プラスチック成形体
【課題】既設の生産設備をほとんど変更することなく、口部の内径を拡大することで、軽量化を図ることができるプリフォーム又はプラスチックボトルであるプラスチック成形体を提供する。
【解決手段】プラスチック成形体は、ネックサポートリング１４が下端に設けられた口部１０とネックサポートリング１４の直下に連接する首部２２０とを備えるプラスチック成形体において、プラスチック成形体がプリフォーム２００又はプラスチックボトルであり、口部１０の上端における内径が、国際飲料技術者協会（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｂｅｖｅｒａｇｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｓｔｓ）で規定するフィニッシュサイズ２８ｍｍの規格の内径よりも大きい。
【解決手段】プラスチック成形体は、ネックサポートリング１４が下端に設けられた口部１０とネックサポートリング１４の直下に連接する首部２２０とを備えるプラスチック成形体において、プラスチック成形体がプリフォーム２００又はプラスチックボトルであり、口部１０の上端における内径が、国際飲料技術者協会（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｂｅｖｅｒａｇｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｓｔｓ）で規定するフィニッシュサイズ２８ｍｍの規格の内径よりも大きい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリフォーム又はプラスチックボトルであるプラスチック成形体に関し、特に、口部の内径を拡大することで、軽量化したプラスチック成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ペットボトルなどのプラスチックボトルは、通常、プリフォームと呼ばれる有底筒状の成形物を、ボトル状にブロー成形することで製造される。近年、プラスチックボトルは、資源及びコストの削減の観点から、軽量化が進められており、ボトルの胴部の肉厚は薄くなる傾向にある。ボトルが軽量化すると、ボトル全体の質量に対する口部の質量が占める割合が大きくなるため、口部の軽量化は、ボトル全体の更なる軽量化に大きな効果がある。口部を軽量化したボトルとしては、カブラ、凹状環状面及びネックサポートリングを薄肉にしたものが提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００３】
ところで、飲料用ペットボトルの口部の形状は、国際飲料技術者協会（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｂｅｖｅｒａｇｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｓｔｓ、以降、ＩＳＢＴということもある。）で規定した国際規格であるフィニッシュサイズ２８ｍｍの規格を満たすものが主流である（例えば、非特許文献１を参照。）。当然ながら、ペットボトルの口部に螺着するキャップも、国際規格を満たした口部に対応したものが主流である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２６０６０４号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｔｈｒｅａｄｓｐｅｃｓ．ｃｏｍ／ｔｈｒｅａｄｓｐｅｃｓ−ｄｏｗｎｌｏａｄｓ．ａｓｐ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されたプラスチックボトルは、ねじ部よりも下方の部分（特許文献１でいうところの口栓部）だけを軽量化しているに過ぎず、ねじ部を有する口部については、軽量化が検討されていない。仮に、特許文献１に記載されたプラスチックボトルの口部を更に軽量化するために、口栓部と同様の方法を採用して、ねじ部を有する口部の外径を小さくすると、ねじ部の形状が変更されて、現行のキャップを螺合することができない。このように、外径を小さくして、口部の軽量化を図る方法では、薄肉化できる部分が限られており、口部の軽量化に限界があった。
【０００７】
本発明の目的は、既設の生産設備をほとんど変更することなく、口部の内径を拡大することで、軽量化を図ることができるプリフォーム又はプラスチックボトルであるプラスチック成形体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るプラスチック成形体は、ネックサポートリングが下端に設けられた口部と前記ネックサポートリングの直下に連接する首部とを備えるプラスチック成形体において、該プラスチック成形体が、プリフォーム又はプラスチックボトルであり、前記口部の上端における内径が、国際飲料技術者協会（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｂｅｖｅｒａｇｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｓｔｓ）で規定するフィニッシュサイズ２８ｍｍの規格の内径よりも大きいことを特徴とする。
【０００９】
本発明に係るプラスチック成形体では、前記口部の最も薄肉の部分の肉厚が、０．９０〜１．３０ｍｍであることが好ましい。口部に必要な強度を確保することができる。また、キャップで閉じたときに、ボトルの密封性を確保することができる。
【００１０】
本発明に係るプラスチック成形体では、前記口部の内径が、高さ方向の全領域にわたって、国際飲料技術者協会（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｂｅｖｅｒａｇｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｓｔｓ）で規定するフィニッシュサイズ２８ｍｍの規格の内径よりも大きいことが好ましい。口部をより軽量化することができる。
【００１１】
本発明に係るプラスチック成形体では、前記首部のうち、前記ネックサポートリングの直下に連接するストレート部の内径が、国際飲料技術者協会（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｂｅｖｅｒａｇｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｓｔｓ）で規定するフィニッシュサイズ２８ｍｍの規格の内径よりも大きいことが好ましい。更に軽量化した成形体とすることができる。
【００１２】
本発明に係るプラスチック成形体では、１ロットから無作為に２０個抜き取ったとき、前記口部の数１で求める真円度（Ｒ）が、全て５０μｍ以下である形態を包含する。
（数１）真円度（Ｒ）＝Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎ
数１において、Ｄｍａｘは、前記口部の上端における内径の最大値であり、Ｄｍｉｎは、前記口部の上端における内径の最小値である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、既設の生産設備をほとんど変更することなく、口部の内径を拡大することで、軽量化を図ることができるプリフォーム又はプラスチックボトルであるプラスチック成形体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係るプラスチック成形体としてのプリフォームの一例を示す正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図の変形形態である。
【図４】プリフォームを射出成形するための金型の一例を示す断面図であり、（ａ）は金型が開いている状態、（ｂ）は射出成形時の状態を示す。
【図５】図１のＢ−Ｂ破断面図である。
【図６】本実施形態に係るプラスチック成形体としてのプラスチックボトルの一例を示す正面図である。
