JP2015127210A

JP2015127210A - プラスチックボトル

Info

Publication number: JP2015127210A
Application number: JP2013273069A
Authority: JP
Inventors: 賀勇介須; Yusuke Suga
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2015-07-09

Abstract

【課題】加温されて内部圧力が上昇しても外観が大きく変化しない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、肩部１２と、胴部２０と、底部３０とを備えている。胴部２０の全域に渡って、胴部２０の軸線Ｌに対して傾斜して延びる複数の傾斜溝２１が形成され、傾斜溝２１間に平滑面２２が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、加温される液体食品を収容するプラスチックボトルに係り、とりわけ加温により内部圧力が上昇した場合でも、大きな外観上の変化を示すことがないプラスチックボトルに関する。

近時、コーヒー、お茶等の液体食品を収容するボトルとして、プラスチック製のものが用いられ、このようなプラスチックボトルは液体食品を収容したのち加温されて液体食品を加温している。

このような液体食品を収容するプラスチックボトルは、全体として軽量化が求められている。また、プラスチックボトルの胴部のうち、とりわけラベルが貼付される上半部には円周方向溝部が形成され、下半部には圧力吸収パネルが形成される。しかしながらプラスチックボトルの軽量化に伴い、プラスチックボトルが加温されて内部圧力が上昇した場合、上半部では胴部が上下方向に膨張し、下半部では圧力吸収パネルが外方へ膨張するため、プラスチックボトルのとりわけ胴部の外観が大きく変化してしまう。

一方、歩留まりの向上およびコストダウンを図るため、プラスチックボトルの胴部全域にラベルをロール状に貼り付ける要請もある。

実開昭５６−１１８８０６号

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、液体食品用のボトルとして薄肉のプラスチックボトルを用いた場合、プラスチックボトルに内容液を充填後に加温して内部圧力が上昇した場合でも、胴部に大きな外観上の変化が現われることがなく、かつラベルを胴部全域に貼り付けることができる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、円筒形状をもつ胴部と、口部と胴部との間に形成された肩部と、胴部下方に連結された底部とを備え、胴部全域に渡って胴部の軸線に対して傾斜して延びる複数の傾斜溝と、傾斜溝間の平滑面とが設けられてい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、肩部には、各傾斜溝から延びるとともに胴部の軸線と平行に延びる垂直溝と、垂直溝間の平滑面とが設けられてい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、プラスチックボトルの高さは１００〜２００ｍｍ、胴径は５０〜７０ｍｍ、各傾斜溝の傾斜角は、胴部の軸線に対して１０°〜８０°傾斜してい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、プラスチックボトルの高さは１００〜２００ｍｍ、胴径は５０〜７０ｍｍ、各傾斜溝は、その深さが０．５ｍｍ〜４．０ｍｍとなってい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、プラスチックボトルの高さは１００〜２００ｍｍ、胴径は５０〜７０ｍｍ、胴部全域に渡って８〜３２本の傾斜溝が設けられてい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、上記記載のプラスチックボトルを成形するためのプリフォームである。

本発明によれば、胴部全域に渡って胴部の軸線に対して傾斜して延びる複数の傾斜溝と、傾斜溝間の平滑面とが設けられているので、プラスチックボトルの内部圧力が上昇した場合、各傾斜溝が開くことでこの内部圧力が吸収される。このためプラスチックボトルの内部圧力が上昇しても、胴部の外観が大きく変化することはない。また胴部の平滑面を利用して胴部全域にラベルを貼り付けることができる。

図１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、図１のＡ−Ａ線断面図。図５（ａ）（ｂ）は、図４のＢ部拡大図。図６は、比較例としてのプラスチックボトルを示す正面図。図７は、比較例としてのプラスチックボトルを示す正面図。図８は、本発明の一実施の形態によるプラスチックボトルを作製するためのプリフォームを示す図。

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５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５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５に示すプラスチックボトル１０は、射出成形により得られるとともに、口部１１を有するプリフォーム１０Ａを準備し（図８参照）、このプリフォーム１０Ａに対して二軸延伸ブロー成形を施すことにより作製される。

このようなプラスチックボトル１０は、２００ｍｌの容積をもつ軽量のボトルからなっている。

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。

また、胴部２０全域に、プラスチックボトル１０の胴部２０の軸線Ｌに対して傾斜した状態で延びる複数の傾斜溝２１と傾斜溝２１間の平滑面２２とが設けられている。

この場合、胴部２０全域に設けられた各傾斜溝２１は胴部２０に８本〜３２本設けられ、その深さが０．５ｍｍ〜４．０ｍｍとなっている。また各傾斜溝２１の軸線Ｌに対する傾斜角は１０°〜８０°となっている。また、プラスチックボトルの高さは１００〜２００ｍｍ、胴径は５０〜７０ｍｍとなっている。
また肩部１２には、胴部２０の各傾斜溝２１から連続して延びるとともに胴部２０の軸線Ｌに対して平行する垂直溝１３が設けられている。さらに肩部１２のうち、垂直溝１３間には平滑面１４が形成されている。

