JP2015199273A - プリフォーム、プラスチックボトルおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プリフォームをブロー成形してプラスチックボトルを作製する際のブロー成形性を高めることが可能な、プリフォーム、プラスチックボトルおよびその製造方法を提供する。【解決手段】プリフォーム１０は、サポートリング１２を有する口部１１と、口部１１に連結された胴部２０とを備えている。胴部２０は、サポートリング１２側の首部２１と、首部２１に連結された胴中部２２と、胴中部２２に連結された底部２３とを有している。胴部２０の全長に対するサポートリング１２直下からの距離を比率で表したものである胴部首下距離をＸとし、胴部首下距離がＸとなる位置における胴部の断面積比をＹとしたとき、１６％≰Ｘ≰２２％の範囲において、Ｙ≧−０．００８８Ｘ４＋０．７２７６Ｘ３−２２．６５６Ｘ２＋３１６．６Ｘ−１５８６．９という関係が成立する。【選択図】図２

Description

本発明は、プリフォーム、プラスチックボトルおよびプラスチックボトルの製造方法に関する。

従来より、射出成形により作製されたＰＥＴ等からなるプリフォーム（予備成形体）を２軸延伸ブロー成形することにより、プラスチックボトルを製造することが行なわれている。このようなプラスチックボトルには各種のものが存在するが、例えば、炭酸飲料等が充填される耐圧用プラスチックボトルが挙げられる。

一般に、ＰＥＴ等の合成樹脂は、延伸されることで強度が増す。このような合成樹脂製のプラスチックボトルに内圧を加えたとき、プラスチックボトルは径方向に膨らむ力を受け、膨張する。例えば、プラスチックボトルに炭酸飲料を充填して密栓し、一定時間が経過した後、開栓した場合、開栓後のプラスチックボトルの満柱容量は、炭酸飲料を充填する前の満柱容量より増加する場合がある。このように、プラスチックボトルの内圧によってプラスチックボトルが膨らむ現象をクリープ変形と呼んでいる。

しかしながら、プラスチックボトルにクリープ変形が生じた場合、例えば炭酸飲料を充填したプラスチックボトルにおいては、飲料内の炭酸ガスが抜けやすくなるという問題が生じる。このため、一般にプラスチックボトルにおいては、クリープ変形に対する耐久性（クリープ耐性）を高めることが求められている。また、プリフォームをブロー成形してプラスチックボトルを作製する際に、ブロー成形性が良好であることが求められている。

特表２００８−５４０１８５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、プリフォームをブロー成形してプラスチックボトルを作製する際のブロー成形性を高めることが可能な、プリフォーム、プラスチックボトルおよびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、プリフォームにおいて、サポートリングを有する口部と、前記口部に連結された胴部とを備え、前記胴部は、前記サポートリング側の首部と、前記首部に連結された胴中部と、前記胴中部に連結された底部とを有し、前記胴部の全長に対する前記サポートリング直下からの距離を比率で表したものである胴部首下距離をＸとし、前記胴部首下距離がＸとなる位置における前記胴部の断面積比をＹとし、前記胴部のうち、断面積が最も小さい箇所における断面積比Ｙを０％、断面積が最も大きい箇所における断面積比Ｙを１００％としたとき、１６％≦Ｘ≦２２％の範囲において、Ｙ≧−０．００８８Ｘ^４＋０．７２７６Ｘ^３−２２．６５６Ｘ^２＋３１６．６Ｘ−１５８６．９という関係が成立することを特徴とするプリフォームである。

本発明は、断面積比Ｙが９５％である箇所の胴部首下距離Ｘが１８．８％〜２０．２％であることを特徴とするプリフォームである。

本発明は、断面積比Ｙが９０％である箇所の胴部首下距離Ｘが１６．９％〜１７．８％であることを特徴とするプリフォームである。

本発明は、断面積比Ｙが１００％である箇所の胴部首下距離Ｘと、断面積比Ｙが９０％である箇所の胴部首下距離Ｘとの差が５．６％〜８．０％であることを特徴とするプリフォームである。