【図７】図１のプラスチックボトルの口部をキャップで閉じた状態を示す半断面図である。
【図８】口部の別の形態例を示す部分拡大断面図である。
【図９】口部及び首部を薄肉化したプリフォームの一例を示す断面図である。
【図１０】コントロール１、実施例１及び実施例２の口部の真円度を測定した結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明について実施形態を示して詳細に説明するが本発明はこれらの記載に限定して解釈されない。本発明の効果を奏する限り、実施形態は種々の変形をしてもよい。
【００１６】
まず、プラスチック成形体が、プリフォームである形態について説明する。図１は、本実施形態に係るプラスチック成形体としてのプリフォームの一例を示す正面図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。本実施形態に係るプラスチック成形体としてのプリフォーム２００は、図１に示すように、ネックサポートリング１４が下端に設けられた口部１０とネックサポートリング１４の直下に連接する首部２２０とを備え、図２に示すように、口部１０の上端における内径Ｄ１が、国際飲料技術者協会（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｂｅｖｅｒａｇｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｓｔｓ）で規定するフィニッシュサイズ２８ｍｍの規格の内径Ｄ０よりも大きい。
【００１７】
プリフォーム２００は、プラスチックボトルを成形するのに適した形状に予め成形したプラスチック成形体である。プリフォーム２００は、図１に示すように、上方から順に、口部１０と、首部２２０と、有底筒状部６０とを備える。口部１０は、上端１０ａが開口した円筒状の周壁１１を有し、プラスチックボトルにおいて、内容物の充填口及び注ぎ口として機能する。周壁１１の外周面には、キャップ（不図示）と螺合する雄ねじ部１２と、雄ねじ部１２の下方に設けられたビードリング１３と、口部１０の下端に設けられたネックサポートリング１４とが、突出して形成されている。首部２２０は、ネックサポートリング１４の直下に連接するストレート部２２１を有する。ストレート部２２１は、例えば、ネックサポートリング１４から下方に３．０〜７．０ｍｍまでの領域である。有底筒状部６０は、例えば、先端部６０ａを半円球状とした円筒状である。なお、有底筒状部６０の形状は、図１に示した形状に限定されない。例えば、先端部６０ａを、円錐状、角錐状にしてもよい。
【００１８】
本実施形態では、口部１０の外形（雄ねじ部１２、ビードリング１３及びネックサポートリング１４の形状及び寸法）は、ＩＳＢＴで規定するフィニッシュサイズ２８ｍｍの規格（以降、単に、規格ということもある。）に適合する形状である。口部１０の外形を、規格に適合する形状とすることで、現行のキャップを螺合することができる。また、搬送時に口部１０を挟持するグリッパなど既存の生産設備の多くは全く変更することなく、生産することができる。図１のプリフォーム２００は、口部１０の外形（雄ねじ部１２、ビードリング１３及びネックサポートリング１４の形状及び寸法）を、ＩＳＢＴの国際規格のうち、ＰＣＯ‐１８１０の規格と同一にしたものである。
【００１９】
ＩＳＢＴで規定するフィニッシュサイズ２８ｍｍの規格とは、飲料用ボトルの口部についての国際規格の一種である。ＩＳＢＴの国際規格は、非特許文献１の記載のとおり、フィニッシュサイズとしてねじ部の外径（ねじ山径）で大別されており、主として、周壁の外径及び内径、ねじ部の形状及び寸法、ビードリング１３の形状及び寸法並びにネックサポートリング１４の形状及び寸法を規定する。フィニッシュサイズの種類は、例えば、２６ｍｍ、２８ｍｍ、３３ｍｍ、３８ｍｍ、４３ｍｍ、４８ｍｍである。国内で流通する飲料用のペットボトルは、フィニッシュサイズ２８ｍｍであるものが主流である。フィニッシュサイズ２８ｍｍの規格は、例えば、Ａｌｃｏａ‐１７１６、Ａｌｃｏａ‐１７８８、ＢＰＦ‐Ｃ、Ｏｂｒｉｓｔ‐２８（１９ｍｍ）、Ｏｂｒｉｓｔ‐２８（１８ｍｍ）、ＰＣＯ‐１８１０、ＰＣＯ‐１８１５、ＰＣＯ‐１８１６、ＰＣＯ‐１８１７、ＰＣＯ‐１８２０、ＰＣＯ‐１８２３、ＰＣＯ‐１８８１がある。ＰＣＯ‐１８１０は、日本国内で流通している飲料用のペットボトルにおいて、多く採用されている。また、ＰＣＯ‐１８８１は、所謂ショートハイトタイプであり、主に、欧米又は中国などで採用され始めている。
【００２０】
図２に示すように、本実施形態では、周壁１１の内周面１１ａが、点線で示すＰＣＯ‐１８１０で規定された周壁の内周面Ｓ０と比較して、外側に位置し、内径Ｄ１を規格の内径Ｄ０よりも大きくしている。規格の内径Ｄ０の最大許容寸法を超えて大きくすることが好ましい。規格の内径Ｄ０の最大許容寸法は、例えば、ＰＣＯ‐１８１０では、２１．８７ｍｍである。このように、口部１０の肉厚Ｔ１を、規格よりも薄肉にして、軽量化を図っている。なお、本明細書において、口部１０の肉厚Ｔ１とは、周壁１１の肉厚をいう。ＰＣＯ‐１８１０の規格によると、口部１０の最も薄肉の部分の肉厚Ｔ０は、１．３８５ｍｍであるところ、本実施形態では、口部１０の最も薄肉の部分の肉厚Ｔ１が、０．９０〜１．３０ｍｍであることが好ましい。より好ましくは、１．００〜１．１０ｍｍである。肉厚Ｔ１が０．９０ｍｍ未満では、口部１０の強度が不足する場合がある。また、容器の密封性が不足する場合がある。肉厚Ｔ１が１．３０ｍｍを超えると、軽量化の効果が不十分となる場合がある。口部１０を軽量化した一例としては、ＰＣＯ‐１８１０の規格に準拠した口部では、内径Ｄ０が２１．７４ｍｍで、肉厚Ｔ０が１．３８５ｍｍであり、質量は、５．１ｇであるのに対して、本実施形態では、例えば、口部１０の内径Ｄ１を、高さ方向の全領域にわたって、２２．５０ｍｍとし、肉厚Ｔ１を１．０ｍｍとすることで、質量が４．３６ｇとなり、約１４．５％削減することができる。また、口部１０の内径Ｄ１を、高さ方向の全領域にわたって、２２．７１ｍｍとし、肉厚Ｔ１を０．９ｍｍとすることで、質量が４．１６ｇとなり、約１８．４％削減することができる。
【００２１】
口部１０の内径Ｄ１を規格の内径Ｄ０よりも大きくする領域は、特に限定されず、例えば、高さ方向の一部の領域としてもよい。より好ましくは、図２に示すように、口部１０の内径Ｄ１が、高さ方向の全領域にわたって、ＩＳＢＴで規定する内径Ｄ０よりも大きい形態である。口部１０をより軽量化することができる。また、図２には、高さ方向の全領域にわたって、ほぼ同一の内径Ｄ１である形態を示したが、成形時の離型性の点から、口部１０の上端１０ａを最大内径とし、下方に向かうにつれて、徐々に内径を小さくするテーパー状とすることが好ましい。
【００２２】
図３は、図１のＡ−Ａ断面図の変形形態である。図３に示すように、本実施形態では、首部２２０のうち、ネックサポートリング１４の直下に連接するストレート部２２１の内径Ｄ２が、規格の内径Ｄ０よりも大きいことが好ましい。ストレート部２２１では、ブロー成形時の温度が口部１０の温度と差が小さいため、薄肉化させにくい。しかし、予め、この部分を薄肉化したプリフォーム２００としておくことで、プリフォーム２００を更に軽量化することができる。ストレート部２２１の内径Ｄ２は、成形時の離型性の点から、口部１０の内径Ｄ１以下であることが好ましい。首部２２０の最も薄肉の部分の肉厚Ｔ２は、０．９０〜１．３０ｍｍであることが好ましい。より好ましくは、１．００〜１．１０ｍｍである。図９は、口部及び首部を薄肉化したプリフォームの一例を示す断面図である。図９に示すように、さらに、ストレート部２２１より下方部分２２２においても、ストレート部の内径Ｄ２から有底筒状部６０の内径Ｄ３へ内径を徐々に小さくして、テーパー状に薄肉化するか、又は、図示しないが、下方部分２２２の内径を、ストレート部２２１の内径Ｄ２と同一径となるようにして、薄肉化することが好ましい。
【００２３】
