WO2011016544A1 - プラスチックボトル - Google Patents

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WO2011016544A1
WO2011016544A1 PCT/JP2010/063355 JP2010063355W WO2011016544A1 WO 2011016544 A1 WO2011016544 A1 WO 2011016544A1 JP 2010063355 W JP2010063355 W JP 2010063355W WO 2011016544 A1 WO2011016544 A1 WO 2011016544A1
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WO
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plastic bottle
constricted region
downward
region
upward
Prior art date
Application number
PCT/JP2010/063355
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English (en)
French (fr)
Inventor
章智 関根
美恵 太田
Original Assignee
大日本印刷株式会社
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Priority claimed from JP2009184677A external-priority patent/JP5397761B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D1/00Containers having bodies formed in one piece, e.g. by casting metallic material, by moulding plastics, by blowing vitreous material, by throwing ceramic material, by moulding pulped fibrous material, by deep-drawing operations performed on sheet material
    • B65D1/02Bottles or similar containers with necks or like restricted apertures, designed for pouring contents
    • B65D1/0223Bottles or similar containers with necks or like restricted apertures, designed for pouring contents characterised by shape
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D23/00Details of bottles or jars not otherwise provided for
    • B65D23/10Handles
    • B65D23/102Gripping means formed in the walls, e.g. roughening, cavities, projections

Definitions

  • the present invention relates to a plastic bottle having a mouth, a shoulder, a trunk, and a bottom.
  • the inside of the bottle becomes slightly positive.
  • the bottle is filled with content liquid such as green tea or coffee and the filling temperature is lower than the selling temperature, the volume of the inner solution expands by increasing the temperature difference between the selling and filling, and the inside of the bottle expands. Positive pressure.
  • plastic bottles with positive pressure inside need to have pressure resistance, and it is necessary to minimize container deformation during pressurization.
  • the design property tends to be poor.
  • the bottom of the bottle may be inverted, so the bottom is often formed into a petaloid shape.
  • the body of the bottle expands, there is a restriction that it is difficult to give a special shape such as a panel to the body.
  • design is also required to increase the willingness to purchase products. Therefore, it is necessary to provide a plastic bottle that can maintain the design and dimensions of the body even during positive pressure.
  • the present invention has been made in consideration of such points, and even when the inside is set to a positive pressure, the change in the overall height of the bottle and the maximum diameter of the body portion can be particularly reduced.
  • An object of the present invention is to provide a plastic bottle that is easy to hold in both cases and is excellent in design.
  • the present invention relates to a plastic bottle having a mouth portion, a shoulder portion, a body portion, and a bottom portion.
  • the body portion includes an upper constriction region and a lower constriction region connected to the upper constriction region via a small-diameter annular line.
  • the small-diameter annular line has a minimum circumferential length of the body portion, and the upper constriction area gradually increases in the circumferential direction upward from the small-diameter annular line, and the lower constriction The region gradually increases in the circumferential direction downward from the small-diameter annular line, and the upper constriction region and the lower constriction region are both composed of a large number of planar triangular panels, and the upper constriction region and the lower constriction region are Both have a structure in which downward triangular panels with bottoms facing upward and upward triangular panels with bottoms facing downwards are alternately arranged in the circumferential direction.
  • the downward triangular panel and the upward triangular panel in the region are both adjacent to each other via a ridge line, and the downward triangular panel and the upward triangular panel both have the same shape having a pair of base angle and apex angle, Any one of the base angles has a base angle of 90 ° or more, and the downward triangle panel and the upward triangle panel both have a valley-like ridge line that protrudes inward and a mountain shape that protrudes outward. It is a plastic bottle characterized by having a ridgeline.
  • the present invention is a plastic bottle characterized in that in the upper constricted region and the lower constricted region, the downward triangular panel and the upward triangular panel are each composed of a non-axisymmetric triangle.
  • the present invention is a plastic bottle characterized in that the small-diameter annular line has a regular polygonal horizontal cross section.
  • the present invention is characterized in that the ratio (d 1 / d 2 ) of the diameter d 1 of the constricted region in the small-diameter annular line to the maximum diameter d 2 of the trunk is 0.60 or more and 0.95 or less. It is a plastic bottle.
  • the present invention is a plastic bottle characterized in that the total number of triangular panels in the constricted region is 32 or more and 96 or less.
  • the present invention is a plastic bottle characterized in that the constriction region has a thickness of 0.07 mm to 0.40 mm.
  • the present invention relates to a plastic bottle having a mouth portion, a shoulder portion, a body portion, and a bottom portion.
  • the body portion includes an upper constriction region and a lower constriction region connected to the upper constriction region via a small-diameter annular line.
  • the upper constriction region and the lower constriction region are each composed of a large number of planar triangular panels defined by ridge lines, and when the inside of the plastic bottle is pressurized to a pressure of 1 kPa to 400 kPa, Each triangular panel expands to form a convex surface that protrudes outward, and a curved surface is formed in the vicinity of the ridgeline between the triangular panels. When the plastic bottle is opened, each triangular panel returns to a flat shape.
  • a plastic bottle characterized by maintaining the strength of the constricted area.
  • the upper constriction region and the lower constriction region both have a structure in which a downward downward triangular panel whose bottom is upward and an upward upward triangular panel whose bottom is downward are alternately arranged in the circumferential direction. It is a plastic bottle characterized by becoming.
  • the downward triangular panel and the upward triangular panel in the upper constricted region and the lower constricted region are adjacent to each other via a ridge line, and the downward triangular panel and the upward triangular panel are both a pair of base angle and apex angle.
  • the plastic bottle is characterized in that it has the same shape and the base angle of one of the pair of base angles is 90 ° or more.
  • the present invention is a plastic bottle characterized in that in the upper constricted region and the lower constricted region, the downward triangular panel and the upward triangular panel are each composed of a non-axisymmetric triangle.
  • the present invention is a plastic bottle characterized in that the small-diameter annular line has a regular polygonal horizontal cross section.
  • the present invention is a plastic bottle characterized in that the bottom has a plurality of legs projecting downward.
  • the present invention is characterized in that the ratio (d 1 / d 2 ) of the diameter d 1 of the constricted region in the small-diameter annular line to the maximum diameter d 2 of the trunk is 0.60 or more and 0.95 or less. It is a plastic bottle.
  • the present invention is a plastic bottle characterized in that the total number of triangular panels in the constricted region is 32 or more and 96 or less.
  • the present invention is a plastic bottle characterized in that the constriction region has a thickness of 0.07 mm to 0.40 mm.
  • the trunk portion has a constriction region including an upper constriction region and a lower constriction region connected to the upper constriction region via a small-diameter annular line, and the upper constriction region and the lower constriction region are Also consists of a number of planar triangular panels.
  • each triangular panel when the inside of the plastic bottle is pressurized to a pressure of 1 kPa to 400 kPa, each triangular panel expands to form a convex surface protruding outward, and in the vicinity of the ridge line between the triangular panels. A curved surface is formed.
  • the horizontal section of the constricted region approaches a circle, so that the feel when grasping the bottle can be made smooth and easy to hold.
  • each triangular panel when the plastic bottle is opened, each triangular panel returns to a planar shape, and the strength of the constricted area is maintained. At this time, since the horizontal cross section of the constricted area is restored from the substantially circular shape to the original shape after opening, the strength of the body portion is maintained, and the stability when holding the plastic bottle can be increased.
  • FIG. 1 is a front view showing a plastic bottle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged front view showing a constricted region of a plastic bottle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a sectional view showing a plastic bottle according to an embodiment of the present invention (a sectional view taken along line III-III in FIG. 1).
  • FIG. 4 is a sectional view showing a plastic bottle according to an embodiment of the present invention (a sectional view taken along line IV-IV in FIG. 1).
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a plastic bottle according to an embodiment of the present invention (cross-sectional view taken along line VV in FIG. 1).
  • FIG. 6 is a front view showing a plastic bottle according to an embodiment of the present invention.
  • upper and lower refer to the upper and lower sides of the plastic bottle 10 in an upright state (FIG. 1), respectively.
  • the plastic bottle 10 includes a mouth portion 11, a shoulder portion 12, a trunk portion 20, and a bottom portion 30.
