JP2010269828A

JP2010269828A - プラスチックボトル

Info

Publication number: JP2010269828A
Application number: JP2009124045A
Authority: JP
Inventors: Masatsugu Nishino; 将嗣西野
Original assignee: Lion Corp
Current assignee: Lion Corp
Priority date: 2009-05-22
Filing date: 2009-05-22
Publication date: 2010-12-02
Anticipated expiration: 2029-05-22
Also published as: JP5380157B2

Abstract

【課題】ボトル本体が減圧により変形する部位を特定することにより、ラベルの貼着位置等に影響を与えることなく、見栄えの低下を最小限に抑えることができるプラスチックボトルを提供する。
【解決手段】ブロー成形によりボトル本体２が成形されてなるプラスチックボトルであって、ボトル本体２は、底部と、底部の外周から起立した４つの側壁４ａ〜４ｄによって構成される胴部４と、胴部４の上端から上方に向かって漸次縮径された肩部と、肩部の上端から筒状に起立した口頸部とを有し、胴部４の水平断面において、少なくとも１つの角部４ｅを挟んで隣接する２つの側壁４ａ，４ｂの輪郭線がそれぞれ外側に向かって円弧状を為すと共に、一方の側壁４ａが他方の側壁４ｂよりも曲率の大きい面で構成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、プラスチックボトルの改良に関する。

プラスチックボトルは、例えば、シャンプーやリンス、ボディーソープ、台所洗剤、液体衣料洗剤、柔軟剤、或いは洗口剤や洗眼剤などの液体製品を収容するボトル容器として利用されており、日用雑貨製品、或いは医薬部外品や飲料向け、食品向けなどの液体製品に広く用いられている。

プラスチックボトルは、一般に合成樹脂材料をブロー成形することによりボトル本体が成形され、このボトル本体にキャップを被せたものからなる。具体的に、このプラスチックボトルのボトル本体の製造には、パリソンと呼ばれる筒状の成形材料を溶融状態とし、金型に入れ、内部に空気を吹き込んで膨らませると同時に冷却して成形する方法が用いられる。

ところで、このようなプラスチックボトルでは、上述した液体製品をボトル本体に加熱充填し、キャップを閉じた後に、常温又は低温下で保管などすると、密閉されたボトル本体内の圧力が低下することによって、ボトル本体に凹みが生じることがある（例えば、特許文献１を参照。）。

このような凹みは、ボトル本体の胴部に生じやすいものの、胴部のどの部位に発生するかを特定することは困難である。また、胴部にはラベル等が貼り付けられることから、胴部のラベルの貼着位置に凹みが生じると、商品の見栄えを悪くするだけでなく、消費者の購入意欲を低下させる原因ともなる。

特に、胴部の水平断面が正方形や長方形に近い形状を有するプラスチックボトルの場合、ラベル等が貼り付けられる面は、胴部の側面のうちで最も広い面であることが多い。しかしながら、この最も広い面は、ボトル本体内が加圧状態又は減圧状態となったときに、最も変形し易い面となるため、外観の見映えを著しく損なう懸念がある。また、胴部に曲率の大きな面を有するプラスチックボトルにおいても同様の懸念がある。

そこで、従来のプラスチックボトルでは、ボトル本体内の圧力変化によってボトル本体が変形することを防止するため、例えば硬質樹脂材料を用いてボトル本体の変形を抑えたり、ボトル本体を球形や半球形状にして圧力変化に耐え得る形状としたりすることが行われている。また、従来のプラスチックボトルでは、ボトル本体に生じる変形を目立たなくするため、例えば、ボトル本体の胴部を滑らかな曲面で形成したり、胴部の表面にリブ等を設けたりすることが行われている。

しかしながら、上述したボトル本体の変形を防ぐために、樹脂量を増やしボトル本体を厚肉に形成したり、樹脂材料に高剛性なものを使用したりして、ボトル本体の剛性を高める対策を取った場合には、生産コストの増加を招くことになる。

また、上述したブロー成形により容器本体を作製する場合には、この容器本体の一部を他の部分に対して厚く形成することは困難である。このため、容器本体の変形させたくない部分のみを厚く形成することは技術的に難しく、逆に変形させたくない部分が薄く形成されることによって、ボトル本体が変形し易くなることもあり得る。

