JP2000229615A - プラスチックボトル - Google Patents

プラスチックボトル

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JP2000229615A
JP2000229615A JP3289799A JP3289799A JP2000229615A JP 2000229615 A JP2000229615 A JP 2000229615A JP 3289799 A JP3289799 A JP 3289799A JP 3289799 A JP3289799 A JP 3289799A JP 2000229615 A JP2000229615 A JP 2000229615A
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Akira Takeda
明 武田
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    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS 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
    • B65D1/00—Containers 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
    • B65D1/02—Bottles or similar containers with necks or like restricted apertures, designed for pouring contents
    • B65D1/0223—Bottles or similar containers with necks or like restricted apertures, designed for pouring contents characterised by shape
    • B65D1/0261—Bottom construction
    • B65D1/0276—Bottom construction having a continuous contact surface, e.g. Champagne-type bottom

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  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Containers Having Bodies Formed In One Piece (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 底部に複雑な形状を設けずに、加熱時の熱変
形を抑制できるプラスチックボトルを提供する。 【解決手段】 プラスチックボトル１の底部にボトルの
内側に凸となる凹部３が形成され、凹部３の中央部から
周囲に放射状に延びる中空リブ６がプラスチックボトル
１の外側に突出するように形成されている。中空リブ６
は凹部３の中央部の周囲から急傾斜で立ち上がる先端壁
７ａと、先端壁７ａの両端から凹部３の周縁に向かって
延びる両側壁７ｂと、両側壁７ｂと先端壁７ａとに連続
する下壁７ｃとから構成されている。下壁７ｃはほぼ直
線状に凹部３の周縁まで延びるように形成され、凹部３
の隣接する中空リブ６の側壁７ｂで挟まれた部分の半分
以上の部分が前記下壁７ｃと平行な平面上に位置するよ
うに形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチックボト
ルに係り、詳しくは２軸延伸ブロー成形により製造され
るプラスチックボトルに好適な底部構造を有するプラス
チックボトルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より清涼飲料水、天然果汁飲料等の
容器として汎用されてきたガラス瓶に代わって、近年、
ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂製瓶
が使用されつつある。ポリエステル樹脂製瓶は、ガラス
瓶に比較して軽量で、しかも耐衝撃性及び破損した場合
の安全性等の点で利点を有するが、耐熱性が劣る。
