JP2000008085A - ポリエステル樹脂成形金型のクリーニング剤および掃除方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポリエステル樹脂の成形に用いられる成形金
型に付着した付着物を効率よく、殆ど完全に洗浄除去す
る方法を提供する。 【解決手段】 溶解度パラメーター値が１９．０〜２
５．０であることを特徴としたポリエステル樹脂用成形
金型のクリーニング剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリエステル樹脂
の成形に用いられる成形金型に付着した付着物を洗浄除
去する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】主たる繰り返し単位がエチレンテレフタ
レ−トであるポリエステル（以下，ＰＥＴという）樹脂
は、その優れた透明性、機械的強度、耐熱性、ガスバリ
ヤ−性、衛生性等の特性より、包装材料の素材、特に炭
酸飲料、ジュ−ス、ミネラルウオ−タ、液体調味料、食
用油、酒類等の中空成形容器の素材、あるいは食品包装
用フィルムやシ−トなどの成形体の素材として採用され
ており、その普及はめざましいものがある。

【０００３】これらの用途において、高温で殺菌をした
飲料をＰＥＴ樹脂製ボトルに熱充填したり、また、内容
物を充填後高温で殺菌したりするが、通常のＰＥＴ樹脂
製ボトルではこのような熱充填処理時等に収縮、変形が
起こり問題となる。ＰＥＴ樹脂製ボトルの耐熱性を向上
させる方法として、ボトル口栓部を熱処理して結晶化度
を高めたり、また、延伸したボトルを熱固定する方法が
提案されている。

【０００４】また、ボトル胴部の耐熱性を向上させるた
め、例えば、特公昭５９−６２１６号公報に見られる通
り、延伸ブロ−金型の温度を高温にして熱処理する方法
が採られる。しかし、このような方法によって連続成形
を続けると、長時間の運転に伴って得られるボトルが白
化して透明性が低下し、商品価値のないボトルしか得ら
れなくなる。これは金型表面にＰＥＴ樹脂に起因する付
着物が付き、その結果金型汚れとなり、この金型汚れが
ボトルの表面に転写するためであることが分かった。特
に、近年では、ボトルの小型化とともに成形速度が高速
化されてきており、生産性の面から金型汚れはより大き
な問題となってきている。

【０００５】こうした金型汚れの問題に対して、従来か
ら、金型表面への付着物の主成分である環状３量体をあ
らかじめＰＥＴ樹脂を固相重合しておいて減少させる方
法が行われているが、この方法では再溶融してパリソン
成形する際に環状３量体が再生するためその効果は不十
分である。また、特公平３−４７８３０号公報では、ポ
リエステル樹脂を９０〜１１０℃の水で処理して触媒の
活性を抑制し、パリソン成形時の環状３量体の生成を制
御する方法が開示されている。しかしながら、この方法
ではその処理のための特別の装置と処理時間が必要とな
り、製造工程が複雑化するという問題がある。

