JPH03207749A - ボトル形成用飽和ポリエステル組成物およびこの組成物を用いたボトルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、ボトル形成用飽和ポリエステル組成物および
この組成物を用いたボトルの製造方法に関し、さらに詳
しくは、白化することがなく透明性に優れているボトル
を得ることができるようなボトル形成用飽和ポリエステ
ル組成物およびこの組成物を用いたボトルの製造方法に
関する。

発明の技術的背景 従来、調味料、油、ジュース、炭酸飲料、ビール、日本
酒、化粧品、洗剤などの容器用の素材としてはガラスが
広く使用されていた。しかし、ガラス容器は製造コスト
が高いので通常使用後の空容器を回収し、循環再使用す
る方法が採用されている。また、ガラス容器は重いので
運送経費がかさむことの他に、破損し易く、取り扱いに
不便であるなどの欠点があった。

ガラス容器のこれらの欠点を解消しようとして、ガラス
容器から種々のプラスチック容器への転換が最近急速に
進んでいる。その素材としては、充境内８物の種類およ
びその使用目的に応じて種々のプラスチックが採用され
ており、これらのプラスチック素材のうちでポリエチレ
ンテレフタレートなどの飽和ポリエステル樹脂は機械的
強度、耐熱性、透明性およびガスバリヤ−性に優れてい
るので、ジュース、清涼飲料、炭酸飲料、調味料、洗剤
、化粧品などの容器の素材として採用されている。また
、これらの用途のうちで、ジュース、清涼飲料、炭酸飲
料の充填用ボトルには、殺菌および高温充填を行なうこ
とが求められており、このため高温充填に耐え得る耐熱
性のあるボトルを形成することが要求されており、また
これらの充填用ボトルにはいずれも透明性が要求されて
いる。

ところで特にポリエチレンテレフタレートなどの飽和ポ
リエステル樹脂を射出成形機械などの成形機に供給して
中空成形体用プリフォームを成形し、このプリフォーム
を延伸ブロー成形後熱処理（ヒートセット）して中空成
形容器を成形しようとすると、得られるボトルが白化し
てボトルの透明性が低下するという重大な問題点があっ
た。このため透明性が低下したボトルは廃棄せざるを得
す、歩留まりが大きく低下していた。

本発明者らは、透明性および耐熱性に優れたポリエチレ
ンテレフタレートなどの飽和ポリエステル樹脂からなる
ボトルを得るべく鋭意研究したところ、飽和ポリエステ
ル樹脂からなるボトルが白化して透明性が低下してくる
原因の１つは、飽和ポリエステル樹脂からプリフォーム
を製造し、このプリフォームをブロー成型し、次いでヒ
ートセットする際に、ブロー成型金型に飽和ポリエステ
ル樹脂中に含まれているオリゴマー（環状三量体）など
の付着物（金型汚れという）が発生し、この金型汚れが
飽和ポリエステル樹脂ボトルの表面にし、凹凸を作るこ
とによって起こることにあることを見出した。そして上
記のような知見に基づきさらに検討したところ、飽和ポ
リエステル樹脂中に、エステル系化合物を特定量添加す
ることによって、上記のような問題点が一挙に解決され
ることを見出して本発明を完成するに至った。

発明の目的 本発明は、上記のような従来技術における問題点を解決
しようとするものであって、白化することがなく透明性
に優れ、しかも耐熱性にも優れたボトルを製造しうるよ
うなボトル形成用飽和ポリエステル組成物およびこの組
成物を用いたボトルの製造方法を提供することを目的と
している。

発明の概要 本発明に係るボトル形成用飽和ポリエステル組成物は、
飽和ポリエステル樹脂と、該飽和ポリエステル樹脂１０
０重量部に対して、ｌＸ１０−Ｂ〜２×１０″″ｌｆＩ
量部のエステル系化合物とからなることを特徴としてい
る。

本発明に係る飽和ポリエステルボトルの製造方法は、飽
和ポリエステル樹脂と、該飽和ポリエステル樹脂１００
重量部に対して、１×１０−６〜２ＸＩＯ−’重量部の
エステル系化合物とからなる飽和ポリエステル組成物か
らプリフォームを成形し、得られたプリフォームを吹込
金型中で吹込金型温度１００〜１８０℃にて吹込み成形
し、次いで熱処理することを特徴としており、このよう
にして飽和ポリエステルボトルを製造すると、ボトルの
白化を効果的に防止することができる。