【０００３】ポリエステル樹脂製瓶は延伸ブロー成形す
ることにより、透明性、引張り強度が向上するととも
に、酸素透過率及び水分透過率が低下して瓶としての性
能が良くなる。従って、２軸延伸ブロー成形瓶が多く使
用されている。しかし、２軸延伸ブロー成形瓶において
は、瓶底部の樹脂の延伸が不十分となり易いことから、
殺菌等のために高温の液体を充填したり、充填後に熱処
理を施した場合に、底部の耐荷重性が不十分となり、瓶
底部に変形が生じる。
【０００４】また、延伸ブロー成形瓶の場合は成形歪み
が残存し、荷重が加わらない状態でも加熱状態において
は、残存歪みを解消しようとして変形を生じる。そのた
め、従来ブロー成形瓶の底部の熱変形を抑制する方法が
種々提案あるいは実施されている。例えば、図６及び図
７に示すように、プラスチックボトルの底部に凹部５１
を形成し、凹部５１にプラスチックボトルの底部外側に
向かって突出する複数の中空リブ５２を放射状に延びる
ように形成したものがある。凹部５１は、中央が平らな
ほぼドーム状で、中空リブ５２はその長手方向中央部で
凹部５１の周面からの突出距離Ｌが最大となり、両端に
向かってその距離が次第に小さくなるような形状に形成
されている。
【０００５】また、実用新案登録公報第２５８１８３７
号には、図８〜図１０に示すように、ポリエステル樹脂
製瓶の底部構造として、底部かかと部６１と、該底部か
かと部６１に囲まれた陥凹部６２と、該陥凹部６２内に
円環状にかつ放射状に配列された複数個の第１の膨出部
６３と、前記該膨出部６３の間に形成された第２の膨出
部６４と、前記陥凹部６２の中央に形成され瓶内部に向
かって先細となるように突出する円錐台状の中央陥凹部
６５とを備えたものが提案されている。第１の膨出部６
２はせっ頭面６３ａが中央陥凹部６５近傍における陥凹
部６２の表面から立ち上がるせっ頭四角錐状に形成され
ている。第１の膨出部６３は陥凹部６２の周面からの突
出距離Ｌがせっ頭面６３ａ側から次第に小さくなるよう
に形成されている。第２の膨出部６４は第１の膨出部６
２より小さく形成されている。陥凹部６２は中央部が平
らなほぼドーム状に形成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】凹部５１に複数の中空
リブ５２が放射状に設けられた前者の従来技術では、高
温の液体充填時の底部の耐荷重性がまだ不十分であっ
た。
【０００７】一方、実用新案登録公報第２５８１８３７
号に開示された底部構造では、第１の膨出部６３の間に
それより小さな第２の膨出部６４を形成することにより
瓶底部の延伸度を高め、また、第１の膨出部に囲まれた
領域に中央陥凹部６５を更に形成することにより瓶底部
の中央部における樹脂の延伸度を高める効果がある。し
かし、この構成では、瓶底部の構造が複雑になり、金型
の加工が面倒になるとともに成形性（型忠実性）が悪く
なる。
【０００８】また、ポリエステル樹脂製瓶の２軸延伸ブ
ロー成形の場合、延伸ロッド（ストレッチロッド）と呼
ばれる棒で試験管状のプリフォームを軸方向に延伸しな
がら圧縮空気を注入する。しかし、前記円錐台状の中央
陥凹部６５を有する形状では金型の底中心に中央陥凹部
６５に対応する突起を設ける必要があり、延伸ロッドで
案内されたプリフォームの底部が前記突起に強く当たっ
て磨耗し易い。
【０００９】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的は底部に複雑な形状を設けずに、
加熱時の熱変形を抑制できるプラスチックボトルを提供
することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、ボトルの底部にボトル
の内側へ凸となる凹部を形成し、該凹部の中央部から周
囲に放射状に延びる中空リブをボトルの外側に突出する
ように形成し、前記中空リブを前記凹部の中央部の周囲
からボトルの中心軸線と直交する平面との成す角度が型
抜き可能な急傾斜となるように立ち上がる先端壁と、前
記先端壁の両端から前記凹部周縁に向かって延びる側壁
と、前記先端壁及び前記両側壁に連続する下壁とから構
成し、前記下壁をほぼ直線状に前記凹部の周縁まで延び
るように形成し、前記凹部の前記隣接する中空リブの側
壁で挟まれた部分の半分以上を前記中空リブの下壁と平
行な面となるように形成した。
