JP2010285169A - 合成樹脂製ボトル - Google Patents

Abstract

【課題】胴部に巻き付けたラベルシートの装着状態を良好に維持することができる合成樹脂製ボトルを提供する。
【解決手段】胴部５に、ラベルシート７の上下方向の幅寸法に対応するラベル装着部８と、ラベル装着部８の上縁と下縁とに沿ってラベルシート７の厚み寸法の少なくとも２倍の寸法に突出して胴部５の最大外径となる一対の環状の凸部９，１０とを設ける。ラベル装着部８に、複数の環状の溝部１１と平坦面１２とを設ける。平坦面１２は、その胴部上下方向に沿った幅寸法を７〜１４mmの範囲内とする。溝部１１は、胴部５の径方向に沿った深さ寸法を２〜４mmの範囲内とし、且つ胴部５の高さ方向に対向する一対の内側面が互いに３９〜４９°の角度をもって胴部５の外方に向かって次第に拡開する形状とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、合成樹脂製ボトルに関する。

この種の合成樹脂製ボトルとして、果汁飲料、ミネラルウォーター、コーヒー飲料、各種お茶類等の飲料を内容物とするポリエチレンテレフタレート樹脂製ボトル（以下ＰＥＴボトルという）が知られている。近年、ＰＥＴボトルは、大容量のものから小容量のものまで内容物に応じた容量のものが求められているが、特に、容量２００〜５００ミリリットル程度の比較的小容量の円筒状の胴部を有するＰＥＴボトルにあっては、店頭販売のほかに、自動販売機による販売が行われている。

一般にＰＥＴボトルは、射出成形されたプリフォームを延伸ブロー成形することにより製造される。このため、ＰＥＴボトルは比較的肉薄（胴部の平均肉厚寸法が０．３５〜０．５mm）に形成されるが、近年では更に肉薄（胴部の平均肉厚寸法が０．１〜０．４mm）に形成して省資源化が図られる。そして、このように極めて肉薄の胴部を備えるＰＥＴボトルでは、内部の減圧や横方向（胴部の軸線に直行する方向）からの荷重によって胴部の円筒形状が維持できず、平面視楕円状に変形しやすい。

そこで、従来、ＰＥＴボトルの胴部に複数の環状の溝部を設けることにより、ボトル内部の減圧による変形を胴部の縦方向（胴部の軸線に沿った方向）の収縮により吸収すると同時に、胴部の横方向の耐荷重性を向上させることが行われている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−００１６１７号公報

ところで、この種のボトルにおいては、所定の印刷が施された帯状のラベルシートを胴部の所定位置に巻き付けることによって、内容物に対応する表示が行われる。ラベルシートは、その一端部を胴部の所定位置に貼着して該胴部の周方向に巻き付けた後、当該一端部に他端部を重合させて接合することによって胴部に装着される。

しかし、上記従来のＰＥＴボトルのように、極めて肉薄に形成された胴部に複数の環状の溝部を設けた場合、ボトル内部の減圧に伴う胴部の縦方向の収縮変形にラベルシートが追従できず、ラベルシートに皺や位置ずれが生じるおそれがあり、自動販売機による販売時等には隣接するＰＥＴボトル同士の接触によりラベルシートが胴部から剥離するおそれがある。また、ＰＥＴボトルの胴部に多数の溝部を設けた結果、ラベルシートの一端部を接着するための接着剤の塗布領域が胴部の所定位置に十分に確保できず、ラベルシートの胴部への貼着が不十分となる不都合もある。

