JP2015127212A

JP2015127212A - ブロー成形プラスチックボトル

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Publication number: JP2015127212A
Application number: JP2013273134A
Authority: JP
Inventors: 賀勇介須; Yusuke Suga; 脇琢磨宮; Takuma Miyawaki
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
Anticipated expiration: 2033-12-27
Also published as: JP6443712B2

Abstract

【課題】ブロー成形プラスチックボトルにおいて、その底部の成形精度を向上させる。【解決手段】ブロー成形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。底部３０は周縁部３１と、４つの突部３３とを有し、各突部３３は側面２１に対応して配置されている。【選択図】図２

Description

本発明は、加温用のブロー成形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ブロー成形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。

このようなプラスチックボトルは、口部と、肩部と、胴部と、底部とを有しており、プラスチックボトルはプリフォームを準備し、このプリフォームに対してブロー成形を施すことにより成形される。またプラスチックボトルの底部は周縁部を含むが、底部の形状によってはプリフォームのプラスチック樹脂材料が回り込むことができず、精度良く成形することができないことがある。この場合は、底部の周縁部に確実に接地できない部分が生じることがある。

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、底部の周縁部が全周に渡って確実に接地することができるブロー成形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、ブロー成形により製造されたプラスチックボトルにおいて、口部と、肩部と、胴部と、底部とを備え、胴部は、４つの側面を有する略四角筒形状からなり、胴部の隣接する側面同士の間にそれぞれ境界面が形成され、底部は周縁部と、周縁部から半径方向内方へ向って延びかつ底部の外側へ突出する４つの突部とを有し、各突部間に底部の内側へ引込む凹部が形成され、各突部は４つの側面の各々に対応する位置に配置さ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、底部のうち周縁部と, 突部および凹部との間に、円周状段部が形成され、底部の断面形状はこの円周状段部において変曲点をもつことを特徴とするプラスチックボトルである。

本発明は、胴部の各側面に、それぞれ平板状のパネル部が形成されていることを特徴とする非耐熱成形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、プリフォームのプラスチック樹脂材料が底部全体に回り込むことができ、このため、底部の周縁部に接地できない部分が生じることはなく、安定してプラスチックボトルを接地することができる。

図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態によるブロー成形プラスチックボトルを示す正面図、図１（ｂ）はその底部を示す底面図。図２（ａ）はブロー成形プラスチックボトルを図１（ａ）と異なる角度からみた正面図、図２（ｂ）はその底部を示す底面図。図３は、第１の実施の形態によるブロー成形プラスチックボトルの底部を示す断面図。図４（ａ）は、本発明の第２の実施の形態によるブロー成形プラスチックボトルを示す正面図、図４（ｂ）はその底部を示す底面図。図５（ａ）はブロー成形プラスチックボトルを図４（ａ）と異なる角度からみた正面図、図５（ｂ）はその底部を示す底面図。図６は第２の実施の形態によるブロー成形プラスチックボトルの底部を示す断面図。図７は比較例１としてのブロー成形プラスチックボトルの底部を示す底面図。図８は比較例１としてのブロー成形プラスチックボトルの底部を示す底面図。図９は比較例１としてのブロー成形プラスチックボトルの底部を示す断面図。図１０は比較例２としてのブロー成形プラスチックボトルの底部を示す底面図。図１１は比較例２としてのブロー成形プラスチックボトルの底部を示す底面図。図１２は比較例２としてのブロー成形プラスチックボトルの底部を示す断面図。図１３は比較例３としてのブロー成形プラスチックボトルの底部を示す底面図。図１４は比較例３としてのブロー成形プラスチックボトルの底部を示す底面図。図１５は比較例３としてのブロー成形プラスチックボトルの底部を示す断面図。図１６は比較例４としてのブロー成形プラスチックボトルの底部を示す底面図。図１７は比較例４としてのブロー成形プラスチックボトルの底部を示す底面図。図１８は比較例４としてのブロー成形プラスチックボトルの底部を示す断面図。図１９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。図２０（ａ）（ｂ）はブロー成形プラスチックボトルの底部にインキを塗布し、底部のインキを白紙に転写した図。

