JP2017007264A - プリフォーム、プラスチックボトル、及びプラスチックボトルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】射出成形機でプリフォームが成形される際の射出成形性が良好であり、プリフォームからブロー成形機で軽量化ボトルが成形される際のブロー成形性が良好であるプリフォーム、プラスチックボトル、及びプラスチックボトルの製造方法を提供する。
【解決手段】口部１１と、胴部２０とを備えるプリフォーム１０において、胴部２０は、大径部２１と、くびれ部２２と、小径部２３と、底部２４とを有し、胴部２０は、肉薄部２５と、肉厚増加部２６と、所定肉厚部２７とを有し、胴部の全長Ｌ２が４２ｍｍ以上、６５ｍｍ以下であり、全長Ｌ２に対するサポートリング１４の直下から肉薄部２５の下端までの距離Ｌ４の比Ｌ４／Ｌ２が０．０２以上、０．２５以下であり、全長Ｌ２に対するサポートリング１４の直下からくびれ部２２の上端までの距離Ｌ６の比Ｌ６／Ｌ２が０．０２以上、０．２０以下であり、重量が１７ｇ以下である。
【選択図】図２

Description

本発明は、プリフォーム、プラスチックボトル、及びプラスチックボトルの製造方法に関し、より詳細には、軽量化されたプリフォーム、プラスチックボトル、及びプラスチックボトルの製造方法に関する。

例えば、飲料が充填される容器としてプラスチックボトルが用いられる。プラスチックボトルの製造には、射出成形機で樹脂から試験管状のプリフォームを成形し、プリフォームをブロー成形機でボトル状に成形する方法が多く用いられている。

プラスチックボトルの生産量は年々増加傾向にある。一方で、省資源化、ごみの減量化や、輸送時の環境負荷低減等による、エネルギー使用量、及び二酸化炭素排出量の低減の観点から原料の使用量を削減することによるプラスチックボトルの軽量化が取り組まれている。

プラスチックボトルの重量の大小は、ブロー成形機でブロー成形される前におけるプリフォームの樹脂の重量によるので、プリフォームが軽量化されることによってプラスチックボトルも軽量化される。しかしながら、プラスチックボトルを軽量化する場合、プラスチックボトルの肉厚が全体的に薄くなり、プラスチックボトルを成形するための条件がより厳しくなる。したがって、軽量化されたプラスチックボトルを良好に成形するためのプリフォームを設計する必要が生じる。また、プリフォームは生産の観点から射出成形機で成形されるので、プリフォームの射出成形性が良好であることも重要である。

プラスチックボトルを軽量化するためのプリフォームとして、サポートリングの下に肉厚が薄い平行部を設けたプリフォームが知られている（例えば、特許文献１）。また、胴部の外径を口部の外径より細く形成したプリフォームも知られている（例えば、特許文献２）。

特開２００３−５３８２３号公報 特開２００７−２９６７２０号公報

ここで、特許文献１のように、プリフォームのサポートリングの下に肉厚が薄い平行部を形成することでプラスチックボトルを軽量化する場合、サポートリングの下の樹脂量が低減されているに過ぎず、プラスチックボトルをより軽量化するには限界がある。また、このような肉厚が薄い部位を有するプリフォームでは、射出成形機でプリフォームを成形する際に、樹脂の流れがキャビティの肉厚が薄い部位に相当する箇所で悪くなりやすく、ショートモールドやウェルド等の成形不良が生じることがある。

また、ブロー成形機でプリフォームからプラスチックボトルを成形する際のプリフォームの延伸倍率の上限は、プリフォームを構成する樹脂の延伸特性に大きく依存するので、成形されるプラスチックボトルの大きさに応じてプリフォームの大きさはある程度制限される。また、ブロー成形する際に、プリフォームの内部には延伸ロッドが挿入される。このようなことから、特許文献２のように、プリフォームの胴部の外径を細く形成することでプラスチックボトルをより軽量化する場合において、その胴部の細さには限界がある。

また、プラスチックボトルをより軽量化するに際して、プリフォームの胴部に肉厚の薄い部分を設けたり、胴部の外径を細く形成したりすることによって、プリフォームの各部位でブロー成形時の延伸性（延伸のしやすさ）に違いが生じる。そして、この延伸性の違いによって、プラスチックボトルに偏肉が生じたり、薄肉化したり、白化したりする等の賦形不良が発生することがある。したがって、良好なブロー成形性を有するプリフォームが望まれている。

そこで、本発明の目的は、射出成形機でプリフォームが成形される際の射出成形性が良好であり、プリフォームからブロー成形機で軽量化ボトルが成形される際のブロー成形性が良好であるプリフォーム、プラスチックボトル、及びプラスチックボトルの製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明は、下端にサポートリングを有する口部と、前記サポートリングの下端に連設された胴部とを備える有底筒状のプリフォームにおいて、
前記胴部は、
前記サポートリングの下端に連設された大径部と、
前記大径部の下端に連設され、下方へ向けて縮径するくびれ部と、
前記くびれ部の下端に連設された小径部と、
前記小径部の下端に連設された底部とを有し、
前記胴部は、肉厚の異なる部分を有し、
前記サポートリングの下端から下方に向けて最小の肉厚が均一に形成された肉薄部と、
前記肉薄部の下端から下方に向けて肉厚が徐々に厚くなるよう形成された肉厚増加部と、
前記肉厚増加部の下端から下方に向けて肉厚が均一に形成された所定肉厚部とを有し、
前記胴部の全長Ｌ２が４２ｍｍ以上、６５ｍｍ以下であり、
前記胴部の全長Ｌ２に対する前記サポートリングの直下から前記肉薄部の下端までの距離Ｌ４の比Ｌ４／Ｌ２が０．０２以上、０．２５以下であり、
前記胴部の全長Ｌ２に対する前記サポートリングの直下から前記くびれ部の上端までの距離Ｌ６の比Ｌ６／Ｌ２が０．０２以上、０．２０以下であり、
重量が１７ｇ以下であることを特徴とする。

更に、前記胴部の全長Ｌ２に対する前記サポートリングの直下から前記くびれ部の下端までの距離Ｌ７の比Ｌ７／Ｌ２が０．１０以上、０．４０以下であることを特徴とする。

前記胴部の全長Ｌ２に対する前記サポートリングの直下から前記肉厚増加部の下端までの距離Ｌ５の比Ｌ５／Ｌ２が０.１０以上、０．３２以下であることを特徴とする。

更に、前記所定肉厚部の肉厚Ｔ２に対する前記肉薄部の肉厚Ｔ１の比Ｔ１／Ｔ２が、０.６０以上、０．８５以下であることを特徴とする。

更に、前記大径部の外径Ｄ３に対する前記小径部の外径Ｄ４の比Ｄ４／Ｄ３が、０．６０以上、０．９０以下であることを特徴とする。

更に、前記底部は、前記小径部の下端から前記底部の中央にかけて徐々に肉厚が薄くなるように形成されることを特徴とする。

更に、前記肉薄部の肉厚Ｔ１に対する前記底部中央の肉厚Ｔ３の比Ｔ３／Ｔ１が、１．０１以上、１．３０以下であることを特徴とする。

更に、前記肉薄部の下端は、前記くびれ部内に位置することを特徴とする。

更に、前記肉厚増加部の下端は、前記くびれ部内に位置することを特徴とする。

更に、本発明に係るプラスチックボトルは、上述のプリフォームがブロー成形機でボトル状に形成されることを特徴とする。

更に、前記ブロー成形機による成形が、縦方向の延伸倍率が１．３倍以上、３．６倍以下、横方向の延伸倍率が２．０倍以上、４．１倍以下の二軸延伸ブロー成形であることを特徴とする。

