JP6922218B2 - プラスチックボトル、及び充填体 - Google Patents

Description

本発明は、プラスチックボトル、及び充填体に関し、より詳細には、軽量化されたプラスチックボトル、及び充填体の構造に関する。

飲料等が充填される容器として、プラスチックボトル、中でも、ＰＥＴ（PolyEthylene Terephthalate）ボトルが多く用いられる。備蓄用としての需要や、生活の多様化の影響等を受け、大型のＰＥＴボトルの市場規模が拡大している。しかしながら、大型のＰＥＴボトルは、充填される大容量の中身によって重量が増加するとともに、胴回りが大となることによって持ちにくくなる。

特許文献１には、口部と、胴部と、肩部と、底部とを備え、胴部にはその高さ方向のほぼ中央に位置し外周寸法が他の部位よりも狭められたウエスト部が形成されるとともに、胴部の外表面部には周方向に細長く延びていてボトル内部側に後退する多数の補強溝が主として剛性を高めるために形成され、高さ方向のほぼ中央、かつボトル左右方向のほぼ中央に位置する把持用の窪み部がウエスト部と重なるように胴部の正面側と、背面側とに形成されているプラスチックボトルが開示されている。

特開２０１６−０９４２４０号公報

特許文献１のプラスチックボトルでは、把持用の窪み部が、胴部の高さ方向のほぼ中央に位置しており、プラスチックボトルの重心付近を把持することは重量の釣り合いの点では道理にかなっている。しかしながら、中身を注出する際には、口部により近い外表面部を把持する方が口部の位置の操作性が良い。そして、特許文献１には、外表面部を把持することについての記載乃至示唆は一切なされてなく、外表面部の持ちやすさに影響を与える強度等については、剛性を高めるための補強溝が形成されること以外には特に記載がない。特に、特許文献１には、肉厚が薄くされて軽量化が図られたプラスチックボトルの外表面部の持ちやすさについての記載乃至示唆は一切ない。更に、特許文献１のプラスチックボトルは、外表面部が延びる鉛直方向の荷重に対する座屈強度も弱い。

そこで本発明の目的は、剛性を有しながらつぶれにくく、軽量性を有しながら持ちやすさに優れた角型のプラスチックボトル、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、前記胴部は、複数の平面部、及び周方向で隣り合う前記平面部をつなぐコーナー部からなる角筒部を有するプラスチックボトルにおいて、前記角筒部は、前記プラスチックボトルを周回する周溝を有し、前記周溝の幅は、全周に亘って一定であり、前記周溝の深さは、滑らかな曲線を描くように連続的に変化し、前記周溝の深さは、前記平面部の中央部において、前記平面部の周辺部においてよりも小であり、前記コーナー部において、前記中央部においてよりも小であり、かつ前記コーナー部の前記周方向の中心で深さが最小となるように構成されることを特徴とする。

更に、前記周溝は、前記周辺部での深さに対する前記中央部での深さの比の値が０．４５以上、０．９５以下であることを特徴とする。

更に、隣り合う前記周溝の間の距離が全周に亘って一定であることを特徴とする。

更に、前記周溝は、前記軸方向の断面において湾曲した形状を有することを特徴とする。

更に、前記プラスチックボトルの内容積が６８０ ｍｌ以上、２５００ ｍｌ以下であることを特徴とする。

更に、前記プラスチックボトルの容積に対する質量の比の値が０．０１０５ ｇ／ｍｌ以上、０．０３００ ｇ／ｍｌ以下であることを特徴とする。

更に、本発明に係る充填体は、上述のプラスチックボトルと、充填される液体とによって構成され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、胴部は、複数の平面部、及び周方向で隣り合う平面部をつなぐコーナー部からなる角筒部を有するプラスチックボトルにおいて、角筒部は、プラスチックボトルを周回する周溝を有し、周溝の幅は、全周に亘って一定であり、周溝の深さは、滑らかな曲線を描くように連続的に変化し、周溝の深さは、平面部の中央部において、平面部の周辺部においてよりも小であり、コーナー部において、中央部においてよりも小であり、かつコーナー部の周方向の中心で深さが最小となるように構成されるので、剛性を有しながらつぶれにくく、軽量性を有しながら持ちやすさに優れた角型のプラスチックボトルを提供することができる。

更に、周溝は、周辺部での深さに対する中央部での深さの比の値が０．４５以上、０．９５以下である構成によれば、径方向の荷重に対して特に、平面部の中央部を屈曲しにくくし、プラスチックボトルをよりつぶれにくくすることができる。

更に、隣り合う周溝の間の距離が全周に亘って一定である構成によれば、特に、径方向の荷重をより均等に分散し、プラスチックボトルをよりつぶれにくくすることができる。

更に、周溝は、軸方向の断面において湾曲した形状を有する構成によれば、特に、軸方向の荷重に対して屈曲しにくくし、プラスチックボトルの強度をより高めることができる。

更に、プラスチックボトルの内容積が６８０ ｍｌ以上、２５００ ｍｌ以下である構成によれば、剛性を有しながらつぶれにくく、持ちやすさに優れた特に大型で角型のプラスチックボトルを提供することができる。

更に、プラスチックボトルの容積に対する質量の比の値が０．０１０５ ｇ／ｍｌ以上、０．０３００ ｇ／ｍｌ以下である構成によれば、剛性を有しながらつぶれにくく、持ちやすさに優れ、より軽量性を有する角型のプラスチックボトルを提供することができる。

