説明

樹脂製ボトル及び飲料入り樹脂製ボトル

【課題】樹脂材使用量を少なくして軽量化を図ることができると共に座屈強度が高く且つボトル内部に減圧が生じた場合に胴部の楕円変形を防止できる樹脂製ボトル及び飲料入り樹脂製ボトルを提供する。
【解決手段】本発明にかかる樹脂性ボトル1において、胴部5には周方向に連続した横溝14を上下に複数形成した上横溝部11と、上横溝部11の下に形成してあり、鼓状を成すように周面全体が上下方向で円弧状に凹んだ湾曲凹部13とを備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、いわゆるPET(ポリエチレンテレフタレート)ボトル等の樹脂製ボトル及び飲料を充填した飲料入り樹脂製ボトルに関する。
【背景技術】
【0002】
この種の飲料入り樹脂製ボトルは、経時により中味液が外部に透過することによりボトル内部が減圧になり、ボトル胴部が楕円状に変形することがあった。このようなボトルの変形が生じると、自動販売機で販売する場合には、自動販売機内で飲料入りボトルを保持しているストッパーをすり抜けて、一度に複数のボトルが排出する多本出現象が発生するおそれがある。
これに対して、減圧によるボトルの変形を防止するため、特許文献1には、ボトル胴部に減圧吸収パネルを設けることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2003−11942号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、減圧吸収パネルを設けた樹脂製ボトルは、樹脂材の使用量が多くなると共に座屈強度が弱い為、立て積み(上下に積み上げる)に弱く、座屈するおそれがあった。
一方、近年、環境負荷低減や樹脂量低減によるコストダウンを目的とし、ボトルの軽量化が盛んに行われている。
ボトルの軽量化を図る為、胴部に周方向の溝を設けたものがあるが、この種のボトルでは、背景技術で記載したように、ボトル内部に減圧が生じるとボトル胴部が楕円変形し易いという不都合がある。
【0005】
そこで、本発明は、樹脂材使用量を少なくして軽量化を図ることができると共に座屈強度が高く且つボトル内部に減圧が生じた場合に胴部の楕円変形を防止できる樹脂製ボトル及び飲料入り樹脂製ボトルの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項1に記載の発明は、胴部には周方向に連続した横溝を上下に複数形成した上横溝部と、上横溝部の下に形成してあり、鼓状を成すように周面全体が上下方向で円弧状に凹んだ湾曲凹部とを備えることを特徴とする樹脂製ボトルである。
【0007】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、胴部には、湾曲凹部の下に周方向に連続した横溝を形成した下横溝部を備え、下横溝部は湾曲凹部と底部との間に形成してあることを特徴とする。
【0008】
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、湾曲凹部は、その上下寸法が、底からネックリングまでの高さに対して20%〜40%の領域に形成してあることを特徴とする。
【0009】
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、湾曲凹部は、最大凹み寸法が胴部の最大外径に対して70%〜90%であることを特徴とする。
【0010】
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4に記載の発明において、湾曲凹部は、上下に連続した2つの円孤から構成されており、上円弧は下円弧よりも円弧径を小さくしてあることを特徴とする。
【0011】
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の発明において、上円弧の径は下円弧の径の7〜20%であることを特徴とする。
【0012】
請求項7に記載の発明は、請求項1〜6のいずれか一項に記載の樹脂製ボトルに飲料を充填した飲料入り樹脂製ボトルである。
【発明の効果】
【0013】
請求項1に記載の発明によれば、上横溝部と鼓状の湾曲凹部とを備える構成により、容器内部が減圧したときには、湾曲凹部が変形するが、鼓状の円弧面としてあるので面全体が対象形状の均当な変形を行う。
湾曲凹部のみ変形するので、上横溝部の外径(胴部の最大外径)に影響を与えることがなく、自動販売機で販売する場合でも、従来のような胴部全体に楕円状の変形等が生じて胴部の最大外径が変化することがないので、多本出現象を防止できる。
また、従来のような減圧パネルを設けていないので、樹脂材使用量を少なくして軽量化を図ることができると共に座屈強度を高くできる。
【0014】
