JP4694232B2

JP4694232B2 - 加温用プラスチック製ボトル容器

Info

Publication number: JP4694232B2
Application number: JP2005083773A
Authority: JP
Inventors: 崎達也野; 藤嘉則佐
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2005-03-23
Filing date: 2005-03-23
Publication date: 2011-06-08
Anticipated expiration: 2025-03-23
Also published as: JP2006264721A

Description

本発明は、加温用プラスチック製のボトル容器に関し、より詳細には、ホットウォーマーまたは自動販売機において加温される飲料用等のボトル容器に関する。

近時、飲料用等のボトル容器として、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ック製ボトル容器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。

この加温用ボトル容器特有の現象として、加温したボトルを開栓せずにそのまま放置し、冷ましてしまうという現象がある。このような加温後冷却された場合には、ボトル内圧が減少し、ボトルが、胴で折れてしまうという現象が発生することがある。

また、加温用のボトル容器に特有というわけではないが、自動販売機の装填コラムにボトル容器を横置きに投入してスロープ板上で落下させると、容器が傾いたり、倒立したりしてボトル容器がコラムに詰まるといった問題がある。この問題は、ボトル容器の胴部が短いもの程ボトル容器の傾きが大きくなることから、満注容量が３００ｍｌ（２７５〜２８５ｍｌ内容量）程度の小型のボトル容器においてより問題となる。

本発明の目的は、内容物が充填されたボトル容器が加温後冷却されボトル内圧が減少した場合であっても、ボトルが、胴で折れてしまうという現象を防止し、併せて自動販売機にも安定して装填できるボトル容器を提供することにある。

本発明者らは、ボトルの胴部パネル形状を変更することによって、加温後冷却された場合のボトル容器の折れ曲がり現象を防止し、併せて自動販売機にも安定して装填できるボトル容器を提供できるとの知見を得た。本発明はかかる知見によるものである。

そして本発明による加温用プラスチッック製ボトル容器は、ボトル容器に内容物を注入または取り出すための口部と、前記口部に連続した肩部と、前記肩部に連続した胴部と、前記胴部に連続した底部からなり、前記胴部円周面に窪み部分であるパネルと前記パネルに挟まれたピラーが設けられてなる円筒状プラスチック製ボトル容器であって、前記パネルに凸部が形成されてなり、隣接するピラーの付け根とピラーの付け根を結ぶ直線の位置を０％、隣接するピラーの頂点とピラーの頂点を結ぶ直線の位置を１００％とした場合に、前記凸部の頂点が、５０〜１００％の線上に位置するものである。

このように、パネルに凸部を設けることによって、ボトル容器が加温後冷却され、ボトル内圧が減少した場合であっても、凸部の存在によりボトル容器の剛性が高まること、凸部のみが凹むことにより負圧を緩和することなどから、ボトル容器の胴で折れてしまうという現象を防ぐことができる。

ボトル容器
本発明によるプラスチック製ボトル容器について、図面を参照しながら更に詳細に説明する。

図１は、本発明のプラスチック製ボトル容器の一例について正面図を示したものである。このプラスチック製ボトル容器は、内容物を注入または取り出すための口部１１と、胴部１３、口部１１と胴部１３とをつなぐ肩部１２、そして底部１４とから構成されている。そして、胴部円周面に窪み部分であるパネル１５が設けられており、このパネルに凸部１６が形成されている。

凸部高さ
図２に示すように、パネルに設けられる凸部の高さは、凸部２１を除いた状態の前記パネルの位置、すなわち隣接するピラー２２の付け根２３と付け根２３‘を結ぶ直線の位置を０％、隣接するピラーの頂点２４とピラーの頂点２４’を結ぶ直線の位置を１００％とした場合に、前記凸部２１の頂点が、５０〜１００％の線上に位置するものとする。５０％未満では、凸部を設けた効果が小さく、１００％以上では、シュリンクフィルムをボトル容器に巻いた場合に凸部の出っ張りが目立つため好ましくない。

ピラーと凸部の角度
本発明のボトル容器は、図２中のθで示す部分である、胴部周方向における胴部円周面から窪む部分の壁面（即ちピラーの側面）と、パネル内部の凸部分へ盛り上がる部分の壁面（即ち、凸部の側面）との角度が、１１０°〜１３０°であると好ましい。１１０°未満では金型からボトル容器の離型に支障が生じ、その影響でボトルの首部が折れてしまう可能性がある。１３０°を超えると、ピラー部の強度が低下して、潰れ易くなってしまう問題点がある。