更に、本発明に係る充填体は、上述のプラスチックボトルと、充填される液体とによって構成されるので、剛性を有しながらつぶれにくく、軽量性を有しながら持ちやすさに優れた角型のプラスチックボトルが用いられた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ボトルの一例としてのＰＥＴボトルが示された正面図である。 ＰＥＴボトルの上面図である。 周溝が拡大された正面図である。 図１のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 ＰＥＴボトルの底面図である。 比較例１、比較例２、比較例３、及び比較例４のＰＥＴボトルの周溝の断面図である。

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ボトルの構成を詳細に説明する。図１は、本実施形態に係るプラスチックボトルの一例としてのＰＥＴボトル１が示された正面図であり、図２はＰＥＴボトル１の上面図である。ＰＥＴボトル１は略角筒状のいわゆる角ボトルである。ＰＥＴボトル１は、その原型であるプリフォームと称される試験管の形をした樹脂が延伸されて成形される。ＰＥＴボトル１は、その軸方向に、口部１０、肩部２０、胴部３０、及び底部４０を順次有する。そして、胴部３０は、複数の平面部３１、及びＰＥＴボトル１の周方向で隣り合う平面部３１をつなぐコーナー部３２からなる角筒部を有する。

なお、以下では、説明の便宜上、ＰＥＴボトル１の軸方向が上下に延びるように正立された図１の状態において容器内への中身の充填が行われる口部１０を上とする。ＰＥＴボトル１は、底部４０から口部１０までの全高Ｈ１を有して形成されている。

ＰＥＴボトル１は、角筒部を有する角ボトルであれば良い。図２等に例示されるＰＥＴボトル１は、軸方向に直交する角筒部の断面が略正方形である。しかしながら、ここでの角ボトルとは、角筒部の断面が、略正多角形、例えば略正１２角形であるものでも良く、複数の平面部３１のそれぞれが周方向の長さの異なるものからなる例えば長方形であるものでも良い。

口部１０は、中身の充填口、及び注出口となり、口部１０に、図示せぬ蓋が取り付けられることによってＰＥＴボトル１が密閉される。口部１０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着色されるまで結晶化されていても良い。

肩部２０は、その上側が口部１０に連なり、一方で、その下側が胴部３０に連なる。肩部２０は、軸方向の上側から下側に向かってＰＥＴボトル１の径方向に広がる角錐台筒状に構成される。

ＰＥＴボトル１は、肩部２０と胴部３０との間を周方向に延びる稜線２１を有する。稜線２１は、ＰＥＴボトル１の軸方向の荷重を吸収する機能を有する。稜線２１は、軸方向にうねっており、コーナー部３２において最も胴部３０の側に位置する。コーナー部３２の上の領域における肩部２０はそのままでは、軸方向の荷重によって屈曲しやすい。しかしながら、稜線２１が、コーナー部３２において最も胴部３０の側に位置する構成によって屈曲しやすい箇所に荷重が集中せずに分散し、ＰＥＴボトル１の座屈強度が高まる。

肩部２０には、平板状の複数のカット面が形成されている。そして、これらのカット面の境となる辺が主に、軸方向に延びることによって、ＰＥＴボトル１の軸方向の荷重に対する支柱として機能している。

平面部３１の上には、稜線２１を底辺とした軸方向に長い二等辺三角形の領域がＰＥＴボトル１の外側に向けて突出する稜線２２によって形成されている。更に、二等辺三角形の領域の内側ではＰＥＴボトル１の内側に向けて突出する３本の稜線２３によって３つの三角形のパネルが形成されている。平面部３１の上の領域における肩部２０は、このように構成されることによって、ＰＥＴボトル１の軸方向、及び径方向の荷重に対する強度が高まるとともに、ＰＥＴボトル１の内部の圧力が変化した際にもいびつに変形することなくその形状が維持される。

更に、肩部２０は、ＰＥＴボトル１の外側に向けて突出し、コーナー部３２における周方向の中心を起点に軸方向に延びる稜線２４を有する。この稜線２４は、押された際に、ＰＥＴボトル１の内側に凹みやすい。更に、この稜線２４の口部１０の側と、稜線２１における平面部３１とコーナー部３２との境との間にもＰＥＴボトル１の外側に向けて突出する稜線２５が形成されている。したがって、コーナー部３２の上の領域の肩部２０には、中心角を二分する稜線２４を有する扇形の沈みパネル２６が形成されている。稜線２５は、稜線２４が押された際の変形が扇形の外の領域に波及することを防止する。

胴部３０には、ＰＥＴボトル１の中身の情報や、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等のラベルが包装される。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る。シュリンクラベルは、ＰＥＴボトル１とは材料が異なるため、ＰＥＴボトル１の使用後に再資源化される際には分離される。シュリンクラベルは主に、コーナー部３２に引っかかって装着されているため、コーナー部３２での引っかかりが取り除かれることではがしやすくなる。稜線２４が押されると、コーナー部３２の付近において、ＰＥＴボトル１とラベルとの間に隙間ができてラベルがつかみやすくなるとともにコーナー部３２の引っかかりが部分的に取り除かれ、ラベルを容易にはがすことができる。

図１等に例示される肩部２０に形成されている複数のカット面は平板状に形成されており、ＰＥＴボトル１の外側や内側には湾曲していない。しかしながら、肩部２０、特に扇形の沈みパネル２６は、ＰＥＴボトル１の外側に湾曲するように構成されていると、ＰＥＴボトル１と、ラベルとの間により広い隙間ができて、ラベルをより容易にはがすことができる。

