JP5945492B2 - プラスチックボトル及び飲料製品 - Google Patents

Description

本発明は、耐座屈性に優れたプラスチックボトル及び飲料製品に関する。

熱可塑性合成樹脂をボトル状に成形して得られ、口部と、該口部から拡径した肩部と、胴部と、底部とが順に連接された形状を有するプラスチックボトルが知られている。近年、環境及びコストの観点から、プラスチックボトルは、軽量化・薄肉化が求められている。その一方で、プラスチックボトルは、輸送・保管時に段積みされた時に生じる縦圧縮荷重に対する耐座屈性が求められる。耐座屈性を向上させる手法として、繰り返し構成単位となる壁を複数個並べて胴部の全体又は一部分に配置することが行われている（例えば、特許文献１〜３を参照。）。

特許文献１には、実質的に円筒形状の胴部を備え、胴部上端には巻締め加工により金属蓋が設けられているプラスチック容器において、前記胴部は、熱可塑性樹脂の延伸ブロー成形により配向した壁面から成り、且つ該胴部の少なくとも一部には、実質的に多角形状の構成単位面が容器軸方向及び周方向に連続して配列して成る周状多面体壁を胴部に形成されており、互いに隣合う構成単位面同士の境界稜線及び該境界稜線同士が交叉する交叉部が、構成単位面に比べて相対的に容器胴部外側に凸となっており、互いに隣合う構成単位面の容器軸方向列は、位相差を有しており、前記構成単位面の形状等が所定の関係を満足しているプラスチック容器が開示されている。

特許文献２には、胴部軸方向に波打つ少なくとも４面以上の曲面が胴部の少なくとも一部の周囲に形成されており、この曲面は全体として胴部の軸方向に延びる一対の互いに交差することのない波線を稜線としており、前記波線は４本以上の偶数本であって、隣り合う対が胴部軸線を通る面に対して対称となるように形成され、且つ前記波線が実質上平面上に位置するように配置されている容器が開示されている。

特許文献３は金属缶に関する技術であるが、缶胴の周方向及び軸方向に複数の同一の矩形状の平坦面が形成されており、周方向に隣合う前記平坦面は、境界稜線を介して互いに連なって配置されることにより、缶胴を横断面視したときに多角形状を形成し、缶軸方向に隣合う前記平坦面は、互いに所定間隔を存して周方向に位置をずらして配置され、缶軸方向に隣合う前記平坦面間の位置には、上方の境界稜線の下端と、該境界稜線の直下に位置する下方の平坦面の両側の一対の境界稜線の上端とを結ぶ一対の連結稜線が形成され、互いに隣合う一対の連結稜線から上方の平坦面の下縁に向かって傾斜する三角形状の傾斜面と、互いに隣合う一対の連結稜線から下方の平坦面の上縁に向かって傾斜する三角形状の傾斜面とが周方向に交互に形成されている缶体が開示されている。

特公平７−５５７０３号公報 特開平１１−２０８６３４号公報 特開平１０−３２８７７２号公報

特許文献２は、缶に対する耐外圧強度を向上するための胴部の形状を開示する。特許文献３は、缶体の軸方向や径方向からの外圧、或いは内圧に対して高い変形強度を得るための胴部の形状を開示する。特許文献２又は特許文献３は、容器の縦圧縮荷重に対する耐座屈性を向上するための胴部の形状については検討されていない。また、特許文献１には、容器の縦圧縮荷重に対する耐座屈性を向上するための胴部の形状が開示されている。しかし、特許文献１は、容器の外形が実質的に円筒形状の場合であり、本発明のボトル状の容器については検討されていない。

