JP7173433B2 - プラスチックボトル - Google Patents

Description

本発明は、プラスチックボトルに関し、より詳細には、軽量化されたプラスチックボトルの構造に関する。

例えば、飲料が充填される容器としてプラスチックボトルが用いられる。そして、プラスチックボトルの生産量は年々増加傾向にある。一方で、省資源化、ごみの減量化や、輸送時の環境負荷低減等による、エネルギー使用量、及び二酸化炭素排出量の低減の観点から原料の使用量を削減することによるプラスチックボトルの軽量化が取り組まれている。

プラスチックボトルを軽量化するとプラスチックボトルの容器の肉厚が薄くなる為、プラスチックボトルの強度が低下する傾向がある。プラスチックボトルは、複数本の容器の口が上を向いた状態で段ボール等に箱詰めにされたものを複数個積み上げ一つのパレットとして、保管、及び輸送される。その際に、プラスチックボトルが、その上下方向の荷重に耐える強度である座屈強度を充分に有していない場合には、座屈変形が生じ、荷崩れが発生するおそれがある。

更に、プラスチックボトルが、その水平方向の荷重に耐える強度である側壁強度を充分に有していない場合には、プラスチックボトルが横向きに積載される自動販売機内において下段にあるプラスチックボトルは側面に変形を生じやすくなり、自動販売機から正常に排出されなくなるおそれがある。なお、プラスチックボトルが、自動販売機から正常に排出されるか否かの特性はベンダー適性とも称される。

ところで、プラスチックボトルの形状には大別して、容器の胴部の断面が円形の丸ボトルと、容器の胴部の断面が略四角形の角ボトルとがある。丸ボトルでは、容器の周囲に貼り付けられるラベルが容器の真正面からみづらい場合がある。一方で、角ボトルでは、上述のような問題が生じにくく、更に、積載効率や陳列効率が優れており、これらの長所を有する角ボトルの需要は多い。

しかしながら、上述のような強度、特に座屈強度は、丸ボトルの場合には上下方向の荷重が円形の胴部に効果的に分散されるのに対し、胴部が面と、コーナー部を形成する柱（ピラー）とで構成される角ボトルでは柱の部分に偏荷重がかかってしまうので弱くなる。したがって、角ボトルを軽量化する際には強度の対策が特に必要となる。

特開２０１１－７３７５２号公報

特許文献１の合成樹脂製ブローボトルによれば、円筒状のブローボトルの、肩部と胴部との境界の間に位置する上部円筒部に、陥没状の縦リブが設けられているので、上部円筒部から肩部にかけての潰れ状の座屈変形を効果的に抑制す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、形成されている縦リブは、肩部と胴部の境界の上部円筒部のみに設けられ、肩部に延びていないので、搬送時等で発生する肩部下方に加わる外的衝撃力が付加された場合の潰れに対する強度は何ら考慮がなされていない。また、プラスチックボトルの形状は円筒形であり、角型ボトルに特有の胴壁部やコーナー部について、何ら考慮されていない。

プラスチックボトルにおける肩部から胴部に切り替わる下肩部付近の潰れは、プラスチックボトルがより軽量であるほどその現象は顕著となる。そして、プラスチックボトルに肩部から胴部に切り替わる下肩部付近の潰れが生じると、搬送等で発生する外的衝撃力による中味の漏れや商品価値の低下により売れ残りの問題につながる。したがって、軽量化された角型のプラスチックボトルには、肩部から胴部に切り替わる下肩部に対して強度の保持が必要とされる。

そこで本発明の目的は、軽量化された角型のプラスチックボトルにおいて、肩部から胴部に切り替わる下肩部付近における高い強度が保持され、肩潰れが防止されるプラスチックボトルを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明のプラスチックボトルは、口部と、肩部と、胴部と、底部と、を有する角型のプラスチックボトルにおいて、前記肩部は、複数の肩壁部と、該肩壁部同士をつなぐ肩コーナー部とからなり、前記肩壁部は、上肩壁部と下肩壁部に分割され、前記肩コーナー部は、上肩コーナー部と下肩コーナー部に分割され、前記下肩壁部に、縦リブが５本から１５本が等間隔に略平行に形成され、前記下肩コーナー部に、前記縦リブが１本から３本が形成され、前記縦リブは、凹状リブ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量に対する質量の比が０．０２０ｇ／ｍｌ以上、０．０４４ｇ／ｍｌ以下であることを特徴とする。

更に、前記縦リブは、前記下肩壁部、および前記下肩コーナー部の水平方向の略中央を上下方向に延びる線に沿って少なくとも１つ設けられることを特徴とする。

更に、前記縦リブは、断面の形状が、Ｖ字形、台形、または、Ｕ字形であることを特徴とする。

更に、前記縦リブ間の間隔は、２ｍｍ以上６ｍｍ以下であることを特徴とする。

更に、前記縦リブは、前記下肩壁部に上下方向に形成され、さらに、上方に向けて前記上肩壁部と前記下肩壁部の境界線から０．５ｍｍ以上４ｍｍ以下突出し、さらに、下方に向けて前記肩部と前記胴部の境界線から０．５ｍｍ以上４ｍｍ以下突出することを特徴とする。