更に、前記胴部の成形後の厚さが０．０５ｍｍ以上、０．１８ｍｍ以下であることを特徴とする。

更に、前記大径部の下部、及び前記くびれ部が、水平方向に対して傾斜を有する肩部を形成することを特徴とする。

更に、本発明に係るプラスチックボトルの製造方法は、下端にサポートリングを有する口部と、前記サポートリングの下端に連設された胴部とを備え、前記胴部は、前記サポートリングの下端に連設された大径部と、前記大径部の下端に連設され、下方へ向けて縮径するくびれ部と、前記くびれ部の下端に連設された小径部と、前記小径部の下端に連設された底部とを有し、前記胴部は、肉厚の異なる部分を有し、前記サポートリングの下端から下方に向けて最小の肉厚が均一に形成された肉薄部と、前記肉薄部の下端から下方に向けて肉厚が徐々に厚くなるよう形成された肉厚増加部と、前記肉厚増加部の下端から下方に向けて肉厚が均一に形成された所定肉厚部とを有し、前記胴部の全長Ｌ２が４２ｍｍ以上、６５ｍｍ以下であり、前記胴部の全長Ｌ２に対する前記サポートリングの直下から前記肉薄部の下端までの距離Ｌ４の比Ｌ４／Ｌ２が０．０２以上、０．２５以下であり、前記胴部の全長Ｌ２に対する前記サポートリングの直下から前記くびれ部の上端までの距離Ｌ６の比Ｌ６／Ｌ２が０．０２以上、０．２０以下であり、重量が１７ｇ以下であるプリフォームを射出成形機で製造する工程と、
前記プリフォームをブロー成形機でボトル状に成形する工程とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、下端にサポートリングを有する口部と、前記サポートリングの下端に連設された胴部とを備える有底筒状のプリフォームにおいて、前記胴部は、前記サポートリングの下端に連設された大径部と、前記大径部の下端に連設され、下方へ向けて縮径するくびれ部と、前記くびれ部の下端に連設された小径部と、前記小径部の下端に連設された底部とを有し、前記胴部は、肉厚の異なる部分を有し、前記サポートリングの下端から下方に向けて最小の肉厚が均一に形成された肉薄部と、前記肉薄部の下端から下方に向けて肉厚が徐々に厚くなるよう形成された肉厚増加部と、前記肉厚増加部の下端から下方に向けて肉厚が均一に形成された所定肉厚部とを有し、前記胴部の全長Ｌ２が４２ｍｍ以上、６５ｍｍ以下であり、前記胴部の全長Ｌ２に対する前記サポートリングの直下から前記肉薄部の下端までの距離Ｌ４の比Ｌ４／Ｌ２が０．０２以上、０．２５以下であり、前記胴部の全長Ｌ２に対する前記サポートリングの直下から前記くびれ部の上端までの距離Ｌ６の比Ｌ６／Ｌ２が０．０２以上、０．２０以下であり、重量が１７ｇ以下であるので、射出成形機でプリフォームが成形される際の射出成形性を良好にするとともに、プリフォームからブロー成形機で軽量化ボトルが成形される際のブロー成形性を良好にすることができる。

更に、前記胴部の全長Ｌ２に対する前記サポートリングの直下から前記くびれ部の下端までの距離Ｌ７の比Ｌ７／Ｌ２が０．１０以上、０．４０以下である構成によれば、射出成形機でプリフォームが成形される際の射出成形性をより良好にするとともに、プリフォームからブロー成形機で軽量化ボトルが成形される際のブロー成形性をより良好にすることができる。

前記胴部の全長Ｌ２に対する前記サポートリングの直下から前記肉厚増加部の下端までの距離Ｌ５の比Ｌ５／Ｌ２が０．１０以上、０．３２以下である構成によれば、射出成形機でプリフォームが成形される際の射出成形性をより良好にするとともに、プリフォームからブロー成形機で軽量化ボトルが成形される際のブロー成形性をより良好にすることができる。

更に、前記所定肉厚部の肉厚Ｔ２に対する前記肉薄部の肉厚Ｔ１の比Ｔ１／Ｔ２が、０．６０以上、０．８５以下である構成によれば、射出成形機でプリフォームが成形される際の射出成形性をより良好にするとともに、プリフォームからブロー成形機で軽量化ボトルが成形される際のブロー成形性をより良好にすることができる。

更に、前記大径部の外径Ｄ３に対する前記小径部の外径Ｄ４の比Ｄ４／Ｄ３が、０．６０以上、０．９０以下である構成によれば、射出成形機でプリフォームが成形される際の射出成形性をより良好にするとともに、プリフォームからブロー成形機で軽量化ボトルが成形される際のブロー成形性をより良好にすることができる。

更に、前記底部は、前記小径部の下端から前記底部の中央にかけて徐々に肉厚が薄くなるように形成される構成によれば、射出成形機でプリフォームが成形される際の射出成形性を良好にするとともに、プリフォームからブロー成形機で軽量化ボトルが成形される際のブロー成形性をより良好にすることができる。

更に、前記肉薄部の肉厚Ｔ１に対する前記底部中央の肉厚Ｔ３の比Ｔ３／Ｔ１が、１．０１以上、１．３０以下である構成によれば、射出成形機でプリフォームが成形される際の射出成形性を良好にするとともに、プリフォームからブロー成形機で軽量化ボトルが成形される際のブロー成形性をより良好にすることができる。

更に、前記肉薄部の下端は、前記くびれ部内に位置する構成によれば、射出成形機でプリフォームが成形される際の射出成形性を良好にするとともに、プリフォームからブロー成形機で軽量化ボトルが成形される際のブロー成形性をより良好にすることができる。

更に、前記肉厚増加部の下端は、前記くびれ部内に位置する構成によれば、射出成形機でプリフォームが成形される際の射出成形性を良好にするとともに、プリフォームからブロー成形機で軽量化ボトルが成形される際のブロー成形性をより良好にすることができる。

更に、本発明に係るプラスチックボトルは、上述のプリフォームがブロー成形機でボトル状に形成されるので、プリフォームから良好なブロー成形性で軽量化されたプラスチックボトルを成形することができる。

更に、前記ブロー成形機による成形が、縦方向の延伸倍率が１．３倍以上、３．６倍以下、横方向の延伸倍率が２．０倍以上、４．１倍以下の二軸延伸ブロー成形である構成によれば、プリフォームからより良好なブロー成形性で軽量化されたプラスチックボトルを成形することができる。

更に、前記胴部の成形後の厚さが０．０５ｍｍ以上、０．１８ｍｍ以下である構成によれば、プリフォームからより良好なブロー成形性で軽量化されたプラスチックボトルを成形することができる。

更に、前記大径部の下部、及び前記くびれ部が、水平方向に対して傾斜を有する肩部を形成する構成によれば、プリフォームからより良好なブロー成形性で軽量化されたプラスチックボトルを成形することができる。

更に、本発明に係るプラスチックボトルの製造方法は、下端にサポートリングを有する口部と、前記サポートリングの下端に連設された胴部とを備え、前記胴部は、前記サポートリングの下端に連設された大径部と、前記大径部の下端に連設され、下方へ向けて縮径するくびれ部と、前記くびれ部の下端に連設された小径部と、前記小径部の下端に連設された底部とを有し、前記胴部は、肉厚の異なる部分を有し、前記サポートリングの下端から下方に向けて最小の肉厚が均一に形成された肉薄部と、前記肉薄部の下端から下方に向けて肉厚が徐々に厚くなるよう形成された肉厚増加部と、前記肉厚増加部の下端から下方に向けて肉厚が均一に形成された所定肉厚部とを有し、前記胴部の全長Ｌ２が４２ｍｍ以上、６５ｍｍ以下であり、前記胴部の全長Ｌ２に対する前記サポートリングの直下から前記肉薄部の下端までの距離Ｌ４の比Ｌ４／Ｌ２が０．０２以上、０．２５以下であり、前記胴部の全長Ｌ２に対する前記サポートリングの直下から前記くびれ部の上端までの距離Ｌ６の比Ｌ６／Ｌ２が０．０２以上、０．２０以下であり、重量が１７ｇ以下であるプリフォームを射出成形機で製造する工程と、前記プリフォームをブロー成形機でボトル状に成形する工程とを備えるので、良好な射出成形性でプリフォームを製造することができるとともに、プリフォームから良好なブロー成形性で軽量化されたプラスチックボトルを製造することができる。

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１のプリフォームの断面図である。 プリフォームを製造するための射出成形装置の一例が示された概略図である。 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。 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。 本実施形態に係るプリフォームから形成されたＰＥＴボトルが示された正面図である。 本実施形態に係るプリフォームから形成された別のＰＥＴボトルが示された正面図である。 比較例のプリフォームが示された断面図である。

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ＰＥＴ（PolyEthylene Terephthalate：ポリエチレンテレフタラート）ボトル成形用のプリフォーム１０（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１０の一例が示された正面図である。更に、図２は図１のプリフォーム１０の断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、プリフォーム１０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１０の口部１１を上とする。

本実施形態に係るプリフォーム１０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１１と、底の側の胴部２０とを備える。口部１１は、その上端に円形の開口部１２を有するとともに、下端に外方に突出する環状のサポートリング１４を有する。

口部１１の外周には、ブロー成形機でプリフォーム１０がボトル状に形成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。また、ねじ部１３とサポートリング１４との間には、外方に突出する環状のカブラ１５が設けられる。また、口部１１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、プリフォーム１０の口部１１の内径Ｄ１、及び外径Ｄ２（ねじ谷径に相当）は例えば、飲料用のＰＥＴボトルで標準的に用いられる寸法とされることが好ましい（図２参照）。

