JPH0472130A - 耐圧プラスチックボトル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、耐圧性に優れた底構造を有する耐圧プラスチ
ックボトルに関する。より詳細には、本発明は新規なり
ロス型底形状を有し、耐圧強度と座りの安定性とに優れ
たプラスチックボトルに関する。

（従来の技術） ポリプロピレンやポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ
）のようなプラスチックを溶融ブロー成形乃至延伸ブロ
ー成形して成るボトルは、軽量で耐衝撃性と透明性とに
優れており、特にガスバリヤ−性樹脂を使用し或いは延
伸ブロー成形したものでは、耐気体透過性にも成る程度
像れていることから、各種飲料、特にビールや炭酸系飲
料を収容するための容器として広く使用されるに至って
いる この種のボトルにおいて耐圧性の点で最も問題となる部
分は底部であり、底部をほぼ球面状とすることにより、
耐圧性を賦与することが既に行われているが、この場合
にはボトルに自立性を与えるために、ボトルとは別個に
成形されたハカマ部品をホントメルト接着剤等により接
合しなければならないという製造工程上及び外観特性上
の問題がある。

ボトル底部に耐圧性と同時に自立性を与える底部Ｗ造も
既に多く提案されており、例えば特公昭４８−５’７０
８号公報には、底部のψなくとも外周に交互に２置され
たほぼ球面状の谷部と、谷部よりも軸方向外方に突出し
て支持面と接触する山部（中空脚）とを備えたけ圧プラ
スチックボトルが記載されている。

（発明が解決しようとする問題点） この底部ｌｌＩ造のボトルは、有底プリフォームを眉い
るブロー成形乃至延伸ブロー成形法では製造可能である
としても、パイプ状のパリソンを使用し、パリソン端部
をピンチオフにより閉じて底部を形成させるブロー成形
乃至延伸ブロー成形の場合には、ピンチオフによる閉じ
代がどうしても必要になり、またパリソン端部をピンチ
オフにより閉じながら底部をも膨張しなければならない
ため、底の設計の点で寸法及び形状上の制約を受けるこ
とになる。

このためピンチオフによる底部を備えたプラスチックボ
トルでは、底部の耐圧強度が十分でなく、内圧による座
屈変形やバンクリング変形が生じ易く、耐圧性の点で未
だ十分満足すべきものではなかった。特に内容物を熱間
充填し、或いは自生圧力を有する内容物を充填し充填密
封後加熱殺菌する用途では、ボトルを構成する樹脂の剛
性が低下し或いは内圧が上昇することもあって、ボトル
底部がＲ苦しく変形して商品価値を損なうという間毘が
あった。

また他の−っの間〃は、ボトルが空の状態ではでは自立
性を有するとしてもボトルに自生圧力を有する内容物を
充填したとき自立性或いは自立安定性が損なわすること
である。即ち炭酸カス含有内容物のビン詰では、圧力で
底部中心が軸方向外方に突出変形したり、或いは更にこ
の突出変形に伴って支持面と接触する底部周辺部自体も
変形することにより、−＃顕著に生しる。この自立性或
いは自立安定性が損なわれると、ビン詰が支持面の振動
等により倒れ易くなり、内容物の浴出や落下による破損
等のトラブルを招くことになる。

従って、本発明の目的はピンチオフによる底部を備えた
耐圧プラスチックボトルにおける上記欠点を改善し、耐
圧性、特に耐圧変形性と、自立性乃至自立安定性との優
れた組合せを有する底部構造の耐圧プラスチックボトル
を提供するにある。

