JP6531401B2 - 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、自動販売機などによって加温販売される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。このような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。しかしながら、プラスチックボトルを軽量化すると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。したがって、下段にあるプラスチックボトルは、鉛直方向に加わる荷重によって変形が生じやすくなる傾向があり、外観不良や荷崩れが発生するおそれがある。

また、自動販売機内においては、プラスチックボトルは横向きに積載される。したがって、下段にあるプラスチックボトルは、側面に加わる荷重によって変形が生じ易くなる傾向があり、外観不良や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は、飲料を加温状態で販売する際の容器としても用いられるようになっている。このような加温用のプラスチックボトルでは、内容物の充填時と保管時とで温度変化が生じるが、この温度変化に応じて内部の圧力が変化する。

例えば、殺菌のために高温にした内容物をプラスチックボトルに充填して密封するホット充填方式（高温充填方式）によって内容物が充填されたプラスチックボトルでは、常温での保管などによって内容物の温度が充填時よりも低くなる場合には、内部で減圧が生じる。一方、予め薬剤で内部を滅菌したプラスチックボトルに常温で内容物を充填して密封する無菌充填方式（常温充填方式）によって内容物が充填されたプラスチックボトルでは、販売時の加温などによって内容物の温度が充填時よりも高くなる場合には、内部で増圧が生じる。なお、このようなプラスチックボトルの内部の圧力変化は、内部に密閉された内容物の温度変化にともなう体積変化によって生じる。

したがって、加温用のプラスチックボトルは、保管、輸送、ベンダー適正といった観点から、一定の強度を有するとともに、内容物の充填時と保管時との温度変化によるプラスチックボトルの内部の圧力変化を吸収することを必要とする。

特許文献１には、口部と肩部、胴部と底部とからなり、二軸延伸ブロー成形され、肩部と胴部との境目に横凹リブが配設され、胴部が、上下の円筒面と、角部を円弧面とし中央に減圧吸収パネルを設けた角形壁面とによって形成された耐熱ボトルが開示されている。

特開２００２−２５５１４１号公報

特許文献１は、ホット充填方式によってボトルに内容物を充填し、冷却時におけるボトルの内部の減圧を胴部に備える減圧吸収パネルによって吸収する耐熱ボトルである。ここで、特許文献１では、ホット充填方式によって内容物を充填するため、ボトルの口部に耐熱処理としての結晶化処理（加熱処理）を施す必要があり、プラスチックボトルの生産性が低下する。また、特許文献１では、ボトルの強度と内部の圧力変化を吸収することは考えられているものの、ボトルの持ち易さについては何ら考慮がなされていない。プラスチックボトルは、例えば、持ち運び、内容物の取り出し、キャップの開栓及び閉栓など様々な使用態様において胴部が把持される。したがって、取り扱い性を向上させる観点において、プラスチックボトルの胴部が持ち易いことは重要である。

そこで本発明の目的は、軽量化されたプラスチックボトルにおいて、内容物が充填された後に加温される際のプラスチックボトルの内部の増圧を吸収して外観を良好に維持でき、薄肉化されても強度を保持して自動販売機による加温状態でのベンダー適正を有し、持ち易さが優れた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、底部とを有し、
前記肩部は、複数の四角形の肩部四角形パネルを周方向に一列に連設して形成される上方から下方に向かって拡開する略多角錐台の筒形状であり、
前記肩部四角形パネルの側辺は、その側辺と下辺との交点を通る平面視で径方向に延びる直線に対して所定の角度を有し、前記肩部四角形パネルが周方向へねじられた形状であり、
前記胴部は、
前記肩部に連なる上側円筒部と、
前記上側円筒部に連なる圧吸収部と、
前記圧吸収部に連なる下側円筒部とを備え、
前記圧吸収部は、
複数の四角形の圧吸収パネルを周方向に一列に連設して形成される筒形状であり、
鉛直方向に両端から中央に向かって水平断面形状が縮小するくびれ形状であり、
前記圧吸収パネルの側辺は、鉛直線に対して周方向に所定の角度を有し、前記圧吸収パネルが前記肩部四角形パネルと同一周方向へねじられた形状であり、
前記圧吸収パネルのそれぞれは、前記肩部四角形パネルのそれぞれに対応して同数配置されることを特徴とする。

