特許 7454914 プラスチックボトル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-14

(45)【発行日】2024-03-25

(54)【発明の名称】プラスチックボトル

(51)【国際特許分類】

   B65D 1/02 20060101AFI20240315BHJP

   B65D 1/42 20060101ALI20240315BHJP

【ＦＩ】

B65D1/02 233

B65D1/42

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019067730

(22)【出願日】2019-03-29

(65)【公開番号】P2020164215

(43)【公開日】2020-10-08

【審査請求日】2021-08-20

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】309007911

【氏名又は名称】サントリーホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001818

【氏名又は名称】弁理士法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】吉良 剛

(72)【発明者】

【氏名】武田 知己

(72)【発明者】

【氏名】横井 尚志

【審査官】長谷川 一郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１５５６０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０２１３９２５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２００８－５２５２７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１６２２８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１４４８６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０８８５２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１６２２９０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｄ １／０２

Ｂ６５Ｄ １／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

円筒状の底部を備えるプラスチックボトルであって、
前記底部の側面から底面にわたって内側に突入する複数の谷部と、複数の接地部とを備え、前記接地部の周方向の最大長さが、前記谷部の周方向の最大長さより大きく設定されており、
前記谷部の最深部が、前記底面から上側に向かって前記側面まで、外側に凸の円弧で繋がっており、
前記谷部の最深部の円弧の曲率半径は、４０ｍｍ～６０ｍｍの範囲であり、
前記底面が内側に突入する部分球面状であり、前記接地部から前記底面の中心部分までの高さが４ｍｍ～７ｍｍであり、冷凍用であることを特徴とするプラスチックボトル。

【請求項2】

３つの前記接地部が、周方向に略等間隔で設けられてい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。

【請求項3】

前記側面から前記接地部を経て前記底面にわたる複数の溝部が、前記接地部において周方向に略等間隔で設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のプラスチックボトル。

【請求項4】

前記複数の溝部の少なくとも一つが、前記底面の中心部分の付近まで延びていることを特徴とする請求項３に記載のプラスチックボトル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、円筒状の底部を備えるプラスチックボトルに関する。

【背景技術】

【0002】

飲料の入ったプラスチックボトルを冷凍保存する場合、飲料が液体から固体に変化して膨張することによって、プラスチックボトルの底部が外側に突出して変形するバックリング現象が生じる場合がある。

【0003】

このバックリング現象を防ぐため、飲料を冷凍保存するための従来のプラスチックボトルの底部には、ペタロイド形状と類似する構成が設けられている。このペタロイド形状という構成は、炭酸飲料用の耐圧性ペットボトルで採用されており、炭酸ガスによる内圧に耐えてペットボトルの変形を防止する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

冷凍による飲料の膨張率は、有糖飲料より無糖飲料の方が高い。従来のプラスチックボトルでは、有糖飲料についてはバックリング現象を抑えることができるが、無糖飲料についてはバックリング現象を抑えることが難しい。勿論、プラスチックボトルに用いる樹脂の量を多くして、プラスチックボトル全体の強度を上げることによってバックリング現象を抑えることも考えられるが、近年の資源・コストを節約する状況に合わせて、プラスチックボトルの軽量化・薄肉化が求められているという実情がある。

【0005】

そこで、プラスチックボトルの軽量化・薄肉化を図りつつも、無糖飲料を冷凍保存する際のバックリング現象が生じ難いプラスチックボトルの実現が望まれる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係るプラスチックボトルは、円筒状の底部を備えるプラスチックボトルであって、前記底部の側面から底面にわたって内側に突入する複数の谷部と、複数の接地部とを備え、前記接地部の周方向の最大長さが、前記谷部の周方向の最大長さより大きく設定されており、前記谷部の最深部が、前記底面から上側に向かって前記側面まで、外側に凸の円弧で繋がっており、前記谷部の最深部の円弧の曲率半径は、４０ｍｍ～６０ｍｍの範囲であり、前記底面が内側に突入する部分球面状であり、前記接地部から前記底面の中心部分までの高さが４ｍｍ～７ｍｍであり、冷凍用であることを特徴とする。

