(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の胴部と、下方に半球状に膨出して形成されて該胴部の下端を閉塞し、略中央部にゲート痕跡を有する底部と、該底部の周方向に等間隔に該底部の下方に向かって延出された中空の３以上で奇数個の脚部とを備えたポリエチレンテレフタレート樹脂製ボトルにおいて、
前記底部中心からボトル最大径の２０％以上５０％以下の同心円面積を有して前記ゲート痕跡を含む範囲内に実質的な未延伸で非晶状態の未延伸部を設け、
前記底部中心からボトル最大径の８％以上２０％以下の同心円面積を有して前記ゲート痕跡を含む範囲内に底部の外方に突出する凸形状部を設けたことを特徴とするポリエチレンテレフタレート樹脂製ボトル。
【請求項２】
前記未延伸部の中央から該未延伸部の少なくとも８０％の同心円面積を有する範囲を実質的に非晶状態としその密度は１．３３６ｇ／cm3 以上１．３４０ｇ／cm3 以下としたことを特徴とする請求項１記載のポリエチレンテレフタレート樹脂製ボトル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、底部に３以上で奇数個の脚部を備える自立型のポリエチレンテレフタレート樹脂製ボトルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、炭酸飲料等の陽圧の内容物を入れるポリエチレンテレフタレート樹脂製ボトルとしては、特開平６−２７０９２９号公報に見られるように、下方に半球状に形成された底部に中空の３以上で奇数個の脚部を有するものが知られている。この種のポリエチレンテレフタレート樹脂製ボトルは、その本体底部にベースキャップを装着することなく複数の脚部で自立させることができるので、リサイクルの際の仕分け作業等を軽減することができるものである。
【０００３】
しかしながら、前記ボトルは自立させるために設けられた脚部によって底部の形状が複雑となっている。このため、ブロー成形時の成形歪みが底部に残留し、炭酸飲料等の陽圧の内容物を入れた際にその内圧による応力が前記成形歪みに集中し、内圧が高くなった場合に底部に亀裂等が発生するおそれがある。
【０００４】
しかも、前記ボトルは射出成形により形成されたプリフォームを二軸延伸ブロー成形することによって形成されるが、ブロー成形の後であっても該底部には、射出成形時にプリフォームに形成されたゲート痕跡が残存したままとなっている。このため、前記のような内容物による内圧による底部の変形の影響からゲート痕跡周辺に亀裂が発生しやすい。
【０００５】
そこで、上記公報においては、ゲート痕跡周辺の肉厚を確保してゲート痕跡周辺の強度を高めるために底部の下方に膨出部が設けられており、内圧により底部が変形して膨出部が更に下方に膨出しても、脚部による自立を阻害しないように膨出部の高さ寸法が定められてる。
【０００６】
しかし、前記ボトルの底部に膨出部を設けただけでは、底部に残留する成形歪みが原因となる上記の不都合を回避することはできない。
【０００７】
そこで、前記内容物の内圧によるボトル底部の変形を防止するために、例えば、ボトル底部を加熱して結晶化し密度を上げることが考えられる。しかし、密度を上げ過ぎると、硬度が高くなるためボトル底部の変形を抑制できる反面、脆くなるため内容物が充填されたボトルを落下させた際の衝撃によって底部が割れ易くなる不都合がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
かかる不都合を解消して、本発明は、陽圧の内容物に対する耐内圧性と、落下等に対する耐衝撃性とを共に向上させることができるポリエチレンテレフタレート樹脂製ボトルを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明は、円筒状の胴部と、下方に半球状に膨出して形成されて該胴部の下端を閉塞し、略中央部にゲート痕跡を有する底部と、該底部の周方向に等間隔に該底部の下方に向かって延出された中空の３以上で奇数個の脚部とを備えたポリエチレンテレフタレート樹脂製ボトルにおいて、前記底部中心からボトル最大径の２０％以上５０％以下の同心円面積を有して前記ゲート痕跡を含む範囲内に実質的に未延伸で且つ非晶状態の未延伸部を設け、前記底部中心からボトル最大径の８％以上２０％以下の同心円面積を有して前記ゲート痕跡を含む範囲内に底部の外方に突出する凸形状部を設けたことを特徴とする。
【００１０】
また、前記未延伸部の中央から該未延伸部の少なくとも８０％の同心円面積を有する範囲を実質的に非晶状態としその密度は１．３３６ｇ／cm3 以上１．３４０ｇ／cm3 以下とすることが好ましい。
【００１１】
【作用】