本発明は、以上の点に鑑み、胴部に巻き付けたラベルシートの装着状態を良好に維持することができる合成樹脂製ボトルを提供することを目的とする。

本発明は、口部と、該口部の下方に連設された円筒状の胴部と、該胴部の下部を閉塞する底部とを備え、該胴部の最大外径が６４．０〜６８．５mm且つ該胴部の平均肉厚寸法が０．１〜０．５mmとされ、所定の印刷が施された帯状のラベルシートを、その一端部を前記胴部の所定位置に接着剤を介して貼着して該胴部の周方向に巻き付けた後、当該一端部に他端部を重合し接着剤を介して接合して該胴部に装着してなる合成樹脂製ボトルにおいて、前記胴部は、ラベルシートの上下方向の幅寸法に対応するラベル装着部と、該ラベル装着部の上縁と下縁とに沿ってラベルシートの厚み寸法の少なくとも２倍の寸法に突出して胴部の最大外径となる一対の環状の凸部とを備え、前記ラベル装着部は、上下方向に所定間隔を存して形成された複数の環状の溝部と、互いに隣り合う溝部間に形成されて前記ラベルシートが接着可能な環状の平坦面とを備え、前記平坦面は、その胴部上下方向に沿った幅寸法が７〜１４mmとされ、前記溝部は、胴部径方向に沿った深さ寸法が２〜４mmとされ、且つ胴部高さ方向に対向する一対の内側面が互いに３９〜４９°の角度をもって胴部外方に向かって次第に拡開することを特徴とする。

一対の環状の凸部は、ラベルシートの厚み寸法の少なくとも２倍の寸法に突出して胴部の最大外径とされていることにより、隣接するボトルの胴部同士が接触しても、ラベル装着部に装着されたラベルシート同士の接触を防止することができ、外部への接触によるラベルシートの位置ずれや剥離が防止できる。

一方、胴部の最大外径が６４．０〜６８．５mmとされている容量２００〜５００ミリリットル程度の比較的小容量の円筒状の胴部を有するものにおいては、胴部の平均肉厚寸法が０．１〜０．５mmとされた比較的肉薄のものであるとき、両凸部が設けられている位置での変形が阻止されていることにより、両凸部の間に位置するラベル装着部がかえって平面視楕円形状に変形しやすくなり、一対の凸部間から外方にラベルシートがはみ出すおそれがある。そこで、本発明においては、前記溝部の深さ寸法を２〜４mmとし、且つ溝部の一対の内側面が互いに３９〜４９°の角度をもって胴部外方に向かって次第に拡開する形状とした。こうすることにより、胴部の横方向（胴部の軸線に直行する方向）の変形が抑制され、胴部に巻き付けたラベルシートが両凸部の間に収められた状態を確実に維持することができる。同時に、上記溝部の構成により、ボトル内部の減圧時に胴部に巻き付けたラベルシートの皺の発生を抑制しながら胴部の縦方向（胴部の軸線に沿った方向）の変形によりボトル内部の減圧を吸収することができ、ラベル装着部におけるラベルシートの装着状態を確実に維持することができる。

更に、前記平坦面の幅寸法が７〜１４mmであることにより、ラベルシートを貼着するための接着剤を塗布する領域をラベル装着部に十分に確保できると共に、ボトル内部の減圧に伴う該平坦面の変形も極めて少なくすることができ、ラベルシートが確実に接着できて、同時に平坦面の変形に伴うラベルシートの位置ずれや不用意な剥離も防止できる。

従って、本発明は上記構成を備えることにより、胴部の横方向の強度を向上させてラベル装着部が平面視楕円形状に変形することを防止すると同時に、胴部の縦方向への減圧変形（胴部の高さ方向の短縮）が過剰となるのを防止しつつラベルシートの装着状態を阻害しない範囲で胴部の縦方向への減圧変形を許容し、胴部に巻き付けたラベルシートの装着状態を良好に維持することができる。

また、ボトルの成形用金型からの離型性の向上や、内容物の充填ラインにおいて隣接するボトル同士の滑りを得て円滑な搬送を行うためにボトルの外面にシボ加工を施す場合がある。この場合には、シボ加工を、前記ラベル装着部における少なくともラベルシートの接着部分を除く所定範囲（例えば、前記凸部の表面）に設けることが好ましい。シボ加工を施した面では接着剤によるラベルシートの貼着力が低下するが、本発明においてはラベルシートの接着剤塗布部分にシボ加工を設けないことにより、シボ加工によるラベルシートの貼着不良を防止することができ、胴部に巻き付けたラベルシートの装着状態を良好に維持することができる。