【０００６】さらに、特開昭５９−２０２２９８号公報
では、熱可塑性樹脂組成物の成形に用いられる金型表面
に付着する金型付着物を有機洗浄液を用いた超音波洗浄
により除去する方法が開示されている。しかし、このよ
うな方法ではＰＥＴ樹脂製の耐熱ボトル製造時のブロ−
成形金型やヒ−トセット金型に強固に付着した付着物を
完全に除去することは困難である。また、特開平３−４
９９２６号公報では、ポリエステル樹脂を成形する際に
用いられるブロ−成形金型に付着した汚れを含フッ素ア
ルコ−ルを用いて除去する方法が開示されている。しか
し、このような含フッ素アルコ−ルは高価な化合物であ
り、大量には使用できないこと、また、沸点が約８０℃
以下なので蒸発による環境汚染が発生することなど多く
の問題があり、満足の出来る技術ではない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ポリエステ
ル樹脂の成形に用いられる成形金型に付着した付着物を
効率よく、殆ど完全に洗浄除去する方法を提供すること
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明に到達した。
即ち、本発明は以下の通りである。 １）溶解度パラメーター値が１９．０〜２５．０である
ことを特徴としたポリエステル樹脂用成形金型のクリー
ニング剤 ２）前記１）に記載のクリーニング剤であって沸点が１
５０℃以上であることを特徴としたポリエステル樹脂用
成形金型のクリーニング剤 ３）前記１）又は２）に記載のクリーニング剤であって
融点が５℃以下であることを特徴としたポリエステル樹
脂用成形金型のクリーニング剤 ４）ポリエステル樹脂がエチレンテレフタレ−ト単位を
主たる繰り返し単位とするポリエステル樹脂を主成分と
する１）〜３）いずれかに記載のポリエステル樹脂成形
金型のクリーニング剤。 ５）対象となる成形金型がエチレンテレフタレ−ト単位
を主たる繰り返し単位とするポリエステル樹脂製容器を
成形する金型であることを特徴とする１）〜３）のいず
れかに記載のポリエステル樹脂成形金型のクリーニング
剤。 ６）ポリエステル樹脂を成形する際に用いられる成形金
型に付着した付着物を、１，２）又は３）のいずれかに
記載のクリーニング剤を用いて除去することを特徴とし
たポリエステル樹脂の成形金型を掃除する方法。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明はこれらの金型を洗浄するためのクリーニング剤
である。クリーニング剤としては溶解度パラメーター
（ｓｐ）値が１９．０〜２５．０であることが必要であ
る。ｓｐ値が上記範囲であると、金型の汚れ成分である
エチレンテレフタレートの環状３量体をはじめとするポ
リエステルのオリゴマー類や低分子量ポリエステルに対
する溶解性が優れ、効率よく金型汚れを落とすことがで
きる。さらに好ましいｓｐ値は１９．０〜２３．０であ
る。ｓｐ値はD.W.Van Krevelen著の Properties of Pol
ymers の１４１ページ、（Chapter 7, Cohesive Proper
ties and Solubility ）に記載の計算方法によって求め
ることができる。ｓｐ値が上記範囲のクリーニング剤の
例としては、フェノール（ｓｐ：２４．７１）、ベンジ
ルアルコール（ｓｐ：２３．７２）、ｍ−クレゾール
（ｓｐ：２３．３５）、ジフェニルエーテル（ｓｐ：２
２．２０）、ビフェニル（ｓｐ：２２．１５）、１，
１，２，２−テトラクロロエタン（ｓｐ：２１．７
８）、１，２−ジフェニルエタン（ｓｐ：１９．８
８）、４−エチルビフェニル（ｓｐ：２０．５３）、４
−シクロヘキシルビフェニル（ｓｐ：１９．８２）、
４，４’−ジエチルビフェニル（ｓｐ：１９．４９）、
シクロヘキシルベンゼン（ｓｐ：１９．４７）、２，
５，４’−トリエチルビフェニル（ｓｐ：１９．１８）
等が挙げられる。

【００１０】また、本発明のクリーニング剤は沸点が１
５０℃以上であることが好ましい。より好ましくは１７
０℃以上、さらに好ましくは１９０℃以上である。沸点
が１５０℃未満であると、金型が熱いままでクリーニン
グ剤を布等にしみこませて拭き取ろうとした場合にクリ
ーニング剤が揮発し、十分に拭き取ることができなかっ
たり、クリーニング剤の蒸気により作業環境が悪くなる
等の弊害が生じる。

【００１１】さらに本発明のクリーニング剤は融点が５
℃以下であることが好ましい。融点が５℃以上である
と、冬場等にクリーニング剤を放置していた場合に固化
し、扱いにくくなったり、冷え切った金型をクリーニン
グ剤を布等にしみこませて拭き取ろうとした場合にクリ
ーニング剤が金型上で固化したりし、扱いにくい。

【００１２】本発明のクリーニング剤は、例えば、クリ
ーニング剤を含ませた綿布等により金型に付着した汚れ
物を拭き取る等の方法により掃除を行う。また、金型を
クリーニング剤に浸す、金型内にクリーニング剤を注入
する、クリーニング剤をシャワー状に浴びせる、等の方
法をとることもできる。

