JP2000351149A

JP2000351149A - ポリブチレンテレフタレートブロー成形品及びその製造方法

Info

Publication number: JP2000351149A
Application number: JP11162930A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Kurokawa; 洋一黒川; Masato Suzuki; 正人鈴木
Original assignee: Polyplastics Co Ltd
Current assignee: Polyplastics Co Ltd
Priority date: 1999-06-09
Filing date: 1999-06-09
Publication date: 2000-12-19
Anticipated expiration: 2019-06-09
Also published as: JP4080108B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ポリブチレンテレフタレート樹脂のブロー成
形品を、ガラスファイバー等で強化することなしに、カ
ットオフ成形法により、効率よく、しかも従来法では成
形し得なかったサイズの成形品をも成形できるようにす
ること。【解決手段】固有粘度１．４ｄｌ／ｇ以上のポリブチ
レンテレフタレート樹脂を溶融して、溶融パリソンを押
出し速度１５ｍｍ／秒以上及び押出し開始から金型を閉
じて該溶融パリソンを保持するまでの時間が１４秒以下
で、肉厚が６ｍｍ以上になるように押出成形し、得られ
た溶融パリソンをカットオフ成形法でブロー成形して、
ブロー成形品の高さが１３０ｍｍ以上及び最大直径が４
０ｍｍ以上であるポリブチレンテレフタレートブロー成
形品が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリブチレンテレ
フタレートブロー成形品及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）
樹脂は結晶性が高いので、ポリエチレンテレフタレート
のようにコールドパリソンを予め成形した上で、それを
加熱、軟化させてブロー成形することは困難である。ポ
リブチレンテレフタレート樹脂では、結晶を完全に溶
融、軟化させてブロー成形する必要があり、ホットパリ
ソン状態でブロー成形することが試みられている。しか
しながら成形時に、ポリブチレンテレフタレート樹脂の
結晶を完全に溶融しようとすると、樹脂温度の上昇にと
もなって、樹脂の溶融粘度が下がって溶融パリソンの形
状が保ちにくくなり、（１）小型の成形品しか成形でき
ない、且つ（２）汎用的なダイレクトブロー成形法に用
いられているカットオフ成形法を適用することができな
かった。すなわち、手作業で一本づつ、下吹込み成形法
でしか成形できず、量産化が困難であり、ポリブチレン
テレフタレート樹脂製の樹脂容器は未だ市場に展開され
ていないのが実状である。

【０００３】ポリブチレンテレフタレート樹脂のブロー
成形に関しては、特開昭４９−５７０６４号公報に、固
有粘度が１．０５ｄｌ／ｇ以上、好ましくは１．１〜
１．４ｄｌ／ｇのポリブチレンテレフタレート樹脂を使
用して、ポリブチレンテレフタレート樹脂の溶融物を融
点２２９．４℃と２５７℃の間の温度範囲に保持し、６
６℃以下の温度に保った金型を用いて押出ブロー成形法
により、成形品、特にエアゾールびんが得られることが
記載されている。しかしながら、実際には、この方法で
は直径が小さく、高さが低いびんを、手作業で少量生産
することは可能であっても、容量の大きなびんを効率よ
く、例えば一般に広く用いられているカットオフ成形法
により、成形することはできなかった。

【０００４】したがって、これまでは、容量の大きなび
んを効率よく生産するには、ポリブチレンテレフタレー
ト樹脂にガラスファイバー等を添加した強化系ポリブチ
レンテレフタレート樹脂を用いたり、ポリブチレンテレ
フタレート樹脂を架橋させて用いることが試みられて来
た。しかし、ガラスファイバーを添加した場合には、内
表面の荒れや食品用、飲料用に適さないという問題、架
橋させて用いる場合には衝撃特性の低下等の問題がある
ため、市場に広く展開されるに至っていない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ポリ
ブチレンテレフタレート樹脂のブロー成形品を、ガラス
ファイバー等で強化することなしに、カットオフ成形法
により、効率よく、しかも従来法では成形し得なかった
サイズの成形品をも成形できるようにすることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、特定の固
有粘度を有するポリブチレンテレフタレート樹脂を使用
して、特定の厚みの溶融パリソンとして、特定の成形条
件下で押出成形することにより、カットオフ成形法で大
型の容器が成形できることを見出し、本発明を完成する
に至った。

