JP2013139263A - プラスチックボトル - Google Patents

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Abstract

【課題】加温時においてプラスチックボトル外観を良好に維持することができるプラスチックボトルを提供する。
【解決手段】プラスチックボトル10は、口部11と、胴部20と、底部30とを備えている。胴部20は、4つの側面21を有する略四角筒形状からなり、胴部20間に境界面22が形成されている。各側面21は縦長の長方形状をなし、各側面21は4辺の各々から内方へ傾斜して延びる4つの周縁台形25aからなる周縁部25と、各周縁台形25aの内側端縁25bから内方へ傾斜して延びる中間台形26aからなる中間部26と、各中間台形26間に囲まれた縦長の長方形状をもつ平坦状中央部27とを有している。
【選択図】図1

Description

本発明は、加温用のプラスチックボトルに係り、とりわけホットウォーマーまたは自動販売機において加温される飲料用等の加温用のプラスチックボトルに関する。
近時、飲料用等のボトルとして、プラスチック製のものが一般化してきており、このようなプラスチック製ボトルには加温飲料用に用いられるものも多くなってきている。
このような加温用のプラスチックボトルに求められる性能として、加温時にボトル外観を損なわないことが挙げられる。
ところで、ボトル飲料製品の製造方法としては、無菌(アセプティック)充填方式が存在している。この無菌充填方式においては、無菌環境下でプラスチックボトル内を薬剤で滅菌し、次に滅菌されたプラスチックボトル内に常温で内容液を充填する手法を採用している。
このような無菌充填方式を用いる場合、プラスチックボトルはその製造工程で高温に晒されることがない。したがって、無菌充填用のプラスチックボトルとしては、一般に耐熱性が低いボトル(非耐熱成形ボトル)が用いられている。しかしながら、このような非耐熱成形ボトルは、耐熱成形ボトルと比較して軽量かつ薄肉であるため、ボトル内圧の変化に伴って変形が生じ、外観が損なわれやすい。
特開2006−264721号公報
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、飲料用のボトルとして薄肉の非耐熱成形ボトルを用いた場合であっても、非耐熱成形ボトル内に内容液を充填後にボトルを加熱した際、ボトル外観を良好に維持することが可能な加温用のプラスチックボトルを提供することを目的とする。
本発明は、プラスチックボトルにおいて、口部と、胴部と、底部とを備え、胴部は、複数の側面を有する略多角筒形状からなり、各側面は縦長の長方形状をなし、各側面は4辺の各々から内方へ傾斜して延びる4つの周縁台形からなる周縁部と、各周縁台形の内側端縁から内方へ傾斜して延びる中間台形からなる中間部と、中間部の各中間台形間に囲まれた縦長の長方形状をもつ平坦状の中央部とを有することを特徴とするプラスチックボトルである。
本発明は、胴部の最大径aとプラスチックボトルの全高Hとの比a/Hが0.45以下となることを特徴とするプラスチックボトルである。
本発明は、各側面の高さhとプラスチックボトルの全高Hとの比h/Hが0.65以上となることを特徴とするプラスチックボトルである。
本発明は、胴部の最小径bと胴部の最大径aとの比b/aが0.80以下となることを特徴とするプラスチックボトルである。
本発明によれば、胴部の各側面は縦長の長方形状をなし、各側面は4辺の各々から内方へ傾斜して延びる4つの周縁台形からなる周縁部と、各周縁台形の内側端縁から内方へ傾斜して延びる中間台形からなる中間部と、中間部の各中間台形間に囲まれた縦長の長方形状をもつ中央部とを有している。このためプラスチックボトルを加熱した際、各側面の中央部が外方へ大きく突出することはなく、ボトル外観を良好に維持することができる。
図1(a)は、本発明の一実施の形態によるプラスチックボトルを示す正面図、図1(b)はプラスチックボトルを示す図1(a)と異なる角度からみた正面図。 図2は、本発明の一実施の形態によるプラスチックボトルを示す斜視図。 図3は、本発明の一実施の形態によるプラスチックボトルを示す底面図。 図4は、本発明の一実施の形態によるプラスチックボトルを示す上面図。 図5(a)は、比較例としてのプラスチックボトルを示す正面図、図5(b)はプラスチックボトルを示す図5(a)と異なる角度からみた正面図。 図6(a)は、他の比較例としてのプラスチックボトルを示す正面図、図6(b)はプラスチックボトルを示す図6(a)と異なる角度からみた正面図。 図7(a)(b)は、非耐熱成形ボトルと耐熱成形ボトルの製造工程を示す図。