本発明は、プリフォームをブロー成形することにより作製されたことを特徴とするプラスチックボトルである。

本発明は、サポートリングを有する口部と、前記口部に連結された胴部とを有し、前記胴部は、前記サポートリング側の首部と、前記首部に連結された胴中部と、前記胴中部に連結された底部とを有し、前記胴部の全長に対する前記サポートリング直下からの距離を比率で表したものである胴部首下距離をＸとし、前記胴部首下距離がＸとなる位置における前記胴部の断面積比をＹとし、前記胴部のうち、断面積が最も小さい箇所における断面積比Ｙを０％、断面積が最も大きい箇所における断面積比Ｙを１００％としたとき、１６％≦Ｘ≦２２％の範囲において、Ｙ≧−０．００８８Ｘ^４＋０．７２７６Ｘ^３−２２．６５６Ｘ^２＋３１６．６Ｘ−１５８６．９という関係が成立するプリフォームを準備する工程と、前記プリフォームをブロー成形することによりプラスチックボトルを作製する工程とを備えたことを特徴とするプラスチックボトルの製造方法である。

本発明によれば、胴部首下距離をＸとし、胴部首下距離がＸとなる位置における胴部の断面積比をＹとし、前記胴部のうち、断面積が最も小さい箇所における断面積比Ｙを０％、断面積が最も大きい箇所における断面積比Ｙを１００％としたとき、１６％≦Ｘ≦２２％の範囲において、Ｙ≧−０．００８８Ｘ^４＋０．７２７６Ｘ^３−２２．６５６Ｘ^２＋３１６．６Ｘ−１５８６．９という関係が成立する。これにより、プリフォームをブロー成形し、プラスチックボトルを作製する際のブロー成形性を高めることができる。

図１は、本発明の一実施の形態によるプリフォームを示す断面図。 図２は、本発明の一実施の形態によるプリフォームを示す断面図。 図３は、本発明の一実施の形態によるプリフォームを用いて作製されたプラスチックボトルを示す正面図。 図４は、プリフォームが加熱されている状態を示す概略断面図。 図５は、肉厚Ｔ×胴部の長さＬ／胴中部の径Ｄの値と、プラスチックボトルの満注容量の増加量との関係を示すグラフ。 図６は、プリフォームの胴中部における肉厚と、射出成形時におけるプリフォームの冷却時間との関係を示すグラフ。 図７は、実施例および比較例に係るプリフォームの首部の変化を表すグラフ。 図８は、実施例および比較例に係るプリフォームの首部の変化を表すグラフ（図７の部分拡大図）。 図９は、プラスチックボトル（角ボトル）を示す正面図。 図１０は、プラスチックボトル（丸ボトル）を示す正面図。

以下、図面を参照して本発明の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。以下の各図において、同一部分には同一の符号を付しており、一部詳細な説明を省略する場合がある。

まず、図１および図２により本実施の形態によるプリフォームの概要について説明する。図１および図２は、本発明の一実施の形態によるプリフォームを示す断面図であり、互いに同一のプリフォームを示している。

図１に示すように、プリフォーム１０は、開口部１５と環状のサポートリング１２とを有する口部１１と、口部１１に連結された胴部２０とを備えている。

このうち口部１１の外周には、プリフォーム１０を２軸延伸ブロー成形してプラスチックボトル４０（図３）を作製した後、図示しないキャップを螺合するためのねじ部１３が設けられている。なお、口部１１の形状は、従来一般的なもの（例えばＰＣＯ１８１０規格に対応するもの）を用いても良い。

胴部２０は、ブロー成形によりボトルの形状となるように膨らませられる部分であり、サポートリング１２側の首部２１と、首部２１に連結された胴中部２２と、胴中部２２に連結された底部２３とを有している。

首部２１は、長さ方向に肉厚及び胴径が変化する形状からなっている。この場合、首部２１は、口部１１側から胴中部２２側に向けて徐々に縮径する形状からなっている。しかしながら、これに限らず、首部２１の径は、口部１１側から胴中部２２側に向けて徐々に拡大しても良い。

胴中部２２は、略円筒形状からなっており、その胴径及び肉厚がほとんど変化しない形状からなっている。なお、プリフォーム１０を射出成形により作製するとき、金型から抜き取りやすくするための抜き勾配を設けるため、胴中部２２は、首部２１側よりも底部２３側の胴径が若干細くなるように作られていても良い。また同様の理曲で、肉厚も若干変化していてもよい。

底部２３は、図１の例ではほぼ半球状であるが、円錐形状であったり、角に丸みを持った円柱形状であったり、その他の形状であっても良い。なお、底部２３にはプリフォーム１０を射出成形により作製する際のゲートが設けられているが、図１ではゲートを省略した形状を示している。

