(57)【要約】【課題】胴部の変形を防止することができ、しかも優れたガスバリア性を備える炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器を提供する。【解決手段】口部３と、口部３から下方に向けて拡径する首部４と、首部４に接続する円筒状の胴部５と、胴部５に接続して接地部を構成する底部６とからなり、少なくとも内面側にプラズマＣＶＤ法により形成されたガスバリア性被膜を備える。胴部５に周方向に延在するリブ１０を備える。リブ１０は胴部５の表面に対し０°より大きく、２０°より小さい角度で胴部５内方に膨出して形成され、底部に平面部３２を備えている。前記ガスバリア性被膜は、炭素を主要構成元素とするアモルファスカーボン被膜または酸化珪素含有被膜である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
口部と、該口部に接続し該口部から下方に向けて拡径する首部と、該首部に接続する円筒状の胴部と、該胴部に接続して接地部を構成する底部とからなり、少なくとも内面側にプラズマＣＶＤ法により形成されたガスバリア性被膜を備える炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器であって、
該胴部に周方向に延在するリブを備え、該リブは該胴部の表面に対し０°より大きく、２０°より小さい角度で該胴部内方に膨出して形成され、底部に平面部を備えていることを特徴とする炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器。
【請求項２】
前記ガスバリア性被膜は、炭素を主要構成元素とするアモルファスカーボン被膜であることを特徴とする請求項１記載の炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器。
【請求項３】
前記ガスバリア性被膜は、酸化珪素含有被膜であることを特徴とする請求項１記載の炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭酸飲料の容器として用いられる合成樹脂製耐圧容器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂からなるプリフォームを二軸延伸ブロー成形してなる合成樹脂製容器が知られている。前記合成樹脂製容器は、機械的強度、透明性等に優れ、また、ガラス容器に比して割れにくく軽量であるので各種飲料容器等に賞用され、炭酸飲料用容器としても用いられている。
【０００３】
しかし、前記合成樹脂製容器は、金属容器やガラス容器に比べてガスバリア性が低く、酸素、炭酸ガス等の気体を透過しやすい。このため、炭酸飲料用容器として使用した場合に、炭酸ガスが容器内から容器外に透過して内容物に含まれるガスボリュームが低減したり、容器外から容器内に透過する酸素により内容物の風味が変化する等の問題がある。
【０００４】
そこで、ガスバリア性を改良するために、内面に炭素を主要構成元素とするアモルファスカーボン被膜または酸化珪素含有被膜等を形成した合成樹脂製容器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。前記被膜は、例えば、中空の処理室に前記合成樹脂製容器を配置し、該合成樹脂製容器口部から該合成樹脂製容器内部に原料ガス導入管を挿入して、該処理室及び合成樹脂製容器内部を真空に排気した後、原料ガスを供給すると共に高周波またはマイクロ波電圧を印加することによってプラズマを発生させる方法（プラズマＣＶＤ法）により形成することができる。
【０００５】
ところが、前記処理室に前記合成樹脂製容器を配置し、該処理室及び合成樹脂製容器内部を真空に排気すると、該合成樹脂製容器の内部が外部より低圧になり、該合成樹脂製容器の胴部が内方に陥入する変形を生じることがあるという問題がある。
【０００６】
また、炭酸飲料を充填した前記合成樹脂製容器は、室温で保管したときに、内圧が上昇して該合成樹脂製容器の胴部が外方に膨らむという問題がある。前記合成樹脂製容器の胴部が外方に膨らむと、カートンケースからの取出が困難になり、無理に引き出すとラベル等が破損して商品価値を損なうことになる。また、胴部が外方に膨らんだ前記合成樹脂製容器は、胴部の直径が不揃いになり、陳列棚で整列させることが難しい。
【０００７】
前記合成樹脂製容器の胴部の変形は、前記ブロー成形の結果として、該胴部が該合成樹脂製容器の他の部分に比較して肉薄になっているためと考えられる。従って、前記合成樹脂製容器全体を肉厚にすれば前記胴部の変形を避けることができると考えられるが、前記合成樹脂製容器全体を肉厚にするには、所要の樹脂量を多くしなければならず、コストの増大が避けられない。
【０００８】
そこで、前記合成樹脂製容器の胴部の変形を防止するために、該胴部に周方向に延在するリブを形成することが考えられる。しかしながら、前記胴部に前記リブを形成した合成樹脂製容器に、前記プラズマＣＶＤ法により前記被膜を形成したときに、前記リブの形状によっては十分なガスバリア性が得られないことがあるという不都合がある。
【特許文献１】特開２００３−１４６３３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、かかる不都合を解消して、胴部の変形を防止することができ、しかも優れたガスバリア性を備える炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる目的を達成するために、本発明は、口部と、該口部に接続し該口部から下方に向けて拡径する首部と、該首部に接続する円筒状の胴部と、該胴部に接続して接地部を構成する底部とからなり、少なくとも内面側にプラズマＣＶＤ法により形成されたガスバリア性被膜を備える炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器であって、該胴部に周方向に延在するリブを備え、該リブは該胴部の表面に対し０°より大きく、２０°より小さい角度で該胴部内方に嵌入して形成され、底部に平面部を備えていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器は、前記リブを備えていることにより、プラズマＣＶＤ法により前記ガスバリア性被膜を形成する際に、該合成樹脂製容器の内部が外部より低圧になっても、前記胴部が内方に陥入する変形を防止することができる。また、本発明の炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器は、前記リブを備えていることにより、室温で保管中に内圧が上昇しても、前記胴部が外方に膨らむ変形を防止することができる。