本発明のプラスチックボトルによれば、口部と、肩部と、胴部と、底部と、を有する角型のプラスチックボトルにおいて、肩部は、複数の肩壁部と、肩壁部同士をつなぐ肩コーナー部とからなり、肩壁部は、上肩壁部と下肩壁部に分割され、肩コーナー部は、上肩コーナー部と下肩コーナー部に分割され、下肩壁部に、縦リブが５本から１５本が等間隔に略平行に形成され、下肩コーナー部に、縦リブが１本から３本が形成され、縦リブは、凹状リブであるので、軽量化された容器において、座屈強度が高められ、外的衝撃力が付加された場合に、潰れ変形を回避することが可能になる。

更に、本発明のプラスチックボトルによれば、プラスチックボトルの容量に対する質量の比が０．０２０ｇ／ｍｌ以上、０．０４４ｇ／ｍｌ以下であるので、容器は軽量化され、省資源化であり、ごみの削減に効果的であり、したがって環境への負担が少なく、かつ生産コストを低減することが可能になる。

更に、本発明のプラスチックボトルによれば、縦リブは、下肩壁部、および下肩コーナー部の水平方向の略中央を上下方向に延びる線に沿って少なくとも１つ設けられるので、軽量化された容器において、座屈強度が高められ、外的衝撃力が付加された場合に、潰れ変形を回避することが可能になる。中央部に設ける事で、最も効果的に下肩壁部を補強することが可能になる。

更に、本発明のプラスチックボトルによれば、縦リブは、断面の形状が、Ｖ字形、台形、または、Ｕ字形であるので、軽量化された容器において、座屈強度が高められ、外的衝撃力が付加された場合に、潰れ変形を回避することが可能になる。また、この様な単純な断面の形状により、生産性が高められ、生産コストを軽減することが可能になる。

更に、本発明のプラスチックボトルによれば、縦リブ間の間隔は、２ｍｍ以上６ｍｍ以下であるので、軽量化された容器において、座屈強度が高められ、外的衝撃力が付加された場合に、潰れ変形を回避することが可能になる。

更に、本発明のプラスチックボトルによれば、縦リブは、下肩壁部に上下方向に形成され、さらに、上方に向けて上肩壁部と下肩壁部の境界線から０．５ｍｍ以上４ｍｍ以下突出し、さらに、下方に向けて肩部と胴部の境界線から０．５ｍｍ以上４ｍｍ以下突出することを特徴とするので、下肩壁部の近傍の広い範囲にわたって強度が高められ、外的衝撃力が付加された場合や、自動販売機内での横向き積載された際に、潰れ変形を回避することが可能になる。

本実施形態に係るプラスチックボトルの一例が示された正面図である。 図１のプラスチックボトルの平面図である。 図１のプラスチックボトルの底面図である。 図２のＩ方向矢視図である。 図１の肩部から胴部にかけての正面拡大図である。 図５のＩＩ－ＩＩ線断面図である。 図１の圧力吸収パネルを凹状パネルと凸状パネルに分解した分解図である。 図７（ａ）の下図のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面の拡大図である。 図７（ａ）のＩＶ－ＩＶ線断面の拡大図である。なお、矢印方向がプラスチックボトルの外方を示している。 図１の周溝の正面拡大図である。 本実施形態の別な構成を示す正面図である。 比較例を示す正面図である。 落下試験の際の落下方向を示す図である。

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。図１は本実施形態に係るプラスチックボトル１の一例が示された正面図である。図２は図１のプラスチックボトル１の平面図であり、図３は図１のプラスチックボトル１の底面図である。図４は図２のＩ方向矢視図である。なお、以下では、説明の便宜上、プラスチックボトル１を正立させた図１の状態において、容器内に内容物が充填されるプラスチックボトル１の口部１０を上とする。

図１～図３に示されるように、本実施形態に係るプラスチックボトル１は、口部１０と、肩部２０と、胴部３０と、底部４０とを有する。以下では、本実施形態に係るプラスチックボトル１の好適な態様として、水平方向の断面視が略四角形の角ボトルを例示し、詳細に説明する。

口部１０は、内容物の充填口、及び注出口、あるいは飲み口となり、口部１０に、図示せぬ蓋が取り付けられることによってプラスチックボトル１が密閉される。

図１に示すように、肩部２０、及び胴部３０は、複数の壁部５１と、壁部５１同士をつなぐコーナー部５２とからなり、壁部５１は、肩壁部２１と、胴壁部３１とに分割され、コーナー部５２は、肩コーナー部２２と、胴コーナー部３２とに分割される。