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。図1乃至図4は本発明の一実施の形態を示す図である。
まず、図1乃至図4により、本実施の形態によるプラスチックボトルの概要について説明する。
図1乃至図4に示すプラスチックボトル10は、無菌充填方式で用いられている非耐熱成形ボトルからなっている。ここで非耐熱成形ボトルとは、後述する口部11が非結晶の透明体からなり、口部11が薬剤により殺菌されるため高温下に晒されることはなく、耐熱性を有しないものである(図7(a)参照)。
非耐熱成形ボトルを作製する場合、まず金型が加熱されて、1次ブロー成形および2次ブロー成形が順次行なわれる。次に冷却ブローを施すことなく、その後金型内が排気される。
非耐熱成形ボトルの作製にあたって、金型温度は90℃未満に設定され、冷却ブロー工程がない分だけ生産効率が高くなっている。
一方、耐熱成形ボトルとは、口部11が結晶化された白色体からなり、高温の内容液により口部11を殺菌するため耐熱性が必要となる(図7(b)参照)。
耐熱成形ボトルを作製する場合、まず金型が加熱されて、1次ブロー成形および2次ブロー成形が順次行なわれる。次に離型後に収縮しないよう、2次ブロー成形の直後に金型内を排気しながら冷却ブローが施される。
耐熱成形ボトルの作製にあたって、金型温度は90℃以上に設定され、冷却ブロー工程をもつため生産時間は長くなる。
このような加温用の非耐熱成形プラスチックボトル10は、口部11と、口部11下方に設けられた肩部12と、肩部12下方に設けられた胴部20と、胴部20下方に設けられた底部30とを備えている。
このうち胴部20は、互いに同一の形状からなる複数、例えば4つの側面21を有しており、全体として略多角筒形状、例えば四角筒形状からなっている。また隣接する側面21同士の間には、それぞれ平坦な境界面22が形成されている。
また各側面21は縦長状の長方形状をなしている。さらに各側面21は4辺21aの各々から内方へ傾斜して延びる4つの周縁台形25aからなる周縁部25と、各周縁台形25aの内側端縁25bから内方へ傾斜して延びる中間台形26aからなる中間部26と、中間部26の各中間台形26a間に囲まれた平坦状の中央部27とを有し、このうち各中間台形26a間に囲まれた中央部27は縦長の長方形状をもっている。
さらにまた、底部30は周縁部31と、周縁部31の中央に位置するとともに周縁部31より上方へ持上げられた中央部32とを有している。
このような加温用の非耐熱成形プラスチックボトル10は、合成樹脂材料を射出成形して製作したプリフォームを二軸延伸ブロー成形することにより作製することができる。なおプリフォームすなわちプラスチックボトル10の材料としては熱可塑性樹脂、特にPE(ポリエチレン)、PP(ポリプロピレン)、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)を使用する事が好ましい。
また、プラスチックボトル10は、2層以上の多層成形ボトルとして形成することもできる。即ち押し出し成形または射出成形により、例えば、中間層をMXD6、MXD6+脂肪酸塩、PGA(ポリグリコール酸)、EVOH(エチレンビニルアルコール共重合体)又はPEN(ポリエチレンナフタレート)等のガスバリア性及び遮光性を有する樹脂(中間層)として3層以上からなるプリフォームを押出成形後、吹込成形することによりガスバリア性及び遮光性を有する多層ボトルを形成しても良い。なお、このような中間層は、プラスチックボトル10のうち少なくとも胴部20内に設けることが好ましい。また底部30において、底部30の中央部を除く領域に中間層を設けることが好ましい。ケース落下等の衝撃を受けた際この部分がデラミ(層間剥離)を起こすおそれがあるからである。ガスバリア性及び遮光性を有する為に、多層にするだけでなく熱可塑性樹脂同士をブレンドしたブレンドボトルを形成しても良い。
次にプラスチックボトル10の各形状について述べる。
