プラスチックボトル及び分割金型
【課題】底面の設置面積が広く、且つ金型からの抜けの良いプラスチックボトル及びその製造方法を提供する。
【解決手段】分割金型を用いて成形されるプラスチックボトルにおいて、底面のピンチオフ下部に少なくとも２以上の異なる曲率半径Ｒを有する。
【解決手段】分割金型を用いて成形されるプラスチックボトルにおいて、底面のピンチオフ下部に少なくとも２以上の異なる曲率半径Ｒを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱伝導性に優れ、薬剤の凍結乾燥に好適に用いられるプラスチックボトル及び分割金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
凍結乾燥薬剤は、バイアル内に凍結乾燥用の薬液を除菌フィルタを通して無菌室或いはクリーンルームで無菌的に充填し、これを凍結乾燥器内で容器底部から熱を伝導させて容器を冷却することで凍結処理し、バイアルを半打栓状態にして減圧乾燥して乾燥後に完全打栓をして凍結乾燥薬剤入りバイアルを得ている。
【０００３】
ここで凍結乾燥について詳細に説明する。図１０は、凍結乾燥機の模式図である。凍結乾燥機５０は、凍結乾燥庫（真空室）５１と冷却加熱装置５２と排気装置５３と冷却装置５４と真空ポンプ５５とで構成されている。凍結乾燥庫５１は、凍結乾燥する容器５６を載せて冷却加熱するための冷却加熱棚５７を備えている。また排気装置５３は、昇華してくる水蒸気を付着凝固するコールドトラップ５８を備えている。
【０００４】
次に凍結乾燥機５０を用いた薬剤の凍結乾燥工程について説明する。まず予備凍結で薬液をよく凍らせる（例えば医薬品などの場合は−４０度程度まで冷却する）。次に、一次乾燥として昇華乾燥を行う。これは凍結した薬液を真空中で乾燥する工程である。ここではゆっくりした速度で昇華が進んでいく。最後に、二次乾燥として結合水の除去を行う。これは氷として水を昇華させた後、乾燥の仕上げとして結合水を除去する工程である。ここでは薬剤の許容温度まで加熱し、真空を良くして薬剤の乾燥度を高める。以上が凍結乾燥の基本的な工程であり、容器は冷却加熱棚５７から熱伝導率の高い底部の接触面を介して熱を奪われるため、容器の接触面積が重要となる。
【０００５】
従来からの凍結乾燥ラインを使用するための薬液を凍結乾燥するための底部平面容器としては、例えば特許文献１には、栓体が半打栓可能に取り付けられる開口部が形成された上部半体と、上記薬液が貯留されて凍結乾燥される下部半体とが分離可能に設けられている凍結乾燥用容器について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−３２８２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような抗生物質、蛋白質製剤等の凍結乾燥薬剤を収容する容器として、従来はガラス製のバイアル容器やアンプル容器が用いられていたが、近年では安価で廃棄が容易な樹脂製容器への代替が所望されている。このとき、特許文献１のように上下別体で成形する方法では、製造コストが高いために、樹脂の一体成形による容器が所望されている。
【０００８】
ところが、分割金型を用いた一体成形により得られるプラスチックボトルを凍結乾燥用容器として利用した場合は、ピンチオフの関係から容器の底部を平面にすることが困難であるために凍結乾燥のための底部の接触面が小さく、凍結乾燥できないという問題があった。すなわち、ブロー成形等の金型を用いた押出成形の場合には、押出したパリソンを金型のピンチオフ部で挟み、上記ピンチオフ部を圧迫して溶着した後、型開き時にアンダーカット部が抜けるようにしなければならないために、ピンチオフ周辺を容器内部に窪ませた形状にしなければならず、必然的に接地面積が小さくなってしまう。
【０００９】
すなわち、図１１及び図１２に示すように、従来のブロー成形ボトルは、ピンチオフ３３を容器外側に向けて出っ張らせなければならないために、ボトル底面の形状３８が容器内部に凹ませている。さらに凹みの形状がボトル底面の中央部に形成されるピンチオフ３３から外周方向に向かって緩やかな曲率半径Ｒ（カーブ３８）がついた形状であるために底面の接地部分が外周部分３９だけであり接地面積が小さく、底面から冷却する凍結乾燥ラインでの冷却時の効率が悪いという問題がある。
【００１０】
また底面の凹みの形状をピンチオフ３３から外周方向に向かってきつい曲率半径Ｒ（カーブ）にして底面の接地部分を外周だけでなく底面を平面状として中央部分まで接地面積を広げた場合は、ボトル底面がブロー成形金型からの抜けが悪くなり、ピンチオフ周辺、特にその外周部では側面がリブとして働くために中央部に比べて剛性が高く、金型を抜くときにひかれて変形してしまい、良好な形状を保てないという問題がある。
【００１１】
そこで本発明の目的は、上記問題点に鑑みてなされたもので、底面の設置面積が広く、且つ金型からの抜けの良いプラスチックボトル及びその製造方法を見出すことにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明者らは、上記従来技術の有する問題点を克服するために鋭意研究した結果、分割金型を用いて成形されるプラスチックボトルであって、プラスチックボトル底面のピンチオフ下部は、少なくとも２以上の異なる曲率半径Ｒを有することで、プラスチックボトルの底面を平面状として接地面積を広く取りつつ、ボトル底面が金型から抜けやすくできることを見出した。本発明は、これらの知見に基づいてなされたものである。
【００１３】
すなわち、本発明によれば、分割金型を用いて成形されるプラスチックボトルであって、プラスチックボトル底面のピンチオフ下部は、少なくとも２以上の異なる曲率半径Ｒを有することを特徴とする底面を平面状として接地面積を広く取ったプラスチックボトルが提供される。
【００１４】
また本発明に係るプラスチックボトルは、分割金型を用いて成形されるプラスチックボトルにおいて、底面のピンチオフ下部に少なくとも２以上の異なる曲率半径Ｒを有することを特徴とする。底部のピンチオフ下部に異なる曲率半径Ｒを持たせることでプラスチックボトル底面の接触面積を保ちつつ、金型を抜く際の外周部の変形を防止することができる。また接地面積が広いために熱伝導性を良くすることができる。
【００１５】
また本発明に係るプラスチックボトルは、ブロー成形により成形されることが好ましい。ピンチオフを有する成形方法であってもプラスチックボトルの底面を平面状として接地面積を広く取ることができる。
【００１６】
また本発明に係るプラスチックボトルの曲率半径Ｒは、底面の端部の方が中央部よりも大きいことが好ましい。このように曲率半径Ｒを異ならせることにより、中央部の型抜け時において、型が容器に引っかかって変形を伴っても弾性変形により元の形状に容易に戻すことができる。
【００１７】
また本発明に係るプラスチックボトルは、複数のピンチオフを有することが好ましい。これにより平らな接地面積を広く取りつつ、ボトルを複数の平らな接地面で支えることができるため、ボトルを立てて置いた時にボトルの安定性を良くすることができる。
【００１８】
また本発明に係るプラスチックボトルのピンチオフは、三つ又に分かれていることが好ましい。これにより平らな接地面積を広く取りつつ、ボトルを３つの平らな接地面で支えることができるため、ボトルを立てて置いた時にボトルの安定性を良くすることができる。
【００１９】
また本発明に係る分割金型は、上記に記載のプラスチックボトルを形成することを特徴とする。この金型によれば、プラスチックボトルの底面を平面状として接地面積を広く取りつつも、ボトル底面が金型から抜けやすくすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明により、プラスチックボトルの底面を平面状として接地面積を広く取りつつ、ボトル底面が金型から抜けやすいプラスチックボトル及びその製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るプラスチックボトル底面の斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るプラスチックボトルの構成図である。
【図３】本発明の実施形態のプラスチックボトルを形成する工程を示す図である。
【図４】図３に示す態様から分割金型を閉じ、プラスチックボトルを形成する工程を示す図である。
