JPH10278972A

JPH10278972A - 携帯用プラスチックボトル

Info

Publication number: JPH10278972A
Application number: JP10543498A
Authority: JP
Inventors: Shin Yong Cheol; ヨン−チェオルシン; Kim Young Bum; ヨン−ブンキム; Son Boung Kun; ブン−クンソン; Ok Young Sook; ヨン−スックオク
Original assignee: Kolon Industries Inc
Current assignee: Kolon Industries Inc
Priority date: 1997-04-03
Filing date: 1998-04-01
Publication date: 1998-10-20
Also published as: KR19980075918A; EP0869066A1; KR100226191B1

Abstract

(57)【要約】【課題】透明性、耐熱性、および紫外線遮断性能に優
れた携帯用プラスチックボトルを提供する。【解決手段】携帯用プラスチックボトルにおいて、前
記プラスチックボトルをポリエチレンテレフタレートと
ポリエチレンナフタレートとの共重合体から構成し、か
つ、前記共重合体のガラス転移点（Ｔｇ）が８５℃より
も高く、光透過率が８８〜９２％であり、３７０ｎｍ未
満の波長に対する紫外線遮断性能を有し、濁度が１〜
１．５％であるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、携帯用プラスチ
ックボトルに関し、さらに詳しくは、透明性、酸素遮断
性能および紫外線遮断性能に優れ、かつ、熱変形を引き
起こすことなく高温内容物を充填できる（以下、「高温
充填」という）、耐熱性に優れた携帯用プラスチックボ
トルに関する。

【０００２】

【従来の技術】アルコール飲料、炭酸飲料、水およびフ
ルーツジュース等の容器として用いられている携帯用プ
ラスチックボトルは、酸素や紫外線の透過によりもたら
される内容物の変性を避けるために、それらの遮断性能
に優れていることが求められる。また、滅菌された高温
内容物の充填に際して熱変形を引き起こすことがないよ
う、一定の耐熱性を備えていることも必要とされる。

【０００３】しかしながら、このようなプラスチックボ
トルはこれまで、主としてポリエチレンテレフタレート
樹脂のブロー（吹込）成形により製造されているが、こ
のようにして得られたプラスチックボトルは耐熱性が低
く、高温充填に際し熱変形を引き起こすという問題があ
った。

【０００４】そこで、このような熱変形を回避するため
に、米国特許第４８３６９７１号および特開平２−２０
９２１９号によると、ボトル本体のブロー成形に先立
ち、ネック部結晶化工程を別に設けて、ボトルのネック
部に耐熱性を付与することが行われている。

【０００５】しかし、この方法では、工程が複雑化する
ことから製造コストが上昇し、製造効率が低下するとい
う問題があった。また、ネック部分の不均一な結晶化に
基づく微細な歪みがあるために、アルミニウムキャップ
をかぶせた場合に内容物が漏れる恐れがあるという問題
があった。さらには、ポリエチレンテレフタレート樹脂
からなる携帯用プラスチックボトルは、重縮合過程で触
媒を用いることから、透明度が低いという問題もあっ
た。

【０００６】すわなち、一般的に、ポリエチレンテレフ
タレート（以下、「ＰＥＴ」という）は、以下の（１）
または（２）により製造され、通常、この２方法ではそ
れぞれ、適切な触媒が用いられているのであるが、こう
した触媒が、最終生成物の混濁の主因となっているので
ある。（１）テレフタル酸（ＴＰＡ）とエチレングリコール
（ＥＧ）とのエステル化反応（重縮合）を行う。（２）まず、テレフタル酸のエステル化誘導体（ＤＭ
Ｔ）とエチレングリコールとの間でエステル交換反応を
行って、ビス（β−ヒドロキシエチル）テレフタレート
（ＢＭＴ）を合成する。続いて、高温・真空下で合成物
の重縮合を行う。

【０００７】そこで、ポリエステル類、特にＰＥＴの透
明性を高めるため、リン酸化合物が用いられることが知
られている。このリン酸化合物を添加することにより、
反応系における残留触媒とリン酸化合物との反応により
熱分解が回避できるばかりでなく、ポリマー中の残留触
媒が元となって生じた不溶性粒子を溶解して最終ポリマ
ーを透明化することができる、と解釈されている。