  • the trunk portion 20 has an upper cylindrical portion 21 connected to the shoulder portion 12 and a lower cylindrical portion 22 connected to the bottom portion 30.
  • the upper cylindrical portion 21 is provided with a plurality of annular reinforcing grooves 21a. Further, a constricted region 23 that is recessed inward of the bottle is formed between the upper cylindrical portion 21 and the lower cylindrical portion 22.
  • the constricted region 23 includes an upper constricted region 24 and a lower constricted region 26 connected to the upper constricted region 24 via a small-diameter annular line 25.
  • the small-diameter annular line 25 has a minimum circumferential length of the body portion 20. Further, the upper constriction region 24 gradually increases in circumferential direction length from the small-diameter annular line 25 upward, and the lower constriction region 26 gradually increases in circumferential direction length from the small-diameter annular line 25 downward. .
  • annular line 27 is formed between the upper constriction region 24 and the upper cylindrical portion 21 over the entire circumferential direction, and between the lower constriction region 26 and the lower cylindrical portion 22, the lower circumferential portion extends downward.
  • An annular line 28 is formed.
  • the upper constricted region 24 and the lower constricted region 26 are each composed of a large number of planar triangular panels 24a, 24b, 26a, 26b partitioned by ridgelines 24c, 24d, 26c, 26d.
  • the total number of triangular panels constituting the constricted region 23 is preferably 32 or more and 96 or less, and more preferably 60 or more and 72 or less. In the present embodiment, 16 triangular panels 24a, 24b, 26a, and 26b are provided, for a total of 64. When the total number of triangular panels is less than 32, the constricted region 23 is swollen when the inside of the bottle is pressurized or depressurized, which is not preferable. On the other hand, when the total number of triangular panels exceeds 96, the plastic bottle 10 will cause shaping defects.
  • the upper constricted region 24 has a structure in which downward triangular panels 24a having bottoms facing upward and upward triangular panels 24b having bottoms facing downwards are alternately arranged in the circumferential direction. It is made up of.
  • the bottom side of each downward triangular panel 24 a is located on the upper annular line 27.
  • the bottom side of each upward triangular panel 24 b is located on the small-diameter annular line 25.
  • the lower constricted region 26 has a structure in which downward triangular panels 26a with bottoms facing upward and upward triangular panels 26b with bottoms facing downwards are alternately arranged in the circumferential direction.
  • the bottom side of each downward triangular panel 26 a is located on the small diameter annular line 25.
  • the base of each upward triangular panel 26 b is located on the lower annular line 28.
  • each of the upper constricted region 24 and the lower constricted region 26 the downward triangular panels 24a and 26a and the upward triangular panels 24b and 26b are all adjacent to each other via ridge lines 24c, 24d, 26c, and 26d.
  • Each of the downward triangular panels 24a and 26a and the upward triangular panels 24b and 26b has valley-like ridgelines 24c and 26c that are convex toward the inside and mountain-shaped ridgelines 24d and 26d that are convex toward the outside, except for the base. .
  • each downward triangular panel 24 a is adjacent to the upward triangular panel 24 b on one side (left side in FIG. 2) via a valley-shaped ridge line 24 c.
  • Each downward triangular panel 24a is adjacent to the upward triangular panel 24b on the other side (right side in FIG. 2) via a mountain-shaped ridge line 24d.
  • each downward triangular panel 26a is adjacent to the upward triangular panel 26b on one side (left side in FIG. 2) via a valley-shaped ridge line 26c.
  • Each downward triangular panel 26a is adjacent to the upward triangular panel 26b on the other side (right side in FIG. 2) via a mountain-shaped ridge line 26d.
  • the horizontal cross section of the constricted region 23 in the upper constricted region 24 and the lower constricted region 26 has a star shape (32 square).
  • the horizontal cross section of the constricted region 23 in the small-diameter annular line 25 is a regular polygon (regular hexagon).
  • the solid line shows the horizontal cross section of the constricted region 23 in a state where the inside of the bottle is not pressurized, and the imaginary line (two-dot chain line) is the positive pressure (1 kPa to 400 kPa) inside the bottle.
  • region 23 in the state made into the is shown.
  • each triangular panel 24a, 24b, 26a, 26b expands and protrudes outward.
  • Convex surfaces 24a 1 , 24b 1 , 26a 1 and 26b 1 are formed.
  • curved surfaces 24e, 24f, 26e, and 26f are formed in the vicinity of the ridgelines 24c, 24d, 26c, and 26d between the triangular panels 24a, 24b, 26a, and 26b, respectively.
  • a curved surface 24e that is recessed inward is formed in the vicinity of the valley-shaped ridgeline 24c.
  • a curved surface 24f protruding outward is formed in the vicinity of the mountain-shaped ridge line 24d.
  • a curved surface 26e recessed inward is formed in the vicinity of the valley-shaped ridge line 26c.
  • a curved surface 26f protruding outward is formed in the vicinity of the mountain-shaped ridge line 26d.
  • each side 25a of the regular polygon (regular hexagon) constituting the small-diameter annular line 25 is curved and swells by about 1% to 5% at the container expansion rate.
  • the horizontal cross section of the small-diameter annular line 25 is preferably a regular octagon to a regular 24 polygon, and more preferably a regular dodecagon to a regular decagon. If the horizontal cross section of the small-diameter annular line 25 is a heptagon or less, when the inside of the bottle is pressurized, the constriction diameter increases by 5 mm or more, and the constriction region 23 is less likely to cause reversible deformation. On the other hand, when the horizontal cross section of the small-diameter annular line 25 is 25 squares or more, there is a risk of poor shaping.
  • the diameter d 1 of the constriction region 23 is the maximum of the body portion 20.
  • the ratio (d 1 / d 2 ) to the diameter d 2 is preferably 0.60 or more and 0.95 or less (0.60 ⁇ d 1 / d 2 ⁇ 0.95), and is set to about 0.85. Most preferred.
  • this ratio (d 1 / d 2 ) is less than 0.60 (0.60> d 1 / d 2 ), there is a risk of forming defects during blow molding.
  • this ratio (d 1 / d 2 ) exceeds 0.95 (d 1 / d 2 > 0.95), the plastic bottle 10 may be difficult to hold, and from the viewpoint of universal design (UD property) It is not preferable.
  • the height h 1 to the small-diameter annular line 25 is Of the total height h 2 of the plastic bottle 10 (h 1 / h 2 ) is preferably 0.20 or more and 0.60 or less (0.20 ⁇ h 1 / h 2 ⁇ 0.60), More preferably, it is about 0.30.
  • this ratio (h 1 / h 2 ) is less than 0.20 (0.20> h 1 / h 2 ), there is a possibility that the plastic bottle 10 may be difficult to hold, so universal design (UD property) This is not preferable.
  • this ratio (h 1 / h 2 ) exceeds 0.60 (h 1 / h 2 > 0.60), blow molding suitability may be deteriorated. There is a risk of shape failure.
  • the downward triangular panels 24a and 26a and the upward triangular panels 24b and 26b are each formed of a non-axisymmetric triangle.
  • each downward triangular panel 24a of the upper constricted area 24 has a pair of base angles ⁇ 1 , ⁇ 2 and a vertex angle ⁇ 3 .
  • one base angle ⁇ 1 is 90 ° or more.
  • the two hypotenuses (mountain ridge line 24d, valley ridge line 24c) constituting each downward triangle panel 24a are inclined in the same direction with respect to the central axis Z of the bottle as viewed from the front.
  • the two oblique sides (mountain ridge line 24d, valley ridge line 24c) are inclined inward of the plastic bottle 10 with respect to the horizontal plane.
  • the upward triangular panels 24b, the downward triangular panels 26a, and the upward triangular panels 26b all have the same shape having a pair of base angles and apex angles.
  • one of the pair of base angles of the triangular panels 24b, 26a, and 26b has a base angle of 90 ° or more.
  • the bottom 30 of the plastic bottle 10 has a so-called petaloid bottom shape. That is, the bottom portion 30 has a plurality (five in the present embodiment) of leg portions 31 that are arranged at equal intervals in the circumferential direction and project downward.
  • the number of the leg portions 31 can be 5 to 9. However, the number of the leg portions 31 is most preferably 5 to 7 from the viewpoint of stably erecting the plastic bottle 10 and improving the moldability of the lightweight bottle.