本発明の目的は、耐座屈性に優れたプラスチックボトル及びそれに充填された飲料製品を提供することである。

本発明に係るプラスチックボトルは、熱可塑性合成樹脂をボトル状に成形して得られ、口部と、該口部から拡径した肩部と、胴部と、底部とが順に連接された形状を有し、繰り返し構成単位となる壁を複数個並べて前記胴部の全体又は一部分に配置したプラスチックボトルにおいて、前記繰り返し構成単位となる壁は、底辺、該底辺の両端から垂直に起立する左側辺及び右側辺、該左側辺及び該右側辺のそれぞれの末端から相互に近づきあって鈍角の頂点を形成する左斜辺及び右斜辺の５辺で囲まれた第一五角形壁と、該第一五角形壁の底辺を共通の底辺とし、該底辺を対称軸として線対称の形状を有する第二五角形壁とからなる複合壁であり、かつ、前記底辺が容器の内方向に凸の谷線をなし、前記左側辺、前記右側辺、前記左斜辺及び前記右斜辺が容器の外方向に凸の稜線をなし、該稜線が、それぞれ、隣接する繰り返し構成単位との間で共通の稜線をなしており、前記繰り返し構成単位となる壁を複数個並べて配置した上端側に、さらに前記第二五角形壁を下向き五角形壁として複数個配置して、該下向き五角形壁の配列体の上端辺を前記下向き五角形壁の底辺とし、該底辺を共通辺とする底辺、該底辺の両端から垂直に起立する左側辺及び右側辺、及び、該左側辺及び該右側辺のそれぞれの上端を結ぶ上に凸の円弧辺で囲まれた上端壁を前記上端辺に沿って複数個配置し、かつ、前記繰り返し構成単位となる壁を複数個並べて配置した下端側に、さらに前記第一五角形壁を上向き五角形壁として複数個配置して、該上向き五角形壁の配列体の下端辺を前記上向き五角形壁の底辺とし、該底辺を共通辺とする底辺、該底辺の両端から垂直下方に起立する左側辺及び右側辺、及び、該左側辺及び該右側辺のそれぞれの下端を結ぶ下に凸の円弧辺で囲まれた下端壁を前記下端辺に沿って複数個配置し、前記上端壁の左側辺又は右側辺の長さが前記下向き五角形壁の左側辺又は右側辺の長さよりも長く、かつ、前記下端壁の左側辺又は右側辺の長さが前記上向き五角形壁の左側辺又は右側辺の長さよりも長いことを特徴とする。上端壁及び下端壁を配置することで、繰り返し構成単位となる壁を複数個並べて配置した端部における耐座屈性をより高めることができる。

本発明に係るプラスチックボトルでは、前記底辺同士を結んだ谷線が、前記胴部の周方向に沿っていることが好ましい。応力を周方向に均一に分散して、耐座屈性をより高めることができる。

本発明に係るプラスチックボトルでは、前記左側辺と前記右側辺とは同じ長さであり、かつ、前記左斜辺及び前記右斜辺とは同じ長さであり、前記底辺と前記頂点との距離が、前記底辺の長さよりも短いことが好ましい。座屈強度をより高めることができる。

本発明に係る飲料製品は、本発明に係るプラスチックボトルに飲料が充填されていることを特徴とする。

本発明は、耐座屈性に優れたプラスチックボトル及びそれに充填された飲料製品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ボトルの一例を示す正面図である。 図１のＡ部分の部分拡大図である。 図２のＺ−Ｚ破断面図である。 図１のＸ−Ｘ破断面図である。 図１のＹ−Ｙ破断面図である。 図１のＢ部分の部分拡大図である。 図１のＣ部分の部分拡大図である。 比較例１のプラスチックボトルを示す正面図である。 比較例２のプラスチックボトルを示す正面図である。 座屈強度解析における変位量２ｍｍの各プラスチックボトルの画像である。 座屈強度解析における変位量３ｍｍの各プラスチックボトルの画像である。 座屈強度解析における変位量６ｍｍの各プラスチックボトルの画像である。 変位量［ｍｍ］及び反力［Ｎ］の関係を示すグラフである。