【0007】

本構成のごとく、底部に設けてある複数の谷部の最深部を円弧とすることによって、冷凍時の飲料の膨張圧力が均等に分散され易くなり、膨張時の内圧を、複数の谷部の最深部を含むあたかも部分球面で支えるような状態となるため、たとえ膨張率の高い無糖飲料を冷凍する場合でも、バックリング現象が生じ難くなる。さらに、机などの設置面に対して接地させる接地部の周方向の最大長さが、谷部の周方向の最大長さより大きく設定されていることから、コンベア等によって搬送される時の転倒も生じ難い。
また本構成によれば、従来のプラスチックボトルの底面の中心部分に設けられていた、ボトル内側に突入するドーム部とよばれる形状が存在しないため、応力が集中し易い部分がなく応力集中が軽減されて、例えプラスチックボトルを落下させてしまった場合でも、その衝撃に耐えることができ、底割れが防止される。
また本構成によれば、冷凍用のプラスチックボトルに適用することができるため、冷凍しても変形を抑えることができ、ユーザーによる持ち運びにも便利である。

【0008】

本発明においては、３つの前記接地部が、周方向に略等間隔で設けられていると好適である。

【0009】

本構成のごとく、接地部を３つにすることにより、接地部が５つの従来のペタロイド形状の場合よりも接地領域をより広く確保することができ、コンベア等によって搬送される時の転倒もより一層生じ難くなると共に、底部の良好な成形性も確保し易い。

【0010】

本発明においては、前記側面から前記接地部を経て前記底面にわたる複数の溝部が、前記接地部において周方向に略等間隔で設けられていると好適である。

【0011】

本構成によれば、軽量化・薄肉化を目的としたプラスチックボトルの成形時や殺菌時において、当該プラスチックボトルが軽量化・薄肉化を目的とした場合であっても、ヒケの発生を起こり難くすることができる。

【0012】

本発明においては、前記複数の溝部の少なくとも一つが、前記底面の中心部分の付近まで延びていると好適である。

【0013】

本構成によれば、複数の溝部の少なくとも一つが、底面の中心部分の付近まで延びていることによって、バックリング現象をより生じ難くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】プラスチックボトルの正面図である。

【図2】プラスチックボトルの底部の底面図である。

【図3】図２の矢視線ＩＩＩ－ＩＩＩにおける底部の縦断面図である。

【図4】プラスチックボトルの底部の谷部を中心とする側面図である。

【図5】プラスチックボトルの底部の溝部を中心とする側面図である。

【図6】プラスチックボトルの底部の裏側の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。
図１に示すように、本実施形態に係るプラスチックボトル１は、液体の注ぎ口としての口部２と、液体を充填するボトル本体部３と、を備える。

【0020】

ボトル本体部３は、口部２と連続し、底面６０方向に向かうにつれて徐々に拡径する肩部４と、肩部４と連続する円筒状の胴部５と、プラスチックボトル１の底となる円筒状の底部６と、から構成されている。

【0021】

胴部５の上側部分５０は、ロールラベルを貼り付けるラベル貼り付け域を担う部分であり、複数の補強用の周溝５２が設けられている。胴部５の下側部分５１には、補強のためと、ユーザーによるボトルの持ち易さ、そして意匠性をも考慮した、曲線的な複数の周溝を有する凹凸面５３が形成されている。

【0022】

尚、本実施形態における底部６とは、プラスチックボトル１のうちの口部２と肩部４と胴部５とを除いた部分を意味するものである。本実施形態では、谷部６２の開始位置よりも少し上の部分から接地部６４までが底部６であり、底部６の縦の長さ（接地部６４から、側面６１と胴部５との境界までの高さ）を、例えば、２０ｍｍ～２２ｍｍとすることができる。

【0023】

図２、図４、図５に示すように、底部６は、底部６の側面６１から底面６０の中心付近にわたって内側に突入する複数の谷部６２と、机などの設置面に対して接地する複数の接地部６４とを備える。本実施形態の底部６には、３つの接地部６４が周方向に略等間隔で設けられており、周方向にて隣接する２つの接地部６４の間に谷部６２が設けられている。