肩部２０は、上述された構成には限定されないものの、ＰＥＴボトル１の強度や形状の維持機能、ラベルのはがしやすさ等の点で稜線２１や、稜線２４を有する構成であることが好ましい。

胴部３０は、角筒部としての上側角筒部５０を有する。図２等に例示される上側角筒部５０は、互いに同一の形状からなる４つの平面部３１と、４つのコーナー部３２とを有している。平面部３１の周方向の長さは例えば３１．６ ｍｍとされる。

コーナー部３２は径方向の外側に湾曲している。上側角筒部５０は、径方向の寸法が上下で同一で、全体として略正四角筒の形状を有している。上側角筒部５０は、外側に湾曲するコーナー部３２を有することによって円筒に近い形状となり、その座屈強度が向上される。コーナー部３２の曲率半径には特に限定はない。コーナー部３２は例えば曲率半径１９ ｍｍとされる。

上側角筒部５０は、対角距離Ｄ１、及び対面距離Ｄ２を有して構成される。対角距離Ｄ１は、対面距離Ｄ２よりも大である。対角距離Ｄ１は例えば８２．５ ｍｍとされ、対面距離Ｄ２は例えば６９．４ ｍｍとされる。

図３は、周溝５１が拡大された正面図である。上側角筒部５０は、径方向の内側に向かってくぼんで平面部３１、及びコーナー部３２を周方向に横切る複数の環状の周溝５１を有する。周溝５１は、径方向の荷重に耐える強度である側壁強度を高める機能を有する。更に、周溝５１は、軸方向の荷重に対してクッションの役割を果たし、胴部３０の座屈を防止する機能を有する。上側角筒部５０の側壁強度が高まることで、上側角筒部５０が把持された際に程よい反発力が生じてＰＥＴボトル１の持ちやすさが向上する。更に、上側角筒部５０の側壁強度が高まることで、上側角筒部５０へのラベルの取り付けやすさが向上する。

周溝５１は、軸方向の断面が、平らな底面を有する略テーパ状やＶ字状とされていても良い。しかしながら、周溝５１は、軸方向の断面において円弧状等のように湾曲した形状を有し、角を有していないことが好ましい。ＰＥＴボトル１は、周溝５１の軸方向の断面に角を有していない構成によって軸方向の荷重に対して屈曲せず座屈強度がより高められる。

周溝５１は、平面部３１の中でも、中央部３１ｍにおいてと、周辺部３１ｐにおいてとでは寸法が異なる。更に、周溝５１は、平面部３１においてと、コーナー部３２においてとでも寸法が異なるように構成されていても良い。

ここで、中央部３１ｍと、周辺部３１ｐとの境界は厳密に定められている必要はなく、平面部３１の周方向の中央付近と、中央を外れた付近とでは周溝５１の寸法が異なるという傾向を有してＰＥＴボトル１が構成されていれば良い。そして、中央部３１ｍと、周辺部３１ｐとの境界は例えば、平面部３１が周方向に３等分された領域がおおよその基準とされていても良い。

図３には、周溝５１の中央部３１ｍにおける幅である中央部幅Ｗｍ、周辺部３１ｐにおける幅である周辺部幅Ｗｐ、及びコーナー部３２における幅であるコーナー部幅Ｗｃが示されている。周溝５１は、全周に亘って一定の幅を有する。すなわち、周溝５１の中央部幅Ｗｍ、周辺部幅Ｗｐ、及びコーナー部幅Ｗｃはいずれも等しい。

周溝５１の幅が大きすぎると、軸方向の荷重に対する強度が低下するとともに、圧縮変形量が増大してしまう。一方で、周溝５１の幅が小さすぎると、胴部３０の賦形性が良好ではなくなってしまう。したがって、周溝５１の幅は賦形性が良好、かつ軸方向の荷重に対する強度が確保される範囲で適宜設計される。中央部幅Ｗｍ、周辺部幅Ｗｐ、及びコーナー部幅Ｗｃは例えば３．２ ｍｍとされる。

図４は図１のＩＶ−ＩＶ線断面図である。すなわち、図４には、上側角筒部５０が、軸方向に直交する方向に、周溝５１の軸方向の中心で切断された面が示されている。周溝５１は、外周の断面が略角丸正方形とされており、中央部３１ｍにおける深さである中央部深さＤｍ、周辺部３１ｐにおける深さである周辺部深さＤｐ、及びコーナー部３２における深さであるコーナー部深さＤｃを有して構成される。

周溝５１は、平面部３１の中央部３１ｍにおいて、平面部３１の周辺部３１ｐにおいてよりも小の深さを有する。すなわち、周溝５１の中央部深さＤｍは周辺部深さＤｐより小である。周溝５１は、周辺部深さＤｐがより大に構成されることよって、肉厚が薄くされて軽量化が図られたＰＥＴボトル１においても胴部３０の剛性を高める機能を有する。一方で、周溝５１は、中央部深さＤｍがより小に構成されることよって平面部３１の中央部３１ｍに柔軟性を付与して、ＰＥＴボトル１の平面部３１が、径方向外側からの力を受けても屈曲せずにつぶれることを防ぐ機能を有する。中央部深さＤｍは例えば１．５ ｍｍとされ、周辺部深さＤｐは例えば２．１ ｍｍとされる。そして、平面部３１の中において異なる深さを有する周溝５１は、その深さが連続的に変化するような滑らかな曲線を周方向に描くように構成されている。