このように肩部１２に、胴部２０の傾斜溝２１から連続して延びる垂直溝１３を設けることにより、プラスチックボトル１０のうち、とりわけ肩部１２の座屈強度を高めることができる。

さらにまた、底部３０は周縁部３１と、中心部３３と、中心部３３から周縁部３１へ向かって放射状に延びる放射状リブ３２とを有している（図３参照）。

次にプラスチックボトル１０の胴部２０に設けられた傾斜溝２１について、図４および図５（ａ）（ｂ）により詳述する。

本実施の形態において、胴部２０全域に１２本の傾斜溝２１が設けられているが（図４および図５（ａ）（ｂ）参照）、この傾斜溝２１の本数は上述のように８本〜３２本の範囲の所望の本数に設定することができる。また各傾斜溝２１の深さは０．５ｍｍ〜４．０ｍｍに定められ、本実施の形態においては、例えば１．４ｍｍとなっている。

さらに各傾斜溝２１は、胴部２０外方に向って４０°〜１２０°、好ましくは９０°の開き角をもって形成されている。

また肩部１２の垂直溝１３の本数は、傾斜溝２１の本数と同一の１２本となっている。

このような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）、再生樹脂、生分解性樹脂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。すなわ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３３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。また、熱可塑性樹脂の溶融物に不活性ガス（窒素ガス、アルゴンガス）を混ぜることで、０．５〜１００μｍの発泡セル径を持つ発泡プリフォームを成形し、この発泡プリフォームをブロー成形することによって、プラスチックボトル１０を作製しても良い。このようなプラスチックボトルは、発泡セルを内蔵しているため、プラスチックボトル１０全体の遮光性を高めることができる。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。

次に本発明の具体的実施例について説明する。まず、図１乃至図５に示す高さ１３２ｍｍ、胴径５３ｍｍの２００ｍｌのプラスチックボトル１０を作製した。

この場合、射出成形により１８．３ｇのＰＥＴ単層プリフォームを作製し、このプリフォームに対して二軸延伸ブロー成形により２００ｍｌのプラスチックボトル１０を作製した。

また、プラスチックボトル１０の胴部２０に１２本の傾斜溝２１が設けられ、各傾斜溝２１の深さは１．４ｍｍとなっている。

さらに各傾斜溝２１は９０°の開き角をもって形成されている。後述のようにプラスチックボトル１０内に水を充てんし、その後湯煎した場合、傾斜溝２１の開き角は、例えば１１０°に拡大し、このことによりプラスチックボトル１０の胴部２０の外径を拡大させて、プラスチックボトル１０内圧を吸収することができる。

次に、得られたプラスチックボトル１０に水を充てんして密栓し、プラスチックボトル１０を湯煎により７５℃で６０分間加温した。その後プラスチックボトル１０の寸法測定を行なった。

また得られたプラスチックボトル１０に対し、水を充てんして密栓し、５９Ｎ荷重時側壁強度試験を実施した。また、得られたプラスチックボトル１０に対してラベルをロール状に貼り付け、その後外観検査を行った。
ここで、５９Ｎ加重時側壁強度試験とは、５９Ｎをプラスチックボトル１０に付与した場合のプラスチックボトル１０の胴径変化量をいう。
他方、比較例Ａとして、図６に示すような２００ｍｌのプラスチックボトル１０を作製した。図６に示すプラスチックボトル１０は口部１１と、肩部１２と、胴部２０と、底部３０とを備え、胴部２０には複数の圧力吸収パネル２５が設けられている。

また他の比較例Ｂとして、図７に示すような２００ｍｌのプラスチックボトル１０を作製した。図７に示すプラスチックボトル１０は口部１１と、肩部１２と、胴部２０と、底部３０とを備え、胴部２０には、円周方向全周に延びる複数の円周方向溝２６と、円周溝２６間の平滑面２７とが設けられている。

次に比較例Ａおよび比較例Ｂのプラスチックボトルに対して上記実施例と同様水を充てんして密栓し、プラスチックボトル１０を湯煎により７５℃で６０分間加温した。その後比較例Ａおよび比較例Ｂのプラスチックボトル１０の寸法検査を行なった。

また比較例Ａおよび比較例Ｂのプラスチックボトル１０に対し、水を充てんして密栓し、５９Ｎ荷重時側壁強度試験を実施した。

また、比較例Ａのプラスチックボトルおよび比較例Ｂのプラスチックボトルに対してラベルをロール状に貼り付けて、外観検査を行った。
次に本実施例によるプラスチックボトル、および比較例ＡおよびＢによるプラスチックボトルに対して実施された湯煎後の寸法検査、および水を充てんした後の５９Ｎ荷重時側壁強度試験、およびプラスチックボトルにラベルを貼り付けた後の外観検査の結果を各々表１に示す。

