JP2019006481A - プラスチック容器、及び充填体 - Google Patents

Abstract

【課題】既定の質量及び寸法の中で内容積が確保されていながら、特に炭酸飲料が充填された際の耐衝撃性に優れるプラスチック容器、及び充填体を提供する。【解決手段】口部１０、肩部２０、胴部３０、及び底部４０を軸方向に順次有し、肩部２０及び胴部３０の軸方向に垂直な断面が円環であり、質量に対する内容積の比が１２以上、３５以下であるプラスチック容器（ＰＥＴボトル１）において、肩部２０は、軸方向に垂直な径方向の中心を通って軸方向に平行な断面（垂直断面）の形状が直線の直線部２１と、口部１０及び直線部２１に滑らかに連なり、径方向の内側に凸の第１の曲線部２２と、胴部３０及び直線部２１に滑らかに連なり、径方向の外側に凸の第２の曲線部２３とを有し、径方向に対向する直線部２１、２１の成す開き角度が８５ °以上、１３５ °以下である。【選択図】図４

Description

本発明は、プラスチック容器、及び充填体に関し、より詳細には、炭酸飲料が充填されるプラスチック容器、及び充填体に関する。

飲料等が充填される容器として、プラスチック容器、中でも、ＰＥＴ（PolyEthylene Terephthalate）ボトルが多く用いられており、ＰＥＴボトルの適用範囲は拡大している。ＰＥＴボトルの強度は、その肉厚、形状、大きさ等の影響を大きく受ける。そして、ＰＥＴボトルに要求される強度は、充填される内容物、積載方法、充填方法等に応じて異なる。

例えば、炭酸飲料が充填される場合には、ＰＥＴボトルの内部が陽圧化されるので、ＰＥＴボトルは、内部の圧力に耐え得るとともに、落下による衝撃に対する耐性（耐衝撃性）も要求される。耐衝撃性を有していないＰＥＴボトルが口部の側から落下した場合には、口部と胴部を繋ぐ肩部に応力が集中して肩部が縦方向に裂けてしまうことがある。

特許文献１には、容器の胴部から肩部及び口顎部を経て口部に至る部位を連続面で形成するとともに、肩部を曲面で形成し、口頸部上端部、口頸部下端部、胴部の夫々の直径の比を４３〜４９：４８〜５５：１００とし、肩部の中間点における接線角度を平面に対して５０〜６０°としたことを特徴とするブロー成形容器が開示されている。

実開平１−１２８５０８号公報

特許文献１の容器は、肩部周辺の強度を向上させることができ、容器の長手方向での圧縮強度を向上させることができるとされている。しかしながら、特許文献１では、容器の内部の圧力が高くなる炭酸飲料が充填された際の耐衝撃性については何ら考慮されていない。また、特許文献１には、容器を薄肉にするとその強度が低下することは示唆されているものの、特許文献１の容器の肉厚がどの程度であるかについては開示されていない。

ところで、プラスチック容器に中身が詰められた商品は、自動販売機、売店の商品棚等に収容されることがある。このとき、自動販売機や商品棚の収容空間よりも大きな寸法で製造された商品は、収容できなかったり、詰まったり、取り出せなかったりして不適格なものとなってしまう。したがって、プラスチック容器の寸法には、収容形態に応じたある程度の制限がある。

一方で、このような決められた制限の寸法の中でも消費者の要求にこたえて中身の容量を少しでも増やす必要性が生じる場合も多々ある。そして、このような制限の中で容量を増やすには、肩部の形状を変更する方法が考えられる。すなわち、口部から胴部に向けて広がる肩部を鉛直に近い状態から水平方向に張る形状に設計変更することで、プラスチック容器の容積を確保することができる。

ところが、このように肩部を大きく張らせると、肩部の鉛直方向の力に対する強度は低下してしまう。強度を向上させる方法としては、プラスチック容器の質量を増加させることでその肉厚を厚くする方法が考えられる。しかしながら、この方法は、省資源化、輸送時の環境負荷低減等を行うための容器の軽量化の観点から好ましくない。

そこで本発明の目的は、既定の質量及び寸法の中で内容積が確保されていながら、特に炭酸飲料が充填された際の耐衝撃性に優れるプラスチック容器、及び充填体を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明は、口部、肩部、胴部、及び底部を軸方向に順次有し、前記肩部及び前記胴部の前記軸方向に垂直な断面が円環であり、質量に対する内容積の比が１２以上、３５以下であるプラスチック容器において、前記肩部は、前記軸方向に垂直な径方向の中心を通って前記軸方向に平行な断面の形状が直線の直線部と、前記口部及び前記直線部に滑らかに連なり、前記径方向の内側に凸の第１の曲線部と、前記胴部及び前記直線部に滑らかに連なり、前記径方向の外側に凸の第２の曲線部とを有し、前記径方向に対向する前記直線部の成す開き角度が８５ °以上、１３５ °以下であることを特徴とする。