次に、プリフォーム２００の成形方法について説明する。プリフォーム２００は、熱可塑性樹脂を主原料として、射出成形法、ＰＣＭ成形法（Ｐｒｅｆｏｒｍ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ Ｍｏｌｄｉｎｇ）などの成形法で、成形される。プリフォーム２００の主原料となる熱可塑性樹脂は、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シクロオレフィンコポリマー樹脂、アイオノマー樹脂、ポリ‐４‐メチルペンテン‐１樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂、ポリスチレン樹脂、エチレン‐ビニルアルコール樹脂、アクリロニトリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂、４弗化エチレン樹脂、アクリロニトリル‐スチレン樹脂、アクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレン樹脂である。この中で、ＰＥＴがより好ましい。
【００２４】
ここでは、図４を用いて、成形法が射出成形法である場合について、説明する。図４は、プリフォーム２００を射出成形するための金型９００の一例を示す断面図であり、（ａ）は金型が開いている状態、（ｂ）は射出成形時の状態を示す。プリフォーム２００を射出成形するための金型９００は、図４(ａ)に示すように、プリフォーム２００の内側面を成形するコア金型９１０と、プリフォーム２００の口部１０の外側面を成形する口部形成用金型９２０と、プリフォーム２００の有底筒状部６０の外側面を成形するキャビティ金型９３０とを備える。
【００２５】
コア金型９１０は、円柱状で、先端部９１０ａを半円球状としたコア部９１１を有する。コア部９１１は、ＩＳＢＴの規格に準拠した口部を形成するためのコア部よりも、口部１０を薄肉化する分だけ、太く形成する。口部形成用金型９２０は、口部１０の外側面の形状に対応した凹部９２１を有する。キャビティ金型９３０は、有底筒状部６０の外側面の形状に対応した凹部９３１と樹脂を充填するためのゲート９３２とを有する。口部形成用金型９２０とキャビティ金型９３０とは、ＩＳＢＴの規格に準拠した口部を形成するための金型と共通である。このように、コア金型９１０だけを改造又は交換すればよいため、既存の金型をほとんど改造・変更することなく使用できる。結果として、コストダウンにつながる。
【００２６】
コア金型９１０と、口部形成用金型９２０と、キャビティ金型９３０とを型締め後、図２（ｂ）に示すように、ゲート９３２から、プリフォーム２００の形状を有するキャビティ９４０内に、溶融状態の熱可塑性樹脂を含有する材料を射出してプリフォーム２００を成形する。プリフォーム２００が所定の温度まで冷却したところで、金型９００を開いて、プリフォーム２００を取り出す。
【００２７】
ＩＳＢＴの規格に準拠した従来のプリフォームでは、離型時に、口部の冷却が不十分で、口部が変形する場合があった。これに対して、本実施形態に係るプリフォーム２００では、従来のプリフォームよりも口部１０を薄肉化したため、冷却が早くなり、離型時の口部１０の変形を少なくし、寸法精度をより向上することができる。
【００２８】
寸法精度は、例えば、真円度で評価することができる。図５は、図１のＢ−Ｂ破断面図である。本実施形態に係るプリフォーム２００では、１ロットから無作為に２０個抜き取ったとき、口部１０の数１で求める真円度（Ｒ）が、全て５０μｍ以下である形態を包含する。より好ましくは、１ロットから無作為に２０個抜き取ったとき、口部１０の数１で求める真円度（Ｒ）が、全て３０μｍ以下である。
（数１）真円度（Ｒ）＝Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎ
数１において、Ｄｍａｘは、口部１０の上端１０ａにおける内径Ｄ１の最大値であり、Ｄｍｉｎは、口部１０の上端１０ａにおける内径Ｄ１の最小値である。
【００２９】
１ロットとは、プリフォーム２００において、プリフォーム２００の成形とプラスチックボトルのブロー成形とを同一設備で一連の工程で行う場合には、例えば、同一条件で連続して生産した一群のプリフォーム２００を示す。そして、連続的に抜き取った２０本のプリフォーム２００について、真円度を測定する。また、プリフォーム２００の成形とプラスチックボトルのブロー成形とを別の設備で行う場合には、１ロットは、例えば、１包装単位を示す。そして、１つの包装単位から無作為に抜き取った２０本のプリフォーム２００について、真円度を測定する。
【００３０】
プリフォーム２００は、二軸延伸ブロー成形などのブロー成形法によって、プラスチックボトルとなる。図６は、本実施形態に係るプラスチック成形体としてのプラスチックボトルの一例を示す正面図である。プラスチックボトル１００は、図６に示すように、上方から順に、口部１０と、首部２０と、肩部３０と、胴部４０と、底部５０とを備える。ブロー成形において、プリフォーム２００の口部１０は、未延伸のまま、変形せずに、プラスチックボトル１００の口部１０となる。すなわち、プラスチックボトル１００の口部１０は、その形状及び寸法を、本実施形態に係るプリフォーム２００の口部１０と同じくする。よって、ここでは、共通する点については説明を省略する。また、当然に、本実施形態に係るプラスチックボトル１００では、プリフォーム２００と同様に、口部の寸法精度が高く、１ロットから無作為に２０個抜き取ったとき、口部１０の数１で求める真円度（Ｒ）が、全て５０μｍ以下である形態を包含する。プラスチックボトル１００において、１ロットは、例えば、１ケースである。なお、１ケースが、２０本未満である場合は、合計本数が、２０本以上になるように、ケースを複数個用意し、その中から無作為に２０本抜き取ることとする。具体例としては、１ケースが、６本の場合には、４ケース用意して、合計２４本の中から、無作為に２０本抜き取る。
【００３１】
首部２０は、プリフォーム２００の首部２２０をブロー成形した部分である。プリフォーム２００の首部２２０のうち、ストレート部２２１は、ブロー成形において、熱が伝わりにくいため、低延伸の状態で、口部１０とほぼ同じ外径で連接するストレート部２１となる。なお、首部２０の形状は、細長形状としてもよい。首部２０、肩部３０、胴部４０及び底部５０は、プリフォーム２００の有底筒状部６０をブロー成形した部分である。肩部３０は、円錐台筒形状を有し、首部２０と胴部４０とをつなげる部分である。胴部４０は、略円筒形状を有し、主として、使用者が把持する部分である。底部５０は、ボトルの底面となる部分である。なお、本実施形態は、肩部３０、胴部４０及び底部５０の形状は、図６に示した形状に限定されない。
【００３２】
図７は、図６のプラスチックボトルの口部をキャップで閉じた状態を示す部分拡大断面図である。キャップ７０は、図７に示すように、円盤状の天板７１と天板７１の外周縁から下方に延設された円筒部７２とを備える。円筒部７２の内周面には、口部１０の雄ねじ部１２に螺合する雌ねじ部７３が形成されている。また、天板７１には、円筒部７２の内周面側から順に、アウターリング７４と、コンタクトリング７５と、インナーリング７６とが、突出して形成されている。キャップ７０が、口部１０に螺着されると、アウターリング７４は、口部１０の周壁１１の外側に当接し、コンタクトリング７５は、口部１０の周壁１１の天面に当接し、インナーリング７６は、口部１０の周壁１１の内側に当接して、密封状態を形成する。
【００３３】
図７において、ＰＣＯ‐１８１０で規定された周壁の内周面Ｓ０及びＰＣＯ‐１８１０で規定された口部に対応した従来のキャップのインナーリングＵ０を点線で示した。本実施形態に係るプラスチックボトル１００の口部１０に対応するキャップ７０では、インナーリング７６を、口部１０を薄肉化した分だけ、円筒部７２に近接する方向に移動する。他の部分は、ＩＳＢＴの規格に準拠した口部に対応するキャップと共通である。このように、インナーリング７６の位置だけを変更すればよいため、既存のキャップを大きく変更することなく、密封性を保持することができる。なお、口部１０の肉厚Ｔ１が、１．２ｍｍ以上のときは、インナーリング７６の位置を変更しなくてもよい。