【０００８】しかしながら、透明性を改善するために十
分な量のリン酸化合物を添加すると、重縮合触媒を不活
性化してしまうことが知られている。また、大量のリン
酸化合物を加えると、ジエチレングリコール（ＤＥＧ）
を副産物として生じるような副反応により、得られるポ
リマーの融点が低下するという問題が生じる恐れがあ
る。さらには、大量のリン酸化合物が添加されたとして
も、透明性の向上には十分に効果的であるとはいえない
という問題もある。

【０００９】一方、特開昭５０−１４９４３８９号で
は、得られたポリマー中のジエチレングリコールの副生
を抑えてガラス転移点（Ｔｇ）の低下を防止するため
に、アルカリ金属化合物を添加する方法が開示されてい
る。しかし、アルカリ金属化合物を添加することによ
り、微細な粒子が生成して、さらには透明性が低下して
しまう。

【００１０】また、ＰＥＴ樹脂からなるプラスチックボ
トルは、３２０ｎｍより長波長側において紫外線透過性
を有することから、アルコール飲料、ビタミンドリン
ク、フルーツジュースのような紫外線感受性物質の容器
としては適当ではない。

【００１１】そこで、この問題を解決するために、有機
系または無機系の化学物質からなる紫外線吸収剤を添加
して、携帯用プラスチックボトルを製造することも考え
られた。しかし、紫外線吸収剤が容器から内容物に滲出
して、内容物の味やにおいが変化してしまう恐れがあ
る。

【００１２】別の方策として、紫外線をカットするため
にプラスチックボトルを着色することも考えられたが、
そうすると消費者が内容物の色を正しく判断できないと
いう問題があった。

【００１３】さらに、ＰＥＴ樹脂からなるプラスチック
ボトルの酸素遮断性能は十分ではないため、内容物の鮮
度を低下させるという問題がある。容量０．５ｌのＰＥ
Ｔ製ボトルの１日当たりの酸素透過量は０．１２５〜
０．１７０ｃｃであり、遮断性能として十分なものとは
いえない。携帯用プラスチックボトルの容量が小さいほ
ど、内容物の接触（表面）面積は相対的に大きくなるこ
とから、高度の酸素遮断性能が要求されるからである。

【００１４】この一方では、上記のようないくつかの問
題点を解決するため、ポリエチレンナフタレート（以
下、「ＰＥＮ」という）樹脂のブロー成形により製造さ
れた携帯用プラスチックボトルも、一部では用いられて
いる。すなわち、ＰＥＮ樹脂はプラスチックボトルの原
料として用いられ、その耐熱性、加工性、透明性、機械
的特性はいずれも優れている。しかし、ＰＥＮ樹脂はＰ
ＥＴ樹脂に比べて非常に高価であり、商業化の見通しは
立たない。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記課題に
鑑みてなされたものであって、透明性、酸素遮断性能お
よび紫外線遮断性能に優れ、かつ、熱変形を引き起こす
ことなく高温内容物を充填することができる、耐熱性に
優れた携帯用プラスチックボトルを提供することを目的
とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１に係る携帯用プラスチックボトルは、携
帯用プラスチックボトルにおいて、前記プラスチックボ
トルがポリエチレンテレフタレートとポリエチレンナフ
タレートとの共重合体からなるものであり、かつ、前記
共重合体のガラス転移点（Ｔｇ）が８５℃よりも高く、
光透過率が８８〜９２％であり、３７０ｎｍ未満の波長
に対する紫外線遮断性能を有し、濁度が１〜１．５％で
あるものである。

【００１７】請求項２に係る携帯用プラスチックボトル
は、請求項１に記載の携帯用プラスチックボトルにおい
て、前記共重合体が、８５〜９９ｍｏｌ％のポリエチレ
ンテレフタレートと１５〜１ｍｏｌのポリエチレンナフ
タレートとからなるものである。

【００１８】請求項３に係る携帯用プラスチックボトル
は、請求項１または２に記載の携帯用プラスチックボト
ルにおいて、アセトアルデヒド含有量は２ｐｐｍよりも
少ないものである。

【００１９】請求項４に係る携帯用プラスチックボトル
は、請求項１〜３のいずれか一に記載の携帯用プラスチ
ックボトルにおいて、８５〜９０℃の高温内容物の充填
が可能であるものである。