更に、前記第２の曲線部の曲率半径が１０ ｍｍ以上、３５ ｍｍ以下であることを特徴とする。

更に、前記プラスチック容器の全長に対する前記底部の接地部から前記肩部の前記胴部の側の端までの長さの比が０．６９以上、０．８５以下であることを特徴とする。

更に、前記胴部の最大胴径が６０ ｍｍ以上、６８ ｍｍ以下であり、前記プラスチック容器の全長が１９０ ｍｍ以上、２０７ ｍｍ以下であることを特徴とする。

更に、前記胴部の最大胴径が６０ ｍｍ以上、６８ ｍｍ以下であり、前記プラスチック容器の全長が１２５ ｍｍ以上、１３５ ｍｍ以下であることを特徴とする。

更に、本発明の充填体は、上述されたプラスチック容器と、充填される液体と、蓋とによって構成され、前記液体は、炭酸ガスの含有量が充填直後で１．５ガスボリューム以上、５．５ガスボリューム以下の炭酸飲料であることを特徴とする。

本発明によれば、口部、肩部、胴部、及び底部を軸方向に順次有し、肩部及び胴部の軸方向に垂直な断面が円環であり、質量に対する内容積の比が１２以上、３５以下であるプラスチック容器において、肩部は、軸方向に垂直な径方向の中心を通って軸方向に平行な断面の形状が直線の直線部と、口部及び直線部に滑らかに連なり、径方向の内側に凸の第１の曲線部と、胴部及び直線部に滑らかに連なり、径方向の外側に凸の第２の曲線部とを有し、径方向に対向する直線部の成す開き角度が８５ °以上、１３５ °以下であるので、既定の質量及び寸法の中で内容積が確保されていながら、特に炭酸飲料が充填された際の耐衝撃性に優れるプラスチック容器を提供することができる。

更に、第２の曲線部の曲率半径が１０ ｍｍ以上、３５ ｍｍ以下である構成によれば、既定の質量及び寸法の中で内容積が確保されていながら、特に炭酸飲料が充填された際の耐衝撃性に優れるプラスチック容器を提供することができる。

更に、プラスチック容器の全長に対する底部の接地部から肩部の胴部の側の端までの長さの比が０．６９以上、０．８５以下である構成によれば、既定の質量及び寸法の中で内容積が確保されていながら、特に炭酸飲料が充填された際の耐衝撃性に優れるプラスチック容器を提供することができる。

更に、胴部の最大胴径が６０ ｍｍ以上、６８ ｍｍ以下であり、プラスチック容器の全長が１９０ ｍｍ以上、２０７ ｍｍ以下である構成によれば、既存の５００ ｍｌ用の自動販売機に適用することができる。

更に、胴部の最大胴径が６０ ｍｍ以上、６８ ｍｍ以下であり、プラスチック容器の全長が１２５ ｍｍ以上、１３５ ｍｍ以下である構成によれば、既存の２８０ ｍｌ用の自動販売機に適用することができる。

更に、本発明の充填体によれば、上述されたプラスチック容器と、充填される液体と、蓋とによって構成され、液体は、炭酸ガスの含有量が充填直後で１．５ガスボリューム以上、５．５ガスボリューム以下の炭酸飲料であるので、既定の質量及び寸法の中で内容積が確保されていながら、特に炭酸飲料が充填された際の耐衝撃性に優れる充填体を提供することができる。

本実施形態に係るプラスチック容器の一例としてのＰＥＴボトルが示された正面図である。 ＰＥＴボトルの平面図である。 ＰＥＴボトルの底面図である。 図２のＩＶ−ＩＶ線断面図であり、肩部が拡大された断面図である。 比較例１のＰＥＴボトルの正面図である。 比較例２のＰＥＴボトルの正面図である。

以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施形態の詳細を説明する。まず、本実施形態に係るプラスチック容器の構成を詳細に説明する。本実施形態に係るプラスチック容器は、その原型であるプリフォーム（予備成形体）からブロー成形によって加工されるブロー成形容器である。図１は本実施形態に係るプラスチック容器の一例としてのＰＥＴボトル１が示された正面図であり、図２はＰＥＴボトル１の平面図であり、図３はＰＥＴボトル１の底面図である。以下では、説明の便宜上、ＰＥＴボトル１が正立されてその軸方向が上下に延びる図１の状態において中身が出し入れされる口部１０を上とする。ＰＥＴボトル１は、口部１０、肩部２０、胴部３０、及び底部４０を軸方向に順次有する。

口部１０は、ＰＥＴボトル１の軸方向に筒状に延びている。そして、口部１０は、軸方向に垂直な断面（水平断面）が円環状である。口部１０において、軸方向に垂直な径方向の内方が開口１１となっている。開口１１は中身の充填口及び注出口である。

口部１０は、軸方向の中心よりも下側に、径方向の外側に向かって突出する環状のサポートリング１２を有している。サポートリング１２は、ＰＥＴボトル１を成形したり搬送したりする際の支持に用いられている。

口部１０は、その外周に、図示せぬ蓋を取り付けるためのおねじ１３を有している。ＰＥＴボトル１は、口部１０に蓋を取り付けることによって密閉される。ＰＥＴボトル１は密閉できる構成であれば良く、例えば打栓式の蓋が用いられる場合には、おねじ１３に替えて突起や溝が口部１０の外周や内周に形成されていれば良い。