口部１１は例えば、ＰＣＯ１８１０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１１の内径Ｄ１は２１．７４ｍｍ±０．１３ｍｍであることが好ましい。更に、口部１１の外径Ｄ２は２４．９４ｍｍ±０．１３ｍｍであることが好ましい。なお、サポートリング１４の下面から口部１１の上端までの距離が口部１１の長さＬ１である。より具体的に、口部１１の長さＬ１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。

胴部２０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２０は、口部１１のサポートリング１４の下端（下面）に連接される。そして、胴部２０は、サポートリング１４の下端に連設された大径部２１と、大径部２１の下端に連設されたくびれ部２２と、くびれ部２２の下端に連設された小径部２３と、小径部２３の下端に連設された底部２４とを有する。なお、サポートリング１４の下面から底部２４の下端までの距離が胴部２０の全長Ｌ２である。

大径部２１、及び小径部２３は円筒状であり、大径部２１の外径Ｄ３は小径部２３の外径Ｄ４より大である。くびれ部２２は、下方に向けて、つまり、大径部２１の側から小径部２３の側に向けて徐々に縮径して円錐台状に構成される。なお、くびれ部２２の上端と下端は、それぞれ大径部２１の下端と小径部２３の上端に滑らかにされている。そして、くびれ部２２の上端における外径は大径部２１の外径Ｄ３であり、下端における外径は小径部２３の外径Ｄ４である。

胴部２０は、その肉厚が一定ではなく、肉厚の異なる部分を有する。そして、胴部２０は、その肉厚に関して、口部１１のサポートリング１４の下端から下方に向けて最小の肉厚が均一に形成された肉薄部２５と、肉薄部２５の下端から下方に向けて肉厚が徐々に厚くなるよう形成された肉厚増加部２６と、肉厚増加部２６の下端から下方に向けて肉厚が均一に形成された所定肉厚部２７とを有する。なお、肉厚増加部２６の上端における肉厚は肉薄部２５の肉厚Ｔ１であり、下端における肉厚は所定肉厚部２７の肉厚Ｔ２である。また、所定肉厚部２７の下端は、小径部２３の下端に対応している。

底部２４は外方に湾曲した略半球状に構成されている。底部２４は、小径部２３の下端から中央にかけて徐々に肉厚が薄くなるように形成されている。なお、底部２４は、円錐形状であったり、角に丸みをもった円柱状であったり、その他の形状であっても良い。底部中央２８には、プリフォーム１０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。なお、図１、及び図２は、その部分が切り取られた後の形態が示されている。ここで、肉薄部２５の肉厚Ｔ１、所定肉厚部２７の肉厚Ｔ２、及び底部中央２８の肉厚Ｔ３の間には、Ｔ１＜Ｔ３＜Ｔ２という関係が成立している。

このように、胴部２０には、大径部２１の側から小径部２３の側に向けて徐々に縮径するくびれ部２２が形成されており、プリフォーム１０の軽量化が図られている。また、胴部２０は、最小の肉厚が均一に形成された肉薄部２５をサポートリング１４の直下に有しており、プリフォーム１０の軽量化が図られている。更に、胴部２０の底部２4は、中央にかけて徐々に肉厚が薄くなるように形成されおり、この構成によってもプリフォーム１０の軽量化が図られている。

ここで、本実施形態に係るプリフォーム１０は、胴部２０の全長Ｌ２が４２ｍｍ以上、６５ｍｍ以下であり、胴部２０の全長Ｌ２に対するサポートリング１４の直下から肉薄部２５の下端までの距離Ｌ４の比Ｌ４／Ｌ２が０．０２以上、０．２５以下であり、胴部２０の全長Ｌ２に対するサポートリング１４の直下からくびれ部２２の上端までの距離Ｌ６の比Ｌ６／Ｌ２が０．０２以上、０．２０以下であり、重量が１７ｇ以下である特徴を有する。そして、詳細については後述するが、肉薄部２５、及びくびれ部２２が胴部２０に対してこのように形成されることによって、射出成形機でプリフォーム１０が成形される際の射出成形性が良好であるとともに、ブロー成形機でプリフォーム１０がボトル状に成形される際に、サポートリング１４の直下からくびれ部２２にかけて適切な延伸性を有するように構成されている。なお、プリフォーム１０は、射出成形性やブロー成形性だけでなく、搬送適性が加味された上での設計がなされたものである。したがって、本実施形態に係るプリフォーム１０は原料から製品となるまで総合的に優れた性能を発揮するものである。

次に、本実施形態に係るプリフォーム１０の製造方法の一例を詳細に説明する。図３は、プリフォーム１０を製造するための射出成形装置４０の一例が示された概略図である。射出成形装置４０は、ホッパドライヤ４１と、ホッパ４２と、加熱シリンダ４３と、金型４４とを備える。

ホッパドライヤ４１は、プリフォーム１０の主原料となる例えばペレット形状の成形材料の投入口である。ホッパドライヤ４１は、成形材料を乾燥した後にホッパ４２に送り出すように構成される。ホッパドライヤ４１は投入された成形材料を予め定められた水分率まで乾燥することができれば良く、例えば、熱風乾燥型や、除湿熱風乾燥型、減圧伝熱乾燥型であっても良い。

射出成形装置４０は、ホッパ４２に投入された成形材料が、加熱シリンダ４３で溶融可塑化され、金型４４に送り出されるように構成される。筒状の加熱シリンダ４３は、外周に図示せぬヒータを備えるとともに、内部には、金型４４への射出用の図示せぬスクリュを備える。加熱シリンダ４３は、ヒータからの伝熱によって成形材料を例えば２７０℃〜３００℃に加熱させるように構成される。

複数に分割されて構成される金型４４には、成形品としてのプリフォーム１０の形状に該当する空間部分であるキャビティ４５が形成される。なお、キャビティ４５は、本実施形態に係るプリフォーム１０の特徴を有する形状に対応するように形成される。加熱シリンダ４３から射出された成形材料がキャビティ４５に注入されるように構成される。金型４４には、金型４４を加熱する図示せぬヒータと、金型４４を冷却する図示せぬ冷却機とが設けられる。金型４４は、ヒータによって加熱されたキャビティ４５に溶融した成形材料が注入、及び加圧された後に冷却機によって冷却され、プリフォーム１０が成形されるように構成される。

このような射出成形装置４０が用いられてプリフォーム１０が製造される。まず、射出成形装置４０のホッパドライヤ４１で乾燥された上でホッパ４２に投入されたＰＥＴ樹脂が加熱シリンダ４３で溶融可塑化されて、金型４４に射出される。ＰＥＴ樹脂が、加熱シリンダ４３から金型４４のキャビティ４５に射出、及び加圧された後に冷却機によって冷却されることによってプリフォーム１０が成形される。

なお、成形されたプリフォーム１０は、箱積み、いわゆるパレタイジングされて倉庫等でいったん保管されても良く、そのまま、引き続き、次の工程へと進められても良い。すなわち、プリフォーム１０の成形と、ブロー成形とが別の場所や装置で行われる、いわゆるコールドパリソン方式（２ステージ方式）であっても良く、プリフォーム１０の成形と、ブロー成形とが同じの場所や装置で行われる、いわゆるホットパリソン方式（１ステージ方式）であっても良い。更に、プリフォーム１０の成形から内容物の充填等に至るまでの製造工程がインラインで連続的なものであっても良い。

次に、本実施形態に係るプリフォーム１０からボトル状に成形する方法の一例を詳細に説明する。プリフォーム１０がボトル状に成形されるにあたってまず、プリフォーム１０の加熱が行われる。図４は、プリフォーム１０の加熱装置５０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１０の搬送方向に対して垂直方向の断面を示す。

加熱装置５０は、搬送装置５１と、ヒータ５２とを備える。搬送装置５１は、プリフォーム１０を周方向に均等に加熱するために、プリフォーム１０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５２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８０℃〜１４０℃にプリフォーム１０を加熱するように構成されている。更に、加熱装置５０は、ヒータ５２からの熱をプリフォーム１０に反射させるための反射板５３や、ヒータ５２からの熱を加熱装置５０の外方へ逃がさないようにするための遮蔽部材５４等を備えていても良い。なお、図４の加熱装置５０では、プリフォーム１０は口部１１が下側を向いた状態で搬送、及び加熱されている。

ここで、本実施形態に係るプリフォーム１０の胴部２０は、サポートリング１４の下端に連設された大径部２１と、大径部２１に連設され、底部２４の側へ向けて縮径するくびれ部２２と、くびれ部２２に連設された小径部２３とを有する。つまり、ヒータ５２と胴部２０の位置関係は、大径部２１が最も近く、くびれ部２２の大径部２１の側から小径部２３の側に向けて徐々に遠くなり、小径部２３が最も遠くなるように構成されている。したがって、ヒータ５２との位置関係が近い大径部２１が温まりやすく、延伸されやすい。一方で、大径部２１と比較して、くびれ部２２は、底部２４の側（図４では上方）に向けて徐々に温まりにくくなるので、底部２４の側に向けて徐々に延伸されにくくなる。