更に、前記圧吸収パネルは、周方向に対向する一対の側辺から中央に向けて前記プラスチックボトルの内方へ湾曲することを特徴とする。

更に、前記圧吸収パネルの上辺は上方へ湾曲する円弧状であり、
前記圧吸収パネルの下辺は下方へ湾曲する円弧状であることを特徴とする。

更に、前記圧吸収部の最もくびれた最大くびれ部の径Ｄ２と、前記胴部の最大径Ｄ１との比Ｄ２／Ｄ１は、０．６５以上かつ０．９５以下であ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、底部とを有し、前記肩部は、複数の四角形の肩部四角形パネルを周方向に一列に連設して形成される上方から下方に向かって拡開する略多角錐台の筒形状であり、前記肩部四角形パネルの側辺は、その側辺と下辺との交点を通る平面視で径方向に延びる直線に対して所定の角度を有し、前記肩部四角形パネルが周方向へねじられた形状であり、前記胴部は、前記肩部に連なる上側円筒部と、前記上側円筒部に連なる圧吸収部と、前記圧吸収部に連なる下側円筒部とを備え、前記圧吸収部は、複数の四角形の圧吸収パネルを周方向に一列に連設して形成される筒形状であり、鉛直方向に両端から中央に向かって水平断面形状が縮小するくびれ形状であり、前記圧吸収パネルの側辺は、鉛直線に対して周方向に所定の角度を有し、前記圧吸収パネルが前記肩部四角形パネルと同一周方向へねじられた形状であり、前記圧吸収パネルのそれぞれは、前記肩部四角形パネルのそれぞれに対応して同数配置される。

したがって、軽量化したプラスチックボトルにおいて、内容物が充填された後に加温される際のプラスチックボトルの内部の増圧を吸収して外観を良好に維持できる。また、薄肉化されも強度を保持して自動販売機による加温状態でのベンダー適正を有する。また、胴部を安定して把持することができ、プラスチックボトルの持ち易さが優れ、使い勝手が良い。更に、購買者の目を引いたり奪ったりする効果であるアイキャッチ性に優れている。

更に、本発明のプラスチックボトルによれば、前記圧吸収パネルは、周方向に対向する一対の側辺から中央に向けて前記プラスチックボトルの内方へ湾曲するので、加温時におけるプラスチックボトルの内部の増圧を効果的に吸収できる。

更に、本発明のプラスチックボトルによれば、前記圧吸収パネルの上辺は上方へ湾曲する円弧状であり、前記圧吸収パネルの下辺は下方へ湾曲する円弧状であるので、胴部の座屈強度が向上する。

更に、本発明のプラスチックボトルによれば、前記圧吸収部の最もくびれた最大くびれ部の径Ｄ２と、前記胴部の最大径Ｄ１との比Ｄ２／Ｄ１は、０．６５以上かつ０．９５以下であるので、胴部の強度を保持するとともに、胴部を把持する際の持ち易さが更に優れ、使い勝手が良い。

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ＩＶ−ＩＶ線拡大断面図である。 圧吸収部の拡大図である。 図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。

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。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。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、無菌充填方式によって内容物が充填されるものであり、口部１０と、肩部２０と、胴部３０と、底部５０とを有する。そして、胴部３０は、肩部２０に連なる上側円筒部３１と、上側円筒部３１に連なる圧吸収部３２と、圧吸収部３２に連なる下側円筒部３３とを備え、圧吸収部３２は、複数の四角形の圧吸収パネル３４を周方向に一列に連設して形成される筒形状であり、鉛直方向に両端から中央に向かって胴部３０の水平断面形状が縮小するくびれ形状であることを特徴とする。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、圧吸収部３２が１２枚の同一形状の四角形の圧吸収パネル３４から形成される形態を例示し、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、図示せぬキャップ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。なお、上述のように、プラスチックボトル１は無菌充填方式によって内容物が充填されるものであって、口部１０には耐熱処理としての結晶化処理（加熱処理）を施す必要がない。

肩部２０は、その上方が口部１０に連なり、一方で、その下方が胴部３０に連なる。肩部２０は、上方から下方に向かって拡開する略角錐台の筒形状を有する。図２に示されるように、肩部２０は、同一形状の１２枚の四角形のパネル２１（２１Ａ〜２１Ｌ）から構成される。１２枚の四角形のパネル２１（２１Ａ〜２１Ｌ）は、周方向に一列に配置され、隣接する各パネル２１の側辺２２同士が連設される。そして、この１２枚の四角形のパネル２１（２１Ａ〜２１Ｌ）によって、肩部２０の上方から下方に向かって拡開する略１２角錐台の筒形状が形成されている。