  • the size (capacity) of the plastic bottle 10 is not limited, and may be made of any size bottle.
  • the wall thickness of the plastic bottle 10 can be set to 0.07 mm to 0.40 mm in the constricted region 23, whereby the weight of the plastic bottle 10 can be reduced.
  • Such a plastic bottle 10 can be produced by biaxially stretch blow molding a preform produced by injection molding a synthetic resin material.
  • a thermoplastic resin especially PE (polyethylene), PP (polypropylene), PET (polyethylene terephthalate), PEN (polyethylene naphthalate) as a material of the preform, that is, the plastic bottle 10.
  • the plastic bottle 10 can be formed as a multilayer molded bottle having two or more layers. That is, by extrusion molding or injection molding, for example, the intermediate layer has gas barrier properties and light shielding properties such as MXD6, MXD6 + cobalt salt, PGA (polyglycolic acid), EVOH (ethylene vinyl alcohol copolymer) or PEN (polyethylene naphthalate).
  • a multilayer bottle having gas barrier properties and light shielding properties may be formed by extrusion molding a preform composed of three or more layers as the resin (intermediate layer), and then blow molding.
  • Such an intermediate layer is preferably provided in at least the body 20 of the plastic bottle 10.
  • the object to be filled in the plastic bottle 10 is not limited, but the bottle internal pressure is positiveized with carbonated drinking water, natural foaming water (sparkling water), oxygen water, liquid nitrogen, etc., in which the inside of the plastic bottle 10 becomes positive pressure after filling.
  • Soft drinks are suitable.
  • the positive pressure inside the plastic bottle 10 means that the internal pressure of the plastic bottle 10 becomes 1 kPa to 400 kPa when the liquid temperature of the filled content liquid is 20 ° C.
  • the internal pressure of the plastic bottle 10 is 1 kPa to 150 kPa, the effect of the present embodiment is easily obtained.
  • the plastic bottle 10 is filled with a liquid content such as carbonated drinking water, natural foaming water (sparkling water), oxygen water, green tea, or coffee, and then liquid nitrogen is filled into the head space and then closed.
  • a liquid content such as carbonated drinking water, natural foaming water (sparkling water), oxygen water, green tea, or coffee
  • liquid nitrogen is filled into the head space and then closed.
  • the inside of the plastic bottle 10 becomes a positive pressure (for example, when the liquid temperature of the content liquid is 20 ° C., the internal pressure immediately after filling is 1 kPa to 400 kPa) due to the filled inert gas or the content liquid.
  • the plastic bottle 10 When the inside of the plastic bottle 10 becomes a positive pressure, a force acts from the inside of the plastic bottle 10 to the outside, and pressure is applied to the body portion 20 from the inside in the radial direction to the outside. In this state, the plastic bottle 10 (beverage product) filled with the contents is shipped, transported to a retail store or put into a vending machine and sold to consumers.
  • the triangular panels 24a, 24b, 26a, 26b of the constricted region 23 expand and project outwardly projecting surfaces 24a 1 , 24b 1 , 26a 1 , 26b 1 is formed. Accordingly, curved surfaces 24e, 24f, 26e, and 26f are formed in the vicinity of the ridge lines 24c, 24d, 26c, and 26d, respectively. In this way, the triangular panels 24a, 24b, 26a, and 26b slightly bulge outward, so that the horizontal section of the constricted region 23 approaches a circle (see the phantom lines in FIGS. 3 to 5).
  • the feel when gripping the constricted area 23 becomes smooth, and it fits in the hand and is easy to hold.
  • the constricted region 23 is not greatly deformed, it is possible to maintain a designable body shape even when the inside of the bottle is set to a positive pressure.
  • each triangular panel 24a, 24b, 26a, 26b returns to the original planar shape from the state bulging outward (that is, the convex surfaces 24a 1 , 24b 1 , 26a 1 , 26b 1 ).
  • the constricted region 23 is also restored to the original shape.
  • the horizontal cross section of the upper constricted region 24 and the lower constricted region 26 is restored to a star shape (see solid lines in FIGS. 3 and 4), and the horizontal cross section of the small-diameter annular line 25 is restored to a regular polygon shape. (See the solid line in FIG. 5).
  • the strength of the constricted region 23 is maintained by restoring the constricted region 23 to the original shape, a sense of stability when the plastic bottle 10 is gripped after opening is increased. In particular, even when the plastic bottle 10 is opened after a long period of time (for example, several months or more) has passed after sealing, the constricted region 23 is stably restored to the original shape.
  • the body portion 20 has a constricted region 23 including an upper constricted region 24 and a lower constricted region 26, and each of the upper constricted region 24 and the lower constricted region 26 has a large number of planar triangular panels. 24a, 24b, 26a, 26b.
  • the plastic bottle 10 is formed into a thin wall and the inside thereof is set to a positive pressure, and even when a force is applied from the inside of the body 20 to the outside, a designable body shape can be obtained. Can be maintained. Moreover, the ease (grip property) of the plastic bottle 10 can be maintained.
  • the plastic bottle 10 is formed thin and the inside thereof is set to a positive pressure, it is possible to maintain a designable body shape, and the plastic bottle 10 10 ease of holding (grip property) can be maintained.
  • the expanding portions are mainly concentrated in the constricted region 23, thereby suppressing changes in the overall height h 2 of the plastic bottle 10 and the maximum diameter d 2 of the body 20. Can do.
  • the horizontal cross section of the constricted region 23 is restored to its original shape, so that the strength of the body portion 20 is maintained and the plastic bottle 10 can be stably held.
  • the upper constricted region 24 and the lower constricted region 26 each have a structure in which downward triangular panels 24a and 26a and upward triangular panels 24b and 26b are alternately arranged in the circumferential direction. . Further, the downward triangular panels 24a, 26a and the upward triangular panels 24b, 26b are all adjacent to each other via the ridgelines 24c, 24d, 26c, 26d. The downward triangular panels 24a and 26a and the upward triangular panels 24b and 26b all have the same shape having a pair of base angles and apex angles, and one of the pair of base angles has a base angle of 90 ° or more. . Furthermore, the downward triangle panels 24a and 26a and the upward triangle panels 24b and 26b are each composed of a non-axisymmetric triangle. By these things, the effect (design property, grip property, restoring property) mentioned above can further be improved.
  • none of the ridgelines 24c, 24d, 26c, and 26d are oriented in the horizontal direction. Therefore, even when the inside of the plastic bottle 10 is set to a positive pressure, the constricted region 23 is unlikely to expand in the height direction, so that the overall height change of the plastic bottle 10 can be suppressed to a small level.
  • the small-diameter annular line 25 has a regular polygonal horizontal cross section, the direction of the force applied to the constricted region 23 is made uniform in the circumferential direction when the inside of the bottle is pressurized or depressurized. It is possible to make the constricted region 23 difficult to deform.
  • Example 1 A plastic bottle 10 (Example 1) for 500 ml having the configuration shown in FIGS. 1 to 6 was produced.
  • the plastic bottle 10 (Example 1) was produced by carrying out biaxial stretch blow molding of 18g preform.
  • the ratio (d 1 / d 2 ) of the diameter d 1 (58 mm) of the constricted region 23 to the maximum diameter d 2 (68 mm) of the body portion 20 was 0.85.
  • This plastic bottle 10 (Example 1) is made thinner than a plastic bottle generally used conventionally.
  • the total number of triangular panels was 64.
  • Modification 2 To the diameter d 1 of the constricted region 23 and thick as 65 mm, except, in the same manner as in Example 1 to prepare a plastic bottle 10 (Modification 2) for 500ml with the same weight and thickness as in Example 1 .
  • the ratio (d 1 / d 2 ) of the diameter d 1 (65 mm) of the constricted region 23 to the maximum diameter d 2 (68 mm) of the body portion 20 was 0.96.
  • Comparative Example 1 A 500 ml plastic bottle (Comparative Example 1) having a constricted region 23 and having a plain structure was produced.
  • the plastic bottle of Comparative Example 1 has the same weight and thickness as Example 1.
  • Comparative Example 2 A 500 ml plastic bottle (Comparative Example 2) having a constricted region 23 and having a plain structure was produced.
