(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
口部が非結晶であるプリフォームから成形される耐熱性を有するプラスチックボトルに液体が充填された充填体の製造方法であって、
前記プリフォームの胴部を加熱する工程と、
前記プリフォームからアルミニウムによる金型を用いて前記プラスチックボトルをブロ
ー成形する工程と、
前記プラスチックボトルに高温の前記液体を充填する工程と、
前記プラスチックボトルの口部にキャップを装着する工程と、
前記プラスチックボトルの前記口部と前記キャップとを転倒殺菌する工程と、
前記プラスチックボトルを冷却する工程と
を備え、
前記ブロー成形する工程の中で、前記プラスチックボトルに冷却エアを吹き付ける工程
を更に備え、
前記ブロー成形する工程は、高圧エアを吹き出す工程であり、前記ブロー成形する工程の中で、前記プラスチックボトルに前記冷却エアを吹き付ける工程の前記冷却エアの温度を１〜３０℃とし、前記冷却エアの圧力は前記高圧エアの圧力と同程度とし、前記冷却エアの吹き付けの時間は前記高圧エアの１／１０程度であり、前記冷却エアの吹き付けの時間は、０．１秒〜１．５秒又は前記高圧エアの時間の１％〜１０％のいずれかであり、
前記プリフォームの前記胴部を１１５℃以上、１３５℃以下に加熱し、前記金型の胴金
型の温度を９０℃以上、１２０℃以下とし、すべての工程をインライン方式で行うことを特徴とする充填体の製造方法。
【請求項２】
前記ブロー成形する工程と前記プラスチックボトルに冷却エアを吹き付ける工程について、前記ブロー成形における高圧エアを吹き込む工程の内でその終了段階から１〜１０％の時間において冷却エアＣ１の割合を漸増させる工程を更に含む請求項１記載の充填体の製造方法。
【請求項３】
前記プラスチックボトルに内表面に前記冷却エアを吹き付ける工程と同時に、前記プラスチックボトルの胴部の外表面側にも前記冷却エアを吹き付ける工程を更に含む請求項１乃至２のいずれか１項に記載の充填体の製造方法。
【請求項４】
前記胴部の外表面への冷却エアの吹き付けは、前記ブロー成形終了後、次の工程に移動するまでに吹き付けが継続する工程を更に含む請求項１記載の充填体の製造方法。
【請求項５】
前記プラスチックボトルの胴部の壁部における厚さ方向の断面の結晶化度は、壁部の外側＞＝壁部の内側＞壁部の内部であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の充填体の製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の充填体の製造方法において成形されるプラスチ
ックボトルであって、
前記プラスチックボトルの胴部の結晶化度が２５〜３９％であることを特徴とする
プラスチックボトル。
【請求項７】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の充填体の製造方法において成形されるプラスチ
ックボトルであって、
前記プラスチックボトルの胴部の密度が１．３６７〜１．３８０ｇ／ｃｍ３であること
を特徴とするプラスチックボトル。
【請求項８】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の充填体の製造方法において成形されるプラスチ
ックボトルであって、
前記プラスチックボトルの胴部が、１０ｍｍ×５０ｍｍの切り取り片に切り出され、前
記切り取り片の８５℃で、３００ｍｍ／分での引張破壊ひずみが４０％〜６８％であるこ
とを特徴とするプラスチックボトル。
【請求項９】
前記高温の前記液体の温度を７１℃〜９５℃とすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の充填体の製造方法。
【請求項１０】
前記高温の前記液体の温度を８１℃〜９０℃とすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の充填体の製造方法。
【請求項１１】
前記プリフォームから前記プラスチックボトルへの縦延伸倍率は１．８〜４．０とする
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の充填体の製造方法。
【請求項１２】
前記プリフォームから前記プラスチックボトルへの横延伸倍率は１．８〜３．０とする
ことを特徴とする  請求項１乃至４のいずれか１項に記載の充填体の製造方法
【請求項１３】
前記プラスチックボトルを冷却する工程での熱交換液の温度は７０℃以下であることを
特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の充填体の製造方法。
【請求項１４】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の充填体の製造方法において製造される充填体であって、前記充填体の減圧量が１〜１５ｋＰａであることを特徴とする充填体。
【請求項１５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の充填体の製造方法において製造される充填体で
あって、前記キャップは、充填前には非滅菌であることを特徴とする充填体。
【請求項１６】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の充填体の製造方法において成形されるプラスチ
ックボトルであって、前記プラスチックボトルを構成する素材がポリエチレンテレフタレートであることを特徴とするプラスチックボトル。
【請求項１７】
前記プラスチックボトルに冷却エアを吹き付ける工程が省略され、前記胴金型の温度を９０℃以上、１１５℃以下であり、前記プリフォームの前記胴部の温度は、前記胴金型の温度より高いことを特徴とする請求項１項に記載の充填体の製造方法。
【請求項１８】
前記プリフォームの前記胴部の温度と前記胴金型の温度は、前記胴金型の温度が９０℃の時は前記プリフォームの前記胴部の温度は、１１５℃から１３５℃であり、前記胴金型の温度が１１０℃の時は前記プリフォームの前記胴部の温度は、１２５℃から１３５℃である請求項１７に記載の充填体の製造方法。
【請求項１９】
口部が非結晶であるプリフォームから成形される耐熱性を有するプラスチックボトルに液体が充填された充填体の製造装置であって、
前記プリフォームの胴部を加熱する加熱部と、
前記プリフォームからアルミニウムによる金型を用いて前記プラスチックボトルをブロ
ー成形する成形部と、
前記プラスチックボトルに高温の前記液体を充填する充填部と、
前記プラスチックボトルの口部にキャップを装着する装着部と、
前記プラスチックボトルの前記口部と前記キャップとを転倒殺菌する転倒殺菌部と、
前記プラスチックボトルを冷却する冷却部と
を備え、
前記ブロー成形する成形部は、高圧エアと冷却エアを吹き出し装置を備え、前記吹き出し装置は、前記冷却エアの温度を１〜３０℃とし、前記冷却エアの圧力は前記高圧エアの圧力と同程度とし、前記冷却エアの吹き付けの時間は前記高圧エアの１／１０程度であり、前記冷却エアの吹き付けの時間は、０．１秒〜１．５秒又は前記高圧エアの時間の１％〜１０％に調節する装置であり、
前記加熱部は、前記プリフォームの前記胴部を１１５℃以上、１３５℃以下に加熱する
ように構成され、前記成形部は、前記金型の胴金型の温度が９０℃以上、１２０℃以下とされ、すべての装置がインライン方式で構成されることを特徴とする充填体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充填体の製造方法、プラスチックボトル、充填体、及び充填体の製造装置に関し、より詳細には、成形したプラスチックボトルに液体を高温で殺菌処理しながら充填するいわゆるホット充填による充填体の製造方法、プラスチックボトル、充填体、及び充填体の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内容物として飲料等の液体が充填される容器としてプラスチックボトルが多く用いられている。プラスチックボトルの製造には、射出成形機等で、樹脂から試験管状のプリフォームを成形し、ブロー成形機でプリフォームをボトル状に成形する方法が多く用いられている。そして、プラスチックボトルに内容物を充填する方法としては、高温（例えば８５℃）の状態の液体をプラスチックボトルに充填するいわゆるホット充填と、常温（例えば３０℃）の状態の液体を充填するアセプティック充填とがある。
【０００３】
アセプティック充填ではプラスチックボトルに耐熱性を必要としないため、その成形が比較的容易である。このため、アセプティック充填の方式においては、プラスチックボトルのブロー成形機が充填機とインライン化された無菌充填システムが形成されている事例も多い。そして、プラスチックボトルがインラインで成形される場合には無菌充填システムに供給される容器の形態をプラスチックボトルより嵩の小さなプリフォームへと変更することができ、容器の製造元からの輸送効率を大幅に、例えば６倍以上に増やすことが可能となる。したがって、プラスチックボトルのブロー成形機がインライン化されたアセプティック充填による無菌充填システムは、容器の輸送費用の削減や、環境負荷の低減に寄与している。
【０００４】
一方で、アセプティック充填による無菌充填システムに比べて、ボトル購入なのでブロー成形機を導入せず初期費用を抑えることができるホット充填のシステムも多く用いられている。しかしながら、ホット充填による方法では、高温の液体によってプラスチックボトルが変形しないようにプラスチックボトルに耐熱性を付与する処理が必要となり、口部、又は胴部を結晶化させるために製造能力が低く、ボトル毎のコストが高くなる。
【０００５】