【００１２】
しかも、本発明の炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器によれば、前記リブが前記胴部の表面に対し０°より大きく、２０°より小さい角度で該胴部内方に嵌入して形成され、底部に平面部を備えていることにより、前記ガスバリア性被膜のガスバリア性の低下を抑制することができる。
【００１３】
前記リブは、底部に平面部を備えていないときには、前記変形を防止する効果を得ることができない。また、前記胴部内方に嵌入する角度が、前記胴部の表面に対して０°では、前記リブ自体を形成することができず、前記変形を防止する効果を得ることができない。一方、前記胴部内方に嵌入する角度が、前記胴部の表面に対して２０°を超えると、炭酸飲料を充填して保管している間に前記ガスバリア性被膜のガス透過率が大になり、十分なガスバリア性を保持することができない。
【００１４】
前記リブは、前記胴部の表面に対し好ましくは１〜２０°の範囲の角度で、より好ましくは２〜１９°の範囲の角度で該胴部内方に嵌入して形成されている。前記リブは、前記胴部内方に嵌入する角度が、前記胴部の表面に対して１°未満では微少な変形が発生することがあり、２〜１９°の範囲とすることにより前記変形を確実に防止することができる。
【００１５】
前記ガスバリア性被膜は、前記プラズマＣＶＤ法により形成されるものであれば、炭素を主要構成元素とするアモルファスカーボン被膜であってもよく、酸化珪素含有被膜であってもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。図１は本実施形態の炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器の一部を破断してその構成を示す説明的断面図、図２は本実施形態の炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器にガスバリア性被膜を形成する装置を示す説明的断面図であり、図３は図１の要部拡大断面図である。また、図４は、本実施形態の炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器の酸素透過性の変化を示すグラフである。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態の炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１は、外周部に雄ねじ部２を備える口部３と、口部３から下方に向けて次第に拡径するほぼ円錐台状の首部４と、首部４に接続する円筒状の胴部５と、胴部５に接続して接地部を構成する底部６とからなる。炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１は、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂からなるプリフォームが二軸延伸ブロー成形されて形成されているペットボトルであり、底部６に外方に突出した半球形状部７を備え、炭酸飲料による内圧が炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１の内面側に均等にかかるようにされている。この場合、炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１は、半球形状部７によっては自立性が得られないので、半球形状部７から下方に膨出する脚部８を設け、脚部８により自立させるようになっている。
【００１８】
炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１の胴部５には、シュリンクラベル等を保持するための段差部９ａ，９ｂが設けられており、段差部９ａ，９ｂ間に周方向に延在するリブ１０が３本設けられている。
【００１９】
また、炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１は、内面側に図示しないガスバリア性被膜を備え、充填された炭酸飲料に含まれる炭酸ガスが容器外に揮散したり、空気中の酸素が容器内に透過して該炭酸飲料の風味を変化させたりしないようにされている。
【００２０】
前記ガスバリア性被膜は、例えば、図２に示すプラズマＣＶＤ装置１１を用いて形成することができる。図２において、プラズマＣＶＤ装置１１は、パイレックス（登録商標）ガラスで形成された側壁１２と、昇降自在の底板１３とにより画成された処理室１４を備え、側壁１２に臨む位置にマイクロ波発生装置１５を備えている。処理室１４の上方には、側壁１６と上壁１７とにより画成された排気室１８が備えられ、処理室１４との間には隔壁１９が設けられている。
【００２１】
底板１３は、その上に炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１を載置して上昇移動することにより、炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１を処理室１４内に収納する。このようにして収納された炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１は、口部保持具２１を介して容器内部が隔壁１９に設けられた排気孔２２と連通するように配置される。口部保持具２１は上部突出部２３が排気孔２２に気密に挿入され、口部保持部２４が炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１の口部３に所定の間隔を存して挿入される。