ここで、肩部２０を構成する四角形のパネル２１について詳述する。図４は図２のＩＶ−ＩＶ線拡大断面図であり、１つのパネル２１の周方向の中心における鉛直拡大断面を示すものである。

図１及び図２に示すように、四角形のパネル２１は、周方向へねじられた形状をしている。つまり、パネル２１の対向する一対の側辺２２は、側辺２２と下辺２４との交点を通る平面視で径方向に延びる直線Ｌ１に対して角度θ１を有する。このような構成にすることで、プラスチックボトル１の鉛直方向に加わる荷重を周方向へ分散することができ、肩部２０の強度が向上する。

四角形のパネル２１は、上辺２３よりも下辺２４が長く、略台形である。そして、下辺２４は下方へ向かって湾曲する円弧状であり、プラスチックボトル１の鉛直方向に加わる荷重を吸収することができ、肩部２０の強度が向上する。また、鉛直方向の荷重が加わる際、下辺２４と側辺２２との接点が屈曲点になることを防止でき、肩部２０の座屈強度が向上する。

なお、側辺２２の角度θ１は、特に限定されるものではないが、肩部２０の強度の観点から、５度≦θ１≦３０度であることが好ましく、１０度≦θ１≦２０度であることが更に好ましい。角度θ１が５度よりも小であると、肩部２０の強度を向上する効果が発揮されにくくなる。一方、角度θ１が３０度よりも大であると、肩部２０の強度が逆に低下し易くなる。

また、パネル２１は、周方向に対向する一対の側辺２２から中央に向けて、プラスチックボトル１の内方へ向かって湾曲している。一方で、図４に示すように、径方向においても、パネル２１は、上辺２３と下辺２４から中央に向けて、プラスチックボトル１の内方へ向かって湾曲している。

このような構成にすることで、肩部２０の強度が保持されるとともに、プラスチックボトル１の内部の増圧を、後述する圧吸収部３２とともに、このパネル２１によっても吸収することができる。そして、プラスチックボトル１の強度を保持し、外観を良好に維持することができる。

なお、パネル２１の湾曲は、対向する一対の側辺２２の周方向の略中央であって、径方向の中央より下辺２４側が最大である。そして、対向する一対の側辺２２を通る平面から最大湾曲部位までの湾曲量Ｃ１は、０．１ｍｍ以上かつ３．０ｍｍ以下であることが好ましい。湾曲量Ｃが０．１ｍｍよりも小であると、プラスチックボトル１の内部の増圧を吸収する効果が発揮されにくくなる。一方で、湾曲量Ｃが３．０ｍｍよりも大であると、肩部２０の強度が低下し易くなる。

なお、肩部２０は上述の構成に限定されるものではなく、上方が口部１０に連なり下方が胴部３０に連なる筒形状であれば良く、その形状は特に限定されるものではない。例えば、パネル２１は、プラスチックボトル１の外方へ向けて湾曲しても良く、湾曲しない平面状であっても良い。また、肩部２０は、複数のパネルから構成されるものではなく、上方から下方へ向かって拡径する略円錐台の筒形状であっても良い。

また、肩部２０を構成するパネル２１の枚数は、特に限定されるものではないが、４枚以上かつ２４枚以下であることが好ましく、１２枚がより好ましい。パネル２１の枚数が４枚よりも少ないと、肩部２０の強度が低下し易くなる。一方で、パネル２１の枚数が２４枚よりも多いと、パネル２１の大きさが小さくり、プラスチックボトル１の内部の増圧を吸収する効果が発揮されにくくなる。

次に、胴部３０は、上述したように、肩部２０に連なる上側円筒部３１と、上側円筒部３１に連なる圧吸収部３２と、圧吸収部３２に連なる下側円筒部３３とを備える。

上側円筒部３１は、同一径で鉛直方向に延びる円筒形状である。上側円筒部３１には、プラスチックボトル１の内方へ窪んだ環状の周溝３５が形成されている。周溝３５は、上側円筒部３１の鉛直方向の略中央に配設されている。周溝３５は、上側円筒部３１の水平方向の荷重に対する強度を向上させる。また、周溝３５は、鉛直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。