本発明の他の目的は、バイブ状パリソンのブロー成形乃
至延伸ブロー成形に際して５　ピンチオフによる所定の
形状１寸法の新規底構造への成形が？！実且つ容易に行
われた耐圧プラスチックボトルを提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明によれば、プラスチックパリソンのブロー成形乃
至延伸ブロー成形で形成された口部、胴部及び底部から
なり且つ底部にはピンチオフによる閉″ａ部か形成され
ているプラスチックボトルにおいて、Ｆｉボトル底部は
、対向するグ数辺に分割されたボトル自立用底周辺部の
対と、対となった底周辺部間に上向きに湾曲してＪＦ５
成された鼓状湾曲部と、該鼓状湾曲部の下面側でこれを
横切ってｗＩ掛けするように形成された底ピンチオフ橋
絡部とからなる事を特徴とする耐圧プラスチックボトル
が提供される。

本発明のボトルでは、胴部の径をり、胴部の厚みをＣ，
Ｖｉ状状面曲部幅をＷ、鼓状湾曲部の高さをり、鼓状湾
曲部の上部の曲率半径をＲ１その厚みをＲｅ、ピンチオ
フ橋絡部の厚みをＰｗとしたとき、底部は、下記式 ％式％（１） Ｒｅ　≧２Ｃ・・・・・・・・・・（４）Ｐｗ≧　１．
　３Ｃ・・・・・・　・・・・（５）を満足する寸法を
有することが好ましい。

（作用） 本発明の耐圧プラスチックボトルは、プラスチックパリ
ソンのブロー成形乃至延伸ブロー成形で形成された口部
、胴部及び底部を備え、その底部にはピンチオフによる
閉塞部が形成されているか、対向する複数辺に分割され
たボトル自立用底周辺部の対と、対となった底周辺部間
に上向きに湾曲して形成された鞍状湾曲部と、該鞍状湾
曲部の下面側でこれを横切って橋掛けするように形成さ
れた底ピンチオフ橋ｌｌ＆部とを底部に有することが顕
著な特徴である。

ピンチオフによる閉塞部が形成されている通常のボトル
底部では、ボトル支持面と接触する周辺部がリング状に
連続した形となり、中央部がやや窪んで、この窪んだ部
分にピンチオフ部が形成されている。これに対して本発
明では、底周辺部を、連続した形ではなく、対向する裸
数辺に分割された形で設けることが第一の特徴である。

即ち、以下に説明する構造との組み合わせにおいては、
底周辺部が層数の辺（ｆｌ）の形に分割されていた方が
ボトルの耐圧変形性や自立性乃至自立安定性か向上する
と言うのが本発明の幕本的思想である。

次に、対となった底周辺部間に上向きに湾曲して形成さ
れた鞍状湾曲部を設けるのか第二の特壱である。鞍状湾
曲部とは、その両端は開放しているか、それ以外の部分
は上向きに凸の局面をなしている湾曲部を謂う。この鞍
状湾曲部は、ボトル底部に加わる内圧を一点に集中させ
ずに分散させて、耐圧性を向上させる作用と、以下に説
明するピンチオフによる閉塞部を十分に大きな面積でし
かも十分な厚さに確呆する作用とを行う。

所で、対となった底周辺部間に比較的大きい鞍状湾曲部
を設けた場合には、この鞍状湾曲部か一定の圧力以上に
なるとバックリングを引き起こす可能性がある。本発明
では、この鞍状湾曲部の下面側にこれを横切って橋掛け
するようにピンチオフ橋絡部を形成する事が、第３のそ
して最大の特徴である。即ち、このピンチオフ橋絡部に
より鞍状湾曲部の両側面が強固に確実に固定されるため
、内圧が著しく高い場合にも鞍状湾曲部のバックリング
が有効に防止され、底部の耐圧力が著しく向上すると共
に、底ｆＲ辺部の変形も抑制されるため、内圧が高い場
合にも自立性や自立安定性が損なわれることかない。

