专利名称：塑料瓶的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种塑料瓶，其具备瓶口部、瓶颈部、瓶身部和瓶底部。
背景技术：
现在作为塑料瓶的填充方法，存在无菌填充方法(常温无菌填充方法)和热填充方法(高温填充方法)。其中，热填充方法一直以来都作为罐装饮料的填充方法。通常，热填充用的容器需要具有耐热性。在热填充中，内装液的填充温度为高温，因此在填充后将瓶冷却到常温时，内装液及顶部空间的体积减小，瓶内部的压力下降。其结果，热填充品与无菌填充品相比，瓶的减压所导致的变形增大(参照图21)。因此，特别是在使用塑料瓶来作为热填充用的容器的情况下，必须将瓶调整为能承受热填充所产生的热和减压吸收的壁厚，结果，存在难以使瓶轻量化的问题。与之相对，为了抑制热填充后的减压量，而开发了在热填充后滴加液氮(LN2)的技术(日本特开2005-350090号公报)。另一方面，无菌填充方法是在无菌环境下将塑料瓶内用药剂灭菌、然后在已灭菌的塑料瓶内以常温填充清凉饮料的方法。在使用此类无菌填充方法的情况下，塑料瓶在其制造工序中不会受到高温作用，因此一般也可使用耐热性低的塑料瓶。此外，由于气体温度越低则越容易溶解于液体中，因此，对于碳酸饮料，与上述两种填充方法不同，存在以下方法:在无菌环境下以低温填充的方法(改变无菌填充方法的一部分，以下简单定义为“无菌碳酸填充方法”)和在以低温填充密封后用温水喷淋来将瓶杀菌的方法(改变热填充方法的一部分，以下简单定义为“热碳酸填充方法”)。现有技术文献专利文献1:日本特开第2005 - 350090号公报；专利文献2:日本特开第2009 - 298483号公报。然而，近年来，期望减少瓶所使用的塑料材料的使用量，且将塑料瓶进一步轻量化。但是，在将滴加上述液氮(LN2)的技术用于已轻量化的塑料瓶的情况下，因刚填充后的内压上升等，而有可能使瓶的瓶底部反转(称为翻转变形)。此外，在已轻量化的塑料瓶中填充碳酸饮料(主要是溶解二氧化碳的饮料)的情况下，由于刚填充后的内压上升、和有的填充方法中热水喷淋的热，有可能使瓶的瓶底部反转。本发明考虑此类问题而研制，其目的是提供在使瓶内部为正压的情况下也可防止瓶底部的反转(翻转变形)的塑料瓶。
发明内容
本发明是一种塑料瓶，具备瓶口部、瓶颈部、瓶身部和瓶底部，其特征在于，瓶底部呈花瓣形状，具有位于中央的中央部、和从中央部以放射状向周边部延伸的多个花瓣脚，中央部具有环状面、和从环状面向内侧凹入的凹部，在瓶内部热填充了内装液，并添加了液化气体。本发明是一种塑料瓶，其特征在于，瓶底部具有5、个花瓣脚。本发明是一种塑料瓶，其特征在于，从底面观察，凹部呈圆形状。本发明是一种塑料瓶，其特征在于，从垂直截面观察，凹部呈拱顶状。本发明是一种塑料瓶，其特征在于，在将凹部的底部和花瓣脚的接地部之间的距离设为tl、将凹部的底部和环状面之间的距离设为t2、将凹部的直径设为t3、并将瓶身部的最大直径设为 t4 时，0.20 < t2/tl < 0.60，且 0.10 < t3/t4 < 0.40。本发明是一种塑料瓶，其特征在于，花瓣脚的接地部的厚度为0.03mnT0.40mm。本发明是一种塑料瓶，其特征在于，内装液的填充温度为60°C 95°C。本发明是一种塑料瓶，具备瓶口部、瓶颈部、瓶身部和瓶底部，其特征在于，瓶底部呈花瓣形状，具有位于中央的中央部、和从中央部以放射状向周边部延伸的多个花瓣脚，中央部具有环状面、和从环状面向内侧凹入的凹部，在瓶内部无菌填充了内装液，并添加了液化气体。本发明是一种塑料瓶，其特征在于，瓶底部具有5、个花瓣脚。本发明是一种塑料瓶，其特征在于，从底面观察，凹部呈圆形状。本发明是一种塑料瓶，其特征在于，从垂直截面观察，凹部呈拱顶状。本发明是一种塑料瓶，其特征在于，在将凹部的底部和花瓣脚的接地部之间的距离设为tl、将凹部的底部和环状面之间的距离设为t2、将凹部的直径设为t3、并将瓶身部的最大直径设为 t4 时，0.10 < t2/tl < 0.50，且 0.15 < t3/t4 < 0.35。