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、上方から下方に向かって拡径する略四角錐台の形状を有する。図２に示されるように、プラスチックボトル１は角ボトルであるため、肩部２０は、互いに同一の形状からなる４つの肩壁部２１を有しており、更に、隣接する肩壁部２１同士の間には肩コーナー部２２が形成されている。更に、肩壁部２１は、上肩壁部２１Ａと下肩壁部２１Ｂに分割され、肩コーナー部２２は、上肩コーナー部２２Ａと下肩コーナー部２２Ｂに分割されている。更に、上肩壁部２１Ａと上肩コーナー部２２Ａは、口部１０から急激に拡径し、下肩壁部２１Ｂと下肩コーナー部２２Ｂは、緩やかに拡径する。なお、上肩壁部２１Ａと上肩コーナー部２２Ａを総称して上肩部と呼ぶ。さらに、下肩壁部２１Ｂと下肩コーナー部２２Ｂを総称して下肩部と呼ぶ。

胴部３０は、胴壁部３１と、胴コーナー部３２とからなり、胴壁部３１は、上胴壁部３１Ａと、下胴壁部３１Ｂとに分割され、更に、胴コーナー部３２は、上胴コーナー部３２Ａと、下胴コーナー部３２Ｂとに分割されている。

肩部２０は、詳細には、上胴壁部３１Ａ、及び上胴コーナー部３２Ａに連接する。上肩壁部２１Ａは、垂直方向に分割された２つのパネルによって形成されることが肩部２０の強度を向上させる観点から好ましい。なお、垂直方向の分割は、壁部５１の中央から上方に延びる線上であることが強度を向上させる観点から好ましい。一方で、上肩コーナー部２２Ａは、１つのパネルによって形成されても良い。

図５は肩部から胴部にかけての正面拡大図である。また、図６は図５のＩＩ－ＩＩ線断面図である。この図６に示すように、下肩壁部２１Ｂと下肩コーナー部２２Ｂには、Ｖ字状の凹溝である縦リブ５３が設けられている。縦リブ５３は、上下方向に形成され、正面視直線状の形状を持つ。図５に示したように、下肩壁部２１Ｂに形成された縦リブ５３の上端は上肩壁部２１Ａ方向へ上方に突出し、下端は上胴壁部３１Ａ方向へ下方に突出し、下肩コーナー部２２Ｂに形成された縦リブ５３の上端は上肩コーナー部２２Ａ方向へ上方に突出し、下端は上胴コーナー部３２Ａ方向へ下方に突出している。
従って、縦リブ５３は、下方へ向かって緩やかに拡径する下肩壁部２１Ｂと下肩コーナー部２２Ｂ（下肩部）に形成されており、さらに上下方向に突出しているので、斜めに形成され、さらに、略折れ曲がって形成されている。この縦リブ５３の形状により、強度が増し、座屈変形を防止することが可能になる。

更に、縦リブ５３は、図６に示すように、直線状の溝底部で溝側面が交わる図示するような断面Ｖ字形状の溝形状とするほか、所定の幅の溝底部を有し当該溝底部の幅方向両端縁から溝側面が立ち上がる断面台形状の溝形状とするほか、断面円弧状のＵ字形状としても良い。

肩部２０の下方に位置する下肩部近傍に、外力が加わる等して、下肩部近傍の領域が容器内方に押し込まれるようにして変形すると、横方向に折れ線が生じるように変形する。この折れ線に直交するように縦リブ５３を設けることによって、そのような形状変化に対する復元力を発揮させることができ、プラスチックボトル１の永久変形を抑止することができる。すなわち、外部からの衝撃により肩部２０の下方の下肩部の近傍が凹む、いわゆる肩潰れを防止し、かつ垂直方向の座屈強度を高めることができる。

また、座屈強度の観点から、下肩壁部２１Ｂ、又は下肩コーナー部２２Ｂの水平方向の略中央を上下方向に延びる線上に縦リブ５３を少なくとも１つ有することが好ましい。下肩壁部２１Ｂ又は下肩コーナー部２２Ｂの中央に縦リブ５３が設けられることで、最も効果的に、プラスチックボトル１の強度を保持することが可能になる。更に、下肩壁部２１Ｂ、及び下肩コーナー部２２Ｂの縦リブ５３は、各々奇数本備えられる事が好ましい。特に、下肩壁部２１Ｂの縦リブ５３は、５本から１５本形成されるのが好ましい。また、下肩コーナー部２２Ｂの縦リブ５３は、１本から３本形成されるのが好ましい。より多数の縦リブの形成により、座屈強度が高められ、荷崩れを防止することが可能になる。

また、座屈強度の観点から、下肩壁部２１Ｂに形成されている縦リブ５３の上端は、上肩壁部２１Ａ方向へ上方に０．５ｍｍ以上４ｍｍ以下の位置に突出して設けられ、下端は、上胴壁部３１Ａ方向へ下方に０．５ｍｍ以上４ｍｍ以下の位置に突出して設けられることが好ましい。更に、下肩コーナー部２２Ｂに形成されている縦リブ５３の上端は、上肩コーナー部２２Ａ方向へ上方に０．５ｍｍ以上４ｍｍ以下の位置に突出して設けられ、下端は、上胴コーナー部３２Ａ方向へ下方に０．５ｍｍ以上４ｍｍ以下の位置に突出して設けられることが好ましい。更に、下肩壁部２１Ｂ、又は下肩コーナー部２２Ｂに形成され、周方向に隣り合う縦リブ５３同士は、２ｍｍ以上６ｍｍ以下の等間隔で設けられることが好ましい。このように上下方向に突出した構造の縦リブの形成により、一層、座屈強度を高め、衝撃が加わった際の変形を防止することが可能になる。