【図５】図４に示す態様から分割金型を開き、プラスチックボトルの形成品取り出す工程を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るプラスチックボトル底面の斜視図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るプラスチックボトルの構成図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係るプラスチックボトル底面の斜視図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係るプラスチックボトルの構成図である。
【図１０】凍結乾燥機の模式図である。
【図１１】従来のブロー成形によるプラスチックボトル底面の斜視図である。
【図１２】従来のブロー成形によるプラスチックボトルの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態におけるプラスチックボトルについて図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るブロー成形により成形したプラスチックボトル底面の斜視図である。
【００２４】
底面２にはピンチオフ３と曲面４と平らな接地面５とが形成されている。底面２の中央部分には略直線状のピンチオフ３が形成されている。このピンチオフ３は、プラスチックボトル１を平らな平面に置いた時に平面に接触しないように凹ませて設けられている。またピンチオフ３下部（凹んだ根本）から外周に向けた曲面を有する曲率半径Ｒ１及びＲ２を持った曲面４が形成されている。底面２の中心部側の曲面４のピンチオフ３下部の曲率半径Ｒ１は、底面２の両端部側の曲面４のピンチオフ３下部の曲率半径Ｒ２よりも小さく形成されている（Ｒ１＜Ｒ２の関係）。本構成により、可能な限りの接触面を保ちつつ、金型を抜く際の外周部の変形を防止することができる。また、平らな接地面５が従来のプラスチックボトルの接地面積よりも大きいため、平らな平面にぴったり接触することで、底部における熱伝導性が良い。これにより、凍結乾燥などにおいて用いられる底部からの熱効率を大幅に向上させることができる。なお、接地面５の面積はボトル底面２の面積の少なくとも２０％以上を有することが熱伝導性の点で好ましい。
【００２５】
ピンチオフ３下部の曲率半径ＲをＲ１＜Ｒ２とすることで、ブロー成形時にボトル底面が分割金型から抜けやすくなる。底面２の中心部側のピンチオフ３下部の曲率半径Ｒ１は小さいが分割金型から型抜けする時にピンチオフ周辺部は変形し易いので型抜けが可能である。また底面２の中心部側は変形を伴っても元に戻りやすい。一方、底面２の両端部側のピンチオフ３下部の曲率半径Ｒ２はＲ１より大きいので中心部に比べてピンチオフ周辺部は変形をしないで型抜けが可能である。また成形する樹脂材料に滑剤など当該分野で使用されている添加剤を添加することでさらに型抜けを容易にすることが可能である。
【００２６】
図２は、本発明の第１の実施形態に係るブロー成形により成形したプラスチックボトルの構成図である。図２（ａ）は横から見た図、図２（ｂ）は底面から見た図、図２（ｃ）はＡ−Ａ断面図、図２（ｄ）はＢ−Ｂ断面図である。
【００２７】
プラスチックボトル１の底面２は、中央部に設けられる凹んだ部分のピンチオフ３と、ピンチオフ３の底から平らな接地面５に向かうピンチオフ３下部の曲率半径Ｒを持った曲面４と、平らな接地面５と、上部の開口６と、開口部分７と、で構成される。
【００２８】
図２（ｃ）で示す、ボトル中央部のＡ−Ａ断面における、凹んだピンチオフ３の底から平らな接地面５に向かう曲面４のピンチオフ３下部の曲率半径Ｒ１は、図２（ｄ）で示すボトル中央部のＢ−Ｂ断面における凹んだピンチオフ３の底から端面の外周部に向かう曲面４のピンチオフ３下部の曲率半径Ｒ２よりも小さく形成されている（Ｒ１＜Ｒ２の関係である）。この場合、例えばＲ１＝５、Ｒ２＝２０程度であるが、本実施形態においては、特にこれに限定されるものではなく型抜けが容易にできるＲであれば良い。また角度としてはＲ１'＝１００度、Ｒ２'＝１６０度程度であるが、本実施形態においては、特にこれに限定されるものではなく型抜けが容易にできる角度であれば良い。
【００２９】
凹んだピンチオフ３の底からの立ち上がり角度８は、図２（ｃ）及び図２（ｄ）に示すように同様で良い。なお、角度を緩やかにすることで型抜けを良くすることができる。またプラスチックボトル１の底面２の凹んだ部分の形状（平らでない部分）は、図２（ｂ）に示すように底面２の中心側のピンチオフ部の中央部が狭く両側の外周部に向けて広くなる略扇形形状になっている。なお、緩やかな扇形形状とすることにより、中央部の型抜け時において、型が容器に引っかかって変形を伴っても弾性変形により元の形状に容易に戻せる。そしてプラスチックボトル１の底面２の平らな接地面５の形状は、該底面の中央部に設けられるピンチオフを中心として左右対称の形状となっており、平らな接地面は２つに分割されている。
【００３０】
なお、図２（ｃ）及び（ｄ）の拡大図で示した凹んだピンチオフ３の底のクリアランス９は、ブロー成型時に金型から抜けが良いように設けた例であるが、このクリアランス９は設けなくても良い。好ましくは金型からプラスチックボトル１を型抜けする際にボトル底面２の変形を少なくするためにクリアランス９を設けたほうが良い。
【００３１】
また、プラスチックボトル１は、図２（ａ）に示すように、上部の開口６を有し、開口部分７は、図示しない可撓性の栓と金属性のキャップにより密封可能に形成されている。
【００３２】
次に図３〜図５を参照しながら、本実施形態のプラスチックボトル１の形成方法例について説明する。
【００３３】
まず、図３に示すように、本実施形態のプラスチックボトル１を形成する装置は、押出ヘッドを有する図示しない押出器と、分割金型４１と、図示しないブローピン４８と、押出ヘッド４２と、を有して構成される。押出器の押出ヘッド４２から溶融状態の熱可塑性樹脂からなるパリソン４３を押し出し分割金型４１でパリソン４３を型締めすることにより、成形する。
【００３４】
分割金型４１は、図３に示すように、２分割された金型である。分割金型４１は、ピンチオフ部４４とキャビティ４５とを有する。ピンチオフ部４４は、分割金型４１を型締めしたときに、パリソン４３を押しつぶし、局部的に薄肉部を形成して余分なパリソンを切断する箇所を形成する。キャビティ４５は、プラスチックボトル１を構成する中空成形体の外形形状をしている。例えば、本実施形態のプラスチックボトル１を製造するとき、ブロー成形などでパリソン４３をこのキャビティ４５に押し付けることで、プラスチックボトル１の形状に成形される。なお本実施形態では２分割された金型の例を示したが、３分割以上の金型を用いても良い。
【００３５】
次に本実施形態に係るプラスチックボトル１の形成工程について説明する。
【００３６】
図３に示すように、型開きした分割金型４１，４１の間に、溶融した熱可塑性樹脂からなるパリソン４３を押出器の押出ヘッド４２から押し出し、パリソン４３をピンチオフ部４４より下方に位置するように配置する。パリソン４３の押出方法は、特に限定されることなく公知の方法を用いればよい。
【００３７】
次に図４に示すように、分割金型４１，４１を閉じ、型締めするとともに開口部分を形成するためにブローピン４６を挿入する。これにより、分割金型４１，４１のピンチオフ部４４が当接し、パリソン４３が接合して熱融着してプラスチックボトル１が形成されることになる。
【００３８】
次にパリソン４３の内部にブローピン４６の図示しないガス吹き込み口から空気などの気体を吹き込み、パリソン４３をキャビティ４５に沿って膨張させて、パリソン４３をキャビティ４５の形状に成形する。
【００３９】
次に分割金型４１の内部で成形されたプラスチックボトル１を冷却する。そして、図５に示すように、分割金型４１，４１を型開きし、プラスチックボトル１を取り出す。その後、取り出されたプラスチックボトル１から不要なバリ４７、４８（図４参照）を切除してプラスチックボトル１を得ることになる。
【００４０】
なお、本実施形態におけるプラスチックボトルは、ブロー成形に限ることなく、例えば真空成形などにも適用可能である。
【００４１】
また本実施形態のプラスチックボトル１を形成する材料としての熱可塑性樹脂は、例えば公知のポリプロピレン系樹脂が挙げられる。また、ポリプロピレン系樹脂としては、耐熱性及び滅菌処理（１２１℃、３０分）の観点から、融点は１２１℃以上のものが好ましく、医療用または食品包装用などに用いられている公知の樹脂であれば、特に限定されることなく用いることが可能である。また、ポリプロピレン系樹脂は、透明性が良好で耐熱性が高く、高温滅菌に耐えることが可能である。ここではプラスチックボトル１を成形する熱可塑性樹脂をポリプロピレン系樹脂として説明したが、これに限ることなく公知の樹脂であれば特に限定されることなく用いることが可能である。