ところで、常温に近い飲料を内容物として無菌環境でボトルへの充填を行う所謂アセプティック充填が採用される場合には、充填された内容物の冷却に伴うボトル内部の体積減少も比較的小さい。このため、上述のように、胴部の縦方向への減圧変形（胴部の高さ方向の短縮）が過剰となるのを防止しつつラベルシートの装着状態を阻害しない範囲で胴部の縦方向への減圧変形を許容することで、ラベルシートの装着状態を良好に維持できる。しかし、加熱殺菌のために高温（例えば約８５℃）に加熱された飲料をボトルに充填する所謂ホット充填が採用される場合には、充填された内容物の冷却に伴うボトル内部の体積減少も極めて大きいため、胴部に過剰な変形が不用意に生じて、ラベルシートの装着状態が維持できなくなるおそれがある。そこで、本発明において、前記底部に、胴部の下端に連設された接地面を有する脚部と、該脚部の内周縁に連設されて胴部内方乃至胴部外方に向かって凹凸反転可能とする反転部とを設けることが好ましい。これにより、ボトル内部に内容物を充填し封止した後に、反転部を胴部の内方に凹入してボトルの内圧を予め高くしておくことができ、冷却等によるボトル内部の過剰な減圧を相殺して、胴部の不用意な減圧変形によるラベルシートの皺つきや位置ずれを防止することができる。

本発明の実施形態のボトルの外観を示す側面図。 図１のボトルにおいて内容物が未充填の状態を示す側面図。 本実施形態のボトルの底部を示す説明的断面図。 本実施形態のボトルのラベル装着部の一部を拡大して示す説明的断面図。

本実施形態のボトル１は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂からなるプリフォーム（図示せず）をブロー成形により二軸延伸してなる略円筒状のＰＥＴボトルであり、図１〜図３に示すように、キャップ２が螺着される口部３と、該口部３から下方に向かって次第に拡径する肩部４を介して更にその下方に連設された円筒状の胴部５と、該胴部５の下部を閉塞する底部６とを備えている。

また、図１に示すように、胴部５には、内容物の表示等の印刷が施されたラベルシート７が装着されている。ラベルシート７は帯状に形成された薄手の合成樹脂シートであり、先ず、一端部を胴部５の所定位置（後述するラベル装着部８）に接着剤を介して貼着し、胴部５の周方向に巻き付けた後、当該一端部に他端部を重合し接着剤を介して接合することにより装着状態とされている。接着剤の接着力は適宜選択されるものであるが、ボトル１のリサイクルの際に分別を容易とするために、手作業で剥離することが容易な接着剤を使用する必要がある。

胴部５には、図２に示すように、ラベルシート７の装着位置となるラベル装着部８と、ラベル装着部８の上縁と下縁とに沿って外方に突出して胴部５の最大外径となる一対の環状の凸部９，１０とが形成されている。

ラベル装着部８には、上下方向に所定間隔を存して互いに平行の３つの環状の溝部１１が形成されており、互いに隣り合う溝部１１の間には前記ラベルシート７を接着する環状の平坦面１２が形成されている。ラベル装着部８にラベルシート７を貼着するための接着剤は、ラベル装着部８において高さ方向に直線的に幅１０mm程度で平坦面１２に塗布される。

底部６は、図２に示すように、胴部５の下端に連続して形成された環状の脚部１３と、該脚部１３に包囲された領域に形成された反転部１４と、該反転部１４に包囲されて底部６の中央に位置する中央凹部１５とを備えている。

脚部１３は環状の接地面１６を備えており、接地面１６を接地させることによりボトル１を安定して自立させることができる。

反転部１４は、第１反転面１４ａと、その内側に折目線１４ｂを介して連設された第２反転面１４ｃとで構成されており、図３（ａ）に示すように、内容物が未充填のときにはボトル１の軸線に沿って外方（下方）に突出している。そして、ボトル１に内容物を充填し、キャップ２により封止した後に、中央凹部１５を下方からボトル１の内部に向かって押し上げることで、図３（ｂ）に示すように、第１反転面１４ａをボトル１の内方に反転させる。これにより、封止後のボトル１の内圧を予め高くしておくことができ、冷却等によるボトル１内部の過剰な減圧を相殺することができる。また、中央凹部１５を更に押し上げることで、図３（ｃ）に示すように、第１反転面１４ａと第２反転面１４ｃとの両方をボトル１の内方に反転させることもでき、封止後のボトル１の内圧の高さを調節することができる。なお、反転部１４は、反転状態が強固に維持される形状に設定されており、一旦反転させた後にはボトル１の外方に再度突出することはない。