【００３４】
ここまで、ＰＣＯ‐１８１０に準拠した外形を有するプラスチックボトル１００及びプリフォーム２００を例にとって説明してきたが、本発明は、ＰＣＯ‐１８１０に限定されず、他の規定に準拠した口部を有するプラスチックボトル及びプリフォームについても、適用可能である。図８は、口部の別の形態例を示す部分拡大断面図である。図８に示す口部３１０は、口部３１０の外形（雄ねじ部３１２、ビードリング３１３及びネックサポートリング３１４の形状及び寸法）を、ＩＳＢＴの国際規格のうち、ＰＣＯ‐１８８１の規格と同一にした以外は、図１〜図７に示す口部１０と共通の構造を有する。すなわち、口部３１０の上端３１０ａの内径Ｄ１は、ＰＣＯ‐１８１０で規定された内径Ｄ０よりも大きい。さらに、口部３１０の内径Ｄ１を規格の内径Ｄ０よりも大きくする領域は、特に限定されず、高さ方向の一部の領域であるか、若しくは全領域であるか、又は図８に示すように、首部３２０のストレート部３２１にわたって、内径Ｄ１、Ｄ２をＤ０よりも大きくした形態としてもよい。さらに、ストレート部３２１より下方部分３２２においても、ストレート部３２１の内径Ｄ２と同一径となるように薄肉化することが好ましい。
【実施例】
【００３５】
次に、本発明の実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
【００３６】
（コントロール１）
ＰＣＯ‐１８１０の規格に準拠した口部を有するプラスチックボトルを成形した。すなわち、図９において、Ｓ０で示す内表面を有するように、Ｄ０を２１．７ｍｍとなるように、図４に示す金型９００のコア部９１１の太さを設計して、プリフォームを射出成形し、このプリフォームを、ブロー成形してプラスチックボトルを成形した。１ロットは、５０本とした。
【００３７】
（実施例１）
図９において、Ｄ１が２２．１ｍｍになるように、図４に示す金型のコア部９１１の太さを変更した以外は、コントロール１と同様にして、プラスチックボトルを成形した。
【００３８】
（実施例２）
図９において、Ｄ１が２２．５ｍｍとなるように、図４に示す金型のコア部９１１の太さを変更した以外は、コントロール１と同様にして、プラスチックボトルを成形した。
【００３９】
（プリフォームの質量）
コントロール１、実施例１及び実施例２のプリフォームを無作為に１本抜き取り、質量を測定した。結果を表１に示す。
【００４０】
（口部の質量）
コントロール１、実施例１及び実施例２のプラスチックボトルについて、無作為に１本を抜き取り、ネックサポートリングの直下で切断して、口部の質量を測定した。結果を表１に示す。
【００４１】
（真円度）
コントロール１、実施例１及び実施例２のプラスチックボトルを、１ロットから無作為に２０本抜き取り、口部の内径Ｄ１の最大値Ｄｍａｘ及び最小値Ｄｍｉｎを測定し、数１から真円度（Ｒ）を求めた。結果を表１及び図１０に示す。図１０は、コントロール１、実施例１及び実施例２の口部の真円度を測定した結果を示すグラフである。
【００４２】
【表１】
【００４３】
表１に示すとおり、実施例１及び実施例２のプリフォームは、口部及び首部を薄肉化することで、コントロール１のプリフォームよりも軽量化することができた。実施例２のプリフォームとコントロール１のプリフォームとを比較すると、樹脂の使用量を、プリフォーム１本当たり、約１ｇ削減できることが確認できた。また、プラスチックボトルについても、プリフォームと同様に軽量化することができた。
【００４４】
表１に示すとおり、実施例１及び実施例２の口部は、コントロール１の口部よりも軽量化することができた。実施例１の口部は、コントロール１の口部と比較して、６．９％軽量化することができた。実施例２の口部は、コントロール１の口部と比較して、１４．５％軽量化することができた。実施例２は、実施例１よりも更なる軽量化を実現できた。
【００４５】
表１及び図１０に示すとおり、実施例１及び実施例２のプラスチックボトルは、全てのサンプルで、真円度（Ｒ）が５０μｍ以下であった。実施例１と実施例２とを比較すると、実施例２の方が、標準偏差（σ）が小さく、実施例１よりも寸法精度が高いことが確認できた。これは、実施例２が、実施例１よりも内径が大きいため、口部の肉厚が薄くなり、成形時により早く冷却したためと考えられる。一方、コントロール１は、２０本中、１２本の真円度（Ｒ）が５０μｍを超えていた。さらに、標準偏差（σ）が、実施例１及び実施例２よりも大きかった。以上より、コントロール１は、実施例１及び実施例２と比較して、寸法の精度が劣ることが確認できた。
【符号の説明】
【００４６】
１０ 口部
１０ａ 口部の上端
１１ 周壁
１１ａ 周壁の内周面
１２ 雄ねじ部
１３ ビードリング
１４ ネックサポートリング
２０ 首部
２１ ストレート部
３０ 肩部
４０ 胴部
５０ 底部
６０ 有底筒状部
６０ａ 有底筒状部の先端部
７０ キャップ
７１ 天板
７２ 円筒部
７３ 雌ねじ部
７４ アウターリング
７５ コンタクトリング
７６ インナーリング
１００ プラスチックボトル
２００、２０１ プリフォーム
２２０ 首部
２２１ ストレート部
２２２ ストレート部より下方の部分
３１０ 口部
３１０ａ 口部の上端
３１１ 周壁
３１２ 雄ねじ部
３１３ ビードリング
３１４ ネックサポートリング
３２０ 首部
３２１ ストレート部
３２２ ストレート部より下方の部分
９００ 金型
９１０ コア金型
９１０ａ コア金型の先端部
９１１ コア部
９２０ 口部形成用金型
９２１ 凹部
９３０ キャビティ金型
９３１ 凹部
９３２ ゲート
９４０ キャビティ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリフォーム又はプラスチックボトルであるプラスチック成形体に関し、特に、口部の内径を拡大することで、軽量化したプラスチック成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ペットボトルなどのプラスチックボトルは、通常、プリフォームと呼ばれる有底筒状の成形物を、ボトル状にブロー成形することで製造される。近年、プラスチックボトルは、資源及びコストの削減の観点から、軽量化が進められており、ボトルの胴部の肉厚は薄くなる傾向にある。ボトルが軽量化すると、ボトル全体の質量に対する口部の質量が占める割合が大きくなるため、口部の軽量化は、ボトル全体の更なる軽量化に大きな効果がある。口部を軽量化したボトルとしては、カブラ、凹状環状面及びネックサポートリングを薄肉にしたものが提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００３】
ところで、飲料用ペットボトルの口部の形状は、国際飲料技術者協会（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｂｅｖｅｒａｇｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｓｔｓ、以降、ＩＳＢＴということもある。）で規定した国際規格であるフィニッシュサイズ２８ｍｍの規格を満たすものが主流である（例えば、非特許文献１を参照。）。当然ながら、ペットボトルの口部に螺着するキャップも、国際規格を満たした口部に対応したものが主流である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２６０６０４号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｔｈｒｅａｄｓｐｅｃｓ．ｃｏｍ／ｔｈｒｅａｄｓｐｅｃｓ−ｄｏｗｎｌｏａｄｓ．ａｓｐ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されたプラスチックボトルは、ねじ部よりも下方の部分（特許文献１でいうところの口栓部）だけを軽量化しているに過ぎず、ねじ部を有する口部については、軽量化が検討されていない。仮に、特許文献１に記載されたプラスチックボトルの口部を更に軽量化するために、口栓部と同様の方法を採用して、ねじ部を有する口部の外径を小さくすると、ねじ部の形状が変更されて、現行のキャップを螺合することができない。このように、外径を小さくして、口部の軽量化を図る方法では、薄肉化できる部分が限られており、口部の軽量化に限界があった。