中央部深さＤｍと、周辺部深さＤｐとの差が小さすぎると上述された効果が発揮されなくなってしまう。一方で、周辺部深さＤｐに対して中央部深さＤｍが小さすぎると、軸方向の荷重に対する強度が低下するとともに、周辺部３１ｐでつぶれが生じやすくなったり中央部３１ｍが柔らかくなりすぎたりして持ちやすさが低下してしまう。これらの現象は、ＰＥＴボトル１の軽量化のために胴部３０が薄肉とされるほど厳しいものとなる。したがって、周溝５１は、周辺部深さＤｐに対する中央部深さＤｍの比の値が０．４５以上、０．９５以下であることが好ましい。周溝５１は、このように構成されることによって、周辺部３１ｐの剛性を高めながら、径方向の荷重に対して特に、平面部３１の中央部３１ｍを屈曲しにくくし、ＰＥＴボトル１をよりつぶれにくくすることができる。

このように、周溝５１は、全周に亘って一定の幅を有し、かつ平面部３１の中央部３１ｍにおいて、平面部３１の周辺部３１ｐにおいてよりも小の深さを有する。ＰＥＴボトル１は、このように構成されることによって、剛性を有しながらつぶれにくく、軽量性を有しながら優れた持ちやすさが実現される。

周溝５１は、コーナー部３２において、中央部３１ｍにおいてよりも小の深さを有することが好ましい。すなわち、周溝５１のコーナー部深さＤｃは中央部深さＤｍより小であることが好ましい。

このように構成される周溝５１はコーナー部３２において、剛性を残しながら軸方向の荷重に対して屈曲しにくくする機能を有する。すなわち、周溝５１は、軸方向の荷重に対して特に、コーナー部３２の強度を高め、ＰＥＴボトル１の強度をより高めることができる。更に、周溝５１は、平面部３１において側壁強度を高めるため、ＰＥＴボトル１を安定して横向きで積載することができる。更に、周溝５１は、径方向において、ＰＥＴボトル１の径方向中心からの距離があるコーナー部３２での深さが小であるため凹凸の激しい形状とはならずに賦形性が良好である。

コーナー部３２では周方向の中心で深さが最小となるように周溝５１が形成されている。そして、コーナー部３２においてと、平面部３１においてとでは異なる深さを有する周溝５１は、その深さが連続的に変化するような滑らかな曲線を周方向に描くように構成されている。コーナー部深さＤｃは例えば０．９ ｍｍとされる。

なお、周溝５１は、その深さが最大である平面部３１の周辺部３１ｐを基準としてその幅が設計されることで胴部３０が凹凸の激しい形状とならずにその賦形性を良好なものとすることができる。

図１等に例示されるＰＥＴボトル１の上側角筒部５０は周溝５１を６本有している。ここで、隣り合う周溝５１の間の距離が全周に亘って一定であると良い。このように構成される複数の周溝５１のそれぞれが特に、径方向の荷重をより均等に分散し、ＰＥＴボトル１をよりつぶれにくくすることができる。このため、図１等に例示されるように６本の周溝５１は、深さ、及び幅の寸法がすべて同一に構成されるとともにそれぞれが、平行、かつ等間隔に配置されていると良い。

なお、ＰＥＴボトル１の上側角筒部５０が充分な肉厚を有している場合には周溝５１を軸方向に対して斜めに延びる構成とすることもできる。

このように、複数の周溝５１が比較的単純に形成されてなる上側角筒部５０はその表面に、平坦な箇所を広い面積で取れて凹凸が抑えられる。このため、上側角筒部５０にラベルを装着しやすくなるとともにラベルが装着された際の外観不良が生じにくくなり、ＰＥＴボトル１の製造効率や、ラベルによるディスプレイ効果（宣伝効果）を向上させることができる。

なお、図１等には、上側角筒部５０に、６本の周溝５１が形成されている例が示された。しかしながら、その数は特に限定されるものではなく、上側角筒部５０の軸方向の長さや、周溝５１の深さ、幅等によって適宜設計されるものである。更に、すべての周溝５１の深さが同一に設計されるのではなく、上側、例えば２本の周溝５１、特に周辺部３１ｐでの深さが下側の周溝５１の深さよりも小とされていても良い。このように構成されることによって、軸方向の荷重に対する変形が生じやすい上側の周溝５１への応力集中を分散することができる。

角ボトルが、軸方向に長い場合には周溝５１の数を増やすことで側壁強度が高まる。しかしながら、周溝５１の数が増えることで軸方向の荷重による圧縮変形量がより大となる。そこで、ＰＥＴボトル１は、軸方向の荷重に対する圧縮変形量をより抑制するため、及び座屈強度をより強化するために軸方向に直交する断面が円形の円筒部６０を有する構成とされていても良い。その際には、円筒部６０においても持ちやすさと強度とが兼ね備えられていると良い。ＰＥＴボトル１の図示せぬキャップを開栓する際には円筒部６０が把持され、中身を注出する際には上側角筒部５０が把持されるといったような使い分けの可能なＰＥＴボトル１が構成されても良い。

円筒部６０は、くびれ部６１を有している。くびれ部６１は、胴部３０が径方向に絞られてなる。くびれ部６１は、座屈強度を効果的に高めることができる。更に、くびれ部６１は、胴回りが短いため握りやすい。したがって、くびれ部６１は把持部としても機能し、ＰＥＴボトル１を持ちやすくすることができる。