本発明では、このように鞍状湾曲部とその下面側のピン
チオフ橋絡部とを十字型にクロスした構造としたことに
より、優れた耐圧性と自立性乃至自立安定性との組み合
わせとが得られるものである。本発明による上記作用は
、用いるプラスチックが比較的剛性に乏しいものである
場合や、加熱殺菌等で高温で高い圧力を受ける場合に特
に著しい。またピンチオフによる底の閉塞も確実にしが
も強固な形で行われるため、漏洩発生やピンチオフ不良
等の不良品の発生率を著しく低減させて、製品の歩留ま
りを著しく向上させることができる。

本発明のボトル底部は前記式（１）乃至（５）の諸寸法
を有することが特に望ましい、鞍状湾曲部の輻Ｗ゛か式
（１）のｉａよりもノ」１さい場合や、その高さ（深さ
）か式（２）の範囲よりも小さくなる場合には、強固な
ピンチオフ部の形成か困難ものとなったり、十分な血圧
性か得られなくなる傾向がある。　また、自立性や自立
安定性も低下する傾向が認められる。

鞍状湾曲部の曲率半径が式（３）を下回り、或いはその
厚みが式（４〕より低くなると、鞍状湾曲ｇ５の機械的
強度が不十分となり、高圧力下でその形管を医てなくな
る傾向がある。ピンチオフｇＩ３の厚みが式（５）の範
囲よりも小さくなる場合には５強固なピンチオフ部の形
成が困難なものとなり、十分な耐圧性が得られなくなり
、また、自立性や自立安定性も低下する傾向が認められ
る。

（実施例） 本発明のＧ圧プラスチックボトルの全体の配置を示す第
１図（一部断百Ｓ百区）、第２図（底直図）及び第３図
（第１図のボトルを９０度回転して示す一部断面側ｆ図
）において、このプラスチックボトル１は、プラスチッ
クパリソンのブロー成形乃至延伸ブロー成形で一体に成
形された間状の胴部２．胴部の下端を閉じている底部３
．胴部の上端に肩部４を介して連なる口部５からなって
いる。この具体例の容器においては２口部５の下部には
キャップ６（第３図参照）を締結するためのネジ７か設
けられている。また胴部２と肩部４との境界部分には、
この部分を補強し且つ容器の伸縮を緩和するための凹ヒ
ート８が設けられている。

本発明のボトルは、底部３の形状及び構造に特徴を有す
るものであり、この底部３は対向する複数辺（この具体
例では２辺の弧）に分割されたボトル自立用底周辺部９
ａ、９ｂの対と、対となった底周辺部間に上向きに湾曲
して形成された鼓状湾曲部１０と、鼓状湾曲部１０の下
面側でこれを横切って橘掛けするように形成された底ピ
ンチオフ橋絡部１１とからなる。底周辺部９ａ、９ｂは
円弧の形をなしていて、ボトル支持面と接触するが、こ
の底周辺部間は切り欠かれていて、鼓状湾曲部１ｏとな
っている。この鼓状湾曲部１０は上部（頂部）１２と両
側部１３ａ、１３ｂとからなっており、それらの両末端
は胴部か切りかかれた開口となっている。鼓状湾曲部の
両側部１３ａ、１３ｂは中心側で間隔が最も小さく、径
外方に向けて間隔か次第に大きくなるようになっている
。

また、鼓状湾曲部の上部１２はやはり中心側で高さが最
も小さく、径外方に向けて高さが次第に大きくなるよう
になっている。鞍状湾曲９５１０の中心に両側部１３ａ
、１３ｂを横切り、これを橋掛けするように、ピンチオ
フ部１１か形成される。

より詳細に説明すると、鼓状湾曲部１０の両側部１３ａ
、１３ｂと底周辺部９ａ、９ｂとの間には段差部１４ａ
、１４ｂが設けられており、ピンチオフ橋絡部１１はこ
れら段差部１４ａ、１４ｂの下面側を通って底周辺部９
ａ、９ｂのごく近傍まで延びている。この様に底周辺部
９ａ、９ｂのごく近傍まで延びるをように、ピンチオフ
橋絡部１１を連結させることにより、底周辺部９ａ、９
ｂの内圧による変形を殆ど完全に防止し、ボトルの座り
を著しく良好なものとする事ができる。