次に、プラスチックボトル１の胴壁部３１の詳細について説明する。図７（ａ）の下図は、図１のプラスチックボトルにおける上胴壁部３１Ａの正面拡大図である。図７（ａ）の上図は、図７（ａ）の下図のＩＶ－ＩＶ線の断面図を図７（ａ）の下図の各部位に対応させて示している。図７（ｂ）、及び図７（ｃ）の下図は、図７（ａ）の圧力吸収パネル３５を、凹状パネルと凸状パネルに分解した分解図である。図７（ｂ）、及び図７（ｃ）の上図は、各分解図の各部位に対応させた図７（ａ）の下図のＩＶ－ＩＶ線の断面図を示している。図８の左図は、図７（ａ）のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面の拡大図である。図８の左図は、右図の圧力吸収パネル３５の各部位に対応させて示している。なお、図８の左図においては、矢印方向がプラスチックボトル１の外方を示している。図９は、図７のＩＶ－ＩＶ線断面の一部拡大図である。なお、矢印方向がプラスチックボトル１の外方を示している。

図１に示すように、胴壁部３１は、上下方向の略中間部において、上胴壁部３１Ａと、下胴壁部３１Ｂとに分割され、それぞれ圧力吸収パネル３５を備える。圧力吸収パネル３５は、プラスチックボトル１の内部の圧力変化、特に減圧変化を吸収し、かつプラスチックボトル１の強度、特に側壁強度を保持する。また、圧力吸収パネル３５は、圧力分散して胴膨れを防止する観点から、各角部がＲ面取りされた略矩形状であることが好ましい。

以下では、圧力吸収パネル３５について説明するが、上胴壁部３１Ａと下胴壁部３１Ｂとも同様の形態であるため、上胴壁部３１Ａについてのみ取り上げて説明し、下胴壁部３１Ｂの構造は省略する。

図７、図８及び図９に示すように、圧力吸収パネル３５は、上胴壁部３１Ａに縦窓状に設けられ、凸状パネル３３の周囲を取り囲むように凹状パネル３４が形成される。凸状パネル３３、及び凹状パネル３４は、略矩形状であり、凸状パネル３３の表面３３ａは、胴壁部３１の最外方面３１ａより内方に位置するように形成されている。

凸状パネル３３の深さｄ１は、０．５～５ｍｍ、好ましくは１～３ｍｍであり、凹状パネル３４の深さｄ２は、１～７ｍｍ、好ましくは１．５～４ｍｍである。ｄ１，ｄ２には、ｄ１＜ｄ２の関係があり、深さｄ１，ｄ２が小さ過ぎると、プラスチックボトル１の内圧変化による荷重を吸収しにくくなり、一方で、深さｄ１，ｄ２が大き過ぎると、プラスチックボトル１の成形時に、賦形不良や、過延伸による白化が発生しやすくなる。

また、凹状パネルの深さｄ２に対する、凸状パネルの深さｄ１の比ｄ１／ｄ２は、０．５以上０．９以下であることが、効率的に圧力を分散して胴膨れを防止する観点から好ましい。

凸状パネル３３の側面３３ｂにおける傾斜角度θ１については、５度≦θ１≦８０度であることが好ましく、凹状パネル３４の側面３４ｂにおける傾斜角度θ２については、５度≦θ１≦８０度であることが好ましい。ブロー成形性や、成形後の離型性を考慮すると、３０度≦θ１≦６０度，３０度≦θ２≦６０度であることがより好ましい。なお、θ１，θ２はすべて同一の値であっても良く、互いに異なる値であっても良い。

ここで、凸状パネル３３の表面３３ａが平坦な面であると、容器が保持された際の変形が著しくなる。そこで、凸状パネル３３の表面３３ａには、凸状パネル３３の表面３３ａから内方に凹んで水平方向に直線状に延びる複数の凹状リブ３６が形成されるのが好ましい。この構成により、パネル表面のフラット部がなくなり、凹状リブにおいて圧力分散されることでより胴膨れを防止することができる。

しかしながら、凹状リブ３６が多くなりすぎると、圧力吸収パネル３５が、プラスチックボトル１の内方に変形しにくくなり、圧力吸収の機能が失われる。そこで、凹状リブ３６は、凸状パネル３３の表面３３ａにおいて、４～１２本配置されることが好ましい。凹状リブ３６が４本以上とされることによって、高い減圧適正を示し、更に、上胴壁部３１Ａの剛性が高まり、プラスチックボトル１に加わった圧力が分散され、胴膨れ防止の効果が充分に得られる。なお、図７、及び図８の例示では凹状リブ３６は７本配置されている。

