JPH09165504A - ポリエステル組成物製ボトルおよびその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 炭酸ガス入り飲料を充填し加熱減菌処理をし
ても変形することなく自立性を保つポリエステル組成物
製ボトルを提供すること。 【解決手段】 （Ａ）ポリエチレンテレフタレートおよ
び／またはポリエチレンナフタレートと、（Ｂ）ジカル
ボン酸から誘導される構成単位を１００モル％とすると
き、脂肪族ジカルボン酸から誘導される構成単位を０．
５〜７０モル％の割合で含有するジカルボン酸単位と、
ブタンジオールから誘導される構成単位とから形成され
るポリエステル組成物からなり、２３℃で２．５ガスボ
リュームの炭酸ガス入り飲料を充填し密栓した状態で７
０℃の温浴中に浸漬する温浴テストを行ったとき、温浴
テスト前後での炭酸ガス入り飲料充填ボトルの高さ方向
の寸法変化率が５％以下、かつ胴径方向の寸法変化率が
５％以下であるポリエステル組成物製ボトル。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、ポリエステル組成物製ボ
トルおよびその製造方法に関し、さらに詳しくは、炭酸
ガス入り飲料を充填し加熱減菌処理をしても変形するこ
となく自立性を保つことができるようなポリエステル組
成物製ボトルおよびその製造方法に関するものである。

【０００２】

【発明の技術的背景】近年、ジュース、天然水、各種飲
用茶などの飲料用ボトルの素材として種々のプラスチッ
ク素材が用いられており、これらのプラスチック素材の
うちポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル
は、透明性、ガスバリヤ性、耐熱性および機械的強度に
優れているため多く採用されている。

【０００３】ところで上記の飲用茶などは加熱滅菌処理
されたものが高温でボトルに充填されるため、ボトルを
形成するプラスチックは耐熱性が良くなければ、ボトル
が変形したり、収縮したり、膨張するなどの問題を生じ
るおそれがある。

【０００４】また、炭酸ガス入り飲料は、ボトルに充填
された後に加熱減菌処理されるため、ボトルの内圧が高
い状態においても耐熱性が良くなければ、ボトルが変形
したり、収縮したり、膨張するなどの問題を生じるおそ
れがある。このためボトルへ炭酸ガス入り飲料を充填し
た後密封し、加熱滅菌処理してもボトルが変形すること
なく、自立性を保つことができる特性（以下「耐熱圧特
性」ということがある。）を有するプラスチック製ボト
ルが求められている。

【０００５】従来からこのような用途には、丸底のボト
ル底部にベースカップを取付けたベースカップ付ボトル
が用いられている。しかしながらこのようなベースカッ
プ付ボトルでは、製造コストが嵩み、また、ボトル本体
はポリエステルからなり、ベースカップはこれとは異種
材料のポリエチレン等からなるため、ボトル全体をその
まま溶融し再度ボトルなどに成形して再利用しようとし
ても、比較的多量のポリエチレンが混入するため透明性
などに劣るものしか得られず、再利用（リサイクル）が
困難であるなどの問題点があった。

【０００６】本発明者らは、上記のような知見に基づい
て、充填された内容物に加熱滅菌処理を施した場合にボ
トルの口頸部、底部などの変形が小さく、しかも同一材
料で全体が構成されている再利用可能な自立性ボトルを
得るべく鋭意検討した結果、特定のポリエステル組成物
からなり、所定の温浴下で一定の条件を満たすポリエス
テル組成物製ボトルは、上記の目的を達成することを見
出して本発明を完成するに至った。

【０００７】

【発明の目的】本発明は、ボトルへ炭酸ガス入り飲料を
充填した後密封し、加熱滅菌処理してもボトルが変形す
ることなく、自立性を保つことができるようなポリエス
テル組成物製ボトルおよびその製造方法を提供すること
を目的としている。

【０００８】

【発明の概要】本発明に係るポリエステル組成物製ボト
ルは、（Ａ）ポリエチレンテレフタレートおよび／また
はポリエチレンナフタレート；９６〜９９．９９９重量
％と、（Ｂ）芳香族ジカルボン酸および脂肪族ジカルボ
ン酸を含むジカルボン酸から誘導される構成単位と、ブ
タンジオールを含むジオールから誘導される構成単位と
からなり、ジカルボン酸から誘導される構成単位を１０
０モル％とするとき、脂肪族ジカルボン酸から誘導され
る構成単位を０．５〜７０モル％の割合で含有する共重
合ポリエステル；０．００１〜４重量％とから形成され
るポリエステル組成物からなり、２３℃で２．５ガスボ
リュームの炭酸ガス入り飲料を充填し密封した状態で７
０℃の温浴中に浸漬する湯浴テストを行ったとき、温浴
テスト前後での炭酸ガス入り飲料充填ボトルの高さ方向
の寸法変化率が５％以下であり、かつ胴径方向の寸法変
化率が５％以下であることを特徴としている。

【０００９】本発明では。前記脂肪族ジカルボン酸は、
炭素原子数が６〜１０の脂肪族ジカルボン酸であること
が望ましい。このようなポリエステル組成物製ボトル
は、口頸部の結晶化度、胴部中央の結晶化度および底部
の中心部の結晶化度がいずれも１５〜６０％の範囲にあ
ることが好ましい。

【００１０】また、ボトル底部の中心から周縁部までの
距離をＲとしたときに、（ｉ）底部の中心〜７／１０Ｒ
の範囲の結晶化度が１５〜６０％の範囲にあり、（ii）
底部の中心から７／１０Ｒ〜９／１０Ｒの範囲の熱結晶
化度が１〜２５％の範囲にあり、配向結晶化度が１０〜
３５％の範囲にあり、かつ熱結晶化度と配向結晶化度と
の和が１５〜６０％の範囲にあり、（iii）底部の中心
から９／１０Ｒ〜底部の周縁部（１０／１０Ｒ）の範囲
の結晶化度が１５〜６０％の範囲にあるとが好ましい。