くびれ部６１は、軸方向に延びるリブ６２を有している。リブ６２は、ＰＥＴボトル１の径方向外側に向けて突出している。リブ６２は、ＰＥＴボトル１の軸方向、及び径方向の双方の荷重に対する支柱としての機能を有する。リブ６２は、くびれ部６１の周方向に複数配置されている。複数のリブ６２が配置されたくびれ部６１は、強度が向上して変形しにくくなり、ＰＥＴボトル１を持ちやすくすることができる。更に、リブ６２は、握られた指にかかり、ＰＥＴボトル１を持ちやすくすることができる。

図１等に例示されるようにリブ６２は、周方向へのねじれを有している。リブ６２がねじれを有していることによって握られた指に更にかかりやすくなり、ＰＥＴボトル１がより持ちやすくなる。更に、リブ６２がねじれを有していることによって軸方向の荷重が周方向に分散され、ＰＥＴボトル１の座屈強度を高めることができる。リブ６２は例えば、鉛直線に対して４５度の傾きとされる。

くびれ部６１の上端では、隣り合うリブ６２が上辺６３によって接続されている。上辺６３は上側に向かって円弧状に湾曲している。同様に、くびれ部６１の下端では、隣り合うリブ６２が下辺６４によって接続されている。下辺６４は下側に向かって円弧状に湾曲している。上辺６３、及び下辺６４が形成されることによって円筒部６０は変形しにくくなり、ＰＥＴボトル１を持ちやすくすることができる。更に、湾曲した上辺６３、及び下辺６４は、ＰＥＴボトル１の軸方向の荷重を吸収し、座屈強度を高めることができる。そして、隣り合う２本のリブ６２を対辺とし、この対辺と、上辺６３と、下辺６４とによって長円状のパネル６５が形成されている。したがって、くびれ部６１は、径方向の内側に湾曲したパネル６５が周方向に複数連なって筒状に構成されている。

なお、上辺６３よりも上側の領域、及び下辺６４よりも下側の領域は上下同径の円筒状である。ＰＥＴボトル１の径方向においてこの円筒と、上側角筒部５０との大小関係に制限はないものの、ＰＥＴボトル１の積載効率等の観点から円筒部６０は、上側角筒部５０の内接円であることが好ましい。

リブ６２を含めてパネル６５は、上辺６３、及び下辺６４を起点として軸方向の中心に向かって径を縮小するように曲面状にそがれた形状を有している。そして、リブ６２は、くびれ部６１の軸方向に直交する任意の断面において径方向の中心からの距離が最大となるように構成される。すなわち、くびれ部６１の外周の断面は、リブ６２を頂点とした多角形となる。このように構成されるＰＥＴボトル１は、軽量性と、外力に対する高い強度とを併有し、かつ持ちやすい。

パネル６５の個数は、ＰＥＴボトル１の強度を保ちながら持ちやすさを高める観点から適宜設計されれば良い。図１等に例示されるＰＥＴボトル１のパネル６５は同一形状の６つで構成されている。

くびれ部６１の軸方向の長さは、ＰＥＴボトル１の持ちやすさを有しながら強度を保つ観点で設計されれば良く少なくとも第一指の幅より長いと良い。周方向へのねじれを有しているリブ６２、並びに曲面状にそがれた形状を有しているリブ６２、及びパネル６５による構成では把持に用いられる例えば第一指と、第三指とがくびれ部６１にぴったりと合ってＰＥＴボトル１が持ちやすい。円筒部６０の軸方向の長さは、第三指に沿った第二指、及び第四指が必ずしも収まらなくても良く、例えば３８．５ ｍｍとされる。

図５はＰＥＴボトル１の底面図である。胴部３０は、円筒部６０を有する構成である場合には、上側角筒部５０と同様に平面部３１、及びコーナー部３２からなる下側角筒部７０を有していることが好ましい。そして、上側角筒部５０、及び下側角筒部７０の対面距離Ｄ２が同一に形成されることによって上側角筒部５０、及び下側角筒部７０の各々の平面部３１が接地部位となってＰＥＴボトル１を軸方向が水平とされた横向きの状態で安定して置くことができる。更に、上側角筒部５０、及び下側角筒部７０の対面距離Ｄ２が同一に形成されることによって複数のＰＥＴボトル１が箱詰めされる際に安定して収納することができる。

図１等に例示される下側角筒部７０には２本の周溝７１が形成されている。下側角筒部７０は、把持されることが多くはなく、剛性については必要とされるものの、持ちやすさについての重要度は上側角筒部５０ほどには高くない。したがって、下側角筒部７０の周溝７１は、周溝５１の特徴を有する構成を必ずしも有していなくても構わない。すなわち、周溝７１の中央部深さＤｍは周辺部深さＤｐより小でなくても良い。しかしながら、下側角筒部７０においても、周溝５１と同様の構成の周溝７１が設けられることによって剛性、及びつぶれにくさを付与することができて好ましい。このため、下側角筒部７０は、上側角筒部５０と同様の構成とされていても良い。このように構成されることによって例えば、ＰＥＴボトル１が両手で把持された際に、添えられた手によって下側角筒部７０がつぶれることが防止されて持ちやすい。

