JP2005104500A

JP2005104500A - 合成樹脂製ボトル

Info

Publication number: JP2005104500A
Application number: JP2003338534A
Authority: JP
Inventors: Makoto Takada; 高田　　誠; Tomoyuki Ozawa; 知之小澤; Koji Izawa; 浩治井澤; Tadakazu Nakayama; 忠和中山; Takao Iizuka; 高雄飯塚
Original assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Current assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Priority date: 2003-09-29
Filing date: 2003-09-29
Publication date: 2005-04-21

Abstract

【課題】高温の内容物を充填したり、加熱殺菌しても底部が変形することなく、その底部の窪み周りに形成した環状の接地部により安定して起立できる合成樹脂製ボトルを提供する。
【解決手段】本発明のＰＥＴボトル100は、口部110から肩部120を介して胴部130に繋がる。この胴部130は底部140に繋がり、底部140を窪ませてその窪み143周りに環状の接地部142を形成してなる。接地部142は、その平均結晶化度χが０．１０以上０．２５以下の範囲で、その平均肉厚Ｃが２ｍｍ以上にしてなる。さらに接地部142の接地径Ｄは、胴部最大径Ｄ1の55％となる径Ｄ2以上、胴部最大径Ｄ1の75％となる径Ｄ3以下の範囲にしてなる。そして、窪み143の最大深さｎは、ゼロよりも大きく接地径Ｄの30％の深さｎ1以下の範囲にしてなる。
【選択図】図２

Description

胴部に繋がる底部を窪ませてその窪み周りに環状の接地部を形成してなる合成樹脂製ボトルに関するものである。

合成樹脂製ボトルの分野において、ボトルの胴部に繋がる底部を窪ませてその窪み周りに環状の接地部を形成してなる、所謂シャンパン底形状のボトルは、例えば、耐圧用のポリエチレンテレフタレート製ボトル（以下、「ＰＥＴボトル」という。）に利用されている（例えば、特許文献１参照。）。

実用新案登録第２６０７７０１号公報

また、近年、炭酸ガスを含む果汁飲料や乳製品等のように、加熱殺菌を必要とする内容物を充填可能な合成樹脂製のボトルの需要が高まっている。

しかしながら、従来のシャンパン底形状の合成樹脂製ボトルでは、加熱殺菌時に底部にが突出してしまう、所謂「底落ち」が生じてしまい、ボトル自体が正常に起立できない状態になっていた。

このため、炭酸ガスを含み加熱殺菌を必要とする内容物を充填するボトルには、耐熱圧用ボトルを用いるが、その底部の形状は、「底落ち」を生じない複数の脚部を環状に配置した所謂ペタロイド形状となっていた（例えば、特許文献２参照。）。

特公昭６１−９１７０号公報

ところが、ペタロイド形状のボトルは、シャンパン底形状のボトルに比べて転倒角が小さくなるため、起立時の安定性に欠けるという不都合があった。また、ペタロイド形状のボトルは、シャンパン底形状のボトルに比べてボトル全高に占める底部高さの割合が大きいため、自動販売機に用いた場合に詰まることがあってベンダー適性に問題がある。加えて、ペタロイド形状のボトルは、底部高さが高い分、ラベルの取り付けができる部分も小さいため、シャンパン底形状のボトルに比べてラベルによる装飾効果が制限されるという不都合がある。

本発明は、こうした事実を鑑みてなされたものであり、高温の内容物を充填したり、加熱殺菌しても底部が変形することなく、その底部の窪み周りに形成した環状の接地部により安定して起立できる合成樹脂製ボトルを提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、胴部に繋がる底部を窪ませてその窪み周りに環状の接地部を形成してなる合成樹脂製ボトルにおいて、少なくとも前記接地部の平均結晶化度を、０．１０〜０．２５の範囲にしてなることを特徴とするものである。