【００２０】請求項５に係る携帯用プラスチックボトル
は、請求項１〜４のいずれか一に記載の携帯用プラスチ
ックボトルにおいて、０．５ｌ容量の１日当たりの酸素
透過量が０．１０〜０．１２ｃｃであるものである。

【００２１】

【発明を実施するための形態】この発明の携帯用プラス
チックボトルは、ＰＥＴとＰＥＮとの共重合体をブロー
成形して製造される。この共重合体は、ジメチル−２、
６−ナフタレンジカルボキシレートとジメチルテレフタ
レートとの混合物をエチレングリコールと反応させて合
成することができる。さらに詳しくは、まず、亜鉛、マ
ンガン、コバルト、マグネシウム、カルシウムのような
触媒の存在下で上記モノマーのエステル交換反応を行っ
て、低分子量のオリゴマーを合成する。次いで、アンチ
モン、ゲルマニウムのような重合触媒の存在下、真空
（１ｔｏｒｒ未満）、２７０〜３００℃の条件で低分子
量オリゴマーを重縮合させて、所期の分子量のＰＥＴ−
ＰＥＮ共重合体を合成する。

【００２２】この発明において、上記共重合体中におけ
るＰＥＴとＰＥＮの比は、特に限定されることはない
が、ＰＥＴが８５〜９９ｍｏｌ％であり、ＰＥＮが１５
〜１ｍｏｌ％であることが好ましい。ＰＥＮの量が１５
ｍｏｌ％を超えて含有されていると、経済的とはいえな
くなり、反対に１ｍｏｌ％未満であると、ブロー成形さ
れたプラスチックボトルの特性が低下する恐れがあるか
らである。

【００２３】続いて、上記のようにして合成されたＰＥ
Ｔ−ＰＥＮ共重合体樹脂を用い、ブロー成形によりプラ
スチックボトルの製造を行う。この発明のプラスチック
ボトルは、標準のストレッチ−ブロー成形機を用いて製
造しうる。

【００２４】この発明によれば、従来のＰＥＴ樹脂を用
いたプラスチックボトルのブロー成形過程で欠くことの
できない、ネック部の結晶化工程を省略することができ
る。また、プラスチックボトル本体のヒートセットブロ
ー工程を、従来の２ステップから１ステップに簡素化で
きる。すなわち、この発明のプラスチックボトルは、１
００〜１５０℃下のブロー工程のみの１ステップで製造
でき、ネック部の結晶化工程は不要である。その結果、
ネック部結晶化工程に続いて２ステップのヒートセット
ブロー工程を必要とする従来のＰＥＴ樹脂製プラスチッ
クボトルのブロー成形法に比べ、この発明の製造効率は
２倍も向上する。

【００２５】以上の製法により得られたこの発明のプラ
スチックボトルの光透過率は、８８〜９０％であり、ま
た、濁度は１〜１．５％であって透明性にも優れてい
る。

【００２６】また、この発明のプラスチックボトルを構
成する共重合体のガラス転移点（Ｔｇ）は約８５℃であ
るが、ＰＥＮ成分のもつ優れた耐熱性により、この発明
のプラスチックボトルには８５〜９０℃の内容物の高温
充填が可能である。

【００２７】そして、この発明のプラスチックボトル
は、内容物の変性を防止すべく、３７０ｎｍ未満の波長
の紫外線を遮断できるとともに、０．５ｌ容量の１日当
たりの酸素透過量を、０．１０〜０．１２ｃｃと十分に
低く抑えることができる。

【００２８】さらに、アセトアルデヒド含量が２ｐｐｍ
未満であるため、アセトアルデヒドが内容物に移行した
としても、内容物の味等の低下を最小限に抑えることが
できる。

【００２９】以上述べてきたプラスチックボトルの各特
性は、以下の方法によって評価される。［高温充填温度（℃）］Ａ）常温の蒸留水を、常温に置かれた容器にあふれるま
で注ぎ、容器の容量を測定する。Ｂ）８５〜９０℃に加温した水をあふれるまで容器に注
ぎ、容器のふたを閉める。Ｃ）１時間経過後、容器から加温した水を除き、再度そ
の容器に蒸留水を注いで容量を測定する。Ｄ）漏れの有無、外観の変化、ネック部の内径または外
径の変化を調べる。