発明の詳細な説明 以下本発明に係るボトル形成用飽和ポリエステル組成物
およびこの組成物を用いたボトルの製造方法について具
体的に説明する。

まずボトル形成用飽和ポリエステル組成物について説明
すると、この組成物は、飽和ポリエステル樹脂と、エス
テル系化合物とを含んで構成されている。

上記のような飽和ポリエステル樹脂としては、テレフタ
ル酸またはそのエステル形成性誘導体（たとえば低級ア
ルキルエステル、フェニルエステルなど）と、エチレン
グリコールまたはそのエステル形成性誘導体（たとえば
モノカルボン酸エステルエチレンオキサイドなど）とか
ら得られるポリエチレンテレフタレートが好ましく用い
られる。このポリエチレンテレフタレートは、約２０モ
ル％未満の他のジカルボン酸またはグリコールが共重合
されていてもよい。このようなジカルボン酸成分は、た
とえばフタル酸、イソフタル酸、ナフタリンジカルボン
酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカ
ルボン酸などの芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、セバ
シン酸、アゼライン酸、デカンジカルボン酸などの脂肪
族ジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸などの脂
環族ジカルボン酸などから導かれる。またグリコール成
分は、トリメチレングリコール、プロピレングリコール
、テトラメチレングリコール、ネオペンチルグリコール
、ヘキサメチレングリコール、ドデカメチレングリコー
ルなどの脂肪族グリコール、シクロヘキサンジメタツー
ルなどの脂環族グリコール、ビスフェノール類、ハイド
ロキノン、２，２−ビス（４−β−ヒドロキシエトキシ
フェニル）プロパンなどの芳香族ジオール類などから導
かれる。

このようなポリエチレンテレフタレートは、固有粘度［
ＩＶコｌｙ＜０．６５ｄＲ／ｇ　〜０．９０ｄＮ／ｇ好
ましくは０．７０ｄｊ！　／ｇ−０，８５ｄＮ／ｇであ
ることが望ましい。

また本発明で用いられるポリエチレンテレフタレートは
、チップ密度が１．３７ｇ／ａＪ以上好ましくは１．３
９ｔｃ／−以上であることが望ましい。

さらに本発明で用いられるポリエチレンテレフタレート
は、オリゴマー（環状三量体）の含有量が、０．６重量
％以下好ましくは０．５重量％以下であることが望まし
い。さらにまたこのポリエチレンテレフタレートは、ビ
スβ−（ヒドロキシエチル）テレフタレート（ＢＩＴ）
の含有量が、２００　ｐｐｍ以下好ましくは１００　ｐ
ｐｍ以下であることが望ましい。

本明細書において、ポリエチレンテレフタレート中に含
まれるオリゴマーの量は、以下のようにして測定される
。

すなわち所定量のポリエチレンテレフタレートを０−ク
ロロフェノールに溶解した後、テトラヒドロフランで再
析出して濾過して線状ポリエチレンテレフタレートを除
いた後、次いで得られた濾液を液クロマトグラフイー（
高滓制作所製ＬＣ７Ａ）に供給してポリエチレンテレフ
タレート中に含まれるオリゴマー量およびＢＨＴ量を求
め、この値を測定に用いたポリエチレンテレフタレート
量で割って、ポリエチレンテレフタレート中に含まれる
オリゴマー量（重量％）およびＢＨＴ量とする。

以下本発明で特に好ましく用いられるポリエチレンテレ
フタレートについて説明する。すなわち好ましいポリエ
チレンテレフタレートは、一般式［１］ で表わされるエチレンテレフタレート成分単位（ａ）の
含有率が、９５．０〜９８．６モル％、好ましくは、９
７．０〜９８．５モル％、特に好ましくは９７．３〜９
８．３モル％の範囲にあり、一般式［ＩＩ］ で表わされるジオキシエチレンテレフタレート成分単位
（ｂ）の含有率が、１．４〜５．０モル％好ましくは１
．５〜３．０モル％とくに好ましくは１．７〜２．７モ
ル％の範囲にある。

このような好ましいポリエチレンテレフタレートは、前
記一般式［Ｉ］で表わされるエチレンテレフタレート成
分単位（ａ）および前記一般式［、ＩＩ］で表わされる
ジオキシエチレンテレフタレート成分単位（ｂ）がラン
ダムに配列してエステル結合を形成することにより実質
上線状のポリエステルを形成している。そして、該ポリ
エチレンテレフタレートが実質上の線状であることは、
該ポリエチレンテレフタレートが０−クロロフェノール
に溶解することによって確認される。