本発明は、ボトル底部に実質的に未延伸で且つ非晶状態の未延伸部を設けることにより該底部を柔軟に形成して落下時の衝撃による割れ等の発生を防止する。未延伸部はボトル最大径の２０％以上５０％以下とし、底部中心からボトル最大径の８％以上２０％以下の同心円面積を有して前記ゲート痕跡を含む範囲内に底部の外方に突出する凸形状部を設ける。これにより、該未延伸部の範囲内にゲート痕跡を位置させ、ボトル底部を柔軟に形成して該底部を比較的変形し易くして、予め凸形状部が内容物の陽圧の方向である底部の外方に突出しているので、ゲート痕跡とその近傍に底部形状に反した急激な変形が発生しない。
【００１２】
ここで、発明者は、未延伸部の面積がボトル最大径の５０％以下であれば、ボトル底部の変形が比較的少なくしかも落下時の衝撃を柔軟に分散して十分な耐衝撃性を得ることができ、未延伸部の面積がボトル最大径の５０％を越えているとボトルの内圧によって過剰に変形し易くなることを知見した。また、前記凸形状部は、ボトル最大径の２０％を越えると、ボトルの内圧が該凸形状部に集中して長時間経過した際に凸形状が外方に過剰に膨出し、ボトル最大径の８％未満であると、前記ゲート痕跡の位置ズレ等に対応することができないことも知見している。更に、未延伸部の面積がボトル最大径の２０％未満であると凸形状部の形成範囲を制限することになるので好ましくない。従って、本発明においては、未延伸部をボトル最大径の２０％以上５０％以下とし、凸形状部をボトル最大径の８％以上２０％以下とした。
【００１３】
また、該未延伸部の密度を１．３３６ｇ／cm3 以上１．３４０ｇ／cm3 以下の実質的に非晶状態とすることにより、落下時の衝撃を柔軟に分散して十分な耐衝撃性を得ることができる。そして、この密度を有する範囲は未延伸部の８０％以上とすることにより、該未延伸部による耐衝撃性を十分に得ることが可能となる。
【００１４】
【実施例】
本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１は本実施例のポリエチレンテレフタレート樹脂製ボトルの正面図、図２は図１に示すポリエチレンテレフタレート樹脂製ボトルの底部の形状を示す平面図、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図、図４は本実施例のポリエチレンテレフタレート樹脂製ボトルのブロー成形方法を示す説明的断面図である。
【００１６】
図１に示す本実施例のポリエチレンテレフタレート樹脂製ボトル（ＰＥＴボトル）１は、炭酸飲料を充填するためのボトルであって、胴部２と、胴部２の下方に設けられた底部３と、胴部２の上方に設けられた口部４とからなっている。
【００１７】
ＰＥＴボトル１において、胴部２はポリエチレンテレフタレート樹脂を二軸延伸することにより形成されており、底部３はその一部に殆ど二軸延伸されない実質的な未延伸であり非晶状態が維持された後述する未延伸部５が形成されている。該未延伸部５の範囲内であり底部３の略中央部には二軸延伸の前工程で形成される後述のプリフォーム６の射出成形時に形成されたゲート痕跡７が残存する。また、口部４は未延伸であり、口部４の外周部にはねじ形成部８が設けられている。
【００１８】
底部３は、胴部２の下方に半球状に膨出しており、更に下方に突出させて設けた複数の脚部９を有している。ＰＥＴボトル１は脚部９により自立性が付与されるようになっている。脚部９は、図２及び図３に示すように、底部３の最下位置となる中心Ｘの周囲に等中心角毎に５か所に形成されている。
【００１９】
また、前記底部３の前記未延伸部５は、底部３の中心ＸからＰＥＴボトル１の最大径の４６％の同心円面積を占める。更に、該未延伸部５の８０％の同心円面積を有する範囲の密度は１．３３７ｇ／cm3 に形成されている。これにより、底部３が柔軟となるので、落下等の衝撃による底部３の割れ等を防止することができる。
【００２０】
そして更に、前記底部３中心からＰＥＴボトル１の最大径の１０％の同心円面積を有する範囲には、底部３の下方に突出する凸形状部１０が形成されている。前記ゲート痕跡７は、凸形状部１０が形成された範囲内に位置されている。これにより、予め凸形状部１０が底部３の下方に突出しているので、ＰＥＴボトル１の内圧により、底部３が内部から更に下方に押されてもゲート痕跡７とその近傍の突出方向が反転されることがないのでゲート痕跡７周辺の割れ等の発生を防止することができる。
【００２１】
本実施例においては、未延伸部５は、底部３の中心ＸからＰＥＴボトル１の最大径の４６％の同心円面積を占めるように形成されているが、ＰＥＴボトル１の最大径の２０％以上５０％以下であればよい。なお、５０％を超える同心円面積が未延伸部５によって占められている場合には、底部３が過剰に柔軟となって底部３に延びが発生するので好ましくなく、２０％未満であると後述の凸形状部１０の形成範囲を制限することになるので好ましくない。また、未延伸部５の少なくとも８０％の同心円面積を有する範囲の密度は１．３３６ｇ／cm3 以上１．３４０ｇ／cm3 以下であればよく、１．３３７ｇ／cm3 以下であることが最も好ましい。なお、１．３４０ｇ／cm3 を超える場合には落下時に割れが発生し易くなるため好ましくない。
