JP2008056305A

JP2008056305A - ボトル容器

Info

Publication number: JP2008056305A
Application number: JP2006236609A
Authority: JP
Inventors: Makoto Takada; 高田　　誠; Shuichi Koshio; 秀一古塩
Original assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Current assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Priority date: 2006-08-31
Filing date: 2006-08-31
Publication date: 2008-03-13

Abstract

【課題】筒状の胴部の肉厚を薄くして軽量化を図るとともに、内圧上昇による胴部の径方向外側への膨出変形を防止して取り扱い性を向上させたボトル容器を提供する。
【解決手段】熱可塑性合成樹脂を２軸延伸ブロー成形することによって成形され、筒状の胴部１１を有するボトル容器１０において、胴部１１における平均肉厚が、０．３５ｍｍ以下に設定されるとともに、胴部１１の径方向配向度が、８０％以上に設定されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、筒状の胴部を有し、２軸延伸ブロー成形によって成形されたボトル容器に関するものである。

従来、飲料等を収容する容器として、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の熱可塑性合成樹脂を２軸延伸ブロー成形することによって成形されたボトル容器が広く使用されている。
ところで、サイダー等の炭酸ガスを含む飲料用のボトル容器は、例えば特許文献１に示されるような、内外周面に凹凸のない円筒状の胴部を備えている。このように、胴部を円筒状とすることで、前記炭酸ガスの発生により胴部に内圧が作用しても、この内圧を胴部の内周面に均一に作用させて、胴部の変形を防止できるようになっている。

ここで、炭酸ガスを含む飲料は、内容物に含まれる炭酸ガスの影響から経時変化により内圧が上昇する傾向がある。
特開平１０−３０５８２４号公報

ところで、近年、環境保護及びリサイクル適性の観点から、ボトル容器の軽量化が要請されている。このような要請に応えるために、ボトル容器の肉厚を薄くすることが考えられるが、この場合、炭酸ガスの発生により胴部に内圧が作用したときに、胴部が径方向外側に膨出変形するおそれがあった。特に、夏期の高温下で製品保管を行うと、ボトル内圧上昇の程度が大きくなるので、前記膨出変形が生じ易くなるおそれがあった。つまり、耐クリープ性が大きく低下するおそれがあった。このように胴部が膨出変形すると、例えば、ボトル容器を陳列、搬送する際に取り扱い性が大きく低下する。また、飲料の液面が下がってしまい、消費者に充填量が少ないと誤認させるおそれがあった。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、胴部の径方向外側へ向けた膨出変形を防止しつつ、胴部の肉厚を薄くして軽量化を図ることができるボトル容器を提供することを目的とする。

この課題を解決するために、本発明のボトル容器は、筒状の胴部を有し、熱可塑性合成樹脂を２軸延伸ブロー成形することによって成形されたボトル容器において、前記胴部における平均肉厚が、０．３５ｍｍ以下に設定されるとともに、前記胴部の径方向配向度が、８０％以上に設定されていることを特徴としている。

この構成のボトル容器によれば、胴部における平均肉厚が０．３５ｍｍ以下に設定されているので、従来の一般的な肉厚である０．４ｍｍ〜０．４５ｍｍよりも肉厚が薄くなり、ボトル容器の軽量化を図ることができる。

また、前記胴部の径方向配向度が８０％以上に設定されているので、この胴部にボトル内圧に起因した膨出変形に対する対抗力を具備させることができる。ここで、径方向配向度の上限は、成形条件やプリフォーム形状等を考慮してボトル成形時に穴あき等が生じないような範囲内に設定する。
なお、本発明における径方向配向度は、Ｘ線回折法によって測定した。
詳細には、胴部の所定位置から切り出した正方形状のサンプル片を径方向に沿って１ｍｍ幅で切断し、その切断面をＸ線回折（回折角２θ、３６０°回転）で分析することによって径方向の配向に起因する強度分布（ピーク）を得る。
前記ピークにおける半価幅をＷとすると配向度Ｈ（％）は下記式より得られる。
Ｈ＝（（３６０−ΣＷ）／３６０）×１００
ここで、２軸延伸ブロー前のプリフォームの体積に対するブロー成形後のボトルの体積比率、つまり、延伸倍率を従来よりも大きくすることによって前述の平均肉厚及び径方向配向度でボトル容器を成形することができる。