【0024】

図２に示すように、底部６において、複数の接地部６４は、底面６０の最外周部分の同一円周上に位置している。接地部６４の周方向の最大長さＬ１は、谷部６２の周方向の最大長さＬ２に応じて変わるが、本実施形態では、図２に示すように、接地部６４の周方向の最大長さＬ１が、谷部６２の周方向の最大長さＬ２より大きく設定されている（Ｌ１＞Ｌ２）。

【0025】

尚、接地部６４の形状については、図２及び図６に示される形状に限るものではなく、その径方向の幅の大きさについては、必要に応じて任意に設定して良い。

【0026】

図３に示すように、谷部６２の最深部が、底面６０の中心部分から上側に向かって側面６１まで、外側に凸の円弧６３で繋がっている。尚、底面６０の中心部分から上側の「上側」とは、プラスチックボトル１の底面６０からみて口部２、肩部４、胴部５のある側を意味する。

【0027】

本実施形態における谷部６２の最深部は、底面６０の中心部分にまで延びているが、この構成に限定されるものではない。谷部６２の最深部が底面６０の中心部分に近づくほど、応力の分散に適した球状に近づくため、バックリング現象の抑制効果が高くなるが、谷部６２の最深部は底面６０に到達していればよく、必ずしも底面６０の中心部分にまで延びている必要はない。

【0028】

図３及び図６に示すように、本実施形態における底面６０は、内側に突入する部分球面状となっている。谷部６２の最深部は、底面６０の頂部から底部６の側面６１まで、滑らかな円弧６３で繋がっている。

【0029】

本実施形態における底面６０には、従来のプラスチックボトルの底面の中心部分に設けられていた、ボトル内側に突入するドーム部とよばれる形状が存在しないため、応力が集中し易い部分がなく応力集中が軽減されて、例えプラスチックボトル１を落下させてしまった場合でも、その衝撃に耐えることができ、底割れが防止される。

【0030】

底部６に設けてある複数の谷部６２の最深部を円弧６３とすることによって、冷凍時の飲料の膨張圧力が均等に分散され易くなり、膨張時の内圧を、複数の谷部６２の最深部を含むあたかも部分球面（図５参照）で支えるような状態となるため、たとえ膨張率の高い無糖飲料を冷凍する場合でも、バックリング現象が生じ難くなる。さらに、机などの設置面に対して接地させる接地部６４の周方向の最大長さＬ１が、谷部６２の周方向の最大長さＬ２より大きく設定されていることから、コンベア等によって搬送される時の転倒も生じ難い。

【0031】

図３に示すように、谷部６２の高さＨ１は、例えば１２ｍｍ～２５ｍｍの範囲で設定することができる。谷部６２の高さＨ１は、高すぎると、成形性が悪くなると共に、接地部６４の領域が小さくなるため転倒し易くなり、逆に低すぎると、バックリング現象が生じ易くなってしまうため、これらのことを考慮した上で設定される。成形性、転倒し難さ、バックリング現象の抑制効果のいずれにおいてもより良好な効果を奏する谷部６２の高さＨ１は１５ｍｍ～２２ｍｍであり、特に好ましくは１５ｍｍ～１８ｍｍである。

【0032】

尚、谷部６２の最深部の円弧６３の曲率半径は、内圧に対して効果があり、かつボトル成形性が確保できる、曲率半径＝約４０ｍｍ（Ｒ４０）～約６０ｍｍ（Ｒ６０）の範囲であることが望ましい。

【0033】

また、接地部６４を３つにすることにより、接地部６４が５つの従来のペタロイド形状の場合よりも接地領域をより広く確保することができ、コンベア等によって搬送される時の転倒もより一層生じ難くなると共に、底部６の良好な成形性も確保し易い。しかしながら、接地部６４の数については、当該構成に限定される訳ではなく、成形性、転倒し難さ、バックリング現象の抑制効果等を考慮して適宜変更して良い。