各凹状リブ３６は、凸状パネル３３の表面３３ａにおいて、左端から右端まで連続的に延びている。そして、凹状リブ３６は、凸状パネル３３の表面３３ａの上端から下端まで上下方向の全域にわたって形成されている。なお、凹状リブ３６は、各圧力吸収パネル３５の凸状パネル３３の表面３３ａの上下方向の全域にわたって形成されている場合に限らず、各圧力吸収パネル３５の一部、例えば各圧力吸収パネル３５の上半分、下半分や、上下方向の中央部のみに形成されていても良い。

図８に示されるように、略平坦状である凸状パネル３３の表面３３ａは、凹状リブ３６の略平坦状のリブ底面３６ａと、リブ側面３６ｂを介して連接されている。

ここで、凸状パネル３３の表面３３ａにおける肉厚をｔとしたとき、凹状リブ３６の深さｄ３は、１．５ｔ≦ｄ３≦１０ｔ、より好ましくは２ｔ≦ｄ３≦５ｔという関係にある。ｄ３＜１．５ｔであると、凸状パネル３３の表面３３ａと、凹状リブ３６とが形状として成り立ちにくくなる。一方で、ｄ３＞１０ｔであると、賦形性が悪くなりやすい。

凸状パネル３３の表面３３ａの幅ｗ２は、凹状リブ３６の深さｄ３に対して、２ｄ３≦ｗ２≦２０ｄ３とすることが好ましい。凸状パネル３３の表面３３ａは、ブロー成形金型では凹んだ形状となるため、２ｄ３≦ｗ２とすることによってブロー成形時に凸状パネル３３の表面３３ａを賦形しやすくなる。なお、経験則上、ブロー成形時に賦形しやすくするためには、幅は、深さの２倍以上（２ｄ３≦ｗ２）とすることが好ましい。一方で、凸状パネル３３の表面３３ａの幅ｗ２を２０ｄ３以下（ｗ２≦２０ｄ３）とすることによって、減圧吸収機能や補強機能を充分発揮することができる。なお、各圧力吸収パネル３５の複数の凸状パネル３３の表面３３ａはすべて同一の幅ｗ２を有していても良い。

凹状リブ３６の幅ｗ１は、凹状リブ３６の深さｄ３に対して、ｄ３≦ｗ１≦２０ｄ３とすることが好ましく、２ｄ３≦ｗ１≦２０ｄ３とすることが更に好ましい。凹状リブ３６は、ブロー成形金型では高さｄ３の突起部となるため、幅ｗ１に対してｄ３が大きすぎないことによって、ブロー成形金型の突起部が大きくなりすぎることがない。このため、ブロー成形金型の突起部に相当する部分の強度が弱くなることが防止される。したがって、少なくとも幅ｗ１はｄ３以上とすることが好ましく、ｄ３の２倍以上とすることがより好ましい。一方で、凹状リブ３６の幅ｗ１を２０ｄ３以下（ｗ１≦２０ｄ３）とすることによって、減圧吸収機能や補強機能を充分発揮することができる。なお、各圧力吸収パネル３５の複数の凹状リブ３６はすべて同一の幅ｗ１を有していても良い。

リブ側面３６ｂの傾斜角度θ３、θ４については、５度≦θ３≦８０度，５度≦θ４≦８０度であることが好ましい。ブロー成形性や、成形後の離型性を考慮すると、１５度≦θ３≦４５度，１５度≦θ４≦４５度であることがより好ましい。なお、θ３と、θ４とは互いに同一の値であっても良く、互いに異なる値であっても良い。

なお、１つのプラスチックボトル１、又は１つの圧力吸収パネル３５において、各寸法ｄ３，ｗ１，ｗ２等は、各々がすべて同じ値である必要はなく、上述した関係を満たす異なる値で適宜設計することができる。更に、上述の上胴壁部３１Ａの圧力吸収パネル３５と凹状リブ３６との構成は、下胴壁部３１Ｂの圧力吸収パネル３５と凹状リブ３６との構成に、矛盾しない範囲で任意に組み合わせ可能である。

プラスチックボトル１はわずかながら、酸素の透過性を有している。そして、プラスチックボトル１内での保存が長期間に及ぶと、内容物によっては酸化が起こり、これによって、プラスチックボトル１内が減圧する。その他にも、内容物の充填時と、保管時との温度差によってもプラスチックボトル１の内部の圧力が変化する。内部で減圧が生じたプラスチックボトル１は内方に引っ張られて変形が生じる。
このとき、圧力吸収パネル３５は、凸状パネル３３の表面３３ａ、凸状パネル３３の側面３３ｂ、凹状パネル３４の底面３４ａ、凹状パネル３４の側面３４ｂと、凹状リブ３６との凹凸面が伸ばされることによって容易に内方に向けて変形する。圧力吸収パネル３５は、プラスチックボトル１内が減圧された際に、プラスチックボトル１の内方に凹むことによって、プラスチックボトル１全体の変形を防止する役割を果たす。すなわち、プラスチックボトル１に水頭圧がかかっても、圧力吸収パネル３５の凹凸面にける剛性が高まり、圧力分散することで、胴膨れを防止することができる。