  • a plastic bottle (Comparative Example 2) was produced by biaxially stretching blow molding a 28 g preform. That is, the plastic bottle of Comparative Example 2 is heavier than the plastic bottle 10 of Example 1.
  • the plastic bottle (Comparative Example 2) has a thickness 1.5 to 4 times that of the plastic bottle 10 of Example 1.
  • Example 1 an inert gas is injected into four types of plastic bottles (Example 1, Modified Example 2, Comparative Example 1, and Comparative Example 2) excluding Modified Example 1 among these, and the internal pressure thereof is positive ( 50 kPa).
  • Modification 4 A 500 ml plastic bottle (Modification 4) in which the total number of triangular panels provided in the constricted region 23 was 100 was produced. This plastic bottle (Modification 4) has the same weight as the plastic bottle 10 of Example 1.
  • Example 2 A plastic bottle 10 (Example 2) for 500 ml having the configuration shown in FIGS. 1 to 6 was produced.
  • the plastic bottle 10 (Example 2) was produced by carrying out biaxial stretch blow molding of 18g preform.
  • the ratio (d 1 / d 2 ) of the diameter d 1 (58 mm) of the constricted region 23 to the maximum diameter d 2 (68 mm) of the body portion 20 was 0.85.
  • This plastic bottle 10 (Example 2) is made thinner than a plastic bottle generally used conventionally.
  • the total number of triangular panels was 64 as described above.
  • Comparative Example 3 A 500 ml plastic bottle (Comparative Example 3) having a constricted region 23 having a plain structure was produced.
  • the plastic bottle of Comparative Example 3 has the same weight and thickness as Example 2.
  • Comparative Example 4 A 500 ml plastic bottle (Comparative Example 4) was produced in which the constricted region 23 had a plain structure.
  • a plastic bottle (Comparative Example 4) was produced by biaxially stretching blow molding a 28 g preform. That is, the plastic bottle of Comparative Example 4 is heavier than the plastic bottle 10 of Example 2.
  • the plastic bottle (Comparative Example 4) has a thickness 1.5 to 4 times that of the plastic bottle 10 of Example 2.
  • each plastic bottle in an empty state was measured, and then the inside of each plastic bottle was sealed with a positive pressure (50 kPa).
  • a positive pressure 50 kPa
  • each plastic bottle was stored at 22 ° C. for 9 months, and then the container full volume of each plastic bottle in the opened state was measured.
  • the container expansion rate (%) of each plastic bottle was calculated (see Table 2).
  • the container expansion rate (%) is ⁇ (the full volume of the container in the opened state after being stored at 22 ° C. for 9 months) / (the full volume of the container in an empty state before the start of storage) -1 ⁇ It is obtained by the formula x100.
  • the plastic bottle 10 of Example 2 was made lighter than the plastic bottle of Comparative Example 4, the container expansion rate could be kept relatively low. From this, it is thought that the plastic bottle 10 of Example 2 is a container with a high restoring force.
  • the plastic bottle 10 of Example 2 is highly evaluated for both men and women, especially when it is opened.
  • the evaluation from men with particularly strong grip strength is high.
  • the plastic bottle 10 of Example 2 has an overwhelmingly conspicuous (high eye catching) shape.

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Abstract

 プラスチックボトル10は、口部11と、肩部12と、胴部20と、底部30とを備えている。胴部20は、上方くびれ領域24と、この上方くびれ領域24に小径環状線25を介して連接する下方くびれ領域26とを含むくびれ領域23を有している。上方くびれ領域24および下方くびれ領域26は、いずれも多数の平面状の三角形パネル24a、24b、26a、26bからなっているので、プラスチックボトル10の内部を陽圧とした場合における、プラスチックボトル10の全高および胴部20の最大径の変化を抑えることができる。

Description

プラスチックボトル
 本発明は、口部と、肩部と、胴部と、底部とを備えたプラスチックボトルに関する。
 近年、プラスチックボトルに使用されるプラスチック材料の使用量を減らすことにより、プラスチックボトルを軽量化することが望まれている。しかしながら、ボトルを軽量化した場合、ボトルの強度が弱くなってしまう。この為、軽量化ボトルは、ある一定の強度を維持する目的で、デザイン性や店頭販売(手売)に限定される等の制約がある。
 また、ボトルを自動販売機で販売するときに、自動販売機内ではボトルが横倒しになって積載される事により、下段にあるボトルはボトル潰れを伴い易くなる傾向があり、自動販売機から正常に排出できなかったり、自動販売機内での保存中や排出時にボトルが凹む問題が生じやすい。これを解決するために、ボトル飲料を製造する工程において、ボトルに内容液を充填した直後に液体窒素等をボトル内に充填してボトル内圧を陽圧化させ閉栓する技術がある。これにより、ボトル内部は陽圧となり、ボトルの強度を高くすることが可能である。なお、このようにボトル内部を窒素等の不活性ガスで満たすことは、内容液(例えば緑茶)の酸化を防止する効果もある。