【００４２】
また凍結乾燥容器として熱伝導率の良い熱可塑性樹脂が好ましく、公知の樹脂を用いることが可能である。さらに好ましくは凍結乾燥に適した樹脂であれば良い。
【００４３】
また、医療用容器としては、内容物を視認することができるように、さらに好ましくは透明性の高い樹脂であることが良い。このときの光線透過率としては、多層積層体として可視光域全域（波長４００〜７００ｎｍ）にわたって５５％以上であることが好ましい。より好ましくは７５％以上であることが好ましい。ここで、光線透過率とは、分光光度計により水を対照に測定した値である。また、ポリプロピレン系樹脂にスチレン系エラストマーを添加することで、ポリプロピレン系樹脂層の透明性を向上させることができる。ポリプロピレン系樹脂に添加するスチレン系エラストマーは、ポリスチレンブロック成分とポリブタジエン成分とを逐次重合することによって得られるもので、特に制限はなく、市場で入手することが可能である。
【００４４】
また、容器としての特性、特に機械的強度（耐衝撃性）および透明性を損なわない範囲において、例えばシリカ等の充填剤、顔料、染料、熱安定剤、光安定剤、可塑剤、帯電防止剤、難燃剤、防炎剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防曇剤、滑剤など当該分野で使用されている添加剤の１種または２種以上を含有していてもよい。
【００４５】
なお、透明性の容器は、特に、医薬品、食品分野において需要が多いが、医薬品には、光に不安定な物質があり、そのような医薬品を充填する場合には、着色剤あるいは酸化チタン等の遮光剤を添加することは任意である。
【００４６】
また医療用容器として適用する場合は、多層構造としても良い。特に内層に環状オレフィン系樹脂を備えることで、薬液に含まれる薬剤の吸着を抑えることができる。なお、環状オレフィン系樹脂層を特に最内層とすることで、収容した薬液からの薬剤吸着を良好に抑えることができる。
【００４７】
図６は、本発明の第２の実施形態に係るブロー成形により成形したプラスチックボトル底面の斜視図である。
【００４８】
底面１２にはピンチオフ１３と曲面１４と平らな接地面１５とが形成されている。底面１２の中央部分には略直線状のピンチオフ１３が形成されている。このピンチオフ１３は、プラスチックボトル１１を平らな平面に置いた時に平面に接触しないように凹ませて設けられている。ピンチオフ１３下部（凹んだ根本）から外周に向けて曲率半径Ｒを持った曲面１４が形成されている。底面１２の中心部側の曲面１４のピンチオフ１３下部の曲率半径Ｒ３は、底面１２の両端部側の曲面１４のピンチオフ１３下部の曲率半径Ｒ４よりも大きく形成されている（Ｒ３＞Ｒ４の関係である）。また、平らな接地面１５が従来のプラスチックボトルの接地面積よりも大きいため、平らな平面にぴったり接触することで、底部における熱伝導性が良い。これにより、凍結乾燥などにおいて用いられる底部からの熱効率を大幅に向上させることができる。なお、接地面１５の面積はボトル底面１２の面積の少なくとも２０％以上を有することが熱伝導性の点で好ましい。
【００４９】
ピンチオフ１３下部の曲率半径ＲをＲ３＞Ｒ４とすることで、ブロー成形時にボトル底面が分割金型から抜けやすくなる。底面１２の中心部側の曲率半径Ｒ３はＲ４よりも大きいので型抜けが容易である。一方、底面１２の両端部側の曲率半径Ｒ４はＲ３より小さいが分割金型から型抜けする時にピンチオフ周辺部は多少の変形を伴うが型抜けが可能である。また、両端部側はボトルの側面がリブのよう役目をするので変形量も小さく、たとえ変形したとしてもボトル側面の効果により元に戻る。また成形する樹脂材料に滑剤など当該分野で使用されている添加剤を添加することでさらに型抜けを容易にすることが可能である。
【００５０】
図７は、本発明の第２の実施形態に係るブロー成形により成形したプラスチックボトルの構成図である。図７（ａ）は横から見た図、図７（ｂ）は底面から見た図、図７（ｃ）はＡ−Ａ断面図、図７（ｄ）はＢ−Ｂ断面図である。
【００５１】
プラスチックボトル１１の底面１２は、中央部に設けられる凹んだ部分のピンチオフ１３と、ピンチオフ１３から平らな接地面１５に向かう曲率半径Ｒを持った曲面１４と、平らな接地面１５と、上部の開口１６と、開口部分１７と、で構成される。
【００５２】
図７（ｃ）で示す、ボトル中央部のＡ−Ａ断面における凹んだピンチオフ１３から平らな接地面１５に向かう曲面１４のピンチオフ１３下部の曲率半径Ｒ３は、図７（ｄ）で示すボトル中央部のＢ−Ｂ断面における凹んだピンチオフ１３から端面の外周部に向かう曲面１４のピンチオフ１３下部の曲率半径Ｒ４よりも大きく形成されている（Ｒ３＞Ｒ４の関係である）。この場合、例えばＲ４＝５、Ｒ３＝２０程度であるが、本実施形態においては、特にこれに限定されるものではなく型抜けが容易にできるＲであれば良い。また角度としてはＲ３'＝１６０度、Ｒ４'＝１００度程度であるが、本実施形態においては、特にこれに限定されるものではなく型抜けが容易にできる角度Ｒ'であれば良い。
【００５３】
またプラスチックボトル１１の底面１２の凹んだピンチオフ１３からの立ち上がり角度１８は、図７（ｃ）及び図７（ｄ）に示すように同様で良い。なお、角度を緩やかにすることで型抜けを良くすることができる。またプラスチックボトル１１の底面１２の凹んだ部分の形状（平らでない部分）は、図７（ｂ）に示すように底面１２の中心側のピンチオフ部の中央部が広く両側の外周部に向けて狭くなる略卵形形状になっている。そしてプラスチックボトル１１の底面１２の平らな接地面１５の形状は、該底面の中央部に設けられるピンチオフを中心として左右対称の形状となっており、平らな接地面は２つに分割されている。
【００５４】
なお、図７（ｃ）及び（ｄ）の拡大図で示した凹んだピンチオフ１３の底のクリアランス１９は、ブロー成型時に金型から抜けが良いように設けた例であるが、このクリアランス１９は設けなくても良い。しかし金型からプラスチックボトル１１を型抜けする際にボトル底面１２の変形を少なくするために好ましくはクリアランス１９を設けたほうが良い。
【００５５】
また、プラスチックボトル１１は、図７（ａ）に示すように、上部に開口１６を有し、開口部分１７は、図示しない可撓性の栓と金属性のキャップにより密封可能に形成されている。
【００５６】
本実施形態のプラスチックボトル１１の形成方法は、第１の実施形態と同様であるので省略する。また本実施形態のプラスチックボトル１１を形成する材料としての熱可塑性樹脂も第１の実施形態と同様であるので省略する。
【００５７】
図８は、本発明の第３の実施形態に係るブロー成形により成形したプラスチックボトル底面の斜視図である。
【００５８】
底面２２にはピンチオフ２３と曲面２４と平らな接地面２５とが形成されている。底面２２の中央部分には底面２２の中心部から外周部の３方向に対して放射状のピンチオフ２３が形成されている。このピンチオフ２３は、プラスチックボトル２１を平らな平面に置いた時に平面に接触しないように凹ませて設けられている。ピンチオフ２３下部（凹んだ根本）から外周に向けて曲率半径Ｒを持った曲面２４が形成されている。底面２２の中心部側の曲面２４のピンチオフ２３下部の曲率半径Ｒ５は、底面２２の外周部側の曲面２４のピンチオフ２３下部の曲率半径Ｒ６よりも小さく形成されている。また、平らな接地面２５が従来のプラスチックボトルの接地面積よりも大きいため、平らな平面にぴったり接触することで、底部における熱伝導性が良い。これにより、凍結乾燥などにおいて用いられる底部からの熱効率を大幅に向上させることができる。なお、接地面２５の面積はボトル底面２２の面積の少なくとも２０％以上を有することが熱伝導性の点で好ましい。また平らな接地面積を広く取りつつ、ボトルを３つの平らな接地面で支えることができるため、ボトルの安定性が良くなる。なおこれに限ることではなく、形成するピンチオフは３つ以上でも良い。
【００５９】
ピンチオフ２３下部の曲率半径ＲをＲ５＜Ｒ６とすることで、ブロー成形時にボトル底面が分割金型から抜けやすくなる。底面２２の中心部側の曲率半径Ｒ５は小さいが分割金型から型抜けする時にピンチオフ周辺部は変形し易いので型抜けが可能である。また底面２２の中心部側は変形を伴っても元に戻りやすい。一方、底面２２の両端部側の曲率半径Ｒ６はＲ５より大きいので中心部に比べてピンチオフ周辺部は変形をしないで型抜けが可能である。なお、底面２２の中心部分だけの曲率半径Ｒ５をＲ６と同じようにしても良い。このようにすることで、中心部分の型抜けがさらに容易になる。また成形する樹脂材料に滑剤など当該分野で使用されている添加剤を添加することでさらに型抜けを容易にすることが可能である。