【００２２】
処理室１４と排気室１８とは隔壁１９に設けられた通気口２５のバルブ２６を介して連通しており、排気室１８の側壁１６に形成された開口２７は図示しない真空装置に接続されている。排気室１８の上壁１７にはシール２８を介して、ガス状の出発原料（以下、原料ガスと略記する）を供給するガス導入管２９が支持されており、ガス導入管２９は上壁１７と口部保持具２１とを貫通して、炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１内に挿入される。尚、ガス導入管２９と口部保持具２１の内周面との間には間隙がある。
【００２３】
図２示のプラズマＣＶＤ装置１１では、まず、炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１を載置した底板１３を上昇移動せしめ、処理室１４内に炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１を収納する。次に、図示しない真空装置を作動して、排気室１８内を排気し、これにより通気口２５を介して処理室１４の内部を減圧する。同時に、排気孔２２に挿入されたガス導入管２９と口部保持具２１の内周面との間隙を介して、炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１の内部を１〜５０Ｐａの真空度に減圧する。
【００２４】
次に、ガス導入管２９から炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１内に、前記原料ガスを供給する。プラズマＣＶＤ装置１１では、前記原料ガスを連続的に供給すると共に、前記真空装置により連続的に排気し、処理室１４と炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１との内部を前記真空度に保持する。
【００２５】
このとき、処理室１４の内部と、炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１の内部とでは、差圧が生じており、炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１の内部の方が圧が低くなっている。しかし、炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１は胴部５に前記リブ１０を備えているので、前記差圧により胴部５が炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１の内部に陥入する変形を防止することができる。
【００２６】
前記原料ガスとしては、アセチレン、エチレン、プロピレン等の脂肪族不飽和炭化水素化合物、メタン、エタン、プロパン等の脂肪族飽和炭化水素化合物、シクロヘキサン等の脂環式炭化水素化合物、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素化合物等の炭素含有化合物または有機珪素化合物を用いることができる。前記原料ガスは、単独で用いても、必要に応じて２種以上混合して用いてもよく、被膜改質剤として少量の水素等の被膜形成性化合物を併用してもよい。また、前記原料ガスは、アルゴン、ヘリウム等の希ガスで希釈して用いるようにしてもよい。
【００２７】
そして、前記原料ガスが供給されている間、マイクロ波発生装置１５を作動して、例えば周波数２．４５ＧＨｚ、出力１５０〜６００Ｗのマイクロ波を、０．２〜２．０秒間、好ましくは０．４〜１．５秒間照射することにより、前記原料ガスを電磁励起して炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１内にプラズマを発生せしめ、炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１の内面にガスバリア性被膜（図示せず）を形成する。
【００２８】
前記ガスバリア性被膜は、前記原料ガスとして炭素含有化合物を用いるときには、炭素を主要構成元素とするアモルファスカーボン被膜が形成される。一方、前記原料ガスとして有機珪素化合物を用いるときには、酸化珪素含有被膜が形成される。
【００２９】
前述のようにして前記ガスバリア性被膜が形成された炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１は、ビール、発泡酒等の炭酸飲料が充填された後、別途製造されたプラスチックキャップ（図示せず）が口部３に螺着されて保管される。炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１は、胴部５に前記リブ１０を備えているので、室温で保管中に前記炭酸飲料により内圧が上昇しても、胴部５が外方に膨らむ変形を防止することができる。
【００３０】
このとき、リブ１０は、図３に示すように、胴部５の表面から胴部５の内方に膨出する斜面部３１，３１と、斜面部３１，３１の底部に形成された平面部３２とから構成されている。そして、斜面部３１，３１は、胴部５の表面に対する角度θが０°より大きく、２０°より小さい角度、例えば８°とされている。
【００３１】
炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１は、胴部５に前記構成のリブ１０を備えているので、前記保管中にも前記ガスバリア性被膜の性能の低下を抑制することができ、ガス透過率を低いレベルに維持することができる。
【００３２】
次に、本発明の参考例、実施例、比較例を示す。
〔参考例〕