図１において、胴部２０の胴中部２２における肉厚Ｔは、３．８ｍｍ以下とすることが好ましい。肉厚Ｔを３．８ｍｍ以下とすることにより、プラスチックボトル４０をブロー成形により作製する際、溶融した合成樹脂の熱がブロー成形金型に伝達するまでの距離が長くなることが防止され、冷却時間を短くすることができる。これにより、成形サイクルタイムが長くなって製造効率が低下する不具合を防止することができる。なお、胴中部２２における肉厚が長さ方向に変化する場合、肉厚Ｔは、胴中部２２の長さ方向中央部における肉厚によって定義する。

また、胴部２０の長さＬは、サポートリング１２の底面と底部２３の先端部との間の距離であり、４０ｍｍ以上１３５ｍｍ以下とすることが好ましい。

さらに、胴部２０の胴中部２２における径Ｄは、胴中部２２の肉厚中心における直径であり、１３ｍｍ以上３１ｍｍ以下とすることが好ましい。なお、胴中部２２における径が長さ方向に変化する場合、径Ｄは、胴中部２２の長さ方向中央部における肉厚中心径によって定義する。

この場合、胴中部２２の肉厚Ｔと、胴部２０の長さＬと、胴中部２２の径Ｄとの間で、Ｔ×Ｌ／Ｄ≧１２．７という関係が成立する。Ｔ×Ｌ／Ｄの値を１２．７以上とすることにより、プリフォーム１０をブロー成形し、プラスチックボトル４０を作製した後、このプラスチックボトル４０にクリープ変形（満注容量の増加による変形）が発生することを抑えることができる。

Ｔ×Ｌ／Ｄの値を１２．７以上とすることにより、クリープ変形が抑えられる理由は以下のとおりである。一般に、ＰＥＴ等の合成樹脂は、延伸される事で強度が増すことが知られている。プラスチックボトルに内圧を加えたとき、プラスチックボトルは径方向に膨らむ力を受け、膨張する（クリープ変形する）。これを抑えるには、ブロー成形時にＰＥＴ等の合成樹脂製のプリフォームが径方向に大きく延伸されれば良い。ブロー成形時にＰプリフォームが径方向に大きく延伸された場合、ブロー成形後のプラスチックボトルが、内圧によって径方向に延伸することが抑えられるためである。そのためには、プリフォーム１０の胴中部２２の肉厚Ｔを大きくすると、径方向の延伸が大きくなる。逆に胴中部２２の径Ｄを大きくすると径方向の延伸は小さくなる。更に、プリフォーム１０は、ブロー成形時に径方向だけでなくボトルの高さ方向にも延ばされるが、高さ方向へ延ばされるとプリフォーム１０は肉厚が薄くなり、従って径方向の延伸が小さくなる。そのため高さ方向の延伸が少ない、すなわち胴部２０の長さＬが長ければ径方向の延伸が大きくなるためである。このように、胴中部２２の肉厚Ｔを大きくし、胴部２０の長さＬを長くし、胴中部２２の径Ｄを小さくすることにより、ブロー成形時にプリフォームを径方向に大きく延伸させ、ブロー成形後のプラスチックボトルが径方向に延伸することを抑えることができる。

また、図２において、胴部２０の全長に対するサポートリング１２直下からの距離を比率で表したものである胴部首下距離をＸとし、胴部首下距離がＸとなる位置における胴部の断面積比をＹとする。すなわち、胴部首下距離Ｘとは、胴部２０のうち、首部２１のうちサポートリング１２直下の位置を０％とし、底部２３の先端の位置を１００％としたときの、首部２１のサポートリング１２直下（Ｘ＝０％の位置）からの距離を、比率で表したものである（０％≦Ｘ≦１００％）。また断面積比Ｙとは、胴部首下距離Ｘが０％から１００％までの間における、胴部２０の水平方向の断面積が最も小さい箇所における値をＳｍｉｎとし、最も大きい箇所における値をＳｍａｘとし、そして胴部首下距離Ｘ＝Ｍの時の断面積の値をＳＭとしたとき、（ＳＭ−Ｓｍｉｎ）／（Ｓｍａｘ−Ｓｍｉｎ）の式によって求めたものである。なお、断面積ＳＭの値は、当該箇所における胴径（ＤＭ）と肉厚（ＴＭ）とから計算で求めることが出来る。すなわち、胴部２０のうち、断面積が最も小さい箇所における断面積比Ｙは０％となり、断面積が最も大きい箇所における断面積比Ｙは１００％となる。