【００６０】
図９は、本発明の第３の実施形態に係るブロー成形により成形したプラスチックボトルの構成図である。図９（ａ）は横から見た図、図９（ｂ）は底面から見た図、図９（ｃ）はＡ−Ａ断面図、図９（ｄ）はＢ−Ｂ断面図、図９（ｅ）はＣ−Ｃ断面図である。
【００６１】
プラスチックボトル２１の底面２２は、中央部に設けられる凹んだ部分のピンチオフ２３と、ピンチオフ２３から３つの平らな接地面２５に向かう曲率半径Ｒを持った曲面２４と、３つの平らな接地面２５と、上部の開口２６と、開口部分２７と、で構成される。このようなピンチオフを有するボトルは、例えば３つの分割金型を用いることで成形することができる。その際、底部のみ３つの分割金型を用いて、胴部の金型は２つの分割金型を用いても良い。
【００６２】
図９（ｃ）で示す、ボトル中央部のＡ−Ａ断面における、凹んだピンチオフ２３から平らな接地面２５に向かう曲面２４のピンチオフ２３下部の曲率半径Ｒ５は、図９（ｄ）で示すボトル中央部のＢ−Ｂ断面における凹んだピンチオフ２３から端面の外周部に向かう曲面２４のピンチオフ２３下部の曲率半径Ｒ６よりも小さく形成されている（Ｒ５＜Ｒ６の関係である）。この場合、例えばＲ５＝５、Ｒ６＝２０程度であるが、本実施形態においては、特にこれに限定されるものではなく型抜けが容易にできるＲであれば良い。また角度としてはＲ５'＝１００度、Ｒ６'＝１６０度程度であるが、本実施形態においては、特にこれに限定されるものではなく型抜けが容易にできる角度Ｒ'であれば良い。
【００６３】
またプラスチックボトル２１の底面２２の凹んだピンチオフ２３からの立ち上がり角度２８は、図９（ｃ）及び図９（ｄ）に示すように同様で良い。なお、角度を緩やかにすることで型抜けを良くすることができる。またプラスチックボトル２１の底面２２の凹んだ部分の形状（平らでない部分）は、図９（ｂ）に示すように底面２２の中心側のピンチオフ部の中央部が狭く底面の周辺端部に向けて広くなる略扇形形状になっている。そしてプラスチックボトル２１の底面２２の平らな接地面２５の形状は、該底面の中心から該底面の外周部に向けて略扇形形状に広がっており、かつ前記平らな接地面は少なくとも３以上に分割されている。なお、本発明はこの形状に限定されるものではなく、ピンチオフ（金型）の数やピンチオフによる底部の分割角度によっては、例えばＲ５＞Ｒ６としても良いし、各ピンチオフが交わっている底面２２の中心部及び底面２２の周辺端部に設けられるＲを大きくし、各ピンチオフの中央付近のＲをそれより小さく構成しても良い。すなわち、各ピンチオフの交わる角度によって、金型抜き時に底面２２の中心部の引っかかりが大きくなり成形品が変形してしまう場合には、その部分に対応する箇所のみのＲを大きくすることにより、接地面積を極力大きくとりつつ、金型からの抜けを良くすることが可能である。
【００６４】
なお、図９（ｃ）及び（ｄ）の拡大図で示した凹んだピンチオフ２３の底のクリアランス２９は、ブロー成型時に金型から抜けが良いように設けた例であるが、このクリアランス２９は設けなくても良い。しかし金型からプラスチックボトル２１を型抜けする際にボトル底面２２の変形を少なくするために好ましくはクリアランス２９を設けたほうが良い。
【００６５】
また、プラスチックボトル２１は、図９（ａ）に示すように、上部に開口２６を有し、開口部分２７は、図示しない可撓性の栓と金属性のキャップにより密封可能に形成されている。
【００６６】
本実施形態のプラスチックボトル２１の形成方法は、第１の実施形態と同様であるので省略する。また本実施形態のプラスチックボトル２１を形成する材料としての熱可塑性樹脂も第１の実施形態と同様であるので省略する。
【００６７】
また本発明のプラスチックボトルのピンチオフ下部の前記曲率半径Ｒは、プラスチックボトル底面の端部の方が中央部よりも大きくても良い。
【００６８】
また本発明のプラスチックボトルのピンチオフ下部の前記曲率半径Ｒは、前記プラスチックボトル底面の中央部の方が端部よりも大きくても良い。
【００６９】
また本発明のプラスチックボトル底面は、平らな接地面を有し、平らな接地面は２つに分割されていても良い。
【００７０】
また本発明のプラスチックボトル底面は、平らな接地面を有し、平らな接地面は少なくとも３以上に分割されていても良い。
【００７１】
また本発明のプラスチックボトルの平らな接地面の面積は、プラスチックボトルの底面積の２０％以上であることが好ましい。
【００７２】
また本発明のプラスチックボトルは、透明性を有することが好ましい。
【００７３】
また本発明のプラスチックボトルは、上部に開口を有し、開口は、可撓性の栓と金属性のキャップにより密封可能に形成されていることが好ましい。
【００７４】
本発明のプラスチックボトルの製造方法は、熱可塑性樹脂からなるパリソンを押し出してピンチオフ部より下方に位置するように配置し、底面のピンチオフ下部が少なくとも２以上の異なる曲率半径Ｒを有する分割金型を閉じて型締めするとともに、ブローピンを配置して気体を吹き込み、前記パリソンを前記分割金型に押し当てて、プラスチックボトルを成形しても良い。
【００７５】
また本発明のプラスチックボトルのピンチオフの下部の凹んだ部分の形状は、中央部が狭く両側の端部に向けて広くなる略扇形形状になっていても良い。
【００７６】
また本発明のプラスチックボトルのピンチオフの下部の凹んだ部分の形状は、中央部が広く両側の端部に向けて狭くなる略卵形形状になっていても良い。
【００７７】
また本発明のプラスチックボトルの平らな接地面の形状は、該底面の中央部に設けられるピンチオフを中心として左右対称の形状となっていても良い。
【００７８】
また本発明のプラスチックボトルの平らな接地面の形状は、該底面の中心から該底面の端部に向けて略扇形形状に広がっていても良い。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
以上詳細に説明したように、本発明により、プラスチックボトルの底面を平面状として接地面積を広く取りつつ、ボトル底面が金型から抜けやすい、熱伝導性に優れるプラスチックボトルが提供されたということは、特に、医薬品業界、食品業界あるいは化粧品業界などにおける利用価値は極めて多大である。
【符号の説明】
【００８０】
１、１１、２１ プラスチックボトル
２、１２、２２ ボトル底面
３、１３、２３ ピンチオフ
４、１４、２４ 曲率半径Ｒを持った曲面
５、１５、２５ 平らな接地面
６、１６、２６ 上部開口
７、１７、２７ 開口部分
８、１８、２８ 凹んだピンチオフの底からの立ち上がり角度
９、１９、２９ ピンチオフの底のクリアランス
３３ ピンチオフ
３８ ボトル底面のカーブＲ
３９ ボトル接地面
４１ 分割金型
４２ 押出ヘッド
４３ パリソン
４４ ピンチオフ部
４５ キャビティ
４６ ブローピン
４７、４８ バリ
５１ 凍結乾燥庫（真空室）
５２ 冷却加熱装置
５３ 排気装置
５４ 冷却装置
５５ 真空ポンプ
５６ バイアル瓶（凍結乾燥試料）
５７ 冷却加熱棚
５８ コールドトラップ
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６ ピンチオフ下部の曲率半径
Ｒ１'、Ｒ２'、Ｒ３'、Ｒ４'、Ｒ５'、Ｒ６' 曲面の角度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱伝導性に優れ、薬剤の凍結乾燥に好適に用いられるプラスチックボトル及び分割金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
凍結乾燥薬剤は、バイアル内に凍結乾燥用の薬液を除菌フィルタを通して無菌室或いはクリーンルームで無菌的に充填し、これを凍結乾燥器内で容器底部から熱を伝導させて容器を冷却することで凍結処理し、バイアルを半打栓状態にして減圧乾燥して乾燥後に完全打栓をして凍結乾燥薬剤入りバイアルを得ている。
【０００３】
ここで凍結乾燥について詳細に説明する。図１０は、凍結乾燥機の模式図である。凍結乾燥機５０は、凍結乾燥庫（真空室）５１と冷却加熱装置５２と排気装置５３と冷却装置５４と真空ポンプ５５とで構成されている。凍結乾燥庫５１は、凍結乾燥する容器５６を載せて冷却加熱するための冷却加熱棚５７を備えている。また排気装置５３は、昇華してくる水蒸気を付着凝固するコールドトラップ５８を備えている。
【０００４】