【００１１】さらに、前記ポリエステル組成物の示差走
査熱量計によるｔ１／２昇温法（１４０℃）で測定した
半結晶化時間が８０秒以下であることが好ましく、ボト
ル胴部中央のヘイズ値が５％以下であることが好まし
い。

【００１２】本発明に係るポリエステル組成物製ボトル
は、底部に脚部を有する自立型ボトルであってもよい。
本発明に係るポリエステル組成物製ボトルは、耐熱圧特
性に優れている。また、ボトル全体が単一の材料で構成
されているので、そのまま溶融して再度ボトルなどに成
形して再利用することが可能である。

【００１３】本発明に係るポリエステル組成物製ボトル
の製造方法は、（Ａ）ポリエチレンテレフタレートおよ
び／またはポリエチレンナフタレート；９６〜９９．９
９９重量％と、（Ｂ）芳香族ジカルボン酸および脂肪族
ジカルボン酸を含むジカルボン酸から誘導される構成単
位と、ブタンジオールを含むジオールから誘導される構
成単位とからなり、ジカルボン酸から誘導される構成単
位を１００モル％とするとき、脂肪族ジカルボン酸から
誘導される構成単位を０．５〜７０モル％の割合で含有
する共重合ポリエステル；０．００１〜４重量％とから
形成されるポリエステル組成物からプリフォームを形成
し、次いで該プリフォームを延伸ブローしてボトル底部
の結晶化度が１５〜６０％の範囲にあるボトルを得るこ
とを特徴としている。

【００１４】本発明では、前記脂肪族ジカルボン酸は、
炭素原子数が６〜１０の脂肪族ジカルボン酸であること
が望ましい。本発明では、プリフォーム口頸部を加熱結
晶化して結晶化度を１５〜６０％の範囲とした後に延伸
ブローすることが好ましく、プリフォームを面積延伸倍
率６〜１５倍で延伸ブローすることが好ましく、また延
伸ブロー成形後にヒ−トセットを行うことでボトル底部
の結晶化度を１５〜６０％とすることが好ましい。

【００１５】本発明は、底部に脚部を有する自立型ボト
ルの製造方法として好適に用いられる。本発明に係るポ
リエステル組成物製ボトルの製造方法は、耐熱圧特性に
優れるポリエステル組成物製ボトルを製造することがで
きる。

【００１６】

【発明の具体的説明】以下、本発明に係るポリエステル
組成物製ボトルおよびその製造方法について説明する。

【００１７】本発明に係るポリエステル組成物製ボトル
は、後述するようなポリエステル組成物からなり、２３
℃で２．５ガスボリュームの炭酸ガス入り飲料を充填し
密封した状態で７０℃の温浴中に１時間浸漬する温浴テ
ストを行ったとき、温浴テスト前後での炭酸ガス入り飲
料充填ボトルの高さ方向の寸法変化率が５％以下、好ま
しくは３％以下であり、かつ胴径方向の寸法変化率が５
％以下、好ましくは３％以下である。

【００１８】ボトルの寸法変化率は、高さ方向および胴
径方向ともに以下の式から求められる。

【００１９】

【数１】

【００２０】本発明に係るポリエステル組成物製ボトル
の各部の結晶化度は、口頸部が１５〜６０％、好ましく
は１５〜５０％の範囲にあり、胴部中央が１５〜６０
％、好ましくは１５〜５０％の範囲にあり、底部の中心
部が１５〜６０％、好ましくは１５〜５０％の範囲にあ
ることが望ましい。ボトル各部の結晶化度は、後述する
ようなＸ線回折法により求められる。

【００２１】本発明に係るポリステル組成物製ボトル
は、ボトル底部の中心から底部の周縁部までの距離をＲ
とした場合に、（ｉ）底部の中心〜７／１０Ｒの範囲の
結晶化度が１５〜６０％、好ましくは１５〜５０％の範
囲にあり、（ii）底部の中心から７／１０Ｒ〜９／１０
Ｒの範囲の熱結晶化度が１〜２５％、好ましくは１０〜
２０％の範囲にあり、配向結晶化度が１０〜３５％、好
ましくは１０〜２０％の範囲にあり、かつ熱結晶化度と
配向結晶化度との和が１５〜６０％、好ましくは１５〜
５０％の範囲にあり、（iii）底部の中心から９／１０
Ｒ〜底部の周縁部（１０／１０Ｒ）の範囲の結晶化度が
１５〜６０％、好ましくは１５〜５０％の範囲にあるこ
とが望ましい。

【００２２】本発明では、口頸部の結晶化度が１５％〜
６０％の範囲にあり、胴部中央の結晶化度が１５〜６０
％の範囲にあり、かつ、ボトル底部が上記（ｉ）〜（ii
i）の条件を満たすことが望ましい。

【００２３】本発明に係るポリエステル組成物製ボトル
の胴部中央のヘイズ値は、５％以下、好ましくは３％以
下であることが望ましい。このような本発明に係るポリ
エステル組成物製ボトルは、（Ａ）ポリエチレンテレフ
タレートおよび／またはポリエチレンナフタレートと
（Ｂ）特定の共重合ポリエステルとからなるポリエステ
ル組成物から形成されている。

【００２４】以下に（Ａ）ポリエチレンテレフタレート
および／またはポリエチレンナフタレートならびに、
（Ｂ）共重合ポリエステルについて具体的に説明する。 ［（Ａ）ポリエチレンテレフタレートおよび／またはポ
リエチレンナフタレート］本発明に係るポリエステル組
成物製ボトルにおいて用いられる（Ａ）成分は、ポリエ
チレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、お
よびこれらの混合物（組成物）から選ばれる１種のポリ
エステルである。