この場合、１６％≦Ｘ≦２２％の範囲において、Ｙ≧−０．００８８Ｘ^４＋０．７２７６Ｘ^３−２２．６５６Ｘ^２＋３１６．６Ｘ−１５８６．９という関係が成立する（０≦Ｘ≦１００）。上記関係が成立することにより、プリフォーム１０をブロー成形してプラスチックボトル４０を作製する際に、ブロー成形性を良好にすることができる。具体的には、プリフォーム１０をブロー成形する際、プリフォーム１０の首部２１を適切に延ばす事が容易となるため、ブロー成形条件によるプラスチックボトル４０の肉厚分布の調整代が広くなり、より高品質のプラスチックボトル４０を作製することができ、ブロー成形不良を低減することができる。

上記関係が成立することにより、プリフォーム１０のブロー成形性を良好にすることができる理由は以下のとおりである。すなわち胴部首下距離Ｘが２０％前後となる領域は、首部２１の下部であってその断面積が胴中部２２に向けて拡大していく領域であり、上記関係式を満たさないとＹが急激に変化し、プリフォーム１０の首部２１にブロー成形で伸びやすい部分と延びにくい部分の２つの領域が生じるのに対し、上記関係式を満たすとＹが緩やかに変化することでブロー成形での伸びやすさも緩やかに変化するためである。

さらに、断面積比Ｙが９５％である箇所の胴部首下距離Ｘが１８．８％〜２０．２％であり、断面積比Ｙが９０％である箇所の胴部首下距離Ｘが１６．９％〜１７．８％であることが好ましい。さらにまた、断面積比Ｙが１００％である箇所の胴部首下距離Ｘと、断面積比Ｙが９０％である箇所の胴部首下距離Ｘとの差が５．６％〜８．０％であることが好ましい。

なお、プリフォーム１０の主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く、植物由来のバイオマス系プラスチック、例えばＰＬＡ（ポリ乳酸）を用いる事も可能である。

次に、図３により、このようなプリフォーム１０を２軸延伸ブロー成形する事により作製された、プラスチックボトルの一例について説明する。なお、上述したプリフォーム１０を用いて作製されるプラスチックボトルは、これに限定されないことは勿論である。これに限定されず、後述する図９、図１０の様なボトルもある。

図３において、プラスチックボトル４０は、口部４１と、口部４１下方に設けられた円筒状の胴部４２と、胴部４２に連続して設けられた底部４３とを備えている。また口部４１と胴部４２との間に首部４４が設けられている。首部４４と胴部４２との間には、肩部４８が形成されている。

さらに口部４１外周には、図示しないキャップを螺合するためのねじ部４６（上述したプリフォーム１０のねじ部１３に対応する）が設けられ、口部４１外周のうちねじ部４６下方部分には、外方に突出する環状のサポートリング４７（上述したプリフォーム１０のサポートリング１２に対応する）が形成されている。

底部４３は、いわゆるペタロイド底形状をなしている。すなわち底部４３は、周方向に等間隔に配置され下方へ突出する複数個のペタロイド脚４５を有している。このペタロイド脚４５の個数は、プラスチックボトル４０を安定して正立させるという観点、および軽量化ボトルの成形性を良好にするという観点から、５個〜９個とする事が好ましい。

このようなプラスチックボトル４０のサイズ（容量）は限定されるものではなく、どのようなサイズのボトルからなっていても良いが、例えば５００ｍｌ〜６００ｍｌとすることができる。プラスチックボトル４０の肉厚は、底部４３のペタロイド脚４５において０．１５ｍｍ〜０．５０ｍｍとする事ができる。

次に、このような構成からなる本実施の形態の作用（プラスチックボトルの製造方法）について述べる。

まずＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂製ペレットを図示しない射出成形機に投入し、このペレットが射出成形機によって加熱溶融される。その後ペレットは溶融プラスチックとなって、プリフォーム１０に対応する内部形状を有する射出成形金型内に射出及び加圧される。

所定時間の経過後、射出成形金型内で溶融プラスチックが冷却固化し、プリフォーム１０が形成される。その後、射出成形金型を分離し、射出成形金型内から図１および図２に示すプリフォーム１０を取り出す。