サポートリング１２とおねじ１３との間には、口部１０の外周から径方向の外側に向かって突出する環状のカブラ１４が形成されていても良い。ＰＥＴボトル１が搬送される際に搬送設備のグリッパが、カブラ１４と、サポートリング１２との間の凹部を挟んでＰＥＴボトル１を把持することができる。サポートリング１２は、カブラ１４よりも径方向の外側まで突出している。

口部１０の形状や寸法は特に限定されない。しかしながら、口部１０は、例えばＰＣＯ（Plastic Closure Only）１８１０規格や、ＰＣＯ１８８１規格に対応した寸法とされると汎用性の点で良い。

口部１０の特にサポートリング１２から軸方向の上側は、高温での中身の充填に必要な耐熱性を有するように、いわゆる結晶化装置での加熱によって白くなるまで結晶化されていても良い。

口部１０は、軸方向の下端に、首部１５を有している。首部１５は、軸方向の上端でサポートリング１２と接続している。首部１５は、その外径及び肉厚が軸方向の上下でほとんど変化しない真円筒状に形成されている。首部１５はサポートリング１２よりも外径が小である。したがって、サポートリング１２の下面は、首部１５の外周面を付け根として径方向の外側に向かって延びている。ＰＥＴボトル１が搬送される際に搬送設備のグリッパは、サポートリング１２の下面や、首部１５の外周面を用いてＰＥＴボトル１を把持することができる。

胴部３０は、上側胴部３１、中央胴部３２、下側胴部３３を軸方向に順次有する。上側胴部３１は、軸方向の上端で肩部２０に連なる。下側胴部３３は、軸方向の下端で底部４０に連なる。中央胴部３２は、上端で上側胴部３１に連なる一方で、軸方向の下端で下側胴部３３に連なる。上側胴部３１、中央胴部３２、及び下側胴部３３は、それぞれ軸方向に筒状に延びて寸胴に形成されている。すなわち、胴部３０は水平断面が真円状の円環であり、ＰＥＴボトル１はいわゆる丸ボトルである。そして、ＰＥＴボトル１は、耐圧性を有し、炭酸飲料が充填されて内部が陽圧化された状態となっても、胴部３０が歪んだ変形をしないように構成されている。

上側胴部３１及び下側胴部３３は、同一の胴径Ｄ１を有し、ＰＥＴボトル１の最大径を有する部位である。つまり、この胴径Ｄ１が胴部３０の最大胴径である。中央胴部３２は、胴部３０の軸方向の中央部に位置し、その胴径Ｄ２は上側胴部３１及び下側胴部３３の胴径Ｄ１よりも小である。

ここで、ＰＥＴボトル１は、高い剛性を有するものではなく、炭酸飲料が充填されて内部が陽圧化された場合には、胴部３０が軸方向に延びるとともに径方向に膨らむ。特に、肩部２０や底部４０から離れた胴部３０の軸方向の中央部は、径方向の膨らみが大きくなる。そこで、ＰＥＴボトル１は、中央胴部３２が胴部３０の軸方向の中央部に位置することで、内部が陽圧化された場合であっても上側胴部３１及び下側胴部３３がＰＥＴボトル１の最大径を有する部位となるように構成されている。

そして、ＰＥＴボトル１は、上側胴部３１及び下側胴部３３がＰＥＴボトル１の最大径を有する部位であることによって、横向きに載置された際の安定性が向上されている。したがって、ＰＥＴボトル１は、自動販売機の内部に積載された際に横向きにされた状態を安定して維持することができ、自動販売機から正常に排出されるという特性であるベンダー適性に優れている。

なお、上側胴部３１及び下側胴部３３の胴径Ｄ１に対する中央胴部３２の胴径Ｄ２の比は、適宜設計できる。また、上側胴部３１、中央胴部３２、及び下側胴部３３について、胴部３０の軸方向の長さに対する軸方向のそれぞれの長さの比は、適宜設計できる。

底部４０は、軸方向の上端で胴部３０の下側胴部３３に連なる。底部４０は、５本の脚部４１を周方向に等間隔で有し、いわゆるペタロイド底の形状である（図１、図３参照）。５本の脚部４１の軸方向の下端４２は、ＰＥＴボトル１の軸方向の下端であり、軸方向に垂直な同一平面上に位置している。そして、５本の脚部４１の軸方向の下端４２がＰＥＴボトル１の接地部となる。

底部４０は、図１、図３に例示された構成には限らず、ＰＥＴボトル１に炭酸飲料が充填されてＰＥＴボトル１の内部の圧力が高くなった場合であっても、軸方向の下側に向かって変形しにくい構成であれば良い。特に、底部４０は、ＰＥＴボトル１の内部が陽圧化された場合に、少なくともＰＥＴボトル１の接地部よりも軸方向の下方へ突出する部位が生じないように設計されると良い。これによって、ＰＥＴボトル１の寸法、特にＰＥＴボトル１の全長Ｈ１が設計値よりも大となってしまったり、ＰＥＴボトル１が正立しなくなったりすることを防ぐことができる。なお、底部４０の接地部（脚部４１の下端４２）から口部１０の軸方向の上端までの長さが、ＰＥＴボトル１の全長Ｈ１とされる。