【０００７】すなわち本発明の第１は、固有粘度１．４
ｄｌ／ｇ以上のポリブチレンテレフタレート樹脂を溶融
して、溶融パリソンを押出し速度１５ｍｍ／秒以上及び
押出し開始から金型を閉じて該溶融パリソンを保持する
までの時間が１４秒以下で、肉厚が６ｍｍ以上になるよ
うに押出成形し、得られた溶融パリソンをカットオフ成
形法でブロー成形することを特徴とするポリブチレンテ
レフタレートブロー成形品の製造方法を提供する。本発
明の第２は、ブロー成形品の高さが１３０ｍｍ以上及び
最大直径が４０ｍｍ以上であることを特徴とする本発明
の第１に記載のポリブチレンテレフタレートブロー成形
品の製造方法を提供する。本発明の第３は、ポリブチレ
ンテレフタレート樹脂が強化用充填剤を実質的に含有し
ないことを特徴とする本発明の第１又は２に記載のポリ
ブチレンテレフタレートブロー成形品の製造方法を提供
する。本発明の第４は、本発明の第１〜３のいずれかに
記載のポリブチレンテレフタレートブロー成形品の製造
方法により製造されてなるポリブチレンテレフタレート
ブロー成形品を提供する。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明において使用するポリブチ
レンテレフタレート樹脂は、固有粘度（オルトクロロフ
ェノール中２５℃で測定した値である。）１．４ｄｌ／
ｇ以上、好ましくは１．４〜１．７ｄｌ／ｇのものであ
る。固有粘度が上記範囲より低すぎると、溶融パリソン
がドローダウンして良好な成形が行えず、固有粘度が上
記範囲より高すぎると、押出機への機械的負荷が大きく
なりすぎて安定した溶融、混練、押出しが困難になる。

【０００９】本発明において使用するポリブチレンテレ
フタレート樹脂は、例えば１，４−ブタンジオールとテ
レフタル酸またはその低級アルコールエステル誘導体と
を重縮合して得られるポリブチレンテレフタレート単一
重合体、又はポリブチレンテレフタレートを主成分とす
る共重合体である。ポリブチレンテレフタレート単一重
合体の融点は好ましくは２２４℃であり、ポリブチレン
テレフタレート共重合体の融点は好ましくは１５０〜２
３０℃であり、さらに好ましくは１７０〜２１０℃であ
る。

【００１０】ポリブチレンテレフタレート共重合体で
は、共重合する二官能以上の酸成分モノマーとしては、
上記テレフタル酸またはその低級アルコールエステル誘
導体以外の成分として、イソフタル酸、ナフタレンジカ
ルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、トリメリット酸、
コハク酸等の脂肪族または芳香族多塩基酸、又はそのエ
ステル形成可能な誘導体；ヒドロキシ安息香酸、ヒドロ
キシナフトエ酸等の芳香族ヒドロキシカルボン酸、又は
そのエステル形成可能な誘導体等が挙げられる。酸成分
モノマーと重縮合される二官能以上のポリヒドロキシ成
分モノマーとしては、上記１，４−ブタンジオール以外
の成分として、エチレングリコール、ジエチレングリコ
ール、プロピレングリコール、トリメチレングリコー
ル、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコー
ル、シクロヘキサンジメタノール、１，３−オクタンジ
オール等の低級アルキレングリコール；２，２−ビス
（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（ビスフェノール
Ａ）、４，４’−ジヒドロキシビフェニルなどの芳香族
ポリヒドロキシ化合物；ビスフェノールＡのエチレンオ
キサイド２モル付加体、ビスフェノールＡのプロピレン
オキサイド３モル付加体などの芳香族ポリヒドロキシ化
合物のアルキレンオキサイド付加体；グリセリン、ペン
タエリスリトール等のポリオール等が挙げられる。

【００１１】本発明では、上記の如き酸成分モノマー及
びポリヒドロキシ成分モノマーを重縮合して生成する種
類のポリブチレンテレフタレートはいずれも使用するこ
とができる。上記の各成分モノマーは単独で、又は２種
以上混合して使用することができるが、ポリブチレンテ
レフタレート本来の物性を要求する観点から、好ましく
はポリブチレンテレフタレート単一重合体が使用され
る。