圧吸収部３２は、１２枚の四角形の圧吸収パネル３４（３４Ａ〜３４Ｌ）から構成される筒形状である（図６参照）。圧吸収部３２は、プラスチックボトル１の内部の増圧を吸収するものであり、詳細については後述する。

下側円筒部３３は、上側円筒部３１と同様の形状であり、鉛直方向に同一径である円筒形状である。下側円筒部３３には、上側円筒部３１の周溝３５と同様のプラスチックボトル１の内方へ窪んだ環状の周溝３６が形成されている。周溝３６は、下側円筒部３３の鉛直方向の略中央に配設されている。周溝３６は、下側円筒部３３の水平方向の強度を向上させる。また、周溝３６は、鉛直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。

ここで、上側円筒部３１の直径と下側円筒部３３の直径は同一であり、いずれも胴部３０の最大径Ｄ１である。したがって、プラスチックボトル１を横に倒した際、上側円筒部３１と下側円筒部３３とが接地部位となる。また、上側円筒部３１と下側円筒部３３とは同一の直径Ｄ１であるため、プラスチックボトル１が傾くことなく水平に安定して横向きに倒すことができる。さらに、上側円筒部３１と下側円筒部３３には、補強構造として、環状の周溝３５と周溝３６がそれぞれ形成され、強度が向上されている。したがって、プラスチックボトル１は、横向きに積載される自動販売機へのベンダー適正が良好である。

なお、環状の周溝３５と周溝３６の構成、例えば、本数、溝の深さ、溝の垂直断面形状などは特に限定されるものではない。上側円筒部３１及び下側円筒部３３の直径Ｄ１やそれぞれの鉛直方向の幅などに応じて適宜設計できる。また、周溝３５と周溝３６を備えない構成としても良い。なお、横向きに積載される自動販売機へのベンダー適正を良好にする観点から、周溝３５と周溝３６を少なくとも１本以上形成することが好ましい。

底部５０は、その上方が胴部３０（下側円筒部３３）の下方に連なる。隣接する下側円筒部３３と、底部５０との間には、面取りがなされた面取り部５１が形成される。底部５０は胴部３０に対して垂直方向に伸び、プラスチックボトル１の接地面となる略平板状の底壁５２と、底壁５２からプラスチックボトル１の内方へ突出するドーム５３とを有する。ドーム５３は、プラスチックボトル１の径方向へ放射状に延びる５本の放射状リブ５４を備える（図３参照）。このドーム５３、及び放射状リブ５４は、底部５０の強度を向上させる。また、面取り部５１は、下側円筒部３３と底部５０との連結部の強度を向上させる。

なお、底部５０は上述の構成に限定されるものではなく、放射状リブ５４の数などは適宜設計できる。なお、奇数本の放射状リブ５４を周方向に略均等に備える構成が好ましい。このような構成にすることで、複数の放射状リブ５４が径方向に延びる同一直線上に並ぶことがなく、底部５０に加わる力を周方向に効果的に分散することができ、底部５０の強度が向上する。

ここで、図３に示すように、面取り部５１は、同一形状の１２枚の四角形のパネル５５（５５Ａ〜５５Ｌ）から構成される。面取り部５１は、１２枚の四角形のパネル５５（５５Ａ〜５５Ｌ）が周方向に一列に配置され、隣接する各パネル５５の側辺５６同士が連設されて形成されている。なお、１２枚のパネル５５のそれぞれは、後述する圧吸収部３０の１２枚の圧吸収パネル３４のそれぞれの下方に対応して配置されている。

また、四角形のパネル５５は、上辺５７よりも下辺５８が短く、略台形状である。上辺５７は、上方へ向かって湾曲する円弧状であり、プラスチックボトル１の鉛直方向に加わる荷重を吸収することができ、下側円筒部３３と底部５０との連結部の強度をより向上することができる。

なお、面取り部５１は上述の構成に限定されるものではなく、パネル５５の枚数などは適宜設計できる。例えば、面取り部５１は、複数のパネルから構成されるものではなく、上方から下方へ縮径する略円錐台形状であっても良い。また、面取り部５１は、面取りに替わってＲ取りされた形状であっても良い。