【００２５】ポリエチレンテレフタレート ポリエチレンテレフタレートは、テレフタル酸とエチレ
ングリコールとを原料として製造される。このポリエチ
レンテレフタレートには、テレフタル酸以外のジカルボ
ン酸から誘導される構成単位および／またはエチレング
リコール以外のジオールから誘導される構成単位を２０
モル％以下割合で含んでいてもよい。

【００２６】テレフタル酸以外のジカルボン酸から誘導
される構成単位として具体的には、フタル酸、イソフタ
ル酸、ナフタレンジカルボン酸、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
誘導される構成単位が挙げられる。

【００２７】エチレングリコール以外のジオールから誘
導される構成単位として具体的には、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ノ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誘導される構成単位が挙げられ
る。

【００２８】このようなポリエチレンテレフタレート
は、エチレンテレフタレート成分単位単独で、あるいは
該エチレンテレフタレート成分単位およびジオキシエチ
レンテレフタレート成分単位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。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o-クロロフェノールに溶解することによって確認さ
れる。

【００２９】このようなポリエチレンテレフタレートで
は、o-クロロフェノール中２５℃で測定した固有粘度
（ＩＶ）は、通常０．６〜１．５ｄｌ／ｇ、好ましくは
０．７〜１．２ｄｌ／ｇであることが望ましい。また、
融点は通常２１０℃〜２６５℃、好ましくは２２０〜２
６０℃であることが望ましく、ガラス転移温度は通常５
０〜１２０℃、好ましくは６０〜１００℃であることが
望ましい。

【００３０】ポリエチレンナフタレート ポリエチレンナフタレートは、2,6-ナフタレンジカルボ
ン酸とエチレングリコールとを原料として製造される。
このポリエチレンナフタレートは、2,6-ナフタレンジカ
ルボン酸とエチレングリコールとから導かれるエチレン
-2,6-ナフタレート単位を６０モル％以上、好ましくは
８０モル％以上、より好ましくは９０モル％以上の量で
含んでいることが望ましいが、エチレン-2,6-ナフタレ
ート以外の構成単位を４０モル％未満の割合で含んでい
てもよい。

【００３１】エチレン-2,6-ナフタレート以外の構成単
位としては、テレフタル酸、イソフタル酸、2,7-ナフタ
レンジカルボン酸、2,5-ナフタレンジカルボン酸、ジフ
ェニル-4,4'-ジカルボン酸、4,4'-ジフェニルエーテル
ジカルボン酸、4,4'-ジフェニルスルホンジカルボン
酸、4,4'-ジフェノキシエタンジカルボン酸、ジブロム
テレフタル酸などの芳香族ジカルボン酸；アジピン酸、
アゼライン酸、セバチン酸、デカンジカルボン酸などの
脂肪族ジカルボン酸；1,4-シクロヘキサンジカルボン
酸、シクロプロパンジカルボン酸、ヘキサヒドロテレフ
タル酸などの脂環族ジカルボン酸；グリコール酸、p-ヒ
ドロキシ安息香酸、p-ヒドロキシエトキシ安息香酸など
のヒドロキシカルボン酸と、プロピレングリコール、ト
リメチレングリコール、ジエチレングリコール、テトラ
メチレングリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキ
サメチレングリコール、デカメチレングリコール、ネオ
ペンチレングリコール、p-キシレングリコール、1,4-シ
クロヘキサンジメタノール、ビスフェノールＡ、p,p-ジ
フェノキシスルホン、1,4-ビス（β-ヒドロキシエトキ
シ）ベンゼン、2,2-ビス（p-β-ヒドロキシエトキシフ
ェノール）プロパン、ポリアルキレングリコール、p-フ
ェニレンビス（ジメチルシロキサン）、グリセリンなど
とから導かれる構成単位を挙げることができる。

【００３２】また、本発明において用いられるポリエチ
レンナフタレートは、トリメシン酸、トリメチロールエ
タン、トリメチロールプロパン、トリメチロールメタ
ン、ペンタエリスリトールなどの多官能化合物から導か
れる構成単位を少量たとえば２モル％以下の量で含んで
いてもよい。

【００３３】さらに本発明において用いられるポリエチ
レンナフタレートは、ベンゾイル安息香酸、ジフェニル
スルホンモノカルボン酸、ステアリン酸、メトキシポリ
エチレングリコール、フェノキシポリエチレングリコー
ルなどの単官能化合物から導かれる構成単位を少量たと
えば２モル％以下の量で含んでいてもよい。

【００３４】このようなポリエチレンナフタレートは、
実質上線状であり、このことは該ポリエチレンナフタレ
ートがo-クロロフェノールに溶解することによって確認
される。

【００３５】ポリエチレンナフタレートのo-クロロフェ
ノール中で２５℃で測定した固有粘度（ＩＶ）は、通常
０．２〜１．１ｄｌ／ｇ、好ましくは０．３〜０．９ｄ
ｌ／ｇ、特に好ましくは０．４〜０．８ｄｌ／ｇの範囲
にあることが望ましい。

【００３６】また、ポリエチレンナフタレートの示差走
査型熱量計（ＤＳＣ）で１０℃／分の速度で昇温した際
の昇温結晶化温度（Ｔｃ）は、通常１５０℃以上であ
り、好ましくは１６０〜２３０℃、より好ましくは１７
０〜２２０℃の範囲にあることが望ましい。

【００３７】なお、ポリエチレンナフタレートの昇温結
晶化温度（Ｔｃ）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型走差型熱量計
を用いて、約１４０℃で約５ｍｍＨｇの圧力下約５時間
以上乾燥したポリエチレンナフタレートチップの中央部
から採取された試料約１０ｍｇの薄片を、液体用アルミ
ニウムパン中に窒素雰囲気下に封入して測定する。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１０℃／
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。

