JP5446554B2

JP5446554B2 - 加温用プラスチックボトル

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Publication number: JP5446554B2
Application number: JP2009177607A
Authority: JP
Inventors: 藤嘉則佐; 崎達也野
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2009-07-30
Filing date: 2009-07-30
Publication date: 2014-03-19
Anticipated expiration: 2029-07-30
Also published as: JP2011031900A

Description

本発明は、加温用プラスチックボトルに関し、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プラスチックボトルに関する。

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。

このような加温用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。したがって、加温用プラスチックボトルは、ボトル形状に制約を受けることとなる。具体的には、ボトルが加温され、内容液やヘッドスペースが膨張した際、ボトル外観を悪化させないことが必要となる。

また、このような加温用プラスチックボトル特有の現象として、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。このようにボトルが加温された後冷却された場合には、内容物の体積が減少するためにボトル内圧が減少する。この場合であっても、冷却前後のボトル形状に視覚的な有意差が生じないようにすることが求められる。したがって、加温用プラスチックボトルは、更に減圧吸収機能を有していることも必要となる。

一般に、耐熱ボトルであるか非耐熱ボトルであるかを問わず、プラスチックボトルは減圧に耐えうる形状（パネル）を有している。しかしながら、加温によりその形状を損なった場合、減圧に耐え切れず、外観を損なってしまう。

上記理由により、一般に、加温販売用プラスチックボトルには、耐熱ボトルが用いられている（耐熱ボトルの場合、耐熱性と減圧吸収機能を有しており、また、減圧吸収機能として備わっているパネル形状は、加温前後のボトル形状の有意差を無くするに充分な形状である）。

他方、ボトル飲料製品の製造方法としては、無菌（アセプティック）充填方式が存在している。この無菌充填方式においては、無菌環境下でプラスチックボトル（アセプティックボトル）内を薬剤で滅菌し、次に滅菌されたプラスチックボトル内に常温で内容液を充填する手法を採用している。このような無菌充填方式を用いる場合、プラスチックボトルはその製造工程で高温に晒されることがない。したがって、無菌充填用のプラスチックボトルとしては、一般に耐熱性が低いボトル（非耐熱ボトル）が用いられている。しかしながら、このような非耐熱ボトルは、耐熱ボトルと比較して軽量かつ薄肉であるため、ボトル内圧の変化に伴って変形が生じ、外観が損なわれやすい。

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、ボトルを薄肉とした場合であっても、加温時および加温後の冷却時のいずれにおいてもボトル外観を良好に維持することが可能な加温用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、加温用プラスチックボトルにおいて、口部と、胴部と、底部とを備え、胴部は、互いに同一の形状からなる４つの側面を有する略四角筒形状からなり、胴部の各側面に、それぞれ胴部内方へ凹むパネル部が形成され、４つのパネル部の合計体積を１８ｍｌ〜５０ｍｌとし、各パネル部の深さを３．０ｍｍ〜５．０ｍｍとし、各パネル部は、胴部内方に向けて湾曲するとともに、凹凸が設けられることなくなだらかな形状を有する底面と、底面を取り囲む側壁面とを有することを特徴とする加温用プラスチックボトルである。

本発明は、胴部の隣接する側面同士の間にそれぞれ対角面が形成され、各対角面と、この対角面に隣接する側面に形成されたパネル部との間の幅が、０．０ｍｍ〜２．５ｍｍであることを特徴とする加温用プラスチックボトルである。

本発明は、平均肉厚が０．２０ｍｍ〜０．４８ｍｍであることを特徴とする加温用プラスチックボトルである。

本発明は、容器の全高が１５０ｍｍ〜１６０ｍｍであり、胴部の向かい合う２つの側面同士の距離が５５ｍｍ〜６５ｍｍであることを特徴とする加温用プラスチックボトルである。

本発明によれば、４つのパネル部の合計体積を１８ｍｌ〜５０ｍｌとし、各パネル部の深さを３．０ｍｍ〜５．０ｍｍとしたので、加温時および加温後の冷却時のいずれにおいてもボトル外観を良好に維持することができる。

図１は、本発明の一実施の形態による加温用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加温用プラスチックボトルを示す上面図。図３は、本発明の一実施の形態による加温用プラスチックボトルを示す底面図。図４は、本発明の一実施の形態による加温用プラスチックボトルを示す水平断面図（図１のIV−IV線断面図）。図５は、本発明の一実施の形態による加温用プラスチックボトルの作用を示す水平断面図。図６は、比較例１のプラスチックボトルを示す正面図。図７は、比較例１のプラスチックボトルを示す水平断面図（図６のVII−VII線断面図）。