次に、圧吸収部３２の詳細について説明する。図５は圧吸収部３２の拡大図であり、図６は図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。なお、図６は、圧吸収部３２の鉛直方向の中央での断面図である。

上述したように、圧吸収部３２は、同一形状の１２枚の四角形の圧吸収パネル３４（３４Ａ〜３４Ｌ）から構成される。１２枚の四角形の圧吸収パネル３４（３４Ａ〜３４Ｌ）は、周方向に一列に配置され、隣接する各圧吸収パネル３４の側辺３７同士が連設される。そして、圧吸収部３２は、連設された１２枚の四角形の圧吸収パネル３４（３４Ａ〜３４Ｌ）によって、筒形状に形成されている。つまり、圧吸収部３２は、水平断面形状が１２角形の筒形状である。また、圧吸収部３２は、鉛直方向に上下両端から中央に向かって水平断面形状が縮小するくびれ形状である。そして、圧吸収部３０の鉛直方向の中央が最もくびれた最大くびれ部４０であり、圧吸収部３２は鉛直方向で対称にくびれている。

ここで、圧吸収パネル３４は、上述の肩部２０のパネル２１と同様に、周方向へねじられた形状をしている。そして、各圧吸収パネル３４の周方向に対向する一対の側辺３７は、最大くびれ部４０において、鉛直線Ｌ２に対して周方向に角度θ２を有する。また、圧吸収パネル３４は、上辺３８と下辺３９とが同一の長さであり、略平行四辺形である。また、圧吸収パネル３４は、周方向に対向する一対の側辺３７から中央に向けてプラスチックボトル１の内方へ湾曲し、周方向の中央が最も湾曲している。

なお、上辺３８は上方へ湾曲する円弧状であり、下辺３９は下方へ湾曲する円弧状である。したがって、プラスチックボトル１の鉛直方向に加わる荷重をこの円弧状の上辺３８と下辺３９とによって吸収することができ、圧吸収部３２の座屈強度が向上する。また、鉛直方向の荷重が加わる際、上辺３８または下辺３９と、側辺３７との接点が屈曲点になることを防止でき、圧吸収部３２の座屈強度が向上する。

ここで、プラスチックボトル１の内部の圧力は、内容物の温度が充填時よりも上昇する場合、内容物の体積が膨張して増加する。内部で増圧が生じたプラスチックボトル１は内部から外方へ押圧されて変形が生じる。この時、圧吸収パネル３４は、外方へ向けて押圧されてたわむ。そして、圧吸収部３２は、圧吸収パネル３４が外方へ向けてたわむことにより、プラスチックボトル１の内部の増圧による荷重の一部を吸収し、プラスチックボトル１の全体の変形を防止する役割を果たす。なお、圧吸収パネル３４は、内方へ湾曲して構成されているため、より効果的に内部の増圧を吸収することができる。

したがって、本実施形態に係るプラスチックボトル１は、加温時におけるプラスチックボトル１の内部の増圧を圧吸収パネル３４によって効果的に吸収することができ、プラスチックボトル１の全体の変形を防止して外観を良好に維持することができ、自動販売機による加温状態でのベンダー適正を備えることができる。

なお、圧吸収部３２の鉛直方向の中央（最大くびれ部４０）における、圧吸収パネル３４の対向する一対の側辺３７を通る水平線から最大湾曲部位までの湾曲量Ｃ２は、０．１ｍｍ以上かつ５．０ｍｍ以下とすることが好ましい。湾曲量Ｃ２が０．１ｍｍよりも小であると、プラスチックボトル１の内部の増圧を効果的に吸収する効果が発揮されにくくなる。一方で、湾曲量Ｃ２が５．０ｍｍよりも大であると、胴部３０の強度が低下し易くなる。

ここで、圧吸収部３２を構成する圧吸収パネル３４の枚数は、特に限定されるものではないが、４枚以上かつ２４枚以下であることが好ましく、１２枚がより好ましい。圧吸収パネル３４の枚数が４枚よりも少ないと、圧吸収部３２の鉛直方向に対する強度が低下し易くなる。一方で、圧吸収パネル３４の枚数が２４枚よりも多いと、圧吸収パネル３４の大きさが小さくなり、プラスチックボトル１の内部の増圧を吸収する効果が発揮されにくくなる。

