２に複数のリブ４０が形成されているので可動壁部２２の表面積を増加させて受圧面積を増すことができ、可動壁部２２をボトル１の内圧変化に速やかに対応して変形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以下とされるボトルに好適である。

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、上記実施形態ではリブ４０を放射状に断続的に延在させたが、これに限らず、連続的に延在させても良いし、湾曲して延在させても良い。また、凹部４０ａの形状や大きさは、適宜設計変更が可能である。なお、これらリブ４０は、必須なものではなく設けなくても構わない。

また、図５及び図６に示すように、立ち上がり周壁部２１に凹凸部４１を全周に亘って形成しても構わない。なお、この凹凸部４１は、ボトル径方向の内側に向けて突の曲面状に形成された凸部４１ａがボトル周方向に間隔を開けて複数配設されることで構成されている。
このように凹凸部４１を形成することで、例えば立ち上がり周壁部２１に入射する光が凹凸部４１によって乱反射されたり、或いはボトル１内の内容物が凹凸部４１内にも満たされたりすること等によって、内容物が充填されたボトル１の底部１４を見たときに違和感を覚え難い。

また、上記実施形態において、立ち上がり周壁部２１と可動壁部２２とのなす角度θ２が、６０°以上、８５°以下の角度範囲に収まるように構成したが、この角度範囲に限定されるものではない。例えば、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。
但し、上記実施形態のように、立ち上がり周壁部２１と可動壁部２２とのなす角度θ２を６０°以上、８５°以下の角度範囲内とし、可動壁部２２を下方に向けて傾斜させることが好ましい。こうすることで、可動壁部２２の回動性を高め、減圧吸収性能を向上させ易い。

また、上記実施形態では、立ち上がり周壁部２１と可動壁部２２とを曲面部２５を介して接続したが、この接続部分に可動壁部２２の表面形状に倣ってボトル径方向の外側に延長させた仮想線に対して上方に窪む環状凹部を形成し、該環状凹部を中心に可動壁部２２を回動自在に構成しても構わない。この場合には、可動壁部２２の径方向外端部に柔軟性を具備させて高いヒンジ効果を期待できるので、可動壁部２２をボトル１内の内圧変化にさらに感度良く追従させながら柔軟に変形させることができ、ボトル１内の減圧吸収性能をさらに向上させることができる。
そして、この環状凹溝を形成した場合であっても、立ち上がり周壁部２１と可動壁部２２とのなす角度、より詳細には立ち上がり周壁部２１と上記仮想線とのなす角度θ２を６０°以上、８５°以下の角度範囲内とすることが好ましい。

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、立ち上がり周壁部２１の上記傾斜角度θ１と、接地部１８から曲面部２５までの上記高さＴと、をそれぞれ変化させ、減圧強度（ｋＰａ）と減圧吸収容量（ｍｌ）との関係が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、本試験は可動壁部２２に複数のリブ４０が形成された図１から図４に示すボトル１を用いて試験を行った。

本試験では、上記傾斜角度θ１が５°で上記高さＴを３．５ｍｍとした第１パターンと、上記傾斜角度θ１が１０°で上記高さＴを３．５ｍｍとした第２パターンと、上記傾斜角度θ１が１５°で上記高さＴを３．５ｍｍとした第３パターンと、上記傾斜角度θ１が２０°で上記高さＴを３．５ｍｍとした比較パターンと、の合計４パターンでそれぞれ試験を行った。

その結果、減圧強度を増加させはじめた初期段階では、４パターンのいずれの場合も減圧吸収容量が増加することが確認できた。これは、ボトル１内の減圧によって底壁部１９全体が上方に移動したためと考えられる。
ところが、その後減圧強度がさらに増加し、略１０（ｋＰａ）に達した時点で、上記第１から第３パターンについては減圧吸収容量が急激に増加したことが確認された。これは、上記傾斜角度θ１が０°以上、２０°未満の角度範囲内であり、且つ上記高さＴが、３．５ｍｍ以上、７．５ｍｍ以下の高さ範囲内であるため、可動壁部２２が滑らかに回動して反転変形し、これにより陥没周壁部２３を上方移動させたためと考えられる。
これに対して、上記比較パターンの場合には、減圧強度をさらに高めていった場合であっても、可動壁部２２の反転変形に起因する減圧吸収容量の急激な増加現象が見られなかった。

なお、上記第１から第３パターンにおいて、上記高さＴを３．５ｍｍではなく５．０ｍｍにし、上記傾斜角度θ１を５°、１０°、１５°、２０°とした場合であっても、減圧強度が略１０（ｋＰａ）に達した時点で減圧吸収容量が急激に増加したことが同様に確認された。
更に、上記高さＴを７．５ｍｍにし、上記傾斜角度θ１を５°、１０°、１５°、２０°とした場合であっても、同様の変化が確認された。また、上記傾斜角度θ１を０°とした場合であっても、上記高さ範囲内において減圧吸収容量の急激な増加現象が見られた。
但し、上記傾斜角度θ１を０°未満（マイナス）とすると、成形が困難となる問題が生じる。

以上のことから、立ち上がり周壁部２２の傾斜角度θ１を０°以上、２０°未満の角度範囲内とし、且つ接地部１８から曲面部２５までの高さＴを３．５ｍｍ以上、７．５ｍｍ以下の高さ範囲内とすることで、可動壁部２２を柔軟に変形させて減圧吸収性能が向上することを確認できた。

Ｏ…ボトル軸
Ｔ…接地部から曲面部までの高さ
θ１…立ち上がり周壁部の傾斜角度
θ２…可動壁部と立ち上がり周壁部とのなす角度
１…ボトル
１２…肩部
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）

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、前記立ち上がり周壁部の上端部がボトル径方向の外側に移動することに伴って、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は、前記接地部から前記可動壁部との前記接続部分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延在すると共に、その傾斜角度がボトル軸に対して０°以上、２０°未満の角度をなし、
前記接地部から前記立ち上がり周壁部と前記可動壁部との前記接続部分までの高さが、３．５ｍｍ以上、７．５ｍｍ以下とされ、
前記可動壁部は、前記立ち上がり周壁部との前記接続部分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すると共に、該可動壁部と前記立ち上がり周壁部とのなす角度が６０°以上、８５°以下とされていることを特徴とするボトル。