本参考例では、ポリエチレンテレフタレート樹脂５９ｇからなるプリフォームを二軸延伸ブロー成形することにより、図１に示す形状の炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１（内容積１５５０ｍｌ）を製造した。次に、図２に示すプラズマＣＶＤ装置１１を用いて、該炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１の内面側に、炭素を主要構成元素とするアモルファスカーボン被膜を形成した。炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１の胴部５に形成されたリブ１０において、胴部５の表面に対する斜面部３１の角度θは８°であり、胴部５の表面に対する平面部３２の深さｄは０．２ｍｍとなっている。
【００３３】
次に、ガスバリア性の指標としての酸素透過率を、未処理の炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１と、前記アモルファスカーボン被膜を形成した炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１とについて測定したところ、前記アモルファスカーボン被膜を形成した炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１の酸素透過率を１としたときに、未処理の炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１の酸素透過率は２１．９であった。結果を表１、図４に示す。
【００３４】
次に、炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１に対して殺菌試験を行った。前記殺菌試験は、まず、１リットルの水に、０℃、１気圧の炭酸ガス３リットルを溶解した水溶液１５００ｇを前記アモルファスカーボン被膜を形成した炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１に充填し、別途製造されたプラスチックキャップを口部３に螺着して、供試サンプルの炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１を作成した。次に、前記供試サンプルの炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１を５０℃のウォーターバスに浸漬し、内容液の液温が２５°になったことを確認した後、取り出した。
【００３５】
前記殺菌試験を行った炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１の酸素透過率を測定したところ、前記アモルファスカーボン被膜を形成した炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１の酸素透過率を１としたときに、該殺菌試験を行った炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１の酸素透過率は０．９であった。前記殺菌試験を熱処理Ａとして、結果を表１、図４に示す。
【００３６】
次に、炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１に対してヒートサイクル試験を行った。前記ヒートサイクル試験は、まず、前記殺菌試験と全く同一にして供試サンプルの炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１を作成した。次に、前記供試サンプルの炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１を５０℃のオーブン中に９時間保持した後、室温で１５時間放置する処理を２回繰り返した。
【００３７】
前記ヒートサイクル試験を行った炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１の酸素透過率を測定したところ、前記アモルファスカーボン被膜を形成した炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１の酸素透過率を１としたときに、該ヒートサイクル試験を行った炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１の酸素透過率は３．５であった。前記ヒートサイクル試験を熱処理Ｂとして、結果を表１、図４に示す。
【００３８】
尚、前記熱処理Ａ，Ｂは、炭酸飲料を充填した炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１を保管中に、内圧が上昇する状況をより過酷な状況で再現するものである。
【実施例】
【００３９】
本実施例では、ポリエチレンテレフタレート樹脂４９ｇからなるプリフォームを二軸延伸ブロー成形した以外は、前記参考例と全く同一にして、炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１を製造し、該炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１の内面側に炭素を主要構成元素とするアモルファスカーボン被膜を形成した。
【００４０】
次に、ガスバリア性の指標としての酸素透過率を、未処理の炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１と、前記アモルファスカーボン被膜を形成した炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１とについて測定したところ、前記アモルファスカーボン被膜を形成した炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１の酸素透過率を１としたときに、未処理の炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１の酸素透過率は２２．０であった。結果を表１、図４に示す。
【００４１】