【００１１】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、前記凹部の中央部の周縁には全周に
わたって凹溝を形成し、ボトルの外側へ凸となる中央凸
部が形成されている。
【００１２】請求項３に記載の発明では、請求項１又は
請求項２に記載の発明において、前記中空リブは幅が６
ｍｍ以上に形成されている。従って、請求項１に記載の
発明では、前記凹部の中央部の周囲から立ち上がる先端
壁の両端から連続する各中空リブの両側壁の高さ（上下
両縁端の距離）が、前記先端壁の高さとほぼ同じになる
範囲が、従来の構造に比較して大きくなる。その結果、
中空リブの側壁の延伸度が従来の構造に比較して高くな
り、ボトルの底部全体としての耐熱性及び耐荷重性が向
上する。
【００１３】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、前記凹部の中央部の周縁全周にわた
って形成された凹溝と対応する部分が、環状のリブとし
て機能し、その分、耐荷重性が向上する。
【００１４】請求項３に記載の発明では、請求項１又は
請求項２に記載の発明において、前記中空リブは幅、即
ち両側壁間の距離が６ｍｍ以上に形成されているため、
型忠実性が良くなるとともに型抜きが容易になる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を２軸延伸ブロー成
形で形成されるポリエステル樹脂製のプラスチックボト
ルに具体化した一実施の形態を図１〜図４に従って説明
する。図１はプラスチックボトルを逆さにして底部側か
ら見た部分斜視図、図２は底面図である。プラスチック
ボトル１は横断面が円形状に形成され、その底部２には
プラスチックボトル１の中心を中心としてプラスチック
ボトル１の内側へ凸となる凹部３が形成されている。
【００１６】図３に示すように、凹部３はほぼドーム状
に形成されるとともに、凹部３の中央部にプラスチック
ボトル１の外側へ凸となる中央凸部４が形成されてい
る。中央凸部４の突出量は凹部３の深さに比較して小さ
い。中央凸部４の周囲には周縁全周にわたって延びる円
環状の凹溝５が形成されている。中央凸部４の周囲には
放射状に延びる複数（この実施の形態では８個）の中空
リブ６が、プラスチックボトル１の外側に（下向きに）
突出するように形成されている。
【００１７】中空リブ６は中央凸部４の周囲から立ち上
がる先端壁７ａと、先端壁７ａの両端から凹部３の周縁
に向かって延びる両側壁７ｂと、両側壁７ｂと先端壁７
ａとに連続する下壁７ｃとから構成されている。側壁７
ｂは上縁及び下縁がほぼ平行に延びる直線状に形成され
ている。中空リブ６の下壁７ｃはほぼ直線状に凹部３の
周縁まで延びるように形成されている。凹部３の隣接す
る中空リブ６の側壁７ｂで挟まれた部分は、中央凸部４
寄りの部分が前記下壁７ｃと平行な平面上に位置するよ
うに形成され、側壁７ｂで挟まれた部分の半分以上が下
壁７ｃと平行な面となるように形成されている。
【００１８】図３に示すように、先端壁７ａとプラスチ
ックボトル１の中心軸線と直交する平面との成す角度θ
１は、型抜き可能な抜きテーパとなる急傾斜に形成され
ている。角度θ１の値は４０度以上で９０度未満の範囲
で設定される。角度θ１が９０度に近いほど耐熱性及び
耐荷重性の点で好ましいが、９０度に近いと離型性の点
で不利になり、８８度程度が上限となる。また、型忠実
性の点からは角度が小さい方が良いが、あまり小さいと
耐熱性及び耐荷重性が不十分となるため、４０度以上が
好ましい。従って、角度θ１は４０度以上９０度未満、
好ましくは６０度〜８８度となる。さらに、耐荷重性及
び耐熱性を十分満足し、かつ型忠実性も確保し易くなる
点を考慮すると、より好ましい範囲は７０度〜８５度と
なる。また、凹部３はその周縁、立ち上がり部分のプラ
スチックボトル１の中心軸線と直交する平面との成す角
度が、従来のものより大きく形成されている。
【００１９】また、図４に示すように、中空リブ６はそ
の山８ａと、隣接する中空リブ６間に位置する谷８ｂと
が等間隔となるように形成されている。そして、中空リ
ブ６の両側壁７ｂが立ち上がる角度θ２は、前記角度θ
１と同様に９０度に近いほど耐熱性及び耐荷重性の点で
良いが、離型性の点を考慮すると７０度〜８８度程度が
適当である。
【００２０】中空リブ６の高さＨ（図３参照）及び幅Ｗ
（図４参照）の適正値は、プラスチックボトル１の大き