本发明是一种塑料瓶，其特征在于，花瓣脚的接地部的厚度为0.03mnT0.25mm。本发明是一种塑料瓶，其特征在于，内装液的填充温度为10°C 40°C。本发明是一种塑料瓶，具备瓶口部、瓶颈部、瓶身部和瓶底部，其特征在于，瓶底部呈花瓣形状，具有位于中央的中央部、和从中央部以放射状向周边部延伸的多个花瓣脚，中央部具有环状面、和从环状面向内侧凹入的凹部，在瓶内部填充了含有由碳酸饮料的内装液。本发明是一种塑料瓶，其特征在于，瓶底部具有5、个花瓣脚。本发明是一种塑料瓶，其特征在于，从底面观察，凹部呈圆形状。本发明是一种塑料瓶，其特征在于，从垂直截面观察，凹部呈拱顶状。本发明是一种塑料瓶，其特征在于，花瓣脚的接地部的厚度为0.03mnT0.35mm。本发明是一种塑料瓶，其特征在于，内装液的填充温度为0°C 10°C。本发明是一种塑料瓶，其特征在于，在将凹部的底部和花瓣脚的接地部之间的距离设为tl、将凹部的底部和环状面之间的距离设为t2、将凹部的直径设为t3、并将瓶身部的最大直径设为 t4 时，0.15 < t2/tl < 0.50，且 0.18 < t3/t4 < 0.32。根据本发明，瓶底部呈花瓣形状，具有位于中央的中央部和从中央部以放射状向周边部延伸的多个花瓣脚，中央部具有环状面和从环状面向内侧凹入的凹部。这样，即使在瓶内部为正压的情况下，也可减少瓶底部的变形，并可防止瓶底部的反转(翻转变形)。此外，在瓶的轻量化进一步进行时，由于花瓣底比圆底凹凸明显，因此脚前端薄壁化，在受到载荷时花瓣脚的前端容易损坏。该情况下，瓶不会保持水平状态，且发生破坏。根据本发明，通过在瓶底部的中央部设置凹部，可减小底中心部的未拉伸部且使应力缓和，并且在底中心部不会积存树脂，相应量的树脂在花瓣脚的前端积存。这样，可防止花瓣脚的前端损坏的不良情况。
图1是表示本发明的第一实施方式涉及的已填充状态下的塑料瓶的主视图。图2是表示本发明的第一实施方式涉及的空的状态下的塑料瓶的垂直截面图(图1的A-A线剖视图)。图3是表示本发明的第一实施方式涉及的空的状态下的塑料瓶的俯视图。图4是表示本发明的第一实施方式涉及的空的状态下的塑料瓶的仰视图。图5是表示本发明的第一实施方式涉及的空的状态下的塑料瓶的瓶底部的放大截面图。图6(ar(c)是表示本发明的第一实施方式涉及的填充的状态下的塑料瓶的瓶底部的放大截面图。图7是表示本发明的第二实施方式涉及的已填充状态下的塑料瓶的主视图。图8是表示本发明的第二实施方式涉及的空的状态下的塑料瓶的垂直截面图(图7的B-B线剖视图)。图9是表示本发明的第二实施方式涉及的空的状态下的塑料瓶的俯视图。图10是表示本发明的第二实施方式涉及的空的状态下的塑料瓶的仰视图。图11是表示本发明的第二实施方式涉及的空的状态下的塑料瓶的瓶底部的放大截面图。图12(ar(c)是表示本发明的第二实施方式涉及的填充的状态下的塑料瓶的瓶底部的放大截面图。图13是表示比较例涉及的空的状态下的塑料瓶的垂直截面图。图14是表示本发明的第三实施方式涉及的已填充状态下的塑料瓶的主视图。图15是表示本发明的第三实施方式涉及的空的状态下的塑料瓶的垂直截面图(图14的C-C线剖视图)。图16是表示本发明的第三实施方式涉及的空的状态下的塑料瓶的俯视图。图17是表示本发明的第三实施方式涉及的空的状态下的塑料瓶的仰视图。图18是表示本发明的第三实施方式涉及的空的状态下的塑料瓶的瓶底部的放大截面图。图19(ar(c)是表示本发明的第三实施方式涉及的填充的状态下的塑料瓶的瓶底部的放大截面图。图20是表示比较例涉及的空的状态下的塑料瓶的垂直截面图。图21是在无菌填充品和热填充品之间比较减压量的图。
具体实施例方式第一实施方式下面参照附图来说明本发明的第一实施方式。图广图6是表示本发明的第一实施方式的图。首先，通过图广图6来说明本实施方式涉及的塑料瓶的概要。再有，在本说明书中，“上方”、“下方”分别指使塑料瓶10正立的状态(图1及图2)时的上方、下方。如图广图4所示，塑料瓶10具备:瓶口部11 ;与瓶口部11连接的瓶颈部12 ;与瓶颈部12连接的瓶肩部13 ;与瓶肩部13连接的瓶身部20 ;和与瓶身部20连接的瓶底部30。