特開２００８−９４４９１号公報

本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、ボトル本体を厚肉に形成したり、剛性の高い高価な樹脂材料を用いたりすることなく、ボトル本体が減圧等により変形する部位を特定することにより、ラベルの貼着位置等に影響を与えることなく、見栄えの低下を最小限に抑えることができるプラスチックボトルを提供することを目的とする。

この目的を達成するために、請求項１に係る発明は、ブロー成形によりボトル本体が成形されてなるプラスチックボトルであって、ボトル本体が、底部と、底部の外周から起立した４つの側壁によって構成される胴部と、胴部の上端から上方に向かって漸次縮径された肩部と、肩部の上端から筒状に起立した口頸部とを有し、胴部の水平断面において、少なくとも１つの角部を挟んで隣接する２つの側壁の輪郭線がそれぞれ外側に向かって円弧状を為すと共に、一方の側壁が他方の側壁よりも曲率の大きい面で構成されていることを特徴とするプラスチックボトルである。

また、請求項２に係る発明は、一方の側壁の曲率を１／Ｒ_１、他方の側壁の曲率を１／Ｒ_２としたときに、１＜Ｒ_２／Ｒ_１≦３の関係を満足することを特徴とする請求項１に記載のプラスチックボトルである。

また、請求項３に係る発明は、底部が略正方形を為していることを特徴とする請求項１又は２に記載のプラスチックボトルである。

また、請求項４に係る発明は、容器本体が、１つの角部と相対する角部側に胴部と一体に形成された把手部を有することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のプラスチックボトルである。

以上のように、本発明に係るプラスチックボトルでは、ボトル本体内の圧力が低下したときに、１つの角部を挟んで隣接する２つの側壁のうち、曲率の大きい面で構成された一方の側壁に対して曲率の小さい面で構成された他方の側壁を選択的に変形させることができる。

したがって、このプラスチックボトルでは、ボトル本体を厚肉に形成したり、剛性の高い高価な樹脂材料を用いたりすることなく、ボトル本体が減圧等により変形する部位を特定することにより、ラベルの貼着位置等に影響を与えることなく、見栄えの低下を最小限に抑えることが可能である。

図１は、本発明を適用したプラスチックボトルを上面側から見た斜視図である。図２は、図１に示すプラスチックボトルを底面側から見た斜視図である。図３は、図１に示すプラスチックボトルの上面図である。図４は、実施例に示すボトル本体の減圧解析を行った結果を示す特性図である。

以下、本発明を適用したプラスチックボトルについて、図面を参照して詳細に説明する。
図１及び図２に示すように、本発明を適用したプラスチックボトル１は、ボトル本体２を備え、このボトル本体２は、底部３と、底部３の外周から筒状に起立した胴部４と、胴部４の上端において漸次縮径された肩部５と、肩部５の上端から筒状に起立した口頸部とを有し、この口頸部にキャップ６が装着される構造となっている。また、このボトル本体２には、使用時に持ち易く且つ注出操作をし易くするための把手部７が設けられている。

このようなボトル本体２は、例えばポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂などの合成樹脂材料からなる。また、このボトル本体２の製造には、例えばダイレクトブロー成形や２軸延伸ブロー成形などのように、パリソンと呼ばれる筒状の成形材料を溶融状態とし、金型に入れ、内部に空気を吹き込んで膨らませると同時に冷却して成形する方法が用いられる。

なお、ボトル本体２に装着されるキャップ６は、その形態について特に限定されるものではなく、ボトル本体２の口頸部に螺合により着脱自在に装着されるカバーキャップの他にも、例えば、ボトル本体２から注出された内容液を計り取る計量キャップを備えたものなどであってもよい。

また、このプラスチックボトル１に収容される液体（内容液）としては、例えば、シャンプーやリンス、ボディーソープ、台所洗剤、液体衣料洗剤、柔軟剤などの液体製品を挙げることができる。