図４は、図２のＩＶ−ＩＶ線断面図であり、肩部２０が拡大された断面図である。ＩＶ−ＩＶ線はＰＥＴボトル１の径方向の中心を通る直線であり、図４はＰＥＴボトル１の垂直断面図である。肩部２０は、軸方向の上端で口部１０に連なり、軸方向の下端で胴部３０の上側胴部３１に連なる。肩部２０は、径方向の中心を軸とした回転体の形状を有し、水平断面が真円状の円環である。肩部２０は、軸方向の上側から下側に向かってＰＥＴボトル１の径方向の外側に広がる略円錐台筒状に構成される。

肩部２０は、径方向の中心を通って軸方向に平行な断面（垂直断面）の形状が直線である直線部２１を有する。また、肩部２０は、軸方向の上端が口部１０の首部１５に滑らかに連なり、軸方向の下端が直線部２１に滑らかに連なり、径方向の内側に凸である第１の曲線部２２を有する。更に、肩部２０は、軸方向の上端が直線部２１に滑らかに連なり、軸方向の下端が胴部３０の上側胴部３１に滑らかに連なり、径方向の外側に凸である第２の曲線部２３を有する。

肩部２０は、第１の曲線部２２、直線部２１、第２の曲線部２３を軸方向に順次有する構成とされることで、肩部２０の設計が容易となるとともにその賦形性が良好となる。

肩部２０は、直線部２１において、軸方向に対する径の変化率が一定である。肩部２０は、第１の曲線部２２において、軸方向の上側から下側に向かって軸方向に対する径の変化率が緩やかに増加している。肩部２０は、第２の曲線部２２において、軸方向の上側から下側に向かって軸方向に対する径の変化率が緩やかに減少している。

肩部２０は、第１の曲線部２２によって、炭酸飲料が充填されてＰＥＴボトル１の内部が陽圧化された状態における軸方向の衝撃荷重に対する応力を効果的に分散させる。第１の曲線部２２は、特に軸方向に対する径の変化率が急激に変化する口部１０と肩部２０との接続箇所に応力が集中することを防止する。

第１の曲線部２２は、単一な曲率半径ｒ１を有している。これによって、肩部２０の設計が容易となるとともにその賦形性が良好となる。更に、第１の曲線部２２が、単一な曲率半径ｒ１を有して構成されることで、軸方向の衝撃荷重に対する応力が効果的に分散され、ＰＥＴボトル１の耐衝撃性が高められる。

また、肩部２０は、第２の曲線部２３によって、炭酸飲料が充填されてＰＥＴボトル１の内部が陽圧化された状態における軸方向の衝撃荷重に対する応力を効果的に分散させる。第２の曲線部２３は、特に軸方向に対する径の変化率が急激に変化する肩部２０と胴部３０との接続箇所に応力が集中することを防止する。

第２の曲線部２３は、単一な曲率半径ｒ２を有している。これによって、肩部２０の設計が容易となるとともにその賦形性が良好となる。更に、第２の曲線部２３が、単一な曲率半径ｒ２を有して構成されることで、軸方向の衝撃荷重に対する応力が効果的に分散され、ＰＥＴボトル１の耐衝撃性が高められる。

径方向に対向する直線部２１、２１の成す角度が肩部２０の開き角度θとされる（図４参照）。本実施形態に係るＰＥＴボトル１は、内容積を確保するために、開き角度θが８５ °以上、１３５ °以下である。開き角度θが小さすぎると、ＰＥＴボトル１の内容積が確保しにくくなる。一方で、開き角度θが大きすぎると、首部１０と肩部２０との接続箇所及び肩部２０と胴部３０との接続箇所に応力が集中しやすくなってしまい耐衝撃性が低下してしまう。

プラスチック容器が二軸延伸ブロー成形される際には、軸方向の長さがより短く成形されているプリフォームがプラスチック容器の軸（縦）方向に伸ばされる。この際、延伸された部分の上側が薄肉になりやすく、下側が厚肉になりやすい傾向がある。このため、延伸された部分の上側、例えば肩部２０と胴部３０との接続箇所の強度が確保されにくい。しかしながら、ＰＥＴボトル１は、肩部２０の胴部３０の側の端部に第２の曲線部２２を有している。この第２の曲線部２３が、強度が確保されにくい肩部２０と胴部３０との接続箇所の軸方向の衝撃荷重に対する応力を効果的に分散して、ＰＥＴボトル１の耐衝撃性を向上させる。

第１の曲線部２２の曲率半径ｒ１が小さすぎると、首部１５との接続箇所に応力が集中しやすくなってしまう。一方で、第１の曲線部２２の曲率半径ｒ１が大きすぎると、ＰＥＴボトル１の内容積を確保しにくくなる。したがって、第１の曲線部２２の曲率半径ｒ１は３ ｍｍ以上、１０ ｍｍ以下であることが好ましい。

第２の曲線部２３の曲率半径ｒ２が小さすぎると、上側胴部３１との接続箇所に応力が集中しやすくなってしまう。一方で、第２の曲線部２３の曲率半径ｒ２が大きすぎると、ＰＥＴボトル１の内容積を確保しにくくなる。したがって、第２の曲線部２３の曲率半径ｒ２は１０ ｍｍ以上、３５ ｍｍ以下であることが好ましい。