請求項２に係る発明は、上記請求項１において、前記接地部の平均肉厚を２ミリメートル以上にしてなるものである。

請求項３に係る発明は、上記請求項１または２において、前記接地部の接地径を、前記胴部の最大径の５５％〜７５％の範囲にしてなるものである。

請求項４に係る発明は、上記請求項１乃至３のいずれか一項において、前記窪みの最大深さを、ゼロよりも大きく前記接地径の３０％以下の範囲にしてなるものである。

請求項５に係る発明は、上記請求項１乃至４のいずれか一項において、前記ボトルの内容量を１００〜６００ミリリットルの範囲にしてなるものである。

請求項１に係る発明は、少なくとも環状の接地部における平均結晶化度を０．１０〜０．２５にしたことにより、高温の内容物を充填したり加熱殺菌しても底部が変形することなく、その底部の窪み周りに形成した環状の接地部により安定して起立できるから、ペタロイド形状の合成樹脂製ボトルに比べて充填ラインや、その後の流通および陳列等での取り扱いが良好で使い勝手がよい。また請求項１に係る発明は、ボトル全高に占める底部高さの割合がペタロイド形状の合成樹脂製ボトルに比べて小さく済む分、胴部の占める割合を大きくできるため、自動販売機に用いた場合にも詰まりにくくベンダー適性がよい。加えて、ペタロイド形状の合成樹脂製ボトルに比べて胴部の占める割合を大きくできる分、ラベルの取り付け部分も大きくできるため、ラベルによる装飾効果に優れる。

また請求項２に係る発明のように、環状の接地部の平均肉厚を２ミリメートル以上にすれば、高温充填や加熱殺菌による前記接地部の微少な変形も確実に防止できるため、この接地部による起立がさらに安定したものになる。

さらに請求項３に係る発明のように、環状の接地部の接地径を、前記胴部の最大径の５５％以上にすれば、ボトルの転倒が起こりにくくなる。また前記接地部の接地径を、前記胴部の最大径の７５％以下にすれば、前記接地部の平均肉厚を２ミリメートル以上に確保することができる。従って請求項３に係る発明のように、前記接地部の接地径を、前記胴部の最大径の５５％〜７５％の範囲にすれば、前記接地部の変形を確実に防止し、しかも転倒しにくいボトルを簡単に量産することができる。

加えて請求項４に係る発明のように、前記窪みの最大深さをゼロよりも大きくすれば、前記窪みを確保することができる。また前記窪みの最大深さを前記接地径の３０％以下にすれば、前記接地部の平均肉厚を２ミリメートル以上に確保することができる。従って請求項４に係る発明のように、前記窪みの最大深さをゼロよりも大きく前記接地径の３０％以下の範囲にすれば、前記接地部の変形を確実に防止するボトルを簡単に量産することができる。

ところで、内容量が１００〜６００ミリリットルの小型ボトルにペタロイド形状のボトルを用いるとボトル全高に対する胴部の占める割合の影響が大きくベンダー適性が良くない。そこで請求項５に係る発明のように、前記ボトルの内容量を１００〜６００ミリリットルの範囲にすれば、ボトルが小型ボトルであっても、胴部長さをボトル全長の５０％以上にできるため、ベンダー適性が良好となる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１（ａ）は、本発明の第１の形態であるＰＥＴボトル１００を示す側面図であり、その下面図を図（ｂ）に示す。ボトル１００は、内容物を充填する口部１１０から肩部１２０を介して胴部１３０に繋がる。この胴部１３０は側面ストレートの円筒形状をなし、その下部が底部１４０に繋がる。なお、本形態の胴部１３０は、その一部が胴回りに沿って凹んで側面ストレートのラベル取り付け部１３１を形成している。

図２は、底部１４０をＡ−Ａ断面で示す要部拡大図である。底部１４０は、図２に示す如く、胴部１３０の下部から胴部外向きの曲率半径ｒ1をもって繋がりボトル軸線Ｏに向かって傾斜するヒール部１４１と、このヒール部１４１と胴部外向きの曲率半径ｒ2をもって繋がる環状の接地部１４２と、この環状の接地部１４２に包囲され胴部１３０の内側に窪んだ窪み１４３からなる。この窪み１４３は、環状の接地部１４２と胴部外向きの曲率半径ｒ3をもって繋がりその隣接部分は胴部内向きの曲率半径ｒ4をもって形成されている。このため、本形態における胴部１３０の最大径Ｄ1は、肩部１２０と繋がる位置での径つまり肩部最大径または底部１４０と繋がる位置での径つまりヒール部最大径となる。

また本形態では、ボトル１００をシングルブロー成形し、環状の接地部１４２を延伸ブロー成形時の延伸配向により結晶化させている。具体的には、環状の接地部１４２の平均結晶化度（結晶部と非晶部との割合）χが、０．１０以上０．２５以下の範囲内（０．１０≦χ≦０．２５）に収まるように結晶化させる。これは、平均結晶化度χが０．１０未満では高温の内容物を充填したりボトル１００を加熱殺菌すると接地部１４２が大きく変形してしまい、平均結晶化度χが０．２５を越えると耐落下強度が低下してしまうことに基づくものである。