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明と同様の効果を得ることができると共に、胴部には湾曲凹部を挟む上下に各横溝部を形成しているので、更に座屈強度を高めることができると共に軽量化を図ることができる。
【0015】
請求項3に記載の発明によれば、請求項2に記載の発明と同様の効果を得ることができると共に、湾曲凹部の上下の寸法が、底からネックリングまでの高さの20〜40%の範囲である場合には、樹脂製ボトル内に減圧が生じた場合に湾曲凹部が容易に変形できるので、減圧吸収に優れる。20%よりも小さいと減圧に対して湾曲凹部が変形し難くなり、40%よりも多いと座屈強度が低下し上積みできなくなる恐れがある。
【0016】
請求項4に記載の発明によれば、請求項3に記載の発明と同様の効果を得ることができると共に、湾曲凹部は、最大凹み寸法が胴部の最大外径に対して70%〜90%としているので、樹脂製ボトル内に減圧が生じた場合に湾曲凹部が変形しても最大外径に与える影響が少ないと共に座屈強度の低下を防止できる。最大凹み寸法が胴部の最大外径に対して90%よりも大きいと、変形により胴部の最大外径よりも突出するおそれがあり、70%よりも小さいと座屈強度が著しく低下するからである。
【0017】
請求項5に記載の発明によれば、請求項1〜4のいずれか一項に記載の発明と同様の効果を奏すると共に、上の円弧径を下の円弧径よりも小さくすることにより、樹脂製ボトルを持つときに、指を上円弧部にかけたときに上横溝部の下端部にかけ易くて樹脂製ボトルを持つことができるから、樹脂製ボトルを持ちやすい。特に、下円弧部から指を滑らせて上円弧部に移動したときに指を上横溝部に当て易い。
【0018】
請求項6に記載の発明によれば、請求項4に記載の発明と同様の効果を得ることができると共に、上円弧部の円弧径が指の太さに近い円弧径となるから、上円弧部に指が収まりやすく、充填されている飲料を飲むときに更に樹脂製ボトルを持ちやすい。
【0019】
請求項7に記載の発明によれば、請求項1〜6のいずれか一項に記載の効果を得ることができる飲料入り樹脂製ボトルを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明の実施の形態にかかる樹脂製ボトルの正面図である。
【図2】図1に示す樹脂製ボトルにおいて、ボトルに減圧が生じたときの状態を示す樹脂製ボトルの正面図である。
【図3】図2の縦断面を半分にして示す断面図である。
【図4】座屈強度試験による強度の測定方法を説明する正面図である。
【図5】(a)は横圧縮強度試験による強度の測定方法を説明する正面図であり、(b)は測定位置を示すボトルの側面図である。
【図6】比較例品1にかかる樹脂製ボトルの正面図である。
【図7】比較例品2にかかる樹脂製ボトルの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下に、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。第1実施の形態にかかる樹脂製ボトル1は、飲料充填容量500mlのボトルであり、アセプティック充填(常温充填)用のPETボトルであるが、ホットパック充填(加熱殺菌充填)用の耐熱樹脂製ボトルであってもよい。
樹脂製ボトル1は、底部3と、胴部5と、肩部7と、口部9とから構成されている。口部9はネックリング6の上に位置している。尚、符号10はキャップである。
【0022】
胴部5には、上横溝部11と、上横溝部11の下に位置する湾曲凹部13と、湾曲凹部13の下に位置する下横溝部15とが設けてある。
上横溝部11には、胴部5の周方向に連続した横溝14が上下に所定間隔Eをあけて複数形成してあり、本実施の形態では3つの横溝14が形成されている。所定間隔Eは約9mmであり、この部分は帯状のリング12になっている。
上横溝部11と湾曲凹部13との間は胴部5の最大外径部20であり、最大外径Gは67.5mmである
【0023】
湾曲凹部13は鼓状を成しており、周面全体が上下方向でボトルの内方に円弧状に凹んでいる。湾曲凹部13は、胴部全体の底からネックリングまでの高さHに対して20%〜40%の領域に形成してあり、本実施の形態では、約30%である。尚、高さHは184.57mmであり、湾曲凹部13の上下方向の寸法Jは、56mmである。
湾曲凹部13は、最大凹み位置17での外径が胴部の最大外径Gに対して70%〜90%である。湾曲凹部13の最大凹み位置17での外径Fは53mmである。
【0024】
湾曲凹部13は、上下に連続した2つの円孤部から構成されており、上円弧部23の円弧径R1は下円弧部25の下円弧径R2よりも円弧径を小さくしてある。上円弧径R1は下円弧径R2の7〜20%である。本実施の形態では、上円弧径R1は14.14mmであり、下円弧径R2は111.56mmである。