以下本発明について実施形態を示して詳細に説明するが本発明はこれらの記載に限定して解釈されない。本発明の効果を奏する限り、実施形態は種々の変形をしてもよい。

図１は、本実施形態に係るプラスチックボトルの一例を示す正面図である。図２は、図１のＡ部分の部分拡大図である。本実施形態に係るプラスチックボトル１００は、図１に示すように、熱可塑性合成樹脂をボトル状に成形して得られ、口部１０と、口部１０から拡径した肩部２０と、胴部３０と、底部４０とが順に連接された形状を有し、繰り返し構成単位となる壁５０を複数個並べて胴部３０の全体に配置したプラスチックボトルにおいて、繰り返し構成単位となる壁５０は、図１又は図２の右上がり対角線のハッチング及び右下がり対角線のハッチングを付した部分を参照して説明すると、底辺ｄｅ、底辺ｄｅの両端ｄ，ｅから垂直に起立する左側辺ｂｄ及び右側辺ｃｅ、左側辺ｂｄ及び右側辺ｃｅのそれぞれの末端ｂ，ｃから相互に近づきあって鈍角の頂点ａを形成する左斜辺ａｂ及び右斜辺ａｃの５辺で囲まれた第一五角形壁５１と、第一五角形壁５１の底辺ｄｅを共通の底辺とし、底辺ｄｅを対称軸として線対称の形状を有する第二五角形壁５２とからなる複合壁であり、かつ、底辺ｄｅが容器の内方向に凸の谷線２をなし、左側辺ｂｄ，ｄｆ、右側辺ｃｅ，ｅｇ、左斜辺ａｂ，ｆｈ及び右斜辺ａｃ，ｇｈが容器の外方向に凸の稜線３，４をなし、稜線３，４が、それぞれ、隣接する繰り返し構成単位５０との間で共通の稜線をなしている。

プラスチックボトル１００は、熱可塑性合成樹脂をボトル状にブロー成形して得られる。より具体的には、まず、プリフォームを射出成型によって製造し、次に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１００を製造する。熱可塑性合成樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、シクロオレフィンコポリマー樹脂（ＣＯＣ、環状オレフィン共重合）、アイオノマ樹脂、ポリ‐４‐メチルペンテン−１樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂、ポリスチレン樹脂、エチレン‐ビニルアルコール共重合樹脂、アクリロニトリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂、又は、４弗化エチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン樹脂、アクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレン樹脂を例示することができる。この中で、ＰＥＴが特に好ましい。プラスチックボトル１００の容量は、特に制限はなく、例えば２００ｍｌ〜２０００ｍｌである。

プラスチックボトル１００は、図１に示すように、口部１０、肩部２０、胴部３０及び底部４０が順に連接された形状を有する。プラスチックボトルは、一般に丸型ボトルと角型ボトルとに分類されるが、本実施形態に係るプラスチックボトル１００は、丸型ボトルであることが好ましい。口部１０は、内容物の充填口及び注ぎ口として機能する。口部１０は、上端１０ａが開口した円筒状の周壁１１を有する。周壁１１は、外周面に、キャップ（不図示）と螺合するネジ部１２と、ネジ部１２の下方に設けたビードリング１３と、口部１０の下端に設けたネックサポートリング１４と、を有し、キャップ（不図示）が装着されることによってボトルの密閉がなされる。肩部２０は、胴部３０につながるように胴部３０に向かって胴径を拡径させて錐体形状をしている。肩部２０は、図１では、複数のカット面から形成されているが、本発明はこれに限定されず、例えば、曲面で形成してもよい。胴部３０は、主として消費者に把持される箇所である。胴部３０は、図１では、全体に、繰り返し構成単位となる壁５０を複数個並べて配置している。また、胴部３０の変形形態としては、図示しないが、胴部３０の一部分に繰り返し構成単位となる壁５０を配置してもよい。胴部３０の一部分に繰り返し構成単位となる壁５０を配置する形態は、例えば、胴部３０の周方向に沿って帯状に平坦な部分（不図示）と繰り返し構成単位となる壁５０を配置した部分とを交互に設ける形態である。底部４０は、胴部３０と底面とをつなぐ部分であり、胴部３０とほぼ同じ胴径にて連接されている。底部４０は、図１では、複数のカット面から形成されているが、本発明はこれに限定されず、例えば、曲面で形成してもよい。また、図示しないが、肩部２０と胴部３０との境界部若しくは胴部３０と底部４０との境界部のいずれか一方又は両方に、環状溝を設けてもよい。