また、圧吸収パネル３４の大きさは、特に限定されるものではない。しかし、圧吸収パネル３４の上辺３８と下辺３９との鉛直距離Ｓ１と、プラスチックボトル１の全高Ｈ１との比Ｓ１／Ｈ１（鉛直方向）は、０．２５以上かつ０．６以下とすることが好ましい。比Ｓ１／Ｈ１が０．６よりも大であると、圧吸収部３２の鉛直方向に対する強度が低下し易くなる。一方、比Ｓ１／Ｈ１が０．２５よりも小であると、プラスチックボトル１の内部の増圧を吸収する効果が発揮されにくくなる。

なお、圧吸収部３２は、大きさや形状がそれぞれ異なる複数の四角形のパネルから構成されるものであっても良いが、同一形状の複数の四角形のパネルから構成されることが好ましい。このような構成にすることで、圧吸収部３２の強度が周方向で均等化されるとともに、プラスチックボトル１の内部の増圧を周方向に分散して吸収することができ、プラスチックボトル１の強度が向上する。また、プラスチックボトル１の形状が安定し、賦形不良が発生しにくく、歩留まりが向上する。

ここで、圧吸収部３２は、鉛直方向に上下両端から中央に向かって水平断面形状が縮小するくびれ形状である。したがって、このくびれ形状である圧吸収部３２を親指と親指以外の指とで挟み込むようにして握ることで、プラスチックボトル１を安定して把持することができる。つまり、プラスチックボトル１は、胴部３０の持ち易さに優れ、持ち運び、内容物の取り出し、口部１０に取り付けられる図示せぬキャップの開栓及び閉栓動作などが容易となり、取り扱い性に優れる。また、圧吸収部３２は内方へ湾曲する圧吸収パネル３４によって構成されているため、上述のように圧吸収部３２を把持した際、圧吸収パネル３４の側辺３７に指が引っ掛かり、さらに安定して把持することができる。

なお、圧吸収部３２のくびれ形状は限定されるものではない。しかし、上述のように、圧吸収部３２の鉛直方向の中央が最もくびれ、鉛直方向で略対称であることが好ましい。このような構成にすることで、圧吸収部３２の強度は鉛直方向で均等化され、応力の集中が生じにくくなり、プラスチックボトル１の強度が向上する。また、圧吸収部３２によるプラスチックボトル１の内部の増圧の吸収は、鉛直方向で均等化されるので、増圧の吸収効果が向上する。

なお、最大くびれ部４０での圧吸収部３２の径、つまり、最大くびれ部４０での圧吸収パネル３４の内接円の径Ｄ２と、胴部３０の最大径Ｄ１との比Ｄ２／Ｄ１は、０．６５以上かつ０．９５以下とすることが好ましい。比Ｄ２／Ｄ１が０．９５よりも大であると、くびれ形状が小さくなってプラスチックボトル１の持ち易さが向上する効果が発揮されにくくなる。一方、比Ｄ２／Ｄ１が０．６５よりも小であると、くびれ形状が大きくなって圧吸収部３２の強度が低下し易くなる。

また、底部５０の接地面５２から圧吸収部３２の最大くびれ部４０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は、０．３以上かつ０．５以下とすることが好ましい。比Ｈ２／Ｈ１が０．５よりも大であると、最大くびれ部４０がプラスチックボトル１の上側に位置することになり、上側円筒部３１または圧吸収部３２が小さくなり、プラスチックボトル１の強度が低下し易くなる。一方、比Ｈ２／Ｈ１が０．３よりも小であると、最大くびれ部４０がプラスチックボトル１の下側に位置することになり、圧吸収部３２または下側円筒部３３が小さくなり、プラスチックボトル１の強度が低下し易くなる。また、プラスチックボトル１の重心が高くなり、内容物を充填したプラスチックボトル１の搬送時にプラスチックボトル１が転倒し易くなる。