其中，瓶身部20呈大体圆筒形状，其表面构成为大体平坦。此外，如图1所示，在塑料瓶10内部，热填充了内装液，在内装液15上的顶部空间16内，添加有液化气体。再有，在瓶口部11安装有盖17。如图2及图4所示，瓶底部30具有花瓣(petaloid)形状。即、瓶底部30具有位于中央的中央部31和从中央部31向瓶底部30的周边部30b放射状地延伸的多个(该情况下为五个)花瓣脚32。如图4所示，五个花瓣脚32沿瓶底部30的周边部30b在周向上等间隔地配置。花瓣脚32为了使塑料瓶10稳定地正立而优选设置五个以上，但是，从成型性的观点等来看，其上限优选为九个左右。此外，为了有效地防止翻转变形，优选使花瓣脚32的数量为奇数，更优选为五个。此外，如图2及图4所示，各花瓣脚32分别具有圆周状地延伸的接地部32a ;从接地部32a朝中央部31侧向上方延伸的内侧倾斜面32b和从接地部32a朝周边部30b侧向上方延伸的外侧倾斜面32c。另一方面，在相邻的各花瓣脚32之间，形成有谷部33。各谷部33由从中央部31朝周边部30b向上方延伸的弯曲面构成。各谷部33构成向下方弯曲的球面的一部分(参照图2)。该情况下，各谷部33也可由拱顶状曲面的一部分构成。在本实施方式中，中央部31具有圆形的环状面34和从该环状面34向内侧(上方)凹的凹部35。凹部35的形状从提高瓶底部30的耐压性的观点来看优选为从底面观察呈圆形状。再有，从提高成型性的观点来看，凹部35的垂直截面形状(图2)优选为拱顶状。此外，作为凹部35的形状，可以是圆筒形状，或者也可以呈在圆筒上连结半球的形状。此类塑料瓶10的尺寸没有限定，可以是任何尺寸的瓶。例如，在塑料瓶10的容量为500ml的情况下，可使瓶身部20的直径t4(参照图4及图5)为60mm至70mm。此外，在塑料瓶10的容量为IOOOml的情况下，可使瓶身部20的直径t4为70mm至90mm，在塑料瓶10的容量为1500ml的情况下，可使瓶身部20的直径t4为80mm至100mm。在图5中，在将凹部35的底部35a和花瓣脚32的接地部32a的距离设为tl、将凹部35的底部35a和环状面34的距离设为t2的情况下，优选为0.20 < t2/tl < 0.60。再有，在t2/tl > 0.60的情况下，瓶底部30的凹凸变大，因此在吹塑成型时在花瓣脚32的接地部32a有可能产生过度拉伸所导致的白化(薄壁化)。另一方面，在t2/tl < 0.20的情况下，凹部35的深度浅，因此难以得到防止瓶底部30翻转变形的效果。此外，在图5中，在将凹部35的直径设为t3、并将瓶身部20的最大直径设为t4时，优选为0.10 < t3/t4 < 0.40 (参照图6 (a))。再有，在t3/t4 > 0.40的情况下，由于凹部35的曲率半径Rl增大，因此难以得到防止瓶底部30的翻转变形的效果(参照图6 (b))。再有，由于花瓣脚32的内侧倾斜面32b变陡峭，因此在花瓣脚32处有可能因过度拉伸而产生白化(薄壁化)。另一方面，在t3/t4<0.10的情况下，凹部的直径t3短，因此难以得到防止瓶底部30的翻转变形的效果(参照图6(c))。因此，优选为0.20 < t2/tl < 0.60且