図３は、図２のＺ−Ｚ破断面図である。第一五角形壁５１では、図２又は図３に示すように、底辺ｄｅは、容器の内方向に凸の谷線２上にある。左側辺ｂｄ及び右側辺ｃｅは、容器の外方向に凸の稜線３上にある。左斜辺ａｂ及び右斜辺ａｃは、容器の外方向に凸の稜線４上にある。このため、第一五角形壁５１は、図３に示すように、頂点ａから底辺ｄｅ（谷線２）に向かって容器の内方向に傾斜している。言い換えると、図２に示す点ａ、点ｂ及び点ｃは、点ｄ及び点ｅよりも相対的に容器の外方向に突出している。

第二五角形壁５２は、図１又は図２に示すように、第一五角形壁５１の底辺ｄｅを共通の底辺とし、底辺ｄｅを対称軸として線対称の形状を有する。すなわち、第二五角形壁５２は、図２の右下がり対角線のハッチングを付した部分を参照して説明すると、底辺ｄｅ、底辺ｄｅの両端ｄ，ｅから下方に垂直に起立する左側辺ｄｆ及び右側辺ｅｇ、左側辺ｄｆ及び右側辺ｅｇのそれぞれの末端ｆ，ｇから相互に近づきあって鈍角の頂点ｈを形成する左斜辺ｆｈ及び右斜辺ｇｈの５辺で囲まれた壁である。第二五角形壁５２では、図２又は図３に示すように、底辺ｄｅは、容器の内方向に凸の谷線２上にある。左側辺ｄｆ及び右側辺ｅｇは、容器の外方向に凸の稜線３上にある。左斜辺ｆｈ及び右斜辺ｇｈは、容器の外方向に凸の稜線４上にある。このため、第二五角形壁５２は、図３に示すように、頂点ｈから底辺ｄｅ（谷線２）に向かって容器の内方向に傾斜している。言い換えると、図２に示す点ｈ、点ｇ及び点ｆは、点ｄ及び点ｅよりも相対的に容器の外方向に突出している。

第一五角形壁５１及び第二五角形壁５２では、図２に示すように、左側辺ｂｄ，ｄｆと右側辺ｃｅ，ｅｇとは同じ長さであり、かつ、左斜辺ａｂ，ｆｈ及び右斜辺ａｃ，ｇｈとは同じ長さであり、底辺ｄｅと頂点ａ，ｈとの距離が、底辺ｄｅの長さよりも短いことが好ましい。このように、第一五角形壁５１及び第二五角形壁５２を長方形と二等辺三角形とを組み合わせた五角形とし、かつ、底辺ｄｅと頂点ａ，ｈとの距離を近くすることで、底辺ｄｅに対して垂直な方向からの荷重に対する耐座屈性を向上することができる。

繰り返し構成単位となる壁５０は、第一五角形壁５１と第二五角形壁５２とからなる複合壁であり、正面視した形状が六角形の壁である。このように、繰り返し構成単位となる壁５０を正面視で六角形とすることで、応力を、繰り返し構成単位となる壁５０を配置した部分の全体にわたって均等に分散することができる。このため、耐座屈性を向上することができる。また、第一五角形壁５１の外表面と第二五角形壁５２の外表面とのなす角度θ１（図３に図示）は、１００°〜１６５°であることが好ましく、１３０°〜１５８°であることがより好ましい。

繰り返し構成単位となる壁５０は、稜線３，４を、それぞれ、隣接する繰り返し構成単位となる壁５０との間で共通の稜線をなして配置する。このように配置することで、繰り返し構成単位となる壁５０がハニカム形状に配列し、胴部３０の剛性が高まる。結果として、プラスチックボトル１００全体の座屈強度を高めることができる。また、胴膨れを抑制することができる。