また、胴部２０は、サポートリング１４の下端から底部２４の側（図４では上方）に向けて最小の肉厚が均一に形成された肉薄部２５と、肉薄部２５から底部２４の側に向けて肉厚が徐々に厚くなるように形成された肉厚増加部２６と、肉厚増加部２６から底部２４の側に向けて肉厚が均一に形成された所定肉厚部２７とを有する。つまり、胴部２０は、最小の肉厚である肉薄部２５が温まりやすく、延伸されやすい。一方で、肉薄部２５と比較して、肉厚増加部２６は、底部２４の側に向けて徐々に温まりにくくなるので、底部２４の側に向けて徐々に延伸されにくくなる。

そして、プリフォーム１０は、胴部２０の全長Ｌ２が４２ｍｍ以上、６５ｍｍ以下であり、胴部２０の全長Ｌ２に対するサポートリング１４の直下から肉薄部２５の下端までの距離Ｌ４の比Ｌ４／Ｌ２が０．０２以上、０．２５以下であり、胴部２０の全長Ｌ２に対するサポートリング１４の直下からくびれ部２２の上端までの距離Ｌ６の比Ｌ６／Ｌ２が０．０２以上、０．２０以下であり、重量が１７ｇ以下である。つまり、プリフォーム１０は、胴部２０の全長Ｌ２が所定の範囲内であって、肉薄部２５とくびれ部２２を有することで軽量化が図られるとともに、大径部２１及び肉薄部２５に対応する延伸されやすい易延伸領域がサポートリング１４の直下から底部２４の側に向かって所定の範囲に形成されている。また、プリフォーム１０は、くびれ部２２及び肉厚増加部２６に対応する領域であり、易延伸領域の下端から底部２４の側に向かって徐々に延伸しにくくなる領域が形成されている。そして、ブロー成形機でプリフォーム１０がボトル状に成形される際に、サポートリング１４の直下からくびれ部２２における樹脂が効果的に延伸されるような設計となっている。

加熱されたプリフォーム１０は次に、ブロー成形機によって、プラスチックボトル例えばＰＥＴボトル１００に成形される。図５は、プリフォーム１０と、ブロー成形後のＰＥＴボトル１００とが模式的に示された断面図である。ブロー成形機の一例としての二軸延伸ブロー成形装置６０は、金型６１と、延伸ロッド６２と、図示せぬ高圧エア供給装置と、これらを制御する図示せぬ制御装置とを備える。なお、図５には、下向きのブロー成形方法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。

金型６１は、形成されるＰＥＴボトル１００に対応した形状を有している。金型６１は、例えば、胴部１３０に対応して半割りで構成される胴金型６１ａと、底部１４０に対応した底金型６１ｂとを有する。金型６１の表面の温度は、ＰＥＴボトル１００の用途、特に耐熱性に応じて適宜設定されるものであり、例えば、胴金型６１ａの表面の温度は２０℃〜１３０℃、底金型６１ｂ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。

延伸ロッド６２は金型６１内を伸縮自在に構成される。そして、延伸ロッド６２は、金型６１に口部１１が取り付けられたプリフォーム１０の胴部２０、及び底部２４を縦（軸）方向に延伸するように構成される。高圧エア供給装置からは、温度調節された高圧エアＡが吹き出されるように構成される。高圧エアＡは、金型６１に取り付けられたプリフォーム１０の内部に供給されれば良く、延伸ロッド６２から吹き出されても良く、延伸ロッド６２とは別の部材から吹き出されても構わない。高圧エアＡは、プリフォーム１０の胴部２０を横（径）方向に延伸するとともに、延伸の後に、胴部２０の表面温度を下げるように構成される。

加熱されたプリフォーム１０は、二軸延伸ブロー成形装置６０の金型６１に装着される。その後には、金型６１に装着されたプリフォーム１０の胴部２０、及び底部２４が延伸ロッド６２によって縦方向に延伸される。この際のプリフォーム１０からＰＥＴボトル１００への縦延伸倍率は１．３倍以上、３．６倍以下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１０の胴部２０の上端から底部２４の下端までの長さＬ２（図１参照）に対するＰＥＴボトル１００の首部１１０の上端から底部１４０の下端までの長さＬ３（図５、及び図６参照）の比である。なお、サポートリング１４の下面から底部１４０の下端の底壁１４１までの距離が長さＬ３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１０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１００の強度や、剛性、及び耐熱性等が上がる。縦延伸倍率が１．３倍未満の場合にはＰＥＴボトル１００（プリフォーム１０）の分子の配向性が上がらず、一方で、縦延伸倍率が３．６倍以上の場合にはＰＥＴボトル１００が成形しにくくなる。

更に、縦方向に延伸されたプリフォーム１０の胴部２０が高圧エアＡによって横方向に、金型６１に当たるまで延伸される。この際のプリフォーム１０からＰＥＴボトル１００への横延伸倍率は２．０倍以上、４．１倍以下であることが好ましい。

ここで、横延伸倍率とは、プリフォーム１０の胴部２０の小径部２３における外径Ｄ４（図１、及図２参照）に対するＰＥＴボトル１００の胴部１３０における外径Ｄ５の比である。プリフォーム１０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１００の強度や、剛性、耐熱性等が上がる。横延伸倍率が２．０未満の場合にはＰＥＴボトル１００（プリフォーム１０）の分子の配向性が上がらず、一方で、横延伸倍率が４．１以上の場合にはＰＥＴボトル１００が成形しにくくなる。

このように、二軸延伸ブロー成形装置６０による成形が、縦方向の延伸倍率が１．３倍以上、３．６倍以下、横方向の延伸倍率が２．０倍以上、４．１倍以下の二軸延伸ブロー成形である構成によれば、プリフォーム１０からより良好なブロー成形性で軽量化されたＰＥＴボトル１００を成形することができる。

ここで、ＰＥＴボトル１００の首部１１０から肩部１２０は、おおよそプリフォーム１０のサポートリング１４の直下からくびれ部２２における樹脂が縦方向及び横方向に延伸されて形成される。また、上述したように、プリフォーム１０は、大径部２１及び肉薄部２５に対応する所定の範囲に規定された易延伸領域がサポートリング１４の直下に形成されている。したがって、プリフォーム１０は、縦方向に延伸される際に、この易延伸領域である大径部２１及び肉薄部２５に対応する樹脂が効果的に延伸されるので、ＰＥＴボトルの肩部１２０に十分な樹脂を行き渡らせることができ、プリフォーム１０から良好なブロー成形性で軽量化されたＰＥＴボトル１００を成形することができる。

なお、プリフォーム１０の胴部２０の全長Ｌ２は、４２ｍｍ以上、６５ｍｍ以下である。上述したようにプリフォーム１０の重量は１７ｇ以下であるため、胴部２０の全長Ｌ２が６５ｍｍより大であると、所定肉厚部２７の肉厚Ｔ２が薄くなり過ぎ、ブロー成形性が低下して好ましくない。一方で、全長Ｌ２が４２ｍｍより小であると、プリフォーム１０の重心が口部１１の側により過ぎる。詳細な説明は省略するが、プリフォーム１０は、口部１１が上方を向いた図１の状態で、口部１１のカブラ１５の下の部分やサポートリング１４の下の部分を把持する把持装置によって搬送される場合がある。このような把持装置を用いて搬送する場合、プリフォーム１０の重心が口部１１の側により過ぎると、プリフォーム１０がふらつきやすくなり、横倒しして詰まる場合がある。したがって、全長Ｌ２が４２ｍｍより小であると、搬送適性が低下して好ましくない。また、全長Ｌ２が４２ｍｍより小であると、良好なブロー成形が可能なＰＥＴボトル１００の首部１１０の上端から底部１４０の下端までの長さＬ３が短くなり、プリフォーム１０の汎用性が低下して好ましくない。

また、大径部２１及び肉薄部２５に対応する易延伸領域の範囲は、上述したように、胴部２０の全長Ｌ２に対するサポートリング１４の直下から肉薄部２５の下端までの距離Ｌ４の比Ｌ４／Ｌ２が０．０２以上、０．２５以下であり、胴部２０の全長Ｌ２に対するサポートリング１４の直下からくびれ部２２の上端までの距離Ｌ６の比Ｌ６／Ｌ２が０．０２以上、０．２０以下であることによって規定される。また、大径部２１の範囲と肉薄部２５の範囲とのバランスよって、易延伸領域の下部からくびれ部２２及び肉厚増加部２６の上部における延伸が適切となるように設計されている。