最大凹み位置17は、上円弧部23と下円弧部25との境目になっている。
【0025】
下横溝部15は、上横溝部11と同様に胴部5の周方向に連続した横溝14が上下に所定間隔Eをあけて形成してあり、本実施の形態では2つ形成されている。所定間隔Eは、上横溝と同様に約9mmである。所定間隔Eの部分は、胴部5の最大外径部22であり、最大外径Gは上にある最大外径部20と同じ寸法Gである。
底部3は、底の中心から半径方向に放射状に複数の溝19が形成されている。
本実施の形態にかかる樹脂製ボトル1は、肉厚が約0.20であり、重量は約18gである。
【0026】
次に、本実施の形態にかかる樹脂製ボトル1の作用効果を説明する。
本実施の形態に係る樹脂製ボトル1を減圧した実験を行ったところ、湾曲凹部13のみが変形するが、湾曲凹部13には均等な形の凹み21が4箇所に生じた。減圧実験では、中身液(飲料)量を10ml抜いて減圧にした。図2は樹脂製ボトル1減圧したときの外形を描いたものであり、図3はその状態の断面を示しているが、図2及び図3から明らかなように、減圧により形成された凹み21は湾曲部13において胴部の周囲に均等に形成されており、模様のように見える。したがって、樹脂製ボトルに減圧が生じても、従来のように樹脂製ボトルの胴部5に楕円状の変形や極部的な陥没がないので、外観が良い。特に、一般消費者に製品不良をイメージさせることがない。
【0027】
即ち、本実施の形態にかかる樹脂製ボトル1によれば、湾曲凹部13は鼓状の円弧面としてあるので、内圧は湾曲凹部13の外周面全体に均等に作用することができ、これにより対象形状の均当な変形を行うことができる。
【0028】
湾曲凹部13が変形により減圧を吸収するので、その他の個所、即ち、上横溝部11や下横溝部13の変形を防止できる。従って、樹脂製ボトル1の最大外径Gを形成している個所には減圧が生じても変形がないので、自動販売機で従来生じていた多本出現象を防止できる。
また、本実施の形態にかかる樹脂製ボトル1によれば、従来のような減圧パネルを設けていないので、樹脂材使用量を少なくして軽量化を図ることができると共に座屈強度を高くできる。
【0029】
胴部5には湾曲凹部13を挟むように、上横溝部11と下横溝部15を形成しているので、更に座屈強度を高め、上積みにも耐えることができると共に軽量化を図ることができる。
【0030】
湾曲凹部13において、上円弧部23を下円弧部25よりも小さくしているので、樹脂製ボトル1を持つときに、指を上円弧部23に配置して上横溝部11の下端部(最大外径部20)に指をかけ易く、樹脂製ボトルを持ちやすい。特に、下円弧部25から指を滑らせて上円弧部23に移動したときに指を最大外径部20の下面に当て易い。
上円弧部23の円弧径を下円弧部の円弧径の7〜20%としているので、上円弧部23の円弧径R1が指の太さに近い円弧径となるから、上円弧部23に指が収まりやすく、充填されている飲料を飲むときに樹脂製ボトルの重量がかかっても樹脂製ボトルを持ちやすくできる。
【0031】
本実施の形態にかかる樹脂製ボトル1と、図6に示す比較品1と、図7に示す比較品2とについて、横圧縮強度試験及び座屈強度試験を行ったので、その結果を下記表1〜表6に示す。比較品1は、商品名「十六茶」500ml(アサヒ飲料株式会社製)であり、重量は23gであった。比較品2は商品名「白州の天然水」520ml(日本コカ・コーラ株式会社製)であり、重量は18gであった。
【0032】
表において、「充填直後」とは、本実施例品及び比較例品1は飲料を充填直後の製品について測定し、比較例品2は市販品をそのまま用いて測定したものである。
「長時間経過後」は、中身液(飲料)量を10ml抜いて減圧にしたものである。
【0033】
(横圧縮強度試験)
各樹脂製ボトルを4℃に保存し、圧縮試験機にてボトル横方向に58.8N(ニュートン)の荷重をかけた時のボトル凹み変形量(mm)を測定した。横圧縮試験機は、図5に示すように、治具31に樹脂製ボトルを横に載置して、錘33を載せて測定した。錘33の巾W1は150mmであり、底からW2の間隔をあけて載置した。W2は20.5mmである。
測定箇所は、図5(b)に示すように、樹脂製ボトルを製造するときにできるパーティングラインに対向する位置(PL//)と、パーティングラインに直角な位置(PL⊥)の2カ所でおこなった。
【0034】
(座屈強度試験)
常温保存した飲料入り樹脂製ボトルを、図4に示すように、圧縮試験機にてボトル縦方向に荷重をかけ、200N荷重をかけたときの変位量と、座屈したときの荷重(強度)及び変位量を測定した。
横圧縮強度試験及び座屈強度試験は、各状態の樹脂製ボトルについて、5回行いその平均をとった。
表1及び表2は本実施例品であり、表3及び表4は比較例品1であり、表5及び表6は比較例品2である。
【0035】
【表1】