【００３０】その結果、測定結果が以下の基準を満たし
ているときは、高温充填温度は８５〜９０℃に相当する
ものとして評価される。 −漏れ：なし −外観変化：なし −ネック部の内径または外径の変化：１％未満

【００３１】［濁度および光透過率（％）］ボトルを一
定の大きさに切断し、常温にて、濁度計（ＮＤＨ−３０
０Ａ；日本電気株式会社製）を用いて濁度および光透過
率を測定する。

【００３２】［紫外線遮断率（％）］ボトルを一定の大
きさに切断し、常温にて、紫外／可視分光光度計（ＨＰ
８４５２）を用いて紫外線遮断率を測定する。

【００３３】［酸素透過量（ｃｃ／日）］酸素透過量
を、Ｏｘｔｒａｎ２／２０，ＭＯＣＯＮを用いて、温
度２５℃、相対湿度１５％、酸素濃度１００％の条件下
で測定する。

【００３４】［アセトアルデヒド（ｐｐｍ）］ＡＳＴＭ
Ｄ４５０９法により測定する。

【００３５】以下、この発明について、実施例および比
較例に基づき、さらに具体的に述べる。なお、この実施
例によりこの発明が限定されるものではない。

【００３６】

【実施例】

【実施例１】次の３ステップにより、低粘度の共重合体
を合成する。１）ジメチル−２，６−ナフタレンジカルボキシレート
１０ｍｏｌ、ジメチルテレフタレート１９０ｍｏｌ、お
よびエチレングリコール４００ｍｏｌを反応容器に入れ
る。２）酢酸マンガン４００ｐｐｍの存在下、２３０℃でエ
ステル交換反応を行い、生じたメタノールを理論量の９
８％よりも多く除去する。３）酸化アンチモン３００ｐｐｍとリン酸化物安定化剤
４００ｐｐｍとを加えて、２８５℃下、１Ｔｏｒｒより
低い減圧下で重合させる。

【００３７】そして、上記得られた低粘度の共重合体を
２１０℃下、真空状態で１０時間重合させて、固有粘度
が約０．８ｄｌ／ｇであり、ガラス転移点が８５℃であ
るＰＥＴ−ＰＥＮ共重合体を製造する。そして、１５０
℃で水分５０ｐｐｍ未満の雰囲気下にて得られた共重合
体を乾燥させてから、標準のストレッチ−ブロー成形機
を用いてブロー成形し、容量０．５ｌ、重さ３１ｇの携
帯用プラスチックボトルを製造する。得られた携帯用プ
ラスチックボトルの各特性値の評価結果を、表１に示
す。

【００３８】

【実施例２】次の３ステップにより、低粘度の共重合体
を合成する。１）ジメチル−２，６−ナフタレンジカルボキシレート
１６ｍｏｌ、ジメチルテレフタレート１８０ｍｏｌ、お
よびエチレングリコール４００ｍｏｌを反応容器に入れ
る。２）酢酸マンガン４００ｐｐｍの存在下、２３０℃でエ
ステル交換反応を行い、生じたメタノールを理論量の９
８％よりも多く除去する。３）酸化アンチモン３００ｐｐｍとリン酸化物安定化剤
４００ｐｐｍとを加えて、２８５℃下、１Ｔｏｒｒより
低い減圧下で重合させる。

【００３９】そして、上記得られた低粘度の共重合体を
２１０℃下、真空状態で１０時間重合させて、固有粘度
が約０．８ｄｌ／ｇであり、ガラス転移点が８５℃であ
るＰＥＴ−ＰＥＮ共重合体を製造する。そして、１５０
℃で水分５０ｐｐｍ未満の雰囲気下にて得られた共重合
体を乾燥させてから、標準のストレッチ−ブロー成形機
を用いてブロー成形し、容量１．０ｌ、重さ４５ｇの携
帯用プラスチックボトルを製造する。得られた携帯用プ
ラスチックボトルの各特性値の評価結果を、表１に示
す。