なお、比Ｌ４／Ｌ２が０．０２より小であると、肉薄部２５の範囲が狭くなり、ＰＥＴボトル１００（プリフォーム１０）の軽量化の効果が発揮されにくくなる。また、易延伸領域の範囲が狭くなり、ＰＥＴボトル１００の肩部１２０が厚肉になるとともに、ＰＥＴボトル１００の底部１４０に十分な樹脂が行き渡らなくなって底部１４０が薄肉になる。したがって、ＰＥＴボトル１００のブロー成形性が低下して好ましくない。一方で、比Ｌ４／Ｌ２が０．２５より大であると、プリフォーム１０を射出成形する際のキャビティ４５において、狭い流路空間となる肉薄部２５に対応する部位が長くなる。したがって、ゲートからの樹脂の流れがキャビティ４５の肉薄部２５に対応する部位で悪くなり、ショートモールドやウェルド等の成形不良が生じやすく、射出成形性が低下して好ましくない。また、比Ｌ６／Ｌ２が０．０２より小であると、易延伸領域としての大径部２１の範囲が狭くなり、ＰＥＴボトル１００の肩部１２０が厚肉になるとともに、ＰＥＴボトル１００の底部１４０に十分な樹脂が行き渡らなくなって底部１４０が薄肉になる。したがって、ＰＥＴボトル１００のブロー成形性が低下して好ましくない。一方で、比Ｌ６／Ｌ２が０．２０より大であると、易延伸領域としての大径部２１の範囲が広くなり、大径部２１が延伸されすぎてＰＥＴボトル１００の肩部１２０が薄肉になる。したがって、ＰＥＴボトル１００のブロー成形性が低下して好ましくない。また、くびれ部２２及び小径部２３の範囲が狭くなり、ＰＥＴボトル１００（プリフォーム１０）の軽量化の効果が発揮されにくくなる。また、鉛直方向に対するくびれ部２２の傾きが大きくなり、プリフォーム１０の射出成形の際に、ゲートからの樹脂の流れがキャビティ４５のくびれ部２２に対応する部位で悪くなり、射出成形性が低下して好ましくない。

なお、プリフォーム１０の射出成形性やプリフォーム１０から軽量化されたＰＥＴボトル１００を成形する際のブロー成形性を良好にするという観点から、胴部２０の全長Ｌ２に対するサポートリング１４の直下からくびれ部２２の下端までの距離Ｌ７の比Ｌ７／Ｌ２が０．１０以上、０．４０以下であることが好ましい。比Ｌ７／Ｌ２が０．１０より小であると、鉛直方向に対するくびれ部２２の傾きが大きくなり、プリフォーム１０の射出成形の際に、ゲートからの樹脂の流れがキャビティ４５のくびれ部２２に対応する部位で悪くなり、射出成形性が低下して好ましくない。また、くびれ部２２が横方向に延伸しにくくなり、ブロー成形性が低下して好ましくない。一方で、比Ｌ７／Ｌ２が０．４０より大であると、小径部２３の範囲が狭くなり、ＰＥＴボトル１００（プリフォーム１０）の軽量化の効果が発揮されにくくなる。

また、胴部２０の全長Ｌ２に対するサポートリング１４の直下から肉厚増加部２６の下端までの距離Ｌ５の比Ｌ５／Ｌ２は、０．１０以上、０．３２以下であることが好ましい。比Ｌ５／Ｌ２が０．１０より小であると、肉厚増加部２６の範囲が狭くなるので肉厚増加部２６における肉厚の変化が局所的となり、ブロー成形性が低下して好ましくない。一方で、比Ｌ５／Ｌ２が０．３２より大であると、所定肉厚部２７の範囲が狭くなり、ブロー成形する際に、ＰＥＴボトル１００の胴部１３０の肉厚に偏りが生じやすくなる。

また、所定肉厚部２７の肉厚Ｔ２に対する肉薄部２５の肉厚Ｔ１の比Ｔ１／Ｔ２は、０．６０以上、０．８５以下であることが好ましい。比Ｔ１／Ｔ２が０．６より小であると、ブロー成形する際に、肉薄部２５が効果的に延伸されず、ＰＥＴボトル１００の肩部１２０が厚肉になるとともに、ＰＥＴボトル１００の底部１４０が薄肉となり、ブロー成形性が低下して好ましくない。また、プリフォーム１０の射出成形の際に、ゲートからの樹脂の流れがキャビティ４５の肉薄部２５に対応する部位で悪くなり、射出成形性が低下して好ましくない。また、ＰＥＴボトル１００の首部１１０の肉厚が薄くなり、首部１１０に十分な強度を付与しにくくなる。一方で、比Ｔ１／Ｔ２が０．６より大であると、ＰＥＴボトル１００（プリフォーム１０）の軽量化の効果が発揮されにくくなる。また、易延伸領域としての肉薄部２５が効果的に延伸されず、ＰＥＴボトル１００の肩部１２０や底部１４０の肉厚に偏りが生じやすくなる。

また、肉薄部２５の肉厚Ｔ１に対する底部中央２８の肉厚Ｔ３の比Ｔ３／Ｔ１は、１．０１以上、１．３０以下であることが好ましい。比Ｔ３／Ｔ１が１．０１より小であると、ブロー成形する際に、底部中央２８が効果的に延伸されず、ＰＥＴボトル１００の肩部１２０が薄肉になるとともに、ＰＥＴボトル１００の底部１４０が厚肉となり、ブロー成形性が低下して好ましくない。また、プリフォーム１０の射出成形の際に、ゲートからの樹脂の流れがキャビティ４５の底部中央２８に対応する部位で悪くなり、射出成形性が低下して好ましくない。一方で、比Ｔ３／Ｔ１が１．３０より大であると、ブロー成形する際に、底部中央２８が効果的に延伸されず、ＰＥＴボトル１００の肩部１２０や底部１４０の肉厚に偏りが生じやすくなる。また、ＰＥＴボトル１００（プリフォーム１０）の軽量化の効果が発揮されにくくなる。

また、大径部２１の外径Ｄ３に対する小径部２３の外径Ｄ４の比Ｄ４／Ｄ３は、０．６０以上、０．９０以下であることが好ましい。比Ｄ４／Ｄ３が０．６０より小であると
鉛直方向に対するくびれ部２２の傾きが大きくなり、プリフォーム１０の射出成形の際に、ゲートからの樹脂の流れがキャビティ４５のくびれ部２２に対応する部位で悪くなり、射出成形性が低下して好ましくない。また、くびれ部２２が横方向に延伸しにくくなり、ブロー成形性が低下して好ましくない。一方で、比Ｄ４／Ｄ３が０．９０より大であると、ＰＥＴボトル１００（プリフォーム１０）の軽量化の効果が発揮されにくくなる。

また、肉薄部２５の下端はくびれ部２２内の上端部近傍に位置し、肉厚増加部２６の下端はくびれ部２２内の下端部近傍に位置していることが好ましい。このような構成にすることで、肉薄部２５と肉厚増加部２６との接合部、及び肉厚増加部２６と所定肉厚部２７との接合部において、胴部２０の延伸性が急激に変化することがなく、プリフォーム１０から軽量化されたＰＥＴボトル１００を成形する際のブロー成形性を良好にすることができる。しかしながら、くびれ部２２に対する、肉薄部２５、及び肉厚増加部２６の配置は上述の構成に限定されるものではなく、ＰＥＴボトル１００の形態や重量等に応じて適宜設計でき、例えば、肉薄部２５の下端は大径部２１内に位置していても良く、肉厚増加部２６の下端は、小径部２３内に位置していても良い。また、所定肉厚部２７の下端は、底部２４内に位置していても良い。また、底部２４は肉厚が均一になるように形成されていても良く、底部２４の上端よりも下方の位置から中央にかけて徐々に肉厚が薄くなるように形成されていても良い。しかしながら、ＰＥＴボトル１００（プリフォーム１０）を効果的に軽量化する観点から、底部２４は、小径部２３の下端から中央にかけて徐々に肉厚が薄くなるように形成されることが好ましい。

以上のように、本実施形態に係るＰＥＴボトル１００の製造方法は、胴部２０は、大径部２１、くびれ部２２、小径部２３、底部２４を有し、更にその肉厚に関して、最小の肉厚が均一に形成された肉薄部２５と、肉厚が徐々に厚くなるよう形成された肉厚増加部２６、肉厚が均一に形成された所定肉厚部２７とを有し、胴部２０の全長Ｌ２が４２ｍｍ以上、６５ｍｍ以下であり、胴部２０の全長Ｌ２に対するサポートリング１４の直下から肉薄部２５の下端までの距離Ｌ４の比Ｌ４／Ｌ２が０．０２以上、０．２５以下であり、胴部２０の全長Ｌ２に対するサポートリング１４の直下からくびれ部２２の上端までの距離Ｌ６の比Ｌ６／Ｌ２が０．０２以上、０．２０以下であり、重量が１７ｇ以下であるプリフォーム１０を射出成形装置４０で製造する工程と、プリフォーム１０を二軸延伸ブロー成形装置６０でボトル状に成形する工程とを備える。そして、この製造方法によって、プリフォーム１０から良好なブロー成形性で軽量化されたＰＥＴボトル１００を製造することができる。そして、その際に、特殊な製法を用いる必要がない。