底辺同士を結んだ谷線２の胴部３０への配置は、例えば、胴部３０の周方向に沿って配置する形態（図１に図示）、胴部に螺旋状に配置する形態（不図示）、容器の主軸方向に沿って配置する形態（不図示）である。このうち、底辺同士を結んだ谷線２が、図１に示すように、胴部３０の周方向に沿っていることが好ましい。このとき、第一五角形壁５１は上向き五角形壁となり、第二五角形壁５２は下向き五角形壁となる。底辺同士を結んだ谷線２を胴部３０の周方向に沿って配置することで、応力を周方向に均一に分散して、耐座屈性をより高めることができる。また、第一五角形壁５１の頂点ａと第二五角形壁５２の頂点ｈとを結ぶ線Ｐが、図１又は図３に示すように、容器の主軸Ｏと平行になるため、縦圧縮荷重に対する耐座屈性をより高めることができる。谷線２同士の間隔Ｑ１（図２に図示）は、５〜２０ｍｍであることが好ましく、７〜１５ｍｍであることがより好ましい。また、底辺同士を結んだ谷線２の本数は、図１では、一例として７本である形態を示したが、本発明はこれに限定されない。底辺同士を結んだ谷線２の本数は、例えば、３〜１５本であることが好ましく、５〜１２本であることがより好ましい。

図４は、図１のＸ−Ｘ破断面図である。図５は、図１のＹ−Ｙ破断面図である。胴部３０のうち、底辺ｄｅを通る横断面形状は、図４に示すように、底辺ｄｅの両端ｄ，ｅを角とする正多角形（図４では正十三角形）である。また、胴部３０のうち、第一五角形壁５１の頂点ａを通る横断面形状は、図５に示すように、第一五角形壁５１の頂点ａを角とする正多角形（図４では正十三角形）である。図示しないが、胴部３０のうち、第二五角形壁５２の頂点ｈを通る横断面形状は、図５に示す第一五角形壁５１の頂点ａを通る横断面形状と合同であり、第二五角形壁５２の頂点ｈを角とする正多角形である。

胴部３０の周方向に配列する繰り返し単位となる壁５０の数は、図４では、一例として１３個である形態を示したが、本発明はこれに限定されない。胴部３０の周方向に配列する繰り返し単位となる壁５０の数は、８〜２０個であることが好ましく、１０〜１５個であることがより好ましい。

図６は、図１のＢ部分の部分拡大図である。本実施形態に係るプラスチックボトル１００では、図１に示すように、繰り返し構成単位となる壁５０を複数個並べて配置した上端側に、さらに第二五角形壁５２を下向き五角形壁５３として複数個配置して、図６の縦線のハッチングを付した部分を参照して説明すると、下向き五角形壁５３の配列体の上端辺Ｌ１を下向き五角形壁５３の底辺ｌｍとし、底辺ｌｍを共通辺とする底辺、底辺ｌｍの両端ｌ，ｍから垂直に起立する左側辺ｌｎ及び右側辺ｍｏ、及び、左側辺ｌｎ及び右側辺ｍｏのそれぞれの上端ｎ，ｏを結ぶ上に凸の円弧辺ｎｏで囲まれた上端壁５５を上端辺Ｌ１に沿って複数個配置している。

上端壁５５において、底辺ｌｍは、容器の内方向に凸の谷線上にある。左側辺ｌｎ及び右側辺ｍｏは、容器の外方向に凸の稜線上にある。円弧辺ｎｏは、容器の外方向に凸の稜線上にある。このため、上端壁５５は、円弧辺ｎｏから底辺ｌｍに向かって容器の内方向に傾斜している。言い換えると、点ｎ及び点ｏは、点ｌ及び点ｍよりも相対的に容器の外方向に突出している。

上端壁５５では、左側辺ｌｎ及び右側辺ｍｏとは同じ長さであり、かつ、円弧辺ｎｏから底辺ｌｍへ下ろした垂線の最大長さが、底辺ｌｍの長さよりも短いことが好ましい。底辺ｌｍに対して垂直な方向からの荷重に対する耐座屈性を向上することができる。また、図６では、上端壁５５の左側辺ｌｎ又は右側辺ｍｏの長さが下向き五角形壁５３の左側辺ｊｌ又は右側辺ｋｍの長さよりも長い形態を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、上端壁５５の左側辺ｌｎ又は右側辺ｍｏの長さが下向き五角形壁５３の左側辺ｊｌ又は右側辺ｋｍの長さと同じ形態、上端壁５５の左側辺ｌｎ又は右側辺ｍｏの長さが下向き五角形壁５３の左側辺ｊｌ又は右側辺ｋｍの長さより短い形態としてもよい。