【０００７】
本発明の目的は、既設の生産設備をほとんど変更することなく、口部の内径を拡大することで、軽量化を図ることができるプリフォーム又はプラスチックボトルであるプラスチック成形体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るプラスチック成形体は、ネックサポートリングが下端に設けられた口部と前記ネックサポートリングの直下に連接する首部とを備えるプラスチック成形体において、該プラスチック成形体が、プリフォーム又はプラスチックボトルであり、前記口部の上端における内径が、国際飲料技術者協会（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｂｅｖｅｒａｇｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｓｔｓ）で規定するフィニッシュサイズ２８ｍｍの規格の内径よりも大きいことを特徴とする。
【０００９】
本発明に係るプラスチック成形体では、前記口部の最も薄肉の部分の肉厚が、０．９０〜１．３０ｍｍであることが好ましい。口部に必要な強度を確保することができる。また、キャップで閉じたときに、ボトルの密封性を確保することができる。
【００１０】
本発明に係るプラスチック成形体では、前記口部の内径が、高さ方向の全領域にわたって、国際飲料技術者協会（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｂｅｖｅｒａｇｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｓｔｓ）で規定するフィニッシュサイズ２８ｍｍの規格の内径よりも大きいことが好ましい。口部をより軽量化することができる。
【００１１】
本発明に係るプラスチック成形体では、前記首部のうち、前記ネックサポートリングの直下に連接するストレート部の内径が、国際飲料技術者協会（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｂｅｖｅｒａｇｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｓｔｓ）で規定するフィニッシュサイズ２８ｍｍの規格の内径よりも大きいことが好ましい。更に軽量化した成形体とすることができる。
【００１２】
本発明に係るプラスチック成形体では、１ロットから無作為に２０個抜き取ったとき、前記口部の数１で求める真円度（Ｒ）が、全て５０μｍ以下である形態を包含する。
（数１）真円度（Ｒ）＝Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎ
数１において、Ｄｍａｘは、前記口部の上端における内径の最大値であり、Ｄｍｉｎは、前記口部の上端における内径の最小値である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、既設の生産設備をほとんど変更することなく、口部の内径を拡大することで、軽量化を図ることができるプリフォーム又はプラスチックボトルであるプラスチック成形体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係るプラスチック成形体としてのプリフォームの一例を示す正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図の変形形態である。
【図４】プリフォームを射出成形するための金型の一例を示す断面図であり、（ａ）は金型が開いている状態、（ｂ）は射出成形時の状態を示す。
【図５】図１のＢ−Ｂ破断面図である。
【図６】本実施形態に係るプラスチック成形体としてのプラスチックボトルの一例を示す正面図である。
【図７】図１のプラスチックボトルの口部をキャップで閉じた状態を示す半断面図である。
【図８】口部の別の形態例を示す部分拡大断面図である。
【図９】口部及び首部を薄肉化したプリフォームの一例を示す断面図である。
【図１０】コントロール１、実施例１及び実施例２の口部の真円度を測定した結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明について実施形態を示して詳細に説明するが本発明はこれらの記載に限定して解釈されない。本発明の効果を奏する限り、実施形態は種々の変形をしてもよい。
【００１６】
まず、プラスチック成形体が、プリフォームである形態について説明する。図１は、本実施形態に係るプラスチック成形体としてのプリフォームの一例を示す正面図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。本実施形態に係るプラスチック成形体としてのプリフォーム２００は、図１に示すように、ネックサポートリング１４が下端に設けられた口部１０とネックサポートリング１４の直下に連接する首部２２０とを備え、図２に示すように、口部１０の上端における内径Ｄ１が、国際飲料技術者協会（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｂｅｖｅｒａｇｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｓｔｓ）で規定するフィニッシュサイズ２８ｍｍの規格の内径Ｄ０よりも大きい。
【００１７】
プリフォーム２００は、プラスチックボトルを成形するのに適した形状に予め成形したプラスチック成形体である。プリフォーム２００は、図１に示すように、上方から順に、口部１０と、首部２２０と、有底筒状部６０とを備える。口部１０は、上端１０ａが開口した円筒状の周壁１１を有し、プラスチックボトルにおいて、内容物の充填口及び注ぎ口として機能する。周壁１１の外周面には、キャップ（不図示）と螺合する雄ねじ部１２と、雄ねじ部１２の下方に設けられたビードリング１３と、口部１０の下端に設けられたネックサポートリング１４とが、突出して形成されている。首部２２０は、ネックサポートリング１４の直下に連接するストレート部２２１を有する。ストレート部２２１は、例えば、ネックサポートリング１４から下方に３．０〜７．０ｍｍまでの領域である。有底筒状部６０は、例えば、先端部６０ａを半円球状とした円筒状である。なお、有底筒状部６０の形状は、図１に示した形状に限定されない。例えば、先端部６０ａを、円錐状、角錐状にしてもよい。
【００１８】
本実施形態では、口部１０の外形（雄ねじ部１２、ビードリング１３及びネックサポートリング１４の形状及び寸法）は、ＩＳＢＴで規定するフィニッシュサイズ２８ｍｍの規格（以降、単に、規格ということもある。）に適合する形状である。口部１０の外形を、規格に適合する形状とすることで、現行のキャップを螺合することができる。また、搬送時に口部１０を挟持するグリッパなど既存の生産設備の多くは全く変更することなく、生産することができる。図１のプリフォーム２００は、口部１０の外形（雄ねじ部１２、ビードリング１３及びネックサポートリング１４の形状及び寸法）を、ＩＳＢＴの国際規格のうち、ＰＣＯ‐１８１０の規格と同一にしたものである。
【００１９】