さによって異なるが、高さＨは３ｍｍ〜２０ｍｍ程度
で、例えばプラスチックボトル１の外径が８５ｍｍ程度
の場合は５ｍｍ程度となる。幅Ｗは６ｍｍ未満になると
型忠実性が著しく悪くなるため、６ｍｍ以上が必要であ
る。一方、あまり幅Ｗが広いとリブ効果が損なわれるた
め、２０ｍｍ程度が上限となる。即ち、幅Ｗは６ｍｍ〜
２０ｍｍ程度が好ましい。また、中央凸部４の径は小さ
い方が好ましが、小さすぎると型忠実性が悪くなるた
め、直径５ｍｍ〜２０ｍｍ程度が好ましく、例えばプラ
スチックボトル１の外径が８５ｍｍ程度の場合は１４ｍ
ｍ程度となる。
【００２１】前記のように構成されたプラスチックボト
ル１の底部耐熱性評価を次の評価方法で行った。結果を
表１に示す。なお、比較例として中空リブの形状が異な
る、図６及び図７に示す従来技術のプラスチックボトル
についても同様の評価を行った。
【００２２】評価方法： （１）充填前に底高さＨｂを測定。 （２）４０°Ｃ，９０％で１週間保管。 （３）温水（７３〜７６°Ｃ）を充填後、自然放冷。 （４）充填後の底高さＨａを測定。 なお、底高さとはプラスチックボトル１の底部が接する
面から中央凸部４の下面までの距離（図３にＨＢで図
示）を意味する。
【００２３】
【表１】 表１から明らかなように、比較例として評価した従来技
術品ではいずれの場合も底落ち量の割合（％）が１１〜
４０％で大きく、温度が７５°Ｃ及び７６°Ｃのときは
特に底落ち量が大きいのに対して、本発明品である実施
例の場合は温度が７５°Ｃ及び７６°Ｃの場合でも７〜
８％程度と小さく、従来品に対して耐熱性が著しく向上
することが確認された。
【００２４】この実施の形態では以下の効果を有する。 （１） プラスチックボトル１の底部に放射状に形成さ
れた中空リブ６の先端壁７ａと、プラスチックボトル１
の中心軸線と直交する平面との成す角度が型抜き可能な
急傾斜に形成されているため、従来のプラスチックボト
ルに比較して先端面７ａの補強リブとしての機能が高く
なる。
【００２５】（２） 両側壁７ｂの高さＨが凹部３の周
縁近傍まで先端壁面７ａの高さとほぼ同じに形成されて
いるため、従来のプラスチックボトルに比較して側壁７
ｂの占める面積が大きくなり、底部の延伸度を高める効
果が大きくなる。また、側壁７ｂの高さＨが中空リブ６
の長手方向にほぼ一定のため延伸が均一に行われ易くな
り、成形性が向上する。
【００２６】（３） （１）及び（２）の両効果によっ
て、プラスチックボトル１の底部を複雑な形状にしなく
ても、加熱時の熱変形の抑制効果、例えば高温の液体充
填時の底部の耐荷重性や荷重がかかっていない状態での
熱変形抑制効果が従来品に比較して向上する。
【００２７】（４） 凹部３の中心に形成された中央凸
部４の周縁に全周にわたって凹溝５が形成されているた
め、凹溝５と対応する部分が環状のリブとして機能し、
その分、耐荷重性が向上する。また、２軸延伸ブロー成
形でプラスチックボトル１を製造する際に使用するスト
レッチロッド先端が、プリフォームの中央凸部４と対応
する所定箇所に納まることにより、ずれを防止する役割
も果たす。
【００２８】（５） 中空リブは幅Ｗが６ｍｍ以上に形
成されているため、型忠実性が良くなるとともに型抜き
が容易になる。 （６） 中央凸部４の直径が５〜２０ｍｍに形成されて
いるため、中空リブ６の先端面７ａが凹部３の中央近傍
に位置する状態となり、プラスチックボトル１の底部中
央の耐荷重性が向上する。
【００２９】なお、実施の形態は前記に限定されるもの
ではなく、例えば、次のように具体化してもよい。 ○ プラスチックボトル１の形状は横断面が円形状に限
らず、三角形、四角形、６角形、８角形等の多角形状や
楕円形状であってもよい。その場合、凹部３や中央凸部
４の形状はプラスチックボトル１の外形と対応した多角
錐台形状ではなく、円錐台形状としてもよい。例えば、
横断面が四角形状のプラスチックボトル１の場合、図５
（ａ）に示すように凹部３及び中央凸部４を円錐台状と
したり、図５（ｂ）に示すように、凹部３及び中央凸部
４を四角錐台形状としてもよい。しかし、円錐台状の方
が成形性が良くなる。
【００３０】○ 中空リブ６は山８ａと谷８ｂとが同じ
間隔で配列される配置や、全ての中空リブ６が同じ形状
である必要はない。例えば、山８ａのピッチを谷８ｂの
ピッチと異なるように形成したり、幅の異なる中空リブ
６を混合して設けてもよい。プラスチックボトル１の径