また、図２に示すように、ラベル装着部８の接着剤の塗布領域（上部の凸部９の下方約１mmの位置から下部の凸部１０の上方約１mmの間の領域）を除いて、肩部４から脚部１３にわたるボトル１の外面には、シボ加工が施されている。胴部５の外面にシボ加工を設けることにより、ブロー成形用金型からの離型が円滑となる。また、内容物の充填ラインや自動販売機の排出路において、ボトル１がガイドに沿って搬送或いは排出されるときにも、胴部５の外面に施されたシボ加工により、ガイドに対するボトル１の滑りやボトル１同士の接触時の滑りを良くして搬送或いは排出が円滑に行われる。

そして、シボ加工は、ラベル装着部８の接着剤の塗布領域には設けられていないので、シボ加工によるラベルシート７の貼着不良を防止することができる。

本実施形態によるボトル１は、高さ寸法（接地面１６から口部３の上縁までの寸法）が１３２mm、最大外径（本実施形態においては前記凸部９，１０の外周頂部の直径）が６６mm、胴部５の平均肉厚寸法が０．３５mmとされている。この形状のボトル１は、一般に自動販売機による販売に対応した容量が２８０ミリリットルに設定されており、最大外径が６４．０〜６８．５mmの範囲内にある。また、ボトル１は、ブロー成形により比較的肉薄に形成され、材料として使用されるポリエチレンテレフタレート樹脂の質量（プリフォームの重量）に応じて、胴部５の平均肉厚寸法が０．１〜０．５mmとされる。なお、一般に容量が５００ミリリットルに設定されたボトル（図示しない）では、高さ寸法が大とされるが、他の寸法は容量が２８０ミリリットルのボトル１と略同じとされる。

前記凸部９，１０は、何れもラベルシート７の厚み寸法の２倍以上の寸法に突出して形成され、本実施形態においては、ラベル装着部８の平坦面１２における直径を６４．６５mmとすることにより、ラベル装着部８からの凸部９，１０の突出寸法が１．３５mmとされている。

これにより、例えば、自動販売機等において隣接するボトル１の胴部５同士が接触しても、ラベル装着部８に装着されたラベルシート７同士の接触を防止することができ、外部への接触によるラベルシート７の位置ずれや剥離を防止することができる。

また、ラベルシート７は、両凸部９，１０間のラベル装着部８の高さ寸法に対応する幅寸法とされ、且つ、ラベル装着部８の外周に巻き付けて両端が約１０mmの重なり寸法を有するように形成されている。

そして、ボトル１においては、図４に示すように、溝部１１の深さ寸法ａが２〜４mmの範囲内にあり、且つ、溝部１１の互いに対向する一対の内側面間の角度θが３９〜４９°の範囲内にあればよく、本実施形態においては、深さ寸法ａが３．５mm、角度θが４４°とされている。また、各平坦面１２は、夫々、胴部５の上下方向に沿った幅寸法ｂが７〜１４mmの範囲内にあればよく、本実施形態においては、幅寸法ｂが１３mmとされている。

上記の溝部１１の深さ寸法ａの範囲、溝部１１の内側面間の角度θの範囲、及び平坦面１２の幅寸法ｂの範囲は、複数の試料ボトルを用いて各種試験を行った結果得られたものである。

これらの試験によれば、溝部１１の深さ寸法ａが２mm未満或いは溝部１１の内側面間の角度θが４９°を超えると、縦方向（胴部の軸線に沿った方向）の荷重（又は内部減圧）による胴部５の変形が極めて少ない反面、横方向（胴部の軸線に直行する方向）の荷重（又は内部減圧）により胴部５が平面視楕円形状となる変形が大きくなり、ラベル装着部８とラベルシート７との間に大きな離反部分が生じるためにラベルシート７の位置ずれ等が生じるおそれがある。溝部１１の内側面間の角度θが３９°未満或いは溝部１１の深さ寸法ａが４mmを超えると、横方向の荷重（又は内部減圧）による胴部５の変形が極めて少ない反面、縦方向の荷重（又は内部減圧）により胴部５の高さが短縮する変形が大きくなり、ラベル装着部８におけるラベルシート７の接着部分で波形の皺が生じ、場合によってはラベルシート７がラベル装着部８から剥離するおそれがある。