ＰＥＴボトル１は、底部４０から、上側角筒部５０の下端までの下側高さＨ２を有して形成されている。全高Ｈ１に対する下側高さＨ２の比の値（Ｈ２／Ｈ１）が小さすぎると、上側角筒部５０の下方に、円筒部６０や、下側角筒部７０を構成することができなくなり、ＰＥＴボトル１の容量（高さ）によっては強度を保つことが難しくなってしまう。一方で、Ｈ２／Ｈ１が大きすぎると上側角筒部５０が小さくなってラベルを表示する面積が狭くなってしまう。更に、上側角筒部５０の面積が狭くなると、ＰＥＴボトル１を把持する箇所が限られることになってその操作性が低下してしまう。したがって、ＰＥＴボトル１は、全高Ｈ１に対する下側高さＨ２の比の値（Ｈ２／Ｈ１）が０．２０以上、０．４９以下であることが好ましい。全高Ｈ１に対する下側高さＨ２の比の値（Ｈ２／Ｈ１）は例えば０．３９とされる。

上側角筒部５０は、剛性を有しながらつぶれにくく、軽量性を有しながら優れた持ちやすさが実現されるため、ＰＥＴボトル１の重心よりも下側までその領域を広げることもできる。したがって、ＰＥＴボトル１は、広い範囲で、上側角筒部５０を把持部とすることができるとともにラベルを装着する面積を広く取ることができる。

上側角筒部５０、及び下側角筒部７０と、円筒部６０とはそれぞれ、径方向にくぼんで周方向に延びる連接溝８０、及び連接溝８５を介して接続されることが好ましい。連接溝８０、及び連接溝８５は、軸方向の荷重をクッションとして受け止め、連接部分の屈曲を防ぐ機能を有する。更に、連接溝８０、及び連接溝８５は、連接部分の付近の側壁強度を高める機能を有する。連接溝８０、及び連接溝８５は、軸方向に直交する断面が円形とされており、軸方向の断面が平らな底面を有する略テーパ状とされている。連接溝８０、及び連接溝８５は、鉛直方向の断面が円弧状やＶ字状とされていても良い。

連接溝８０、及び連接溝８５は、その深さが浅すぎると、座屈強度を高めにくくなってしまう。一方で、連接溝８０、及び連接溝８５は、その深さが深すぎると、ＰＥＴボトル１の成形時の賦形性が低下しやすくなってしまう。連接溝８０、及び連接溝８５の深さは、円筒部６０の外径の最大部に対する比の値が０．００５以上、０．０７以下であることが好ましく、０．０３であることがより好ましい。

連接溝８０、及び連接溝８５の幅が広すぎると、側壁強度を高めにくくなってしまう。一方で、連接溝８０、及び連接溝８５の幅が狭すぎると、ＰＥＴボトル１の成形時の賦形性が低下しやすくなってしまう。連接溝８０、及び連接溝８５の幅は、連接溝８０、及び連接溝８５の深さに対する比の値が０．５以上、５．０以下であることが好ましい。

なお、連接溝８０の上端に接する上側角筒部５０のコーナー部３２には面取り部５２が形成されていても良い。同様に、連接溝８５の下端に接する下側角筒部７０のコーナー部３２にも面取り部７２が形成されていても良い。更に、下側角筒部７０の下端のコーナー部３２にも面取り部７３が形成されていても良い。面取り部５２や、面取り部７２、面取り部７３が形成されることによって、屈曲しやすいコーナー部３２に軸方向の荷重が集中せずに分散し、ＰＥＴボトル１の座屈強度が高まる。

底部４０は、胴部３０の下側角筒部７０の下側に連なる。底部４０は、コーナー部４１と、底壁４２と、ドーム４３とを有している。コーナー部４１は、ＰＥＴボトル１の軸方向の下側、及び径方向の外側に向かって湾曲している。略平板環状の底壁４２は、胴部３０に対して垂直方向に延び、ＰＥＴボトル１の接地面となる。

ドーム４３は、ＰＥＴボトル１の内側（軸方向の上側）に向けて湾曲する中空半球状に形成されている。ドーム４３は、ＰＥＴボトル１の中身の温度や、内部の圧力の変化による変形を防ぐ機能を有する。ドーム４３は、圧力等を効果的に分散して変形を防止し、かつ賦形性を良好とする範囲で接地面に対する傾斜の角度が設計されれば良い。ドーム４３は、図１等に例示されるように径方向の内側において軸方向の上側に向けて複数段で突出するように構成されていても良い。

図５に例示されるドーム４３は、放射状リブ４４と、円周状リブ４５とをそれぞれ８つ有している。放射状リブ４４はそれぞれが、底面視で放射状に延びている。円周状リブ４５は、隣り合う放射状リブ４４の間を底面視で円周状に延びている。放射状リブ４４は、ドーム４３よりも軸方向の上側に向けて突出するように形成されている。反対に、円周状リブ４５は、ドーム４３よりも軸方向の下側に向けて突出するように形成されている。放射状リブ４４、及び円周状リブ４５はいずれも、ドーム４３を補強する機能を有する。放射状リブ４４、及び円周状リブ４５は、過延伸による白化や、ＰＥＴボトル１の賦形性の低下が起こらない範囲で突出するように形成されれば良い。

底部４０の径方向中央、すなわち、ドーム４３の頂上には、凹面状の受け部４６が形成されていても良い。受け部４６は、ＰＥＴボトル１が、原型であるプリフォームから延伸されて成形される際に延伸ロッドの先端が入り込むように構成されている。受け部４６は、延伸ロッドによって底部４０が、径方向に偏心することを防止する機能を有する。

なお、底部４０は、図５等の例示に限らず、熱によって変形しやすい状態で陽圧化しても下側に変形しにくく構成されていれば良い。これによって、ＰＥＴボトル１の満注容量が設計値よりも増え、容器内で空気が占める割合が増えることによって内圧の変化がより大となることを防止することができる。ドーム４３は、熱によって仮に変形したとしても少なくともＰＥＴボトル１の接地面よりも高く維持されるように設計される。これによって、底部４０が、底壁４２より外側（下側）に突出することが防止され、ＰＥＴボトル１のがたつきや、転倒を防止することができる。