第１の実施の形態
以下、図面を参照して本発明の第１の実施の形態について説明する。図１乃至図３は本発明の第１の実施の形態を示す図である。

まず、図１乃至図３により、本実施の形態による加温用のブロー成形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３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１９参照）、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。またプラスチックボトル１０の高さは１００〜２００ｍｍ、胴径は５０〜７０ｍｍとなっている。また後述する底部３０の高さは５〜３０ｍｍとなっている。
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、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４つの側面２１を有しており、全体として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。

また胴部２０の４つの側面２１は、内側へ（ボトル１０の内方へ）引込む側面水平凹状リブ２４ａを介して上方領域２１ａと、下方領域２１ｂとに区画されている。また各境界面２２も内側へ（ボトル１０の内方へ）引込む境界面水平凹状リブ２４ｂを介して上方領域２２ａと、下方領域２２ｂとに区画されている。

このうち側面水平凹状リブ２４ａと境界面水平凹状リブ２４ｂとによって水平凹状リブ２４が構成されている。

また、胴部２０の各側面２１の上方領域２１ａおよび下方領域２１ｂには、各々平板状のパネル部２３が設けられ、このパネル部２３によってプラスチックボトル１０内の膨張時および減圧時にプラスチックボトル１０に加わる圧力を吸収している。

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、また底部３０には周縁部３１から半径方向内方に向って延びる４つの突部３３が形成されている。この４つの突部３３は底部３０の外側に向って突出するとともに、各突部３３間には凹部３４が形成されている。さらにまた、周縁部３１と、突部３３および凹部３４との間には、円周状段部３５が形成され、この円周状段部３５において底部３０の断面形状は変曲点をもつことになる。

また４つの突部３３は互いに９０°ずつ互いに離間して形成され、かつ各突部３３は胴部２０の側面２１に対応する位置に配置されている。

次に図３により底部の断面形状を示す。図３において、曲線Ａは図１（ｂ）のＡ−Ａ線断面を示し、曲線Ｂは図２（ｂ）のＢ−Ｂ線断面を示す。

図３に示すように、対向する境界面２２間の断面を示す曲線Ａは、周縁部３１から中央部３２に沿って上方に向って大きく開口している。

このため後述するプリフォームのプラスチック樹脂材料を曲線Ａに沿って確実に底部３０に回り込ませることができる。

また対向する側面２１間の断面を示す曲線Ｂも、この断面中に外側へ突出する突部３３を含むため、周縁部３１から中央部３２に沿って上方に向って大きく開口している。

このためプリフォームのプラスチック樹脂材料を曲線Ｂに沿って確実に底部３０に回り込ませることができ、結局底部３０の周縁部３１の全周に渡ってプリフォームのプラスチック樹脂材料を確実に回り込ませることができる。このことにより底部３０の周縁部３１を全周に渡って確実に接地させることができ、底部３０の周縁部３１に接地できない部分が生じることはない。

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（プラスチック樹脂材料）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。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。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。

まず上述したプリフォームを準備し、このプリフォームをブロー成形金型（図示せず）内に挿入する。次にブロー成形金型内でプリフォームに対してブロー成形を施すことにより、上述したプラスチックボトル１０を得ることができる。

この場合、プラスチックボトル１０の底部３０は、対向する境界面２２間の断面（曲線Ａ）および対向する側面２１間の断面（曲線Ｂ）の双方とも上方に向って大きく開口している。このためプリフォームのプラスチック樹脂材料を底部３０の周縁部３１の全周に渡って回り込ませることができ、このことにより底部３０の周縁部３１を全周に渡って確実に接地させることができ、底部３０の周縁部３１に接地できない部分が生じることはない。

第２の実施の形態
次に図４乃至図６により、本発明の第２の実施の形態について説明する。

図４乃至図６に示す第２の実施の形態は、底部３０の構造が異なるのみであり、他の構成は図１乃至図３に示す第１の実施の形態と略同一である。

図４乃至図６において、図１乃至図３に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

図４乃至図６に示すように、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、また底部３０には周縁部３１から半径方向内方に向って延びる４つの突部３３が形成されている。この４つの突部３３は底部３０の外側に向って突出するとともに、各突部３３間には凹部３４が形成されている。

