JP2013139263A

JP2013139263A - プラスチックボトル

Info

Publication number: JP2013139263A
Application number: JP2011289477A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Nozaki; 崎達也野; Takuma Miyawaki; 脇琢磨宮; Kazuya Hirose; 瀬量哉広; Yusuke Suga; 賀勇介須; Takanori Nishijima; 島孝紀西
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd; Kirin Beverage Corp; Kirin Brewery Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd; Kirin Beverage Corp; Kirin Brewery Co Ltd
Priority date: 2011-12-28
Filing date: 2011-12-28
Publication date: 2013-07-18
Anticipated expiration: 2031-12-28
Also published as: JP5893401B2

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。

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。

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。

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

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。
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。
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。
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。