ピンチオフ部１１の下端１５と底周辺部９ａ、９ｂとの
段差はかなり小さなものとできることも本発明のＭ著な
特徴である。と言うのは、鼓状湾曲部とその下面側のピ
ンチオフ橋絡部とを十字型にクロスしたＷＲ造では、内
圧がかなり高い場合にもこの全体の＊ａが軸方向下方に
変形する量は殆ど無視し得るからである。

本発明の耐圧プラスチックボトルにおいては、前述した
本発明の精神を逸脱しない範囲で多くの変更が可能であ
る。例えば底周辺部を対向する二辺とする代わりに、４
辺、６辺或いはそれ以上の辺に分割することができ、ま
た底周辺部に多数の微小突起を形成したりすることがで
きる。また、鼓状湾曲部は滑らかな曲面となっているこ
とが圧力を分散させるために望ましいが、上部と両側部
とか滑らかに接続されている限り、両側面の垂直断面形
状は特に制限を受けず、例えば直線状、２次曲線状であ
っても良い。第４図は底部の各寸法を示すものであるが
、一般に前記式（１）乃至（５）の寸法満足するように
定める。経済上及び！ｌｉ！遺上の見地からは、胴厚Ｃ
は１乃至３ｍｍの範囲にあるのかよく、Ｒｃは３０以下
、Ｐｗは２．５Ｃ以下であるのが良い。

不発明において、容１５本体を構成する樹脂としては、
ブロー成形可能で且つ内圧に耐える強度を有する熱可塑
性ｗ７！脂であれば任意のものを用いることができる。

このような樹脂として、高密度ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリブテン−１、ポリ−４−メチルペンテン−
１、プロピレン−エチレン共重合体、プロピレン−ブテ
ン−１共重合体、アイオノマー等のオレフィン樹脂：ポ
リエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）−ポリブチレンテ
レフタレート等の熱可塑性ポリエステル；ポリカーボネ
ート想；アクリルーブタジェン−スチレン共重合体（Ａ
ＢＳ樹脂）；ポリアセタール樹脂；ナイロン６、ナイロ
ン６６、それらの共重合ナイロン等のナイロン類；ポリ
メチルメタクリレート等のアクリル樹脂；ボリアリレー
ト、ポリスルホン、等を挙げることができる。これらの
樹脂は単独でも２種以上の組み合わせでも使泪すること
ができ、例えば２種以上の＊ｆｉ１のブレンド物の形で
、或いは２種以上の多層積＃物の形で使用することがで
きる。ピンチ万フによる閉塞底部の形成は、ポリプロピ
レン等の万レフインｇ脂のブロー成形や延伸ブロー成形
に広く適用されていることから。

本発明は、ボトル形成用のプラスチックの少なくとも一
部がオレフィン樹脂からなる成るものに好適に適用され
る。ポリプロピレンが特に好適な樹脂である。

本発明の容器は、耐圧容器であり、内部にガスが充填さ
れることから、ガスに対するバリヤー性を有しているこ
とが好ましく、このためにガスバリヤ−性樹脂、例えば
エチレン−ビニルアルコール共重合体、ナイロン樹脂、
塩化ビニリレン樹脂、ハイニトリル樹脂との多層積＃体
の形で用いるのがよい。ガスバリヤ−樹脂はオレフィン
樹脂内外層に対して、中間層として組み合わせるのが、
ピンチオフ部の形成を確実にする上でも、ガスバリヤ−
ｆｉｔ脂の外部へ露出を防止する上でも望ましいが、湿
度の影響の少ないＩＭ脂の場合には内層或いは外層とし
て設けることもできる。