本実施形態に係るＰＥＴボトル１にはサイズによる限定はなく、種々のサイズに対して適用することができる。しかしながら、より大型のボトルであると、本実施形態に係るＰＥＴボトル１の構成による効果がより発揮されて好ましい。例えば、ＰＥＴボトル１の内容積が６８０ ｍｌ以上、２５００ ｍｌ以下であることが好ましく、８５０ ｍｌから２０００ ｍｌであることがより好ましい。ＰＥＴボトル１の全高Ｈ１は１９０ ｍｍ以上、３２０ ｍｍ以下であっても良く、胴部３０の対面距離Ｄ２は６０ ｍｍ以上、１００ ｍｍ以下であっても良い。

更に、本実施形態に係るＰＥＴボトル１は軽量化ボトルを対象として好適に用いることができる。そして、特に、軽量性を有し、内圧の変化の吸収量を高めながらＰＥＴボトル１の強度を保つ観点から、ＰＥＴボトル１の内容積に対する質量の比の値が０．０１０５ ｇ／ｍｌ以上、０．０３００ ｇ／ｍｌ以下であることが好ましい。

ＰＥＴボトル１が例示されたプラスチックボトルの材料としては、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、プラスチックボトルは、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モル％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。

上述された材料が射出成形されたプリフォームがブロー成形されることによってプラスチックボトルを作製することができる。そして、材料として、ポリエチレンテレフタレートが用いられることによって、本実施形態に係るプラスチックボトルの一例としてのＰＥＴボトル１が作製される。そして、ＰＥＴボトル１と、充填される液体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から飲料や調味料等の液体が充填され、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。

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、胴部３０は、複数の平面部３１、及び周方向で隣り合う平面部３１をつなぐコーナー部３２からなる上側角筒部５０を有し、上側角筒部５０は、ＰＥＴボトル１を周回する周溝５１を有し、周溝５１は、全周に亘って一定の幅を有し、かつ平面部３１の中央部３１ｍにおいて、平面部３１の周辺部３１ｐにおいてよりも小の深さを有する。このような構成によれば、剛性を有しながらつぶれにくく、軽量性を有しながら持ちやすさに優れた角型のＰＥＴボトル１を提供することができる。

更に、充填体は、ＰＥＴボトル１と、充填される液体とによって構成される。このような構成によれば、剛性を有しながらつぶれにくく、軽量性を有しながら持ちやすさに優れた角型のＰＥＴボトル１が用いられた充填体を提供することができる。

なお、本実施形態に係るＰＥＴボトル１、及び充填体では、角筒部としての上側角筒部５０に形成される周溝５１以外については上述されたものとは異なる構成とされていても良い。

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］
２４ ｇのポリエチレンテレフタレート製で満注容量が９４０ ｍｌの図１等に示されるＰＥＴボトル１が用いられた。ＰＥＴボトル１の中央部深さＤｍは１．５ ｍｍ、周辺部深さＤｐは２．１ ｍｍとされた。ＰＥＴボトル１には、９００ ｍｌの水が充填された上で図示せぬキャップで閉栓されて充填体が作製された。

実施例１に係るＰＥＴボトル１、及び充填体は上側角筒部５０に、ＰＥＴボトル１を周回する周溝５１を有し、周溝５１は、全周に亘って一定の幅を有し、かつ平面部３１の中央部３１ｍにおいて、平面部３１の周辺部３１ｐにおいてよりも小の深さを有する等といった本実施形態に係る特徴を有していた。

［比較例１］
図６は、実施例１の図３に対応するＰＥＴボトル２００の周溝２５１の断面図である。比較例１では、周溝５１とは形状の異なる図６に示される周溝２５１を有するＰＥＴボトル２００が用いられた以外は実施例１と同様であった。ＰＥＴボトル２００の胴部２３０の上側角筒部２５０にはＰＥＴボトル２００を周回する周溝２５１が形成されていた。しかしながら、周溝２５１は、平面部２３１の中央部２３１ｍにおいても、平面部２３１の周辺部２３１ｐにおいても同一の深さを有していた。比較例１のＰＥＴボトル２００では周溝２５１の深さは、実施例１のＰＥＴボトル１における周辺部深さＤｐと同じ２．１ ｍｍとされた。したがって、比較例１に係る充填体は、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、２８ ｇであること以外は比較例１と同様であった。したがって、比較例２に係る充填体も、本実施形態に係る特徴を有していなかった。

［比較例３］
比較例３では、周溝２５１の深さが、実施例１のＰＥＴボトル１における中央部深さＤｍと同じ１．５ ｍｍとされたこと以外は比較例１と同様であった。したがって、比較例３に係る充填体も、本実施形態に係る特徴を有していなかった。

［比較例４］
比較例４では、２８ ｇであること以外は比較例３と同様であった。したがって、比較例４に係る充填体も、本実施形態に係る特徴を有していなかった。

＜評価方法＞
（軽量性）
実施例１、並びに比較例１、比較例２、比較例３、及び比較例４の各ＰＥＴボトルの質量によって軽量化が達成できているか否かが判定された。軽量化の判定には、２４ ｇより大か、以下かが閾値として設定された。表１には、各ＰＥＴボトルにおける軽量性の評価の結果が示され、○：軽量性あり、×：軽量性なし、で表記されている。