底部４０の接地部（脚部４１の下端４２）から肩部２０の胴部３０の側の端（軸方向の下端）までの長さが、肩部２０の高さＨ２とされる（図１参照）。ＰＥＴボトル１は、内容積を確保するために、ＰＥＴボトル１の全長Ｈ１に対する肩部２０の高さＨ２の比が０．６９以上、０．８５以下であることが好ましい。この比Ｈ２／Ｈ１が小であると、内容積を確保しにくくなる。一方で、この比Ｈ２／Ｈ１が大であると、肩部２０の軸方向の衝撃荷重に対する強度が低下してしまう。

本実施形態に係るＰＥＴボトル１は、質量（ｇ）に対する内容積（満注容量）（ｍｌ）の比が１２ 以上、３５ 以下である。つまり、ＰＥＴボトル１は、質量を増加して肉厚を厚くすることで耐衝撃性を確保するものではなく、省資源化、輸送時の環境負荷低減等を考慮して設計される。

なお、既存の自動販売機に対するベンダー適性の観点から、ＰＥＴボトル１の胴部３０の最大胴径Ｄ１が６０ ｍｍ以上、６８ ｍｍ以下であり、全長Ｈ１が１９０ ｍｍ以上、２０７ ｍｍ以下であることが好ましい。このような構成にすることで、ＰＥＴボトル１を既存の５００ｍｌ用の自動販売機に適用することができる。

また、ＰＥＴボトル１の胴部３０の最大胴径が６０ ｍｍ以上、６８ ｍｍ以下であり、全長Ｈ１が１２５ ｍｍ以上、１３５ ｍｍ以下であっても良い。このような構成にすることで、ＰＥＴボトル１を既存の２８０ｍｌ用の自動販売機に適用することができる。

ＰＥＴボトル１が例示されたプラスチック容器の材料としては、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンや、エチレン−ビニルアルコール共重合体、植物等を原料としたポリ乳酸等のブロー成形が可能な種々のプラスチックを用いることができる。しかしながら、プラスチック容器は、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、特に、ポリエチレンテレフタレートが主成分とされることが好ましい。なお、上述された樹脂には、成形品の品質を損なわない範囲で種々の添加剤、例えば着色剤、紫外線吸収剤、離型剤、滑剤、核剤、酸化防止剤、帯電防止剤を配合することができる。

ＰＥＴボトル１を構成するエチレンテレフタレート系熱可塑性樹脂としては、エステル反復部分の大部分、一般に７０ ｍｏｌ％以上をエチレンテレフタレート単位が占めるものであり、ガラス転移点（Ｔｇ）が５０ ℃以上、９０ ℃以下であり、融点（Ｔｍ）が２００ ℃以上、２７５ ℃以下の範囲にあるものが好適である。エチレンテレフタレート系熱可塑性ポリエステルとして、ポリエチレンテレフタレートが耐圧性等の点で特に優れているものの、エチレンテレフタレート単位以外に、イソフタル酸や、ナフタレンジカルボン酸等の二塩基酸と、プロピレングリコール等のジオールからなるエステル単位を少量含む共重合ポリエステルも使用することができる。

ポリエチレンテレフタレートは熱可塑性の合成樹脂の中では生産量が最も多い。そして、ポリエチレンテレフタレート樹脂は、耐熱性、耐寒性や、耐薬品性、耐摩耗性に優れる等の種々の特性を有する。更に、ポリエチレンテレフタレート樹脂はその原料に占める石油の割合が他のプラスチックと比べて低く、リサイクルも可能である。このように、ポリエチレンテレフタレートを主成分とする構成によれば、生産量の多い材料を用いることができ、その優れた種々の特性を活用することができる。

ポリエチレンテレフタレートは、エチレングリコール（エタン−１，２−ジオール）と、精製テレフタル酸との縮合重合によって得られる。ポリエチレンテレフタレートの重合触媒として、ゲルマニウム化合物、チタン化合物、及びアルミニウム化合物の少なくとも一つが用いられることが好ましい。これらの触媒が用いられることによって、アンチモン化合物が用いられるよりも、高い透明性を有し、耐熱性に優れた容器を形成することができる。

上述された材料が成形されることによって本実施形態に係るプラスチック容器を作製することができる。プラスチック容器は、射出成形によるプリフォームの作製と、二軸延伸ブロー成形によるプリフォームからプラスチック容器への加工とを組み合わせた成形法であることが好ましい。二軸延伸ブロー成形が用いられたプラスチック容器は延伸効果が高く強度に優れる。

プリフォームは、成形された後に箱入れされて倉庫等でいったん保管されても良く、そのまま、引き続き、次の工程へと進められても良い。すなわち、プリフォームの成形と、二軸延伸ブロー成形とが別の場所や装置で行われる、いわゆるコールドパリソン方式（２ステージ方式）であっても良く、双方が、同じ場所や装置で行われる、いわゆるホットパリソン方式（１ステージ方式）であっても良い。更に、プリフォームの成形から中身の充填等に至るまでの製造工程がインラインで連続的なものであっても良い。