なお、圧力吸収パネル３５は、プラスチックボトル１内が増圧された際にもプラスチックボトル１全体の変形を防止する役割を果たす。このような構成を有する圧力吸収パネル３５によって、プラスチックボトル１の開栓時に、プラスチックボトル１の壁が内方へ押圧されて内容物が口部１０から押し出されてこぼれることも防止することができる。そして、圧力吸収パネル３５は、胴部３０の剛性を高めることができる。

プラスチックボトル１の上胴壁部３１Ａはラベルが装着される部位である。ラベルは、例えば、プラスチックボトル１に被せられた筒状のポリスチレン（ＰＳ：PolyStyrene）や、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ：PolyEthylene Terephthalate）等の熱収縮性フィルムに熱風を当てて収縮させるシュリンクラベルによって装着される。そして、筒状の熱収縮性フィルムの寸法は予め定められた値に決まっているので、上胴壁部３１Ａが膨れていると、熱収縮性フィルムが詰まったり、入らなかったりする不具合が生じる。

そこで、圧力吸収パネル３５は、プラスチックボトル１の上胴壁部３１Ａの外方には出っ張らないように構成されるのが好ましい。すなわち、凸状パネル３３の表面３３ａが胴壁部３１の最外方面３１ａより内方に位置し、凸状パネル３３の表面３３ａには凹状リブ３６が備えられることが好ましい。これによって、上胴壁部３１Ａへのラベルの装着が円滑に行われ、段ボール等への箱詰めの積載効率にも優れ、生産性を向上させることができる。更に、圧力吸収パネル３５を備えることによって、プラスチックボトル１に内容物が充填された商品の外観を良好に保ち、商品価値の低下を防止することができる。

なお、上述のように、圧力吸収パネル３５の凸状パネル３３の表面３３ａは、水平方向に延びる複数の凹状リブ３６を備えることが好ましいものの、凸状パネル３３の表面３３ａは、任意の方向に延びる凹状や凸状の図示せぬリブを有していても良い。任意の方向に延びるリブが凸状パネル３３の表面３３ａに複数設けられる場合にはリブ同士が交差するように形成されることが上胴壁部３１Ａの強度の観点から好ましい。更に、リブ同士の交点の少なくとも一つが、上胴壁部３１Ａの左右方向の略中心を上下方向に延びる線上に位置することが好ましく、上胴壁部３１Ａの中心付近に位置することが胴膨れ等による寸法変化の防止の観点からより好ましい。したがって、リブは、Ｘ字形状や、十字形状等に形成されると良い。これらの形状を有するプラスチックボトル１は意匠性により優れている。

更に、凸状のリブの場合には、リブの凸部の表面が、胴壁部３１の最外方面３１ａより内方に位置することが好ましい。すなわち、上胴壁部３１Ａの表面から１段内方に凹んだ凹状パネル３４の底面３４ａから１段外方に凸となる凸状パネル３３の表面３３ａから更に外方に突出するリブは、その突出高さが、胴壁部３１の最外方面３１ａと同じか、それ以下とされる。したがって、凸状のリブの突出方向の真横からプラスチックボトル１を見ると凸状のリブは見えない。このように構成されるリブは、プラスチックボトル１の対面の寸法に影響を与えない。したがって、本実施形態に係るプラスチックボトル１は段ボール等への箱詰めの積載効率が優れている。更に、本実施形態に係るプラスチックボトル１は、シュリンクラベルの装着に影響を与えない効果も有している。

上胴壁部３１Ａと、下胴壁部３１Ｂとの間には、胴壁部３１、及び胴コーナー部３２を横切る環状の周溝３８を有することが好ましい。周溝３８は、胴部３０の水平方向の荷重に耐える強度である側壁強度を向上させる。底部４０の接地面から周溝３８までの高さＨ２と、プラスチックボトル１の全高Ｈ１との比Ｈ２／Ｈ１が０．３以上０．８以下であることが強度をより保持しながら胴膨れをより防止する本実施形態の効果を適切に発揮させる観点から好ましい。比Ｈ２／Ｈ１が０．３未満であると、プラスチックボトル１の成形時に底部４０側まで樹脂が到達しにくい為、白化等の賦形不良が生じやすくなる。一方で、比Ｈ２／Ｈ１が０．８より大であると、側壁強度が低下することになる。

上胴壁部３１Ａ、及び上胴コーナー部３２Ａは、上方から下方に向かって縮径するとともに周溝３８に連なるように先細り形状に形成され、下胴壁部３１Ｂ、及び下胴コーナー部３２Ｂは、下方から上方に向かって縮径するとともに周溝３８に連なるように先細り形状に形成され、周溝３８が胴部３０の最小径になるようにくびれることが、持ち運びやすさ、飲みやすさ、及び胴膨れをより防止する効果を適切に発揮させる観点から好ましい。

ここで、周溝３８の構成について詳述する。図１０は周溝３８の正面部分の拡大図である。周溝３８は、胴コーナー部３２の両端部から中央に向け、幅広となるように形成される。すなわち、胴コーナー部３２の両端部における周溝３８の幅ｃ１より、胴コーナー部３２の中央における周溝３８の幅ｃ２が大である。この構成によって、胴部３０の剛性を高めることができる。