【００１２】ポリブチレンテレフタレート単一重合体又
は共重合体の製造方法としては、特殊なものではなく一
般に知られている、(i)１，４−ブタンジオール、テレ
フタル酸及び必要に応じてコモノマー成分を直接重合さ
せる方法、(ii)これらをエステル交換させて重合させる
方法などにより重合させればよい。以後、区別の必要が
ある場合を除いて、ポリブチレンテレフタレート単一重
合体及び共重合体を単にポリブチレンテレフタレート樹
脂という。

【００１３】本発明で使用する押出成形機は、ポリブチ
レンテレフタレート樹脂を加熱、混練、溶融して、未溶
融樹脂の無い状態で、樹脂温度を融点〜融点＋１０℃、
好ましくは融点＋５℃の範囲に保ちながら、該溶融樹脂
をパイプ形成ダイに供給して溶融パリソンを連続的に押
し出せるものが適している。樹脂温度が上記範囲より高
すぎると、溶融樹脂がドローダウンしてパリソンの形状
が保たれなくなり、また上記範囲より低すぎると吹込に
よるブローアップが困難になる。

【００１４】本発明に使用できる押出機のスクリューの
形状は、一般的なフルフライトタイプが使用できるが、
ポリブチレンテレフタレート樹脂を本発明の特定の範囲
で押出す場合には、スクリュー回転を低速にして低剪断
条件で押出す必要からモーターへの負荷が過大になり、
モーターサイズを大きくする必要が生じて経済的ではな
い。したがって、均一にむらなく溶融、混練が行えるバ
リアフライトスクリューが好ましい。本発明において溶
融パリソンをダイから押し出すには、スクリューの吐出
圧力による方式が一般的であるが、勿論アキュームレー
タ方式によって溶融パリソンを押し出しても差し支えな
い。

【００１５】本発明において、ダイとしてはパイプ状に
溶融樹脂を押出せるものであり、単頭、双頭または多頭
いずれの方式のものも使用することができる。ダイの外
径と内径には特に制限はないが、外径と内径の差及び吐
出樹脂のダイスウェルによる厚肉化もしくは薄肉化の後
の溶融パリソンの肉厚が６ｍｍ以上、好ましくは１５ｍ
ｍ以下となるように設定されたダイが使用される。カッ
トオフ成形法において、溶融パリソンの肉厚が上記範囲
より薄すぎたり、厚すぎると、下記に述べるように熱線
カッター等により溶融パリソンを切断してブロー成形用
吹き込み口を形成するときに切断部が変形してしまい、
吹き込み用ノズルがパリソン切断面に押し当てられた際
のシールが不完全になって、正常な吹き込み（ブローア
ップ）が出来なくなったり、吹き込み用ノズルに装着さ
れたカットリングによりバリ部を切断して容器口部分を
形成することが出来なくなる。

【００１６】連続的に押し出された溶融パリソンは、成
形用の開いた割金型に供給され、割金型を閉じて溶融パ
リソンを首部でクランプ（保持）するとともに、底面は
溶融パリソンをピンチオフ（溶融切断）することで、容
器底部となるパリソン底部が形成される。この段階で
は、溶融パリソンはダイ吐出口とつながっており、割金
型上部にて溶融パリソンを熱線カッター等により切断し
て吹き込み用の口が形成される。割金型の温度は、３０
〜１００℃、さらには６０℃以上に保つことが好まし
い。金型温度が上記範囲より高すぎると樹脂の固化に時
間がかかって、成形サイクルが長くなり非効率であると
ともに、次ショットの溶融パリソンがドローダウンして
しまう。金型温度が低すぎるとポリブチレンテレフタレ
ート樹脂が充分に結晶化しないため、アニール処理など
の付加作業を必要とする場合がある。

【００１７】溶融樹脂が、ダイ吐出口から押出され始め
てから割金型を閉じて溶融パリソンをクランプするまで
の時間は１３秒以下、好ましくは１０秒以下に保つ。押
出され始めてからクランプするまでの時間が上記範囲よ
り長すぎるとドローダウンにより溶融パリソン形状が保
たれなくなり、正常なカットオフやブローアップが行え
ない。