 また、天然発泡水(スパークリングウォーター)や酸素水等をボトルに充填した場合、ボトル内はわずかに陽圧となる。あるいは緑茶またはコーヒー等の内容液をボトルに充填し、充填温度が販売時温度より低い場合、内溶液が販売時と充填時の差分昇温する事で内溶液の体積が膨張し、ボトル内が陽圧となる。
 このように、内部が陽圧となるプラスチックボトル(陽圧ボトル)は、耐圧性を付与する必要があることと、加圧時の容器変形を最小限に抑える必要があることから、容器設計に制約が生じている。この結果、意匠性が乏しくなりやすいという一面がある。例えば、プラスチックボトルを加圧状態とした場合、ボトルの底部が反転するおそれがあるため、底部をペタロイド形状とすることが多い。またボトルの胴部が膨張するため、パネル等特殊な形状を胴部に付与することは難しいといった制約がある。
 これと同時に、陽圧ボトルを製作(設計)する際には、製品の購買意欲を増す為にデザイン性も求められる。したがって、陽圧時にも胴部のデザイン性や寸法を維持することが可能なプラスチックボトルとする必要がある。
 また、従来の耐圧(陽圧も含む)ボトルは、底部をペタロイド形状とし、かつ胴部を樽または比較的プレーンな形状とするものが多い。したがって、従来の耐圧(陽圧も含む)ボトルは、デザイン性に乏しいものが多い。
特開平7-125737号公報 特開2007-62800号公報
 例えば特開平7-125737号公報および特開2007-62800号公報のように、従来の耐圧ボトルの中には、胴部にくびれ構造を設けたものもある。しかしながら、加圧時にもくびれ形状を維持するためには、容器の厚みを厚くする必要がある。このため、ボトルの軽量化を図ることが難しくなっている。
 このように、耐圧ボトルを軽量化しようとする場合、胴膨れの対策が必要となる。また一度開栓してしまうとボトル側面の強度が著しく低下するため、グリップ性に乏しく、不安定なものが多い。
 本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、内部を陽圧とした場合であってもとりわけボトル全高および胴部の最大径の変化を少なくすることができ、加圧密栓時および開栓時のいずれの場合においても持ちやすく、かつデザイン性に優れた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、口部と、肩部と、胴部と、底部とを備えたプラスチックボトルにおいて、胴部は、上方くびれ領域と、この上方くびれ領域に小径環状線を介して連接する下方くびれ領域とを含むくびれ領域を有し、小径環状線は、胴部の最小周方向長さをもち、上方くびれ領域は、小径環状線から上方に向かって徐々に周方向長さが増加し、下方くびれ領域は、小径環状線から下方に向かって徐々に周方向長さが増加し、上方くびれ領域および下方くびれ領域は、いずれも多数の平面状の三角形パネルからなり、上方くびれ領域および下方くびれ領域は、いずれも底辺が上方にくる下向きの下向き三角形パネルと、底辺が下方にくる上向きの上向き三角形パネルとを、周方向に交互に並べて配置した構造からなり、上方くびれ領域および下方くびれ領域における下向き三角形パネルおよび上向き三角形パネルは、いずれも稜線を介して互いに隣接し、下向き三角形パネルおよび上向き三角形パネルは、いずれも一対の底角と頂角とを有する同一形状をなし、一対の底角のうちいずれか一方の底角は90°以上となり、下向き三角形パネルおよび上向き三角形パネルは、いずれも底辺以外の辺は、内側へ凸となる谷状稜線と、外側へ凸となる山状稜線とを有することを特徴とするプラスチックボトルである。
 本発明は、上方くびれ領域および下方くびれ領域において、下向き三角形パネルおよび上向き三角形パネルは、それぞれ非線対称な三角形からなることを特徴とするプラスチックボトルである。
 本発明は、小径環状線は、正多角形の水平断面を有することを特徴とするプラスチックボトルである。
 本発明は、小径環状線におけるくびれ領域の径dの、胴部の最大径dに対する比(d/d)が、0.60以上かつ0.95以下であることを特徴とするプラスチックボトルである。
 本発明は、くびれ領域の三角形パネルの合計個数が、32個以上かつ96個以下となることを特徴とするプラスチックボトルである。
 本発明は、くびれ領域の厚みが、0.07mm乃至0.40mmであることを特徴とするプラスチックボトルである。
 本発明は、口部と、肩部と、胴部と、底部とを備えたプラスチックボトルにおいて、胴部は、上方くびれ領域と、この上方くびれ領域に小径環状線を介して連接する下方くびれ領域とを含むくびれ領域を有し、上方くびれ領域および下方くびれ領域は、いずれも稜線により区画された多数の平面状の三角形パネルからなり、プラスチックボトル内を1kPa~400kPaの圧力に加圧した際、各三角形パネルが膨張して外方へ突出する凸状面を形成するとともに、三角形パネル間の稜線近傍に湾曲面が形成され、プラスチックボトルを開栓した場合、各三角形パネルが平面形状に戻って、くびれ領域の強度を保つことを特徴とするプラスチックボトルである。
 本発明は、上方くびれ領域および下方くびれ領域は、いずれも底辺が上方にくる下向きの下向き三角形パネルと、底辺が下方にくる上向きの上向き三角形パネルとを、周方向に交互に並べて配置した構造からなることを特徴とするプラスチックボトルである。
 本発明は、上方くびれ領域および下方くびれ領域における下向き三角形パネルおよび上向き三角形パネルは、いずれも稜線を介して互いに隣接し、下向き三角形パネルおよび上向き三角形パネルは、いずれも一対の底角と頂角とを有する同一形状をなし、一対の底角のうちいずれか一方の底角は90°以上となることを特徴とするプラスチックボトルである。
 本発明は、上方くびれ領域および下方くびれ領域において、下向き三角形パネルおよび上向き三角形パネルは、それぞれ非線対称な三角形からなることを特徴とするプラスチックボトルである。
 本発明は、小径環状線は、正多角形の水平断面を有することを特徴とするプラスチックボトルである。
 本発明は、底部は、下方へ突出する複数の脚部を有することを特徴とするプラスチックボトルである。
 本発明は、小径環状線におけるくびれ領域の径dの、胴部の最大径dに対する比(d/d)が、0.60以上かつ0.95以下であることを特徴とするプラスチックボトルである。
 本発明は、くびれ領域の三角形パネルの合計個数が、32個以上かつ96個以下となることを特徴とするプラスチックボトルである。
 本発明は、くびれ領域の厚みが、0.07mm乃至0.40mmであることを特徴とするプラスチックボトルである。
 本発明によれば、胴部は、上方くびれ領域と、この上方くびれ領域に小径環状線を介して連接する下方くびれ領域とを含むくびれ領域を有し、上方くびれ領域および下方くびれ領域は、いずれも多数の平面状の三角形パネルからなる。このことにより、内部を陽圧とした場合であっても、とりわけボトル全高および胴部の最大径の変化を少なくすることができ、プラスチックボトルを持ちやすくすることができる。また、プラスチックボトルのデザイン性を保持することができる。
 また、本発明によれば、プラスチックボトル内を1kPa~400kPaの圧力に加圧した際、各三角形パネルが膨張して外方へ突出する凸状面を形成するとともに、三角形パネル間の稜線近傍に湾曲面が形成される。このことにより、内部を陽圧として密栓した際、くびれ領域の水平断面が円形に近づくので、ボトルを握った時の感触を滑らにし、持ちやすくすることができる。また、プラスチックボトルを開栓した場合、各三角形パネルが平面形状に戻って、くびれ領域の強度を保つようになっている。この際、開栓後にくびれ領域の水平断面が、略円形形状から元の形状に復元するので、胴部の強度が保たれ、プラスチックボトルを握った時の安定感を増すことができる。
図1は、本発明の一実施の形態による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プラスチックボトルのくびれ領域を示す拡大正面図。 図3は、本発明の一実施の形態によるプラスチックボトルを示す断面図(図1のIII-III線断面図)。 図4は、本発明の一実施の形態によるプラスチックボトルを示す断面図(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プラスチックボトルを示す断面図(図1のV-V線断面図)。 図6は、本発明の一実施の形態によるプラスチックボトルを示す正面図。
 以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1乃至図6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6により本実施の形態によるプラスチックボトルの概要について説明する。なお、本明細書中、「上方」、「下方」とは、それぞれプラスチックボトル10を正立させた状態(図1)における上方、下方のことをいう。
 図1に示すように、プラスチックボトル10は、口部11と、肩部12と、胴部20と、底部30とを備えている。
 このうち胴部20は、肩部12に連接する上方円筒部21と、底部30に連接する下方円筒部22とを有している。上方円筒部21には複数の環状の補強溝21aが設けられている。また、上方円筒部21と下方円筒部22との間に、ボトル内方に窪むくびれ領域23が形成されている。
 このくびれ領域23は、上方くびれ領域24と、この上方くびれ領域24に小径環状線25を介して連接する下方くびれ領域26とを含んでいる。小径環状線25は、胴部20の最小周方向長さをもつ。また上方くびれ領域24は、小径環状線25から上方に向かって徐々に周方向長さが増加し、下方くびれ領域26は、小径環状線25から下方に向かって徐々に周方向長さが増加する。