【００４０】

【実施例３】次の３ステップにより、低粘度の共重合体
を合成する。１）ジメチル−２，６−ナフタレンジカルボキシレート
２０ｍｏｌ、ジメチルテレフタレート１７０ｍｏｌ、お
よびエチレングリコール４００ｍｏｌを反応容器に入れ
る。２）酢酸マンガン４００ｐｐｍの存在下、２３０℃でエ
ステル交換反応を行い、生じたメタノールを理論量の９
８％よりも多く除去する。３）酸化アンチモン３００ｐｐｍとリン酸化物安定化剤
４００ｐｐｍとを加えて、２８５℃下、１Ｔｏｒｒより
低い減圧下で重合させる。

【００４１】そして、上記得られた低粘度の共重合体を
２１０℃下、真空状態で１０時間重合させて、固有粘度
が約０．８ｄｌ／ｇであり、ガラス転移点が８７℃であ
るＰＥＴ−ＰＥＮ共重合体を製造する。そして、１５０
℃で水分５０ｐｐｍ未満の雰囲気下にて得られた共重合
体を乾燥させてから、標準のストレッチ−ブロー成形機
を用いてブロー成形し、容量１．５ｌ、重さ６１ｇの携
帯用プラスチックボトルを製造する。得られた携帯用プ
ラスチックボトルの各特性値の評価結果を、表１に示
す。

【００４２】

【比較例】

【比較例１】ＰＥＴの単独重合体を、１５０℃で水分５
０ｐｐｍ未満の雰囲気下で乾燥させた後、耐熱性ボトル
用のストレッチ−ブロー成形機を用いてブロー成形し、
容量０．５ｌ、重さ２８ｇの携帯用プラスチックボトル
を製造する。得られた携帯用プラスチックボトルの各特
性値の評価結果を、表１に示す。

【００４３】

【比較例２】ＰＥＴの単独重合体を、１５０℃で水分５
０ｐｐｍ未満の雰囲気下で乾燥させた後、耐熱性ボトル
用のストレッチ−ブロー成形機を用いてブロー成形し、
容量１．０ｌ、重さ４５ｇの携帯用プラスチックボトル
を製造する。得られた携帯用プラスチックボトルの各特
性値の評価結果を、表１に示す。

【００４４】

【比較例３】ＰＥＴの単独重合体を、１５０℃で水分５
０ｐｐｍ未満の雰囲気下で乾燥させた後、耐熱性ボトル
用のストレッチ−ブロー成形機を用いてブロー成形し、
容量１．５ｌ、重さ６６ｇの携帯用プラスチックボトル
を製造する。得られた携帯用プラスチックボトルの各特
性値の評価結果を、表１に示す。

【００４５】

【表１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者キムヨン−ブン大韓民国キュンギ−ドスオン−シパルダル−グマエタン−ドンジュゴン５ダンギアパート 519−203 (72)発明者ソンブン−クン大韓民国キュンギ−ドヨギンーシグセオン−ミュンマブク−リ 252−１ (72)発明者オクヨン−スック大韓民国キュンギ−ドヨギンーシスジ−エウブプンドゥックチェオン−リプングリムアパート 105−910

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】携帯用プラスチックボトルにおいて、前
記プラスチックボトルがポリエチレンテレフタレートと
ポリエチレンナフタレートとの共重合体からなるもので
あり、かつ、前記共重合体のガラス転移点（Ｔｇ）が８
５℃よりも高く、光透過率が８８〜９２％であり、３７
０ｎｍ未満の波長に対する紫外線遮断性能を有し、濁度
が１〜１．５％であることを特徴とする携帯用プラスチ
ックボトル。
【請求項２】前記共重合体が、８５〜９９ｍｏｌ％の
ポリエチレンテレフタレートと１５〜１ｍｏｌ％のポリ
エチレンナフタレートとからなるものであることを特徴
とする請求項１に記載の携帯用プラスチックボトル。
【請求項３】アセトアルデヒド含有量が２ｐｐｍより
も少ないことを特徴とする請求項１または２に記載の携
帯用プラスチックボトル。
【請求項４】８５〜９０℃の高温内容物の充填が可能
であることを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の携
帯用プラスチックボトル。
【請求項５】０．５ｌ容量の１日当たりの酸素透過量
が０．１０〜０．１２ｃｃであることを特徴とする請求
項１〜４いずれか記載の携帯用プラスチックボトル。