プラスチックボトル10は縦方向に細長状に形成されており、プラスチックボトル10の全高はHとなっている。
またプラスチックボトル10の胴部20の最大径、すなわち対向する境界面22間の距離はaとなっており、胴部20の最小径、すなわち対向する側面21間の距離はbとなっている(図4参照)。
さらに胴部20の側面21の高さはhとなっている。
この場合、胴部20の最大径aとプラスチックボトル10の全高Hとの比a/Hは0.45以下となっており、このようにプラスチックボトル10は縦方向に細長状に形成されている。また側面の高さhとプラスチックボトル10の全高Hとの比h/Hは0.65以上となっている。さらに胴部20の最小径bと胴部20の最大径aとの比b/aは0.80以下となっている。
次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
まずプラスチックボトル10内に、例えば緑茶、コーヒー等の内容液を充填し、その後これを密栓する。
このようにしてプラスチックボトル10内に内容液を充填しその後、密栓することにより、プラスチックボトル10内に内容液を充填することができる。
次に胴部20周囲にシュリンクフィルム等のラベルを付す。その後、プラスチックボトル10は、ホットウォーマーまたは自動販売機において、加温された状態で販売される。
この際、プラスチックボトル10が加温されることにより、内容液も加温され、内容液の体積が増加する。これによりプラスチックボトル10のボトル内圧が増加する。またプラスチックボトル10のボトル内圧が増加することにより、胴部20が膨張する。
この場合、胴部20の各側面21が胴部20外方(外側ともいう)に向けて膨らむとともに、各境界面22が側面21の膨張に対応して胴部20内方(内側ともいう)へ向って湾曲する。
ところで胴部20の各側面21は4辺21aの各々から内方へ傾斜して延びる4つの周縁台形25aからなる周縁部25と、各周縁台形25aの内側端縁25bから内方へ傾斜して延びる中間台形26aからなる中間部26と、中間部26の4つの中間台形26a間に囲まれるとともに縦長の長方形状をもつ平坦状の中央部27とを有している。このように各側面21の中間台形26aは周縁台形25aより胴部20の内方へ引込み、平坦状中央部27はさらに中間台形26aより胴部20の内方へ引込むことになる。このためプラスチックボトル10を加熱して胴部20の各側面21が胴部20の外方へ膨らんだ場合であっても、各側面21の平坦状中央部27は胴部20の外方へ大きく膨らむことはなく、プラスチックボトル10を加熱したとしても、ボトル外観を良好に維持することができる。
次に本実施の形態における具体的実施例について説明する。
まず以下に挙げる3種類のプラスチックボトル(実施例1、比較例1−2)を作製した。
(実施例1)
図1乃至図4に示す構成からなる270mlのプラスチックボトル10を作製した。
この場合、まず射出成形により22.7gのPET単層プルフォームを作製し、二軸延伸ブロー成形により270mlの四角筒状プラスチックボトル10を作製した。
このプラスチックボトル10内に15℃および40℃において内容液を充てんし、底部30の中央部32を押上げてプラスチックボトル10を密栓した。なお40℃において内容物を充てんしたプラスチックボトル10はその後常温まで冷却した。
その後15℃および40℃で充てんしたプラスチックボトル10の各々について75℃×60minの湯煎を施し、湯煎前後においてプラスチックボトル10の寸法変化量を測定して耐熱性の優劣を評価した。
実施例1のプラスチックボトル10を形状Aとした。
(比較例1)
図5(a)(b)に示す構成からなる270mlのプラスチックボトル10を作製した。
図5(a)(b)に示すプラスチックボトル10は、胴部20の側面21が相違するのみであり、他は図1乃至図4に示す本発明によるプラスチックボトル10と略同一である。
すなわちプラスチックボトル10の胴部20は4側面21を有し、各側面21は周縁部37と、周縁部37の中央に設けられ、周縁部37から周縁溝36を介して分離されたパネル35とを有している。また各側面21において、パネル35の上下に補強用の構溝38が設けられている。
この場合、まず射出成形により22.7gのPET単層プリフォームを作製し、二軸延伸ブロー成形により270mlの四角筒状プラスチックボトル10を作製した。