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４により、本実施の形態による加温用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４に示す加温用プラスチックボトル１０は、無菌充てん方式で用いられている非耐熱ボトルからなっている。この加温用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、全体として略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、それぞれ平坦な対角面２２が形成されている。

胴部２０の各側面２１には、それぞれ胴部２０内方へ凹むパネル部２３が形成されている。各パネル部２３は、底面２３ａと、底面２３ａを取り囲む側壁面２３ｂとを有している。このうち底面２３ａにはリブ等の凹凸が設けられておらず、なだらかな形状を有している。また図４に示すように、胴部２０の水平断面において、パネル部２３の底面２３ａは胴部２０内方に向けて湾曲した形状からなっている。

図１乃至図４に示す本実施の形態において、４つのパネル部２３の合計体積は１８ｍｌ〜５０ｍｌとなっている。４つのパネル部２３の合計体積が１８ｍｌ未満であると、各パネル部２３の体積が小さすぎるため、加温時にパネル部２３の底面２３ａが外方に膨張してしまい、ボトル外観を損なうおそれがある。また加温用プラスチックボトル１０の減圧吸収機能が不十分となるため、加温後に冷却された際、ボトル内部が減圧して胴部２０が折れ曲ってしまうおそれがある。他方、４つのパネル部２３の合計体積が５０ｍｌを上回ると、ブロー成形時に対角面２２に賦形不良または過延伸による白化が発生してしまう。

また各パネル部２３の深さｄ_１（図４参照）は３．０ｍｍ〜５．０ｍｍとなっている。各パネル部２３の深さｄ_１が３．０ｍｍ未満であると、各パネル部２３の体積が小さすぎるため、加温時にパネル部２３の底面２３ａが外方に膨張してしまい、ボトル外観を損なうおそれがある。また加温用プラスチックボトル１０の減圧吸収機能が不十分となるため、加温後に冷却された際、ボトル内部が減圧して胴部２０が折れ曲ってしまうおそれがある。他方、各パネル部２３の深さｄ_１が５．０ｍｍを上回ると、ブロー成形時に対角面２２に賦形不良または過延伸による白化が発生してしまう。なお各パネル部２３の深さｄ_１とは、各側面２１から各パネル部２３の底面２３ａまでの最大距離をいう（図４参照）。

また図１において、各パネル部２３の高さｈ_１を５０ｍｍ〜１００ｍｍとし、各パネル部２３の幅ｗ_１を３０ｍｍ〜４０ｍｍとすることが好ましい。さらに、各対角面２２と、この対角面２２に隣接する側面２１に形成されたパネル部２３との間の幅ｗ_２が、０．０ｍｍ〜２．５ｍｍであることが好ましい。この幅ｗ_２が２．５ｍｍを超えた場合、パネル部２３が小さくなってしまうため、加温時および加温後の冷却時のいずれにおいてもボトル外観を良好に維持するという本実施の形態による作用効果が得られにくい。

このような加温用プラスチックボトル１０のサイズ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。例えば、加温用プラスチックボトル１０の容積が２８０ｍｌ〜３５０ｍｌであっても良い。とりわけ、容器の全高ｈ_２（図１参照）が１５０ｍｍ〜１６０ｍｍであり、胴部２０の向かい合う２つの側面２１同士の距離ｗ_３（図１参照）（以下、胴径ともいう）が５５ｍｍ〜６５ｍｍである場合に、本実施の形態による効果を好適に得ることができる。

また本実施の形態においては、上述したように４つのパネル部２３の合計体積を１８ｍｌ〜５０ｍｌとし、各パネル部２３の深さｄ_１を３．０ｍｍ〜５．０ｍｍとしている。このことにより、とりわけ加温用プラスチックボトル１０を薄肉に形成した場合であっても、加温時および加温後の冷却時の両方とも、ボトル外観を良好に維持することができる。具体的には、加温用プラスチックボトル１０の平均肉厚を０．２０ｍｍ〜０．４８ｍｍまで薄くすることができる。なお、この加温用プラスチックボトル１０の平均肉厚は、「平均肉厚」＝「加温用プラスチックボトル１０の重量（口部１１を除く）」／｛「加温用プラスチックボトル１０の表面積（口部１１を除く）」×「プラスチック材料の比重（ＰＥＴの場合１．３３５）」｝という式に基づいて算出することができる。