また、本発明のボトル容器は、胴部縦方向における前記胴部円周面から窪む部分の壁面と、パネル内部の凸部分へ盛り上がる部分の壁面との角度が、７０°〜１１０°であると好ましい。７０°未満とするとブロー成形によりその角度を形成することが困難となる。１１０°を超えると強度が低下して減圧下での凹みを生じやすくなる問題点がある。

ボトル容器寸法
本発明のボトル容器の寸法は特に限定されるものではない。しかしながら、通常使用されている自動販売機のボトル容器用コラムにあっては、コラム幅は概ね一定であり、使用可能なボトル容器のサイズ（ボトル容器の全高）は１３０〜１３８ｍｍ程度に限定される。したがって、ボトル容器成形時のバラツキ誤差を考慮すると、実施の自動販売機で使用するボトル容器のサイズは、中心値が１３２〜１３６ｍｍ±２ｍｍであることが好ましい。

また、ボトル容器胴部の外径は、容器成形時のバラツキ誤差を考慮すると、６６．０ｍｍ±０．５ｍｍであることが好ましい。胴部の外径が６７ｍｍ以上であると、自動販売機のコラム内や排出口付近で詰まるという問題が生じ、また６５ｍｍ以下であると、排出口からボトル容器が２〜３本まとめて排出されてしまうといった問題が生じ得る。

このような観点から、本発明ボトル容器の寸法は、好ましくは容器の全高が１３２〜１３６ｍｍ±２ｍｍであり、容器胴部の外径が６６．０ｍｍ±０．５ｍｍとする。

また、満注容量３００ｍｌといった高さの低いボトル容器の場合は、一般に自動販売機内でボトル容器が傾きやすく、ボトル容器の詰まりが発生しやすいため、これを防ぐ点で本発明は有効である。また逆に、満注容量５００ｍｌ以上の高さの高いボトル容器は、胴部分の折れが生じやすいため、これを防ぐ点で本発明は有効である。

ガスバリヤー性
本発明のボトル容器は、多層構造とし、中間層に酸素吸収層等を設けてガスバリヤー性を付与しても良い。中間層としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物（以下、ＥＶＯＨと略記する）やＭＸＤ６（ポリメタキシリレンアジパミド）などのガスバリヤー性樹脂層を積層した構成を採ることができる。二種以上の合成樹脂のブレンド成形の場合は、例えば、ＰＥＴにＭＸＤ６などのガスバリヤー性樹脂をブレンドしてプリフォームを射出成形することにより、ガスバリヤー性を向上させることができる。また、合成樹脂のほかに酸素吸収剤をＰＥＴにブレンドすることによっても、酸素バリヤー性を向上させることができる。

さらに、ボトル容器内壁にシリカ、アルミナなどの無機酸化物や非晶性カーボンを蒸着することにより、透明性を維持しながらガスバリヤー性を向上させることができる。コーティング手段を用いる場合は、メタキシレンジアミンとエピクロルヒドリンを反応させた芳香族系多価エポキシ化合物と多価アミンとの熱硬化型架橋塗膜や、ＥＶＯＨなどをコーティングすることにより、ガスバリヤー性を向上させることができる。ＥＶＯＨをコーティングした場合は、吸湿によりガスバリヤー性が低下するため、その上にポリオレフィン系樹脂などの防湿性樹脂をコーティングすることが好ましい。このようなガスバリヤー性向上手段は、いずれか一種を用いてもよいが、二種以上の手段を組み合わせて用いることにより、一層ガスバリヤー性を向上させることができる。

以下に、実施例および比較例を挙げて本発明のプラスチック製ボトル容器をさらに具体的に説明するが、本発明がこれらに限定されるものではない。

ボトル容器の作成
以下の条件で予備成形体を作成した。
ＰＥＴ樹脂：遠東紡ＣＢ６５１Ｇ
成形機：ＦＥ１６０（日精樹脂工業）：成形時樹脂温度設定２８５℃

得られた予備成形体は、以下の通りであった。
全長８５ｍｍ、口内径２１．７ｍｍ、胴径２２ｍｍ、底部厚み３ｍｍ、重量２３ｇ、口部結晶化処理済み。

得られた予備成形体を以下の条件でブロー成形し、ボトル容器を得た。
ブロー成形機：ＫＲＵＰＰＣＯＲＰＯＰＬＡＳＴ社製ＬＢ−０１
金型温度：胴部６０℃、底部１０℃
エアー圧：３０ｋｇ／ｃｍ^２