ＩＳＢＴで規定するフィニッシュサイズ２８ｍｍの規格とは、飲料用ボトルの口部についての国際規格の一種である。ＩＳＢＴの国際規格は、非特許文献１の記載のとおり、フィニッシュサイズとしてねじ部の外径（ねじ山径）で大別されており、主として、周壁の外径及び内径、ねじ部の形状及び寸法、ビードリング１３の形状及び寸法並びにネックサポートリング１４の形状及び寸法を規定する。フィニッシュサイズの種類は、例えば、２６ｍｍ、２８ｍｍ、３３ｍｍ、３８ｍｍ、４３ｍｍ、４８ｍｍである。国内で流通する飲料用のペットボトルは、フィニッシュサイズ２８ｍｍであるものが主流である。フィニッシュサイズ２８ｍｍの規格は、例えば、Ａｌｃｏａ‐１７１６、Ａｌｃｏａ‐１７８８、ＢＰＦ‐Ｃ、Ｏｂｒｉｓｔ‐２８（１９ｍｍ）、Ｏｂｒｉｓｔ‐２８（１８ｍｍ）、ＰＣＯ‐１８１０、ＰＣＯ‐１８１５、ＰＣＯ‐１８１６、ＰＣＯ‐１８１７、ＰＣＯ‐１８２０、ＰＣＯ‐１８２３、ＰＣＯ‐１８８１がある。ＰＣＯ‐１８１０は、日本国内で流通している飲料用のペットボトルにおいて、多く採用されている。また、ＰＣＯ‐１８８１は、所謂ショートハイトタイプであり、主に、欧米又は中国などで採用され始めている。
【００２０】
図２に示すように、本実施形態では、周壁１１の内周面１１ａが、点線で示すＰＣＯ‐１８１０で規定された周壁の内周面Ｓ０と比較して、外側に位置し、内径Ｄ１を規格の内径Ｄ０よりも大きくしている。規格の内径Ｄ０の最大許容寸法を超えて大きくすることが好ましい。規格の内径Ｄ０の最大許容寸法は、例えば、ＰＣＯ‐１８１０では、２１．８７ｍｍである。このように、口部１０の肉厚Ｔ１を、規格よりも薄肉にして、軽量化を図っている。なお、本明細書において、口部１０の肉厚Ｔ１とは、周壁１１の肉厚をいう。ＰＣＯ‐１８１０の規格によると、口部１０の最も薄肉の部分の肉厚Ｔ０は、１．３８５ｍｍであるところ、本実施形態では、口部１０の最も薄肉の部分の肉厚Ｔ１が、０．９０〜１．３０ｍｍであることが好ましい。より好ましくは、１．００〜１．１０ｍｍである。肉厚Ｔ１が０．９０ｍｍ未満では、口部１０の強度が不足する場合がある。また、容器の密封性が不足する場合がある。肉厚Ｔ１が１．３０ｍｍを超えると、軽量化の効果が不十分となる場合がある。口部１０を軽量化した一例としては、ＰＣＯ‐１８１０の規格に準拠した口部では、内径Ｄ０が２１．７４ｍｍで、肉厚Ｔ０が１．３８５ｍｍであり、質量は、５．１ｇであるのに対して、本実施形態では、例えば、口部１０の内径Ｄ１を、高さ方向の全領域にわたって、２２．５０ｍｍとし、肉厚Ｔ１を１．０ｍｍとすることで、質量が４．３６ｇとなり、約１４．５％削減することができる。また、口部１０の内径Ｄ１を、高さ方向の全領域にわたって、２２．７１ｍｍとし、肉厚Ｔ１を０．９ｍｍとすることで、質量が４．１６ｇとなり、約１８．４％削減することができる。
【００２１】
口部１０の内径Ｄ１を規格の内径Ｄ０よりも大きくする領域は、特に限定されず、例えば、高さ方向の一部の領域としてもよい。より好ましくは、図２に示すように、口部１０の内径Ｄ１が、高さ方向の全領域にわたって、ＩＳＢＴで規定する内径Ｄ０よりも大きい形態である。口部１０をより軽量化することができる。また、図２には、高さ方向の全領域にわたって、ほぼ同一の内径Ｄ１である形態を示したが、成形時の離型性の点から、口部１０の上端１０ａを最大内径とし、下方に向かうにつれて、徐々に内径を小さくするテーパー状とすることが好ましい。
【００２２】
図３は、図１のＡ−Ａ断面図の変形形態である。図３に示すように、本実施形態では、首部２２０のうち、ネックサポートリング１４の直下に連接するストレート部２２１の内径Ｄ２が、規格の内径Ｄ０よりも大きいことが好ましい。ストレート部２２１では、ブロー成形時の温度が口部１０の温度と差が小さいため、薄肉化させにくい。しかし、予め、この部分を薄肉化したプリフォーム２００としておくことで、プリフォーム２００を更に軽量化することができる。ストレート部２２１の内径Ｄ２は、成形時の離型性の点から、口部１０の内径Ｄ１以下であることが好ましい。首部２２０の最も薄肉の部分の肉厚Ｔ２は、０．９０〜１．３０ｍｍであることが好ましい。より好ましくは、１．００〜１．１０ｍｍである。図９は、口部及び首部を薄肉化したプリフォームの一例を示す断面図である。図９に示すように、さらに、ストレート部２２１より下方部分２２２においても、ストレート部の内径Ｄ２から有底筒状部６０の内径Ｄ３へ内径を徐々に小さくして、テーパー状に薄肉化するか、又は、図示しないが、下方部分２２２の内径を、ストレート部２２１の内径Ｄ２と同一径となるようにして、薄肉化することが好ましい。
【００２３】
次に、プリフォーム２００の成形方法について説明する。プリフォーム２００は、熱可塑性樹脂を主原料として、射出成形法、ＰＣＭ成形法（Ｐｒｅｆｏｒｍ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ Ｍｏｌｄｉｎｇ）などの成形法で、成形される。プリフォーム２００の主原料となる熱可塑性樹脂は、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シクロオレフィンコポリマー樹脂、アイオノマー樹脂、ポリ‐４‐メチルペンテン‐１樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂、ポリスチレン樹脂、エチレン‐ビニルアルコール樹脂、アクリロニトリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂、４弗化エチレン樹脂、アクリロニトリル‐スチレン樹脂、アクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレン樹脂である。この中で、ＰＥＴがより好ましい。
【００２４】
ここでは、図４を用いて、成形法が射出成形法である場合について、説明する。図４は、プリフォーム２００を射出成形するための金型９００の一例を示す断面図であり、（ａ）は金型が開いている状態、（ｂ）は射出成形時の状態を示す。プリフォーム２００を射出成形するための金型９００は、図４(ａ)に示すように、プリフォーム２００の内側面を成形するコア金型９１０と、プリフォーム２００の口部１０の外側面を成形する口部形成用金型９２０と、プリフォーム２００の有底筒状部６０の外側面を成形するキャビティ金型９３０とを備える。
【００２５】
コア金型９１０は、円柱状で、先端部９１０ａを半円球状としたコア部９１１を有する。コア部９１１は、ＩＳＢＴの規格に準拠した口部を形成するためのコア部よりも、口部１０を薄肉化する分だけ、太く形成する。口部形成用金型９２０は、口部１０の外側面の形状に対応した凹部９２１を有する。キャビティ金型９３０は、有底筒状部６０の外側面の形状に対応した凹部９３１と樹脂を充填するためのゲート９３２とを有する。口部形成用金型９２０とキャビティ金型９３０とは、ＩＳＢＴの規格に準拠した口部を形成するための金型と共通である。このように、コア金型９１０だけを改造又は交換すればよいため、既存の金型をほとんど改造・変更することなく使用できる。結果として、コストダウンにつながる。
【００２６】
コア金型９１０と、口部形成用金型９２０と、キャビティ金型９３０とを型締め後、図２（ｂ）に示すように、ゲート９３２から、プリフォーム２００の形状を有するキャビティ９４０内に、溶融状態の熱可塑性樹脂を含有する材料を射出してプリフォーム２００を成形する。プリフォーム２００が所定の温度まで冷却したところで、金型９００を開いて、プリフォーム２００を取り出す。
【００２７】
ＩＳＢＴの規格に準拠した従来のプリフォームでは、離型時に、口部の冷却が不十分で、口部が変形する場合があった。これに対して、本実施形態に係るプリフォーム２００では、従来のプリフォームよりも口部１０を薄肉化したため、冷却が早くなり、離型時の口部１０の変形を少なくし、寸法精度をより向上することができる。
【００２８】
寸法精度は、例えば、真円度で評価することができる。図５は、図１のＢ−Ｂ破断面図である。本実施形態に係るプリフォーム２００では、１ロットから無作為に２０個抜き取ったとき、口部１０の数１で求める真円度（Ｒ）が、全て５０μｍ以下である形態を包含する。より好ましくは、１ロットから無作為に２０個抜き取ったとき、口部１０の数１で求める真円度（Ｒ）が、全て３０μｍ以下である。
（数１）真円度（Ｒ）＝Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎ
数１において、Ｄｍａｘは、口部１０の上端１０ａにおける内径Ｄ１の最大値であり、Ｄｍｉｎは、口部１０の上端１０ａにおける内径Ｄ１の最小値である。
【００２９】
１ロットとは、プリフォーム２００において、プリフォーム２００の成形とプラスチックボトルのブロー成形とを同一設備で一連の工程で行う場合には、例えば、同一条件で連続して生産した一群のプリフォーム２００を示す。そして、連続的に抜き取った２０本のプリフォーム２００について、真円度を測定する。また、プリフォーム２００の成形とプラスチックボトルのブロー成形とを別の設備で行う場合には、１ロットは、例えば、１包装単位を示す。そして、１つの包装単位から無作為に抜き取った２０本のプリフォーム２００について、真円度を測定する。
【００３０】
プリフォーム２００は、二軸延伸ブロー成形などのブロー成形法によって、プラスチックボトルとなる。図６は、本実施形態に係るプラスチック成形体としてのプラスチックボトルの一例を示す正面図である。プラスチックボトル１００は、図６に示すように、上方から順に、口部１０と、首部２０と、肩部３０と、胴部４０と、底部５０とを備える。ブロー成形において、プリフォーム２００の口部１０は、未延伸のまま、変形せずに、プラスチックボトル１００の口部１０となる。すなわち、プラスチックボトル１００の口部１０は、その形状及び寸法を、本実施形態に係るプリフォーム２００の口部１０と同じくする。よって、ここでは、共通する点については説明を省略する。また、当然に、本実施形態に係るプラスチックボトル１００では、プリフォーム２００と同様に、口部の寸法精度が高く、１ロットから無作為に２０個抜き取ったとき、口部１０の数１で求める真円度（Ｒ）が、全て５０μｍ以下である形態を包含する。プラスチックボトル１００において、１ロットは、例えば、１ケースである。なお、１ケースが、２０本未満である場合は、合計本数が、２０本以上になるように、ケースを複数個用意し、その中から無作為に２０本抜き取ることとする。具体例としては、１ケースが、６本の場合には、４ケース用意して、合計２４本の中から、無作為に２０本抜き取る。
【００３１】
首部２０は、プリフォーム２００の首部２２０をブロー成形した部分である。プリフォーム２００の首部２２０のうち、ストレート部２２１は、ブロー成形において、熱が伝わりにくいため、低延伸の状態で、口部１０とほぼ同じ外径で連接するストレート部２１となる。なお、首部２０の形状は、細長形状としてもよい。首部２０、肩部３０、胴部４０及び底部５０は、プリフォーム２００の有底筒状部６０をブロー成形した部分である。肩部３０は、円錐台筒形状を有し、首部２０と胴部４０とをつなげる部分である。胴部４０は、略円筒形状を有し、主として、使用者が把持する部分である。底部５０は、ボトルの底面となる部分である。なお、本実施形態は、肩部３０、胴部４０及び底部５０の形状は、図６に示した形状に限定されない。
【００３２】
図７は、図６のプラスチックボトルの口部をキャップで閉じた状態を示す部分拡大断面図である。キャップ７０は、図７に示すように、円盤状の天板７１と天板７１の外周縁から下方に延設された円筒部７２とを備える。円筒部７２の内周面には、口部１０の雄ねじ部１２に螺合する雌ねじ部７３が形成されている。また、天板７１には、円筒部７２の内周面側から順に、アウターリング７４と、コンタクトリング７５と、インナーリング７６とが、突出して形成されている。キャップ７０が、口部１０に螺着されると、アウターリング７４は、口部１０の周壁１１の外側に当接し、コンタクトリング７５は、口部１０の周壁１１の天面に当接し、インナーリング７６は、口部１０の周壁１１の内側に当接して、密封状態を形成する。
【００３３】
図７において、ＰＣＯ‐１８１０で規定された周壁の内周面Ｓ０及びＰＣＯ‐１８１０で規定された口部に対応した従来のキャップのインナーリングＵ０を点線で示した。本実施形態に係るプラスチックボトル１００の口部１０に対応するキャップ７０では、インナーリング７６を、口部１０を薄肉化した分だけ、円筒部７２に近接する方向に移動する。他の部分は、ＩＳＢＴの規格に準拠した口部に対応するキャップと共通である。このように、インナーリング７６の位置だけを変更すればよいため、既存のキャップを大きく変更することなく、密封性を保持することができる。なお、口部１０の肉厚Ｔ１が、１．２ｍｍ以上のときは、インナーリング７６の位置を変更しなくてもよい。
【００３４】
ここまで、ＰＣＯ‐１８１０に準拠した外形を有するプラスチックボトル１００及びプリフォーム２００を例にとって説明してきたが、本発明は、ＰＣＯ‐１８１０に限定されず、他の規定に準拠した口部を有するプラスチックボトル及びプリフォームについても、適用可能である。図８は、口部の別の形態例を示す部分拡大断面図である。図８に示す口部３１０は、口部３１０の外形（雄ねじ部３１２、ビードリング３１３及びネックサポートリング３１４の形状及び寸法）を、ＩＳＢＴの国際規格のうち、ＰＣＯ‐１８８１の規格と同一にした以外は、図１〜図７に示す口部１０と共通の構造を有する。すなわち、口部３１０の上端３１０ａの内径Ｄ１は、ＰＣＯ‐１８１０で規定された内径Ｄ０よりも大きい。さらに、口部３１０の内径Ｄ１を規格の内径Ｄ０よりも大きくする領域は、特に限定されず、高さ方向の一部の領域であるか、若しくは全領域であるか、又は図８に示すように、首部３２０のストレート部３２１にわたって、内径Ｄ１、Ｄ２をＤ０よりも大きくした形態としてもよい。さらに、ストレート部３２１より下方部分３２２においても、ストレート部３２１の内径Ｄ２と同一径となるように薄肉化することが好ましい。
【実施例】
【００３５】
次に、本発明の実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
【００３６】
（コントロール１）
ＰＣＯ‐１８１０の規格に準拠した口部を有するプラスチックボトルを成形した。すなわち、図９において、Ｓ０で示す内表面を有するように、Ｄ０を２１．７ｍｍとなるように、図４に示す金型９００のコア部９１１の太さを設計して、プリフォームを射出成形し、このプリフォームを、ブロー成形してプラスチックボトルを成形した。１ロットは、５０本とした。
【００３７】
（実施例１）
図９において、Ｄ１が２２．１ｍｍになるように、図４に示す金型のコア部９１１の太さを変更した以外は、コントロール１と同様にして、プラスチックボトルを成形した。
【００３８】
（実施例２）
図９において、Ｄ１が２２．５ｍｍとなるように、図４に示す金型のコア部９１１の太さを変更した以外は、コントロール１と同様にして、プラスチックボトルを成形した。
【００３９】
（プリフォームの質量）
コントロール１、実施例１及び実施例２のプリフォームを無作為に１本抜き取り、質量を測定した。結果を表１に示す。
【００４０】
（口部の質量）
コントロール１、実施例１及び実施例２のプラスチックボトルについて、無作為に１本を抜き取り、ネックサポートリングの直下で切断して、口部の質量を測定した。結果を表１に示す。
【００４１】
（真円度）
コントロール１、実施例１及び実施例２のプラスチックボトルを、１ロットから無作為に２０本抜き取り、口部の内径Ｄ１の最大値Ｄｍａｘ及び最小値Ｄｍｉｎを測定し、数１から真円度（Ｒ）を求めた。結果を表１及び図１０に示す。図１０は、コントロール１、実施例１及び実施例２の口部の真円度を測定した結果を示すグラフである。
【００４２】
【表１】
【００４３】
表１に示すとおり、実施例１及び実施例２のプリフォームは、口部及び首部を薄肉化することで、コントロール１のプリフォームよりも軽量化することができた。実施例２のプリフォームとコントロール１のプリフォームとを比較すると、樹脂の使用量を、プリフォーム１本当たり、約１ｇ削減できることが確認できた。また、プラスチックボトルについても、プリフォームと同様に軽量化することができた。
【００４４】
表１に示すとおり、実施例１及び実施例２の口部は、コントロール１の口部よりも軽量化することができた。実施例１の口部は、コントロール１の口部と比較して、６．９％軽量化することができた。実施例２の口部は、コントロール１の口部と比較して、１４．５％軽量化することができた。実施例２は、実施例１よりも更なる軽量化を実現できた。