【００１３】本発明のクリーニング剤はポリエステル樹
脂成型用金型の掃除用として、効果を発揮する。特に、
エチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とするポ
リエステル容器の成形金型に最適である。本発明におい
てポリエステル樹脂とは、エチレンテレフタレ−ト単位
を主たる繰り返し単位とするポリエステル樹脂（ＰＥＴ
樹脂）、及び前記ＰＥＴ樹脂６０重量％以上にポリエチ
レンテレフタレ−トイソフタレ−ト系共重合樹脂、ポリ
エチレンイソフタレ−ト樹脂、ポリエチレンイソフタレ
−ト系共重合樹脂、ポリエチレン−２，６−ナフタレ−
ト樹脂、ポリエチレンテレフタレ−ト−２，６−ナフタ
レ−ト系共重合樹脂等を４０重量％以下の割合で混合し
た樹脂組成物である。

【００１４】前記の、エチレンテレフタレ−ト単位を主
たる繰り返し単位とするポリエステル樹脂（ＰＥＴ樹
脂）とは、エチレンテレフタレート単位を８５モル％以
上含む線状ポリエステル樹脂であり、好ましくは９０モ
ル％以下、さらに好ましくは９５モル％以上含む線状ポ
リエステル樹脂である。これらのポリエステル樹脂に
は、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のポリオ
レフィン樹脂、ポリアリレ−ト樹脂、ポリアミド樹脂等
の他の樹脂を含んでもよい。前記ＰＥＴ樹脂の共重合に
使用されるジカルボン酸としては、イソフタル酸、２，
６−ナフタレンジカルボン酸、ジフェニ−ル−４，４’
−ジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸等の
芳香族ジカルボン酸及びその機能的誘導体、ｐ−オキシ
安息香酸、オキシカプロン酸等のオキシ酸及びその機能
的誘導体、アジピン酸、セバシン酸、コハク酸、グルタ
ル酸等の脂肪族ジカルボン酸及びその機能的誘導体、シ
クロヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸及び
その機能的誘導体などが挙げられる。

【００１５】前記ＰＥＴ樹脂の共重合に使用されるグリ
コールとしては、ジエチレングリコール、トリメチレン
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−ル等の脂肪族グリコ−ル、シクロヘキサンジメ
タノ−ル等の脂環族グリコ−ル、ビスフェノールＡ、ビ
スフェノ−ルＡのアルキレンオキサイド付加物等の芳香
族グリコ−ルなどが挙げられる．さらに、前記ＰＥＴ樹
脂中の多官能化合物からなるその他の共重合成分として
は、酸成分として、トリメリット酸、ピロメリット酸等
を挙げることができまた、グリコール成分としてグリセ
リン、ペンタエリスリトール等を挙げることができる。
これらの多官能化合物からなる共重合成分の使用量は、
ポリエステル樹脂が実質的に線状を維持する程度でなけ
ればならない。

【００１６】また、ＰＥＴ樹脂を構成するジエチレング
リコ−ル量はグリコ−ル成分の１．０〜３．０モル％、
好ましくは１．３〜２．８モル％、更に好ましくは１．
５〜２．５モル％である。

【００１７】ＰＥＴ樹脂の極限粘度は０．５５〜０．９
０デシリットル／ｇ、好ましくは０．６０〜０．８７デ
シリットル／ｇ、さらに好ましくは０．６５〜０．８５
デシリットル／ｇの範囲である。極限粘度が０．５５デ
シリットル／ｇ以下では得られた溶融成形体の機械的特
性が充分でない。また、極限粘度が０．９０デシリット
ル／ｇを越える場合は、成型機等による溶融時に樹脂温
度が高くなって熱分解が激しくなることがあり、金型汚
れに影響を及ぼす遊離の低分子量化合物が増加したり、
中空成形容器が黄色に着色する等の問題が起こりやすく
なり、好ましくない。