次に、炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１に対して、前記参考例と全く同一にして殺菌試験を行った。前記殺菌試験を行った炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１の酸素透過率を測定したところ、前記アモルファスカーボン被膜を形成した炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１の酸素透過率を１としたときに、該殺菌試験を行った炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１の酸素透過率は１．２であった。前記殺菌試験を熱処理Ａとして、結果を表１、図４に示す。
【００４２】
次に、炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１に対して、前記参考例と全く同一にしてヒートサイクル試験を行った。前記ヒートサイクル試験を行った炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１の酸素透過率を測定したところ、前記アモルファスカーボン被膜を形成した炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１の酸素透過率を１としたときに、該ヒートサイクル試験を行った炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１の酸素透過率は４．５であった。前記ヒートサイクル試験を熱処理Ｂとして、結果を表１、図４に示す。
〔比較例〕
本比較例では、ポリエチレンテレフタレート樹脂４９ｇからなるプリフォームを二軸延伸ブロー成形し、リブ１０において、胴部５の表面に対する斜面部３１の角度θを３０°とし、胴部５の表面に対する平面部３２の深さｄを１．０ｍｍとした以外は、前記参考例と全く同一にして、炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１を製造し、該炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１の内面側に炭素を主要構成元素とするアモルファスカーボン被膜を形成した。
【００４３】
次に、ガスバリア性の指標としての酸素透過率を、未処理の炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１と、前記アモルファスカーボン被膜を形成した炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１とについて測定したところ、前記アモルファスカーボン被膜を形成した炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１の酸素透過率を１としたときに、未処理の炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１の酸素透過率は３４．５であった。結果を表１、図４に示す。
【００４４】
次に、炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１に対して、前記参考例と全く同一にして殺菌試験を行った。前記殺菌試験を行った炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１の酸素透過率を測定したところ、前記アモルファスカーボン被膜を形成した炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１の酸素透過率を１としたときに、該殺菌試験を行った炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１の酸素透過率は２．２であった。前記殺菌試験を熱処理Ａとして、結果を表１、図４に示す。
【００４５】
次に、炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１に対して、前記参考例と全く同一にしてヒートサイクル試験を行った。前記ヒートサイクル試験を行った炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１の酸素透過率を測定したところ、前記アモルファスカーボン被膜を形成した炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１の酸素透過率を１としたときに、該ヒートサイクル試験を行った炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器１の酸素透過率は１０．１であった。前記ヒートサイクル試験を熱処理Ｂとして、結果を表１、図４に示す。
【００４６】
【表１】
2005313971.tif 000003
表１、図４から、リブ１０において胴部５の表面に対する斜面部３１の角度θを８°としたときには、樹脂量が４９ｇと少ない場合（実施例）でも、樹脂量が５９ｇの場合（参考例）とほぼ同等のガスバリア性を得ることができ、胴部５の表面に対する斜面部３１の角度θを３０°とした場合（比較例）に対して格段に優れたガスバリア性を得ることができることが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器の一部を破断してその構成を示す説明的断面図。
【図２】本発明の炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器にガスバリア性被膜を形成する装置を示す説明的断面図。
【図３】図１の要部拡大断面図。
【図４】本発明の炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器の酸素透過性の変化を示すグラフ。
【符号の説明】
【００４８】
１…炭酸飲料用合成樹脂製耐圧容器、  ３…口部、  ４…首部、  ５…胴部、  ６…底部、  １０…リブ。
【図１】
2005313971.tif 000004
【図２】
2005313971.tif 000005
【図３】
2005313971.tif 000006
【図４】
2005313971.tif 000007