かかる構成によれば、高温の内容物を充填したりボトル１００を加熱殺菌しても底部１４０が変形することなく、その底部１４０の窪み１４３周りに形成した環状の接地部１４２により安定して起立できる。具体的には、ボトル１００の品温平均が６５°Ｃ程度となる過熱殺菌処理を１０分間行っても、底部１４０はほとんど変形しないため、その底部１４０の窪み１４３周りに形成した環状の接地部１４２により安定して起立できるから、ペタロイド形状のボトルに比べて充填ラインや、その後の流通および陳列等での取り扱いが良好で使い勝手がよい。

またボトル１００は、図１（ａ）に示す如く、ボトル全高（全長）Ｌに占める底部高さ（長さ）Ｌ1の割合がペタロイド形状のＰＥＴボトルに比べて小さく済む分、胴部高さ（長さ）Ｌ2の割合を大きくできるため、自動販売機に用いた場合にも詰まりにくくベンダー適性がよい。加えて、ペタロイド形状のＰＥＴボトルに比べて胴部長さL2の割合を大きくできる分、ラベルの取り付け部分１３１も大きくできるため、ラベルによる装飾効果に優れる。

また接地部１４２は、その平均肉厚Ｃを２ミリメートル（ｍｍ）以上にする事が好ましい。具体的には、底部１４０を成形する底ブッシュ（金型）において窪み１４３を成形する部分にフッ素５層処理を施し、窪み１４３にシボを成形させることにより、窪み１４３の肉を接地部１４２に集める。これは、平均肉厚Ｃが２ｍｍ未満では、高温充填や過熱殺菌時に接地部１４２が僅かながらも変形してしまうことに基づくものであり、接地部１４２の平均肉厚を２ｍｍ以上にすれば、高温充填や過熱殺菌による接地部１４２の微少な変形も確実に防止できるため、この接地部１４２による起立がさらに安定したものになる。なお、シボの成形箇所は、窪み１４３だけに限るものではなく、接地部１４２或いはヒール部１４１にかけて成形されていてもよく、窪み１４３以外の成形箇所は任意である。

さらに接地部１４２の接地径Ｄは、図１，２に示す如く、胴部最大径Ｄ1の５５％となる径Ｄ2（＝Ｄ1×０．５５）以上、胴部最大径Ｄ1の７５％となる径Ｄ3（＝Ｄ1×０．７５）以下の範囲にすることが好ましい。これは、接地径Ｄが径Ｄ2未満ではボトル１の転倒が起こり易く、接地径Ｄが径Ｄ3を越えると接地部１４２の平均肉厚Ｃが２ｍｍ未満となることに基づくものであり、接地径Ｄを径Ｄ2以上にすればボトル１の転倒が起こりにくくなり、また接地径Ｄを径Ｄ3以下にすれば平均肉厚Ｃを２ｍｍ以上に確保することができる。かかる構成によれば、接地部１４２の変形を確実に防止し、しかも転倒しにくいボトル１００を簡単に量産することができる。

加えて窪み１４３の最大深さｎは、ゼロよりも大きく接地径Ｄの３０％の深さｎ1（＝Ｄ×０．３）以下の範囲にすることが好ましい。これは、最大深さｎがゼロであれば窪み１４３を形成できなくなり、最大深さｎが深さｎ1を越えると接地部１４２の平均肉厚Ｃが２ｍｍ未満となることに基づくものであり、最大深さｎをゼロよりも大きくすれば、窪み１４３を確保することができ、最大深さｎを深さｎ1以下にすれば、平均肉厚Ｃを２ｍｍ以上に確保することができる。かかる構成によれば、接地部１４２の変形を確実に防止するボトル１を簡単に量産することができる。

ところで、内容量が１００〜６００ミリリットル（ｍｌ）の小型ボトルにペタロイド形状のボトルを用いるとボトル全長Ｌに対する胴部長さＬ2の占める割合の影響が大きくベンダー適性が良くない。そこでボトル１００の内容量を１００〜６００mlの範囲にすれば、小型ボトルであっても、胴部長さＬ2をボトル全長Ｌの５０％（Ｌ2＝Ｌ×０．５）以上にできるため、ベンダー適性が良好となる。