このような加温用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加温用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）を使用する事が好ましい。

また、加温用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、加温用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。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。

まず加温用プラスチックボトル１０内に、例えば緑茶、コーヒー等の内容液を充填し、その後これを密栓する。さらに胴部２０周囲にシュリンクフィルム等のラベルを付す。その後、加温用プラスチックボトル１０は、ホットウォーマーまたは自動販売機において、加温された状態で販売される。

この際、加温用プラスチックボトル１０が加温されることにより、内容液も加温され、内容液の体積が増加する。これにより加温用プラスチックボトル１０のボトル内圧が増加する。また加温用プラスチックボトル１０のボトル内圧が増加することにより、胴部２０が膨張する。

この場合、図５に示すように、胴部２０の各パネル部２３が胴部２０外方に向けて膨らむ。本実施の形態においては、上述したように、４つのパネル部２３の合計体積を１８ｍｌ〜５０ｍｌとし、各パネル部２３の深さを３．０ｍｍ〜５．０ｍｍとしている。このように各パネル部２３の体積を大きくしたので、ボトル内圧が増加して各パネル部２３が外方に膨らんだ場合にも、各パネル部２３は側面２１より外方に突出することがない（図５の２点鎖線参照）。またラベルＬの位置もほとんど変わらない。これにより、加温時のボトル外観を良好に維持することができる。

他方、加温した加温用プラスチックボトル１０を開栓せずにそのまま常温で放置し、冷ましてしまうことも考えられる。このようにボトルが加温された後冷却された場合には、内容物の体積が減少するため、加温用プラスチックボトル１０のボトル内圧が減少する。

この場合、加温されることにより膨らんだ各パネル部２３は、胴部２０内方に向けて凹む（図５の実線参照）。本実施の形態においては、上述したように各パネル部２３の体積を大きくしている。このことにより、ボトル内圧が減少して各パネル部２３が内方に凹んだ場合に、各パネル部２３が減圧分を吸収するので、胴部２０が折れ曲がることがない。しかも、パネル部２３はラベルＬの内側に配置されているため、凹んだパネル部２３が外観上目立たない。したがって、加温用プラスチックボトル１０が加温後に冷却された場合であっても、ボトル外観を良好に維持することができる。

以上説明したように本実施の形態によれば、４つのパネル部２３の合計体積を１８ｍｌ〜５０ｍｌとし、各パネル部２３の深さｄ_１を３．０ｍｍ〜５．０ｍｍとして、各パネル部２３を大きくしたので、加温時および加温後の冷却時のいずれにおいてもボトル外観を良好に維持することができる。とりわけボトルを薄肉とした場合（例えば平均肉厚を０．２０ｍｍ〜０．４８ｍｍとした場合）においても、ボトル外観を良好に維持することができる。

また本実施の形態によれば、胴部２０の水平断面において、パネル部２３の底面２３ａが胴部２０内方に向けて湾曲した形状からなっているので、パネル部２３の減圧吸収機能を更に高めることができる。

また本実施の形態によれば、加温用プラスチックボトル１０は非耐熱ボトルから構成することができる。すなわち、内容液の充填方式として無菌充てん方式を採用することができるので、ボトルの内容液の風味を損なわず、かつ生産コストの低減を図ることが可能となる。

次に、本実施の形態における具体的実施例について説明する。

まず以下に挙げる３種類のプラスチックボトル（実施例１、実施例２、および比較例１）を作製した。

（実施例１）
図１乃至図４に示す構成からなる３５０ｍｌ用の加温用プラスチックボトル１０（実施例１）を作製した。この場合、４つのパネル部２３の合計体積は１９ｍｌであり、各パネル部２３の深さｄ_１は３．０ｍｍであった。

また、この加温用プラスチックボトル１０（実施例１）において、各パネル部２３の高さｈ_１は７５ｍｍ、各パネル部２３の幅ｗ_１は３６ｍｍ、容器の全高ｈ_２は１５７ｍｍ、胴径ｗ_３は６０．５ｍｍ、各対角面２２とパネル部２３との間の幅ｗ_２は１．５ｍｍであった。