なお、プラスチックボトル１は、圧吸収部３２がくびれ形状であるので、鉛直方向に加わる荷重やプラスチックボトル１の内部の増圧による押圧が作用した際、最大くびれ部４０に応力が集中し易い。しかし、くびれ形状を形成する圧吸収パネル３４は、周方向へねじられた形状であり、側辺３７は、鉛直線Ｌ２に対して周方向に角度θ２を有するので、最大くびれ部４０に加わる力を周方向に効果的に分散することができ、圧吸収部３２の強度が向上し、圧吸収部３２の座屈変形が防止される。したがって、周方向へねじられた圧吸収パネル３４を備える構成によって、強度を保持しながら圧吸収部３２をくびれ形状とすることができる。なお、この角度θ２は、圧吸収パネル３４の周方向のねじり量を表している。

側辺３７の角度θ２は、強度を保持しながら圧吸収部３２をくびれ形状とする観点から、５度≦θ２≦３０度であることが好ましく、角度θ２は１５度であることが更に好ましい。角度θ２が５度よりも小であると、圧吸収部３２の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、角度θ２が３０度よりも大であると、圧吸収部３０の強度、特に座屈強度が低下し易くなる。また、賦形性が悪くなりやすい。

ここで、肩部２０を構成する四角形のパネル２１は、周方向へねじられた形状をしている。また、圧吸収部３２を構成する四角形の圧吸収パネル３４も、周方向へねじられた形状をしている。そして、四角形のパネル２１と圧吸収パネル３４のねじりは対応しており、プラスチックボトル１は、上方から下方へ肩部２０と圧吸収部３２とが連動して周方向にねじられた形状である。つまり、圧吸収部３２の圧吸収パネル３４（３４Ａ〜３４Ｌ）のそれぞれは、肩部２０のパネル２１（２１Ａ〜２１Ｌ）のそれぞれに対応して配置される。例えば、上方から下方へ向かって、パネル２１Ａは圧吸収パネル３４Ａに、パネル２１Ｂは圧吸収パネル３４Ｂに、パネル２１Ｃは圧吸収パネル３４Ｃにと対応している。さらに、圧吸収部３２の下方に位置する面取り部５１を構成するパネル５５のそれぞれは、圧吸収パネル３４（３４Ａ〜３４Ｌ）のそれぞれに対応している。したがって、プラスチックボトル１は、購買者の目を引いたり奪ったりする効果であるアイキャッチ性に優れている。

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が、プラスチックボトル１の内容量が１５０ｍｌ〜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１００ｍｍ〜２５０ｍｍであり、胴部３０の最大径が４５ｍｍ〜１００ｍｍ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。

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。

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、胴部３０は、肩部２０に連なる上側円筒部３１と、上側円筒部３１に連なる圧吸収部３２と、圧吸収部３２に連なる下側円筒部３３とを備え、圧吸収部３２は、複数の四角形の圧吸収パネル３４を周方向に一列に連設して形成される筒形状であり、鉛直方向に両端から中央に向かって水平断面形状が縮小するくびれ形状である。そして、本実施形態に係る構成によれば、軽量化されたプラスチックボトル１に対して、内容物が充填された後に自動販売機などによって加温される際のプラスチックボトル１の内部の増圧を吸収して外観を良好に維持でき、薄肉化されても強度を保持して自動販売機による加温状態でのベンダー適正を有し、持ち易さが優れる。

以下に、実施例を示して、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。

［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、圧吸収部３０が、１２枚の四角形の圧吸収パネル３４を周方向に一列に連設して形成される筒形状であり、鉛直方向に両端から中央に向かって水平断面形状が縮小するくびれ形状であるといった特徴を有している。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２１．８ｇで、容量が３００ｍｌであった。また、プラスチックボトル１は、全高Ｈ１が１３４ｍｍで、胴部３０の最大径Ｄ１が６６ｍｍで、接地面５２から最大くびれ部４０までの高さＨ２が５２ｍｍで、最大くびれ部４０での径Ｄ２が５５ｍｍ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。

（加温時外観確認試験）
実施例１のプラスチックボトル１にヘッドスペースが２０ｍｌになるように室温が２３℃の無菌室における無菌充填方式によって緑茶を充填し、口部１０をキャップによって密封した。この内容物が無菌充填方式によって充填されたプラスチックボトル１を液温が７０℃となるようにホットプレート上にて加温した。この時、プラスチックボトル１の外観は良好に維持された。

（常温時外観確認試験）
上述の７０℃に加温したプラスチックボトル１を密閉された状態で常温（２３℃）下に静置した。この時、プラスチックボトル１の外観は良好に維持された。