第２の実施の形態において、円周状段部は設けられていない。

次に図６により底部の断面形状を示す。図６において、曲線Ａは図４（ｂ）のＡ−Ａ線断面を示し、曲線Ｂは図５（ｂ）のＢ−Ｂ線断面を示す。

図６に示すように、対向する境界面２２間の断面を示す曲線Ａは、周縁部３１から中央部３２に沿って上方に向って大きく開口している。

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述べる。

（比較例１）
次に本発明の比較例について述べる。図７乃至図９は比較例１を示す図である。図７乃至図９に示す比較例１は、底部３０の構造が異なるが、他の構成は図１乃至図３に示す第１の実施の形態と同一である。

図７乃至図９に示すように、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、また底部３０には周縁部３１から半径方向内方に向って延びる４つの突部３３が形成されている。この４つの突部３３は底部３０の外側に向って突出するとともに、各突部３３間には凹部３４が形成されている。さらにまた、周縁部３１と、突部３３および凹部３４との間には、円周状段部３５が形成され、この円周状段部３５において底部３０の断面形状は変曲点をもつことになる。

また４つの突部３３は互いに９０°ずつ互いに離間して形成され、かつ各突部３３は胴部２０の境界面２２に対応する位置に配置されている。

次に図９により底部の断面形状を示す。図９において、曲線Ａは図７のＡ−Ａ線断面を示し、曲線Ｂは図８のＢ−Ｂ線断面を示す。

図９に示すように、対向する境界面２２間の断面を示す曲線Ａは、断面中に外側へ突出する突部３３を含むため、周縁部３１から中央部３２に沿って上方に向って大きく開口している。

また対向する側面２１間の断面を示す曲線Ｂは、この断面中に凹部３４を含むため、周縁部３１から中央部３２に沿って狭くなっている。

このためプリフォームのプラスチック樹脂材料を曲線Ｂに沿って確実に底部３０に回り込ませることはむずかしい。このことにより底部３０の周縁部３１に接地できない部分が残ることになる。

（比較例２）
次に本発明の比較例２について述べる。図１０乃至図１２は比較例２を示す図である。図１０乃至図１２に示す比較例２は、底部３０の構造が異なるが、他の構成は図１乃至図３に示す第１の実施の形態と同一である。

図１０乃至図１２に示すように、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、また底部３０には周縁部３１から半径方向内方に向って延びる４つの突部３３が形成されている。この４つの突部３３は底部３０の外側に向って突出するとともに、各突部３３間には凹部３４が形成されている。

次に図１２により底部の断面形状を示す。図１２において、曲線Ａは図１０のＡ−Ａ線断面を示し、曲線Ｂは図１１のＢ−Ｂ線断面を示す。

図１２に示すように、対向する境界面２２間の断面を示す曲線Ａは、断面中に外側へ突出する突部３３を含むため周縁部３１から中央部３２に沿って上方に向って大きく開口している。

（比較例３）
次に本発明の比較例３について述べる。図１３乃至図１５は比較例３を示す図である。図１３乃至図１５に示す比較例３は、底部３０の構造が異なるが、他の構成は図１乃至図３に示す第１の実施の形態と同一である。

図１３乃至図１５に示すように、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、また底部３０には周縁部３１から半径方向内方に向って延びる５つの突部３３が形成されている。この５つの突部３３は底部３０の外側に向って突出するとともに、各突部３３間には凹部３４が形成されている。さらにまた、周縁部３１と、突部３３および凹部３４との間には、円周状段部３５が形成され、この円周状段部３５において底部３０の断面形状は変曲点をもつことになる。

また５つの突部３３は互いに７２°ずつ互いに離間して形成され、かつ１つの突部３３は胴部２０の境界面２２に対応する位置に配置されている。また他の４つの突部３３は胴部２０の側面２１および境界面２２に対してずれて配置されている。