が小さな場合は、中空リブ６の数を径の大きなプラスチ
ックボトル１に比較して少なくする方が好ましい。
【００３１】○ 中空リブ６の数は８個に限らず、幅が
６〜２０ｍｍを満足する状態で、プラスチックボトル１
の大きさによって９個以上や７個以下に適宜変更しても
よい。小さなプラスチックボトルでは、型忠実性の点か
ら中空リブ６の数を少なくする方が好ましい。
【００３２】○ 中央凸部４の周囲に形成された凹溝５
を省略してもよい。 ○ プラスチックボトル１の材質はポリエチレンテレフ
タレート等のポリエステル樹脂に限らず、ポリプロピレ
ンやポリアクリロニトリル等を使用してもよい。
【００３３】前記実施の形態から把握できる請求項記載
以外の発明（技術思想）について、以下にその効果とと
もに記載する。 （１） 請求項１に記載の発明において、前記ボトルは
ポリエステル樹脂製である。この場合、飲料用プラスチ
ックボトルとして実績のあるポリエステル樹脂製のプラ
スチックボトルを２軸延伸ブロー成形で製造する際の、
成形性がよくなって金型の構造も単純になり、しかもプ
ラスチックボトルの加熱時の熱変形を抑制できる。
【００３４】（２） 請求項１に記載の発明において、
前記先端壁とボトルの中心軸線と直交する平面との成す
角度は７０度〜８５度である。この場合、耐荷重性及び
耐熱性を十分満足し、かつ型忠実性も確保し易くなる。
【００３５】（３） 請求項１に記載の発明において、
前記中央凸部は直径が５〜２０ｍｍに形成されている。
この場合、プラスチックボトルの底部中央の耐荷重性が
向上する。
【００３６】
【発明の効果】以上詳述したように請求項１〜請求項３
に記載の発明によれば、底部に複雑な形状を設けずに、
加熱時の熱変形を抑制することができ、高温の液体充填
時の底部の耐荷重性が向上する。
【００３７】請求項２に記載の発明によれば、凹溝と対
応する部分が環状のリブとして機能し、その分、耐荷重
性が向上する。また、２軸延伸ブロー成形でプラスチッ
クボトルを製造する際に使用するストレッチロッドが、
プリフォームの中央凸部と対応する所定箇所からずれる
のを防止する役割も果たす。
【００３８】請求項３に記載の発明によれば、型忠実性
が良くなるとともに型抜きが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 一実施の形態のプラスチックボトルの底部を
示す斜視図。
【図２】 プラスチックボトルの底面図。
【図３】 プラスチックボトルの底部縦断面図。
【図４】 図２のＡ−Ａ線における模式端面図。
【図５】 別の実施の形態の底面図。
【図６】 従来のプラスチックボトルの底部を示す斜視
図。
【図７】 同じくのプラスチックボトルの底部の縦断面
図。
【図８】 別の従来のプラスチックボトルの底部を示す
斜視図。
【図９】 同じくその断面図。
【図１０】 同じくその一部破断斜視図。
【符号の説明】
１…プラスチックボトル、２…底部、３…凹部、４…中
央凸部、５…凹溝、６…中空リブ、７ａ…先端壁、７ｂ
…側壁、７ｃ…下壁。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ボトルの底部にボトルの内側へ凸となる
    凹部を形成し、該凹部の中央部から周囲に放射状に延び
    る中空リブをボトルの外側に突出するように形成し、前
    記中空リブを前記凹部の中央部の周囲からボトルの中心
    軸線と直交する平面との成す角度が型抜き可能な急傾斜
    となるように立ち上がる先端壁と、前記先端壁の両端か
    ら前記凹部周縁に向かって延びる側壁と、前記先端壁及
    び前記両側壁に連続する下壁とから構成し、前記下壁を
    ほぼ直線状に前記凹部の周縁まで延びるように形成し、
    前記凹部の前記隣接する中空リブの側壁で挟まれた部分
    の半分以上を前記中空リブの下壁と平行な面となるよう
    に形成したことを特徴とするプラスチックボトル。
  2. 【請求項２】 前記凹部の中央部の周縁には全周にわた
    って凹溝を形成し、ボトルの外側へ凸となる中央凸部が
    形成されている請求項１に記載のプラスチックボトル。
  3. 【請求項３】 前記中空リブは幅が６ｍｍ以上に形成さ
    れている請求項１又は請求項２に記載のプラスチックボ
    トル。
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