特許文献１には、容器成形を行った後、成形された容器を内容物充填工程に直接移送し、内容物を口部非結晶ポリエステル容器に充填し、密封後殺菌時における容器口部温度が、６１℃以上で容器の含水率によって定まるガラス転移温度未満の温度（８０℃以下）となる範囲内で容器殺菌する容器詰め内容物の製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３３１２０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の容器詰め内容物の製造方法によれば、成形された容器を内容物充填工程に直接移送することによって、容器成形から内容物充填までの時間を短縮することにより、容器が外部環境から吸収する湿気の量が減少し、それだけ容器の含水率を低く維持することができるとされている。そして、６１℃以上で容器の含水率によって定まるガラス転移温度未満の温度範囲内の充填温度（６１〜８０℃）により内容物を容器に充填することにより充分な商業的無菌性を得ることができるので、容器のガラス転移温度がこの温度範囲内にある口部非結晶ポリエステル容器を使用することが可能とされている。
【０００８】
一方で、特許文献１には、容器への内容物の充填と、充填後の容器の密封を外環境制御空間内で行うことによって、容器殺菌による無菌性の達成を補完することができ、上記充填温度のみでは達成できない無菌性も達成することができるとも記載されている。すなわち、特許文献１の方法では、６１〜８０℃の充填温度により内容物を容器に充填することによる無菌性が充分でないことを自認している。しかしながら、特許文献１には、８０℃を超える充填温度はボトルの殺菌上不必要であり、エネルギーの浪費である上に、充填温度が８０℃を超えると口部非結晶ＰＥＴ（PolyEthylene Terephthalate：ポリエチレンテレフタレート）ボトルでは充分な耐熱性を得ることが困難となると記載されている。
【０００９】
このように、特許文献１の容器詰め内容物の製造方法は充填温度が、６１〜８０℃の範囲では充填方法としては不充分であるとともに８０℃を超える範囲には対応しておらず、ホット充填としては不完全である。その上、特許文献１には、プラスチックボトルのブロー成形機と、充填機とをインライン化することについての記載が一切なされていない。すなわち、特許文献１には、インライン化によって、加湿による耐熱性低下が少ない状態でプラスチックボトルになることについての記載が一切なされていない。
【００１０】
そこで本発明の目的は、ホット充填に適用可能な耐熱性を有するプラスチックボトル、及び内容物がホット充填された充填体がインラインで作製される充填体の製造方法、プラスチックボトル、充填体、及び充填体の製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、口部が非結晶であるプリフォームから成形される耐熱性を有するプラスチックボトルに液体が充填された充填体の製造方法であって、
前記プリフォームの胴部を加熱する工程と、
前記プリフォームからアルミニウムによる金型を用いて前記プラスチックボトルをブロ
ー成形する工程と、
前記プラスチックボトルに高温の前記液体を充填する工程と、
前記プラスチックボトルの口部にキャップを装着する工程と、
前記プラスチックボトルの前記口部と前記キャップとを転倒殺菌する工程と、
前記プラスチックボトルを冷却する工程と
を備え、
前記ブロー成形する工程の中で、前記プラスチックボトルに冷却エアを吹き付ける工程
を更に備え、
前記ブロー成形する工程は、高圧エアを吹き出す工程であり、前記ブロー成形する工程の中で、前記プラスチックボトルに前記冷却エアを吹き付ける工程の前記冷却エアの温度を１〜３０℃とし、前記冷却エアの圧力は前記高圧エアの圧力と同程度とし、前記冷却エアの吹き付けの時間は前記高圧エアの１／１０程度であり、前記冷却エアの吹き付けの時間は、０．１秒〜１．５秒又は前記高圧エアの時間の１％〜１０％のいずれかであり、
前記プリフォームの前記胴部を１１５℃以上、１３５℃以下に加熱し、前記金型の胴金
型の温度を９０℃以上、１２０℃以下とし、すべての工程をインライン方式で行うことを特徴とする充填体の製造方法で行うことを特徴とする。
【００１２】
前記ブロー成形する工程と前記プラスチックボトルに冷却エアを吹き付ける工程について、前記ブロー成形における高圧エアを吹き込む工程の内でその終了段階から１〜１０％の時間において冷却エアＣ１の割合を漸増させる工程を特徴とする。
【００１３】
前記プラスチックボトルに内表面に前記冷却エアを吹き付ける工程と同時に、前記プラスチックボトルの胴部の外表面側にも前記冷却エアを吹き付ける工程を更に含むことを特徴とする。
【００１４】
前記胴部の外表面への冷却エアの吹き付けは、前記ブロー成形終了後、次の工程に移動するまでに吹き付けが継続する工程を更に含むことを特徴とする。
【００１５】
前記プラスチックボトルの胴部の壁部における厚さ方向の断面の結晶化度は、壁部の外側＞＝壁部の内側＞壁部の内部であることを特徴とする。
【００１６】
前記プラスチックボトルの胴部の結晶化度が２５〜３９％であることを特徴とする。
【００１７】
前記プラスチックボトルの胴部の密度が１．３６７〜１．３８０ｇ／ｃｍ３であること
を特徴とする。
【００１８】
前記プラスチックボトルの胴部が、１０ｍｍ×５０ｍｍの切り取り片に切り出され、前
記切り取り片の８５℃で、３００ｍｍ／分での引張破壊ひずみが４０％〜６８％であるこ
とを特徴とする。
【００１９】
前記高温の前記液体の温度を７１℃〜９５℃とすることを特徴とする。
【００２０】
前記高温の前記液体の温度を８１℃〜９０℃とすることを特徴とする。
【００２１】
前記プリフォームから前記プラスチックボトルへの縦延伸倍率は１．８〜４．０とする
ことを特徴とする。
【００２２】
前記プリフォームから前記プラスチックボトルへの横延伸倍率は１．８〜３．０とする
ことを特徴とする。
【００２３】
前記プラスチックボトルを冷却する工程での熱交換液の温度は７０℃以下であることを
特徴とする。
【００２４】
充填体の製造方法において製造される充填体であって、前記充填体の減圧量が１〜１５ｋＰａであることを特徴とする。
【００２５】
充填体の製造方法において製造される充填体であって、前記キャップは、充填前には非滅菌であることを特徴とする。
【００２６】
充填体の製造方法において成形されるプラスチックボトルであって、前記プラスチックボトルを構成する素材がポリエチレンテレフタレートであることを特徴とするプラスチックボトル。
【００２７】
前記プラスチックボトルに冷却エアを吹き付ける工程が省略されたもので、前記胴金型の温度を９０℃以上、１１５℃以下であり、前記プリフォームの前記胴部の温度は、前記胴金型の温度より高いことを特徴とする。
【００２８】
前記プリフォームの前記胴部の温度と前記胴金型の温度は、前記胴金型の温度が９０℃の時は前記プリフォームの前記胴部の温度は、１１５℃から１３５℃であり、前記胴金型の温度が１１０℃の時は前記プリフォームの前記胴部の温度は、１２５℃から１３５℃であることを特徴とする。
【００２９】
口部が非結晶であるプリフォームから成形される耐熱性を有するプラスチックボトルに液体が充填された充填体の製造装置であって、
前記プリフォームの胴部を加熱する加熱部と、
前記プリフォームからアルミニウムによる金型を用いて前記プラスチックボトルをブロ
ー成形する成形部と、
前記プラスチックボトルに高温の前記液体を充填する充填部と、
前記プラスチックボトルの口部にキャップを装着する装着部と、
前記プラスチックボトルの前記口部と前記キャップとを転倒殺菌する転倒殺菌部と、
前記プラスチックボトルを冷却する冷却部と
を備え、
前記ブロー成形する成形部は、高圧エアと冷却エアを吹き出し装置を備え、前記吹き出し装置は、前記冷却エアの温度を１〜３０℃とし、前記冷却エアの圧力は前記高圧エアの圧力と同程度とし、前記冷却エアの吹き付けの時間は前記高圧エアの１／１０程度であり、前記冷却エアの吹き付けの時間は、０．１秒〜１．５秒又は前記高圧エアの時間の１％〜１０％に調節する装置であり、
前記加熱部は、前記プリフォームの前記胴部を１１５℃以上、１３５℃以下に加熱する
ように構成され、前記成形部は、前記金型の胴金型の温度が９０℃以上、１２０℃以下とされ、すべての装置がインライン方式で構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、口部が非結晶であるプリフォームから成形される耐熱性を有するプラスチックボトルに液体が充填された充填体の製造方法であって、前記プリフォームの胴部を加熱する工程と、
前記プリフォームからアルミニウムによる金型を用いて前記プラスチックボトルをブロ
ー成形する工程と、
前記プラスチックボトルに高温の前記液体を充填する工程と、
前記プラスチックボトルの口部にキャップを装着する工程と、
前記プラスチックボトルの前記口部と前記キャップとを転倒殺菌する工程と、
前記プラスチックボトルを冷却する工程と
を備え、
前記ブロー成形する工程の中で、前記プラスチックボトルに冷却エアを吹き付ける工程
を更に備え、
前記ブロー成形する工程は、高圧エアを吹き出す工程であり、前記ブロー成形する工程の中で、前記プラスチックボトルに前記冷却エアを吹き付ける工程の前記冷却エアの温度を１〜３０℃とし、前記冷却エアの圧力は前記高圧エアの圧力と同程度とし、前記冷却エアの吹き付けの時間は前記高圧エアの１／１０程度であり、前記冷却エアの吹き付けの時間は、０．１秒〜１．５秒又は前記高圧エアの時間の１％〜１０％のいずれかであり、
前記プリフォームの前記胴部を１１５℃以上、１３５℃以下に加熱し、前記金型の胴金
型の温度を９０℃以上、１２０℃以下とし、すべての工程をインライン方式で行うので、