【００３８】上記のようなポリエチレンテレフタレート
およびポリエチレンナフタレート、ならびにこれらの混
合物は、従来公知の製造方法によって製造することがで
きる。

【００３９】（Ｂ）共重合ポリエステル 本発明において用いられる共重合ポリエステル（Ｂ）
は、芳香族ジカルボン酸および脂肪族ジカルボン酸とを
含むジカルボン酸から誘導される構成単位と、ブタンジ
オールを含むジオールから誘導される構成単位とから形
成されている。

【００４０】芳香族ジカルボン酸として具体的には、前
記（Ａ）成分の説明において記載したような芳香族ジカ
ルボン酸が挙げられる。これらの芳香族ジカルボン酸の
中では、テレフタル酸が好ましい。

【００４１】脂肪族ジカルボン酸として具体的には、コ
ハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼラ
イン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸などが挙げら
れる。これらの脂肪族ジカルボン酸の中では、炭素原子
数が６〜１０の脂肪族ジカルボン酸が好ましく、特にス
ベリン酸が好ましい。脂肪族ジカルボン酸単位としてス
ベリン酸から誘導される構成単位を含有する共重合ポリ
エステルは、結晶化温度が１５０℃付近となるため好ま
しい。

【００４２】このジカルボン酸は、必要に応じて、さら
にシクロヘキサンジカルボン酸などの脂環族ジカルボン
酸から誘導される構成単位を含有してもよい。共重合体
ポリエステル（Ｂ）では、ジカルボン酸から誘導される
構成単位を１００モル％とするとき、芳香族ジカルボン
酸から誘導される構成単位を９９．５〜３０モル％、好
ましくは９０〜４０モル％の割合で含有し、脂肪族ジカ
ルボン酸から誘導される構成単位を０．５〜７０モル
％、好ましくは１０〜６０モル％の割合で含有してい
る。

【００４３】共重合体ポリエステル（Ｂ）を形成するジ
オール単位は、ブタンジオールから誘導される構成単位
を主たる構成単位としているが、ブタンジオールから誘
導される構成単位以外にブタンジオール以外のジオール
から誘導される構成単位を、たとえば２０モル％以下の
量で含有していてもよい。

【００４４】ブタンジオール以外のジオールから誘導さ
れる構成単位として具体的には、エチレングリコール、
ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テト
ラエチレングリコール、プロピレングリコール、ペンタ
ンジオール、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、ポリエチレン
グリコールなどの脂肪族グリコール、シクロヘキサンジ
メタノールなどの脂環族グルコール、ビスフェノール
類、ハイドロキノン類などの芳香族ジオールなどから誘
導される構成単位を挙げることができる。

【００４５】このような（Ｂ）共重合ポリエステルのo-
クロロフェノール中で２５℃で測定した固有粘度（Ｉ
Ｖ）は、０．４〜２．０ｄｌ／ｇ、好ましくは０．５〜
１．５ｄｌ／ｇ、特に好ましくは０．６〜１．２ｄｌ／
ｇの範囲にあることが望ましい。

【００４６】上記のような（Ｂ）共重合ポリエステル
は、従来公知の製造方法によって製造することができ
る。ポリエチレンテレフタレートおよび／またはポリエ
チレンナフタレート（Ａ）に前記共重合ポリエステル
（Ｂ）を特定量配合すると、得られるポリエステル組成
物の加熱結晶化が促進され、半結晶化時間が短くなる。

【００４７】ポリエステル組成物製ボトル 本発明に係るポリエステル組成物製ボトルは、上記のよ
うな（Ａ）ポリエチレンテレフタレートおよび／または
ポリエチレンナフタレートと、（Ｂ）共重合ポリエステ
ルとからなるポリエステル組成物から形成されている。

【００４８】このポリエステル組成物は、（Ａ）ポリエ
チレンテレフタレートおよび／またはポリエチレンナフ
タレートが９６〜９９．９９９重量％、好ましくは９８
〜９９．９９重量％と、（Ｂ）共重合ポリエステルが４
〜０．００１重量％、好ましくは２〜０．０１重量％と
から形成されることが望ましい。

【００４９】ポリエチレンテレフタレートおよび／また
はポリエチレンナフタレート（Ａ）に共重合ポリエステ
ル（Ｂ）を上記のような割合で配合すると、得られるポ
リエステル組成物の加熱結晶化が促進され、半結晶化時
間が短くなる。また、ヘイズ、耐熱圧性等の他の物性が
低下することがない。

【００５０】（Ｂ）共重合ポリエステルの割合が上記範
囲より多くなると、得られるボトルのヘイズ値が大きく
なり、外観性が低下することがあり、上記範囲より少な
い場合には、（Ｂ）共重合ポリエステルを配合すること
による効果が充分に発揮されないことがある。

【００５１】本発明では、ポリエステル組成物は、
（Ａ）ポリエチレンテレフタレートおよび／またはポリ
エチレンナフタレートと（Ｂ）共重合ポリエステルとの
比率が上記範囲にあり、かつ該（Ｂ）共重合ポリエステ
ルは、ジカルボン酸から誘導される構成単位を１００モ
ル％とするとき、テレフタル酸９９．５〜４０モル％、
好ましくは７０〜５０モル％と、スベリン酸０．５〜６
０モル％、好ましくは３０〜５０モル％とからなるジカ
ルボン酸から誘導される構成単位と、ブタンジオールか
ら誘導される構成単位とから形成されていることが特に
好ましい。

【００５２】ポリエステル組成物を調製する方法として
は、公知の任意の方法を採用でき、たとえば、ポリエス
テルと、特定の共重合ポリエステルとを、タンブラーブ
レンダー、ヘンシェルミキサーなどの混合機で混合し、
次いで押出機、ニーダーなどを用いて溶融混練する方法
が挙げられる。