次に凍結乾燥機５０を用いた薬剤の凍結乾燥工程について説明する。まず予備凍結で薬液をよく凍らせる（例えば医薬品などの場合は−４０度程度まで冷却する）。次に、一次乾燥として昇華乾燥を行う。これは凍結した薬液を真空中で乾燥する工程である。ここではゆっくりした速度で昇華が進んでいく。最後に、二次乾燥として結合水の除去を行う。これは氷として水を昇華させた後、乾燥の仕上げとして結合水を除去する工程である。ここでは薬剤の許容温度まで加熱し、真空を良くして薬剤の乾燥度を高める。以上が凍結乾燥の基本的な工程であり、容器は冷却加熱棚５７から熱伝導率の高い底部の接触面を介して熱を奪われるため、容器の接触面積が重要となる。
【０００５】
従来からの凍結乾燥ラインを使用するための薬液を凍結乾燥するための底部平面容器としては、例えば特許文献１には、栓体が半打栓可能に取り付けられる開口部が形成された上部半体と、上記薬液が貯留されて凍結乾燥される下部半体とが分離可能に設けられている凍結乾燥用容器について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−３２８２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような抗生物質、蛋白質製剤等の凍結乾燥薬剤を収容する容器として、従来はガラス製のバイアル容器やアンプル容器が用いられていたが、近年では安価で廃棄が容易な樹脂製容器への代替が所望されている。このとき、特許文献１のように上下別体で成形する方法では、製造コストが高いために、樹脂の一体成形による容器が所望されている。
【０００８】
ところが、分割金型を用いた一体成形により得られるプラスチックボトルを凍結乾燥用容器として利用した場合は、ピンチオフの関係から容器の底部を平面にすることが困難であるために凍結乾燥のための底部の接触面が小さく、凍結乾燥できないという問題があった。すなわち、ブロー成形等の金型を用いた押出成形の場合には、押出したパリソンを金型のピンチオフ部で挟み、上記ピンチオフ部を圧迫して溶着した後、型開き時にアンダーカット部が抜けるようにしなければならないために、ピンチオフ周辺を容器内部に窪ませた形状にしなければならず、必然的に接地面積が小さくなってしまう。
【０００９】
すなわち、図１１及び図１２に示すように、従来のブロー成形ボトルは、ピンチオフ３３を容器外側に向けて出っ張らせなければならないために、ボトル底面の形状３８が容器内部に凹ませている。さらに凹みの形状がボトル底面の中央部に形成されるピンチオフ３３から外周方向に向かって緩やかな曲率半径Ｒ（カーブ３８）がついた形状であるために底面の接地部分が外周部分３９だけであり接地面積が小さく、底面から冷却する凍結乾燥ラインでの冷却時の効率が悪いという問題がある。
【００１０】
また底面の凹みの形状をピンチオフ３３から外周方向に向かってきつい曲率半径Ｒ（カーブ）にして底面の接地部分を外周だけでなく底面を平面状として中央部分まで接地面積を広げた場合は、ボトル底面がブロー成形金型からの抜けが悪くなり、ピンチオフ周辺、特にその外周部では側面がリブとして働くために中央部に比べて剛性が高く、金型を抜くときにひかれて変形してしまい、良好な形状を保てないという問題がある。
【００１１】
そこで本発明の目的は、上記問題点に鑑みてなされたもので、底面の設置面積が広く、且つ金型からの抜けの良いプラスチックボトル及びその製造方法を見出すことにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明者らは、上記従来技術の有する問題点を克服するために鋭意研究した結果、分割金型を用いて成形されるプラスチックボトルであって、プラスチックボトル底面のピンチオフ下部は、少なくとも２以上の異なる曲率半径Ｒを有することで、プラスチックボトルの底面を平面状として接地面積を広く取りつつ、ボトル底面が金型から抜けやすくできることを見出した。本発明は、これらの知見に基づいてなされたものである。
【００１３】
すなわち、本発明によれば、分割金型を用いて成形されるプラスチックボトルであって、プラスチックボトル底面のピンチオフ下部は、少なくとも２以上の異なる曲率半径Ｒを有することを特徴とする底面を平面状として接地面積を広く取ったプラスチックボトルが提供される。
【００１４】
また本発明に係るプラスチックボトルは、分割金型を用いて成形されるプラスチックボトルにおいて、底面のピンチオフ下部に少なくとも２以上の異なる曲率半径Ｒを有することを特徴とする。底部のピンチオフ下部に異なる曲率半径Ｒを持たせることでプラスチックボトル底面の接触面積を保ちつつ、金型を抜く際の外周部の変形を防止することができる。また接地面積が広いために熱伝導性を良くすることができる。
【００１５】
また本発明に係るプラスチックボトルは、ブロー成形により成形されることが好ましい。ピンチオフを有する成形方法であってもプラスチックボトルの底面を平面状として接地面積を広く取ることができる。
【００１６】
また本発明に係るプラスチックボトルの曲率半径Ｒは、底面の端部の方が中央部よりも大きいことが好ましい。このように曲率半径Ｒを異ならせることにより、中央部の型抜け時において、型が容器に引っかかって変形を伴っても弾性変形により元の形状に容易に戻すことができる。
【００１７】
また本発明に係るプラスチックボトルは、複数のピンチオフを有することが好ましい。これにより平らな接地面積を広く取りつつ、ボトルを複数の平らな接地面で支えることができるため、ボトルを立てて置いた時にボトルの安定性を良くすることができる。
【００１８】
また本発明に係るプラスチックボトルのピンチオフは、三つ又に分かれていることが好ましい。これにより平らな接地面積を広く取りつつ、ボトルを３つの平らな接地面で支えることができるため、ボトルを立てて置いた時にボトルの安定性を良くすることができる。
【００１９】
また本発明に係る分割金型は、上記に記載のプラスチックボトルを形成することを特徴とする。この金型によれば、プラスチックボトルの底面を平面状として接地面積を広く取りつつも、ボトル底面が金型から抜けやすくすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明により、プラスチックボトルの底面を平面状として接地面積を広く取りつつ、ボトル底面が金型から抜けやすいプラスチックボトル及びその製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るプラスチックボトル底面の斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るプラスチックボトルの構成図である。
【図３】本発明の実施形態のプラスチックボトルを形成する工程を示す図である。
【図４】図３に示す態様から分割金型を閉じ、プラスチックボトルを形成する工程を示す図である。
【図５】図４に示す態様から分割金型を開き、プラスチックボトルの形成品取り出す工程を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るプラスチックボトル底面の斜視図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るプラスチックボトルの構成図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係るプラスチックボトル底面の斜視図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係るプラスチックボトルの構成図である。
【図１０】凍結乾燥機の模式図である。
【図１１】従来のブロー成形によるプラスチックボトル底面の斜視図である。
【図１２】従来のブロー成形によるプラスチックボトルの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態におけるプラスチックボトルについて図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るブロー成形により成形したプラスチックボトル底面の斜視図である。
【００２４】
底面２にはピンチオフ３と曲面４と平らな接地面５とが形成されている。底面２の中央部分には略直線状のピンチオフ３が形成されている。このピンチオフ３は、プラスチックボトル１を平らな平面に置いた時に平面に接触しないように凹ませて設けられている。またピンチオフ３下部（凹んだ根本）から外周に向けた曲面を有する曲率半径Ｒ１及びＲ２を持った曲面４が形成されている。底面２の中心部側の曲面４のピンチオフ３下部の曲率半径Ｒ１は、底面２の両端部側の曲面４のピンチオフ３下部の曲率半径Ｒ２よりも小さく形成されている（Ｒ１＜Ｒ２の関係）。本構成により、可能な限りの接触面を保ちつつ、金型を抜く際の外周部の変形を防止することができる。また、平らな接地面５が従来のプラスチックボトルの接地面積よりも大きいため、平らな平面にぴったり接触することで、底部における熱伝導性が良い。これにより、凍結乾燥などにおいて用いられる底部からの熱効率を大幅に向上させることができる。なお、接地面５の面積はボトル底面２の面積の少なくとも２０％以上を有することが熱伝導性の点で好ましい。
