JP6566604B2

JP6566604B2 - 合成樹脂製扁平ボトルの底部形状

Info

Publication number: JP6566604B2
Application number: JP2013273296A
Authority: JP
Inventors: 忠和中山
Original assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Current assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2019-08-28
Anticipated expiration: 2033-12-27
Also published as: JP2015127214A

Description

本発明は、扁平に形成されたボトルであって、内容物を熱充填しても、底部形状の変形が抑制された合成樹脂製扁平ボトルの底部形状に関するものである。

従来より、殺菌を必要とする、例えば、果汁飲料、お茶等の内容物の合成樹脂製ボトルへの充填方法として、所謂、熱充填と呼ばれる方法があり、７０℃〜９５℃の温度にて内容物をボトルに充填し、キャップをして密封後、冷却している。その熱充填用のボトルとしては、ポリエチレンテレフタレートを使用した、所謂、ＰＥＴボトル、が多く使用されている。特に熱充填に使用されるＰＥＴボトル（以下「耐熱ＰＥＴボトル」という）は、冷却によりボトル内が減圧される為、ボトル内の減圧を吸収する為の、減圧吸収面を配設する必要があり、減圧吸収面を配設した横断面視で円形状あるいは多角形状のボトルは、従来から広く採用されている。しかし、横断面視で、楕円形状あるいは長方形状の、所謂、扁平形状の耐熱ＰＥＴボトルは採用が少ない。耐熱ＰＥＴボトルは、射出成形により形成された有底筒状のプリフォームを二軸延伸ブローでヒートセットすることによって成形されるが、前記、円形あるいは多角形のボトルは延伸倍率が均等又はほぼ均等であるため、比較的、偏肉も起らず成形できる。これに対し、扁平形状の耐熱ボトルは、延伸倍率が異なるため、延伸倍率が小さい短径方向と延伸倍率が大きい長径方向での偏肉を生じ易く、特に底部での偏肉による賦形性が悪くなることにより、熱充填の際、ＰＥＴが軟化して補強が不十分な底面壁を外方に膨出するように変形した結果、底面壁の一部が接地部よりも下方に突出したりして、接地安定性の不具合を招く、所謂、底落ちが発生する。その底落ちを防止する為にリブを形成する方法が知られている（例えば、特許文献１）。

しかしながら、耐熱扁平ボトルにおいて、前述した長径方向と短径方向の延伸倍率が異なるため、底部の賦形性が悪く、底部にリブを配設しても、底落ちが生じてしまう課題があった。

特開２００７−２９７０５８号公報

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、耐熱扁平ボトルにおける底落ちの発生を抑えて接地安定性に優れた合成樹脂製扁平ボトルの底部形状を提供することである。

上記課題の解決手段として、本発明は、口筒部、肩部、胴部及び底部を有し、胴部及び底部はボトル軸と直交する横断面視形状が短辺及び長辺を有してなる長方形状、又は短軸及び長軸を有してなる楕円形状で形成された二軸延伸ブロー成形の合成樹脂製扁平ボトルの底部形状であって、
底部は、外周縁部に位置する接地部と、接地部からボトル径方向の内側より連なり上方に向けて延びるテーパー周壁部と、テーパー周壁部のボトル径方向の内端部から中央に向けて延びる中央底面壁と、を備え、
ボトル軸に直交すると共に短辺又は短軸に対して平行を成す線で切断した縦断面に現れるテーパー周壁部が、接地部から中央底面壁に向いボトル径方向の内側に向けて傾斜するよう直線状に延在すると共にボトル軸と直交する線に対する傾斜角度が４５度以上６０度以下に形成され、
ボトル軸を中心とするテーパー周壁部の対面にそれぞれボトル軸に向けて幅が漸減する３個のリブがテーパー周壁部領域内で放射状に延設し且つ３個のリブのうちの中央のリブは、底面視において長辺又は長軸と平行な方向に延設していることを特徴とする合成樹脂製扁平ボトルの底部形状である。

この構成によれば、底面壁が十分に補強され、内容物を熱充填したとき、底面壁の一部が接地部の配設位置に到達したり、あるいは接地部よりも下方に突出したりして、接地安定性の不具合につながる底落ちを防止することができ、優れた接地安定性が得られる。

本発明においては、耐熱扁平ボトルにおける底落ちの発生を抑制することができるため、優れた接地安定性を確保することが可能となった。

ボトル軸と直交すると共に短辺又は短軸に対して平行を成す線で切断した縦断面に現れるテーパー周壁部の傾斜角度を４５度以上６０度以下としたことにより、底面壁が補強されて底落ちの防止が可能となり、高い接地安定性を得ることができる。更には、二軸延伸ブロー成形後における金型からの離型性にも優れたものになる。

ボトル軸を中心とするテーパー周壁部の対面において、テーパー周壁部の領域内で放射状に延設したリブが、ボトル軸に向けてその幅を漸減した形状にするとともに、対面にそれぞれ３個設け且つ３個のリブのうちの中央のリブを底面視において長辺又は長軸と平行な方向に延設させた構成であるから、底面壁が十分に補強され、底面壁の変形防止を抑制できる。これにより底落ちを防止でき、高い接地安定性を達成することができる。