ＰＥＴボトル１と、充填される液体と、蓋とによって充填体が構成される。充填体は、ＰＥＴボトル１の口部１０から液体が充填され、口部１０に装着される図示せぬ蓋によって密封されることによって製造される。

ＰＥＴボトル１は、炭酸飲料の充填に対応できる耐圧性を有している。より具体的には、炭酸ガスの含有量が１．５ガスボリューム以上、５．５ガスボリューム以下の炭酸飲料の充填に対応できる耐圧性を有している。なお、炭酸ガスの含有量は、充填直後の値である。ＰＥＴボトル１は、このように内部が陽圧化された状態であってもいびつな変形が生じないように構成されている。

充填体の製造において、ＰＥＴボトル１への炭酸飲料の充填方法は特に限定されない。炭酸飲料の充填は、ホット充填によってなされても良く、アセプティック充填によってなされも良い。

ＰＥＴボトル１には、中身の情報や、意匠性を高めるための模様等が印刷されたシュリンクラベルや、ロールラベル、ストレッチラベル、タックラベル等のラベルが包装されても良い。ラベルは、肩部２０、胴部３０等、ＰＥＴボトル１の一部を覆うものであっても良く、ＰＥＴボトル１の全体を覆うフルシュリンクラベルであっても良い。加熱収縮によって装着されるシュリンクラベルには熱収縮性の良い二軸延伸ポリスチレンフィルム等が用いられれば良い。巻き付けられたラベルの重ね合わせ部が接着剤によって貼り合わせられるロールラベルにはポリプロピレンフィルム等が用いられれば良い。更に、これらのラベルには、再生延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムが用いられても良い。

以上のように、ＰＥＴボトル１は、口部１０、肩部２０、胴部３０、及び底部４０を軸方向に順次有し、肩部２０及び胴部３０の軸方向に垂直な断面（水平断面）が円環であり、質量に対する内容積の比が１２以上、３５以下であって、肩部２０は、軸方向に垂直な径方向の中心を通って軸方向に平行な断面（垂直断面）の形状が直線の直線部２１と、口部１０及び直線部２１に滑らかに連なり、径方向の内側に凸の第１の曲線部２２と、胴部３０及び直線部２１に滑らかに連なり、径方向の外側に凸の第２の曲線部２３とを有し、径方向に対向する直線部２１、２１の成す開き角度が８５ °以上、１３５ °以下である。

このように構成されるＰＥＴボトル１は、既定の質量及び寸法の中で内容積が確保されていながら、特に炭酸飲料が充填された際の耐衝撃性に優れる。

更に、充填体は、ＰＥＴボトル１と、充填される液体と、蓋とによって構成され、液体は、炭酸ガスの含有量が充填直後で１．５ガスボリューム以上、５．５ガスボリューム以下の炭酸飲料である。

このように構成される充填体は、既定の質量及び寸法の中で内容積が確保されていながら、特に炭酸飲料が充填された際の耐衝撃性に優れる。

以下に、実施例を示して、本開示を更に詳細、かつ具体的に説明する。しかしながら、本開示は、以下の実施例に限定されるものではない。

＜材料、及び製造方法＞
［実施例１］
２７．３ ｇのポリエチレンテレフタレート製のプリフォームが二軸延伸ブロー成形され、図１等に示されるＰＥＴボトル１が作製された。ＰＥＴボトル１は、図４に示されるように、肩部２０が第１の曲線部２２、直線部２１、第２の曲線部２３を軸方向に順次有するように構成されていた。ＰＥＴボトル１は、直線部２１、２１の成す開き角度θが１１０ °、第２の曲線部２３の曲率半径ｒ２が２５ ｍｍ、全長Ｈ１が２０５．６ ｍｍ、上側胴部３１及び下側胴部３３の胴径（最大胴径）Ｄ１が６７．２ ｍｍとされた。このとき、ＰＥＴボトル１は、内容積（満注容量）が５４０ ｍｌであり、質量に対する内容積の比が１９．８であった。そして、ＰＥＴボトル１には、ヘッドスペースが１５ｍｌであって炭酸ガスの含有量が４．０ガスボリュームとなるように炭酸水が充填された上で図示せぬ蓋で閉栓されて充填体が作製された。したがって、実施例１に係る充填体は、本実施形態に係る特徴を有していた。

［変形例１］
変形例１では、全長Ｈ１が２０８．０ ｍｍとされた以外は、実施例１のＰＥＴボトル１と同様のＰＥＴボトルが作製された。このＰＥＴボトルは、内容積が５５０ ｍｌであり、質量に対する内容積の比が２０.１であった。そして、このＰＥＴボトルには、ヘッドスペースが１５ｍｌであって炭酸ガスの含有量が４．０ガスボリュームとなるように炭酸水が充填された上で図示せぬ蓋で閉栓されて充填体が作製された。したがって、変形例１に係る充填体は、本実施形態に係る特徴を有していた。