（側壁強度試験）
実施例１、並びに比較例１、比較例２、比較例３、及び比較例４の各充填体が横置きにされた状態での上側角筒部５０、及び上側角筒部２５０の側壁強度が測定された。側壁強度の測定には、ＡＧＲ社製のテスター、ＴＯＰ ＬＯＡＤが用いられた。平面部３１の中央部３１ｍ、及び平面部２３１の中央部２３１ｍの上から一定速度で荷重が加えられ、５ ｍｍ変位した段階での荷重が側壁強度とされた。側壁強度の判定には、４０ Ｎ以上か、未満かが閾値として設定された。表１には、各充填体における側壁強度の評価の結果が示され、○：側壁強度あり、×：側壁強度不足、で表記されている。

（モニタリング調査）
実施例１、並びに比較例１、比較例２、比較例３、及び比較例４の各充填体が用意され、２０代〜７０代の１００人のモニタに、上側角筒部５０の平面部３１、及び上側角筒部２５０の平面部２３１を持った上で中身を注出していただいた。その際に、つぶれが生じなかったものが一点として集計された。表１には、合計点数が表記されている。

（総合評価）
上述された軽量性、側壁強度試験、及びモニタリング調査に基づいて、実施例１、並びに比較例１、比較例２、比較例３、及び比較例４の各ＰＥＴボトル（各充填体）の総合評価がなされた。表１には、総合評価の結果が示されている。総合評価は、○：良好、×：適性なし、で表記されている。

上述された実施例から以下の点が導き出された。実施例１に係るＰＥＴボトル１（充填体）では、軽量性を有して構成されており、側壁強度を充分に有しながらつぶれにくかった。そして、多くのモニタからその持ちやすさが支持された。

一方で、比較例１では、軽量化され、側壁強度も充分に有していたものの、つぶれが生じてしまった。比較例２では、つぶれにくさが改善したものの充分ではなく、軽量性も有していなかった。比較例３では、軽量化されたものの、側壁強度が不足していたため、不可逆的な屈曲こそ生じなかったものの注出の間にはつぶれが生じ、持ちやすさが不充分であった。そして、比較例４のように軽量化がやや不足する場合には、側壁強度、及びつぶれにくさが満たされた。

以上の実施例の結果から、本実施形態に係るＰＥＴボトル１、及び充填体では、軽量化されてもなお、側壁強度、すなわち剛性を充分に有しながらつぶれが生じにくく、持ちやすさも兼ね備えていることが示された。したがって、本実施形態では、剛性を有しながらつぶれにくく、軽量性を有しながら持ちやすさに優れた角型のＰＥＴボトル１を提供することができることが示された。

本開示は、内容物として液体が充填される種々のプラスチックボトル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ボトルは、例えば、水、緑茶、ウーロン茶、紅茶、コーヒー、果汁、清涼飲料等の各種非炭酸飲料、あるいはしょうゆ、ソース、みりん等の調味料、食用油、酒類を含む食品等、洗剤、シャンプー、化粧品、医薬品、その他のあらゆる内容物の収容に有用である。特に、本開示のプラスチックボトルは、容器の持ちやすさが優れるため、大量の内容物によって重量の増大する大型ボトルでの使用に適している。更に、本開示のプラスチックボトルは、中身を注出する際の容器の操作性に優れるため、大型ボトルから小分け用の容器に移すような用途にも適している。

１ ＰＥＴボトル（プラスチックボトル）
１０ 口部
２０ 肩部
３０ 胴部
３１ 平面部
３１ｍ 中央部
３１ｐ 周辺部
３２ コーナー部
４０ 底部
５０ 上側角筒部（角筒部）
５１ 周溝（溝）
Ｄｃ コーナー部深さ
Ｄｍ 中央部深さ
Ｄｐ 周辺部深さ
Ｗｃ コーナー部幅
Ｗｍ 中央部幅
Ｗｐ 周辺部幅

Claims (7)

1. 口部、肩部、胴部、及び底部を軸方向に順次有し、前記胴部は、複数の平面部、及び周方向で隣り合う前記平面部をつなぐコーナー部からなる角筒部を有するプラスチックボトルにおいて、
   前記角筒部は、前記プラスチックボトルを周回する周溝を有し、
   前記周溝の幅は、全周に亘って一定であり、
   前記周溝の深さは、滑らかな曲線を描くように連続的に変化し、
   前記周溝の深さは、前記平面部の中央部において、前記平面部の周辺部においてよりも小であり、前記コーナー部において、前記中央部においてよりも小であり、かつ前記コーナー部の前記周方向の中心で深さが最小となるように構成されることを特徴とする
   プラスチックボトル。
2. 前記周溝は、前記周辺部での深さに対する前記中央部での深さの比の値が０．４５以上、０．９５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ボトル。
3. 隣り合う前記周溝の間の距離が全周に亘って一定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ボトル。
4. 前記周溝は、前記軸方向の断面において湾曲した形状を有す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ボトル。
5. 前記プラスチックボトルの内容積が６８０ｍｌ以上、２５００ｍｌ以下であることを特徴とする
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載のプラスチックボトル。
6. 前記プラスチックボトルの容積に対する質量の比の値が０．０１０５ｇ／ｍｌ以上、０．０３００ｇ／ｍｌ以下であることを特徴とする
   請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプラスチックボトル。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載のプラスチックボトルと、
   充填される液体と
   によって構成されることを特徴とする
   充填体。
   

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