【００５３】また、上記のようなポリエステル組成物
は、架橋剤、耐熱安定剤、耐候安定剤、帯電防止剤、滑
剤、離型剤、無機充填剤、顔料分散剤、顔料あるいは染
料などの各種配合剤を、本発明の目的を損なわない範囲
で含有していてもよい。

【００５４】このようなポリエステル組成物は、示差走
査熱量計によるｔ１／２昇温法（１４０℃）で測定した
半結晶化時間が、通常８０秒以下、好ましくは６０秒以
下である。従来、公知のポリエステル、たとえば、ポリ
エチレンテレフタレートの半結晶化時間は２００〜３０
０秒程度であり、ポリエチレンナフタレートの半結晶化
時間は５００〜１０００秒程度である。なお、半結晶化
時間の測定方法については後述する。

【００５５】上記ポリエステル組成物製ボトルとして
は、その底部に脚部を備えた自立性ボトル、５本足型ボ
トルなどが挙げられる。図２に５本足型ボトルの一例を
示す。図２（Ａ）は、５本足型ボトルを示す概略正面図
であり、（Ｂ）は同概略底面図である。図中、２は口頸
部であり、３は上肩部であり、４は胴部であり、５は底
部であり、７は脚部である。

【００５６】本発明に係るポリエステル組成物製ボトル
は、天然水、飲用茶などの非炭酸飲料用ボトル、サイダ
ー、コーラなどの炭酸飲料用ボトルなどとして用いられ
るが、特に炭酸飲料用ボトルとして好適に用いられる。

【００５７】本発明に係るポリエステル組成物製ボトル
は、ボトルへ炭酸ガス入り飲料を充填した後密封し、加
熱滅菌処理してもボトルの変形が小さく、自立性を保つ
ことができる。また、本発明に係るポリエステル組成物
製ボトルは、透明性に優れている。さらに、ボトル全体
が単一の樹脂から形成されているので、そのまま溶融し
再度ボトルなどに成形して再利用することが可能であ
る。

【００５８】次に、本発明に係るポリエステル組成物製
ボトルの製造方法について具体的に説明する。本発明に
係るポリエステル組成物製ボトル１は、たとえば図１に
示すように口頸部２、上肩部３、胴部４および底部５を
有している。

【００５９】このようなボトルを製造するには、まず、
上記のようなポリエステル組成物からプリフォームを製
造するが、該プリフォームは従来公知の方法、たとえば
射出成形、押出成形などによって製造することができ
る。プリフォーム形成用のポリエステル組成物の加熱温
度は、通常９０〜１１０℃であることが好ましい。

【００６０】本発明では、このようなプリフォームを金
型中で延伸ブロー成形することにより、ボトル底部の結
晶化度が１５〜６０％、好ましくは１５〜５０％の範囲
にある上記のようなポリエステル組成物製ボトルを製造
している。

【００６１】延伸ブロー成形する際の延伸倍率は、面積
延伸倍率で６〜１５倍、好ましくは７〜１２倍であるこ
とが好ましい。なお、本明細書中で面積延伸倍率（以下
単に「延伸倍率」ということがある）とは、縦延伸倍率
と横延伸倍率との積として定義される延伸倍率である。

【００６２】延伸ブロー成形する際のブロー用流体の温
度は、１０〜４００℃、好ましくは２０〜３００℃であ
ることが望ましい。ブロー用流体としては、空気、窒
素、水蒸気、水などが挙げれ、このうち空気を用いるこ
とが好ましい。

【００６３】このようにプリフォームからボトルへの面
積延伸倍率を高くした延伸ブロー成形を行うと、特に耐
熱圧特性に優れたボトルが得られるため好ましい。な
お、従来の延伸ボトルでは、通常プリフォームからボト
ルへの面積延伸倍率は、６〜１０倍程度である。

【００６４】本発明では、延伸ブローに先立ってプリフ
ォーム口頸部を加熱結晶化して、プリフォーム口頸部の
結晶化度を１５〜６０％、好ましくは１５〜５０％の範
囲にすることが好ましい。プリフォーム口頸部を加熱結
晶化させるには、プリフォーム口頸部を、通常１５０〜
２００℃、好ましくは１７０〜１９０℃に加熱する。

【００６５】また、本発明では、上記のように延伸ブロ
ー成形した後、得られた延伸ブロー成形ボトルのヒート
セットを行うことが好ましい。このように延伸ブロー成
形ボトルのヒートセットを行うと、ボトルの胴部の密度
を向上させることができる。また、ボトル底部をヒート
セットする場合には、プリフォーム底部の加熱結晶化に
よる結晶化度（熱結晶化度）と、ボトル底部の延伸ブロ
ー成形による結晶化度（配向結晶化度）との和が１５〜
６０％、好ましくは１５〜５０％範囲になるようにする
ことが好ましい。

【００６６】ヒートセットは、得られたボトルを、１０
０〜２００℃、好ましくは１１０〜１７０℃の金型温度
で、１秒間以上、好ましくは３秒間以上保持することに
より行われる。

【００６７】このようにボトルをヒートセットすること
によって、ボトル胴部の密度が向上し、胴部強度が増大
したボトルを得ることができる。また、ボトル底部の結
晶化度の高い、耐熱圧特性に優れたボトルを得ることが
できる。

【００６８】たとえば、ポリエステル組成物からなる延
伸ブロー成形ボトルのヒートセット前の胴部の密度は、
１．３５５〜１．３７０ｇ／ｃｍ³ 程度であるが、ヒー
トセット後では、ヒートセット温度にもよるが通常、
１．３７０〜１．４１０ｇ／ｃｍ³ 程度であり、好まし
くは１．３７５〜１．３９０ｇ／ｃｍ³ 程度である。