【００２２】
また、凸形状部１０は、底部３の中心ＸからＰＥＴボトル１の最大径の８％以上２０％以下の同心円面積を有する範囲に形成されていればよい。なお、８％未満であると、ゲート痕跡７が位置ずれして形成されている場合に凸形状部１０に含むことが困難となり、２０％を超えていると凸形状部１０の形状が大となり過ぎるために脚部９による接地位置よりも下方に膨出してＰＥＴボトル１の自立を妨げるおそれがあるため好ましくない。
【００２３】
本実施例のＰＥＴボトル１は、次のようにして製造することができる。図４に示すように、従来公知の方法により得られたプリフォーム６を１００℃に加熱して、口部４を口部成形部１１で保持した状態で、ＰＥＴボトル１の外部形状に一致する形状の凹部を有するブロー成形金型１２に装着する。ブロー成型金型１２は、胴部成形部１３と底部成形部１４とを備えており、胴部成形部１３の温度は約６０℃に設定され、底部成形部１４の温度は約１０℃に設定されている。次いで、プリフォーム６の内面側に気体を給入してプリフォーム６を膨張させる。これにより、胴部２は二軸延伸され、底部３に脚部９及び凸形状部１０が形成される。このとき、底部３は十分には二軸延伸されず実質的未延伸の状態で形成され、胴部２よりも肉厚の厚い未延伸部５となる。
【００２４】
次に、ブロー成形金型１２の内部で膨張して該金型１２の内壁に接触したＰＥＴボトル１は、底部成形部１４に接触した部分が底部成形部１４によって冷却され、比較的低い温度に保たれる。具体的には、底部成形部１４の設定温度（１０℃）によって底部３成形後の温度が約４５℃とされて結晶化が防止される。なお、底部３成形後の温度は底部成形部１４の設定温度によって調整できるが、未延伸部５を非晶状態とするためには、底部３成形後の温度が５０℃〜６０℃を限度として底部成形部１４の温度を設定する。
【００２５】
これにより、未延伸部５は高温による結晶化は殆ど行われず、密度は１．３３６ｇ／cm3 以上１．３４０ｇ／cm3 以下の実質的に非晶状態とされる。このようにして、ＰＥＴボトル１の底部に非晶状態の未延伸部５を形成することができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上のことから明らかなように、本発明は、ボトル底部に実質的に未延伸で且つ非晶状態の未延伸部を設けることにより該底部を柔軟に形成して落下時の衝撃による割れ等の発生を防止することができる。該未延伸部は、ボトル最大径の２０％以上５０％以下の同心円面積としたことにより内圧の影響によって底部が過剰に変形することを防止しそれによってブロー成形時の残留歪みによる底部の割れ等を防止することができる。
【００２７】
また、ボトル底部が柔軟に形成されていても、前記凸形状部が底部の外方に突出しているので、ゲート痕跡とその近傍に急激な変形が発生せず、ボトルの内圧によるゲート痕跡周辺の割れ等の発生を防止することができる。前記凸形状部は、ボトル最大径の８％以上２０％以下の同心円面積の範囲に設けることにより、凸形状が下方に過剰に膨出することを防止すると共に、ゲート痕跡に位置ズレ等が発生しても確実にゲート痕跡を凸形状部に含ませることができる。
【００２８】
これによって、落下等に対する高い耐衝撃性と陽圧の内容物に対する高い耐内圧性とを両立することができる。
【００２９】
また、前記未延伸部の少なくとも８０％の同心円面積を有する範囲を実質的に非晶状態とし、その具体的な密度を１．３３６ｇ／cm3 以上１．３４０ｇ／cm3 以下とすることにより、落下時の衝撃を柔軟に分散して十分な耐衝撃性を得ることができる。
【００３０】
従って、本発明によれば、陽圧の内容物に対する耐内圧性と、落下等に対する耐衝撃性とを共に向上させることができるポリエチレンテレフタレート樹脂製ボトルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例のポリエチレンテレフタレート樹脂製ボトルの正面図。
【図２】図１のポリエチレンテレフタレート樹脂製ボトルの底部形状を示す平面図。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図。
【図４】本実施例のポリエチレンテレフタレート樹脂製ボトルのブロー成形方法を示す説明的断面図。
【符号の説明】
１…ポリエチレンテレフタレート樹脂製ボトル、２…胴部、３…底部、５…実質的未延伸部、７…ゲート痕跡、９…脚部、１０…凸形状部。
【図１】
0003676426.tif 000002
【図２】
0003676426.tif 000003
【図３】
0003676426.tif 000004
【図４】
0003676426.tif 000005