また、前記胴部に、ガスバリア性を有する被膜を形成してもよい。胴部の肉厚を薄くした場合には、ガスバリア性が低下して炭酸ガスが透過してしまうことがあるので、肉厚の薄い胴部にガスバリア性を有する被膜を形成することでガスバリア性を向上させることが好ましい。ここでガスバリア性を有する被膜としては、アモルファスカーボン被膜（ＤＬＣ被膜）や酸化ケイ素被膜等を蒸着により形成したものが挙げられる。
前記被膜は、ボトル内面に設けることが好ましいが、外面、あるいは内外両面に設けても良い。また、前記被膜の形成により、耐クリープ性をさらに向上させることができる。

さらに、内容量を１Ｌ以下のボトル容器とすること、特に内容量が５００ｍｌ以下のボトル容器とすることが好ましい。
内容量の小容量化による内容積に対する表面積比の増加に起因して大きくなるガスロスを効果的に抑制することができる。

本発明によれば、熱可塑性合成樹脂を２軸延伸ブロー成形によって成形されたボトル容器において、胴部の肉厚を薄くして軽量化を図るとともに、内圧上昇による胴部の径方向外側への膨出変形を防止することができる。
また、前記した効果は、特に内容量が５００ｍｌ以下の小容量ボトルに好適に発揮される。

以下に、本発明の実施形態について添付した図面を参照して説明する。図１に、本発明の実施形態であるボトル容器を示す。
本実施形態であるボトル容器１０は、中心軸線Ｏに沿って延びる概略円筒状をなす胴部１１と、この胴部１１の下端部に連接されるとともに底部１２を備えるヒール部１３と、前記胴部１１の上端部に連設されて上側に向かうにしたがい漸次径が小さくなるように構成された肩部１４と、この肩部１４の上端部に連設されて上方に向けて延在した口部１５とを備えている。胴部１１、ヒール部１３、肩部１４及び口部１５は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の合成樹脂により中心軸線Ｏを共通軸として一体に形成されている。

肩部１４の下端は、胴部１１より僅かに大径とされ、肩部１４と胴部１１との連設部分には、胴部１１から肩部１４側に向かうにしたがい漸次拡径する拡径部１６が形成されている。
また、ヒール部１３の上端も、胴部１１より僅かに大径とされ、ヒール部１３と胴部１１との連設部分には、胴部１１からヒール部１３側に向かうにしたがい漸次拡径する拡径部１７が形成されている。

このボトル容器１０は、２軸延伸ブロー成形によって成形されている。すなわち、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の合成樹脂により構成された所定形状のプリフォームを、延伸可能な温度に加熱されたブロー成形金型内にセットして、このプリフォーム内にエアを供給して中心軸線Ｏ方向及び径方向に向けて延伸させることで成形される。
ここで、胴部１１の肉厚ｔは、０．３５ｍｍ以下、好ましくは、ｔ＝０．３ｍｍに設定されている。また、胴部１１の径方向配向度ＴＤは、８０％以上に設定されている。

本実施形態であるボトル容器１０によれば、胴部１１における肉厚が０．３５ｍｍ以下、好ましくはｔ＝０．３ｍｍに設定されているので、従来のボトル容器よりも肉厚が薄くなり軽量化を図ることができる。

また、胴部１１の径方向配向度ＴＤが８０％以上に設定されているので、この胴部１１に、ボトル内圧に起因した膨出変形に対する対抗力を具備させることができる。このため、ボトル容器１０内の内圧上昇によって胴部１１を径方向外側に向けて膨張させようとしても、胴部１１が容易に伸びることがなく、ボトル容器１０の変形を防止できる。したがって、ボトル容器１０を陳列、搬送する際の取り扱い性を向上させることができる。また、ボトル容器１０内に充填された飲料の液面が下がることがなくなり、消費者が充填量が少ないと誤認するおそれがない。