プリフォーム１０は、次にブロー成形機内の加熱部において加熱される（加熱工程：図４参照）。この加熱工程において、プリフォーム１０は加熱部のヒーターＬ１〜Ｌ７によって例えば９０℃〜１３０℃の温度に加熱される。

加熱工程の後、加熱されたプリフォーム１０は、図示しない搬送装置によって図示しないブロー成形部に送られる。ブロー成形部に送られたプリフォーム１０は、ブロー成形部のブロー成形金型内に挿着される。その後、延伸ロッドが伸長するとともにプリフォーム１０内へ高圧エアを供給することによってプリフォーム１０を延伸させ、２軸延伸ブロー成形が行なわれる（ブロー成形工程）。このようなブロー成形によって、図３に示すプラスチックボトル４０が得られる。

ブロー成形工程で成形されたプラスチックボトル４０は、エア搬送手段またはネック搬送手段により、ブロー成形部から図示しない充填機内に搬送される。またはプラスチックボトル４０は一時的に保管されて、ボトル成形工場から充填工場に輸送され、充填工場では充填機内に搬送される。

その後、充填機内でプラスチックボトル４０内に飲料（内容物）が充填される。このようにして飲料が充填された後、図示しないキャップによって密閉され、さらにラベル等が付される。キャップによって密閉されるまでの各工程が無菌状態である方が更に好ましい。このようにしてプラスチックボトル４０と内容物とキャップとから構成される商品ボトルが製造される。

このように、本実施の形態によれば、胴中部２２の肉厚をＴとし、胴部２０の長さをＬとし、胴中部２２の径をＤとしたとき、Ｔ×Ｌ／Ｄの値が１２．７以上となっている。これにより、プリフォーム１０をブロー成形し、プラスチックボトル４０を作製した後、このプラスチックボトル４０にクリープ変形が発生することを抑えることができる。また、本実施の形態によれば、胴部首下距離をＸとし、胴部首下距離がＸとなる位置における胴部の断面積比をＹとしたとき、１６％≦Ｘ≦２２％の範囲において、Ｙ≧−０．００８８Ｘ^４＋０．７２７６Ｘ^３−２２．６５６Ｘ^２＋３１６．６Ｘ−１５８６．９という関係が成立する。これにより、プリフォーム１０をブロー成形してプラスチックボトル４０を作製する際に、ブロー成形性を良好にすることができる。

次に、本実施の形態の具体的実施例を説明する。

まず、以下に挙げる８種類のプリフォーム１０（実施例１〜実施例４、および比較例１〜比較例４）を射出成形により作製した。各プリフォーム１０の胴中部２２における肉厚Ｔ、胴部２０の重量（胴部重量）、胴部２０の長さ（胴部長さ）Ｌ、胴中部２２の径（胴径）Ｄ、及び肉厚Ｔ×胴部２０の長さＬ／胴中部２２の径Ｄの値は、それぞれ表１に示すとおりである。なお、各プリフォーム１０の口部１１の形状は、従来一般的なＰＣＯ１８１０規格に対応するものを用いた。

〔クリープ耐性〕
表１に示す各プリフォーム１０を用いて、内容量５００ｍｌのペタロイド形状のプラスチックボトル４０（図３参照）をブロー成形して得た。このプラスチックボトル４０は、口部４１を除いたボトルの胴部４２の高さが１８４．５７ｍｍであり、最大胴径φが６７ｍｍであった。各プラスチックボトル４０について、満注容量を測定した後、プラスチックボトル４０にガスボリュームが４になるよう炭酸水を充填し、密栓した。このプラスチックボトル４０を２２℃で２４時間保存し、続いて３８℃で２４時間保存した。その後、プラスチックボトル４０内の炭酸水を排出し、プラスチックボトル４０の満注容量を測定した。このときの満注容量の増加量（表１参照）に基づいてクリープ耐性を評価した。

ここで、肉厚Ｔ×胴部の長さＬ／胴中部の径Ｄの値と、上述した満注容量の増加量とをグラフにプロットした結果、負の相関（相関係数：−０．９１）が観察された（図５参照）。