このプラスチックボトル10内に15℃および40℃において内容物を充てんし、プラスチックボトル10を密栓した。
なお、40℃において内容物を充てんしたプラスチックボトルはその後常温まで冷却した。
その後15℃および40℃で充てんしたプラスチックボトル10の各々について75℃×60minの湯煎を施し、湯煎前後においてプラスチックボトル10の寸法変化量を測定して耐熱性の優劣を評価した。
比較例1のプラスチックボトル10を形状Bとした。
(比較例2)
図6(a)(b)に示す構成からなる270mlのプラスチックボトル10を作製した。
図6(a)(b)に示すプラスチックボトル10は、胴部20の側面21が相違するのみであり、他は図1乃至図4に示すプラスチックボトル10と略同一である。
すなわちプラスチックボトル10の胴部20は4側面21を有し、各側面21は周縁部40と、周縁部40の中央に設けられ、周縁部40から傾斜面38を介して落ち込む上下方向に配置された2枚のパネル35a,35bとを有している。そして上下方向に配置された2枚のパネル35a,35bは周縁部40と同一高さの水平突起リブ41により分離され、上下2枚のパネル35a,35bの上方および下方に補強用の構溝39が設けられている。
この場合、まず射出成形により22.7gのPET単層プリフォームを作製し、二軸延伸ブロー成形により270mlの四角筒状プラスチックボトル10を作製した。
このプラスチックボトル10内に15℃および40℃において内容物を充てんし、プラスチックボトル10を密栓した。
なお、40℃において内容物を充てんしたプラスチックボトルはその後常温まで冷却した。
その後15℃および40℃で充てんしたプラスチックボトル10の各々について75℃×60minの湯煎を施し、湯煎前後においてプラスチックボトル10の寸法変化量を測定して耐熱性の優劣を評価した。
比較例2のプラスチックボトル10を形状Cとした。
(耐熱性の評価)
上述のように形状A、B、Cについて15℃および40℃の充てん条件で内容液を充てんしたプラスチックボトル10を各々n=5のサンプル数だけ準備した。
次に湯煎によるプラスチックボトル10の寸法変化量を表1に示す。
表1において、ボトル10の全高H、胴部20の最大径a(対角)、胴部20の最小径b(対面)、および底辺30の中央部32の高さ(ゲート)の各々の変化量を示す。
Figure 2013139263
表1から明らかなように、本発明によるプラスチックボトル10(形状A)は、比較例1−2によるプラスチックボトル10に比べて、加熱時における胴部20の膨らみが小さく、とりわけ胴部20の側面21間の対面距離が大きく膨らむことはない。
このため本発明によるプラスチックボトル10において、ボトル10を加熱した場合でも、ボトル外観を良好に維持することができた。
10 プラスチックボトル
11 口部
12 肩部
20 胴部
21 側面
21a 辺
22 境界面
25 周縁部
25a 周縁台形
25b 内側端縁
26 中間部
26a 中間台形
27 中央部
30 底部
31 周縁部
32 中央部

Claims (4)

  1. プラスチックボトルにおいて、
    口部と、
    胴部と、
    底部とを備え、
    胴部は、複数の側面を有する略多角筒形状からなり、
    各側面は縦長の長方形状をなし、各側面は4辺の各々から内方へ傾斜して延びる4つの周縁台形からなる周縁部と、各周縁台形の内側端縁から内方へ傾斜して延びる中間台形からなる中間部と、中間部の各中間台形間に囲まれた縦長の長方形状をもつ平坦状の中央部とを有することを特徴とするプラスチックボトル。
  2. 胴部の最大径aとプラスチックボトルの全高Hとの比a/Hが0.45以下となることを特徴とする請求項1記載のプラスチックボトル。
  3. 各側面の高さhとプラスチックボトルの全高Hとの比h/Hが0.65以上となることを特徴とする請求項1又は2のいずれか記載のプラスチックボトル。
  4. 胴部の最小径bと胴部の最大径aとの比b/aが0.80以下となることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか記載のプラスチックボトル。
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