表１において、プラスチックボトルの高さ変形量は加温適性を判断する材料となり、高さ変形量が所定範囲に収まっている場合に加温適性を良好とした。

この場合、高さ変形量が所定範囲を超えると、自動販売機内でプラスチックボトルを横積みした場合に、プラスチックボトル同士が高さ方向で詰まってしまう。従って、高さ変形量の所定範囲は、プラスチックボトルを自動販売機内で横積みした際、プラスチックボトル同士が高さ方向で詰まらない範囲となる。
また５９Ｎ荷重時側壁強度は、自動販売機内で取扱う適性を判断する材料とした。

さらにロールラベルの貼付状態が悪い場合、プラスチックボトルの周方向変化が不均一となっていると判断した。この場合、ロールラベル適性は不良となる。

（加熱適性）
表１からわかるように、本実施例におけるプラスチックボトル１０は胴部２０に傾斜溝２１が形成されているため、湯煎後プラスチックボトル１０の内部圧力が上昇した場合、胴部２０の傾斜溝２１の開き角が９０°から例えば、１１０°まで拡大し、傾斜溝２１が開いた。このことによりプラスチックボトル１０の胴部２０の外径が拡張してプラスチックボトル１０の内部圧力が吸収された。このようにプラスチックボトル１０の内部圧力が上昇した場合、胴部２０の傾斜溝２１が開くため、胴部２０は半径方向にバランス良く拡張する。同時に胴部２０は周方向に均一性をもって伸びる。またプラスチックボトル１０の高さは、わずかに減少するが、全体として外観が変化することはなく、加温適性は良好である。

一方、比較例Ａのプラスチックボトル１０では湯煎後にプラスチックボトル１０の内部圧力が上昇した場合、胴部２０の圧力吸収パネル２５が半径方向外方へ大きく膨張するが、その高さ変形はわずかであった。このため比較例Ａのプラスチックボトル１０の加温適性は良好である。

また比較例Ｂのプラスチックボトル１０では湯煎後にプラスチックボトル１０の内部圧力が上昇した場合、胴部２０の円周方向溝２６が開いて、プラスチックボトル１０の高さが大きく増加した。このため、加温適性は不良とした。

（自動販売機適性）
また５９Ｎ荷重時側壁強度については、本実施例、比較例Ａおよび比較例Ｂのプラスチックボトル１０のいずれもが良好な値を示した。このため、本実施例、比較例Ａおよび比較例Ｂの自動販売機適性は良好であった。

（ロールラベル適性）
また本実施例および比較例Ｂにおけるプラスチックボトル１０は、比較例Ａのプラスチックボトル１０に比べて圧力吸収パネルをもっておらず、またいずれも平滑面２２および平滑面２７を有しているため、ラベルをロール状に確実に貼り付けることができた。また本実施例および比較例Ｂのプラスチックボトル１０は、湯煎後に周方向に均一に膨張するため、本実施例および比較例Ｂにおけるプラスチックボトル１０において、湯煎後のラベルの貼付状態は良好であり、この結果、ロールラベル適性は良好と判断した。

一方、比較例Ａにおけるプラスチックボトル１０は圧力吸収パネル２５をもっているため、ラベルをロール状に貼り付けることが不可能であった。

１０プラスチックボトル
１１口部
１２肩部
１３垂直溝
１４平滑面
２０胴部
２１傾斜溝
２２平滑面
３０底部
３１周縁部
３２放射状リブ
３３中央部

Claims

プラスチックボトルにおいて、
口部と、
円筒形状をもつ胴部と、
口部と胴部との間に形成された肩部と、
胴部下方に連結された底部とを備え、
胴部全域に渡って胴部の軸線に対して傾斜して延びる複数の傾斜溝と、傾斜溝間の平滑面とが設けられていることを特徴とするプラスチックボトル。
肩部には、各傾斜溝から延びるとともに胴部の軸線と平行に延びる垂直溝と、垂直溝間の平滑面とが設けられてい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。
プラスチックボトルの高さは１００〜２００ｍｍ、胴径は５０〜７０ｍｍ、各傾斜溝の傾斜角は、胴部の軸線に対して１０°〜８０°傾斜していることを特徴とする請求項１または２記載のプラスチックボトル。
プラスチックボトルの高さは１００〜２００ｍｍ、胴径は５０〜７０ｍｍ、各傾斜溝は、その深さが０．５ｍｍ〜４．０ｍｍとなってい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。
プラスチックボトルの高さは１００〜２００ｍｍ、胴径は５０〜７０ｍｍ、胴部全域に渡って８〜３２本の傾斜溝が設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載のプラスチックボトル。
請求項１乃至５のいずれか記載のプラスチックボトルを成形するためのプリフォーム。