【００１８】ＰＥＴ樹脂は、従来公知の製造方法によっ
て製造することが出来る。即ち、テレフタル酸とエチレ
ングリコール及び必要により共重合成分を直接反応させ
て水を留去しエステル化した後、減圧下に重縮合を行う
直接エステル化法、または、テレフタル酸ジメチルとエ
チレングリコール及び必要により共重合成分を反応させ
てメチルアルコールを留去しエステル交換させた後、減
圧下に重縮合を行うエステル交換法により製造される．
更に極限粘度を増大させ、環状３量体やアセトアルデヒ
ド含量等を低下さす為に固相重合を行ってもよい。前記
溶融重縮合反応は、回分式反応装置で行ってもよいしま
た連続式反応装置で行っても良いこれらいずれの方式に
おいても、溶融重縮合反応は１段階で行ってもよいし、
また多段階に分けて行ってもよい。固相重合反応も、溶
融重縮合反応と同様、回分式装置や連続式装置で行うこ
とが出来る。溶融重縮合と固相重合は連続で行ってもよ
いし、分割して行ってもよい。

【００１９】ポリエステル樹脂を製造する際、エステル
交換法による場合はエステル交換触媒としてＭｇ、Ｍ
ｎ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｃｏ等の金属化合物が用いられる。こ
れらの化合物の添加量は、ポリエステル樹脂中の金属残
存量として１０〜５００ｐｐｍ、好ましくは２０〜３０
０ｐｐｍである。

【００２０】また、重縮合触媒としてはエステル交換法
および直接エステル化法いずれの場合においても、Ｇ
ｅ、Ｓｂ、Ｔｉ等の化合物が用いられる。重縮合触媒と
しては特にＧｅ化合物が好都合である。これらの化合物
の添加量は、ポリエステル樹脂中の金属残存量として１
〜３００ｐｐｍ、好ましくは２〜２８０ｐｐｍ、更に好
ましくは３〜２５０ｐｐｍである。また、安定剤とし
て、燐酸、ポリ燐酸やトリメチルフォスフェ−ト等の燐
酸エステル類等の燐化合物が使用される。添加量は１０
〜３００ｐｐｍの範囲が好ましい。なお、ジエチレング
リコール含有量を制御するためにエステル化工程におい
て塩基性化合物、たとえば、トリエチルアミン、トリ−
ｎ−ブチルアミン等の第３級アミン、水酸化テトラエチ
ルアンモニウム等の第４級アンモニウム塩等を加えるこ
とが出来る。

【００２１】耐熱性ポリエステルボトルを製造する方法
の一例として、前記のポリエステル樹脂を使用する次の
ような方法が挙げられる。前記のポリエステル樹脂又は
ポリエステル樹脂組成物を、先ず脱湿空気又は不活性気
体を用いて乾燥後、射出成形により予備成形体を成形す
る。射出成形は、一般に、約２６５〜約３００℃の射出
温度、約３０〜約７０ｋｇ／ｃｍ² の射出圧力で実施
し、予備成形体を成形する。この予備成形体の射出成形
を長時間連続運転すると、射出金型表面に金型汚れが付
着し、また金型のエア−ベント部にも汚れが溜まり正常
な射出成形を行うことが不可能になる。

【００２２】次いで、この予備成形体の口栓部を熱処理
して結晶化させる。このようにして得られた予備成形体
を約８０〜約１２０℃に予熱後、約１２０〜約２１０℃
のブロ−金型中で予備成形体内に加圧流体を吹き込み、
延伸棒による軸方向延伸と周方向膨張延伸とを行って延
伸ブロ−成形し、次いで約０．５〜約３０秒間熱処理す
る。延伸倍率は、通常、縦方向に１．３〜３．５倍、周
方向に２〜６倍とするのがよい。また、延伸ブロ−成形
と熱固定を別々の金型で実施する成型方法も採用され
る。長時間の連続延伸ブロ−成形時には、延伸ブロ−熱
固定金型や熱固定金型表面に金型汚れが付着し、これが
原因で得られたボトルの透明性が極端に悪くなる。本発
明のクリーニング剤はこの汚れを簡便に除去することが
でき、随時、又は定期的に本発明のクリーニング剤を用
いて掃除することで、常に高品質のボトルを得ることが
できる。なお、上記の成形金型は、通常はアルミやステ
ンレススチ−ル等の材料で出来ている。