0.10 < t3/t4 < 0.40。再有，塑料瓶10的花瓣脚32的接地部32a的壁厚可为0.03mnT0.40mm。通过如上述那样使塑料瓶10的壁厚浇薄，而可实现塑料瓶10的轻量化。塑料瓶10可通过将合成树脂材料注射成型，将制作的瓶坯进行双轴拉伸吹塑成型来制造。再有，作为瓶坯即塑料瓶10的材料，优选使用热塑性树脂、特别是PE(聚乙烯)、PP (聚丙烯)、PET (聚对苯二甲酸乙二酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、PLA(聚乳酸)。其次，对由此类构成形成的本实施方式的作用进行说明。首先，在清洗内部的空的塑料瓶10内，以例如60°C 95°C的温度来填充(热填充)绿茶、咖啡或葡萄酒或者日本酒等酒精饮料等内装液15。接着，将液氮等液化惰性气体(液化气体)填充到内装液15上的顶部空间16内，并由盖17封闭。其次，通过使塑料瓶10例如水平倾斜。来使高温状态的内装液15与盖17的内面接触，从而对盖17的内面和塑料瓶10的内部进行杀菌(下倒杀菌)。杀菌的方法可根据内装液15的种类而采用被称为巴氏灭菌的热水喷淋。在刚封闭后，填充进的惰性气体或内装液15使塑料瓶10的内部变为正压。通过如上述那样使塑料瓶10内部变为正压，而从塑料瓶10的内侧(上方)向外侧(下方)作用力，在瓶底部30，大体从内侧向外侧施加力。在该情况下，以使瓶底部30的中央部31向外侧膨胀地受力。在本实施方式中，在瓶底部30的中央部31，设有从环状面34凹入内侧的凹部35。这样，即使在已封闭的塑料瓶10的内部变为正压，从塑料瓶10的内侧向外侧作用力的情况下，也可抑制瓶底部30的变形，且可防止瓶底部30的翻转变形。然后，塑料瓶10的温度下降到常温。此时，内装液15及顶部空间16的体积减少从而使塑料瓶10的内部的压力下降，但是，依然保持无压差(OkPa)乃至正压。在该情况下，可将瓶底部30的变形抑制得较小，在瓶底部30不会产生翻转变形。如上所述，根据本实施方式，在瓶底部30的中央部31，设置从环状面34凹入内侧的凹部35，因此在通过热填充后滴加液氮(LN2)来使封闭的塑料瓶10的内部为正压时，可减少瓶底部30的变形，且可防止瓶底部30的翻转变形。此外，根据本实施方式，可防止瓶底部30的翻转变形，因此可将塑料瓶10形成为薄壁，可使塑料瓶10轻量化，且可减少塑料材料的使用量。实施例其次，对本实施方式的具体实施例进行说明。吹塑成型性及耐热耐压性的评价关于以下举出的五种塑料瓶(实施例1-1及比较例1-广1-4)，分别对吹塑成型性及耐热耐压性进行评价。实施例1-1制作了图1至图5所示的构造的500ml用的塑料瓶10 (实施例1_1)。在该情况下，通过将18g瓶坯进行双轴拉伸吹塑成型来制作塑料瓶10 (实施例1-1)。在实施例1-1中，凹部35的底部35a和环状面34之间的距离t2相对于凹部35的底部35a和花瓣脚32的接地部32a之间的距离tl之比t2/tl为0.50。此外，凹部35的直径t3相对于瓶身部20的最大直径七4之比七3八4为0.30。该塑料瓶10(实施例1-1)比以往通常使用的塑料瓶变得更薄壁。比较例1-1使距离t2相对于距离tl之比t2/tl为0.20，除此之外，与实施例1_1同样地，制作与实施例1-1具有相同重量和壁厚的500ml用的塑料瓶10 (比较例1_1)。比较例1-2使距离t2相对于距离tl之比t2/tl为0.60，除此之外，与实施例1_1同样地，制作与实施例1-1具有相同重量和壁厚的500ml用的塑料瓶10 (比较例1_2)。比较例1-3使距离t3相对于距离t4之比t3/t4为0.10，除此之外，与实施例1_1同样地，制作与实施例1-1具有相同重量和壁厚的500ml用的塑料瓶10 (比较例1_3)。比较例1-4使距离t3相对于距离t4之比t3/t4为0.40，除此之外，与实施例1_1同样地，制作与实施例1-1具有相同重量和壁厚的500ml用的塑料瓶10 (比较例1_4)。其次，在这五种塑料瓶(实施例1-1及比较例1-广1-4)内填充内装液而封闭。此时，首先向各塑料瓶内以90°C的温度填充了内装液(热填充)，接着，向各塑料瓶内滴加液氮(LN2)。然后，通过在各塑料瓶的瓶口部安装盖，而得到封闭的塑料瓶。其次，对于各塑料瓶，测定(I)冷却后、成为常温时的中央部的深度(距离tl’)以及⑵此时的内压(参照表I)。表I
权利要求