次に図１５により底部の断面形状を示す。図１５において、曲線Ａは図１３のＡ−Ａ線断面を示し、曲線Ｂは図１４のＢ−Ｂ線断面を示す。

図１５に示すように、対向する境界面２２間の断面を示す曲線Ａは、周縁部３１から中央部３２に沿って上方に向って大きく開口している。

このためプリフォームのプラスチック樹脂材料を曲線Ａに沿って確実に底部３０に回り込ませることができる。

また対向する側面２１間の断面を示す曲線Ｂは、突部３３を含まない側において周縁部３１から中央部３２に沿って狭くなっている。

（比較例４）
次に本発明の比較例４について述べる。図１６乃至図１８は比較例４を示す図である。図１６乃至図１８に示す比較例４は、底部３０の構造が異なるが、他の構成は図１乃至図３に示す第１の実施の形態と同一である。

図１６乃至図１８に示すように、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、また底部３０には周縁部３１から半径方向内方に向って延びる５つの突部３３が形成されている。この５つの突部３３は底部３０の外側に向って突出するとともに、各突部３３間には凹部３４が形成されている。

次に図１８により底部の断面形状を示す。図１８において、曲線Ａは図１６のＡ−Ａ線断面を示し、曲線Ｂは図１７のＢ−Ｂ線断面を示す。

図１８に示すように、対向する境界面２２間の断面を示す曲線Ａは、周縁部３１から中央部３２に沿って上方に向って大きく開口している。

このためプリフォームのプラスチック樹脂材料を曲線Ｂに沿って確実に底部３０に回り込ませることはむずかしい。

このことにより底部３０の周縁部３１に接地できない部分が残ることになる。

次に本発明の具体的実施例について説明する。射出成形により１８．３ｇのＰＥＴ単層プリフォームを製作した。このプリフォームに対して二軸延伸ブロー成形を施すことにより、図１乃至図３に示す第１の実施の形態と同一形状の３５０ｍｌのプラスチックボトル１０を製造した。

次に比較例として、射出成形により１８．３ｇのＰＥＴ単層プリフォームを製作した。このプリフォームに対して二軸延伸ブロー成形を施すことにより、図７乃至図９に示す比較例１と同一形状の３５０ｍｌのプラスチックボトル１０を製造した。

これら実施例および比較例のプラスチックボトル１０に対し、その底部３０に朱肉によりインキを塗布し、底部３０を白紙上に載置してインキを白紙上に転写した。

その結果を表１および図２０（ａ）（ｂ）に示す。

表１および図２０（ａ）（ｂ）からわかるように本発明の場合、側面２１および境界面２２に対応する底部３０の周縁部３１の全周に渡ってインキ３０Ａが転写されており、接地されない部分は残らない（図２０（ａ）（ｂ）参照）。このため底部３０の周縁部３１はその全周に渡って金型通り賦形されていた。
これに対して比較例によれば、境界面２２に対応する底部３０の周縁部３１についてはインキが転写されているが、側面２１に対応する底部３０の周縁部３１についてはインキ３０Ａが転写されておらず、側面２１に対応する底部３０の周縁部３１は金型通り賦形されなかった（図２０（ｂ）参照）。

１０プラスチックボトル
１１口部
１２肩部
２０胴部
２１側面
２１ａ上方領域
２１ｂ下方領域
２２境界面
２３パネル部
２４水平凹状リブ
２４ａ側面水平凹状リブ
２４ｂ境界面水平凹状リブ
３０底部
３１周縁部
３２中央部
３３突部
３４凹部
３５円周段部

Claims

ブロー成形により製造されたプラスチックボトルにおいて、
口部と、
肩部と、
胴部と、
底部とを備え、
胴部は、４つの側面を有する略四角筒形状からなり、
胴部の隣接する側面同士の間にそれぞれ境界面が形成され、
底部は周縁部と、周縁部から半径方向内方へ向って延びかつ底部の外側へ突出する４つの突部とを有し、各突部間に底部の内側へ引込む凹部が形成され、
各突部は４つの側面の各々に対応する位置に配置されていることを特徴とするプラスチックボトル。
底部のうち周縁部と、突部および凹部との間に、円周状段部が形成され、底部の断面形状はこの円周状段部において変曲点をもつことを特徴とする請求項１記載のプラスチックボトル。
胴部の各側面に、それぞれ平板状のパネル部が形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の非耐熱成形プラスチックボトル。
請求項１乃至３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。