ホット充填に適用可能な耐熱性を有するプラスチックボトル及び内容物がホット充填された充填体がインラインで作製できる。
【００３１】
前記ブロー成形する工程と前記プラスチックボトルに冷却エアを吹き付ける工程について、前記ブロー成形における高圧エアを吹き込む工程の内でその終了段階から１〜１０％の時間において冷却エアＣ１の割合を漸増させる工程により、ブロー成形の度合いを調整できる。
【００３２】
前記プラスチックボトルに内表面に前記冷却エアを吹き付ける工程と同時に、前記プラスチックボトルの胴部の外表面側にも前記冷却エアを吹き付ける工程により冷却を効率的に出来る。
【００３３】
前記胴部の外表面への冷却エアの吹き付けは、前記ブロー成形終了後、次の工程に移動するまでに吹き付けが継続する工程を更に含むと冷却の方法に幅が出来る。
【００３４】
前記プラスチックボトルの胴部の壁部における厚さ方向の断面の結晶化度は、壁部の外側＞＝壁部の内側＞壁部の内部であるので、結晶化度としては十分である。
【００３５】
前記プラスチックボトルの胴部の結晶化度を２５〜３９％とすることが出来る。
【００３６】
前記プラスチックボトルの胴部の密度を１．３６７〜１．３８０ｇ／ｃｍ３とすることが出来る。
【００３７】
前記プラスチックボトルの胴部が、１０ｍｍ×５０ｍｍの切り取り片に切り出され、前記切り取り片の８５℃で、３００ｍｍ／分での引張破壊ひずみが４０％〜６８％とすることが出来る。
【００３８】
前記高温の前記液体の温度を７１℃〜９５℃とすることが出来る。
【００３９】
前記高温の前記液体の温度を８１℃〜９０℃とすることが出来る。
【００４０】
前記プリフォームから前記プラスチックボトルへの縦延伸倍率は１．８〜４．０とするが可能である。
【００４１】
前記プリフォームから前記プラスチックボトルへの横延伸倍率は１．８〜３．０とすることが可能である。
【００４２】
前記プラスチックボトルを冷却する工程での熱交換液の温度は７０℃以下で十分である。
【００４３】
前記充填体の製造方法において製造される充填体であって、前記充填体の減圧量が１〜１５ｋＰａとすることが出来る。
【００４４】
前記充填体の製造方法において製造される充填体であって、前記キャップは、充填前には非滅菌とすることが出来る。
【００４５】
前記充填体の製造方法において成形されるプラスチックボトルであって、前記プラスチックボトルを構成する素材がポリエチレンテレフタレートで構成できる。
【００４６】
前記プラスチックボトルに冷却エアを吹き付ける工程を省略することで、前記胴金型の温度を９０℃以上、１１５℃以下であり、前記プリフォームの前記胴部の温度は、前記胴金型の温度より高いことにより、効率の良いプラスチックボトルを製造できる。
【００４７】
前記プラスチックボトルに冷却エアを吹き付ける工程を省略すること、前記プリフォームの前記胴部の温度と前記胴金型の温度は、前記胴金型の温度が９０℃の時は前記プリフォームの前記胴部の温度は、１１５℃から１３５℃であり、前記胴金型の温度が１１０℃の時は前記プリフォームの前記胴部の温度は、１２５℃から１３５℃とすることが出来る。
【００４８】
関連する発明は、口部が非結晶であるプリフォームから成形される耐熱性を有するプラスチックボトルに液体が充填された充填体の製造装置であって、
前記プリフォームの胴部を加熱する加熱部と、
前記プリフォームからアルミニウムによる金型を用いて前記プラスチックボトルをブロ
ー成形する成形部と、
前記プラスチックボトルに高温の前記液体を充填する充填部と、
前記プラスチックボトルの口部にキャップを装着する装着部と、
前記プラスチックボトルの前記口部と前記キャップとを転倒殺菌する転倒殺菌部と、
前記プラスチックボトルを冷却する冷却部と
を備え、
前記ブロー成形する成形部は、高圧エアと冷却エアを吹き出し装置を備え、前記吹き出し装置は、前記冷却エアの温度を１〜３０℃とし、前記冷却エアの圧力は前記高圧エアの圧力と同程度とし、前記冷却エアの吹き付けの時間は前記高圧エアの１／１０程度であり、前記冷却エアの吹き付けの時間は、０．１秒〜１．５秒又は前記高圧エアの時間の１％〜１０％に調節する装置であり、
前記加熱部は、前記プリフォームの前記胴部を１１５℃以上、１３５℃以下に加熱する
ように構成され、前記成形部は、前記金型の胴金型の温度が９０℃以上、１２０℃以下とされ、すべての装置をインライン方式で行うので、ホット充填に適用可能な耐熱性を有するプラスチックボトル及び内容物がホット充填された充填体がインラインで作製できる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本実施形態に係るプリフォームの一例が示された正面図である。
【図２】本実施形態に係るプラスチックボトルの一例としてのＰＥＴボトルが示された正面図である。
【図３】本実施形態に係る充填体の製造装置が模式的に示された概略図である。
【図４】プリフォームの加熱装置の一例が示された断面図である。
【図５】プリフォームと、ブロー成形後のＰＥＴボトルとが模式的に示された断面図である。
【図６】本実施形態に係る充填体の製造工程の概要が示された流れ図である。
【図７】ＰＥＴボトルへの冷却エアの吹き付けの一例が示された概略図である。
【図８】ＰＥＴボトルの胴部の壁部における厚さ方向の断面と、結晶化度との関係が模式的に例示された概略図である。
【図９】別の実施形態に係る充填体の製造工程の概要が示された流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
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。まず、本実施形態に係る充填体の製造方法において用いられるプリフォーム１（予備成形体）の構成を詳細に説明する。図１は本実施形態に係るプリフォーム１の一例が示された正面図である。なお、以下では、説明の便宜上、プリフォーム１の一端側の開放された側が上を向いた図１の状態におけるプリフォーム１の口部１０を上とする。
【００５１】
本実施形態に係るプリフォーム１は、一端側が開放された有底筒状であって、開放された側の口部１０と、底の側の胴部１５とを備える。口部１０は、その上端に円形の開口部１１を有するとともに外方に突出する環状のサポートリング１２をその下端に有する。
【００５２】
口部１０の外周には、ここでは図示せぬブロー成形機でプリフォーム１がボトル状に成形された後に図示せぬ蓋が取り付けられるためのねじ部１３が設けられる。更に、口部１０は、その外周におけるサポートリング１２と、ねじ部１３との間に外方に突出する環状のカブラ１４を有する。なお、サポートリング１２は、カブラ１４よりも外方に突出する。なお、本実施形態に係る充填体の製造方法において用いられるプリフォーム１では口部１０が非結晶である。すなわち、本実施形態に係る充填体の製造方法では、口部１０の結晶化の工程を省略することができる。
【００５３】
口部１０は、ブロー成形機による成形後もその形状が変化しない。したがって、本実施形態に係るプリフォーム１の口部１０の外径（ねじ谷径Ｄ２に相当）、内径、ねじ山径Ｄ３、及び高さは例えば、飲料用のＰＥＴボトルで標準的に用いられている寸法とされることが好ましい。
【００５４】
口部１０は例えば、ＰＣＯ（Plastic Closure Only）１８１０規格や、ＰＣＯ１８８１規格に対応した寸法とされると良い。より具体的に、口部１０の内径は２１．７４ｍｍ±０．１３ｍｍであることが好ましい。更に、口部１０の外径は２４．９４ｍｍ±０．１３ｍｍであることが好ましい。更に、口部１０の高さは２１．００ｍｍ±０．２５ｍｍ（ＰＣＯ１８１０規格）、及び１７．００ｍｍ±０．２５ｍｍ（ＰＣＯ１８８１規格）のいずれかであることが好ましい。なお、口部１０の高さは、サポートリング１２の下面から口部１０の上端までの距離である。なお、耐熱性を向上させるためにねじ谷径Ｄ２は２４．６０ｍｍ〜２７．２０ｍｍであることが好ましい。
【００５５】
胴部１５は、円筒状であって、ブロー成形の際に、ボトルの形状となるように膨らむ部分である。胴部１５は、口部１０（サポートリング１２の下面）に連接された首部１６と、首部１６に連設された胴中部１７と、胴中部１７に連設された底部１８とを有する。
【００５６】
首部１６は例えば、口部１０の側から胴中部１７の側に向かって縮径する逆円錐台状に構成されている。すなわち、首部１６の上端（サポートリング１２の直下）における胴径より首部１６の下端における胴径は小とされている。更に、首部１６は、ブロー成形性を良好にする観点から、口部１０の側から胴中部１７の側に向かって厚みが増すように構成されていても良い。すなわち、首部１６の上端における肉厚より首部１６の下端における肉厚は大とされていても良い。
【００５７】
胴中部１７の胴径、及び肉厚は上下方向にほとんど変化しない略真円筒形状である。ただし、胴中部１７には、射出成形によるプリフォーム１の作製の際に用いられる金型からの取り出しを容易にするための傾斜である抜き勾配が設けられていても良く、その胴径、及び肉厚が上下方向にわずかに変化していても良い。
【００５８】
底部１８は外方に湾曲した略半球状に構成されている。なお、底部１８は、円錐形状であったり、角に丸みを持った円柱形状であったり、その他の形状であっても良い。底部１８には、プリフォーム１が射出成形によって作製される際の溶融樹脂の流入口（ゲート）において付随的に形成された固化した部分が付着する。図１には、その部分が切り取られた後の形態が示されている。
【００５９】
なお、サポートリング１２の下面から底部１８の下端までの距離が胴部１５の高さＨ１である。更に、胴中部１７における外周面側の直径が胴部１５の外径Ｄ１とされる。胴部１５の高さＨ１は５０ｍｍ〜９０ｍｍであることが好ましい。更に、胴部１５の外径Ｄ１は１６〜２５ｍｍであることが好ましい。