本発明に係る合成樹脂製扁平ボトルの一実施例の正面図である。図１に示される扁平ボトルの側面図である。図１に示される扁平ボトルの上面図である。図１に示される扁平ボトルの底面図である。扁平ボトルの底部近傍を示す、（ａ）は長辺部の縦断面図、（ｂ）は短辺部の縦断面図である。

以下、本発明にかかる実施の形態について図面を参照しつつ説明する。

図１〜図５は、本発明に係る合成樹脂製扁平ボトルの一実施例を示すものであり、図１は正面図、図２は側面図、図３は上面図であり、図４は底面図、図５（ａ）は底部の長辺部における縦断面図、図５（ｂ）は底部の短辺部における縦断面図である。

本発明に係る扁平ボトル１は、図１及び図２に示すように、口筒部２、肩部３、胴部４及び底部５を備える。口筒部２、肩部３、胴部４及び底部５は、それぞれの中心軸線を共通軸上に位置した状態で、この順に連設されている。

以下、前記共通軸をボトル軸Ｏと云い、ボトル軸Ｏ方向に沿って口筒部２側を上側、底部５側を下側とする。また、ボトル軸Ｏに直交する方向をボトル径方向とし、ボトル軸Ｏを中心に周回する方向をボトル周方向とする。

なお、扁平ボトル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を二軸延伸ブロー成形したものであり、合成樹脂材料にて一体に形成されている。また、口筒部２には、図示されないキャップが嵌着される。更に、扁平ボトル１のため肩部３、胴部４及び底部５は、それぞれボトル軸Ｏに直交する横断面視形状が楕円形状あるいは長方形状に形成されている。なお、長方形状において、長い辺を長辺部、短い辺を短辺部とする。

胴部４は、肩部３に連設する上部胴部４Ａ、中央部にある中部胴部４Ｂ、底部５に連設する下部胴部４Ｃからなる。中部胴部４Ｂは、持ち運びし易いように上部胴部４Ａ及び下部胴部４Ｃより縮径している。また、胴部４は、長辺部の前後壁部分４ａと短辺部の側壁部分４ｂから構成されている。

底部５の底面壁は、図４及び図５に示すように、外周縁部の接地部６、テーパー周壁部８及び中央底面壁９を備えている。接地部６は、底部５の外周縁側に位置して扁平ボトル１が実際に接地する面であり、扁平ボトル１の接地安定性を左右する面である。テーパー周壁部８は、接地部６からボトル径方向の内側（内端部）より連なり上方に向けて中央底面壁９の外端部まで傾斜状に延びている。テーパー周壁部８は、短辺部において、接地部６からリブ７の外端部の手前まで小さい傾斜角度で延在し、その後はより大きい傾斜角度にて延在している。テーパー周壁部８の短辺部に配置されるリブ７は、ボトルの内部側に窪み、底面から見て凹形状の溝をなしている。各リブ７は、図４に示したように、ボトル軸Ｏに向けてその幅が漸減する形状になっている。中央底面壁９は、円板状に形成され、テーパー周壁部８のボトル径方向の内端部から中央（ボトル軸Ｏ）に向けて延びている。

テーパー周壁部８は、下側から上側に向かうに従い漸次縮径している。そして、テーパー周壁部８の長辺部では、接地部６から中央底面壁９に向いボトル径方向の内側に向けて傾斜するように延在している。その際のボトル軸Ｏと直交する線に対してテーパー周壁部８の傾斜角度αは、３０度より大きく９０度未満であることが必須である。傾斜角度αが３０度以下であると、熱充填して合成樹脂材料が軟化した際に傾斜角度αが小さいため、少しの変形であっても接地が不安定になる底落ちが発生することになる。また、傾斜角度αが３０度以下の小さい角度であると、底面壁への補強効果が低下する。一方、傾斜角度αが９０度より大きくなると二軸延伸ブロー後の金型からの離型性が劣るものとなる。底落ち防止や離型性の観点から傾斜角度αは、４０度以上７５度以下が好ましく、より好ましくは４５度以上６０度以下である。なお、図２に示される本実施形態での傾斜角度αは、４５度である。

また、テーパー周壁部８の短辺部は、ボトル軸Ｏを中心としてテーパー周壁部８の対面にそれぞれ２個以上のリブ７を放射状に延設することが必須である。リブ７は、ボトル軸Ｏを中心として延伸していればその配置に決まりはないが、底面壁の補強や賦形性の観点からは、短辺部の両端部に設けるのが通例である。底面壁を補強するため、好ましくはテーパー周壁部８の対面にそれぞれ３個以上のリブ７を放射状に延設したほうがよい。図４に示される本実施形態のように、短辺部の両端側と中央にリブ７をテーパー周壁部８の対面にそれぞれ３個ずつ放射状に延設配置したものは、底面壁における補強バランスに優れている。