図７は、図１のＣ部分の部分拡大図である。本実施形態に係るプラスチックボトル１００では、図１に示すように、繰り返し構成単位となる壁５０を複数個並べて配置した下端側に、さらに第一五角形壁５１として上向き五角形壁５４を複数個配置して、図７の横線のハッチングを付した部分を参照して説明すると、上向き五角形壁５４の配列体の下端辺Ｌ２を上向き五角形壁５４の底辺ｓｔとし、底辺ｓｔを共通辺とする底辺、底辺ｓｔの両端ｓ，ｔから垂直下方に起立する左側辺ｓｕ及び右側辺ｔｖ、及び、左側辺ｓｕ及び右側辺ｔｖのそれぞれの下端ｕ，ｖを結ぶ下に凸の円弧辺ｕｖで囲まれた下端壁５６を下端辺Ｌ２に沿って複数個配置したことが好ましい。図１に示すように、上端壁５５及び下端壁５６を配置することで、繰り返し構成単位となる壁５０を複数個並べて配置した端部における耐座屈性をより高めることができる。

下端壁５６において、底辺ｓｔは、容器の内方向に凸の谷線上にある。左側辺ｓｕ及び右側辺ｔｖは、容器の外方向に凸の稜線上にある。円弧辺ｕｖは、容器の外方向に凸の稜線上にある。このため、下端壁５６は、円弧辺ｕｖから底辺ｓｔに向かって容器の内方向に傾斜している。言い換えると、点ｖ及び点ｕは、点ｓ及び点ｔよりも相対的に容器の外方向に突出している。

下端壁５６では、左側辺ｓｕ及び右側辺ｔｖとは同じ長さであり、かつ、円弧辺ｕｖから底辺ｓｔへ下ろした垂線の最大長さが、底辺ｓｔの長さよりも短いことが好ましい。底辺ｓｔに対して垂直な方向からの荷重に対する耐座屈性を向上することができる。また、図７では、下端壁５６の左側辺ｓｕ又は右側辺ｔｖの長さが上向き五角形壁５４の左側辺ｑｓ又は右側辺ｒｔの長さよりも長い形態を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、下端壁５６の左側辺ｓｕ又は右側辺ｔｖの長さが上向き五角形壁５４の左側辺ｑｓ又は右側辺ｒｔの長さと同じ形態、下端壁５６の左側辺ｓｕ又は右側辺ｔｖの長さが上向き五角形壁５４の左側辺ｑｓ又は右側辺ｒｔの長さより短い形態としてもよい。

本実施形態に係る飲料製品は、本実施形態に係るプラスチックボトルに飲料が充填されている。飲料は、特に制限はないが、例えば、水、茶飲料、清涼飲料、炭酸飲料、果汁飲料である。また、飲料は、ビールなどのアルコール飲料であってもよい。

以下、実施例を示しながら本発明についてさらに詳細に説明するが、本発明は実施例に限定して解釈されない。

（実施例１）
実施例１のプラスチックボトルとして、図１に示した形状で、容量５００ｍｌのＰＥＴ製のプラスチックボトル（縦寸法２０６ｍｍ（縦寸法の内訳；口部２８ｍｍ、肩部４７ｍｍ、胴部８７ｍｍ、底部４４ｍｍ）、胴部の外径６０．９４ｍｍ、口部の外径２４．９４ｍｍ、樹脂量２０．５ｇ）を用意した。繰り返し構成単位となる壁を周方向に沿って１３個配置したものを、７段設けた。谷線同士の間隔は、８ｍｍであった。第一五角形壁及び第二五角形壁の寸法は、底辺が１５ｍｍ、左側辺及び右側辺がそれぞれ２．５ｍｍ、左斜辺及び右斜辺がそれぞれ９ｍｍであった。上端壁及び下端壁の寸法は、底辺が１５ｍｍ、左側辺及び右側辺がそれぞれ４ｍｍ、円弧辺から底辺へ下ろした垂線の最大長さが８ｍｍであった。