【００６０】
プリフォーム１の材料としては、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンや、エチレン−ビニルアルコール共重合体、植物等を原料としたポリ乳酸等のブロー成形が可能な種々のプラスチックを用いることができる。しかしながら、プリフォーム１は、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、特に、ポリエチレンテレフタレートが主成分とされることが好ましい。なお、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。
【００６１】
プリフォーム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。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。
【００６２】
ポリエチレンテレフタレートは熱可塑性の合成樹脂の中では生産量が最も多い。そして、ポリエチレンテレフタレート樹脂は、耐熱性、耐寒性や、耐薬品性、耐摩耗性に優れる等の種々の特性を有する。更に、ポリエチレンテレフタレート樹脂はその原料に占める石油の割合が他のプラスチックと比べて低く、リサイクルも可能である。このように、ポリエチレンテレフタレートを主成分とする構成によれば、生産量の多い材料を用いることができ、その優れた種々の特性を活用することができる。
【００６３】
ポリエチレンテレフタレートは、エチレングリコール（エタン−１，２−ジオール）と、精製テレフタル酸との縮合重合によって得られる。ポリエチレンテレフタレートの重合触媒として、ゲルマニウム化合物、チタン化合物、及びアルミニウム化合物の少なくとも一つが用いられることが好ましい。これらの触媒が用いられることによって、アンチモン化合物が用いられるよりも、高い透明性を有し、耐熱性に優れた容器を形成することができる。
【００６４】
プリフォーム１は、主原料となるペレット形状のポリエチレンテレフタレートが射出成形されることによって形成されたものである。射出成形には、ホッパドライヤ、ホッパ、加熱シリンダ、スクリュ、金型、冷却機等を備える射出成形装置が用いられる。ペレット形状のポリエチレンテレフタレートが、乾燥、可塑化、射出、及び加圧、並びに冷却の工程を経てプリフォーム１が形成される。
【００６５】
なお、プリフォーム１は多層で構成されていても良い。多層の内の少なくとも１層はバリア層や、酸素吸収層を有する構成であっても良い。バリア層には例えば、ポリアミドや、エチレン−ビニルアルコール共重合体が用いられる。酸素吸収層には、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が用いられる。このようなバリア層や、酸素吸収層によって、酸素透過防止機能を付与することができる。
【００６６】
なお、プリフォーム１が単層で構成される場合においても、酸素除去化合物としての例えばポリアミドがポリエチレンテレフタレートに混合されても良い。このような構成によって、単層であっても、酸素透過防止機能を付与することができる。なお、紫外線遮蔽性等の他の特性についても同様である。
【００６７】
次に、本実施形態に係る充填体の製造方法において形成されるプラスチックボトルの構成を詳細に説明する。図２は本実施形態に係るプラスチックボトルの一例としてのＰＥＴボトル２が示された正面図である。すなわち、プラスチックボトルを構成する素材がポリエチレンテレフタレートである。図２に例示されたＰＥＴボトル２は水平方向の断面視が略正方形の角ボトルである。ＰＥＴボトル２は、口部１０と、肩部２０と、胴部３０と、底部４０とを有する。なお、上述されたように、ＰＥＴボトル２の口部１０の構成はプリフォーム１の口部１０の構成と同様である。そして、ＰＥＴボトル２の口部１０は非結晶である。
【００６８】
肩部２０は、その上側が口部１０のサポートリング１２の下面に連なり、一方で、その下側が胴部３０に連なる。肩部２０は、上方から下方に向かって拡径する略四角錐台の形状を有する。
【００６９】
胴部３０は、互いに同一の形状からなる４つの壁部３１が周（水平）方向に連接して、全体として略正四角筒の形状を有している。壁部３１の各々は、圧力吸収パネル３２や、複数の横溝３３、縦溝３４等を有している。凹凸形状の圧力吸収パネル３２は、ＰＥＴボトル２の内部の圧力が特に、減圧側に変化した際に、自身が変形することによって圧力変化を吸収するとともに、ＰＥＴボトル２の特に、水平方向の荷重に耐える強度である側壁強度を保持する機能を有する。横溝３３も、胴部３０の側壁強度を保持する機能を有する。一方で、縦溝３４は、胴部３０の上下方向の荷重に耐える強度である座屈強度を向上させる機能を有する。
【００７０】
底部４０はその上方が、胴部３０の下方に連なる。底部４０は、底壁４１や、ドーム４２等を有している。略平板環状の底壁４１は、胴部３０に対して垂直方向に延び、ＰＥＴボトル２の接地面となる。ドーム４２は、底壁４１の内周において底壁４１から、ＰＥＴボトル２の内方（上方）へ突出するように構成され、底部４０の強度を向上させる機能を有する。なお、底部４０の構成は、図２の例示に限らず、内容物に対応した形状、例えば放射状にリブが設けられた形状や、いわゆるペタロイド形状であっても良い。
【００７１】
なお、サポートリング１２の下面から底部４０の下端の底壁４１までの距離が胴部３０の高さＨ２である。更に、胴部３０における外周面側の直径がＰＥＴボトル２の胴部３０の外径Ｄ４とされる。
【００７２】
ＰＥＴボトル２の特にサポートリング１２より下の形状は、図２の例示に限らず、プリフォーム１がブロー成形されることによって形成されるものであればどのような形状であっても良い。例えば、本実施形態においては、図２に示された角ボトルが減圧適性の点で好適である。しかしながら、本実施形態において形成されるプラスチックボトルは角ボトルには限定されず、丸ボトルであっても良い。更に、胴部３０の幅が下方に向けて拡開する形状であっても良い。そして、胴部３０に形成される圧力吸収パネル３２や、横溝３３、縦溝３４の形状についても自由に設計することができる。
【００７３】
本実施形態に係るＰＥＴボトル２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。例えば、ＰＥＴボトル２の容積が１００ｍｌ〜２０００ｍｌであっても良い。ＰＥＴボトル２の全高は１００ｍｍ〜３００ｍｍであっても良く、胴部３０の外径Ｄ４は３０ｍｍ〜８０ｍｍであっても良い。
【００７４】
なお、このようにして成形された口部１０と胴部３０とを有するＰＥＴボトル２と、このＰＥＴボトル２に充填される内容物と、内容物の充填されたＰＥＴボトル２を密閉するキャップとによって本実施形態に係る充填体が構成される。
【００７５】
次に、本実施形態に係る充填体の製造装置について詳細に説明する。図３は、本実施形態に係る充填体７０の製造装置１００が模式的に示された概略図である。本実施形態に係る充填体７０の製造装置１００は、プリフォーム１の胴部１５を加熱する加熱部と、プリフォーム１から金型を用いてＰＥＴボトル２をブロー成形する成形部と、ＰＥＴボトル２に高温の液体を充填する充填部と、ＰＥＴボトル２の口部１０にキャップを装着する装着部と、ＰＥＴボトル２の口部１０とキャップとを転倒殺菌する転倒殺菌部と、ＰＥＴボトル２を冷却する冷却部とを備える。そして、本実施形態に係る充填体７０の製造装置１００は、予備成形体であるプリフォーム１からＰＥＴボトル２を成形する装置や、ＰＥＴボトル２に高温の液体を充填する装置等がすべてインライン方式で構成されることを特徴とする。
【００７６】
なお、ここでのインライン方式とは、成形部と、充填部とが連結している（シンクロ）方式でも良く、成形部と、充填部とが離れてＰＥＴボトル２がエア搬送されるセパレート式でも良い。更に、本実施形態に係る充填体７０の製造装置１００においてインライン方式で構成される種々の装置の中にはプリフォーム１を形成する射出成形装置等が含まれていても良い。
【００７７】
ボトル成形機１１０は、加熱部としての加熱装置１１１と、成形部としての二軸延伸ブロー成形装置１１２とを有する。プリフォーム１がボトル状に成形されるにあたってまず、プリフォーム１の加熱が行われる。
【００７８】
図４は、プリフォーム１の加熱装置１１１の一例が示された断面図である。なお、図４は、プリフォーム１の搬送方向に対して垂直方向の断面を示す。
【００７９】
加熱装置１１１は、搬送装置１１３と、ヒータ１１４とを備える。搬送装置１１３は、プリフォーム１の胴部１５を周方向に均等に加熱するために、プリフォーム１の軸を中心に回転させながら搬送するように構成される。ヒータ１１４は、複数の例えばハロゲンランプによって構成され、ブロー成形に適した温度例えば１１５℃〜１３５℃にプリフォーム１の胴部１５を加熱するように構成されている。更に、加熱装置１１１は、ヒータ１１４からの熱をプリフォーム１の胴部１５に反射させるための反射板１１５や、ヒータ１１４からの熱を加熱装置１１１の外方へ逃がさないようにするための遮蔽部材１１６等を備えていても良い。なお、図４の加熱装置１１１では、プリフォーム１は口部１０が下側を向いた状態で搬送、及び加熱されている。
【００８０】
図５は、プリフォーム１と、ブロー成形後のＰＥＴボトル２とが模式的に示された断面図である。二軸延伸ブロー成形装置１１２は、金型１１７と、延伸ロッド１１８と、図示せぬエア供給装置と、これらを制御する制御装置とによって構成される。なお、図５には、下向きのブロー成形方法の二軸延伸ブロー成形装置１１２が例示されているものの、材料が重力の影響を受けにくい上向きのブロー成形方法が用いられても良い。