また、耐圧性か要求されることから、この樹脂は大きな
剛性乃至強度を亙しているのがよく、このためオレフィ
ン樹脂を用いる場合には、剛性の大きいエンジニアプラ
スチックを積層して、多層の形で組み合わせて用いるの
がよい、例えは前述したガスバリヤ−厨脂の多くは高い
剛性を有しており、またポリエステル、ポリカーボネー
トも高い剛性を有するのでこの目的に使用できる。

本発明において、ブロー成形用乃至延伸ブロー成形層バ
リソからのボトルの裏道は、前述した特徴とする点、即
ちパリソンのピンチオフを前述した底形状に対応する金
型を使用する。慨を除けば、それ自体周知の方法で実施
することができる。例えば、ブロー成形（溶融ブロー成
形）に際しては、樹脂をリングダイを通してバイブ状に
押し呂し、押し出されたパリソンが未だ溶融状態にある
間に。

ブロー型で挟んでパリソン内に流体を吹き込んで所定形
状に成形する。一方延伸ブロー成形に潔しては、＊Ｆｉ
！をバイブの形に溶融押し出しし、これを冷却して所定
サイズに裁断した後、このパイプ状プリフォームを延伸
温度に予備加昇した後、ブロー型中で軸方向に引張り延
伸すると共に１周方向に膨張延伸させる事によりボトル
の形に成形する。勿論１本発明の耐圧プラスチックボト
ルを製造するには、用いるブロー金型として前述した底
形状と一部する形状のものを用いるのは当然であるが、
本発明の底の構造では、ピンチオフによる底閉塞が確実
に不良品の発生無しに行われるのも本発明の利点の一つ
である。

実施例１及び比較例１゜ 内外層としてポリプロピレン樹脂（ｄ＝０．９゜ＭＩ＝
１．５）、中間層としてエチレン−ビニルアルコール共
重合体（ビニルアルコール含有量３６重量％）、内外層
と中間層との間の接着剤層として酸変性ポリプロピレン
の多層パリソンをブロー成形して、第１乃至３図に示す
形状で、外径（Ｌ＞　　６６ｍｍ、高さ　１５０ｍｍ、
　　内容積３００ｍ１の円筺形の多層ブロー成形ボトル
を製造した。

、凋部肉度（Ｃ）はｌ、２ｍｍ（内層：外濁：中間層の
厚み比＝Ｌ　：　ｌ　：０９１）で、鞍状湾ａ部の幅（
Ｗ）　　２２ｍ、　　高さ（Ｄ）　　１６ｍｍ、　　上
部の曲率半径（Ｒ）　　　７ｍｍ、　　ピンチオフ橋絡
部の厚み（Ｐｗ）　　２ｍｍであった。

評価として、２ｋｇ／ｃｍ°の圧力になるように調型さ
れた炭酸カス入りソータを上記容器に詰めたところ、底
部のバンクリングもなく、またＸｔな変形もなく、自立
性も良好であった。更に１り月富温で保存したが、何等
異常がなく、良好であった。

比較として、実施例上と同様の方法で、底ｇβ形状を通
零のフラツトなものものとして成形し、２ｋｇ／ａｍ？
の圧力に調型さ九た炭凍ガス入りソーダを詰めたところ
２　直ちにバックリングを起こし、容器が先側した。圧
力を下げてバックリングが生じない条件を求めたところ
、その限界は０．　２ｋｇ　／　ｃ　ｍ　”であった。

実施例２乃至７及び比較例２乃至７゜ 低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、　　高密度ボリエチ
レン（ＨＤＰＥ）、　　エチレン−ビニルアルコール共
重合体（ＥＶＯＨ）、　　ポリプロピレン（ＰＰ）、　
　塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、ナイロン樹脂（Ｎｙ）、
ポリカーボネート（ＰＣ）下記第１表の層構成で用いる
以外は、実施例１及び比較例１と同様にしてボトルを′
ｍ造した。尚ＥＶＯＨは厚さ０．１ｍｍで、その他の樹
脂は厚さ１ｍｍで使用した。結果を第１表に示す。