【００４５】
表１及び図１０に示すとおり、実施例１及び実施例２のプラスチックボトルは、全てのサンプルで、真円度（Ｒ）が５０μｍ以下であった。実施例１と実施例２とを比較すると、実施例２の方が、標準偏差（σ）が小さく、実施例１よりも寸法精度が高いことが確認できた。これは、実施例２が、実施例１よりも内径が大きいため、口部の肉厚が薄くなり、成形時により早く冷却したためと考えられる。一方、コントロール１は、２０本中、１２本の真円度（Ｒ）が５０μｍを超えていた。さらに、標準偏差（σ）が、実施例１及び実施例２よりも大きかった。以上より、コントロール１は、実施例１及び実施例２と比較して、寸法の精度が劣ることが確認できた。
【符号の説明】
【００４６】
１０ 口部
１０ａ 口部の上端
１１ 周壁
１１ａ 周壁の内周面
１２ 雄ねじ部
１３ ビードリング
１４ ネックサポートリング
２０ 首部
２１ ストレート部
３０ 肩部
４０ 胴部
５０ 底部
６０ 有底筒状部
６０ａ 有底筒状部の先端部
７０ キャップ
７１ 天板
７２ 円筒部
７３ 雌ねじ部
７４ アウターリング
７５ コンタクトリング
７６ インナーリング
１００ プラスチックボトル
２００、２０１ プリフォーム
２２０ 首部
２２１ ストレート部
２２２ ストレート部より下方の部分
３１０ 口部
３１０ａ 口部の上端
３１１ 周壁
３１２ 雄ねじ部
３１３ ビードリング
３１４ ネックサポートリング
３２０ 首部
３２１ ストレート部
３２２ ストレート部より下方の部分
９００ 金型
９１０ コア金型
９１０ａ コア金型の先端部
９１１ コア部
９２０ 口部形成用金型
９２１ 凹部
９３０ キャビティ金型
９３１ 凹部
９３２ ゲート
９４０ キャビティ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネックサポートリングが下端に設けられた口部と前記ネックサポートリングの直下に連接する首部とを備えるプラスチック成形体において、
該プラスチック成形体が、プリフォーム又はプラスチックボトルであり、
前記口部の上端における内径が、国際飲料技術者協会（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｂｅｖｅｒａｇｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｓｔｓ）で規定するフィニッシュサイズ２８ｍｍの規格の内径よりも大きいことを特徴とするプラスチック成形体。
【請求項２】
前記口部の最も薄肉の部分の肉厚が、０．９０〜１．３０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のプラスチック成形体。
【請求項３】
前記口部の内径が、高さ方向の全領域にわたって、国際飲料技術者協会（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｂｅｖｅｒａｇｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｓｔｓ）で規定するフィニッシュサイズ２８ｍｍの規格の内径よりも大きい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成形体。
【請求項４】
前記首部のうち、前記ネックサポートリングの直下に連接するストレート部の内径が、国際飲料技術者協会（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｂｅｖｅｒａｇｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｓｔｓ）で規定するフィニッシュサイズ２８ｍｍの規格の内径よりも大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のプラスチック成形体。
【請求項５】
１ロットから無作為に２０個抜き取ったとき、前記口部の数１で求める真円度（Ｒ）が、全て５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のプラスチック成形体。
（数１）真円度（Ｒ）＝Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎ
数１において、Ｄｍａｘは、前記口部の上端における内径の最大値であり、Ｄｍｉｎは、前記口部の上端における内径の最小値である。
【請求項１】
ネックサポートリングが下端に設けられた口部と前記ネックサポートリングの直下に連接する首部とを備えるプラスチック成形体において、
該プラスチック成形体が、プリフォーム又はプラスチックボトルであり、
前記口部の上端における内径が、国際飲料技術者協会（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｂｅｖｅｒａｇｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｓｔｓ）で規定するフィニッシュサイズ２８ｍｍの規格の内径よりも大きいことを特徴とするプラスチック成形体。
【請求項２】
前記口部の最も薄肉の部分の肉厚が、０．９０〜１．３０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のプラスチック成形体。
【請求項３】
前記口部の内径が、高さ方向の全領域にわたって、国際飲料技術者協会（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｂｅｖｅｒａｇｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｓｔｓ）で規定するフィニッシュサイズ２８ｍｍの規格の内径よりも大きい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成形体。
【請求項４】
前記首部のうち、前記ネックサポートリングの直下に連接するストレート部の内径が、国際飲料技術者協会（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｂｅｖｅｒａｇｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｓｔｓ）で規定するフィニッシュサイズ２８ｍｍの規格の内径よりも大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のプラスチック成形体。
【請求項５】
１ロットから無作為に２０個抜き取ったとき、前記口部の数１で求める真円度（Ｒ）が、全て５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のプラスチック成形体。
（数１）真円度（Ｒ）＝Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎ
数１において、Ｄｍａｘは、前記口部の上端における内径の最大値であり、Ｄｍｉｎは、前記口部の上端における内径の最小値である。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２５４８１９（Ｐ２０１２−２５４８１９Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３０１０４（Ｐ２０１１−１３０１０４）
【出願日】平成２３年６月１０日（２０１１．６．１０）
【出願人】（３０７０２７５７７）麒麟麦酒株式会社 (350)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１０日（２０１１．６．１０）
【出願人】（３０７０２７５７７）麒麟麦酒株式会社 (350)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]