【００２５】
ピンチオフ３下部の曲率半径ＲをＲ１＜Ｒ２とすることで、ブロー成形時にボトル底面が分割金型から抜けやすくなる。底面２の中心部側のピンチオフ３下部の曲率半径Ｒ１は小さいが分割金型から型抜けする時にピンチオフ周辺部は変形し易いので型抜けが可能である。また底面２の中心部側は変形を伴っても元に戻りやすい。一方、底面２の両端部側のピンチオフ３下部の曲率半径Ｒ２はＲ１より大きいので中心部に比べてピンチオフ周辺部は変形をしないで型抜けが可能である。また成形する樹脂材料に滑剤など当該分野で使用されている添加剤を添加することでさらに型抜けを容易にすることが可能である。
【００２６】
図２は、本発明の第１の実施形態に係るブロー成形により成形したプラスチックボトルの構成図である。図２（ａ）は横から見た図、図２（ｂ）は底面から見た図、図２（ｃ）はＡ−Ａ断面図、図２（ｄ）はＢ−Ｂ断面図である。
【００２７】
プラスチックボトル１の底面２は、中央部に設けられる凹んだ部分のピンチオフ３と、ピンチオフ３の底から平らな接地面５に向かうピンチオフ３下部の曲率半径Ｒを持った曲面４と、平らな接地面５と、上部の開口６と、開口部分７と、で構成される。
【００２８】
図２（ｃ）で示す、ボトル中央部のＡ−Ａ断面における、凹んだピンチオフ３の底から平らな接地面５に向かう曲面４のピンチオフ３下部の曲率半径Ｒ１は、図２（ｄ）で示すボトル中央部のＢ−Ｂ断面における凹んだピンチオフ３の底から端面の外周部に向かう曲面４のピンチオフ３下部の曲率半径Ｒ２よりも小さく形成されている（Ｒ１＜Ｒ２の関係である）。この場合、例えばＲ１＝５、Ｒ２＝２０程度であるが、本実施形態においては、特にこれに限定されるものではなく型抜けが容易にできるＲであれば良い。また角度としてはＲ１'＝１００度、Ｒ２'＝１６０度程度であるが、本実施形態においては、特にこれに限定されるものではなく型抜けが容易にできる角度であれば良い。
【００２９】
凹んだピンチオフ３の底からの立ち上がり角度８は、図２（ｃ）及び図２（ｄ）に示すように同様で良い。なお、角度を緩やかにすることで型抜けを良くすることができる。またプラスチックボトル１の底面２の凹んだ部分の形状（平らでない部分）は、図２（ｂ）に示すように底面２の中心側のピンチオフ部の中央部が狭く両側の外周部に向けて広くなる略扇形形状になっている。なお、緩やかな扇形形状とすることにより、中央部の型抜け時において、型が容器に引っかかって変形を伴っても弾性変形により元の形状に容易に戻せる。そしてプラスチックボトル１の底面２の平らな接地面５の形状は、該底面の中央部に設けられるピンチオフを中心として左右対称の形状となっており、平らな接地面は２つに分割されている。
【００３０】
なお、図２（ｃ）及び（ｄ）の拡大図で示した凹んだピンチオフ３の底のクリアランス９は、ブロー成型時に金型から抜けが良いように設けた例であるが、このクリアランス９は設けなくても良い。好ましくは金型からプラスチックボトル１を型抜けする際にボトル底面２の変形を少なくするためにクリアランス９を設けたほうが良い。
【００３１】
また、プラスチックボトル１は、図２（ａ）に示すように、上部の開口６を有し、開口部分７は、図示しない可撓性の栓と金属性のキャップにより密封可能に形成されている。
【００３２】
次に図３〜図５を参照しながら、本実施形態のプラスチックボトル１の形成方法例について説明する。
【００３３】
まず、図３に示すように、本実施形態のプラスチックボトル１を形成する装置は、押出ヘッドを有する図示しない押出器と、分割金型４１と、図示しないブローピン４８と、押出ヘッド４２と、を有して構成される。押出器の押出ヘッド４２から溶融状態の熱可塑性樹脂からなるパリソン４３を押し出し分割金型４１でパリソン４３を型締めすることにより、成形する。
【００３４】
分割金型４１は、図３に示すように、２分割された金型である。分割金型４１は、ピンチオフ部４４とキャビティ４５とを有する。ピンチオフ部４４は、分割金型４１を型締めしたときに、パリソン４３を押しつぶし、局部的に薄肉部を形成して余分なパリソンを切断する箇所を形成する。キャビティ４５は、プラスチックボトル１を構成する中空成形体の外形形状をしている。例えば、本実施形態のプラスチックボトル１を製造するとき、ブロー成形などでパリソン４３をこのキャビティ４５に押し付けることで、プラスチックボトル１の形状に成形される。なお本実施形態では２分割された金型の例を示したが、３分割以上の金型を用いても良い。
【００３５】
次に本実施形態に係るプラスチックボトル１の形成工程について説明する。
【００３６】
図３に示すように、型開きした分割金型４１，４１の間に、溶融した熱可塑性樹脂からなるパリソン４３を押出器の押出ヘッド４２から押し出し、パリソン４３をピンチオフ部４４より下方に位置するように配置する。パリソン４３の押出方法は、特に限定されることなく公知の方法を用いればよい。
【００３７】
次に図４に示すように、分割金型４１，４１を閉じ、型締めするとともに開口部分を形成するためにブローピン４６を挿入する。これにより、分割金型４１，４１のピンチオフ部４４が当接し、パリソン４３が接合して熱融着してプラスチックボトル１が形成されることになる。
【００３８】
次にパリソン４３の内部にブローピン４６の図示しないガス吹き込み口から空気などの気体を吹き込み、パリソン４３をキャビティ４５に沿って膨張させて、パリソン４３をキャビティ４５の形状に成形する。
【００３９】
次に分割金型４１の内部で成形されたプラスチックボトル１を冷却する。そして、図５に示すように、分割金型４１，４１を型開きし、プラスチックボトル１を取り出す。その後、取り出されたプラスチックボトル１から不要なバリ４７、４８（図４参照）を切除してプラスチックボトル１を得ることになる。
【００４０】
なお、本実施形態におけるプラスチックボトルは、ブロー成形に限ることなく、例えば真空成形などにも適用可能である。
【００４１】
また本実施形態のプラスチックボトル１を形成する材料としての熱可塑性樹脂は、例えば公知のポリプロピレン系樹脂が挙げられる。また、ポリプロピレン系樹脂としては、耐熱性及び滅菌処理（１２１℃、３０分）の観点から、融点は１２１℃以上のものが好ましく、医療用または食品包装用などに用いられている公知の樹脂であれば、特に限定されることなく用いることが可能である。また、ポリプロピレン系樹脂は、透明性が良好で耐熱性が高く、高温滅菌に耐えることが可能である。ここではプラスチックボトル１を成形する熱可塑性樹脂をポリプロピレン系樹脂として説明したが、これに限ることなく公知の樹脂であれば特に限定されることなく用いることが可能である。
【００４２】
また凍結乾燥容器として熱伝導率の良い熱可塑性樹脂が好ましく、公知の樹脂を用いることが可能である。さらに好ましくは凍結乾燥に適した樹脂であれば良い。
【００４３】
また、医療用容器としては、内容物を視認することができるように、さらに好ましくは透明性の高い樹脂であることが良い。このときの光線透過率としては、多層積層体として可視光域全域（波長４００〜７００ｎｍ）にわたって５５％以上であることが好ましい。より好ましくは７５％以上であることが好ましい。ここで、光線透過率とは、分光光度計により水を対照に測定した値である。また、ポリプロピレン系樹脂にスチレン系エラストマーを添加することで、ポリプロピレン系樹脂層の透明性を向上させることができる。ポリプロピレン系樹脂に添加するスチレン系エラストマーは、ポリスチレンブロック成分とポリブタジエン成分とを逐次重合することによって得られるもので、特に制限はなく、市場で入手することが可能である。
【００４４】
また、容器としての特性、特に機械的強度（耐衝撃性）および透明性を損なわない範囲において、例えばシリカ等の充填剤、顔料、染料、熱安定剤、光安定剤、可塑剤、帯電防止剤、難燃剤、防炎剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防曇剤、滑剤など当該分野で使用されている添加剤の１種または２種以上を含有していてもよい。
【００４５】
なお、透明性の容器は、特に、医薬品、食品分野において需要が多いが、医薬品には、光に不安定な物質があり、そのような医薬品を充填する場合には、着色剤あるいは酸化チタン等の遮光剤を添加することは任意である。