このような好ましいポリエチレンテレフタレートの０−
クロロフェノール中で２５℃で測定した極限粘度［η］
は、０．６０〜０．９０ｄＮ／ｇ。

好ましくは０，７０〜０．８７ｄＮ／ｇ、特に好ましく
は０．７２〜０．８５ｄＮ／ｇの範囲にある。

また、このような好ましいポリエチレンテレフタレート
の示差走査型熱量計（Ｄ　Ｓ　Ｃ）で１０℃／分の速度
で昇温した際の昇温結晶化温度＜　Ｔ　ｃＣｔ　）は、
１４０℃以上であり、好ましくは１５０〜１８５℃、特
に好ましくは１６８．０〜１８０．０℃の範囲にある。

また、本発明のポリエチレンテレフタレートの昇温結晶
化温度（Ｔｃｃ）は、極限粘度［ηｌ］との関係におい
て、下記式 ％式％ の範囲にあり、さらに好ましくは、 ６　７、　　５　　［η　ｔ　　コ　　＋　１２２．５
　　≦　Ｔｃｃ　１≦６７．５［η１］＋１２８．５ の範囲にある。

なお、本発明で用いられる飽和ポリエステルの昇温結晶
化温度（Ｔｃｃ、）は次の方法によって測定される。す
なわち、パーキンエルマー社製ＤＳＣ−２型示差走査型
熱量計を用いて約１４０”Ｃで約５　ｍｍ　Ｈｇの圧力
下約５時間以上乾燥した飽和ポリエステルチップの中央
部からの試料的１０＋ｕｇの薄片を液体用アルミニウム
パン中に窒素雰囲気下にて封入して測定する。測定条件
は、まず室温より急速昇温して２９０℃で１０分間溶融
保持したのち室温まで急速冷却し、その後ｓ１０℃／分
の昇温速度で昇温する際に検出される発熱ピークの頂点
温度を求める。

本発明に係るボトル形成用飽和ポリエステル組成物は、
上記のような飽和ポリエステルに加えて、エステル系化
合物を含んでいる。

エステル系化合物としては、具体的には、下記のような
化合物が用いられる。

エチレングリコールモノステアレート、ｎ−ステアリン
酸ブチル、 ペンタエリスリトールステアレート、 ジフェニルカーボネートなど。

これらのうち、特にペンタエリスリトールステアレート
が好ましい。

上記のようなエステル系化合物は、単独でまたは組合せ
て用いることができる。

このようなエステル系化合物は、飽和ポリエステル樹脂
１００重量部に対して、ｌＸ１０−６〜２×１０　重量
部好ましくはｌＸ１０−５〜１ｘ１ １０−１重量部の量で用いられる。この化合物の量が、
飽和ポリエステル樹脂１００ｆｒ１部に対して１Ｘ１０
＝重量部未満であると、ブロー成形時に金型汚れが多く
かつボトル白化が多く発生することがあり、一方２Ｘ１
０−’重量部を超えると、射出成形時に焼けこげ物が発
生したり、プリフォーム金型のベント部が詰り、ボトル
に量りの模様が生じたりすることがある。

このようなエステル系化合物は、ボトル形成用飽和ポリ
エステルにトライブレンドすることにより混合すること
が好ましいが、これらの混合法に限定されるものではな
い。

また本発明に係るボトル形成用飽和ポリエステル組成物
は、上記のようなエステル系化合物以外に、アミド化合
物、高級脂肪酸または高級脂肪酸塩を含むこともできる
。

アミド化合物としては、具体的には、エチレンビスステ
アリン酸アミド、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミ
ド、エルカ酸アミド、メチレンビスステアリン酸アミド
などが用いられる。

また高級脂肪酸としては、具体的には、ステアリン酸、
バルミチン酸、オレイン酸、ベヘニン酸などが用いられ
る。

さらに高級脂肪酸塩としては、具体的には、ステアリン
酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、リシノール酸カ
ルシウム、ステアリン酸カドミウム、ラウリン酸カドミ
ウム、リシノール酸カドミウム、ナフテン酸カドミウム
、２−エチルへキソイン酸カドミウム、ステアリン酸バ
リウム、ラウリン酸バリウム、リンノール酸バリウム、
ナフテン酸バリウム、２−エチルへキソイン酸バリウム
、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸鉛、ラウリン酸鉛、
リシノール酸鉛、ステアリン酸マグネシウム、２−エチ
ルへキソイン酸鉛、ステアリン酸アルミニウム、ステア
リン酸リチウム、ステアリン酸すず、ステアリン酸ブチ
ル、１２−ヒドロキシステアリン酸カルシウムなどが用
いられる。