上述した満注容量の増加量は、プラスチックボトル４０の内容量（５００ｍｌ）の５％以内に収まることが好ましいため、クリープ変形の基準は、満注容量の増加量が２５ｍｌ以上増加したか否かに設定した。クリープ変形の基準を満たすものは、実施例１、実施例２、実施例３、実施例４、及び比較例１と比較例３となった。そして図５に示す近似直線に基づき、満注容量の増加量２５ｍｌ以下を満足する肉厚×胴部長さ／胴径（Ｔ×Ｌ／Ｄ）の値は、１２．７以上となった。

〔製造効率〕
次に、各プリフォーム１０について、製造効率の面を評価した。一般に、プリフォーム１０は射出成形によって製造される。射出成形時には、溶融したＰＥＴが金型内に流入し、金型内で冷却固化される。このとき、プリフォーム１０の胴中部２２における肉厚（Ｔ）が大きいと、溶融したＰＥＴの熱が金型に伝達するまでの距離が長いため、冷却時間が長くなり（図６参照）、成形サイクルタイムが長くなって製造効率が低下するおそれがある。射出成形時におけるプリフォーム１０の冷却時間は、１３秒以下が好ましいため、この観点から肉厚（Ｔ）は３．８ｍｍ以下とすることが好ましい。この場合、実施例１、実施例２、実施例３、実施例４、及び比較例２と比較例４とが当てはまる。

〔ブロー成形性〕
次に、各プリフォーム１０について、ブロー成形性を評価した。具体的には、６種類のプリフォーム１０（実施例１〜実施例４、および比較例１〜比較例２）をブロー成形することにより、内容量５００ｍｌのペタロイド形状のプラスチックボトル４０（図３参照）を作製した。このプラスチックボトル４０は、口部４１を除いたプラスチックボトル４０の胴部４２の高さが１８４．５７ｍｍであり、最大胴径φが６７ｍｍであった。

この場合、１個取りのブロー成形機（ドイツ国、ＳＩＧ Ｃｏｒｐｏｐｌａｓｔ社製、ＬＢ０１）を使用した。各プリフォーム１０をブロー成形機に設けられた複数の棒状のヒーターＬ１〜Ｌ７でおよそ９０℃から１３０℃に加熱した。なおヒーターＬ１〜Ｌ７は、図４に示すようにプリフォーム１０の高さ方向に沿って間隔を空けて配置されていた。ヒーターＬ１〜Ｌ７の出力は、ヒーターＬ１が２５００Ｗで、ヒーターＬ２〜Ｌ７が２０００Ｗである。ブロー成形の際には、プラスチックボトル４０の肩部４８の肉厚が胴部４２の肉厚の９０〜１１０％になるようにヒーターＬ１〜Ｌ７の条件を調整した。ヒーターＬ１〜Ｌ７による加熱時間は全て１７秒である。このときのヒーターＬ１〜Ｌ７の出力を表２に示す。

実施例１〜４のプリフォーム１０については、ヒーターＬ１〜Ｌ７の出力が最も高いものでも６２％に抑えられたため、加熱時間を短縮するためにヒーターＬ１〜Ｌ７の出力を高める余裕が大きかった。しかしながら、比較例１〜２のプリフォームについては、最も高いヒーターＬ１〜Ｌ７の出力は７６％〜９２％となり、ヒーターＬ１〜Ｌ７の出力を高めて加熱時間を短縮する余裕が少ないことが判明した。また各ヒーターＬ１〜Ｌ３の出力の最大と最小の差（Ｌ１〜Ｌ３のｍａｘ−ｍｉｎ）は、実施例１〜４については１３％〜１６％であるのに対し、比較例１〜２については３４％〜５６％と差が大きい事が判った。これは比較例１〜２のプリフォームに関しては、ヒーターＬ１またはＬ２の出力が特に高いためであり、これはプリフォームの首部が伸びにくいことが原因であった。以上より、実施例１〜４のプリフォーム１０はブロー成形性が良好であり、比較例１〜２のプリフォームはブロー成形性が良好でないと言えた。

次に、実施例１〜４のプリフォーム１０および比較例１〜２のプリフォームのそれぞれについて、プリフォーム１０の首部２１の形状について調査した。各プリフォーム１０の首部２１の変化を表したグラフを、図７及び図８に示す。