【0034】

図２、図４～図６に示すように、底部６の側面６１から接地部６４を経て底面６０にわたる３つの溝部６５が、接地部６４において周方向に略等間隔で設けられている。本構成によれば、軽量化・薄肉化を目的としたプラスチックボトル１の成形時や殺菌時において、当該プラスチックボトル１が軽量化・薄肉化を目的とした場合であっても、ヒケの発生を起こり難くすることができる。溝部６５の数については、当該構成に限定される訳ではなく、成形性や、ヒケ発生の抑制効果等を考慮して適宜変更して良いが、特に本実施形態の場合については、溝部６５が２つの場合はヒケが生じ易くなり、また溝部６５が４つの場合は良好な成形性を得難くなる。

【0035】

図２、図６に示すように、本実施形態では、一つの接地部６４につき、３つの溝部６５が周方向に略等間隔で設けられており、真ん中の溝部６５のみが、底面６０の中心部分の付近まで延びている。溝部６５が、底面６０の中心部分の付近まで延びていることによって、バックリング現象をより生じ難くすることができる。複数の溝部６５の全てが、底面６０の中心部分の付近まで延びていても良いが、成形性等を考慮すると、複数の溝部６５の少なくとも一つが底面６０の中心部分の付近まで延びていることが望ましく、こうした点を踏まえながら、底面６０の中心部分の付近まで延びている溝部６５の数については、適宜変更して良い。

【0036】

本実施形態における溝部６５の周方向の長さは、谷部６２の周方向の最大長さよりも小さく設定されている。

【0037】

図３に示すように、底上がりの高さＨ２（接地部６４から、底面６０の中心部分までの高さ）は、バックリング現象を抑え、良好なボトル成形性を備え、さらに落下時の底割れを防止し易くなるという点から、２ｍｍ～１０ｍｍとすることが望ましく、特に４ｍｍ～７ｍｍとすることが好ましい。

【0038】

本実施形態のプラスチックボトル１に充填させる液体は特に限定されず、例えば、飲料水、茶、果汁、コーヒー、ココア、清涼飲料水、アルコール飲料、乳飲料、スープなどの飲料や、ソースや醤油などの液体調味料などが挙げられる。また特に、飲料の場合は、有糖飲料でも無糖飲料でもよく、無糖飲料を冷凍する場合でも、本実施形態のプラスチックボトル１を好適に使用することができる。

【0039】

本実施形態のプラスチックボトル１は、常温用、冷蔵用、冷凍用のいずれの用途にも使用することができるが、冷凍用が特に好適である。

【0040】

本実施形態のプラスチックボトル１は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂を主材料として、二軸延伸ブロー成型等の延伸成形法によって一体的に成型することができる。プラスチックボトル１の容量は特に限定されず、一般的に流通している２００ミリリットル～２リットル程度とすることができ、特に好ましくは、２５０ミリリットル～１リットルである。

【0041】

本実施形態のプラスチックボトル１は、資源・コストを節約するために、一般的な飲料用に比べて薄肉にしても良い。具体的には、プラスチックボトル１の満注容量（ｍｌ）に対するプラスチックボトル１の樹脂量（ｇ）の比率が０．０１７～０．０４１（ｇ／ｍｌ）、より好ましくは０．０２３～０．０３７となるように形成されていると好適である。満注容量に対する樹脂量の比率が０．０４１（ｇ／ｍｌ）を上回ると、厚みの薄い軽量なボトルとはいえず、一方、満注容量に対する樹脂量の比率が０．０１７（ｇ／ｍｌ）を下回ると肉厚が薄くなりすぎ、強度を確保し難くなるためである。

【0042】

本明細書において開示された上述の実施形態は全ての点で例示であって、本発明の範囲はそれらによって限定されることはないと理解されるべきである。当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜改変が可能であることを容易に理解できるであろう。

【産業上の利用可能性】

【0043】

本発明は、冷凍用のプラスチックボトルに好適に利用することができる。

【符号の説明】

【0044】

１ プラスチックボトル
２ 口部
３ ボトル本体部
４ 肩部
５ 胴部
５０ 上側部分
５１ 下側部分
５２ 周溝
５３ 凹凸面
６ 底部
６０ 底面
６１ 側面
６２ 谷部
６３ 円弧
６４ 接地部
６５ 溝部
Ｌ１ 接地部の周方向の最大長さ
Ｌ２ 谷部の周方向の最大長さ
Ｈ１ 谷部の高さ
Ｈ２ 底上がりの高さ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】