このようなアミド化合物、高級脂肪酸および高級脂肪酸
塩からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物は、
飽和ポリエステル樹脂１００重量部に対して、１ｘ１０
−６〜２Ｘ１０−’重量部好ま５ しくは１×１０〜１×１０−■重量部の量で用いられる
ことが望ましい。

また本発明に係るボトル形成用飽和ポリエステル組成物
は、上記のような各成分に加えて、安定剤、帯電防止剤
、無機充填剤などを含有していてもよい。

次に上記のようなボトル形成用飽和ポリエステル組成物
からボトルを製造するための方法について説明する。

まず上記のようなボトル形成用飽和ポリエステル組成物
を、射出成形機、押出成形機、圧縮成形機、中空成形機
などの成形機に供給して加熱溶融するか、あるいはこれ
らの成形機に加熱溶融状態で供給し、中空押出成形用プ
リフォームを成形する。

この際飽和ポリエステルに加わる機械的剪断をなるべく
小さくすることが好ましい。

加熱溶融状態にある飽和ポリエステルに加わる機械的剪
断をできるだけ小さくするには、具体的には、下記のよ
うにすればよい。

たとえば射出成形機などの成形機に飽和ポリエステル組
成物を供給するに際して、該組成物を予じめ加熱して溶
融状態で成形機に供給するか、あるいは該組成物を成形
機に供給した後、成形機の圧縮部に達する前に成形機の
加熱設定温度を高くするなどして該組成物を充分に加熱
して成形機の圧縮部に到達する前に該組成物をほぼ完全
に溶融させ、この状態で成形機の圧縮部に到達させて所
望形状に成形すればよい。このようにすると、該組成物
は、成形機の圧縮部に到達する時点までに充分に溶融さ
れているため粘度が小さく、圧縮部での機械的剪断を小
さくすることができる。

なおプリフォームを形成する飽和ポリエステルの上記の
ようにして測定した昇温結晶化温度（ＴｅＯ２）は、１
３５℃以上であり、かつ６７、　　５　　　［７７２コ
　　＋　１０５．０　　≦　Ｔ　ｃｃ２≦６７．５　［
η２］　＋１３３．５ ので表わされる範囲にあることが好ましい。

このようにして得られたプリフォームを、吹込金型中で
吹込金型温度１００〜１８０℃にて吹込み成形し、次い
で０．１〜３０ｐ間ヒートセットすれば、本発明に係る
飽和ポリエステル製ボトルが得られる。

本発明に係る飽和ポリエステル組成物を用いて、上記の
ようにしてボトルを製造すると、吹込金型の汚れが従来
に比べて非常に少なくなり、得られるボトルは白化する
ことなく透明性に優れている。

しかも吹込金型の掃除の頻度を少なくすることができる
ため、ボトルの生産性を大きく向上させることができる
。またボトルを形成する飽和ポリエステル組成物中にア
セトアルデヒドが生成するのを効果的に防止することも
できる。

さらに上記のような飽和ポリエステル組成物を射出成形
などしてプリフォームを製造する際ニ、吐出量を向上で
き、かつプリフォームの気泡発生率を非常に小さくする
ことができ、この点かラモボトルの生産性を大きく向上
させることができる。

しかも得られるボトルに印刷インキあるいは磁性体など
を均一に付着させることができ、印刷性が向上する。

本発明で得られるボトルは、通常、延伸されており、−
軸延伸ボトルである場合もあるし、二輪延伸ボトルであ
る場合もある。該ボトルが一軸延伸中空成形容器である
場合には、延伸倍率は、通常、１．１〜１０倍好ましく
は】、２〜８倍とくに好ましくは１．５〜７倍の範囲で
あり、二輪延伸中空成形容器である場合には、その延伸
倍率は、縦軸方向に通常１，１〜８倍好ましくは１．２
〜７倍とくに好ましくは１．５〜６倍の範囲であり、横
軸方向には通常、１．１〜８倍好ましくは１．２〜７倍
とくに好ましくは１．５〜６倍の範囲である。