ｃ２／ｃ１の比は１．１～３．０であることが座屈強度、及び賦形性の観点から好ましい。ｃ２／ｃ１の比が１．１よりも小であると、応力の集中を防止する効果が発揮されにくくなる。一方で、ｃ２／ｃ１の比が３．０よりも大であると、垂直荷重時に屈曲点になってしまう。

次に、プラスチックボトル１の底部４０の詳細について説明する。底部４０は、接地部４１と、接地部４１の外周縁から胴部３０に接続する側面部４２と、接地部４１の内側に位置する内側部４３を有する。さらに内側部４３には、中心方向に向かって延在するリブ４４形成される。したがって、例えば、落下などの衝撃により発生する内圧で底部４０が反転するなどの変形を防止することができる。

接地部４１の形状は六角形などの多角形状や円形状であってもよく、円の外周の一部が直線である形状でもよい。

本実施形態に係るプラスチックボトル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。例えば、プラスチックボトル１の容積が２００ｍｌ～２０００ｍｌであっても良く、特に、容積が５００ｍｌ～１０００ｍｌであるプラスチックボトル１に対して好適である。とりわけ、プラスチックボトル１の全高Ｈ１が１２０ｍｍ～２６０ｍｍであり、胴部３０の直径が４０ｍｍ～７０ｍｍであることが好ましく、本実施形態に係るプラスチックボトル１の奏する効果を好適に得ることができる。

更に、本実施形態に係るプラスチックボトル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。プラスチックボトル１の質量は例えば、６００ｍｌに対しては１２ｇ以上、１８ｇ未満、７２０ｍｌに対しては２２ｇ以上、３２ｇ未満、９３０ｍｌに対しては２３ｇ以上、３７ｇ未満、であると良い。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プラスチックボトル１の強度を保つ観点から、プラスチックボトル１の容積に対する質量の比の値が０．０２０ｇ／ｍｌ以上、０．０４４ｇ／ｍｌ以下であることが好ましい。このような軽量化されたプラスチックボトルにより、省資源化が進み、ごみが軽減され、環境負荷が低減し、生産コストを軽減することが可能になる。

プラスチックボトル１を構成する熱可塑性樹脂として、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリアリレート、又はこれらの共重合体等の熱可塑性ポリエステル、これらの樹脂、あるいは他の樹脂とのブレンド物が好適であり、特に、ポリエチレンテレフタレート等のエチレンテレフタレート系熱可塑性ポリエステルを好適に使用することができる。更に、アクリロニトリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、プロピレン－エチレン共重合体等も使用することができる。更に、植物由来のバイオマス系プラスチック、例えば、ポリ乳酸（ＰＬＡ）を用いることも可能である。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、帯電防止剤等を配合することができる。なお、プラスチックボトル１は、過酸化水素、過酢酸を添加して無菌化させることが好ましい。

プラスチックボトル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、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５０～９０℃であり、融点（Ｔｍ）が２００～２７５℃の範囲にあるものが好適である。また、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。

更に、プラスチックボトル１は、二層以上の熱可塑性ポリエステル層により構成することもできる。更に、プラスチックボトル１は、二層以上の熱可塑性ポリエステル層により構成する場合には、層間にバリア層や、酸素吸収層等の中間層を備えることができる。酸素吸収層としては、酸化可能有機成分、及び遷移金属触媒の組み合わせ、あるいは実質的に酸化しないガスバリア性樹脂等を含む層を使用することができる。

プラスチックボトル１は、上述の材料を射出成形して製作したプリフォームをブロー成形によって成形することにより作製することができる。

以上に説明がなされたように、本実施形態に係るプラスチックボトル１は、口部１０と、肩部２０と、胴部３０と、底部４０とを有する。そして、肩部２０と胴部３０の境界に位置する下肩壁部２１Ｂと下肩コーナー部２２Ｂ（下肩部）に縦リブ５３が形成されている。そして、本実施形態に係る構成によれば、軽量化された角型のプラスチックボトル１において、縦リブ５３が形成された肩部２０から胴部３０にかかる下肩部近傍の剛性が高まり、座屈変形を抑制することが可能となる。搬送時等の落下によるへこみを防止できる。

以下に、実施例、及び比較例を示して、本発明を更に詳細、かつ具体的に説明する。しかしながら、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。

＜材料＞
［実施例１］
図１に示される本実施形態に係るプラスチックボトル１が用いられた。すなわち、プラスチックボトル１は、肩部２０の下方の下肩部に縦リブ５３が形成されている。下肩壁部２１Ｂに形成されている縦リブ５３は７本である。また、下肩コーナー部２２Ｂに縦リブ５３が１本設けられている。プラスチックボトル１は、ポリエチレンテレフタレート製であり、重量が２５ｇで、容量が９００ｍｌであった。プラスチックボトル１は、プリフォームをブロー成形することによって作製された。

［実施例２］
図１１に、実施例２を示す。このプラスチックボトル１００は、肩部の下方に位置する下肩部に縦リブ１５３が形成されている。ここで、下肩壁部１２１Ｂの縦リブ１５３の本数は１本である。この縦リブの本数以外は、実施例１と同じ構成である。