【００８１】
金型１１７は、形成されるＰＥＴボトル２に対応した形状を有して例えば、胴部３０に対応して半割りで構成される胴金型１１７ａと、底部４０に対応した底金型１１７ｂとを有する。胴金型１１７ａの表面の温度は、例えば９０℃〜１２５℃、好ましくは９０℃〜１２０℃、より好ましくは９０℃〜１１５℃に制御されるように構成されている。一方で、底金型１１７ｂの表面の温度は、５℃〜３０℃に制御されるように構成されている。なお、胴金型１１７ａの表面の温度は、ポリエチレンテレフタレートのガラス転移点（Ｔｇ）を超えている。
【００８２】
金型１１７の表面の温度が１２０℃以下とされることによって、金型１１７の材質として例えば、重量が大きく、取り扱う上での作業負荷の大きなステンレスの焼き入れ焼き戻し鋼や金型用鋼材ではなく、アルミニウムを用いることができる。アルミニウムが用いられることによって、金型１１７の加工が容易となって設計の自由度が上がるとともに、作製費用を抑えることができる。また金型の重量が軽くなるため、金型交換作業が容易となる。
【００８３】
延伸ロッド１１８は金型１１７の内部を伸縮自在に構成される。そして、延伸ロッド１１８は、金型１１７に口部１０の取り付けられたプリフォーム１の胴部１５を縦（軸）方向に延伸するように構成される。エア供給装置からは、圧力、及び温度の調節されたエアＰが吹き出されるように構成される。エアＰは、金型１１７に取り付けられたプリフォーム１の内部に供給されれば良く、延伸ロッド１１８から吹き出されても良く、延伸ロッド１１８とは別の部材から吹き出されても構わない。エアＰは、プリフォーム１の胴部１５を横（径）方向に延伸するように構成される。延伸ロッド１１８から吹き出されるエアＰは、胴部１５の表面温度を下げて急冷させるとともに、耐熱性を向上させる。
【００８４】
図３に示されるように、ホット充填機１２０は、充填部としてのフィラ１２１と、装着部としてのキャッパ１２２とを有する。フィラ１２１は、加温殺菌された高温の液体の内容物例えば飲料５０を高温、例えば７１℃〜９５℃、より好ましくは８１℃〜９０℃でそのまま、ＰＥＴボトル２に注入するように構成されている。装着部としてのキャッパ１２２は、飲料５０の充填されたＰＥＴボトル２の口部１０にキャップ６０を装着するように構成される。なお、ＰＥＴボトル２は、装着されたキャップ６０によって密閉され、充填体７０を構成する。
【００８５】
転倒殺菌部としての転倒殺菌機１３０は、充填体７０を予め定められた時間例えば３０秒９０度以上に傾けて、高温の飲料５０の熱によって、充填体７０の内部特に、ＰＥＴボトル２の口部１０と、キャップ６０とを殺菌するように構成される。なお、殺菌時間は、飲料５０の種類、及び温度に応じて適宜設計される。
【００８６】
冷却部としてのパストライザ１４０は、熱交換液としての複数の温度の水を貯留する例えば４槽の恒温槽と、ノズル等の噴出口とを有する。パストライザ１４０は、高温水例えば７０℃の水を散布して充填体７０を外側から加温殺菌した後に、散布する水の温度を段階的に下げていき、最終段階で、低温水例えば３０℃の水を散布して充填体７０（ＰＥＴボトル２）を冷却するものである。パストライザ１４０による冷却は、充填体７０に充填された飲料５０の風味の変化を防ぐ効果を有する。パストライザ１４０の１槽目に収容される液体の温度は７０℃以下であることが好ましい。７０℃以下で、充填体７０を急冷させることによってＰＥＴボトル２の胴部３０への熱によるダメージを少なくすることができる。
【００８７】
充填体７０の製造装置１００は、これらの装置の後段として、ラベラ、及びケーサ１５０、並びに印字装置、及び検査装置等を有する。ラベラは、充填体７０（ＰＥＴボトル２）にラベルを貼りつけるものである。ケーサは、予め定められた数例えば２４本毎に充填体７０を段ボールに箱詰めするものである。以上に挙げられた装置等が用いられて本実施形態に係る充填体７０が製造される。
【００８８】
次に、本実施形態に係る充填体７０の製造方法について詳細に説明する。図６は、本実施形態に係る充填体７０の製造工程の概要が示された流れ図である。本実施形態は少なくとも、プリフォーム１の胴部１５を加熱する工程と、プリフォーム１から金型１１７を用いてＰＥＴボトル２をブロー成形する工程と、ＰＥＴボトル２に高温の飲料５０を充填する工程と、ＰＥＴボトル２の口部１０にキャップ６０を装着する工程と、ＰＥＴボトル２の口部１０とキャップ６０とを転倒殺菌する工程と、ＰＥＴボトル２を冷却する工程とを備える。そして、本実施形態は、プリフォーム１からのＰＥＴボトル２の成形や、ＰＥＴボトル２への高温の飲料５０の充填等の工程をすべてインライン方式で行うことを特徴とする。以下では、各工程を更に詳細に説明する。
【００８９】
まず、ボトル成形機１１０へのプリフォーム１の供給が行われる（ステップＳ１）。なお、上述されたように、本実施形態に係る充填体７０の製造装置１００にはプリフォーム１を形成する射出成形装置や圧縮成形装置、圧縮射出成形装置等がインライン方式で構成されていても良い。そして、この場合には、ボトル成形機１１０へ供給されるプリフォーム１の射出成形装置での形成がインライン方式で行われる。そして、ボトル成形機１１０へはプリフォーム１がホットパリソン方式や、コールドパリソン方式で、かつインライン方式で供給される。本実施形態に係る充填体７０の製造方法においては口部１０が非結晶のプリフォーム１が用いられても良い。供給されたプリフォーム１は整列された上で搬送される。
【００９０】
次に、プリフォーム１の加熱が行われる（ステップＳ２）。ボトル成形機１１０の加熱装置１１１に搬送されたプリフォーム１の胴部１５は複数のヒータ１１４によって、例えば１１５℃〜１３５℃の温度に加熱される。
【００９１】
加熱されるプリフォーム１の温度が１１５℃未満の場合には耐熱性が不足しており、その後に成形されたＰＥＴボトル２は、高温の内容物を充填するホット充填に対応することができず、いびつに変形する。一方で、加熱されるプリフォーム１の温度が１３５℃を超える場合にはボトル成形前のプリフォーム１は結晶化しすぎてブロー成形ができなくなる。その点で、加熱されるプリフォーム１の温度が１３５℃以下であれば結晶化が多少進むものの、ブロー成形することは可能な状態である。
【００９２】
次に、プリフォーム１の延伸によるＰＥＴボトル２のブロー成形が行われる（ステップＳ３）。加熱されたプリフォーム１は、二軸延伸ブロー成形装置１１２の金型１１７に装着される。本実施形態に係る充填体７０の製造方法においては胴金型１１７ａの表面の温度が９０℃〜１２５℃、好ましくは９０℃〜１２０℃、より好ましくは９０℃〜１１５℃とされる。この範囲の温度とされることによって、ＰＥＴボトル２の外表面、特に胴部３０が結晶化され、耐熱性を有する構成となる。したがって、後の工程において、高温の飲料５０を充填することを可能としたＰＥＴボトル２を作製することができる。胴金型１１７ａの表面の温度が９０℃未満の場合には耐熱性が低くなり、一方で、胴金型１１７ａの表面の温度が１２５℃を超える場合には、ＰＥＴボトル２が胴金型１１７ａに接触した際の初期収縮が大きくなって変形（いわゆるヒケが発生）しやすくなる。
【００９３】
ここで、本実施形態においては、加熱されるプリフォーム１の温度、及び胴金型１１７ａの表面の温度がともに一定水準を上回ることで、その効果が具現される。そして、プリフォーム１の胴部１５の温度は、胴金型１１７ａの表面の温度より高いことがより好ましい。胴部１５の温度が、胴金型１１７ａの表面の温度より高いと上述された初期収縮が起こりにくくなる。
【００９４】
まず、金型１１７に装着されたプリフォーム１の胴部１５が延伸ロッド１１８によって縦方向に延伸される。この際のプリフォーム１からＰＥＴボトル２への縦延伸倍率は１．８〜４．０であることが好ましい。ここで、縦延伸倍率とは、プリフォーム１の胴部１５の高さＨ１（図１参照）に対するＰＥＴボトル２の胴部３０の高さＨ２（図２参照）の比である。非晶部と、結晶部との集合体であるアモルファス構造を有するプリフォーム１の分子は延伸によって配向結晶化がおこり、その結果として、ＰＥＴボトル２の強度、剛性、及び耐熱性が上がる。したがって、後の工程において、高温の飲料５０を充填することを可能としたＰＥＴボトル２を作製することができる。縦延伸倍率が１．８未満の場合にはプリフォーム１の分子の配向性が上がらず、一方で、縦延伸倍率が４．０を超える場合にはＰＥＴボトル２が成形しにくくなる。
【００９５】
更に、エア供給装置から、圧力、及び温度の調節されたエアＰが吹き出されてプリフォーム１の内部に供給される。まず、プリフォーム１の縦方向への延伸とともに供給される例えば５〜１６ｂａｒの低圧エアＰ１によってプリフォーム１の胴部１５が横方向に、胴金型１１７ａに当たらない程度に延伸（プリブロー）される。その後に、プリフォーム１の胴部１５が、例えば２０〜３８ｂａｒの高圧エアＰ２によって横方向に、胴金型１１７ａに当たるまで０．５〜１．５秒程度で延伸される。
【００９６】
この際のプリフォーム１からＰＥＴボトル２への横延伸倍率は１．８〜３．０であることが好ましい。ここで、縦延伸倍率とは、プリフォーム１の胴部１５の外径Ｄ１（図１参照）に対するＰＥＴボトル２の胴部３０の外径Ｄ４（図２参照）の比である。プリフォーム１の分子は横方向の延伸によっても同様に配向結晶化がおこり、その結果として、ＰＥＴボトル２の強度、剛性、及び耐熱性が上がる。したがって、後の工程において、高温の飲料５０を充填することを可能としたＰＥＴボトル２を作製することができる。横延伸倍率が１．８未満の場合にはプリフォーム１の分子の配向性が上がらず、一方で、横延伸倍率が３．０を超える場合にはＰＥＴボトル２が成形しにくくなる。
【００９７】