（比較例１）
図８は、比較例１のプラスチックボトルを示す正面図である。比較例１のプラスチックボトル９０１として、図８に示した形状のプラスチックボトルを用意した。比較例１のプラスチックボトル９０１は、図８の右上がり対角線のハッチング及び右下がり対角線のハッチングを付した部分を参照して説明すると、繰り返し構成単位となる壁９５０を、底辺を共通とし、かつ、底辺を対称軸とする上向き二等辺三角形壁９５１及び下向き二等辺三角形壁９５２を組み合わせた、正面視でダイヤ形状の複合壁に変更した以外は、容量及び寸法を実施例１のプラスチックボトルと同じとした。上向き二等辺三角形壁９５１又は下向き二等辺三角形壁９５２では、底辺は、容器の内方向に凸の谷線上にある。また、２つの斜辺は、容器の外方向に凸の稜線上にある。上向き二等辺三角形壁９５１及び下向き二等辺三角形壁９５２の寸法は、底辺が１４．５ｍｍ、高さが７．７ｍｍであった。

（比較例２）
図９は、比較例２のプラスチックボトルを示す正面図である。比較例２のプラスチックボトル９０２として、図９に示した形状のプラスチックボトルを用意した。比較例２のプラスチックボトルは、繰り返し構成単位となる壁を配置せず、円筒形状とした以外は、容量及び寸法を実施例１のプラスチックボトルと同じとした。

（座屈強度解析）
圧縮試験機（型式ＡＧ−ＩＳ、ＳＨＩＭＡＤＺＵ社製）を用いて、各プラスチックボトルに試験速度５０ｍｍ／分で縦圧縮荷重を加えて、変位量［ｍｍ］（プラスチックボトルの縦寸法の縮み量）に対する反力［Ｎ］を測定した。このとき、プラスチックボトルが座屈したときの反力を座屈強度とした。また、変位量１ｍｍ毎に各プラスチックボトルの画像を撮影し、応力の分布を確認した。

図１０は、座屈強度解析における変位量２ｍｍの各プラスチックボトルの画像である。図１１は、座屈強度解析における変位量３ｍｍの各プラスチックボトルの画像である。図１２は、座屈強度解析における変位量６ｍｍの各プラスチックボトルの画像である。図１０〜図１２において、実施例１、比較例１又は比較例２の画像は、それぞれ左側の画像がボトルの外形を示し、右側の画像が応力分布を示したものである。また、図１０〜図１２では、応力分布はグレー調に処理した画像を示したが、グレー調に処理する前のカラー画像によって、より正確に表現される。

変位量が２ｍｍのとき、図１０に示すように、実施例１のプラスチックボトルでは、応力が胴部の全体にわたって分散していた。これに対して、比較例１のプラスチックボトルでは、胴部の上半分と下半分とで応力分布に差が見られた。また、比較例２のプラスチックボトルでは、応力が口部、肩部及び底部に集中していた。変位量が３ｍｍのとき、図１１に示すように、実施例１のプラスチックボトルでは、口部、肩部、胴部及び底部に平均的に応力がかかっていた。これに対して、比較例１のプラスチックボトルでは、胴部にかかる応力が、口部、肩部及び底部にかかる応力よりも少なかった。また、比較例２のプラスチックボトルでは、口部と肩部との境界部分で座屈が生じた。変位量が６ｍｍのとき、図１２に示すように、実施例１のプラスチックボトル及び比較例１のプラスチックボトルでも、口部と肩部との境界部分で座屈が生じた。また、比較例２のプラスチックボトルは、引き続き口部と肩部との境界部分で座屈したままであった。

図１３は、変位量［ｍｍ］及び反力［Ｎ］の関係を示すグラフである。図１３に示すとおり、実施例１のプラスチックボトルは、変位量が５．３ｍｍの時、口部と肩部との境界部分で座屈し、座屈強度は５７４．７Ｎであった。比較例１のプラスチックボトルは、変位量が５．２ｍｍの時、口部と肩部との境界部分で座屈し、座屈強度は４７３．３Ｎであった。比較例２のプラスチックボトルは、変位量が３．０ｍｍの時、口部と肩部との境界部分で座屈し、座屈強度は１８５．７Ｎであった。実施例１のプラスチックボトルと比較例２のプラスチックボトルとを比較すると、胴部に繰り返し構成単位となる壁を配置することで、耐座屈性及び座屈強度を向上できることが確認できた。また、実施例１のプラスチックボトルと比較例１のプラスチックボトルとを比較すると、繰り返し構成単位となる壁は、第一五角形壁５１と第二五角形壁５２とを組み合わせた、正面視で六角形の複合壁の方が、上向き二等辺三角形壁９５１及び下向き二等辺三角形壁９５２を組み合わせた、正面視でダイヤ形状の複合壁よりも座屈強度を更に向上できることが確認できた。