［変形例２］
変形例２では、上側胴部３１及び下側胴部３３の胴径（最大胴径）Ｄ１が６８．５ ｍｍとされた以外は、実施例１のＰＥＴボトル１と同様のＰＥＴボトルが作製された。このＰＥＴボトルは、内容積が５５０ ｍｌであり、質量に対する内容積の比が２０．１であった。そして、このＰＥＴボトルには、ヘッドスペースが１５ｍｌであって炭酸ガスの含有量が４．０ガスボリュームとなるように炭酸水が充填された上で図示せぬ蓋で閉栓されて充填体が作製された。したがって、変形例２に係る充填体は、本実施形態に係る特徴を有していた。

［比較例１］
比較例１では、実施例１と同様の２７．３ ｇのポリエチレンテレフタレート製のプリフォームが二軸延伸ブロー成形され、図５に示されるＰＥＴボトル１００が作製された。図５は、比較例１のＰＥＴボトル１００の正面図である。ＰＥＴボトル１００は、口部１０、肩部１２０、胴部１３０、及び底部４０を軸方向に順次有している。ＰＥＴボトル１００は、肩部１２０及び胴部１３０以外は、実施例１のＰＥＴボトル１と同様の構成である。肩部１２０は、実施例１の直線部２１、第１の曲線部２２、及び第２の曲線部２３にそれぞれ相当する、直線部１２１、第１の曲線部１２２、及び第２の曲線部１２３を有する。肩部１２０は、直線部１２１、１２１の成す開き角度θが１６０ °、第２の曲線部２３の曲率半径ｒ２が５ ｍｍとされた以外は、実施例１の肩部２０と同様の構成である。胴部１３０は、上側胴部１３１、中央胴部３２、及び下側胴部３３を有する。上側胴部１３１は、実施例１の上側胴部３１に相当し、その軸方向の長さが延びた構成である。ＰＥＴボトル１００は、全長Ｈ１が２０５．６ ｍｍ、上側胴部１３１及び下側胴部３３の胴径（最大胴径）Ｄ１が６７．２ ｍｍとされた。このとき、ＰＥＴボトル１００は、内容積が５４１ ｍｌであり、質量に対する内容積の比が１９．８であった。そして、ＰＥＴボトル１００には、ヘッドスペースが１５ｍｌであって炭酸ガスの含有量が４．０ガスボリュームとなるように炭酸水が充填された上で図示せぬ蓋で閉栓されて充填体が作製された。つまり、ＰＥＴボトル１００は、ＰＥＴボトル１において、全長Ｈ１及び最大胴径Ｄ１を変更することなく、直線部２１、２１の成す開き角度θを変更した構成である。そして、比較例１に係る充填体は、直線部１２１、１２１の成す開き角度θに関して、本実施形態に係る特徴を有していなかった。

［比較例２］
比較例２では、実施例１と同様の２７．３ ｇのポリエチレンテレフタレート製のプリフォームが二軸延伸ブロー成形され、図６に示されるＰＥＴボトル２００が作製された。図６は、比較例２のＰＥＴボトル２００の正面図である。ＰＥＴボトル２００は、口部１０、肩部２２０、胴部２３０、及び底部４０を軸方向に順次有している。ＰＥＴボトル２００は、肩部２２０及び胴部２３０以外は、実施例１のＰＥＴボトル１と同様の構成である。肩部２２０は、実施例１の直線部２１、第１の曲線部２２、及び第２の曲線部２３にそれぞれ相当する、直線部２２１、第１の曲線部２２２、及び第２の曲線部２２３を有する。肩部２２０は、直線部２２１、２２１の成す開き角度θが６０ °とされた以外は、実施例１の肩部２０と同様の構成である。胴部２３０は、上側胴部２３１、中央胴部３２、及び下側胴部３３を有する。上側胴部２３１は、実施例１の上側胴部３１に相当し、その軸方向の長さが縮められた構成である。ＰＥＴボトル２００は、全長Ｈ１が２０５．６ ｍｍ、上側胴部２３１及び下側胴部３３の胴径（最大胴径）Ｄ１が６７．２ ｍｍとされた。このとき、ＰＥＴボトル２００は、内容積が５１５ ｍｌであり、質量に対する内容積の比が１８．９であった。そして、ＰＥＴボトル１には、ヘッドスペースが１５ｍｌであって炭酸ガスの含有量が４．０ガスボリュームとなるように炭酸水が充填された上で図示せぬ蓋で閉栓されて充填体が作製された。つまり、ＰＥＴボトル２００は、ＰＥＴボトル１において、全長Ｈ１及び最大胴径Ｄ１を変更することなく、直線部２１、２１の成す開き角度θを変更した構成である。そして、比較例２に係る充填体は、直線部２２１、２２１の成す開き角度θに関して、本実施形態に係る特徴を有していなかった。

＜評価方法＞
（大容量性）
実施例１、変形例１、変形例２、比較例１、及び比較例２の各充填体について、内容積によって大容量性の有無が判定された。大容量性の判定には、内容積が５２０ ｍｌ以上か、未満かが閾値として設定された。表１には、各充填体における大容量性の評価結果が示され、〇:大容量性あり、×:大容量性なし、で表記されている。