全高１３２ｍｍ、胴径６６ｍｍ、満注３００ｍｌ、パネル数量は６面、形状は周方向１２０°、縦方向９０°の壁面のボトル容器を得た。

製造したボトル容器は、隣接するピラーの付け根とピラーの付け根を結ぶ直線の位置を０％、隣接するピラーの頂点とピラーの頂点を結ぶ直線の位置を１００％とした場合に、凸部の頂点が、０％、２５％、５０％、１００％の線上に位置するものとした。

上記で得られた各ボトル容器１〜４に水を２８０ｍｌ充填した後にキャップを閉めて密栓し、ボトル容器側面にシュリンクフィルムを添装した。

ホットウォーマー向け加温後冷却変形確認
７５℃の恒温槽に８時間保管し、室温（２３℃）まで冷却後の変形を確認した。

５０本中の変形個数の結果を以下に示す。５０％以上の凸パネルとすることにより、顕著に変形個数を低減できた。

側壁強度の確認
空のボトル容器（キャップ無し）を横向きにし、各ピラー又はパネルを上にして、その上に１０ｍｍ四方・長さ２０ｍｍのステンレス棒を置いて、Ａｇｒ−ＴｏｐＷａｖｅ社製、トップロードテスターによりボトル容器の上から６ｋｇｆ荷重をかけ、変位量（ｍｍ）を測定した。

なお、参考のためボトル容器の垂直強度も測定した。垂直強度は、ボトル容器のＡｇｒ−ＴｏｐＷａｖｅ社製、トップロードテスターによりボトル容器上から荷重をかけた時の最大値（変曲点）を読み取り測定した。

側壁強度は、５０％以上の凸パネルとすることで大幅な変位量の低下、すなわち側壁強度の向上が認められた。垂直強度は、ほぼ同等であった。

自動販売機への充填評価
サンヨー製２０００年式の自動販売機と松下製１９９８年式自動販売機を使用し、一列分１６本を２０列投入し、２０列中何列詰まるかを確認した。５０％以上の凸パネルとすることで詰まりの低減が確認できた。

自動販売機での加温を想定した変形評価
満注３００ｍｌのボトル容器に水２８０ｍｌを入れて、キャップを閉め、下側の受けにＶ字ブロックまたは平板を用い、その上に評価したボトル容器、さらにその上に評価ボトル容器に直接荷重をかけるボトル容器、さらにその上に１ｋｇまたは１．６ｋｇのおもりを載せて６０℃の恒温槽に１週間保存した後、取り出し直後にノギスで円形の変形を確認した。真円度は、胴部高さ方向で３箇所について各々胴の周方向の３箇所を測定し最大値と最小値の差を求め、平均化した値を用いた。

５０％以上の凸パネルとすることで変形の低減が確認できた。

本発明のボトル容器の正面図である。本発明のボトル容器のパネル部分の説明図である。

符号の説明

１１．口部
１２．肩部
１３．胴部
１４．底部
１５．パネル
１６．凸部
２１．凸部
２２．ピラー
２３．ピラーの付け根
２４．ピラーの頂点

Claims

ボトル容器に内容物を注入または取り出すための口部と、前記口部に連続した肩部と、前記肩部に連続した胴部と、前記胴部に連続した底部からなり、前記胴部円周面に窪み部分であるパネルと前記パネルに挟まれたピラーが設けられてなる円筒状プラスチック製ボトル容器であって、
前記パネルに凸部が形成されてなり、隣接するピラーの付け根とピラーの付け根を結ぶ直線の位置を０％、隣接するピラーの頂点とピラーの頂点を結ぶ直線の位置を１００％とした場合に、前記凸部の頂点が、５０〜１００％の線上に位置する、プラスチック製ボトル容器。
前記パネルにおける、前記胴部円周面から窪む部分の壁面と、パネル内部の凸部分へ盛り上がる部分の壁面との角度が、前記胴部周方向において１１０°〜１３０°である、請求項１に記載のボトル容器。
前記パネルにおける、前記胴部円周面から窪む部分の壁面と、パネル内部の凸部分へ盛り上がる部分の壁面との角度が、前記胴部縦方向において７０°〜１１０°である、請求項１または２に記載のボトル容器。
容器の全高が１３２〜１３６ｍｍ±２ｍｍであり、容器胴部の外径が６６．０ｍｍ±０．５ｍｍである、請求項１〜３のいずれか１項に記載のボトル容器。