【００６９】なお、本発明においては、前述したような
延伸ブロー成形を行い、さらに必要によりヒートセット
を行ったボトルは、冷却してから取り出すことが好まし
い。冷却方法としては、ボトルの内部に、たとえば冷却
されたガスを吹込むことにより、ボトルの内側から外側
（外表面）に向かって冷却する「内部冷却法」を用いる
ことが好ましい。このように内側（ボトル中空部）から
ボトルを冷却すると、ボトルの変形、収縮等を起こさず
にボトルを金型から取出すことができる。

【００７０】ボトル内部の冷却温度としては、通常、−
１００℃〜＋５０℃、好ましくは−７５℃〜＋４０℃で
あることが望ましく、ボトルの冷却速度は、ボトルの肉
厚、材質などにもよるが、通常３００〜１０℃／分程度
であることが望ましい。なお、このようなボトルの冷却
時には、ボトルの外側の表面温度は１００℃以下となる
ようにすることが好ましい。冷却用ガスとしては、空
気、窒素などが挙げられ、空気が好ましく用いられる。

【００７１】本発明に係るポリエステル組成物製ボトル
の製造方法では、特定のポリエステル組成物を用い、特
定の方法により延伸ボトルを成形することにより、得ら
れるボトルの耐熱圧特性を向上させているので、炭酸ガ
ス入りの飲料を充填した後の加熱滅菌処理時のボトル変
形を減少させ、ボトルの自立性を保持することができ
る。また、本発明で用いられるポリエステル組成物は、
半結晶化時間が短く結晶化速度が速いのでボトルの成形
サイクルを短くすることができる。

【００７２】

【発明の効果】本発明に係るポリエステル組成物製ボト
ルは、特定のポリエステル組成物から形成されているの
で、耐熱圧特性および透明性に優れ、しかも再利用が容
易である。

【００７３】本発明に係るポリエステル組成物製ボトル
の製造方法は、特定のポリエステル組成物を用いている
ので耐熱圧特性および透明性に優れたボトルを製造する
ことができる。また、このポリエステル組成物は、半結
晶化時間が短いのでボトルの成形サイクルを短くするこ
とができる。

【００７４】

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体
的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるも
のではない。

【００７５】本明細書において、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリエチレンナフタレート、共重合ポリエステ
ル、ポリエステル組成物およびボトルの物性は以下のよ
うにして測定した。

【００７６】固有粘度（ＩＶ） o-クロロフェノール溶媒を用いて８ｇ／ｄｌの試料溶液
を調製し、２５℃で測定した溶液粘度から固有粘度（Ｉ
Ｖ）を算出した。

【００７７】密度（ｄ） 延伸ブロー成形ボトルより５ｍｍ×５ｍｍの試料を片刃
カミソリで切り出し、シリンダーに四塩化炭素とn-ヘプ
タンとで密度を調整した液を作成し、試料をこの中に投
入し、試料と液がつりあった時の液密度を目盛付き比重
計で測定した。

【００７８】半結晶化時間（ｔ１／２） パーキンエルマー社製示差走査型熱量計（ＤＳＣ）を使
用して測定した。試料をサンプルパンに１０ｍｇ秤量
し、室温から３２０℃／分の昇温速度で２９０℃まで昇
温後、５分間保持した。その後、３０℃まで急冷して、
５分間保持し、さらに１４０℃まで３２０℃／分で昇温
し、この温度に保持した。このときの試料の結晶化によ
る発熱量と時間との関係を測定し、発熱量が総発熱量の
１／２に達するまでに要する時間（秒）をもって半結晶
化時間（ｔ１／２）とした。

【００７９】ボトルの耐熱圧特性の評価 ボトルの耐熱圧特性の評価は、ボトルに２．５ガスボリ
ューム（ＧＶ）の内容物を充填し７０℃の温浴に１時間
浸漬した後に取出し、ボトルの変形性を温浴浸漬前のも
のと比較して決定した。ボトルの高さ方向および胴径方
向の寸法変化率（％）値から耐熱圧性を下記のように評
価した。

【００８０】 ○ … ０≦寸法変化率（％）＜０．５ × … ０．５≦寸法変化率（％）ボトル外観 １．５リットルのボトルの、下（底部側）から８３ｍｍ
の高さのボトル側面のヘイズ値（白色光の光線乱反射
率）を測定した。

【００８１】このヘイズ値（％）から、ボトル外観を次
のように評価した。 ○ … ０≦ヘイズ値（％）＜５ × … ５≦ヘイズ値（％）結晶化度の測定 結晶化度は、下記のようにして試料を３点作製し、測定
した結晶化度の平均値である。

【００８２】試料 ボトルから１０×１０ｍｍの大きさの試料を切取り、切
り取った試料を１ｍｍの厚さとなるように貼り合わせて
測定用試料とした。

【００８３】 結晶化度の測定 回折ビームと透過ビームとの間の角度は２θで一定
であり、２θ＝５〜３５゜の範囲について試料の回折強
度を測定する。 で測定した回折強度からバックグラウンド回折強
度を差し引く。差し引いて得られた回折強度をＩｃ と
する。 測定済みの同一樹脂の１００％非晶での回折強度を
Ｉａ とする。 下記式により、試料の結晶化度（Ｘ_cr）を算出す
る。

【００８４】

【数２】

【００８５】ポリエステル組成物の透明性（ヘイズ値） （株）神藤金属工業所製５０トン圧縮成形機を用いて２
９０℃で５分間加熱して１ｍｍ厚のシートを成形し、成
形物の透明製をヘイズ値（白色光の光線乱反射率）で比
較した。