図３は、ＰＥＴボトル１００の変形例を示す側面図であり、図４は、底部１４０をＡ−Ａ断面で示す要部拡大図である。ＰＥＴボトル２００は、肩部２２０が胴部外向きの曲率半径ｒ5をもって膨らんで胴部２３０に繋がり、この胴部２３０は、胴部内向きの曲率半径ｒ6をもって窪んだ円筒形状をなして胴部２３０の側面とラベル取り付け部２３１とが整列している。そして胴部２３０の下部は、底部１４０のヒール部１４１と胴部外向きの曲率半径ｒ1をもって繋がっているが、それ以外は図１，２と同様である。このため、図１，２と同一部分は同一符号をもってその説明を省略する。

なお、結晶化度χは、結晶部と非晶部との割合であり、測定される試料密度ρ、完全非晶性のＰＥＴの密度ρaおよび理論上の完全結晶化ＰＥＴの密度ρcを基に下式（１）から算出する（日刊工業新聞社刊「飽和ポリエステル樹脂ハンドブック」参照）。但し、試料密度ρには、ＪＩＳＫ７１１２［プラスチックの密度と比重の測定方法］に規定のＤ法（密度こうばい管法）に準拠して測定した値を用い、また、密度ρaには１．３３５ｇ／ｃｍ³を用い、密度ρcには１．５０１ｇ／ｃｍ³を用いる。

ρa＝１．３３５ｇ／ｃｍ³
ρc＝１．５０１ｇ／ｃｍ³

上述したところは、本発明の好適な形態の一部を示したに過ぎず、様々な変更が可能である。例えば、結晶化させる部分も、少なくとも環状の接地部１４２の平均結晶化度χを０．１０≦χ≦０．２５とすればよいが、ヒール部１４１若しくは窪み１４３と共に、または底部１４０全体を平均結晶化度χが得られるように結晶化させてもよい。また接地部１４２は、線状に接触するものでも、所定の幅で面接触するものでもよい。

またボトル胴部１３０の形状は、円筒形状に限らず角柱形状であってもよい。さらに上記形態は、１００〜６００ｍｌの小型ボトルで説明したが、その内容量が６００ｍｌを越える大型ボトルであってもよい。加えてボトルの原料もＰＥＴに限らず、ポリエチレンナフタレート樹脂や非晶性ポリエステル等の様々な合成樹脂を用いることができる。さらにまた、その層構成も、上記樹脂の単層構造に限るものではなく、ＥＶＯＨやポリアミド（特にキシリレン基含有ポリアミド）或いは環状ポリオレフィンなどのバリア性樹脂をブレンド或いは１層以上中間に位置させる層構成や再生材層を中間に位置させる層構成、さらには酸素吸収樹脂（例えば、脂肪族ナイロン及び芳香族ナイロンのマトリックス中に遷移金属系触媒（例えばＣｏ・Ｆｅ・Ｍｎ・Ｎｉ・Ｔｉ）を含む無機酸塩或いは有機酸塩の錯塩の形で一般に使用されている酸素吸収樹脂等）を１層以上中間に位置させる層構成とすることも可能である。

（ａ）は、本発明の第１の形態であるＰＥＴボトルを示す側面図であり、（ｂ）はその下面図である。同形態の底部をＡ−Ａ断面で示す要部拡大図である。（ａ）は、本発明の他の形態であるＰＥＴボトルを示す側面図であり、（ｂ）はその下面図である。同形態の底部をＡ−Ａ断面で示す要部拡大図である。

符号の説明

100 ＰＥＴボトル
110 口部
120 肩部
130 胴部
131 ラベル取り付け部分
140 底部
141 ヒール部
142 環状の接地部
143 窪み
200 ＰＥＴボトル
220 肩部
230 胴部
231 ラベル取り付け部分

Claims

胴部に繋がる底部を窪ませてその窪み周りに環状の接地部を形成してなる合成樹脂製ボトルにおいて、
少なくとも前記接地部の平均結晶化度を、０．１０〜０．２５の範囲にしてなることを特徴とする合成樹脂製ボトル。
前記接地部の平均肉厚を２ミリメートル以上にしてなる請求項１に記載の合成樹脂製ボトル。
前記接地部の接地径を、前記胴部の最大径の５５％〜７５％の範囲にしてなる請求項１または２に記載の合成樹脂製ボトル。
前記窪みの最大深さを、ゼロよりも大きく前記接地径の３０％以下の範囲にしてなる請求項１乃至３のいずれか一項に記載の合成樹脂製ボトル。
前記ボトルの内容量を１００〜６００ミリリットルの範囲にしてなる請求項１乃至４のいずれか一項に記載の合成樹脂製ボトル。