ボトル本体２は、略正方形を為す底部３の外周から起立した４つの側壁４ａ〜４ｄと、各側壁４ａ〜４ｄの間に位置する４つの角部４ｅ〜４ｈとを有して、胴部４が略四角筒状に構成されてなる。すなわち、このボトル本体２の胴部４は、第１の角部４ｅを挟んで隣接する第１の側壁４ａ及び第２の側壁４ｂと、第１の角部４ｅと相対する第２の角部４ｆを挟んで隣接する第３の側壁４ｃ及び第４の側壁４ｄと、第１の側壁４ａと第４の側壁４ｄとの間に第３の角部４ｇと、第２の側壁４ｂと第３の側壁４ｃとの間に第３の角部４ｇと相対する第４の角部４ｈとを有して構成されている。

把手部７は、胴部４の第２の角部４ｆ側に位置している。具体的に、この把手部７は、第２の角部４ｆを残して第３の側壁４ｃと第４の側壁４ｄとの間を貫通するようにトンネル部８が形成されることによって、胴部４と一体に形成されている。

ところで、本発明を適用したプラスチックボトル１では、図３に示すように、胴部４の水平断面において、第１の角部４ｅを挟んで隣接する第１の側壁４ａ及び第２の側壁４ｂの輪郭線がそれぞれ外側に向かって所定の曲率半径Ｒ_１，Ｒ_２で円弧状を為すと共に、第１の側壁４ａが第２の側壁４ｂよりも曲率の大きい面で構成されている。

なお、「曲率」とは、曲線や曲面の曲がり具合を表す値のことであり、例えば半径Ｒの円周の曲率は１／Ｒであり、このときの半径Ｒを「曲率半径」と言う。したがって、曲がり具合がきついほど、曲率（１／Ｒ）は大きくなり、逆に曲率半径（Ｒ）は小さくなる。また、第１の側壁４ａの曲率は１／Ｒ_１、第２の側壁４ｂの曲率は１／Ｒ_２で表され、曲率半径はＲ_１＜Ｒ_２である。

以上のような構造を有するプラスチックボトル１では、上述した液体製品（内容液）をボトル本体２に加熱充填し、キャップ７を閉じた後に、常温又は低温下で保管などすると、密閉されたボトル本体２内の圧力が低下することになる。

このとき、ボトル本体２では、第１の角部４ｅを挟んで隣接する第１の側壁４ａと第２の側壁４ｂとのうち、曲率の大きい面で構成された第１の側壁４ａに対して曲率の小さい面で構成された第２の側壁４ｂを選択的に変形させることができる。

したがって、このプラスチックボトル１では、ボトル本体を厚肉に形成したり、剛性の高い高価な樹脂材料を用いたりすることなく、ボトル本体２の変形させたくない面（ラベル等が貼着される正面側）を第１の側壁４ａで構成し、変形しても目立たない面（裏面側）を第２の側壁４ｂで構成することによって、ラベルの貼着位置等に影響を与えることなく、見栄えの低下を最小限に抑えることが可能である。

また、本発明を適用したプラスチックボトル１では、１＜Ｒ_２／Ｒ_１≦３の関係を満足することが好ましい。このような関係を満足することで、第１の側壁４ａの曲率１／Ｒ_１と第２の側壁４ｂの曲率１／Ｒ_２との間に大きな差、すなわち第１の側壁４ａと第２の側壁４ｂとの間に外観上（見た目）の差を生じさせることなく、第１の側壁４ａに対して第２の側壁４ｂを選択的に変形させることが可能である。

なお、上記ボトル本体２の胴部４のうち、第３の側壁４ｃ及び第４の側壁４ｄについては、上記トンネル部８が胴部４と一体に形成された部分であるため、上記第１及び第２の側壁４ａ，４ｂよりも剛性が高く、その輪郭線がそれぞれ外側に向かって所定の曲率半径で円弧状を為す構成であっても、第１の側壁４ａに対して第２の側壁４ｂを選択的に変形させることに対して、特に影響を与えることはない。

また、各側壁４ａ〜４ｄの間に位置する角部４ｅ〜４ｈについても、その輪郭線が円弧状を為しているものの、各側壁４ａ〜４ｄよりも曲率が大きく剛性の高い部分であるため、第１の側壁４ａに対して第２の側壁４ｂを選択的に変形させることに対して、特に影響を与えることはない。

また、上記プラスチックボトル１では、第１の側壁４ａ及び第２の側壁４ｂにラベル等を貼着する場合、変形させたくない第１の側壁４ａ側には、第２の側壁４ａ側よりも剛性の高い（例えば厚みの大きい又は硬度の高い）ラベル等を貼着することが好ましい。