【００４６】
また医療用容器として適用する場合は、多層構造としても良い。特に内層に環状オレフィン系樹脂を備えることで、薬液に含まれる薬剤の吸着を抑えることができる。なお、環状オレフィン系樹脂層を特に最内層とすることで、収容した薬液からの薬剤吸着を良好に抑えることができる。
【００４７】
図６は、本発明の第２の実施形態に係るブロー成形により成形したプラスチックボトル底面の斜視図である。
【００４８】
底面１２にはピンチオフ１３と曲面１４と平らな接地面１５とが形成されている。底面１２の中央部分には略直線状のピンチオフ１３が形成されている。このピンチオフ１３は、プラスチックボトル１１を平らな平面に置いた時に平面に接触しないように凹ませて設けられている。ピンチオフ１３下部（凹んだ根本）から外周に向けて曲率半径Ｒを持った曲面１４が形成されている。底面１２の中心部側の曲面１４のピンチオフ１３下部の曲率半径Ｒ３は、底面１２の両端部側の曲面１４のピンチオフ１３下部の曲率半径Ｒ４よりも大きく形成されている（Ｒ３＞Ｒ４の関係である）。また、平らな接地面１５が従来のプラスチックボトルの接地面積よりも大きいため、平らな平面にぴったり接触することで、底部における熱伝導性が良い。これにより、凍結乾燥などにおいて用いられる底部からの熱効率を大幅に向上させることができる。なお、接地面１５の面積はボトル底面１２の面積の少なくとも２０％以上を有することが熱伝導性の点で好ましい。
【００４９】
ピンチオフ１３下部の曲率半径ＲをＲ３＞Ｒ４とすることで、ブロー成形時にボトル底面が分割金型から抜けやすくなる。底面１２の中心部側の曲率半径Ｒ３はＲ４よりも大きいので型抜けが容易である。一方、底面１２の両端部側の曲率半径Ｒ４はＲ３より小さいが分割金型から型抜けする時にピンチオフ周辺部は多少の変形を伴うが型抜けが可能である。また、両端部側はボトルの側面がリブのよう役目をするので変形量も小さく、たとえ変形したとしてもボトル側面の効果により元に戻る。また成形する樹脂材料に滑剤など当該分野で使用されている添加剤を添加することでさらに型抜けを容易にすることが可能である。
【００５０】
図７は、本発明の第２の実施形態に係るブロー成形により成形したプラスチックボトルの構成図である。図７（ａ）は横から見た図、図７（ｂ）は底面から見た図、図７（ｃ）はＡ−Ａ断面図、図７（ｄ）はＢ−Ｂ断面図である。
【００５１】
プラスチックボトル１１の底面１２は、中央部に設けられる凹んだ部分のピンチオフ１３と、ピンチオフ１３から平らな接地面１５に向かう曲率半径Ｒを持った曲面１４と、平らな接地面１５と、上部の開口１６と、開口部分１７と、で構成される。
【００５２】
図７（ｃ）で示す、ボトル中央部のＡ−Ａ断面における凹んだピンチオフ１３から平らな接地面１５に向かう曲面１４のピンチオフ１３下部の曲率半径Ｒ３は、図７（ｄ）で示すボトル中央部のＢ−Ｂ断面における凹んだピンチオフ１３から端面の外周部に向かう曲面１４のピンチオフ１３下部の曲率半径Ｒ４よりも大きく形成されている（Ｒ３＞Ｒ４の関係である）。この場合、例えばＲ４＝５、Ｒ３＝２０程度であるが、本実施形態においては、特にこれに限定されるものではなく型抜けが容易にできるＲであれば良い。また角度としてはＲ３'＝１６０度、Ｒ４'＝１００度程度であるが、本実施形態においては、特にこれに限定されるものではなく型抜けが容易にできる角度Ｒ'であれば良い。
【００５３】
またプラスチックボトル１１の底面１２の凹んだピンチオフ１３からの立ち上がり角度１８は、図７（ｃ）及び図７（ｄ）に示すように同様で良い。なお、角度を緩やかにすることで型抜けを良くすることができる。またプラスチックボトル１１の底面１２の凹んだ部分の形状（平らでない部分）は、図７（ｂ）に示すように底面１２の中心側のピンチオフ部の中央部が広く両側の外周部に向けて狭くなる略卵形形状になっている。そしてプラスチックボトル１１の底面１２の平らな接地面１５の形状は、該底面の中央部に設けられるピンチオフを中心として左右対称の形状となっており、平らな接地面は２つに分割されている。
【００５４】
なお、図７（ｃ）及び（ｄ）の拡大図で示した凹んだピンチオフ１３の底のクリアランス１９は、ブロー成型時に金型から抜けが良いように設けた例であるが、このクリアランス１９は設けなくても良い。しかし金型からプラスチックボトル１１を型抜けする際にボトル底面１２の変形を少なくするために好ましくはクリアランス１９を設けたほうが良い。
【００５５】
また、プラスチックボトル１１は、図７（ａ）に示すように、上部に開口１６を有し、開口部分１７は、図示しない可撓性の栓と金属性のキャップにより密封可能に形成されている。
【００５６】
本実施形態のプラスチックボトル１１の形成方法は、第１の実施形態と同様であるので省略する。また本実施形態のプラスチックボトル１１を形成する材料としての熱可塑性樹脂も第１の実施形態と同様であるので省略する。
【００５７】
図８は、本発明の第３の実施形態に係るブロー成形により成形したプラスチックボトル底面の斜視図である。
【００５８】
底面２２にはピンチオフ２３と曲面２４と平らな接地面２５とが形成されている。底面２２の中央部分には底面２２の中心部から外周部の３方向に対して放射状のピンチオフ２３が形成されている。このピンチオフ２３は、プラスチックボトル２１を平らな平面に置いた時に平面に接触しないように凹ませて設けられている。ピンチオフ２３下部（凹んだ根本）から外周に向けて曲率半径Ｒを持った曲面２４が形成されている。底面２２の中心部側の曲面２４のピンチオフ２３下部の曲率半径Ｒ５は、底面２２の外周部側の曲面２４のピンチオフ２３下部の曲率半径Ｒ６よりも小さく形成されている。また、平らな接地面２５が従来のプラスチックボトルの接地面積よりも大きいため、平らな平面にぴったり接触することで、底部における熱伝導性が良い。これにより、凍結乾燥などにおいて用いられる底部からの熱効率を大幅に向上させることができる。なお、接地面２５の面積はボトル底面２２の面積の少なくとも２０％以上を有することが熱伝導性の点で好ましい。また平らな接地面積を広く取りつつ、ボトルを３つの平らな接地面で支えることができるため、ボトルの安定性が良くなる。なおこれに限ることではなく、形成するピンチオフは３つ以上でも良い。
【００５９】
ピンチオフ２３下部の曲率半径ＲをＲ５＜Ｒ６とすることで、ブロー成形時にボトル底面が分割金型から抜けやすくなる。底面２２の中心部側の曲率半径Ｒ５は小さいが分割金型から型抜けする時にピンチオフ周辺部は変形し易いので型抜けが可能である。また底面２２の中心部側は変形を伴っても元に戻りやすい。一方、底面２２の両端部側の曲率半径Ｒ６はＲ５より大きいので中心部に比べてピンチオフ周辺部は変形をしないで型抜けが可能である。なお、底面２２の中心部分だけの曲率半径Ｒ５をＲ６と同じようにしても良い。このようにすることで、中心部分の型抜けがさらに容易になる。また成形する樹脂材料に滑剤など当該分野で使用されている添加剤を添加することでさらに型抜けを容易にすることが可能である。
【００６０】
図９は、本発明の第３の実施形態に係るブロー成形により成形したプラスチックボトルの構成図である。図９（ａ）は横から見た図、図９（ｂ）は底面から見た図、図９（ｃ）はＡ−Ａ断面図、図９（ｄ）はＢ−Ｂ断面図、図９（ｅ）はＣ−Ｃ断面図である。
【００６１】
プラスチックボトル２１の底面２２は、中央部に設けられる凹んだ部分のピンチオフ２３と、ピンチオフ２３から３つの平らな接地面２５に向かう曲率半径Ｒを持った曲面２４と、３つの平らな接地面２５と、上部の開口２６と、開口部分２７と、で構成される。このようなピンチオフを有するボトルは、例えば３つの分割金型を用いることで成形することができる。その際、底部のみ３つの分割金型を用いて、胴部の金型は２つの分割金型を用いても良い。
【００６２】
図９（ｃ）で示す、ボトル中央部のＡ−Ａ断面における、凹んだピンチオフ２３から平らな接地面２５に向かう曲面２４のピンチオフ２３下部の曲率半径Ｒ５は、図９（ｄ）で示すボトル中央部のＢ−Ｂ断面における凹んだピンチオフ２３から端面の外周部に向かう曲面２４のピンチオフ２３下部の曲率半径Ｒ６よりも小さく形成されている（Ｒ５＜Ｒ６の関係である）。この場合、例えばＲ５＝５、Ｒ６＝２０程度であるが、本実施形態においては、特にこれに限定されるものではなく型抜けが容易にできるＲであれば良い。また角度としてはＲ５'＝１００度、Ｒ６'＝１６０度程度であるが、本実施形態においては、特にこれに限定されるものではなく型抜けが容易にできる角度Ｒ'であれば良い。
【００６３】