なお、ＰＥＴボトル１００の胴部１３０の成形後の肉厚Ｔ４が０．０５ｍｍ以上、０．１８ｍｍ以下であることが好ましい。胴部１３０の厚さがこの範囲であれば、プリフォーム１０からより良好なブロー成形性で軽量化されたＰＥＴボトル１００を成形することができる。

更に、プリフォーム１０の内で、大径部２１の下部、及びくびれ部２２が、ＰＥＴボトル１００の内で、水平方向に対して傾斜を有する肩部１２０を形成するように成形されることが好ましい。このように成形されることによって、プリフォーム１０からより良好なブロー成形性で軽量化されたＰＥＴボトル１００を成形することができる。

なお、本実施形態においては、成形されるＰＥＴボトル１００の用途が限定されない。したがって、ＰＥＴボトル１００は、耐圧性や耐熱性等を有するように成形されても良い。更に、ＰＥＴボトル１００への内容物の充填方法についても限定されない。したがって、ＰＥＴボトル１００は、ホット充填に用いられても、アセプティック充填に用いられても良い。

以上のように、本実施形態に係るＰＥＴボトル１００はプリフォーム１０が、二軸延伸ブロー成形装置６０でボトル状に成形される。そして、二軸延伸ブロー成形装置６０が用いられることによって効果的に、本実施形態に係るプリフォーム１０から良好なブロー成形性で軽量化されたＰＥＴボトル１００を成形することができる。

次に、本実施形態に係るプリフォーム１０から形成されるＰＥＴボトル１００の構成を詳細に説明する。図６は、本実施形態に係るプリフォーム１０から形成されたＰＥＴボトル１００が示された正面図である。図６に例示されたＰＥＴボトル１００は水平方向の断面視が略正方形の角ボトルである。上述されたように、ＰＥＴボトル１００は、口部１１と、首部１１０と、肩部１２０と、胴部１３０と、底部１４０とを有する。そして、上述されたように、ＰＥＴボトル１００の口部１１の構成はプリフォーム１０の口部１１の構成と同様である。

首部１１０はその上側が口部１１のサポートリング１４の下面に連なり、一方で、その下側が肩部１２０に連なる。首部１１０は、円筒形状を有する。

肩部１２０は、その上側が首部１１０に連なり、一方で、その下側が胴部１３０に連なる。肩部１２０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。

胴部１３０は、互いに同一の形状からなる４つの壁部１３１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１３１の各々は、圧力吸収パネル１３２や、複数の横溝１３３、縦溝１３４等を有している。凹凸形状の圧力吸収パネル１３２は、ＰＥＴボトル１００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１００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１３３も、胴部１３０の側壁強度を保持する機能を有する。一方で、縦溝１３４は、胴部１３０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。

底部１４０はその上側が、胴部１３０の下側に連なる。底部１４０は、底壁１４１や、ドーム１４２等を有している。略平板環状の底壁１４１は、胴部１３０に対して垂直方向に延び、ＰＥＴボトル１００の接地面となる。ドーム１４２は、底壁１４１の内周において底壁１４１から、ＰＥＴボトル１００の内方（上方）へ突出するように構成され、底部１４０の強度を向上させる機能を有する。なお、底部１４０の構成は、図６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。

ＰＥＴボトル１００の特にサポートリング１４より下の形状は、図６の例示に限らず、プリフォーム１０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６に示された角ボトルを好適に形成することができる。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１３０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１３０に形成される圧力吸収パネル１３２や、横溝１３３、縦溝１３４の形状についても自由に設計することができる。

図７は、本実施形態に係るプリフォーム１０から形成された別のＰＥＴボトル２００が示された正面図である。上述された角ボトルのＰＥＴボトル１００と同様に、ＰＥＴボトル２００は、口部１１と、首部２１０、肩部２２０と、胴部２３０と、底部２４０とを有する。本実施形態においては、図７に示された丸ボトルも好適に形成することができる。

なお、このようにして成形されたＰＥＴボトル１００、及びＰＥＴボトル２００（以下では、単にＰＥＴボトル１００と称す）と、このＰＥＴボトル１００に充填される内容物と、内容物の充填されたＰＥＴボトル１００を密閉するキャップとによって充填体が構成される。

本実施形態に係るＰＥＴボトル１００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１００の容積が１００ｍｌ〜２０００ｍｌであっても良く、特に、容積が２００ｍｌ〜６００ｍｌであるＰＥＴボトル１００に対して好適である。とりわけ、ＰＥＴボトル１００の全高が１００ｍｍ〜２５０ｍｍであり、胴部１３０の外径Ｄ５が４０ｍｍ〜８０ｍｍであることが好ましく、本実施形態に係るＰＥＴボトル１００の奏する効果を好適に得ることができる。

上述においては、本実施形態に係るプリフォーム１０に特に好適な材料としてＰＥＴが用いられた例が示された。しかしながら、本実施形態においては、ブロー成形に対する適性を有する材料であれば良い。したがって、本実施形態に係るＰＥＴボトル１００の材料としては熱可塑性樹脂が用いられることが好ましい。

ＰＥＴボトル１００を構成する熱可塑性樹脂としては、ポリエチレンテレフタラート以外にも例えば、ポリブチレンテレフタラート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリアリレート、又はこれらの共重合体等の熱可塑性ポリエステル、これらの樹脂、あるいは他の樹脂とのブレンド物が好適であり、特に、ポリエチレンテレフタラート等のエチレンテレフタラート系熱可塑性ポリエステルを好適に使用することができる。更に、アクリロニトリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、プロピレン−エチレン共重合体等も使用することができる。更に、植物由来のバイオマス系プラスチック、例えば、ポリ乳酸（ＰＬＡ：PolyLactic Acid）を用いることも可能である。

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。なお、ＰＥＴボトル１００は、過酸化水素、過酢酸を添加して無菌化させることが好ましい。

ＰＥＴボトル１００を構成するエチレンテレフタラ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ラ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。また、エチレンテレフタラ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ラートが耐圧性等の点で特に優れているものの、エチレンテレフタラート単位以外に、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。

更に、ＰＥＴボトル１００は、二層以上の熱可塑性ポリエステル層により構成することもできる。更に、ＰＥＴボトル１００は、二層以上の熱可塑性ポリエステル層により構成する場合には、層間にバリア層や、酸素吸収層等の中間層を備えることができる。酸素吸収層としては、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を使用することができる。

本実施形態に係るプリフォーム１０は、プラスチック、特に、ＰＥＴである構成によれば、適度な強度と、塑性変形性を併せ持ち、汎用性の高い材料で効果的に成形することができる。そして、プラスチック、特にＰＥＴは、ＰＥＴボトル１００としての成形が容易であり、ＰＥＴボトル１００は、汎用性の高い装置で製造することができる。

以上に説明がなされたように、本実施形態に係るプリフォーム１０は、下端にサポートリング１４を有する口部１１と、サポートリング１４の下端に連設された胴部２０とを備える有底筒状であり、胴部２０は、サポートリング１４の下端に連設された大径部２１と、大径部２１の下端に連設され、下方へ向けて縮径するくびれ部２２と、くびれ部２２の下端に連設された小径部２３と、小径部２３の下端に連設された底部２４とを有し、胴部２０は、肉厚の異なる部分を有し、サポートリング１４の下端から下方に向けて最小の肉厚が均一に形成された肉薄部２５と、肉薄部２５の下端から下方に向けて肉厚が徐々に厚くなるよう形成された肉厚増加部２６と、肉厚増加部２６の下端から下方に向けて肉厚が均一に形成された所定肉厚部２７とを有し、胴部２０の全長Ｌ２が４２ｍｍ以上、６５ｍｍ以下であり、胴部２０の全長Ｌ２に対するサポートリング１４の直下から肉薄部２５の下端までの距離Ｌ４の比Ｌ４／Ｌ２が０．０２以上、０．２５以下であり、胴部２０の全長Ｌ２に対するサポートリング１４の直下からくびれ部２２の上端までの距離Ｌ６の比Ｌ６／Ｌ２が０．０２以上、０．２０以下であり、重量が１７ｇ以下であるように構成されている。そして、本実施形態に係る構成によれば、プリフォーム１０から二軸延伸ブロー成形装置６０で軽量化ボトルが成形される際のブロー成形性を良好にすることができる。