また、平坦面１２の幅寸法ｂは、ラベル装着部８の高さ寸法に対する溝部１１の前記深さ寸法ａと前記角度θとに応じて設定されるものであるが、平坦面１２の幅寸法ｂが７mm未満であると、ラベルシート７を貼着する接着剤を塗布するための領域がラベル装着部８に十分に確保できず、ラベルシート７が不用意に剥離するおそれがある。平坦面１２の幅寸法ｂが１４mmを超えると、ボトル内部の減圧に伴う該平坦面１２の撓み変形が大きくなり、ラベルシート７の位置ずれや不用意な剥離が生じるおそれがある。

以上のことから、胴部５の最大外径が６４．０〜６８．５mmであって且つ該胴部５の平均肉厚寸法が０．１〜０．５mmとされたボトル１においては、溝部１１の深さ寸法ａを２〜４mmの範囲内に設定し、且つ、溝部１１の内側面間の角度θを３９〜４９°の範囲内に設定し、更に、平坦面１２の幅寸法ｂを７〜１４mmの範囲内に設定しておくことにより、内部減圧や縦方向と横方向との何れの方向からの荷重に対して、胴部５の変形が少なくラベルシート７の装着状態を良好に維持することができる。

なお、本実施形態においては、胴部５の外面にシボ加工を施したものを示したが、前記胴部５の構成は、シボ加工を施さないボトルであっても採用することができる。

また、本実施形態においては、底部６に前記反転部１４を備えるものを示したが、例えば、所謂アセプティック充填のように、冷却に伴うボトル内部の体積減少が比較的小さい場合には、前記反転部１４を設けなくてもよい。

１…ＰＥＴボトル（合成樹脂製ボトル）、３…口部、５…胴部、６…底部、７…ラベルシート、８…ラベル装着部、９，１０…凸部、１１…溝部、１２…平坦面、１３…脚部、１４…反転部、１６…接地面。

Claims (3)

1. 口部と、該口部の下方に連設された円筒状の胴部と、該胴部の下部を閉塞する底部とを備え、該胴部の最大外径が６４．０〜６８．５mm且つ該胴部の平均肉厚寸法が０．１〜０．５mmとされ、所定の印刷が施された帯状のラベルシートを、その一端部を前記胴部の所定位置に接着剤を介して貼着して該胴部の周方向に巻き付けた後、当該一端部に他端部を重合し接着剤を介して接合して該胴部に装着してなる合成樹脂製ボトルにおいて、
   前記胴部は、ラベルシートの上下方向の幅寸法に対応するラベル装着部と、該ラベル装着部の上縁と下縁とに沿ってラベルシートの厚み寸法の少なくとも２倍の寸法に突出して胴部の最大外径となる一対の環状の凸部とを備え、
   前記ラベル装着部は、上下方向に所定間隔を存して形成された複数の環状の溝部と、互いに隣り合う溝部間に形成されて前記ラベルシートが接着可能な環状の平坦面とを備え、
   前記平坦面は、その胴部上下方向に沿った幅寸法が７〜１４mmとされ、
   前記溝部は、胴部径方向に沿った深さ寸法が２〜４mmとされ、且つ胴部高さ方向に対向する一対の内側面が互いに３９〜４９°の角度をもって胴部外方に向かって次第に拡開することを特徴とする合成樹脂製ボトル。
2. 前記胴部の外面にシボ加工が施されているものにおいて、
   該シボ加工は、前記ラベル装着部におけるラベルシートの接着剤塗布部分を除く所定範囲に設けられていることを特徴とする請求項１記載の合成樹脂製ボトル。
3. 前記底部は、胴部の下端に連設された接地面を有する脚部と、該脚部の内周縁に連設されて胴部外方から内方に向かって凹凸反転可能とする反転部とを備えることを特徴とする請求項１又は２記載の合成樹脂製ボトル。