（自動販売機のベンダー特性試験）
実施例１のプラスチックボトル１にヘッドスペースが２０ｍｌになるように室温が２３℃の無菌室における無菌充填方式によって緑茶を充填し、口部１０をキャップによって密封した。この内容物が無菌充填方式によって充填されたプラスチックボトル１を富士電機製自動販売機に最大装填可能数となるまで装填し、液温が５５℃となるように加温した状態で払い出しを行った。この時、プラスチックボトル１の自動販売機への装填、及び自動販売機からの払い出しは問題なく行われた。また、自動販売機から払い出されたプラスチックボトル１の外観は良好に維持された。

（把持性試験）
実施例１のプラスチックボトル１にヘッドスペースが２０ｍｌになるように室温が２３℃の無菌室における無菌充填方式によって緑茶を充填し、口部１０をキャップによって密封した。この内容物が無菌充填方式によって充填されたプラスチックボトル１を液温が７０℃となるようにホットプレート上にて加温した。この加温されたプラスチックボトル１について、１００人のモニターによって、持ち易さ、キャップの回動による開栓及び閉栓のし易さについて評価した。表１に結果を示す。評価結果は、○：容易、△：困難ではないが容易でもない、×：困難、で表記する。

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は、無菌充填方式によって内容物が充填された場合において、加温状態における外観を良好に維持できるととともに、加温状態でのベンダー適正を満たすだけの強度を有していた。さらに、実施例１は、胴部の把持性が良好であり、キャップの回動による開栓及び閉栓動作が容易であった。

上述された実施例から、本実施形態に係るプラスチックボトル１は、その構成によって、軽量化されたプラスチックボトルにおいて、無菌充填方式によって内容物が充填された後に加温される際のプラスチックボトルの内部の増圧を吸収して外観を良好に維持でき、薄肉化されても強度を保持して自動販売機による加温状態でのベンダー適正を有し、持ち易さが優れるものであるとことが示された。

本開示は、無菌充填後に加温される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、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加温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
３０ 胴部
３１ 上側円筒部
３２ 圧吸収部
３３ 下側円筒部
３４ 圧吸収パネル
３５ 周溝
３６ 周溝
３７ 側辺
３８ 上辺
３９ 下辺
４０ 最大くびれ部
５０ 底部
Ｄ１ 胴部の最大径
Ｄ２ 最大くびれ部の径
Ｈ１ プラスチックボトルの全高
Ｈ２ 接地面から最大くびれ部までの高さ
Ｓ１ 圧吸収パネルの上辺と下辺との鉛直距離
θ２ 側辺の鉛直線に対する周方向の角度

Claims (4)

1. 口部と、肩部と、胴部と、底部とを有し、
   前記肩部は、複数の四角形の肩部四角形パネルを周方向に一列に連設して形成される上方から下方に向かって拡開する略多角錐台の筒形状であり、
   前記肩部四角形パネルの側辺は、その側辺と下辺との交点を通る平面視で径方向に延びる直線に対して所定の角度を有し、前記肩部四角形パネルが周方向へねじられた形状であり、
   前記胴部は、
   前記肩部に連なる上側円筒部と、
   前記上側円筒部に連なる圧吸収部と、
   前記圧吸収部に連なる下側円筒部とを備え、
   前記圧吸収部は、
   複数の四角形の圧吸収パネルを周方向に一列に連設して形成される筒形状であり、
   鉛直方向に両端から中央に向かって水平断面形状が縮小するくびれ形状であり、
   前記圧吸収パネルの側辺は、鉛直線に対して周方向に所定の角度を有し、前記圧吸収パネルが前記肩部四角形パネルと同一周方向へねじられた形状であり、
   前記圧吸収パネルのそれぞれは、前記肩部四角形パネルのそれぞれに対応して同数配置されることを特徴とする、プラスチックボトル。
2. 前記圧吸収パネルは、周方向に対向する一対の側辺から中央に向けて前記プラスチックボトルの内方へ湾曲す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. 前記圧吸収パネルの上辺は上方へ湾曲する円弧状であり、
   前記圧吸収パネルの下辺は下方へ湾曲する円弧状であ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. 前記圧吸収部の最もくびれた最大くびれ部の径Ｄ２と、前記胴部の最大径Ｄ１との比Ｄ２／Ｄ１は、０．６５以上かつ０．９５以下であ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。

Images