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。

＜材料、及び方法＞
［実施例１］
射出成形装置４０が用いられ、図１、及び図２に示される本実施形態に係るプリフォーム１０が作製された。すなわち、プリフォーム１０は、下端にサポートリング１４を有する口部１１と、サポートリング１４の下端に連設された胴部２０とを備える有底筒状であり、胴部２０は、大径部２１と、下方へ向けて縮径するくびれ部２２と、小径部２３と、底部２４とを有する。更に、プリフォーム１０は、胴部２０が、肉厚の異なる部分を有し、サポートリング１４の下端から下方に向けて最小の肉厚が均一に形成された肉薄部２５と、肉薄部２５の下端から下方に向けて肉厚が徐々に厚くなるよう形成された肉厚増加部２６と、肉厚増加部２６の下端から下方に向けて肉厚が均一に形成された所定肉厚部２７とを有し、胴部２０の全長Ｌ２が４２ｍｍ以上、６５ｍｍ以下であり、胴部２０の全長Ｌ２に対するサポートリング１４の直下から肉薄部２５の下端までの距離Ｌ４の比Ｌ４／Ｌ２が０．０２以上、０．２５以下であり、胴部２０の全長Ｌ２に対するサポートリング１４の直下からくびれ部２２の上端までの距離Ｌ６の比Ｌ６／Ｌ２が０．０２以上、０．２０以下であり、重量が１７ｇ以下である特徴を有する。プリフォーム１０は、ポリエチレンテレフタラート製であり、重量が１７ｇであった。また、プリフォーム１０は、肉薄部２５の肉厚Ｔ１が２．０ｍｍ、所定肉厚部２７の肉厚Ｔ２が２．７ｍｍ、底部中央２８の肉厚Ｔ３が２．２ｍｍ、胴部２０の全長Ｌ２が５９ｍｍ、サポートリング１４の直下から肉薄部２５の下端までの距離Ｌ４が５．０ｍｍ、サポートリング１４の直下からくびれ部２２の上端までの距離Ｌ６が５．０ｍｍ、大径部２１の外径Ｄ３が２６ｍｍ、小径部２３の外径Ｄ４が１７ｍｍであった。そして、胴部２０の全長Ｌ２に対するサポートリング１４の直下から肉薄部２５の下端までの距離Ｌ４の比Ｌ４／Ｌ２が０．０８であり、胴部２０の全長Ｌ２に対するサポートリング１４の直下からくびれ部２２の上端までの距離Ｌ６の比Ｌ６／Ｌ２が０．０８であった。なお、射出成形時に賦形不良が発生することはなかった。加熱装置５０、及び二軸延伸ブロー成形装置６０が用いられ、このプリフォーム１０がブロー成形されることによって図６に示されるＰＥＴボトル１００が作製された。作製されるＰＥＴボトル１００の容量は５００ｍｌとされた。なお、ブロー成形時に賦形不良が発生することはなかった。

［比較例１］
射出成形装置４０が用いられ、図１、及び図２に示されるプリフォーム１０において、胴部２０の大径部２１、くびれ部２２、及び小径部２３の肉厚がどの部位でも略同一である比較例１としてのプリフォームが作製された。すなわち、比較例１のプリフォームは、図１、及び図２に示されるプリフォーム１０における、肉薄部２５と、肉厚増加部２６とを有していない。なお、底部２４は、小径部２３の下端から中央にかけて徐々に肉厚が薄くなっている。この比較例１のプリフォームは、ポリエチレンテレフタラート製であり、重量が１９ｇであった。また、比較例１のプリフォームは、大径部２１、くびれ部２２、小径部２３の肉厚が２．７ｍｍ、底部中央２８の肉厚Ｔ３が２．２ｍｍ、胴部２０の全長Ｌ２が５９ｍｍ、サポートリング１４の直下からくびれ部２２の上端までの距離Ｌ６が５．０ｍｍ、大径部２１の外径Ｄ３が２６ｍｍ、小径部２３の外径Ｄ４が１７ｍｍであった。なお、射出成形時に賦形不良が発生することはなかった。加熱装置５０、及び二軸延伸ブロー成形装置６０が用いられ、比較例１のプリフォームがブロー成形されることによってＰＥＴボトル１００の形状のボトルが作製された。作製されるＰＥＴボトルの容量は５００ｍｌとされた。なお、ブロー成形時に底部が薄肉となることによって白化が生じる賦形不良が発生した。

［比較例２］
射出成形装置４０が用いられ、比較例１におけるプリフォームにおいて、小径部２３の外径Ｄ４が小さい比較例２としてのプリフォームが作製された。比較例２のプリフォームは、重量が１７ｇ、大径部２１、くびれ部２２、小径部２３の肉厚が２．７ｍｍ、底部中央２８の肉厚Ｔ３が２．２ｍｍ、胴部２０の全長Ｌ２が５９ｍｍ、サポートリング１４の直下からくびれ部２２の上端までの距離Ｌ６が５．０ｍｍ、大径部２１の外径Ｄ３が２６ｍｍ、小径部２３の外径Ｄ４が１３ｍｍであった。なお、射出成形時に口部１１にウェルドが生じる成形不良が発生した。

［比較例３］
射出成形装置４０が用いられ、図８に示される、口部３１１と、胴部３２０とを備えた構成のプリフォーム３１０が比較例３として作製された。ここで、図８は、図２と同様のプリフォーム３１０の断面図である。比較例３のプリフォーム３１０は、図１、及び図２に示されるプリフォーム１０における、くびれ部２２を有していない構成であり、胴部３２０はその外径が寸胴に形成され、口部３１１は、プリフォーム１０の口部１１と同様の構成である。その一方で、比較例３のプリフォーム３１０の胴部３２０は、プリフォーム１０と同様に肉厚の異なる部分を有し、口部３１１のサポートリング３１４の下端から下方に向けて最小の肉厚が均一に形成された肉薄部３２５と、肉薄部３２５の下端から下方に向けて肉厚が徐々に厚くなるよう形成された肉厚増加部３２６と、肉厚増加部３２６の下端から下方に向けて肉厚が均一に形成された所定肉厚部３２７とを有する。また、底部３２４は、その上端から中央にかけて徐々に肉厚が薄くなるように形成されている。

比較例３のプリフォーム３１０は、ポリエチレンテレフタラート製であり、重量が２０ｇであった。また、比較例３のプリフォーム３１０は、肉薄部３２５の肉厚Ｔ３１が２．０ｍｍ、所定肉厚部３２７の肉厚Ｔ３２が２．７ｍｍ、底部中央３２８の肉厚Ｔ３３が２．２ｍｍ、胴部３２０の全長Ｌ３２が５９ｍｍ、サポートリング３１４の直下から肉薄部３２５の下端までの距離Ｌ３４が３．０ｍｍ、胴部３２０の外径Ｄ３３が２６ｍｍであった。なお、射出成形時に賦形不良が発生することはなかった。加熱装置５０、及び二軸延伸ブロー成形装置６０が用いられ、比較例３のプリフォーム３１０がブロー成形されることによってＰＥＴボトル１００の形状のボトルが作製された。作製されるＰＥＴボトルの容量は５００ｍｌとされた。なお、ブロー成形時に底部が薄肉となることによって白化が生じる賦形不良が発生した。

［比較例４］
射出成形装置４０が用いられ、比較例３におけるプリフォーム３１０において、サポートリング３１４の直下から肉薄部３２５の下端までの距離Ｌ３４が長い比較例４としてのプリフォームが作製された。比較例４のプリフォームは、重量が１７ｇ、肉薄部３２５の肉厚Ｔ３１が２．０ｍｍ、所定肉厚部３２７の肉厚Ｔ３２が２．７ｍｍ、底部中央３２８の肉厚Ｔ３３が２.２ｍｍ、胴部３２０の全長Ｌ３２が５９ｍｍ、サポートリング３１４の直下から肉薄部３２５の下端までの距離Ｌ３４が２４ｍｍ、胴部３２０の外径Ｄ３３が２６ｍｍであった。なお、射出成形時に口部３１１にウェルドが生じる成形不良が発生した。

［比較例５］
射出成形装置４０が用いられ、図１、及び図２に示されるプリフォーム１０において、胴部２０の全長Ｌ２に対するサポートリング１４の直下から肉薄部２５の下端までの距離Ｌ４の比Ｌ４／Ｌ２が０．０１であり、胴部２０の全長Ｌ２に対するサポートリング１４の直下からくびれ部２２の上端までの距離Ｌ６の比Ｌ６／Ｌ２が０.３である比較例５としてのプリフォームが作製された。比較例５のプリフォームは、重量が１７ｇ、肉薄部２５の肉厚Ｔ１が２．０ｍｍ、所定肉厚部２７の肉厚Ｔ２が２．７ｍｍ、底部中央２８の肉厚Ｔ３が２．２ｍｍ、胴部２０の全長Ｌ２が５９ｍｍ、サポートリング１４の直下から肉薄部２５の下端までの距離Ｌ４が０．６ｍｍ、サポートリング１４の直下からくびれ部２２の上端までの距離Ｌ６が１７．７ｍｍ、大径部２１の外径Ｄ３が２６ｍｍ、小径部２３の外径Ｄ４が１７ｍｍであった。なお、射出成形時に賦形不良が発生することはなかった。加熱装置５０、及び二軸延伸ブロー成形装置６０が用いられ、比較例５のプリフォームがブロー成形されることによってＰＥＴボトル１００の形状のボトルが作製された。作製されるＰＥＴボトルの容量は５００ｍｌとされた。なお、ブロー成形時に底部が薄肉となることによって白化が生じる賦形不良が発生した。