なお、ＰＥＴボトル２の胴部３０の結晶化が進み過ぎて延伸しにくくならないように、プリフォーム１が金型１１７に装着されてからＰＥＴボトル２の形状に延伸されるまでは予め定められた時間内に収まるように制御される。
【００９８】
本実施形態に係る充填体７０の製造方法において、ブロー成形する工程の中で、ＰＥＴボトル２に冷却エアの吹き付けが更に行われても良い（ステップＳ４）。図７は、ＰＥＴボトル２への冷却エアＣ１の吹き付けの一例が示された概略図である。
【００９９】
二軸延伸ブロー成形装置１１２の金型１１７に二軸延伸ブロー成形されたＰＥＴボトル２が張り付く。そして、延伸ロッド１１８が、金型１１７、及びＰＥＴボトル２の内側に配置される。延伸ロッド１１８には、冷却エア吹き付け部１１９が設けられている。冷却エア吹き付け部１１９は、エア供給装置に連通しており、圧力、及び温度の調節された高圧の冷却エアＣ１が吹き出されるように構成されている。冷却吹き付け部１１９を備えることによって、ＰＥＴボトル２が胴金型１１７ａに接触した際の初期収縮による変形を改善することができる。なお、冷却エアＣ１の圧力は高圧エアＰ２と同じで良く、冷却エアＣ１の吹き付けの時間は高圧エアＰ２の１／１０程度で良い。より詳細には、冷却エアＣ１の吹き付けの時間は、０．１秒〜１．５秒、及び高圧エアＰ２の時間の１％〜１０％のいずれかであることが好ましい。
【０１００】
延伸ロッド１１８には径（横）方向に通気孔が形成されており、ＰＥＴボトル２の胴部３０の内表面に対して略垂直方向に冷却エアＣ１が吹き付けられる。ＰＥＴボトル２の胴部３０は胴金型１１７ａに触れるとすぐに収縮が始まる。そこに、冷却エアＣ１が吹き付けられることによって胴部３０が、胴金型１１７ａの方向に押し付けられてその変形が抑えられるとともに胴部３０に耐熱性が付与される。したがって、ブロー成形されて高温状態のＰＥＴボトル２の胴部３０は冷却エアＣ１が吹き付けられることによって結晶化がより促進される。冷却エアＣ１の温度は、１〜３０℃であることが好ましい。冷却エアＣ１の温度が１℃未満の場合には、胴部３０に温度分布が生じてひずみが発生しやすくなり、一方で、冷却エアＣ１の温度が３０℃を超える場合には、胴部３０が冷却されにくくなって、その耐熱性が落ちる。
【０１０１】
別の方法として、延伸ロッド１１８から吹き出される高圧エアＰ２を段階的に冷却エアＣ１に切り替えるようになされても良い。この方法によっても、ＰＥＴボトル２の胴部３０は結晶化が促進される。ブロー成形における高圧エアＰ２を吹き込む工程の内でその終了段階から例えば１〜１０％の時間において冷却エアＣ１の割合を漸増させるようになされると良い。なお、その時間が１％未満の場合には、この方法による効果が表れにくくなり、時間が１０％を超える場合には、胴部３０の結晶化が促進されにくくなる。
【０１０２】
なお、ＰＥＴボトル２の胴部３０の外表面側にも冷却エアＣ１を吹き付けることが好ましい。こうすることで、ＰＥＴボトル２の胴部３０の外表面側も結晶化が促進される。なお、胴部３０の外表面への冷却エアＣ１の吹き付けは金型１１７が開いてから行われても良く、次の工程に移るまで吹き付けが継続されるようになされても良い。
【０１０３】
このように、ＰＥＴボトル２の胴部３０に冷却エアＣ１が吹き付けられることによって、胴部３０の収縮を効果的に抑えながら胴部３０に耐熱性を付与することができ、更に、胴部３０の表面温度を速やかに下げてＰＥＴボトル２の作製に要する速度を短縮することができる。更に、ＰＥＴボトル２の胴部３０に冷却エアＣ１の吹き付けが行われる場合には胴部３０の収縮を効果的に抑えることができるため、胴金型１１７ａの表面の温度を例えば１２５℃のようにより高く設定することができる。したがって、冷却エアＣ１の吹き付けが行われることによって、結晶化をより促進することができ、より高い温度の耐熱性を有するＰＥＴボトル２を作製することができる。
【０１０４】
ここで、図８は、ＰＥＴボトル２の胴部３０の壁部３１における厚さ方向の断面と、結晶化度との関係が模式的に例示された概略図である。ここで、結晶化度とは、結晶領域部分と、非晶領域部分との和に対する結晶領域部分と定義される。そして、図８には、壁部３１の外側３１ｏが左側に、壁部３１の内側３１ｉが右側に、壁部３１の内部３１ｍがその間に示されている。
【０１０５】
壁部３１の外側３１ｏは胴金型１１７ａが接触することによってその結晶化度が上がる。一方で、壁部３１の内側３１ｉは急冷されることによってその結晶化度が上がる。ＰＥＴボトル２に充填される高温の飲料５０が接触するのは壁部３１の内側３１ｉである。したがって、壁部３１の内側３１ｉの結晶化度を上げることが肝要である。
【０１０６】
胴部３０の結晶化度は図８において、結晶化度分布曲線ｃ１で示されるように、壁部３１の外側３１ｏ＞壁部３１の内側３１ｉ＞壁部３１の内部３１ｍの分布であることが好ましい。更に、胴部３０の結晶化度は、結晶化度分布曲線ｃ２で示されるように、壁部３１の外側３１ｏ＝壁部３１の内側３１ｉ＞壁部３１の内部３１ｍの分布であることがより好ましい。本実施形態では、これらのような分布となるようにＰＥＴボトル２がインラインで作製されることによってホット充填された充填体７０がインラインで作製されることが実現される。
【０１０７】
ＰＥＴボトル２の胴部３０の結晶化度は２５〜３９％であることが好ましい。結晶化度がこの範囲であればプリフォーム１から、耐熱性を有するＰＥＴボトル２を賦形性良く成形することができる。なお、ＰＥＴボトル２の胴部３０の結晶化度は密度から導出することができる。
【０１０８】
本実施形態に係る充填体７０の製造方法によって作製されたＰＥＴボトル２の胴部３０の密度は１．３６７〜１．３８０ｇ／ｃｍ３である。ＰＥＴボトル２の胴部３０の密度は、胴部３０の一部を例えば１ｃｍ四方に切り取った切り取り片を試料として、比重法、例えば密度勾配管法によって測定することができる。インライン方式で構成される製造装置１００で作製された充填体７０におけるＰＥＴボトル２の胴部３０の密度を測定することによって、本実施形態に係る充填体７０の製造方法が用いられたか否かを判定することができる。
【０１０９】
更に、本実施形態に係る充填体７０の製造方法によって作製されたＰＥＴボトル２の胴部３０の引張破壊ひずみは４０％〜６８％である。ＰＥＴボトル２の胴部３０の引張破壊ひずみの計測方法としては、胴部３０の一部を例えば短辺１０ｍｍ×長辺５０ｍｍに切り出された切り取り片が試料とされ、長辺方向に延びる試料の一方が固定された上で８５℃で、３００ｍｍ／分で長辺方向に引っ張られる。そして、ＰＥＴボトル２の胴部３０の引張破壊ひずみは、何％引っ張った際に切れるかを計測することによって調べることができる。インライン方式で構成される製造装置１００で作製された充填体７０におけるＰＥＴボトル２の胴部３０の引張破壊ひずみを計測することによって、本実施形態に係る充填体７０の製造方法が用いられたか否かを判定することができる。なお、ここでは、試料が切れる際に示す最大の荷重が引張強さであり、更に断面積で除された値が引張応力である。
【０１１０】
次に、図６に示されるように、ホット充填機１２０へのＰＥＴボトル２の供給が行われる（ステップＳ５）。本実施形態に係る充填体７０の製造装置１００はインライン方式で構成されているため、成形されたＰＥＴボトル２は速やかに、ホット充填機１２０に供給される。供給されたＰＥＴボトル２は、例えば複数の回転する円板状の搬送ホイールの各々の外周部に取り付けられたグリッパによって順次受け渡しが行われ、フィラ１２１まで運ばれる。なお、ＰＥＴボトル２の成形後、ホット充填機１２０に供給されるまでの時間は１０秒以内であることが好ましい。このように、本実施形態に係る充填体７０の製造方法はインライン方式であるため、ＰＥＴボトル２が加湿による耐熱性の低下が少ない状態で飲料５０の充填に供される。
【０１１１】
一方で、ホット充填機１２０では、ＰＥＴボトル２に充填される飲料５０の加温殺菌が行われる（ステップＳ６）。加温殺菌は、飲料５０の特性、例えば酸性度や水分活性に応じて、１２０℃で４分間や、８５℃で３０分間等といったように所定の温度、及び保持時間に適宜設定されてなされる。
【０１１２】
そして、ホット充填機１２０のフィラ１２１においてＰＥＴボトル２への飲料５０の充填が行われる（ステップＳ７）。フィラ１２１は、加温殺菌された高温の液体の内容物例えば飲料５０を高温、例えば７１℃〜９５℃、より好ましくは８１℃〜９０℃でそのまま、ＰＥＴボトル２に注入する。飲料５０の充填されたＰＥＴボトル２は同様に、グリッパによって順次受け渡しが行われ、キャッパ１２２まで運ばれる。
【０１１３】
本実施形態に係る方法で作製されたＰＥＴボトル２は、ホット充填として広く供されている胴金型１１７ａの温度が１６０℃以上で成形されたようなもの程には耐熱性を有していない。しかしながら、ＰＥＴボトル２は、上述された温度範囲、例えば７１℃〜９５℃、より好ましくは８１℃〜９０℃の高温の飲料５０が充填されるのに充分な耐熱性を有するように作製される。そして、本実施形態に係る充填体７０の製造方法においては、ＰＥＴボトル２が成形された直後の最も耐熱性が維持された時点での飲料５０の充填が行われる方法が用いられる。したがって、本実施形態に係る充填体７０の製造方法によれば、ＰＥＴボトル２に、高温の飲料５０を問題なく充填することができる。
【０１１４】
このように、ＰＥＴボトル２は高温の飲料５０を充填することを可能としている。このため、例えば７１℃〜９５℃、より好ましくは８１℃〜９０℃の高温の飲料５０でＰＥＴボトル２の内面を充分に殺菌することができる。そして、充分な殺菌が行われることによって、充填体７０に飲料５０とともに酸素が封入されても好気性の雑菌が繁殖する危険性が極めて低いため、ＰＥＴボトル２に飲料５０が必ずしも満注充填されなくても構わない。したがって、本実施形態に係る方法によれば、充填が満注であるほど生じやすくなるＰＥＴボトル２の外面における菌の繁殖や、飲料５０が高温であるほど生じやすくなる特に口部１０の熱変形が効果的に防止することができる。