［比較例１］
図１２に示される比較例１は、口部２１０と、肩部２２０と、胴部２３０と、底部２４０とを備えた構成であって、９００ｍｌ用のプラスチックボトル２００である。このプラスチックボトルは角ボトルである。また、実施例とは異なり、下肩部に縦リブは形成されていない。この構成のプラスチックボトル２００は、２５ｇのプリフォームがブロー成形されることで作製された。

＜方法＞
（落下試験）
実施例１、２、並びに比較例１の強度を調べる為に落下試験を実施した。プラスチックボトルにヘッドスペースが２０ｍｌになるように緑茶が充填され口部がキャップによって密封された。このプラスチックボトル１５本を１箱に入れた。図１３に示す方向に落下させ、下肩部にへこみを生じたボトルの本数を調べた。

（総合評価）
実施例１、２、並びに比較例１のプラスチックボトルの総合評価がなされた。１箱に１５本入れ、集合落下した際の下肩部へこみ個数を調べた。表１には、総合評価の結果が示されている。◎：優良、○：良好、△：適性はあるが良好ではない、×：適性なし、で表記されている。

上述された落下試験について総合評価がなされ、以下の点が導き出された。表１に示すように、実施例１は、軽量化を図ることができ、落下試験においてへこみ個数が０であり、十分な座屈強度を有していた。実施例２は、落下試験においてへこみ個数が２個であり許容できる。また、この事から、縦リブの本数が少ない事がへこみの原因であると考えられる。比較例１は、落下試験においてへこみ個数が７個であり、垂直座屈強度が弱く、不適合である。

上述された実施例１から、本実施形態に係るプラスチックボトル１は、肩部と胴部の境界に位置する下肩部に複数形成されている縦リブ５３によって、落下試験における良好な適性が得られ、軽量化された角型のプラスチックボトルにおいて、高い座屈強度が保持されることが示された。

本開示は、無菌充填用、耐熱用等の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、及び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、内容物に、例えば、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、その他を収容した、あらゆる容器に有用であり、容器の横倒し積載が可能であるので自動販売機等による販売にも適している。

１ プラスチックボトル
１０ 口部
２０ 肩部
２１ 肩壁部
２１Ａ 上肩壁部
２１Ｂ 下肩壁部
２２ 肩コーナー部
２２Ａ 上肩コーナー部
２２Ｂ 下肩コーナー部
３０ 胴部
３１ 胴壁部
３１Ａ 上胴壁部
３１Ｂ 下胴壁部
３１ａ 胴壁部の最外方面
３２ 胴コーナー部
３２Ａ 上胴コーナー部
３２Ｂ 下胴コーナー部
３３ 凸状パネル
３３ａ 凸状パネルの表面
３３ｂ 凸状パネルの側面
３４ 凹状パネル
３４ａ 凹状パネルの底面
３４ｂ 凹状パネルの側面
３５ 圧力吸収パネル
３６ 凹状リブ
３６ａ リブ底面
３６ｂ リブ側面
３８ 周溝
４０ 底部
４１ 接地部
４２ 側面部
４３ 内側部
４４ リブ
５１ 壁部
５２ コーナー部
５３ 縦リブ
Ｈ１ プラスチックボトルの全高
Ｈ２ 底部の接地面から周溝までの高さ

Claims (6)

1. 口部と、
   肩部と、
   胴部と、
   底部と、
   を有する角型のプラスチックボトルにおいて、
   前記肩部は、複数の肩壁部と、該肩壁部同士をつなぐ肩コーナー部とからなり、
   前記肩壁部は、上肩壁部と下肩壁部に分割され、
   前記肩コーナー部は、上肩コーナー部と下肩コーナー部に分割され、
   前記下肩壁部に、縦リブが５本から１５本が等間隔に略平行に形成され、
   前記下肩コーナー部に、前記縦リブが１本から３本が形成され、
   前記縦リブは、凹状リブであることを特徴とする、
   プラスチックボトル。
2. 前記プラスチックボトルの容量に対する質量の比が０．０２０ｇ／ｍｌ以上、０．０４４ｇ／ｍｌ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. 前記縦リブは、前記下肩壁部、および前記下肩コーナー部の水平方向の略中央を上下方向に延びる線に沿って少なくとも１つ設けられることを特徴とする、
   請求項１または２に記載のプラスチックボトル。
4. 前記縦リブは、
   断面の形状が、Ｖ字形、台形、または、Ｕ字形であることを特徴とする、
   請求項１～３のいずれかに記載のプラスチックボトル。
5. 前記縦リブ間の間隔は、２ｍｍ以上６ｍｍ以下であることを特徴とする、
   請求項４に記載のプラスチックボトル。
6. 前記縦リブは、前記下肩壁部に上下方向に形成され、さらに、上方に向けて前記上肩壁部と前記下肩壁部の境界線から０．５ｍｍ以上４ｍｍ以下突出し、さらに、下方に向けて前記肩部と前記胴部の境界線から０．５ｍｍ以上４ｍｍ以下突出することを特徴とする、
   請求項１～５のいずれかに記載のプラスチックボトル。
   

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