【００８６】

【実施例１】下記（Ａ-1）ポリエチレンテレフタレー
ト；９８．０重量％と、下記（Ｂ-1）共重合ポリエステ
ル；２．００重量％とからなるポリエステル組成物を用
い、名機製作所（株）製Ｍ−１００Ａ射出成形機によ
り、シリンダー温度２８０℃、金型温度１０℃の条件で
２８ｍｍφのプリフォームを成形した。 （Ａ-1）ポリエチレンテレフタレート 固有粘度（ＩＶ）：０．７７５ｄｌ／ｇ、 ジエチレングリコール含量：１．３３重量％ （Ｂ-1）共重合ポリエステル（日本合成化学工業株式会
社製 ポリエスター SP-160^TM） ジカルボン酸成分：テレフタル酸（６１モル％）／スベ
リン酸（３９モル％） ジオール成分：ブタンジオール（１００モル％）、 融点：１５０℃、 ガラス転移点：−２０℃、 密度：１．２３ｇ／ｃｍ³ 、 １９０℃の溶融粘度：１０４０ポイズ 次に、該プリフォーム口頸部を２００℃で加熱結晶化し
た後に、成形機付属の赤外線ヒータでプリフォーム胴部
中央部の表面温度が９０〜１００℃となるように加熱し
て、ＣＯＲＰＯＰＬＡＳＴ社製ＬＢ−０１成形機で延伸
ブローして図１に示すような１．５リットルのボトルを
成形した。このとき、延伸時ブロー金型を１５０℃に加
熱し、ボトルを金型に５秒間接触してヒートセット処理
を行い、次にボトルを１００℃以下に冷却後、金型より
取り出した。なお、ボトルのプリフォームからの延伸倍
率は７倍であったこのようにして作製したボトルについ
て、明細書中に定義した耐熱圧特性等の評価をした。結
果を表１に示す。

【００８７】

【実施例２】実施例１において（Ａ-1）ポリエチレンテ
レフタレートを９９．５重量％の量で、（Ｂ-1）共重合
ポリエステルを０．５重量％の量で用いた以外は、実施
例１と同様にしてボトルを作製した。

【００８８】このボトルについて、実施例１と同様に明
細書中に定義した耐熱圧特性等の評価をした。結果を表
１に示す。

【００８９】

【実施例３】実施例１において（Ａ-1）ポリエチレンテ
レフタレートを９９．９重量％の量で、（Ｂ-1）共重合
ポリエステルを０．１重量％の量で用いた以外は、実施
例１と同様にしてボトルを作製した。

【００９０】このボトルについて、実施例１と同様に明
細書中に定義した耐熱圧特性等の評価をした。結果を表
１に示す。

【００９１】

【実施例４】実施例１において（Ａ-1）ポリエチレンテ
レフタレートを９９．９５重量％の量で、（Ｂ-1）共重
合ポリエステルを０．０５重量％の量で用いた以外は、
実施例１と同様にしてボトルを作製した。

【００９２】このボトルについて、実施例１と同様に明
細書中に定義した耐熱圧特性等の評価をした。結果を表
１に示す。

【００９３】

【実施例５】実施例１において（Ａ-1）ポリエチレンテ
レフタレートを９９．９９重量％の量で、（Ｂ-1）共重
合ポリエステルを０．０１重量％の量で用いた以外は、
実施例１と同様にしてボトルを作製した。

【００９４】このボトルについて、実施例１と同様に明
細書中に定義した耐熱圧特性等の評価をした。結果を表
１に示す。

【００９５】

【実施例６】前記（Ａ-1）ポリエチレンテレフタレー
ト；９９．９重量％と、下記（Ｂ-2）共重合ポリエステ
ル；０．１重量％とからなるポリエステル組成物を用
い、実施例１と同様にしてプリフォームを成形し、図１
に示すような１．５リットルのボトルを成形した。 （Ｂ-2）共重合ポリエステル（日本合成化学工業株式会
社製 ポリエスター SP-170^TM） ジカルボン酸成分：テレフタル酸（４６モル％）／アジ
ピン酸（５４モル％） ジオール成分：ブタンジオール（１００モル％） 融点：８３℃ ガラス転移点：−２０℃、 密度：１．２０ｇ／ｃｍ³ 、 １９０℃の溶融粘度：２０００ポイズ このようにして作製したボトルについて、明細書中に定
義した耐熱圧特性等の評価をした。結果を表１に示す。

【００９６】

【実施例７】実施例６において（Ａ-1）ポリエチレンテ
レフタレートを９９．９９重量％の量で、（Ｂ-2）共重
合ポリエステルを０．０１重量％の量で用いた以外は、
実施例１と同様にしてボトルを作製した。

【００９７】このボトルについて、実施例１と同様に明
細書中に定義した耐熱圧特性等の評価をした。結果を表
１に示す。

【００９８】

【比較例１】実施例１において（Ａ-1）ポリエチレンテ
レフタレートのみを用いたこと以外は、実施例１と同様
にしてボトルを作製した。

【００９９】このボトルについて、実施例１と同様に明
細書中に定義した耐熱圧特性等の評価をした。結果を表
１に示す。

【０１００】

【比較例２】実施例１において（Ａ-1）ポリエチレンテ
レフタレートと、固有粘度（ＩＶ）の異なる（Ａ-2）ポ
リエチレンテレフタレート（固有粘度（ＩＶ）；０．７
０６ｄｌ／ｇ、ジエチレングリコール含量；１．３３重
量％）とからなるポリエステル樹脂組成物を用いた以外
は、実施例１と同様にしてボトルを作製した。

【０１０１】このボトルについて、実施例１と同様に明
細書中に定義した耐熱圧特性等の評価をした。結果を表
１に示す。

【０１０２】

【比較例３】実施例１において（Ａ-1）ポリエチレンテ
レフタレートを９５．０重量％の量で、（Ｂ-1）共重合
ポリエステルを５．０重量％の量で用いた以外は、実施
例１と同様にしてボトルを作製した。