 また上方くびれ領域24と上方円筒部21との間には、周方向全周にわたって上方環状線27が形成され、下方くびれ領域26と下方円筒部22との間には、周方向全周にわたって下方環状線28が形成されている。
 これら上方くびれ領域24および下方くびれ領域26は、いずれも稜線24c、24d、26c、26dにより区画された多数の平面状の三角形パネル24a、24b、26a、26bからなっている。
 くびれ領域23を構成する三角形パネルの合計個数は、32個以上かつ96個以下とすることが好ましく、60個以上かつ72個以下とすることが更に好ましい。なお本実施の形態では、三角形パネル24a、24b、26a、26bは、それぞれ16個ずつ、合計64個設けられている。三角形パネルの総数を32個未満とした場合、ボトル内部を加圧または減圧した時に、くびれ領域23が胴膨れを起こすため好ましくない。他方、三角形パネルの総数が96個を超える場合、プラスチックボトル10が賦形不良を起こしてしまう。
 すなわち図2に示すように、上方くびれ領域24は、底辺が上方にくる下向きの下向き三角形パネル24aと、底辺が下方にくる上向きの上向き三角形パネル24bとを、周方向に交互に並べて配置した構造からなっている。なお、各下向き三角形パネル24aの底辺は、上方環状線27上に位置している。一方、各上向き三角形パネル24bの底辺は、小径環状線25上に位置している。
 同様に、下方くびれ領域26は、底辺が上方にくる下向きの下向き三角形パネル26aと、底辺が下方にくる上向きの上向き三角形パネル26bとを、周方向に交互に並べて配置した構造からなっている。なお、各下向き三角形パネル26aの底辺は、小径環状線25上に位置している。一方、各上向き三角形パネル26bの底辺は、下方環状線28上に位置している。
 さらに、上方くびれ領域24および下方くびれ領域26のそれぞれにおいて、下向き三角形パネル24a、26aおよび上向き三角形パネル24b、26bは、いずれも稜線24c、24d、26c、26dを介して互いに隣接している。下向き三角形パネル24a、26aおよび上向き三角形パネル24b、26bは、いずれも底辺以外の辺は、内側へ凸となる谷状稜線24c、26cと、外側へ凸となる山状稜線24d、26dとを有する。
 すなわち図2に示すように、上方くびれ領域24において、各下向き三角形パネル24aは、谷状稜線24cを介して一側(図2の左側)の上向き三角形パネル24bに隣接している。また各下向き三角形パネル24aは、山状稜線24dを介して他側(図2の右側)の上向き三角形パネル24bに隣接している。
 同様に、下方くびれ領域26において、各下向き三角形パネル26aは、谷状稜線26cを介して一側(図2の左側)の上向き三角形パネル26bに隣接している。また各下向き三角形パネル26aは、山状稜線26dを介して他側(図2の右側)の上向き三角形パネル26bに隣接している。
 したがって、図3および図4に示すように、上方くびれ領域24および下方くびれ領域26におけるくびれ領域23の水平断面は、いずれも星形(32角形)からなっている。他方、図5に示すように、小径環状線25におけるくびれ領域23の水平断面は、正多角形(正16角形)からなっている。
 このように構成することにより、ボトル内部を加圧または減圧した時に、各三角形パネル24a、24b、26a、26bの面に対して力が加わるため、力の向きが周方向に均一とすることができる。これにより、くびれ領域23を変形しにくくすることができる。
 なお、図3乃至図5において、実線はボトル内部を加圧しない状態における、くびれ領域23の水平断面を示しており、仮想線(2点鎖線)は、ボトル内部を陽圧(1kPa~400kPa)にした状態における、くびれ領域23の水平断面を示している。
 図3乃至図5に示すように、ボトル内部が陽圧(1kPa~400kPaの圧力)になるように加圧した際、各三角形パネル24a、24b、26a、26bが膨張して外方へ突出する凸状面24a、24b、26a、26bを形成する。これにより三角形パネル24a、24b、26a、26b間の稜線24c、24d、26c、26d近傍に、それぞれ湾曲面24e、24f、26e、26fが形成される。
 具体的には、図3において、谷状稜線24cの近傍に、内方にくぼむ湾曲面24eが形成される。また山状稜線24dの近傍に、外方へ突出する湾曲面24fが形成される。同様に、図4において、谷状稜線26cの近傍に、内方にくぼむ湾曲面26eが形成される。また山状稜線26dの近傍に、外方へ突出する湾曲面26fが形成される。
 一方、図5に示すように、ボトル内部を陽圧(1kPa~400kPa)にした際、小径環状線25はわずかに外方に膨らみ、その水平断面が円形に近づく。すなわち小径環状線25を構成する正多角形(正16角形)の各辺25aが湾曲し、容器膨張率にて1%~5%程度膨らむ。
 なお、小径環状線25の水平断面は、正8角形~正24角形とすることが好ましく、正12角形~正20角形とすることが更に好ましい。なお、小径環状線25の水平断面を7角形以下とした場合、ボトル内部を加圧した時に、くびれ径が5mm以上増大し、くびれ領域23が可逆変形を起こしにくくなる。他方、小径環状線25の水平断面を25角形以上とした場合、賦形不良になるおそれがある。
 また図6に示すように、小径環状線25におけるくびれ領域23の径をdとし、胴部20の最大径をdとしたとき、くびれ領域23の径dの、胴部20の最大径dに対する比(d/d)が、0.60以上かつ0.95以下(0.60≦d/d≦0.95)となることが好ましく、約0.85にすることが最も好ましい。なお、この比(d/d)が0.60未満となった場合(0.60>d/d)、ブロー成形時に賦形不良を起こすおそれがある。他方、この比(d/d)が0.95を上回る場合(d/d>0.95)、プラスチックボトル10が持ちにくくなるおそれがあり、ユニバーサルデザイン(UD性)の面から好ましくない。
 さらに図6に示すように、底部30の接地面から小径環状線25までの高さをhとし、プラスチックボトル10の全高をhとしたとき、この小径環状線25までの高さhの、プラスチックボトル10の全高hに対する比(h/h)が、0.20以上かつ0.60以下(0.20≦h/h≦0.60)となることが好ましく、約0.30にすることが更に好ましい。なお、この比(h/h)が0.20未満となった場合(0.20>h/h)、プラスチックボトル10を持ちにくくなるおそれがあるため、ユニバーサルデザイン(UD性)の面から好ましくない。他方、この比(h/h)が0.60を上回る場合(h/h>0.60)、ブロー成形適性が悪化するおそれがあり、軽量化ボトルでは足部先端等に賦形不良を起こすおそれがある。
 再度図2を参照すると、上方くびれ領域24および下方くびれ領域26のそれぞれにおいて、下向き三角形パネル24a、26aおよび上向き三角形パネル24b、26bは、各々非線対称な三角形からなっている。
 ここで図2により、上方くびれ領域24の下向き三角形パネル24aを例にとって説明すると、複数の下向き三角形パネル24a同士は、互いに同一形状をなしている。各下向き三角形パネル24aは、一対の底角θ、θと、頂角θとを有している。また各下向き三角形パネル24aの一対の底角θ、θのうち、一方の底角θの角度は90°以上となっている。したがって、各下向き三角形パネル24aを構成する2つの斜辺(山状稜線24d、谷状稜線24c)は、正面から見てボトルの中心軸Zに対して同一の方向に傾斜している。また2つの斜辺(山状稜線24d、谷状稜線24c)は、水平面に対してプラスチックボトル10の内方に傾斜している。
 同様に、上向き三角形パネル24b同士、下向き三角形パネル26a同士、および上向き三角形パネル26b同士についても、いずれも一対の底角と頂角とを有する同一形状をなしている。また各三角形パネル24b、26a、26bの一対の底角のうち、いずれか一方の底角は90°以上となっている。
 ところで、図1に示すように、プラスチックボトル10の底部30はいわゆるペタロイド底形状をなしている。すなわち底部30は、周方向に等間隔に配置され下方へ突出する複数個(本実施の形態においては5個)の脚部31を有している。
 この脚部31の個数は5個乃至9個とすることできる。ただし、プラスチックボトル10を安定して正立させるという観点、および軽量化ボトルの成形性を良好にするという観点から、脚部31の個数を5個乃至7個とすることが最も好ましい。
 このようなプラスチックボトル10のサイズ(容量)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。プラスチックボトル10の肉厚は、くびれ領域23において0.07mm乃至0.40mmとすることができ、これによりプラスチックボトル10の軽量化を図ることができる。
 このような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、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+コバルト塩、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、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、コーティングボトルや蒸着ボトルを使用しても良い。