次に、本発明の効果を確認するために行った比較実験の結果について説明する。軽量化の観点から、胴部１１の肉厚が０．３ｍｍの５００ｍｌ飲料用のボトル容器１０を、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）で構成されたプリフォームを２軸ブロー成形することで成形した。
ここで、比較例では、胴部１１の径方向配向度ＴＤを７９．４％とした。本発明例では、胴部１１の径方向配向度ＴＤを８３．４％とした。

このようにして成形した比較例、本発明例のボトル容器において、空状態で寸法測定を行うとともに、４．０ｖｏｌ％炭酸水を充填して温度３８℃、湿度６０％ＲＨで２４時間保持した後で寸法測定を行い、寸法変化について比較した。結果を表１に示す。

胴部１１の径方向配向度ＴＤが７９．４％と８０％よりも小さい比較例においては、炭酸水を２４時間保持した後では、径方向の寸法変化が３．４１％と大きくなっている。
一方、胴部１１の径方向配向度ＴＤが８３．４％と８０％以上である本発明例においては、炭酸水を２４時間保持した後でも、径方向の寸法変化が１．９６％と小さく、比較例に比べて抑えられている。

この比較実験の結果から、本実施形態であるボトル容器１０によれば、炭酸ガスの発生により胴部１１に内圧が作用しても胴部１１が径方向外側に膨出変形することが抑えられることが確認された。また、３８℃、２４時間保持しても、胴部１１の膨出変形が抑えられており、耐クリープ性が向上していることが確認された。

さらに、胴部１１の内面に、ガスバリア性を有する被膜としてアモルファスカーボン被膜を蒸着により形成した場合には、胴部１１のガスバリア性が向上して炭酸ガスの透過を防止できる。

前述のアモルファスカーボン被膜とは、いわゆるダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）被膜と称されるものであり、ガスバリア性を備えた被膜である。なお、本実施形態では、胴部１１のみならず、肩部１４及び底部１２を含めたボトル容器１０の内面全体に、蒸着によりアモルファスカーボン被膜が隙間なく形成されている。

この被膜の形成により、前術の径方向の寸法変化は１．５１％となり、前記本発明例よりもさらに耐クリープ性が向上されることが確認された。

以上、本発明の実施形態であるボトル容器について説明したが、本発明の技術的範囲はこれに限定されることはなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、ボトル容器の形状は、本実施形態に限定されることはなく、肩部が円錐面上をなすように構成されたものなどであってもよい。

また、胴部が中心軸線Ｏに沿って延びる円筒状をなすボトル容器として説明したが、これに限定されることはなく、例えば断面が多角形状をなす筒状体であっても良い。
さらに、胴部にガスバリア性を有するアモルファスカーボン被膜を蒸着させたものとして説明したが、これに限定されることはなく、例えば、酸化ケイ素被膜等を蒸着してもよい。さらには、胴部自体のガスバリア性を向上させるために、胴部を構成する合成樹脂を積層あるいはブレンドさせて構成してもよいし、これに加えてガスバリア性を有する被膜を形成してもよい。

内圧上昇による胴部の径方向外側への膨張変形を防止しつつ、胴部の肉厚を薄くして軽量化を図ることができるボトル容器を提供する。

本発明の実施形態であるボトル容器の側面図である。

符号の説明

１０ボトル容器
１１胴部

Claims

筒状の胴部を有し、熱可塑性合成樹脂を２軸延伸ブロー成形することによって成形されたボトル容器において、
前記胴部における平均肉厚が、０．３５ｍｍ以下に設定されるとともに、前記胴部の径方向配向度が、８０％以上に設定されていることを特徴とするボトル容器。
請求項１に記載のボトル容器において、
少なくとも前記胴部には、ガスバリア性を有する被膜が形成されていることを特徴とするボトル容器。
請求項１又は請求項２に記載のボトル容器であって、
内容量が１Ｌ以下の小容量ボトルであることを特徴とするボトル容器。