【０１０３】このボトルについて、実施例１と同様に明
細書中に定義した耐熱圧特性等の評価をした。結果を表
１に示す。

【０１０４】

【比較例４】実施例６において（Ａ-1）ポリエチレンテ
レフタレートを９５．０重量％の量で、（Ｂ-2）共重合
ポリエステルを５．０重量％の量で用いた以外は、実施
例１と同様にしてボトルを作製した。

【０１０５】このボトルについて、実施例１と同様に明
細書中に定義した耐熱圧特性等の評価をした。結果を表
１に示す。

【０１０６】

【表１】

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るポリエステル組成物製ボトルの
一例を表す一部破断して示す概略正面図である。

【図２】 （Ａ）は本発明に係るポリエステル組成物製
ボトルの他の例（５本足型ボトル）を示す概略正面図で
あり、（Ｂ）は同概略底面図である。

【符号の説明】 １ … ボトル ２ … 口頸部 ３ … 上肩部 ４ … 胴部 ５ … 底部 ７ … 脚部

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（Ａ）ポリエチレンテレフタレートおよび
   ／またはポリエチレンナフタレート；９６〜９９．９９
   ９重量％と、（Ｂ）芳香族ジカルボン酸および脂肪族ジ
   カルボン酸を含むジカルボン酸から誘導される構成単位
   と、ブタンジオールを含むジオールから誘導される構成
   単位とからなり、ジカルボン酸から誘導される構成単位
   を１００モル％とするとき、脂肪族ジカルボン酸から誘
   導される構成単位を０．５〜７０モル％の割合で含有す
   る共重合ポリエステル；０．００１〜４重量％とから形
   成されるポリエステル組成物からなり、 ２３℃で２．５ガスボリュームの炭酸ガス入り飲料を充
   填し密封した状態で７０℃の温浴中に浸漬する湯浴テス
   トを行ったとき、温浴テスト前後での炭酸ガス入り飲料
   充填ボトルの高さ方向の寸法変化率が５％以下であり、
   かつ胴径方向の寸法変化率が５％以下であることを特徴
   とするポリエステル組成物製ボトル。
2. 【請求項２】 前記脂肪族ジカルボン酸は、炭素原子数
   が６〜１０の脂肪族ジカルボン酸である請求項１に記載
   のポリエステル組成物製ボトル。
3. 【請求項３】 口頸部の結晶化度、胴部中央の結晶化度
   および底部の中心部の結晶化度がいずれも１５〜６０％
   の範囲にある請求項１または２に記載のポリエステル組
   成物製ボトル。
4. 【請求項４】 ボトル底部の中心から周縁部までの距離
   をＲとしたときに、（ｉ）底部の中心〜７／１０Ｒの範
   囲の結晶化度が１５〜６０％の範囲にあり、（ii）底部
   の中心から７／１０Ｒ〜９／１０Ｒの範囲の熱結晶化度
   が１〜２５％の範囲にあり、配向結晶化度が１０〜３５
   ％の範囲にあり、かつ熱結晶化度と配向結晶化度との和
   が１５〜６０％の範囲にあり、（iii）底部の中心から
   ９／１０Ｒ〜底部の周縁部（１０／１０Ｒ）の範囲の結
   晶化度が１５〜６０％の範囲にある請求項１〜３のいず
   れかに記載のポリエステル組成物製ボトル。
5. 【請求項５】 前記ポリエステル組成物の示差走査熱量
   計によるｔ１／２昇温法（１４０℃）で測定した半結晶
   化時間が８０秒以下である請求項１〜４のいずれかに記
   載のポリエステル組成物製ボトル。
6. 【請求項６】 前記ボトル胴部中央のヘイズ値が５％以
   下である請求項１〜５のいずれかに記載のポリエステル
   組成物製ボトル。
7. 【請求項７】（Ａ）ポリエチレンテレフタレートおよび
   ／またはポリエチレンナフタレート；９６〜９９．９９
   ９重量％と、（Ｂ）芳香族ジカルボン酸および脂肪族ジ
   カルボン酸を含むジカルボン酸から誘導される構成単位
   と、ブタンジオールを含むジオールから誘導される構成
   単位とからなり、ジカルボン酸から誘導される構成単位
   を１００モル％とするとき、脂肪族ジカルボン酸から誘
   導される構成単位を０．５〜７０モル％の割合で含有す
   る共重合ポリエステル；０．００１〜４重量％とから形
   成されるポリエステル組成物からプリフォームを形成
   し、次いで該プリフォームを延伸ブローしてボトル底部
   の結晶化度が１５〜６０％の範囲にあるボトルを得るこ
   とを特徴とするポリエステル組成物製ボトルの製造方
   法。
8. 【請求項８】 前記脂肪族ジカルボン酸は、炭素原子数
   が６〜１０の脂肪族ジカルボン酸である請求項７に記載
   のポリエステル組成物製ボトルの製造方法。
9. 【請求項９】 プリフォーム口頸部を加熱結晶化して結
   晶化度を１５〜６０％の範囲とした後に延伸ブローする
   請求項７または８に記載のポリエステル組成物製ボトル
   の製造方法。
10. 【請求項１０】 プリフォームを面積延伸倍率６〜１５
    倍で延伸ブローする請求項７〜９のいずれかに記載のポ
    リエステル組成物製ボトルの製造方法。
11. 【請求項１１】 延伸ブロー成形後にヒートセットを行
    う請求項７〜１０のいずれかに記載のポリエステル組成
    物製ボトルの製造方法。
12. 【請求項１２】 底部に脚部を有する自立型ボトルを成
    形する請求項７〜１１のいずれかに記載のポリエステル
    組成物製ボトルの製造方法。