本実施形態の底部５の底面壁は、短辺部においてボトル軸Ｏを中心としてテーパー周壁部８の対面にそれぞれ２個以上のリブ７を放射状に延設し、更には、長辺部においてボトル軸Ｏと直交する線に対してテーパー周壁部８の傾斜角度αを３０度より大きく９０度未満にすることにより、テーパー周壁部８と中央底面壁９の底面壁を補強出来ることで底面壁の変形が抑制され、これにより、底落ちを生じ難くすることができる。これによって、合成樹脂材料が軟化しても、底落ちの発生を防止することできる。そのため、安定した接地性能を確保できると共に、内容物の熱充填（例えば、７０〜９５℃）にも十分対応することが可能である。

本実施形態の扁平ボトル１は、規定量が４００ｍｌであり、図４における底部５の短辺が６０．２ｍｍ、長辺が７７．８ｍｍである。また、本実施形態の扁平ボトルは、規定量が１０００ｍｌ以下、短辺と長辺の比が１：１．２乃至１：１．４の範囲で適用できる。

比較例１として、テーパー周壁部８の短辺部の対面にそれぞれ２個以上のリブ７を放射状に延設し、テーパー周壁部８の傾斜角度αを３０度とした扁平ボトルを成形し、内容物を熱充填した。しかしながら、傾斜角度αが本発明の範囲外であるため、底落ちが発生して、接地が不安定な扁平ボトルとなった。
更に、比較例２としてテーパー周壁部８の長辺部の対面にそれぞれ２個のリブ７を延設し、テーパー周壁部８の傾斜角度αを４５度とした扁平ボトルを成形した。しかしながら、リブ７が短辺部ではなく、長辺部に延設されているため、二軸延伸ブロー時の接地部付近の賦形性が悪く、接地安定性の悪い扁平ボトルが成形された。

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、上記実施形態にて、テーパー周壁部８の短辺部のリブ７の形状は、ボトル径方向の外側に向かって漸次拡径しているが、逆に漸次縮径していてもよく、また径が拡径・縮径せず一定であっても構わない。また、リブ７は凹形状に限らず、凸形状であっても構わない。

また、ボトル成形後の搬送工程において、ボトル同士が衝突することによって変形するのを防止するために、上部胴部４Ａ及び下部胴部４Ｃに環状凹溝リブを全周に亘って連続して形成しても構わない。

更には、減圧吸収性をより向上させるために、中部胴部４Ｂの前後壁部分４ａや側壁部分４ｂに、減圧吸収面を設けても構わない。

また、扁平ボトル１を形成する合成樹脂材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、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、適宜変更してもよい。更に、扁平ボトル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構わない。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。

また、上記実施形態では、口筒部２の上面端に係合突条を設けキャップを嵌着するようにしているが、係合突条に替え、ネジを螺設してネジ式キャップを用いるようにしても構わない。

以上説明したように、本発明においては、耐熱扁平ボトルにおける底落ちの発生を抑制することができ、優れた接地安定性が得られる底部形状を提供できるため、合成樹脂製扁平ボトルにおいて幅広い利用展開が期待できる。

１：扁平ボトル
２：口筒部
３：肩部
４：胴部
４Ａ：上部胴部
４Ｂ：中部胴部
４Ｃ：下部胴部
４ａ：前後壁部分
４ｂ：側壁部分
５：底部
６：接地部
７：リブ
８：テーパー周壁部
９：中央底面壁
Ｏ：ボトル軸
α ：傾斜角度

Claims

口筒部（２）、肩部（３）、胴部（４）及び底部（５）を有し、前記胴部（４）及び前記底部（５）はボトル軸（Ｏ）と直交する横断面視形状が短辺及び長辺を有してなる長方形状、又は短軸及び長軸を有してなる楕円形状で形成された二軸延伸ブロー成形の合成樹脂製扁平ボトル（１）の底部形状であって、
前記底部（５）は、外周縁部に位置する接地部（６）と、該接地部（６）からボトル径方向の内側より連なり上方に向けて延びるテーパー周壁部（８）と、該テーパー周壁部（８）のボトル径方向の内端部から中央に向けて延びる中央底面壁（９）と、を備え、
前記ボトル軸（Ｏ）に直交すると共に前記短辺又は前記短軸に対して平行を成す線で切断した縦断面に現れる前記テーパー周壁部（８）が、前記接地部（６）から前記中央底面壁（９）に向いボトル径方向の内側に向けて傾斜するよう直線状に延在すると共に前記ボトル軸（Ｏ）と直交する線に対する傾斜角度（α）が４５度以上６０度以下に形成され、
前記ボトル軸（Ｏ）を中心とする前記テーパー周壁部（８）の対面にそれぞれ前記ボトル軸（Ｏ）に向けて幅が漸減する３個のリブ（７）が前記テーパー周壁部（８）の領域内で放射状に延設し且つ前記３個のリブ（７）のうちの中央のリブ（７）は底面視において前記長辺又は前記長軸と平行な方向に延設していることを特徴とする合成樹脂製扁平ボトルの底部形状。