【００２３】なお、本発明において用いるポリエステル
樹脂や同組成物には、必要に応じて着色剤、紫外線吸収
剤、酸化防止剤、帯電防止剤、滑剤、核剤、離型剤など
が添加される。

【００２４】

【実施例】以下本発明を実施例により具体的に説明する
が本発明はこの実施例に限定されるものではない。な
お、主な特性値の測定法を以下に説明する。 １）ボトルヘイズ ボトル胴部より試料を切り取り、東洋精機製作所製ヘイ
ズメ−タによりヘイズ（％）を測定した。

【００２５】（実施例１）日本ユニペット（株）のＰＥ
Ｔ樹脂，ＲＴ５４３を脱湿空気を用いた乾燥器で乾燥
し、名機製作所製Ｍ−１００射出成型機により樹脂温度
２８０℃でプリフォームを成形した。このプリフォ−ム
の口栓部を自家製の口栓部結晶化装置で加熱結晶化させ
た後、コ−ポプラスト社製ＬＢ−０１延伸ブロ−成型機
を用いてプリフォ−ムを約１００℃に予熱し、約１４５
℃に設定した金型内で２軸延伸ブロ−成形し、同一金型
内で約５秒間熱固定し、１５００ｍｌのボトルを得た。
このボトル胴部のヘ−ズは１．０％と良好であった。前
記と同一条件下で１万本の連続延伸ブロ−を実施したと
ころ、ボトル胴部のヘ−ズは８．３％と非常に悪かっ
た。金型を取り外さずに熱い状態で、金型表面をベンジ
ルアルコール（ｓｐ：２３．２７、ｍｐ：−１５．３
℃、ｐｂ：２０５．５℃）をしみ込ませた綿布で拭き、
汚れを除去した。その後、掃除済みの延伸成形金型を用
いて前記の条件でボトルを成形したところ、ボトル胴部
ヘ−ズが１．２％と低くなり、透明性は元の値に復帰し
た。

【００２６】（比較例１）実施例１と同様の方法によ
り、１万２千本の連続成形を実施したが、成形したボト
ルの透明性はさらに低下し、胴部のヘイズは１５．４％
になった。

【００２７】（比較例２）実施例１と同一条件下で同様
の成形を実施し、１万回の連続成形後のブロ−金型を室
温まで冷却せずに１，１，１，３，３，３−ヘキサフル
オロ−２−プロパノ−ルをしみ込ませた綿布で掃除をし
たが、金型付着物は殆ど除去出来なかった。これは金型
表面の温度が高いために使用した含フッ素化合物が蒸発
してしまい、効果が出ないものと考えられる

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、ポリエステル樹脂の成
形に用いられた成形金型に付着した金型汚れ物を効率よ
く除去することが出来る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F202 AA24 AH55 AM13 CA15 CB01 CS02 4H003 BA12 DA12 DB03 ED03 ED28 ED29 FA04

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶解度パラメーター値が１９．０〜２
   ５．０であることを特徴としたポリエステル樹脂用成形
   金型のクリーニング剤。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のクリーニング剤であっ
   て沸点が１５０℃以上であることを特徴としたポリエス
   テル樹脂用成形金型のクリーニング剤。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載のクリーニング剤
   であって融点が５℃以下であることを特徴としたポリエ
   ステル樹脂用成形金型のクリーニング剤。
4. 【請求項４】 ポリエステル樹脂がエチレンテレフタレ
   −ト単位を主たる繰り返し単位とするポリエステル樹脂
   を主成分とする請求項１〜３いずれかに記載のポリエス
   テル樹脂成形金型のクリーニング剤。
5. 【請求項５】 対象となる成形金型がエチレンテレフタ
   レ−ト単位を主たる繰り返し単位とするポリエステル樹
   脂製容器を成形する金型であることを特徴とする請求項
   １〜３のいずれかに記載のポリエステル樹脂成形金型の
   クリーニング剤。
6. 【請求項６】 ポリエステル樹脂を成形する際に用いら
   れる成形金型に付着した付着物を、請求項１，２又は３
   のいずれかに記載のクリーニング剤を用いて除去するこ
   とを特徴としたポリエステル樹脂の成形金型を掃除する
   方法。