＜結果＞
（軽量化評価）
実施例１、比較例１、比較例２、比較例３、比較例４、及び比較例５のそれぞれのプリフォーム１０、及び３１０の各々について軽量化の評価がなされた。表１には、各プリフォーム１０、及び３１０の軽量化の評価の結果が示され、○：１７ｇ以下、×：１７ｇより大、で表記されている。

（射出成形評価）
実施例１、比較例１、比較例２、比較例３、比較例４、及び比較例５のそれぞれのプリフォーム１０、及び３１０の各々について射出成形性の評価がなされた。表１には、射出成形によって作製された各プリフォーム１０、及び３１０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。

（ブロー成形評価）
射出成型時に賦形不良が発生しなかった実施例１、比較例１、比較例３、及び比較例５のそれぞれのプリフォーム１０、及び３１０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、各プリフォーム１０、及び２１０からブロー成形によって作製されたボトル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、−：未実施、で表記されている。

（総合評価）
上述された軽量化評価、射出成形評価、ブロー成形評価に基づいて、実施例１、比較例１、比較例２、比較例３、比較例４、及び比較例５のそれぞれのプリフォーム１０、及び３１０の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。

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は、軽量化が実現されており、射出成形性、及びブロー成形性が良好であった。比較例１は、射出成形性を有していたものの、軽量化が実現されておらず、また、ブロー成形時にＰＥＴボトルの底部に賦形不良が発生した。比較例２は、軽量化実現のために小径部の重量を極度に減らした、つまり、小径部の外径を極度に小さくしたので、射出成形時に成形不良が発生した。比較例３は、射出成形性を有していたものの、軽量化が実現されておらず、また、ブロー成形時にＰＥＴボトルの底部に賦形不良が発生した。比較例４は、軽量化実現のために胴部の重量を極度に減らした、つまり、肉薄部の範囲を極度に広くしたので、射出成形時に成形不良が発生した。比較例５は、胴部の全長に対して大径部の範囲が適切ではなく、ブロー成形時にＰＥＴボトルの底部に賦形不良が発生した。

以上の実施例の結果から、本実施形態に係るプリフォーム１０は、良好な射出成形性を有するとともに、ブロー成形機で軽量化ボトルが成形される際のブロー成形性が良好であるあることが示された。

本開示は、内容物として液体が充填される種々の容器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に限定されるものではない。本開示の容器は、内容物に、例えば、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や、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、あらゆる容器に有用であり、容器の形状が限定されないので自動販売機等による販売にも適している。更に、内容物として液体に限らず粉体が充填される容器にも利用することができる。

１０ プリフォーム
１１ 口部
２０ 胴部
２１ 大径部
２２ くびれ部
２３ 小径部
２４ 底部
２５ 肉薄部
２６ 肉厚増加部
２７ 所定肉厚部
２８ 底部中央
１００、２００ ＰＥＴボトル（プラスチックボトル）
Ｄ３ 大径部の外径
Ｄ４ 小径部の外径
Ｌ２ 胴部の全長
Ｌ４ サポートリングの直下から肉薄部の下端までの距離
Ｌ５ サポートリングの直下から肉厚増加部の下端までの距離
Ｌ６ サポートリングの直下からくびれ部の上端までの距離
Ｌ７ サポートリングの直下からくびれ部の下端までの距離
Ｔ１ 肉薄部の肉厚
Ｔ２ 所定肉厚部の肉厚
Ｔ３ 底部中央の肉厚

Claims (14)

1. 下端にサポートリングを有する口部と、前記サポートリングの下端に連設された胴部とを備える有底筒状のプリフォームにおいて、
   前記胴部は、
   前記サポートリングの下端に連設された大径部と、
   前記大径部の下端に連設され、下方へ向けて縮径するくびれ部と、
   前記くびれ部の下端に連設された小径部と、
   前記小径部の下端に連設された底部とを有し、
   前記胴部は、肉厚の異なる部分を有し、
   前記サポートリングの下端から下方に向けて最小の肉厚が均一に形成された肉薄部と、
   前記肉薄部の下端から下方に向けて肉厚が徐々に厚くなるよう形成された肉厚増加部と、
   前記肉厚増加部の下端から下方に向けて肉厚が均一に形成された所定肉厚部とを有し、
   前記胴部の全長Ｌ２が４２ｍｍ以上、６５ｍｍ以下であり、
   前記胴部の全長に対する前記サポートリングの直下から前記肉薄部の下端までの距離の比が０．０２以上、０．２５以下であり、
   前記胴部の全長に対する前記サポートリングの直下から前記くびれ部の上端までの距離の比が０．０２以上、０．２０以下であり、
   重量が１７ｇ以下であることを特徴とするプリフォーム。
2. 前記胴部の全長に対する前記サポートリングの直下から前記くびれ部の下端までの距離の比が０．１０以上、０．４０以下であることを特徴とする、
   請求項１に記載のプリフォーム。
3. 前記胴部の全長に対する前記サポートリングの直下から前記肉厚増加部の下端までの距離の比が０．１０以上、０．３２以下であることを特徴とする、
   請求項１または２に記載のプリフォーム。
4. 前記所定肉厚部の肉厚に対する前記肉薄部の肉厚の比が、０．６０以上、０．８５以下であることを特徴とする、
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載のプリフォーム。
5. 前記大径部の外径に対する前記小径部の外径の比が、０．６０以上、０．９０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項に記載のプリフォーム。
6. 前記底部は、前記小径部の下端から前記底部の中央にかけて徐々に肉厚が薄くなるように形成されることを特徴とする、
   請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプリフォーム。
7. 前記肉薄部の肉厚に対する前記底部中央の肉厚の比が、１．０１以上、１．３０以下であることを特徴とする、
   請求項６に記載のプリフォーム。
8. 前記肉薄部の下端は、前記くびれ部内に位置することを特徴とする、
   請求項１乃至７のいずれか１項に記載のプリフォーム。
9. 前記肉厚増加部の下端は、前記くびれ部内に位置することを特徴とする、
   請求項１乃至８のいずれか１項に記載のプリフォーム。
10. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載のプリフォームがブロー成形機でボトル状に形成されることを特徴とする、プラスチックボトル。
11. 前記ブロー成形機による成形が、縦方向の延伸倍率が１．３倍以上、３．６倍以下、横方向の延伸倍率が２．０倍以上、４．１倍以下の二軸延伸ブロー成形であることを特徴とする、
    請求項１０に記載のプラスチックボトル。
12. 前記胴部の成形後の厚さが０．０５ｍｍ以上、０．１８ｍｍ以下であることを特徴とする、
    請求項１０または１１に記載のプラスチックボトル。
13. 前記大径部の下部、及び前記くびれ部が、水平方向に対して傾斜を有する肩部を形成することを特徴とする、
    請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載のプラスチックボトル。
14. 下端にサポートリングを有する口部と、前記サポートリングの下端に連設された胴部とを備え、前記胴部は、前記サポートリングの下端に連設された大径部と、前記大径部の下端に連設され、下方へ向けて縮径するくびれ部と、前記くびれ部の下端に連設された小径部と、前記小径部の下端に連設された底部とを有し、前記胴部は、肉厚の異なる部分を有し、前記サポートリングの下端から下方に向けて最小の肉厚が均一に形成された肉薄部と、前記肉薄部の下端から下方に向けて肉厚が徐々に厚くなるよう形成された肉厚増加部と、前記肉厚増加部の下端から下方に向けて肉厚が均一に形成された所定肉厚部とを有し、前記胴部の全長Ｌ２が４２ｍｍ以上、６５ｍｍ以下であり、前記胴部の全長に対する前記サポートリングの直下から前記肉薄部の下端までの距離の比が０．０２以上、０．２５以下であり、前記胴部の全長に対する前記サポートリングの直下から前記くびれ部の上端までの距離の比が０．０２以上、０．２０以下であり、重量が１７ｇ以下であるプリフォームを射出成形機で製造する工程と、
    前記プリフォームをブロー成形機でボトル状に成形する工程とを備えることを特徴とする、プラスチックボトルの製造方法。
    
    

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