またプラスチックボトル２１の底面２２の凹んだピンチオフ２３からの立ち上がり角度２８は、図９（ｃ）及び図９（ｄ）に示すように同様で良い。なお、角度を緩やかにすることで型抜けを良くすることができる。またプラスチックボトル２１の底面２２の凹んだ部分の形状（平らでない部分）は、図９（ｂ）に示すように底面２２の中心側のピンチオフ部の中央部が狭く底面の周辺端部に向けて広くなる略扇形形状になっている。そしてプラスチックボトル２１の底面２２の平らな接地面２５の形状は、該底面の中心から該底面の外周部に向けて略扇形形状に広がっており、かつ前記平らな接地面は少なくとも３以上に分割されている。なお、本発明はこの形状に限定されるものではなく、ピンチオフ（金型）の数やピンチオフによる底部の分割角度によっては、例えばＲ５＞Ｒ６としても良いし、各ピンチオフが交わっている底面２２の中心部及び底面２２の周辺端部に設けられるＲを大きくし、各ピンチオフの中央付近のＲをそれより小さく構成しても良い。すなわち、各ピンチオフの交わる角度によって、金型抜き時に底面２２の中心部の引っかかりが大きくなり成形品が変形してしまう場合には、その部分に対応する箇所のみのＲを大きくすることにより、接地面積を極力大きくとりつつ、金型からの抜けを良くすることが可能である。
【００６４】
なお、図９（ｃ）及び（ｄ）の拡大図で示した凹んだピンチオフ２３の底のクリアランス２９は、ブロー成型時に金型から抜けが良いように設けた例であるが、このクリアランス２９は設けなくても良い。しかし金型からプラスチックボトル２１を型抜けする際にボトル底面２２の変形を少なくするために好ましくはクリアランス２９を設けたほうが良い。
【００６５】
また、プラスチックボトル２１は、図９（ａ）に示すように、上部に開口２６を有し、開口部分２７は、図示しない可撓性の栓と金属性のキャップにより密封可能に形成されている。
【００６６】
本実施形態のプラスチックボトル２１の形成方法は、第１の実施形態と同様であるので省略する。また本実施形態のプラスチックボトル２１を形成する材料としての熱可塑性樹脂も第１の実施形態と同様であるので省略する。
【００６７】
また本発明のプラスチックボトルのピンチオフ下部の前記曲率半径Ｒは、プラスチックボトル底面の端部の方が中央部よりも大きくても良い。
【００６８】
また本発明のプラスチックボトルのピンチオフ下部の前記曲率半径Ｒは、前記プラスチックボトル底面の中央部の方が端部よりも大きくても良い。
【００６９】
また本発明のプラスチックボトル底面は、平らな接地面を有し、平らな接地面は２つに分割されていても良い。
【００７０】
また本発明のプラスチックボトル底面は、平らな接地面を有し、平らな接地面は少なくとも３以上に分割されていても良い。
【００７１】
また本発明のプラスチックボトルの平らな接地面の面積は、プラスチックボトルの底面積の２０％以上であることが好ましい。
【００７２】
また本発明のプラスチックボトルは、透明性を有することが好ましい。
【００７３】
また本発明のプラスチックボトルは、上部に開口を有し、開口は、可撓性の栓と金属性のキャップにより密封可能に形成されていることが好ましい。
【００７４】
本発明のプラスチックボトルの製造方法は、熱可塑性樹脂からなるパリソンを押し出してピンチオフ部より下方に位置するように配置し、底面のピンチオフ下部が少なくとも２以上の異なる曲率半径Ｒを有する分割金型を閉じて型締めするとともに、ブローピンを配置して気体を吹き込み、前記パリソンを前記分割金型に押し当てて、プラスチックボトルを成形しても良い。
【００７５】
また本発明のプラスチックボトルのピンチオフの下部の凹んだ部分の形状は、中央部が狭く両側の端部に向けて広くなる略扇形形状になっていても良い。
【００７６】
また本発明のプラスチックボトルのピンチオフの下部の凹んだ部分の形状は、中央部が広く両側の端部に向けて狭くなる略卵形形状になっていても良い。
【００７７】
また本発明のプラスチックボトルの平らな接地面の形状は、該底面の中央部に設けられるピンチオフを中心として左右対称の形状となっていても良い。
【００７８】
また本発明のプラスチックボトルの平らな接地面の形状は、該底面の中心から該底面の端部に向けて略扇形形状に広がっていても良い。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
以上詳細に説明したように、本発明により、プラスチックボトルの底面を平面状として接地面積を広く取りつつ、ボトル底面が金型から抜けやすい、熱伝導性に優れるプラスチックボトルが提供されたということは、特に、医薬品業界、食品業界あるいは化粧品業界などにおける利用価値は極めて多大である。
【符号の説明】
【００８０】
１、１１、２１ プラスチックボトル
２、１２、２２ ボトル底面
３、１３、２３ ピンチオフ
４、１４、２４ 曲率半径Ｒを持った曲面
５、１５、２５ 平らな接地面
６、１６、２６ 上部開口
７、１７、２７ 開口部分
８、１８、２８ 凹んだピンチオフの底からの立ち上がり角度
９、１９、２９ ピンチオフの底のクリアランス
３３ ピンチオフ
３８ ボトル底面のカーブＲ
３９ ボトル接地面
４１ 分割金型
４２ 押出ヘッド
４３ パリソン
４４ ピンチオフ部
４５ キャビティ
４６ ブローピン
４７、４８ バリ
５１ 凍結乾燥庫（真空室）
５２ 冷却加熱装置
５３ 排気装置
５４ 冷却装置
５５ 真空ポンプ
５６ バイアル瓶（凍結乾燥試料）
５７ 冷却加熱棚
５８ コールドトラップ
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６ ピンチオフ下部の曲率半径
Ｒ１'、Ｒ２'、Ｒ３'、Ｒ４'、Ｒ５'、Ｒ６' 曲面の角度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分割金型を用いて成形されるプラスチックボトルにおいて、
底面のピンチオフ下部に少なくとも２以上の異なる曲率半径Ｒを有することを特徴とするプラスチックボトル。
【請求項２】
ブロー成形により成形され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】
前記曲率半径Ｒは、前記底面の端部の方が中央部よりも大きいことを特徴とする請求項１または２に記載のプラスチックボトル。
【請求項４】
複数のピンチオフを有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のプラスチックボトル。
【請求項５】
前記ピンチオフは、三つ又に分かれていることを特徴とする請求項４に記載のプラスチックボトル。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載のプラスチックボトルを形成することを特徴とする分割金型。
【請求項１】
分割金型を用いて成形されるプラスチックボトルにおいて、
底面のピンチオフ下部に少なくとも２以上の異なる曲率半径Ｒを有することを特徴とするプラスチックボトル。
【請求項２】
ブロー成形により成形され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】
前記曲率半径Ｒは、前記底面の端部の方が中央部よりも大きいことを特徴とする請求項１または２に記載のプラスチックボトル。
【請求項４】
複数のピンチオフを有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のプラスチックボトル。
【請求項５】
前記ピンチオフは、三つ又に分かれていることを特徴とする請求項４に記載のプラスチックボトル。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載のプラスチックボトルを形成することを特徴とする分割金型。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−１７８４２３（Ｐ２０１１−１７８４２３Ａ）
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４３２７８（Ｐ２０１０−４３２７８）
【出願日】平成２２年２月２６日（２０１０．２．２６）
【出願人】（０００１０４６７４）キョーラク株式会社 (292)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２６日（２０１０．２．２６）
【出願人】（０００１０４６７４）キョーラク株式会社 (292)
【Ｆターム（参考）】
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