（耐衝撃性）
実施例１、変形例１、変形例２、比較例１、及び比較例２の各充填体について、耐衝撃性の検証として落下試験が行われた。落下試験とは、各充填体を潤滑剤（エコラボ社製のドライエックス）に浸漬後、温度が４０°で湿度が９０％とされた恒温恒湿槽内に４時間保管し、その後に１．２ ｍの高さから鉄板上に口部１０の側から連続して１０回落下し、各充填体のＰＥＴボトルの肩部に割れが生じたか否を確認する試験であり、落下時における衝撃荷重に対する強度評価である。表１には、各充填体における落下試験の評価結果が示され、〇:割れなし、×:割れ発生、で表記されている。

（ベンダー適性）
実施例１、変形例１、変形例２、比較例１、及び比較例２の各充填体について、ベンダー適性の検証として、自動販売機排出試験が行われた。自動販売機排出試験とは、各充填体を、富士電機リテイルシステムズ社製の自動販売機２００７年薄型タイプのラックに満杯に装填し、連続して１０回排出し、装填時及び排出時の詰り、及び１度に多数本が排出される不具合が生じないか否かを確認する試験である。表１には、各充填体における自動販売機排出試験の評価結果が示され、〇:不具合なし、×:不具合発生、で表記されている。

上述された実施例１、変形例１、変形例２、比較例１、及び比較例２から以下の点が導き出された。表１に示されたように実施例１、変形例１、及び変形例２では、大容量性を有するとともに、耐衝撃性を有していた。

一方で、比較例１では、大容量性を有していたものの、耐衝撃性を有しておらず、落下試験で割れが生じてしまった。実施例１と比較例１との相違点は開き角度であり、比較例１の耐衝撃性の不足は開き角度が大きいことに起因していた。また、比較例２では、耐衝撃性を有していたものの、大容量性を有していなかった。実施例１と比較例２との相違点は開き角度であり、比較例２の大容量性の不足は開き角度が小さいことに起因していた。

なお、実施例１は、更にベンダー適性を有していた。一方で、変形例１は、実施例１よりも全長が大であるために実施例１よりも大きな内容積を得ることができたが、ベンダー適性を有していなかった。また、変形例２は、実施例１よりも胴径Ｄ１が大であるために実施例１よりも大きな内容積を得ることができたが、ベンダー適性を有していなかった。したがって、ベンダー適性を考慮した場合には、実施例１が好ましかった。

以上のような実施例の結果から本実施形態では、既定の質量及び寸法の中で内容積が確保されていながら、特に炭酸飲料が充填された際の耐衝撃性に優れるＰＥＴボトル１、及び充填体を提供することができることが示された。

本開示は、中身として炭酸飲料が充填される種々のプラスチック容器に好適に利用することができる。しかしながら、本開示は、上述された実施形態や実施例に限定されるものではない。本開示のプラスチック容器は、既定の質量及び寸法の中で内容積が確保されていながら特に炭酸飲料が充填された際の耐衝撃性に優れるため、収納空間の狭い領域での販売や、自動販売機での使用に適している。

１ ＰＥＴボトル（プラスチック容器）
１０ 口部
２０ 肩部
２１ 直線部
２２ 第１の曲線部
２３ 第２の曲線部
３０ 胴部
４０ 底部
Ｄ１ 最大胴径
Ｈ１ ＰＥＴボトルの全長
Ｈ２ 肩部の高さ
ｒ１ 第１の曲線部の曲率半径
ｒ２ 第２の曲線部の曲率半径
θ 肩部の開き角度

Claims (6)

1. 口部、肩部、胴部、及び底部を軸方向に順次有し、
   前記肩部及び前記胴部の前記軸方向に垂直な断面が円環であり、
   質量に対する内容積の比が１２以上、３５以下であるプラスチック容器において、
   前記肩部は、前記軸方向に垂直な径方向の中心を通って前記軸方向に平行な断面の形状が直線の直線部と、
   前記口部及び前記直線部に滑らかに連なり、前記径方向の内側に凸の第１の曲線部と、
   前記胴部及び前記直線部に滑らかに連なり、前記径方向の外側に凸の第２の曲線部と
   を有し、
   前記径方向に対向する前記直線部の成す開き角度が８５ °以上、１３５ °以下であることを特徴とする
   プラスチック容器。
2. 前記第２の曲線部の曲率半径が１０ ｍｍ以上、３５ ｍｍ以下であることを特徴とする
   請求項１に記載のプラスチック容器。
3. 前記プラスチック容器の全長に対する前記底部の接地部から前記肩部の前記胴部の側の端までの長さの比が０．６９以上、０．８５以下であることを特徴とする
   請求項１乃至２のいずれか１項に記載のプラスチック容器。
4. 前記胴部の最大胴径が６０ ｍｍ以上、６８ ｍｍ以下であり、
   前記プラスチック容器の全長が１９０ ｍｍ以上、２０７ ｍｍ以下であることを特徴とする
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載のプラスチック容器。
5. 前記胴部の最大胴径が６０ ｍｍ以上、６８ ｍｍ以下であり、
   前記プラスチック容器の全長が１２５ ｍｍ以上、１３５ ｍｍ以下であることを特徴とする
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載のプラスチック容器。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプラスチック容器と、
   充填される液体と、
   蓋と
   によって構成され、
   前記液体は、炭酸ガスの含有量が充填直後で１．５ガスボリューム以上、５．５ガスボリューム以下の炭酸飲料であることを特徴とする
   充填体。

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