【０１１５】
なお、上述されたように、本実施形態に係る充填体７０の製造方法においては、ＰＥＴボトル２のブロー成形と、ＰＥＴボトル２への飲料５０の充填とがインライン方式で行われるため、ＰＥＴボトル２の耐熱性が高い状態で維持されている。しかしながら、ＰＥＴボトル２の耐熱性をより維持する観点からは、充填体７０の製造装置１００の内で少なくとも、ＰＥＴボトル２のブロー成形が行われてからＰＥＴボトル２への飲料５０の充填が行われるまでの間の領域においては予め定められた湿度以下、好ましくは４０％以下の環境でＰＥＴボトル２が保持されるとなお良い。
【０１１６】
次に、ホット充填機１２０のキャッパ１２２にはキャップ６０の供給が行われる（ステップＳ８）。なお、キャップ６０に対しては、例えば紫外線照射による滅菌が行われても構わないものの、本実施形態に係る充填体７０の製造方法においてはキャップ６０が、飲料５０の充填前には非滅菌であっても良い。なお、キャップ６０が滅菌されることによって、飲料５０の充填温度や、パストライザ１４０の温度を下げることができ、充填体７０の製造の際に必要とされるＰＥＴボトル２の耐熱性を下げることができる。
【０１１７】
そして、キャッパ１２２において、ＰＥＴボトル２へのキャップ６０の装着が行われる（ステップＳ９）。これによって、本実施形態に係る充填体７０が形成される。なお、ここまでの工程は、例えば無菌領域のような清浄度や、温度、湿度等の環境条件について管理が行われている空間において実行されることが好ましい。形成された充填体７０は例えばコンベア等の搬送帯によって転倒殺菌機１３０まで運ばれる。
【０１１８】
次に、転倒殺菌機１３０によって充填体７０の転倒殺菌が行われる（ステップＳ１０）。転倒殺菌機１３０は充填体７０を例えば横倒ししながら搬送する。充填体７０が転倒されることによってキャップ６０や、ＰＥＴボトル２の特に口部１０付近の内面は高温の飲料５０と接触することで殺菌される。
【０１１９】
続いて、パストライザ１４０によって充填体７０の冷却が行われる（ステップＳ１１）。上述されたように、パストライザ１４０の１槽目に収容される液体の温度は７０℃以下であることが好ましい。７０℃以下で、充填体７０を急冷させることによってＰＥＴボトル２の口部１０への熱によるダメージを少なくすることができる。パストライザ１４０によって充填体７０の内部の飲料５０の液温が段階的に下げられていき、最終的には常温となるまで冷却される。
【０１２０】
その後に、ラベラ、及びケーサ１５０によって充填体７０にラベルが貼りつけられた上で段ボールに箱詰めされる。以上の方法によって本実施形態に係る充填体７０が製造される。
【０１２１】
本実施形態に係る充填体７０の製造方法によって作製された充填体７０の減圧量は１〜１５ｋＰａである。充填体７０の減圧量は、圧力計、例えば隔膜（ダイアフラム）式圧力計によって測定することができる。減圧量の測定は、圧力計が備える検出器と連通する穿孔針を充填体７０のヘッドスペースに差し込んで行われる。インライン方式で構成される製造装置１００で作製された充填体７０の減圧量を測定することによって、本実施形態に係る充填体７０の製造方法が用いられたか否かを判定することができる。なお、この際の充填体７０の減圧量には内容物に応じた値が適宜設定される。
【０１２２】
以上に説明が行われた各工程を備えることによって、ホット充填に適用可能な耐熱性を有するＰＥＴボトル２、及び飲料５０がホット充填された充填体７０がインラインで作製される充填体７０の製造方法を提供することができる。
【０１２３】
本実施形態に係る充填体７０の製造方法によれば、予め成形されたプラスチックボトルが内容物の充填装置に供給される方法とは異なり、ＰＥＴボトル２が成形されてから時間をおかずに高温の飲料５０を充填する工程に進むことができる。このため、ＰＥＴボトル２の胴部３０の結晶化度が下がる前に充填が始められ、その耐熱性を低下させずに高温の飲料５０を充填することができる。なお、ボトル成形機１１０（二軸延伸ブロー成形装置１１２）と、ホット充填機１２０（フィラ１２１）との間のＰＥＴボトル２の搬送路を単に接続するよりもこれらの機械を１つの装置として結合することで、その効果はより高まる。
【０１２４】
広く用いられている耐熱ボトルが成形される際には胴金型１１７ａの温度が、例えば１５０℃〜１６５℃のように高く設定されている。胴金型１１７ａの温度が上がると、初期収縮が大きくなって変形が生じたり、金型１１７の材質が限定されて費用が嵩んだり、外部環境、特に気温との温度差が大きくなって耐熱ボトルの耐熱性や形状等の品質のばらつきが大きくなったりする。更に、胴金型１１７ａの温度が上がると、高圧エアＰ２が吹き付けられる時間を増やす必要があり、製造能力が落ちる。これに対し、本実施形態に係る充填体７０の製造方法によれば、広く用いられている耐熱ボトルよりもＰＥＴボトル２の耐熱性が低くても高温の飲料５０を充填することが可能であって胴金型１１７ａの温度を下げることができる。このため、本実施形態に係る充填体７０の製造方法によれば上述された問題が生じることを防止することができる。
【０１２５】
更に、本実施形態に係る充填体７０の製造方法によれば、予め成形されたプラスチックボトルが内容物の充填装置に供給される方法よりも高速でＰＥＴボトル２の成形ができるインライン方式が用いられているため、充填体７０の製造の費用を下げることができる。
【０１２６】
更に、本実施形態に係る充填体７０の製造方法によれば、ＰＥＴボトル２ではなくプリフォーム１が供給される方式が用いられているため、材料の輸送の費用を下げることができる。すなわち、ＰＥＴボトル２がインラインで成形される場合には、充填体７０の製造装置１００に供給される容器の形態をＰＥＴボトル２より嵩の小さなプリフォーム１へと変更することができ、容器の製造元からの輸送本数を大幅に、例えば６倍以上に増やすことが可能となる。したがって、ＰＥＴボトル２のボトル成形機１１０がインライン化された本実施形態に係る充填体７０の製造装置１００、及び製造方法は、容器の輸送費用の削減や、環境負荷の低減に寄与することとなる。
【０１２７】
次に、別の実施形態に係る充填体７０の製造方法について詳細に説明する。図９は、別の実施形態に係る充填体７０の製造工程の概要が示された流れ図である。別の実施形態に係る充填体７０の製造方法は図６に示される製造方法に対し、ＰＥＴボトル２に冷却エアＣ１を吹き付ける工程（ステップＳ４）が省略されることを特徴とする。なお、ここでは、別の実施形態に係る製造方法において、図６に示される製造方法と同様の部分の説明については適宜省略される。
【０１２８】
別の実施形態に係る製造方法では、図６に示される製造方法と同様に、プリフォーム１の延伸によるＰＥＴボトル２のブロー成形が行われる（ステップＳ３）。ただし、別の実施形態に係る充填体７０の製造方法においては胴金型１１７ａの表面の温度が９０℃〜１１５℃とされる。
【０１２９】
ここでも、ステップＳ２において加熱されるプリフォーム１の胴部１５の温度は、胴金型１１７ａの表面の温度より高くされることが好ましい。胴部１５の温度が、胴金型１１７ａの表面の温度より高いと初期収縮が起こりにくくなる。
【０１３０】
そして、図６に示される製造方法と同様に、金型１１７に装着されたプリフォーム１の胴部１５が延伸ロッド１１８によって縦方向に延伸される。更に、縦方向に延伸されたプリフォーム１の胴部１５が高圧エアＰ２によって横方向に、胴金型１１７ａに当たるまで延伸される。
【０１３１】
別の実施形態に係る充填体７０の製造方法では、ブロー成形する工程の中で、ＰＥＴボトル２に冷却エアＣ１の吹き付け（ステップＳ４）が省略される。しかしながら、別の実施形態に係る充填体７０の製造方法においては胴金型１１７ａの表面の温度が９０℃〜１１５℃とされるとともに、加熱されるプリフォーム１の胴部１５の温度は、胴金型１１７ａの表面の温度より高くされる。これによって、プリフォーム１の胴部１５が延伸されて胴金型１１７ａに当たった際の初期収縮が効果的に抑えられる。したがって、別の実施形態に係る充填体７０の製造方法では、ＰＥＴボトル２に冷却エアＣ１を吹き付ける工程（ステップＳ４）が省略されても、ホット充填に適用可能な耐熱性を有するＰＥＴボトル２、及び飲料５０がホット充填された充填体７０を作製することができる。
【０１３２】
なお、ブロー成形が行われたＰＥＴボトル２はホット充填機１２０への供給が行われ（ステップＳ５）、その後は、図６に示される製造方法と同様の工程を経て充填体７０が作製される。
【０１３３】
別の実施形態に係る充填体７０の製造方法は図６に示される製造方法と同様の効果を奏する。
【０１３４】
これに加えて、別の実施形態に係る充填体７０の製造方法では胴金型１１７ａの表面の温度がより低く設定できるため、金型１１７の材質として例えば、ステンレスの焼き入れ焼き戻し鋼や、金型用鋼材ではなくアルミニウムを用いることができる。アルミニウムが用いられることによって、金型１１７の加工が容易となって設計の自由度が上がるとともに、作製費用を抑えることができる。更に、別の実施形態に係る充填体７０の製造方法では冷却エアＣ１の吹き付けを行うための装置を不要とすることができる。したがって、冷却エア吹き付け部１１９を備えていない二軸延伸ブロー成形装置１１２を用いることができ、汎用性を高めることができる。更に、別の実施形態に係る充填体７０の製造方法では、冷却エアＣ１を吹き付ける工程（ステップＳ４）が不要であるため、ＰＥＴボトル２、及び飲料５０がホット充填された充填体７０の作製の速度を向上させることができる。
【０１３５】