 プラスチックボトル10に充填する対象物は問わないが、充填後にプラスチックボトル10内部が陽圧となる炭酸飲料水、天然発泡水(スパークリングウォーター)、酸素水、液体窒素等によりボトル内圧を陽圧化した清涼飲料水が適している。ここでプラスチックボトル10内部が陽圧になるとは、充填した内容液の液温が20℃である場合に、プラスチックボトル10の内圧が1kPa~400kPaとなることをいう。とりわけプラスチックボトル10の内圧が1kPa~150kPaとなる場合に、本実施の形態による効果が得られやすい。
 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。
 まずプラスチックボトル10内に、例えば炭酸飲料水、天然発泡水(スパークリングウォーター)、酸素水、緑茶、あるいはコーヒー等の内容液を充填し、その後、液体窒素をヘッドスペース内に充填して閉栓する。この際、充填された不活性ガスまたは内容液により、プラスチックボトル10内部は陽圧(例えば内容液の液温が20℃の場合に、充填直後の内圧が1kPa~400kPa)となる。
 プラスチックボトル10内部が陽圧となることにより、プラスチックボトル10の内方から外方へ力が作用し、胴部20においては、およそ半径方向内方から外方へ向けて圧力が加わる。この状態で、内容物を充填したプラスチックボトル10(飲料製品)は出荷され、小売店に搬送もしくは自動販売機に投入されて消費者に販売される。
 この際、プラスチックボトル10内部が陽圧となることにより、くびれ領域23の各三角形パネル24a、24b、26a、26bが膨張して外方へ突出する凸状面24a、24b、26a、26bを形成する。これにより各稜線24c、24d、26c、26d近傍に、それぞれ湾曲面24e、24f、26e、26fが形成される。このように各三角形パネル24a、24b、26a、26bが外方にわずかに膨らむことにより、くびれ領域23の水平断面が円形に近づく(図3乃至図5の仮想線参照)。この結果、くびれ領域23を握った時の感触が滑らかとなり、手にフィットして持ちやすくなる。他方、くびれ領域23が大きく変形することはないので、ボトル内部を陽圧とした時にもデザイン性のある胴部形状を維持することができる。
 販売された後、消費者は飲料を飲むために飲料製品を開栓する。この際、プラスチックボトル10の内圧は大気圧まで低下する。このとき、各三角形パネル24a、24b、26a、26bは、それぞれ外方へ膨らんだ状態(すなわち凸状面24a、24b、26a、26b)から元の平面形状に戻る。これにより、くびれ領域23も元の形状に復元する。具体的には、上方くびれ領域24および下方くびれ領域26の水平断面は星形形状に復元し(図3および図4の実線参照)、小径環状線25の水平断面は正多角形形状に復元する(図5の実線参照)。このように、くびれ領域23が元の形状に復元することにより、くびれ領域23の強度が保たれるので、開栓後にプラスチックボトル10を握った時の安定感が増大する。とりわけ、密栓した後、長期間(例えば数ヶ月以上)が経過してからプラスチックボトル10を開栓した場合であっても、くびれ領域23が元の形状に安定して復元する。
 本実施の形態において、胴部20は、上方くびれ領域24および下方くびれ領域26を含むくびれ領域23を有し、この上方くびれ領域24および下方くびれ領域26は、いずれも多数の平面状の三角形パネル24a、24b、26a、26bからなっている。このことにより、プラスチックボトル10を薄肉に形成するとともにその内部を陽圧とし、胴部20内方から外方へ向けて力が加わっている場合であっても、デザイン性のある胴部形状を維持することができる。またプラスチックボトル10の持ちやすさ(グリップ性)を維持することができる。
 このように本実施の形態によれば、プラスチックボトル10を薄肉に形成するとともにその内部を陽圧とした場合であっても、デザイン性のある胴部形状を維持することができ、またプラスチックボトル10の持ちやすさ(グリップ性)を維持することができる。とりわけ、プラスチックボトル10の内部を陽圧とした際、膨張する箇所が主にくびれ領域23に集中するので、プラスチックボトル10の全高hおよび胴部20の最大径dの変化を抑制することができる。他方、開栓後には、くびれ領域23の水平断面が元の形状に復元するので、胴部20の強度が保たれ、またプラスチックボトル10を安定して握ることができる。
 また本実施の形態によれば、上方くびれ領域24および下方くびれ領域26は、いずれも下向き三角形パネル24a、26aと、上向き三角形パネル24b、26bとを、周方向に交互に並べて配置した構造からなる。また、下向き三角形パネル24a、26aおよび上向き三角形パネル24b、26bは、いずれも稜線24c、24d、26c、26dを介して互いに隣接している。下向き三角形パネル24a、26aおよび上向き三角形パネル24b、26bは、いずれも一対の底角と頂角とを有する同一形状をなし、一対の底角のうちいずれか一方の底角は90°以上となる。さらに、下向き三角形パネル24a、26aおよび上向き三角形パネル24b、26bは、それぞれ非線対称な三角形からなっている。これらのことにより、上述した作用効果(デザイン性、グリップ性、復元性)を更に高めることができる。
 さらに稜線24c、24d、26c、26dは、いずれも水平方向を向いていない。したがって、プラスチックボトル10内部を陽圧とした場合でも、くびれ領域23が高さ方向に膨張しにくいので、プラスチックボトル10の全高変化を小さく抑えることができる。
 さらに本実施の形態によれば、小径環状線25が正多角形の水平断面を有するので、ボトル内部を加圧または減圧した時に、くびれ領域23に加わる力の向きを周方向に均一にすることができ、くびれ領域23を変形しにくくすることができる。
 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。
 (グリップ適性の評価)
 まず、以下に挙げる5種類のプラスチックボトル(実施例1、変形例1、変形例2、比較例1、および比較例2)について、それぞれボトル内部を陽圧としたときの持ちやすさ(グリップ適性)について評価した。
 (実施例1)
 図1乃至図6に示す構成からなる、500ml用のプラスチックボトル10(実施例1)を作製した。この場合、18gのプリフォームを二軸延伸ブロー成形することにより、プラスチックボトル10(実施例1)を作製した。実施例1において、くびれ領域23の径d(58mm)の、胴部20の最大径d(68mm)に対する比(d/d)は、0.85であった。このプラスチックボトル10(実施例1)は、従来一般に用いられるプラスチックボトルよりも薄肉化されたものである。また、実施例1において、上述したように三角形パネルの合計個数は64個であった。
 (変形例1)
 くびれ領域23の径dを40mmとして細くしたこと、以外は、実施例1と同様にして、実施例1と同じ重量および肉厚を有する500ml用のプラスチックボトル10(変形例1)を作製しようとしたが、賦形不良によりブロー成形する事が出来なかった。
 (変形例2)
 くびれ領域23の径dを65mmとして太くしたこと、以外は、実施例1と同様にして、実施例1と同じ重量および肉厚を有する500ml用のプラスチックボトル10(変形例2)を作製した。なお、変形例2において、くびれ領域23の径d(65mm)の、胴部20の最大径d(68mm)に対する比(d/d)は、0.96であった。
 (比較例1)
 くびれ領域23が設けられておらず、プレーン構造からなる、500ml用のプラスチックボトル(比較例1)を作製した。比較例1のプラスチックボトルは、実施例1と同じ重量および肉厚を有するものである。
 (比較例2)
 くびれ領域23が設けられておらず、プレーン構造からなる、500ml用のプラスチックボトル(比較例2)を作製した。比較例2において、28gのプリフォームを二軸延伸ブロー成形することにより、プラスチックボトル(比較例2)を作製した。すなわち比較例2のプラスチックボトルは、実施例1のプラスチックボトル10より重量が重くなっている。また、このプラスチックボトル(比較例2)は、実施例1のプラスチックボトル10の1.5~4倍の厚みを有している。
 次に、これらのうち変形例1を除く4種類のプラスチックボトル(実施例1、変形例2、比較例1、および比較例2)内に不活性ガスを注入し、それぞれその内圧を陽圧(50kPa)として密栓した。
 次に、パネリスト20名に対して持ち易さ評価(5段階評価)を実施し、グリップ適性を評価した。この結果、表1の「平均得点」の項目から明らかなように、実施例1のプラスチックボトル10がグリップ適性の点で最も優れている事が判明した。このほか、これら5種類のプラスチックボトルのブロー成形性および賦形性についても評価した(表1参照)。
 (三角形パネルの総数)
 続いて、3種類のプラスチックボトル(実施例1、変形例3、および変形例4)について、三角形パネルの総数を変化させたときのブロー成形性および賦形性について評価した。
 (変形例3)
 くびれ領域23に設けられた三角形パネルの総数を20個とした500ml用のプラスチックボトル(変形例3)を作製しようとしたが、賦形不良によりブロー成形する事が出来なかった。
 (変形例4)
 くびれ領域23に設けられた三角形パネルの総数を100個とした500ml用のプラスチックボトル(変形例4)を作製した。このプラスチックボトル(変形例4)は、実施例1のプラスチックボトル10と同じ重量を有している。
 次に、上述した実施例1のプラスチックボトル10、および変形例4のプラスチックボトル内に不活性ガスを注入し、それぞれその内圧を陽圧(50kPa)として密栓した。