また本発明で得られるボトルは、飽和ポリエステル樹脂
層と、ガスバリア性に優れた樹脂層とからなる多層積層
ボトルであってもよい。

発明の効果 本発明により得られた飽和ポリエステル製ボトルは、白
化することがなく透明性に優れ、しがち耐熱性にも優れ
ている。

以下本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら
実施例に限定されるものではない。

実施例１ 極限粘度［η］が０．７９ｄｌ／ｇであり、ジオキシエ
チレンテレフタレート成分単位が２．３０モル％であり
、そしてクロロホルムによる室温で抽出される環状三量
体の含有量が０．３重量％であるポリエチレンテレフタ
レート１００重量部を、窒素雰囲気下に１５０℃で約１
６時間乾燥後窒素雰囲気下で冷却し、これに０．１重量
部のペンタエリスリトールステアレートをトライブレン
ドし、名機製作所■製Ｍ−１［）ＯＡ−８Ｊ型射出成形
機を用いてバレル温度２７０℃テ溶融し、１０℃に冷却
されたプリフす−ム金型に成形圧カフ　００　ｋｇ　／
　ｃｄで射出成形し、口径が３８ｍｍで胴径が２８　ｍ
ｍであり、かつ胴部の厚みが４．５＋ｎの重量６４ｇの
プリフォームを成形サイクル４０秒で作製した。ついで
口栓部のみ１６０℃のオイルバス中にて結晶化したプリ
フォームを作った。この口栓部結晶化プリフォームを二
輪延伸吹込成形機［コボブラスト（ＣＯＲＰＯＰＬＡＳ
Ｔ）社製ＬＢＯＩＯ］を用いて、吹込み圧力約２０　ｋ
ｇ　／　ｃｄ、プリフ會−ム加熱時間約６０秒、延伸温
度１０５℃の条件下で縦約２．２倍および横約３．０倍
に二輪延伸し、さらに１６０℃の表面温度を有する金型
内で６０秒間保持した後、２０秒間金型を水にて冷却す
る方法でヒートセットを行なって、内容積が１．５ｇの
胴部に６枚の減圧パネルを有し、底部が底上げの二輪延
伸ボトルを作製した。

なお延伸後に６０秒間加熱（ヒートセット）したのは、
ボトル白化を加速させて評価するためであり、ボトル製
造時の加熱（ヒートセット）時間は０．１〜３０秒間で
充分である。

ボトルを５００本成形したが、すべて透明なボトルが得
られ、全く白化ボトルは認められなかった。またプリフ
ォーム連続成形時、ベント詰りによる形状不良が発生す
るまでの時間は約８５時間と長く、かつ発泡プリフォー
ムの発生率は０．０１％と非常に少なかった。

実施例２ 実施例１で用いたポリエチレンテレフタレート１００重
量部にペンタエリスリトールステアレートを０．０２２
重量部混した以外は、実施例１と同様にして成形した。

ボトルを５００本成形したが、すべて透明なボトルが得
られ、全く白化ボトルは認められなかった。またプリフ
ォーム連続成形時のベント詰りによる形状不良が発生す
るまでの時間は約９５時間と長く、かつ発泡プリフォー
ムの発生率は０゜０２％と非常に少なかった。

比較例１ 実施例１で用いたポリエチレンテレフタレート１００重
量部に対してペンタエリスリトールステアレートを０，
５重量部混合した以外は、実施例１と同様に成形した。

ボトルを５００本成形したが、曇り模様のあるボトルが
１５０本目上り発生した。またプリフォーム連続成形時
にベント詰りによる形状不良が発生する時間が８時間と
極端に短くなるとともにプリフォームに焼けが発生した
。

比較例２ 実施例１のポリエチレンテレフタレートだケラ用いて実
施例１と同様に成形した。ボトルを５００本成形したが
、白化ボトルが１００本目以降で極端に多く発生した。

ただし、プリフォーム連続成形時の形状不良品の発生す
る時間は１００時間であり、非常に長く、発泡の発生率
は０．４０％と高かった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）飽和ポリエステル樹脂と、該飽和ポリエステル樹脂
   １００重量部に対して、１×１０＾−＾６〜２×１０＾
   −＾１重量部のエステル系化合物とからなることを特徴
   とするボトル形成用飽和ポリエステル組成物。 ２）飽和ポリエステル樹脂と、該飽和ポリエステル樹脂
   １００重量部に対して、１×１０＾−＾６〜２×１０＾
   −＾１重量部のエステル系化合物とからなる飽和ポリエ
   ステル組成物からプリフォームを成形し、得られたプリ
   フォームを吹込金型中で吹込金型温度１００〜１８０℃
   にて吹込み成形し、次いで熱処理することを特徴とする
   飽和ポリエステル製ボトルの製造方法。