以上に説明がなされたように、本実施形態に係る充填体７０の製造方法は、プリフォーム１の胴部１５を加熱する工程と、プリフォーム１から金型１１７を用いてＰＥＴボトル２をブロー成形する工程と、ＰＥＴボトル２に高温の飲料５０を充填する工程と、ＰＥＴボトル２の口部１０にキャップ６０を装着する工程と、ＰＥＴボトル２の口部１０とキャップ６０とを転倒殺菌する工程と、ＰＥＴボトル２を冷却する工程とを備え、ブロー成形する工程の中で、ＰＥＴボトル２に冷却エアＣ１を吹き付ける工程を更に備え、プリフォーム１の胴部１５を１１５℃以上、１３５℃以下に加熱し、金型１１７の胴金型１１７ａの温度を９０℃以上、１２５℃以下とし、すべての工程をインライン方式で行うことを特徴とする。
【０１３６】
そして、本実施形態によれば、ホット充填に適用可能な耐熱性を有するＰＥＴボトル２、及び飲料５０がホット充填された充填体７０がインラインで作製される充填体７０の製造方法、及び製造装置１００を提供することができる。
【実施例】
【０１３７】
以下に、実施例を示して、本開示を更に詳細、かつ具体的に説明する。しかしながら、本開示は、以下の実施例に限定されるものではない。
【０１３８】
＜材料、及び方法＞
［実施例１］
図６に示される本実施形態に係る充填体７０の製造方法によって充填体７０が作製された。すなわち、ＰＥＴボトル２をブロー成形する工程（ステップＳ３）と、ＰＥＴボトル２に高温の飲料５０を充填する工程（ステップＳ７）とがインライン方式で行われる等といった特徴を有している。プリフォーム１は、ポリエチレンテレフタレート製であった。飲料５０には８５℃の水が用いられた。プリフォーム１の胴部１５は１２５℃に加熱され、胴金型１１７ａの表面の温度は１２５℃とされた。ブロー成形する工程（ステップＳ３）には、ＰＥＴボトル２に冷却エアＣ１を吹き付ける工程（ステップＳ４）が含まれた。
【０１３９】
［比較例１］
胴金型１１７ａの表面の温度が７０℃とされた以外は実施例１と同様とされた。
【０１４０】
［比較例２］
プリフォーム１の胴部１５が１１０℃に加熱された以外は実施例１と同様とされた。
【０１４１】
［実施例２］
図９に示される本実施形態に係る充填体７０の製造方法によって充填体７０が作製された。すなわち、ＰＥＴボトル２をブロー成形する工程（ステップＳ３）と、ＰＥＴボトル２に高温の飲料５０を充填する工程（ステップＳ７）とがインライン方式で行われる等といった特徴を有している。プリフォーム１は、ポリエチレンテレフタレート製であった。飲料５０には８５℃の水が用いられた。プリフォーム１の胴部１５は１３５℃に加熱され、胴金型１１７ａの表面の温度は１１０℃とされた。ブロー成形する工程（ステップＳ３）の中でのＰＥＴボトル２に冷却エアＣ１を吹き付ける工程（ステップＳ４）が省略された。
【０１４２】
＜方法＞
（ブロー成形評価）
実施例１、比較例１、比較例２、及び実施例２のＰＥＴボトル２の各々についてブロー成形性の評価がなされた。表１には、ブロー成形によって作製された各ＰＥＴボトル２の目視による成形評価の結果が示され、○：賦形不良なし、×：賦形不良発生、で表記されている。
【０１４３】
（充填試験）
実施例１、比較例１、及び実施例２のＰＥＴボトル２の各々について変形や破損が生じていたか否かが目視によって確認され、表１には、○：変形や破損なし、×：変形や破損発生、で表記されている。
【０１４４】
（総合評価）
上述されたブロー成形評価、及び充填試験に基づいて、実施例１、比較例１、比較例２、及び実施例２のＰＥＴボトル２の各々について総合評価がなされた。表１には、総合評価の結果が示されている。総合評価は、○：良好、×：適性なし、で表記されている。
【０１４５】
【表１】
0006710904.tif 000002
【０１４６】
上述された実施例から以下の点が導き出された。表１に示されたように、実施例１では、ブロー成形性が良好であり、耐熱性を充分に有していたため高温の飲料５０が充填されてもＰＥＴボトル２に変形や破損が生じなかった。比較例１では、ブロー成形性を有していたものの、耐熱性を有しておらず、高温の飲料５０が充填されると、容器が軟化するとともに全体的に膨張して特に底部４０は下方に反転して突出し、冷却後の容器には楕円状の変形や破損が生じた。一方で、比較例２では、ブロー成形されて胴金型１１７ａと接触した際の初期収縮が大きくなってボトルの形状が維持されず、賦形不良が発生した。実施例２では、ブロー成形性が良好であり、耐熱性を充分に有していたため高温の飲料５０が充填されてもＰＥＴボトル２に変形や破損が生じなかった。
【０１４７】
［実施例３］
（物性試験）
実施例１の充填体７０が用いられ、物性の測定が行われた。まず、充填体７０の減圧量が測定された。減圧量の測定には、ダイアフラム式圧力計（株式会社キーエンス製）が用いられた。圧力計の穿孔針がＰＥＴボトル２のキャップ６０の上側から差し込まれ、充填体７０のヘッドスペースの部分について減圧量が測定された。更に、ＰＥＴボトル２の胴部３０の密度が測定された。密度は、胴部３０の一部を１ｃｍ四方に切り取った切り取り片を試料として、密度勾配管法（株式会社島津製作所製）によって測定された。更に、ＰＥＴボトル２の胴部３０の引張破壊ひずみが測定された。引張破壊ひずみは、胴部３０の一部を１０ｍｍ×５０ｍｍに切り取った切り取り片を試料として、引張試験機（株式会社オリエンテック製）によって計測された。
【０１４８】
なお、５００ｍｌ程度のＰＥＴボトル２における胴部３０の厚みは通常では０．２ｍｍ〜０．３ｍｍであり、ここでの試料の厚みは０．２ｍｍであった。厚みはマイクロメータによって測定された。なお、厚みは、質量を測定した上で、密度から換算することもできる。
【０１４９】
それぞれの測定結果は、充填体７０の減圧量が１０ｋＰａであり、胴部３０の密度が１．３７２ｇ／ｃｍ３であり、胴部３０引張破壊ひずみが４８％、引張強さが２７０Ｎ、引張応力が１３５ＭＰａであった。
【０１５０】
［実施例４］
（ブロー成形試験）
プリフォーム１の胴部１５を加熱する工程における加熱温度が５通りに設定され、ＰＥＴボトル２をブロー成形する工程における胴金型１１７ａの温度が５通りに設定され、冷却エアＣ１を吹き付ける工程の有無のそれぞれの条件でＰＥＴボトル２が作製された。すなわち、実施例１、及び実施例２の温度条件が種々変更されてＰＥＴボトル２の作製が行われた。
【０１５１】
まず、ＰＥＴボトル２が空の状態で９０℃の水に１０秒間浸漬され、ＰＥＴボトル２の全高の収縮量が測定された。ＰＥＴボトル２の全高の収縮量が１０％以上のものについては収縮ＮＧと判定された。なお、加熱温度が１４０℃の場合にはプリフォーム１の段階で結晶化が起こり、成形が不可能であった。表２には、ブロー成型試験の結果が示されている。表２で、「●」印は冷却エアＣ１を使用することによって問題が生じなかった場合であり、「○」印は冷却エアＣ１を使用してもしなくても問題が生じなかった場合である。
【０１５２】
【表２】
0006710904.tif 000003
【０１５３】
プリフォーム１の加熱温度が１１０℃の場合、及び胴金型１１７ａの温度が７０℃の場合には、収縮が生じた。プリフォーム１の加熱温度が１１５℃〜１３５℃の範囲、及び胴金型１１７ａの温度が９０℃〜１２５℃の範囲では、冷却エアＣ１を使用することによって問題が生じなかった。更に、上述の範囲では、プリフォーム１の胴部１５の温度が、胴金型１１７ａの温度より高くなるほど、冷却エアＣ１を使用してもしなくても問題が生じなくなる傾向が示された。
【０１５４】
以上の実施例の結果から、本実施形態に係るＰＥＴボトル２は良好なブロー成形性で製造することができるとともに、充分な耐熱性を有しており、したがって、本実施形態に係る充填体７０の製造方法によれば、ホット充填に適用可能な耐熱性を有するＰＥＴボトル２、及び飲料５０がホット充填された充填体７０をインラインで作製することができることが示された。
【産業上の利用可能性】
【０１５５】
本開示は、内容物として液体が充填される種々の充填体７０の製造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や実施例に限定されるものではない。本開示の充填体７０は、内容物に、例えば、水、緑茶、ウーロン茶、紅茶、コーヒー、果汁、清涼飲料等の各種非炭酸飲料、及び炭酸飲料、あるいはしょうゆ、ソース、みりん等の調味料、食用油、酒類を含む食品等、洗剤、シャンプー、化粧品、医薬品、その他を収容した、あらゆる充填体７０に有用であり、容器が耐熱性を有するので、自動販売機や店舗等での加温販売にも適している。
【符号の説明】
【０１５６】
１  プリフォーム
２  ＰＥＴボトル（プラスチックボトル）
１０  口部
１５  プリフォーム１の胴部
３０  ＰＥＴボトル２の胴部
５０  飲料（液体）
６０  キャップ
７０  充填体
１００  製造装置
１１０  ボトル成形機
１１１  加熱装置（加熱部）
１１２  二軸延伸ブロー成形装置（成形部）
１１７ａ  胴金型
１２０  ホット充填機
１２１  フィラ（充填部）
１２２  キャッパ（装着部）
１３０  転倒殺菌機（転倒殺菌部）
１４０  パストライザ（冷却部）
Ｃ１  冷却エア
Ｄ１  プリフォーム１の外径
Ｄ４  ＰＥＴボトル２の外径
Ｈ１  プリフォーム１の胴部１５の高さ
Ｈ２  ＰＥＴボトル２の胴部３０の高さ
【図１】
0006710904.tif 000004
【図２】
0006710904.tif 000005
【図３】
0006710904.tif 000006
【図４】
0006710904.tif 000007
【図５】
0006710904.tif 000008
【図６】
0006710904.tif 000009
【図７】
0006710904.tif 000010
【図８】
0006710904.tif 000011
【図９】
0006710904.tif 000012