 次いで、これら3種類(実施例1、変形例3、および変形例4)のプラスチックボトルについて、ブロー成形テストを行った。この結果、上述したように変形例3のプラスチックボトルについてはブロー成形適性が悪化する傾向にあった(表1参照)。他方、変形例4のプラスチックボトルについては、開栓時のハンドリング適性(側壁強度)低下によりグリップ適性が低下した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 次に、以下に挙げる3種類のプラスチックボトル(実施例2、比較例3、および比較例4)を作製した。
 (実施例2)
 図1乃至図6に示す構成からなる、500ml用のプラスチックボトル10(実施例2)を作製した。この場合、18gのプリフォームを二軸延伸ブロー成形することにより、プラスチックボトル10(実施例2)を作製した。実施例2において、くびれ領域23の径d(58mm)の、胴部20の最大径d(68mm)に対する比(d/d)は、0.85であった。このプラスチックボトル10(実施例2)は、従来一般に用いられるプラスチックボトルよりも薄肉化されたものである。また、実施例2において、上述したように三角形パネルの合計個数は64個であった。
 (比較例3)
 くびれ領域23がプレーン構造からなる、500ml用のプラスチックボトル(比較例3)を作製した。比較例3のプラスチックボトルは、実施例2と同じ重量および肉厚を有するものである。
 (比較例4)
 くびれ領域23がプレーン構造からなる、500ml用のプラスチックボトル(比較例4)を作製した。比較例4において、28gのプリフォームを二軸延伸ブロー成形することにより、プラスチックボトル(比較例4)を作製した。すなわち比較例4のプラスチックボトルは、実施例2のプラスチックボトル10より重量が重くなっている。また、このプラスチックボトル(比較例4)は、実施例2のプラスチックボトル10の1.5~4倍の厚みを有している。
 (加圧前後での容器寸法変化の調査)
 上記3種類のプラスチックボトル(実施例2、比較例3、および比較例4)について、それぞれボトル内部を陽圧としたときの容器膨張率を測定した。
 具体的には、まず空の状態における各プラスチックボトルの容器満注体積を測定し、次に各プラスチックボトル内を陽圧(50kPa)として密栓した。この状態で各プラスチックボトルを22℃で9ヶ月保存した後、開栓した状態での各プラスチックボトルの容器満注体積を測定した。続いて、各プラスチックボトルの容器膨張率(%)を算出した(表2参照)。なお容器膨張率(%)は、{(22℃で9ヶ月保存した後、開栓した状態での容器満注体積)/(保存開始前の空の状態での容器満注体積)-1}×100という式により求めたものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 この結果、実施例2のプラスチックボトル10は、比較例4のプラスチックボトルより軽量化を図ったにも関わらず、容器膨張率を比較的低く抑えることができた。このことから、実施例2のプラスチックボトル10は、復元力の高い容器であると考えられる。
 (持ちやすさ調査)
 次に、上記3種類のプラスチックボトル(実施例2、比較例3、および比較例4)についてそれぞれ持ちやすさを評価した。具体的には、20~40歳の男女40名のパネリストを対象とし、3種類のプラスチックボトルそれぞれについて加圧密栓時の持ちやすさと開栓後の持ちやすさとについて評価してもらった。この場合、加圧密栓時における比較例4のボトルを基準(5.0点)とし、減点法により5段階で評価した。このときの各評価値の平均は以下の通りとなった(表3参照)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 この結果、実施例2のプラスチックボトル10は、男女共に、特に開栓時の持ちやすさが高く評価されている。比較例3のプラスチックボトルと比較した場合、とりわけ握力の強い男性からの評価が高くなっていることが分かる。
 (アイキャッチ性調査)
 次に、実施例2のプラスチックボトル10と、比較例3のプラスチックボトルとについて、それぞれアイキャッチ性を調査した。具体的には、まずこれら2種類のプラスチックボトルをいずれも商品陳列棚に陳列した。次いで、20~40歳の男女40名のパネリストを対象とし、各パネリストが最初に手にしたボトルの方がアイキャッチ性(消費者購買意欲)の高いボトル形状であると判断した(表4参照)。なお、比較例3のプラスチックボトルと比較例4のプラスチックボトルとでは、互いに厚みが異なるだけなので、比較例4のプラスチックボトルについては対象から除外した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 この結果、実施例2のプラスチックボトル10の方が圧倒的に目立つ(アイキャッチ性の高い)形状であることが判明した。

Claims (15)

  1.  口部と、肩部と、胴部と、底部とを備えたプラスチックボトルにおいて、
     胴部は、上方くびれ領域と、この上方くびれ領域に小径環状線を介して連接する下方くびれ領域とを含むくびれ領域を有し、
     小径環状線は、胴部の最小周方向長さをもち、
     上方くびれ領域は、小径環状線から上方に向かって徐々に周方向長さが増加し、
     下方くびれ領域は、小径環状線から下方に向かって徐々に周方向長さが増加し、
     上方くびれ領域および下方くびれ領域は、いずれも多数の平面状の三角形パネルからなり、
     上方くびれ領域および下方くびれ領域は、いずれも底辺が上方にくる下向きの下向き三角形パネルと、底辺が下方にくる上向きの上向き三角形パネルとを、周方向に交互に並べて配置した構造からなり、
     上方くびれ領域および下方くびれ領域における下向き三角形パネルおよび上向き三角形パネルは、いずれも稜線を介して互いに隣接し、下向き三角形パネルおよび上向き三角形パネルは、いずれも一対の底角と頂角とを有する同一形状をなし、一対の底角のうちいずれか一方の底角は90°以上となり、
     下向き三角形パネルおよび上向き三角形パネルは、いずれも底辺以外の辺は、内側へ凸となる谷状稜線と、外側へ凸となる山状稜線とを有することを特徴とするプラスチックボトル。
  2.  上方くびれ領域および下方くびれ領域において、下向き三角形パネルおよび上向き三角形パネルは、それぞれ非線対称な三角形からなることを特徴とする請求項1記載のプラスチックボトル。
  3.  小径環状線は、正多角形の水平断面を有することを特徴とする請求項1記載のプラスチックボトル。
  4.  小径環状線におけるくびれ領域の径dの、胴部の最大径dに対する比(d/d)が、0.60以上かつ0.95以下であることを特徴とする請求項1記載のプラスチックボトル。
  5.  くびれ領域の三角形パネルの合計個数が、32個以上かつ96個以下となることを特徴とする請求項1記載のプラスチックボトル。
  6.  くびれ領域の厚みが、0.07mm乃至0.40mmであることを特徴とする請求項1記載のプラスチックボトル。
  7.  口部と、肩部と、胴部と、底部とを備えたプラスチックボトルにおいて、
     胴部は、上方くびれ領域と、この上方くびれ領域に小径環状線を介して連接する下方くびれ領域とを含むくびれ領域を有し、
     小径環状線は、胴部の最小周方向長さをもち、
     上方くびれ領域は、小径環状線から上方に向かって徐々に周方向長さが増加し、
     下方くびれ領域は、小径環状線から下方に向かって徐々に周方向長さが増加し、
     上方くびれ領域および下方くびれ領域は、いずれも稜線により区画された多数の平面状の三角形パネルからなり、
     プラスチックボトル内を1kPa~400kPaの圧力に加圧した際、各三角形パネルが膨張して外方へ突出する凸状面を形成するとともに、三角形パネル間の稜線近傍に湾曲面が形成され、
     プラスチックボトルを開栓した場合、各三角形パネルが平面形状に戻って、くびれ領域の強度を保つことを特徴とするプラスチックボトル。
  8.  上方くびれ領域および下方くびれ領域は、いずれも底辺が上方にくる下向きの下向き三角形パネルと、底辺が下方にくる上向きの上向き三角形パネルとを、周方向に交互に並べて配置した構造からなることを特徴とする請求項7記載のプラスチックボトル。
  9.  上方くびれ領域および下方くびれ領域における下向き三角形パネルおよび上向き三角形パネルは、いずれも稜線を介して互いに隣接し、下向き三角形パネルおよび上向き三角形パネルは、いずれも一対の底角と頂角とを有する同一形状をなし、一対の底角のうちいずれか一方の底角は90°以上となることを特徴とする請求項8記載のプラスチックボトル。
  10.  上方くびれ領域および下方くびれ領域において、下向き三角形パネルおよび上向き三角形パネルは、それぞれ非線対称な三角形からなることを特徴とする請求項9記載のプラスチックボトル。
  11.  小径環状線は、正多角形の水平断面を有することを特徴とする請求項7記載のプラスチックボトル。
  12.  底部は、下方へ突出する複数の脚部を有することを特徴とする請求項7記載のプラスチックボトル。
  13.  小径環状線におけるくびれ領域の径dの、胴部の最大径dに対する比(d/d)が、0.60以上かつ0.95以下であることを特徴とする請求項7記載のプラスチックボトル。
  14.  くびれ領域の三角形パネルの合計個数が、32個以上かつ96個以下となることを特徴とする請求項7記載のプラスチックボトル。
  15.  くびれ領域の厚みが、0.07mm乃至0.40mmであることを特徴とする請求項7記載のプラスチックボトル。
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