（実施例２）
次に、図１乃至図４に示す構成からなる３５０ｍｌ用の加温用プラスチックボトル１０（実施例２）を作製した。この場合、４つのパネル部２３の合計体積は２５ｍｌであり、各パネル部２３の深さｄ_１は３．８ｍｍであった。

また、この加温用プラスチックボトル１０（実施例２）において、各パネル部２３の高さｈ_１は７８ｍｍ、各パネル部２３の幅ｗ_１は３６ｍｍ、容器の全高ｈ_２は１５７ｍｍ、胴径ｗ_３は６０．５ｍｍ、各対角面２２とパネル部２３との間の幅ｗ_２は１．５ｍｍであった。

（比較例１）
次に、図６および図７に示す構成からなる３５０ｍｌ用のプラスチックボトル５０（比較例１）を作製した。図６および図７に示すように、プラスチックボトル５０（比較例１）は、口部５１と、肩部５２と、胴部５３と、底部５４とを有している。また胴部５３の各側面５５にそれぞれパネル部５６が形成されている。この場合、４つのパネル部５６の合計体積は１５ｍｌであり、各パネル部２３の深さｄ_２は２．３ｍｍであった。

また、このプラスチックボトル５０（比較例１）において、各パネル部５６の高さｈ_３は７４ｍｍ、各パネル部５６の幅ｗ_４は２８ｍｍ、容器の全高ｈ_４は１５７ｍｍ、胴径ｗ_５は６０．５ｍｍ、各対角面５７とパネル部５６との間の幅ｗ_６は４．９ｍｍであった。

（加温時の変化）
上記３種類のプラスチックボトル（実施例１、実施例２、および比較例１）について、それぞれ内容液を充填した後密栓した。その後、３種類のプラスチックボトル（実施例１、実施例２、および比較例１）をそれぞれ７０℃の恒温槽にて加温した。

この結果、実施例１の加温用プラスチックボトル１０の胴径増加量は３．８ｍｍとなり、ボトル外観を良好に維持していた。

また実施例２の加温用プラスチックボトル１０の胴径増加量は３．１ｍｍとなり、ボトル外観を良好に維持していた。

他方、比較例１のプラスチックボトル５０の胴径増加量は８．２ｍｍとなり、ボトル外観を損なってしまった。

（未開栓放置時の変化）
続いて、上記３種類のプラスチックボトル（実施例１、実施例２、および比較例１）を未開栓のまま常温で放置し、それぞれの温度を低下させた。

この結果、実施例１の加温用プラスチックボトル１０は、引き続きボトル外観を良好に維持していた。

また実施例２の加温用プラスチックボトル１０についても、引き続きボトル外観を良好に維持していた。

他方、比較例１のプラスチックボトル５０は、胴部５３の上部が陥没してしまい、ボトル外観を損なった。

このことから、本実施の形態による加温用プラスチックボトル１０（実施例１および実施例２）は、加温時および加温後の冷却時のいずれにおいても、ボトル外観が良好に維持されることが確認できた。

１０加温用プラスチックボトル
１１口部
１２肩部
２０胴部
２１側面
２２対角面
２３パネル部
２３ａ底面
２３ｂ側壁面
３０底部

Claims

加温用プラスチックボトルにおいて、
口部と、
胴部と、
底部とを備え、
胴部は、互いに同一の形状からなる４つの側面を有する略四角筒形状からなり、
胴部の各側面に、それぞれ胴部内方へ凹むパネル部が形成され、
４つのパネル部の合計体積を１８ｍｌ〜５０ｍｌとし、各パネル部の深さを３．０ｍｍ〜５．０ｍｍとし、
各パネル部は、胴部内方に向けて湾曲するとともに、凹凸が設けられることなくなだらかな形状を有する底面と、底面を取り囲む側壁面とを有することを特徴とする加温用プラスチックボトル。
胴部の隣接する側面同士の間にそれぞれ対角面が形成され、各対角面と、この対角面に隣接する側面に形成されたパネル部との間の幅が、０．０ｍｍ〜２．５ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の加温用プラスチックボトル。
平均肉厚が０．２０ｍｍ〜０．４８ｍｍであることを特徴とする請求項１または２記載の加温用プラスチックボトル。
容器の全高が１５０ｍｍ〜１６０ｍｍであり、胴部の向かい合う２つの側面同士の距離が５５ｍｍ〜６５ｍｍ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加温用プラスチックボトル。