【0036】
【表2】

【0037】
【表3】

【0038】
【表4】

【0039】
【表5】

【0040】
【表6】

【0041】
横圧縮強度試験について、各平均値を比較すると、本実施例品は充填直後の変位量がPL//で、3.28mmであり、PL⊥で3.53mmであった。これに対して、比較例品1では、PL//が、4.73mmであり、PL⊥が3.83mmであり、比較例品2ではPL//が4.11mmであり、PL⊥が4.33mmであった。この結果、PL//及びPL⊥のいずれの位置の測定においても、本実施例品は比較例品1及び2よりも変位量が少なく、横圧縮強度に対して強いことが明らかである。
【0042】
同様に、長時間経過後につても平均値を比較すると、PL//及びPL⊥共に本実施例品の方が、比較例品1及び2に比較して、一部を除き変位量が少なかった。即ち、比較例品1のPL//(表3参照)は6.43mmであり、比較例品2のPL//(表5参照)は7.41mmであり、本実施例品のPL//は4.98mm(表1参照)であることから、PL//では本実施例品の方が、比較例品1及び2に比較して変位量が少なかった。
【0043】
座屈強度について、各平均値で比較すると、表2に示すように、充填直後において本実施例品は400.56Nであり、比較例品1(表4参照)は246.89Nであり、比較例品2(表6参照)は436.98Nであるから、本実施例品は比較例品1よりはその座屈強度が2倍近い強度を得ることができた。一方、比較例品2よりも座屈強度の値が小さかったが、略同等な範囲であった。
【0044】
座屈強度において、長時間経過後の平均値について比較すると、本実施例品は、表2から明らかなように、393.79Nであり、比較例品1(表4参照)は203.16Nであり、比較例品2(表6参照)は324.66Nであり、減圧状態における座屈強度については、本実施例品は比較例品1及び2のいずれのものよりも優れていることが明かである。
以上のように、本実施例品は横圧縮強度及び座屈強度について、比較例品1及び2に比較して総合的に優れていることが明らかである。
【符号の説明】
【0045】
1 樹脂製ボトル
5 胴部
11 上横溝部
13 湾曲凹部
14 横溝
15 下横溝部
23 上円弧部
25 下円弧部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
胴部には周方向に連続した横溝を上下に複数形成した上横溝部と、上横溝部の下に形成してあり、鼓状を成すように周面全体が上下方向で円弧状に凹んだ湾曲凹部とを備えることを特徴とする樹脂製ボトル。
【請求項2】
胴部には、湾曲凹部の下に周方向に連続した横溝を形成した下横溝部を備え、下横溝部は湾曲凹部と底部との間に形成してあることを特徴とする請求項1に記載の樹脂製ボトル。
【請求項3】
湾曲凹部は、その上下寸法が、底からネックリングまでの高さに対して20%〜40%の領域に形成してあることを特徴とする請求項2に記載の樹脂製ボトル。
【請求項4】
湾曲凹部は、最大凹み寸法が胴部の最大外径に対して70%〜90%であることを特徴とする請求項3に記載の樹脂製ボトル。
【請求項5】
湾曲凹部は、上下に連続した2つの円孤から構成されており、上円弧は下円弧よりも円弧径を小さくしてあることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の樹脂製ボトル。
【請求項6】
上円弧の径は下円弧の径の7〜20%であることを特徴とする請求項5に記載の樹脂製ボトル。
【請求項7】
請求項1〜6のいずれか一項に記載の樹脂製ボトルに飲料を充填した飲料入り樹脂製ボトル。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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