図７及び図８において、グラフの横軸「胴部首下距離Ｘ」とは、上述したように、胴部２０のサポートリング１２直下の位置を０％とし、底部２３の先端の位置を１００％としたときの、サポートリング１２直下の位置からの距離を、比率であらわしたものである（図２参照）。また、「断面積比Ｙ」とは、上述したように、胴部首下距離Ｘが０％から１００％までの間で、断面積が最も小さい箇所における断面積をＳｍｉｎとし、断面積が最も大きい箇所における断面積をＳｍａｘとし、胴部首下距離がＭである時の断面積の値をＳＭとしたとき、（ＳＭ−Ｓｍｉｎ）／（Ｓｍａｘ−Ｓｍｉｎ）という式によって求めたものである。

図８は、図７の部分拡大図であり、胴部首下距離Ｘが１２％〜２７％の範囲かつ断面積比Ｙが７５％〜１００％の範囲を拡大して示す図である。図８に示すように、ブロー成形性が良好であった実施例１〜４のプリフォーム１０は、胴部首下距離Ｘおよび断面積比Ｙに関して、１６％≦Ｘ≦２２％の範囲において、Ｙ≧−０．００８８Ｘ^４＋０．７２７６Ｘ^３−２２．６５６Ｘ^２＋３１６．６Ｘ−１５８６．９という関係が成立していた。

また、ブロー成形性が良好であった実施例１〜４のプリフォーム１０は、断面積比Ｙが９５％の箇所における胴部首下距離Ｘが１８．８％〜２０．２％であり、断面積比Ｙが９０％の箇所における胴部首下距離Ｘが１６．９％〜１７．８％であり、かつ断面積比Ｙが１００％の箇所における胴部首下距離Ｘと断面積比Ｙが９０％の箇所における胴部首下距離Ｘとの差が５．６％〜８．０％であった。一方、ブロー成形性が良好でなかった比較例１〜２のプリフォームは、断面積９５％の箇所における胴部首下距離Ｘの値が２２．２％〜２３．１％であり、断面積比Ｙが９０％の箇所における胴部首下距離Ｘの値が２０，５％〜２１．９％であり、かつ断面積比Ｙが１００％の箇所における胴部首下距離Ｘの値と断面積比Ｙが９０％の箇所における胴部首下距離Ｘとの差が４．５％〜４．７％であった。

上述した実施例１〜４および比較例１〜２に係るプリフォームについて、クリープ耐性、製造効率及びブロー成形性の結果をまとめると、表３のとおりであった。

このように、実施例１〜４のプリフォーム１０は、クリープ耐性、製造効率及びブロー成形性のいずれもが良好であったのに対し、比較例１〜２のプリフォームは、クリープ耐性、製造効率及びブロー成形性のうち少なくとも１つが良好ではなかった。

〔ブロー成形性２〕
次に、実施例１のプリフォーム１０および比較例２のプリフォームについて、上記と異なる方法によりブロー成形性を評価した。

この場合、実施例１および比較例２のプリフォームを用い、図９に示す内容量５００ｍｌのプラスチックボトル（角ボトル）６０及び図１０に示す内容量５００ｍｌのプラスチックボトル（丸ボトル）７０をブロー成形により作製した。ここでは、それぞれの強度が最適になるようにブロー成形機を設定して、プラスチックボトル６０、７０を得た。

（１）座屈
各プラスチックボトル６０、７０に水を５００ｍｌ充填して閉栓した後、プラスチックボトル６０、７０の上部に対して０．８ｍｍ／秒の速度で鉛直下方に向けて荷重を加え、各プラスチックボトル６０、７０が３ｍｍ変位したときの荷重の大きさを用いて座屈強度を評価した。座屈強度が大きいほど強いと言える。

（２）側壁
各プラスチックボトル６０、７０に水を５００ｍｌ充填して閉栓した後、各プラスチックボトル６０、７０を横向きに倒し、倒したプラスチックボトル６０、７０の上にそれぞれボトルの長手方向と平行に幅１ｃｍの鉄の棒を乗せた。この鉄の棒に０．８ｍｍ／秒の速度で荷重を加え、荷重が５８．８Ｎに達したときの各プラスチックボトル６０、７０の変形量の大きさによって側壁の強さを評価した。この側壁の変形量が小さいほどプラスチックボトル６０、７０の強度が高いといえる。

それぞれのプラスチックボトル６０、７０の強度を評価した結果を表４に示す。

なお、表４中、側壁の対面側とは、プラスチックボトル（角ボトル）６０を、その一つの側面６１が下方を向くように置き、その対向する側面６１に鉄の棒を乗せて評価したものである。また、側壁の対角側とは、同様に、プラスチックボトル（角ボトル）６０を、その一つの角部６２が下方を向くように置き、その対向する角部６２に鉄の棒を乗せて評価したものである。