1.一种塑料瓶，具备瓶口部、瓶颈部、瓶身部和瓶底部，其特征在于， 瓶底部呈花瓣形状，具有位于中央的中央部、和从中央部以放射状向周边部延伸的多个花瓣脚， 中央部具有环状面、和从环状面向内侧凹入的凹部， 在瓶内部热填充了内装液，并添加了液化气体。
2.根据权利要求1所述的塑料瓶，其特征在于，瓶底部具有5、个花瓣脚。
3.根据权利要求1所述的塑料瓶，其特征在于，从底面观察，凹部呈圆形状。
4.根据权利要求1所述的塑料瓶，其特征在于，从垂直截面观察，凹部呈拱顶状。
5.根据权利要求1所述的塑料瓶，其特征在于，在将凹部的底部和花瓣脚的接地部之间的距离设为tl、将凹部的底部和环状面之间的距离设为t2、将凹部的直径设为t3、并将瓶身部的最大直径设为t4时，.0.20 < t2/tl < 0.60，且.0.10 < t3/t4 < 0.40。
6.根据权利要求1所述的塑料瓶，其特征在于，花瓣脚的接地部的厚度为0.03mm 0.40mm。
7.根据权利要求1所述的塑料瓶，其特征在于，内装液的填充温度为60°C 95°C。
8.—种塑料瓶，具备瓶口部、瓶颈部、瓶身部和瓶底部，其特征在于， 瓶底部呈花瓣形状，具有位于中央的中央部、和从中央部以放射状向周边部延伸的多个花瓣脚， 中央部具有环状面、和从环状面向内侧凹入的凹部， 在瓶内部无菌填充了内装液，并添加了液化气体。
9.根据权利要求8所述的塑料瓶，其特征在于，瓶底部具有5、个花瓣脚。
10.根据权利要求8所述的塑料瓶，其特征在于，从底面观察，凹部呈圆形状。
11.根据权利要求8所述的塑料瓶，其特征在于，从垂直截面观察，凹部呈拱顶状。
12.根据权利要求8所述的塑料瓶，其特征在于，在将凹部的底部和花瓣脚的接地部之间的距离设为tl、将凹部的底部和环状面之间的距离设为t2、将凹部的直径设为t3、并将瓶身部的最大直径设为t4时，0.10 < t2/tl < 0.50，且0.15 < t3/t4 < 0.35。
13.根据权利要求8所述的塑料瓶，其特征在于，花瓣脚的接地部的厚度为0.03mm^0.25mm。
14.根据权利要求8所述的塑料瓶，其特征在于，内装液的填充温度为10°C 40°C。
15.一种塑料瓶，具备瓶口部、瓶颈部、瓶身部和瓶底部，其特征在于， 瓶底部呈花瓣形状，具有位于中央的中央部、和从中央部以放射状向周边部延伸的多个花瓣脚， 中央部具有环状面、和从环状面向内侧凹入的凹部， 在瓶内部填充了含有由碳酸饮料的内装液。
16.根据权利要求15所述的塑料瓶，其特征在于，瓶底部具有5、个花瓣脚。
17.根据权利要求15所述的塑料瓶，其特征在于，从底面观察，凹部呈圆形状。
18.根据权利要求15所述的塑料瓶，其特征在于，从垂直截面观察，凹部呈拱顶状。
19.根据权利要求15所述的塑料瓶，其特征在于，花瓣脚的接地部的厚度为.0.03mm^0.35mm。
20.根据权利要求15所述的塑料瓶，其特征在于，内装液的填充温度为0°C 10°C。
21.根据权利要求15所述的塑料瓶，其特征在于，在将凹部的底部和花瓣脚的接地部之间的距离设为tl、将凹部的底部和环状面之间的距离设为t2、将凹部的直径设为t3、并将瓶身部的最大直径设为t4时， . 0.15 < t2/tl < 0.50，且 . 0.18 < t3/t4 < 0.32。
全文摘要
塑料瓶(10、10A、10B)具备瓶口部(11)、瓶颈部(12)、瓶身部(20)和瓶底部(30)。瓶底部(30)呈花瓣形状，具有位于中央的中央部(31)和从中央部(31)向周边部(30b)以放射状延伸的多个花瓣脚(32)。中央部(31)具有环状面(34)和从环状面(34)向内侧凹入的凹部(35)，在瓶(10)内部热填充了内装液(15)，并添加了液化气体。这样，在使塑料瓶(10、10A、10B)的内部为正压时，可防止瓶底部(30)反转。
文档编号B65D81/24GK103118950SQ20118004183
公开日2013年5月22日 申请日期2011年8月26日 优先权日2010年9月1日
发明者关根章智, 高田祐子, 太田美惠 申请人:大日本印刷株式会社