２ 谷線
３，４ 稜線
１０ 口部
１０ａ 上端
１１ 周壁
１２ ネジ部
１３ ビードリング
１４ ネックサポートリング
２０ 肩部
３０ 胴部
４０ 底部
５０ 繰り返し構成単位となる壁
５１ 第一五角形壁
５２ 第二五角形壁
５３ 下向き五角形壁
５４ 上向き五角形壁
５５ 上端壁
５６ 下端壁
１００ プラスチックボトル
９０１ 比較例１のプラスチックボトル
９０１ 比較例２のプラスチックボトル
９５０ 繰り返し構成単位となる壁
９５１ 上向き二等辺三角形壁
９５２ 下向き二等辺三角形壁

Claims (4)

1. 熱可塑性合成樹脂をボトル状に成形して得られ、口部と、該口部から拡径した肩部と、胴部と、底部とが順に連接された形状を有し、繰り返し構成単位となる壁を複数個並べて前記胴部の全体又は一部分に配置したプラスチックボトルにおいて、
   前記繰り返し構成単位となる壁は、底辺、該底辺の両端から垂直に起立する左側辺及び右側辺、該左側辺及び該右側辺のそれぞれの末端から相互に近づきあって鈍角の頂点を形成する左斜辺及び右斜辺の５辺で囲まれた第一五角形壁と、該第一五角形壁の底辺を共通の底辺とし、該底辺を対称軸として線対称の形状を有する第二五角形壁とからなる複合壁であり、かつ、
   前記底辺が容器の内方向に凸の谷線をなし、
   前記左側辺、前記右側辺、前記左斜辺及び前記右斜辺が容器の外方向に凸の稜線をなし、該稜線が、それぞれ、隣接する繰り返し構成単位との間で共通の稜線をなしており、
   前記繰り返し構成単位となる壁を複数個並べて配置した上端側に、さらに前記第二五角形壁を下向き五角形壁として複数個配置して、該下向き五角形壁の配列体の上端辺を前記下向き五角形壁の底辺とし、
   該底辺を共通辺とする底辺、該底辺の両端から垂直に起立する左側辺及び右側辺、及び、該左側辺及び該右側辺のそれぞれの上端を結ぶ上に凸の円弧辺で囲まれた上端壁を前記上端辺に沿って複数個配置し、かつ、
   前記繰り返し構成単位となる壁を複数個並べて配置した下端側に、さらに前記第一五角形壁を上向き五角形壁として複数個配置して、該上向き五角形壁の配列体の下端辺を前記上向き五角形壁の底辺とし、
   該底辺を共通辺とする底辺、該底辺の両端から垂直下方に起立する左側辺及び右側辺、及び、該左側辺及び該右側辺のそれぞれの下端を結ぶ下に凸の円弧辺で囲まれた下端壁を前記下端辺に沿って複数個配置し、
   前記上端壁の左側辺又は右側辺の長さが前記下向き五角形壁の左側辺又は右側辺の長さよりも長く、かつ、前記下端壁の左側辺又は右側辺の長さが前記上向き五角形壁の左側辺又は右側辺の長さよりも長いことを特徴とするプラスチックボトル。
2. 前記底辺同士を結んだ谷線が、前記胴部の周方向に沿っていることを特徴とする請求項１に記載のプラスチックボトル。
3. 前記左側辺と前記右側辺とは同じ長さであり、かつ、前記左斜辺及び前記右斜辺とは同じ長さであり、前記底辺と前記頂点との距離が、前記底辺の長さよりも短いことを特徴とする請求項１又は２に記載のプラスチックボトル。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載のプラスチックボトルに飲料が充填されていることを特徴とする飲料製品。