第　　１　　表 １爽１　　　　（辺上 １．０ｋｇ／ｃｍ’　　　　０．２ｋｇ／ｃｍ２１．５
　　　　　　０．３ ３・００，６ ４．０　　　　　　０．７ ４．０　　　　　　０．７ ３．０　　　　　　０．８ Ｎ二重　厘」１或 ２　　　　　ＬＤＰＥ／ＥＶＯＨ ３１（ＤＰＥ／ＥＶＯ）Ｉ ４　　　　　ＰＰ／ＥＶＯ）Ｉ ５　　　　　ＰＶＣ ６巧 ７　　　　　ＰＣ （発明の効果） 本発明によれば、ボトル底部を、対向する複数辺に分割
されたボトル支持用底周辺部の対と、対となった底周辺
部間に上向きに湾曲して形成された鼓状湾曲部と、該鼓
状湾曲部の下面側でこれを横切って！ｌｉ掛けするよう
に形成された底ピンチオフ橋絡部とから構成し、鼓状湾
曲部とその下面側のピンチオフｍ終部とを十字型にクロ
スしたｉ造としたことにより、優れた耐圧性と自立性乃
至自立安定性との組み合わせとが得られるものである。

本発明による上記作用は、用いるプラスチックが比較的
剛性に乏しいものである場合や、加熱殺菌等で高温で高
い圧力を受ける揚台に特に著しい。

またピンチオフによる底の閉塞もＭ笑にしかも強固な形
で行われるため、漏洩発生やピンチオフ不良等の不良品
の発生率を著しく低減させて、製品の歩留まりを著しく
向上させることができる。

本発明の耐圧プラスチックボトルは上記特性に優れてい
ることから、自生圧力を有する内容物、例えばビール、
炭酸入り清涼飲料、炭酸入り果汁飲料や窒素充填内容物
を充填し保存する包装容器として有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のけ圧プラスチックボトルの全体の配置
を示す一部断面側面図。 Ｉ４２図は本発明の耐圧プラスチックボトルにおける底
形状の底面図、 第３図は第１図の耐圧プラスチックボトルを９０度回転
して示す一部断面側面図、 ｖ／１４図はボトル底部における各部材の諸寸法を綬明
するための説明図である。 １はボトル、２Ｉｌｌ！部、３は底部、４は肩部、５は
口部、９ａ、９ｂは底周辺部、１０は鼓状湾曲部、１１
はピンチオフ橋絡部である。 第３図 特許比願人　　　東洋製罐株式会社 代理人　　　弁理士　　鈴木郁男 第４ ｐｗ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）プラスチックパリソンのブロー成形乃至延伸ブロ
   ー成形で形成された口部、胴部及び底部からなり且つ底
   部にはピンチオフによる閉塞部が形成されているプラス
   チックボトルにおいて、該ボトル底部は、対向する複数
   辺に分割されたボトル支持用底周辺部の対と、対となつ
   た底周辺部間に上向きに湾曲して形成された鞍状湾曲部
   と、該鞍状湾曲部の下面側でこれを横切って橋掛けする
   ように形成された底ピンチオフ橋絡部とからなる事を特
   徴とする耐圧プラスチックボトル。
2. （２）胴部の径をＬ、胴部の厚みをＣ、鞍状湾曲部の幅
   をＷ、鞍状湾曲部の高さをＤ、鞍状湾曲部の上部の曲率
   半径をＲ、その厚みをＲｃ、ピンチオフ橋絡部の厚みを
   Ｐｗとしたとき、底部は、下記式 Ｗ／Ｌ＞１／４ Ｄ／Ｗ＞３／５ Ｒ≦１０ｍｍ Ｒｃ≧２Ｃ Ｐｗ≧１．３Ｃ を満足する寸法を有することを特徴とする請求項（１）
   記載の耐圧プラスチックボトル。