これにより、第１の側壁４ａに対して第２の側壁４ｂを更に優先的に変形させることが可能となる。また、これは第２の側壁４ｂが第１の側壁４ａよりも厚肉に形成された場合に、第１の側壁４ａの剛性が低下することによる凹みの発生を防止する効果もある。

なお、本発明を適用したプラスチックボトル１は、上記の構成に必ずしも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、上記プラスチックボトル１では、第２の角部４ｆを残して第３の側壁４ｃと第４の側壁４ｄとの間を貫通するようにトンネル部８が形成されることによって、上記把手部７が胴部４と一体に形成された構成となっているが、第３の側壁４ｃと第４の側壁４ｄとの間を凹ませることによって、上記把手部７が胴部４と一体に形成された構成であってもよい。

以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。

本実施例では、上記プラスチックボトル１と同様の形状を有するプラスチックボトルを実際に作製した。具体的に、このプラスチックボトルのボトル本体の材質、成形法、胴部の寸法は以下の通りである。
材質：高密度ポリエチレン(ＨＤＰＥ)樹脂
成形法：２軸延伸ブロー成形
胴部の寸法：幅１２０ｍｍ×奥行き１２０ｍｍ×高さ１６０ｍｍ

そして、本実施例では、図４に示すように、ボトル本体の正面（第１の側壁４ａ）側と裏面（第２の側壁４ｂ）側との肉厚と、曲率（曲率半径Ｒ）を変化させたときの正面側及び裏面側の変形の度合いについて、コンピュータシミュレーションによる減圧解析を行った。

なお、図４において、縦軸は、裏面の曲率半径Ｒ_２・正面側の曲率半径Ｒ_１［単位：ｍｍ］を示し、横軸は、正面と裏面の肉厚及びその差［単位：ｍｍ］とその割合（％）を示すものとする。また、図４に示すボトル本体は、各条件における正面側（右側）及び裏面側（左側）の減圧時の応力分布を示したものであり、中央に向かって応力が増すことが示されている。

図４に示すように、ボトル本体の正面側の曲率を裏面側の曲率よりも大きくすることによって、正面と裏面の肉厚の差による影響を軽減し、ボトル本体の裏面側を変形し易くすることが可能である。

したがって、本発明によれば、ボトル本体内の圧力が低下したときに、ボトル本体の正面側に対して裏面側を選択的に変形させることができるため、ボトル本体を厚肉に形成したり、剛性の高い高価な樹脂材料を用いたりすることなく、ボトル本体が減圧等により変形する部位を特定することにより、ラベルの貼着位置等に影響を与えることなく、見栄えの低下を最小限に抑えることが可能である。

１…プラスチックボトル２…ボトル本体３…底部４…胴部４ａ…第１の側壁４ｂ…第２の側壁４ｃ…第３の側壁４ｄ…第４の側壁４ｅ…第１の角部４ｆ…第２の角部４ｇ…第３の角部４ｈ…第４の角部５…肩部６…キャップ７…把手部８…トンネル部

Claims

ブロー成形によりボトル本体が成形されてなるプラスチックボトルであって、
前記ボトル本体は、底部と、前記底部の外周から起立した４つの側壁によって構成される胴部と、前記胴部の上端から上方に向かって漸次縮径された肩部と、前記肩部の上端から筒状に起立した口頸部とを有し、
前記胴部の水平断面において、少なくとも１つの角部を挟んで隣接する２つの側壁の輪郭線がそれぞれ外側に向かって円弧状を為すと共に、一方の側壁が他方の側壁よりも曲率の大きい面で構成されていることを特徴とするプラスチックボトル。
前記一方の側壁の曲率を１／Ｒ１、前記他方の側壁の曲率を１／Ｒ２としたときに、
１＜Ｒ２／Ｒ１≦３
の関係を満足することを特徴とする請求項１に記載のプラスチックボトル。
前記底部が略正方形を為していることを特徴とする請求項１又は２に記載のプラスチックボトル。
前記容器本体は、前記１つの角部と相対する角部側に前記胴部と一体に形成された把手部を有することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のプラスチックボトル。