表４中、側壁の柱面側とは、プラスチックボトル（丸ボトル）７０を、その１つの柱面７１が下方を向くように置き、その対向する柱面７１側に鉄の棒を乗せて評価したものである。また、側壁のパネル面側とは、同様に、プラスチックボトル（丸ボトル）７０を、そのパネル面７２が下方を向くように置き、その対向するパネル面７２に鉄の棒を乗せて評価したものである。

さらに、重量分布（ｇ）とは、各プラスチックボトル６０、７０の接地面からの所定距離の箇所でボトルをそれぞれ切断し、それぞれの部分（２０７ｍｍ〜１４０ｍｍ、１４０ｍｍ〜１０５ｍｍ、１０５ｍｍ〜７０ｍｍ、７０ｍｍ〜３５ｍｍ、３５ｍｍ〜０ｍｍの各部分）の重量を計測したデータである。この重量が大きければその部分のボトルの肉厚が厚いといえる。

実施例１のプリフォームを用いて作製されたプラスチックボトル６０、７０は、比較例２のプリフォームを用いて作製されたプラスチックボトル６０、７０よりも、いずれの強度も優れていた。その理由は、各プラスチックボトル６０、７０のうち十分な強度をもつ部分の肉厚を薄くし、その分、強度の弱い部分の肉厚を厚くする事が出来たためである。

１０ プリフォーム
１１ 口部
１２ サポートリング
１３ ねじ部
１５ 開口部
２０ 胴部
２１ 首部
２２ 胴中部
２３ 底部
４０ プラスチックボトル

Claims (6)

1. プリフォームにおいて、
   サポートリングを有する口部と、
   前記口部に連結された胴部とを備え、
   前記胴部は、前記サポートリング側の首部と、前記首部に連結された胴中部と、前記胴中部に連結された底部とを有し、
   前記胴部の全長に対する前記サポートリング直下からの距離を比率で表したものである胴部首下距離をＸとし、
   前記胴部首下距離がＸとなる位置における前記胴部の断面積比をＹとし、前記胴部のうち、断面積が最も小さい箇所における断面積比Ｙを０％、断面積が最も大きい箇所における断面積比Ｙを１００％としたとき、
   １６％≦Ｘ≦２２％の範囲において、Ｙ≧−０．００８８Ｘ^４＋０．７２７６Ｘ^３−２２．６５６Ｘ^２＋３１６．６Ｘ−１５８６．９という関係が成立することを特徴とするプリフォーム。
2. 断面積比Ｙが９５％である箇所の胴部首下距離Ｘが１８．８％〜２０．２％であることを特徴とする請求項１記載のプリフォーム。
3. 断面積比Ｙが９０％である箇所の胴部首下距離Ｘが１６．９％〜１７．８％であることを特徴とする請求項１又は２記載のプリフォーム。
4. 断面積比Ｙが１００％である箇所の胴部首下距離Ｘと、断面積比Ｙが９０％である箇所の胴部首下距離Ｘとの差が５．６％〜８．０％であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載のプリフォーム。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項記載のプリフォームをブロー成形することにより作製されたことを特徴とするプラスチックボトル。
6. サポートリングを有する口部と、前記口部に連結された胴部とを有し、前記胴部は、前記サポートリング側の首部と、前記首部に連結された胴中部と、前記胴中部に連結された底部とを有し、前記胴部の全長に対する前記サポートリング直下からの距離を比率で表したものである胴部首下距離をＸとし、前記胴部首下距離がＸとなる位置における前記胴部の断面積比をＹとし、前記胴部のうち、断面積が最も小さい箇所における断面積比Ｙを０％、断面積が最も大きい箇所における断面積比Ｙを１００％としたとき、１６％≦Ｘ≦２２％の範囲において、Ｙ≧−０．００８８Ｘ^４＋０．７２７６Ｘ^３−２２．６５６Ｘ^２＋３１６．６Ｘ−１５８６．９という関係が成立するプリフォームを準備する工程と、
   前記プリフォームをブロー成形することによりプラスチックボトルを作製する工程とを備えたことを特徴とするプラスチックボトルの製造方法。

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