【００１８】溶融樹脂をダイから押出して溶融パリソン
を形成する際の押出速度は、要求される溶融パリソン寸
法にもよるが、１５〜５０ｍｍ／秒、好ましくは１５〜
３０ｍｍ／秒である。押出速度が上記範囲より遅すぎる
と、押出し中にドローダウンが進行し溶融パリソン形状
が保たれない。押出速度が速すぎると溶融パリソン表面
が荒れるシャークスキン現象や溶融パリソンが波打つド
ローレゾナンス現象、更には溶融パリソンがふらつくメ
ルトフラクチャー現象が発生する。

【００１９】上記のようにして溶融パリソンをクランプ
した割金型は、この後、水平回転円盤式、垂直回転円盤
式、スライド式等の方式により、ダイ下から吹き込み用
ノズル下に移動して、吹き込み用ノズルが溶融パリソン
の吹き込み用の口に押し当てられ、圧縮空気等のガスが
吹き込まれて溶融パリソンがブローアップされた後、吹
き込み用ノズルが離れてガス圧力が開放され、割金型が
開いて成形品が取り出されることにより、１サイクルが
終了する。なお、溶融パリソンは割金型にてクランプし
た際に、カットオフ性並びにクランプ性を高める等の意
味合いから、少し膨らませてもよい（プリブロー）。

【００２０】最終成形品は、ガスバリアー性や保香性が
要求される飲料、食料、薬品等の容器や、高温での剛性
や衝撃性が要求される液化ガスや圧縮ガスの入るエアゾ
ール容器等に好適に用いられる。

【００２１】本発明によれば、ガラス繊維等の強化用充
填材を添加しなくてもパリソンを経てポリブチレンテレ
フタレート樹脂容器のブロー成形が、これまで適用でき
なかったカットオフ成形により可能となり、しかも従来
成形できなかった最大高さ１３０ｍｍ以上、最大直径４
０ｍｍ以上の成形品も得ることが出来る。

【００２２】しかしながら、本発明の効果を阻害しない
範囲で目的に応じてポリブチレンテレフタレート樹脂に
各種充填材を配合することができる。さらに、ポリブチ
レンテレフタレート樹脂には本発明の効果を阻害しない
範囲で酸化防止剤や紫外線吸収剤等の各種安定剤、帯電
防止剤、難燃剤や難燃助剤、染料や顔料等の着色剤、可
塑剤、結晶化促進剤や結晶核剤、離型剤、ポリエステル
エラストマー等の樹脂成分等を配合することが出来る。

【００２３】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【００２４】[実施例１]カルボキシル末端基含有量が１
２ミリ当量／ｋｇのＰＢＴ（Ticona社製、Celanex^TM２
００１）を、窒素雰囲気下で４２時間、固相重合するこ
とにより、固有粘度１．４２ｄｌ／ｇ、融点２２４℃の
ＰＢＴペレットを得た。得られたペレットを、（株）プ
ラコー社製小型ブロー成形機（モーター定格２２ｋｗ、
バリアフライトスクリューφ４５ｍｍ）を使用して、外
径１８．０ｍｍ、内径５．０ｍｍの寸法のダイ出口よ
り、押出速度１５ｍｍ／秒の速さで押し出した。シリン
ダ温度は樹脂供給部より押出しダイに向って、２３０−
２４０−２３５℃、ダイ部２２０℃とした。成形方法は
ダイレクトブロー容器成形の量産方式として最も頻繁に
用いられているカットオフ方式により行った。該成形品
を成形するための溶融パリソン押出し開始から割金型が
閉じるるまでの時間は１４秒であった。なお、金型から
得られるブロー成形品は図１に示す形状の容器（実施例
１、比較例１〜３に共通。）であり、Ｈ＝１８６ｍｍ、
Ｈ1＝９３ｍｍ、Ｈ2＝６８ｍｍ、Ｄ1＝６０ｍｍ、Ｄ2＝
２５ｍｍである。この結果、連続成形（成形サイクル１
５秒）により良好なサンプルが得られた。得られた容器
は、重量４６．９ｇ、口部肉厚２．３ｍｍ、中央胴部肉
厚０．８〜１．０ｍｍ、底コーナー部肉厚０．４〜０．
５ｍｍであった。

【００２５】[比較例１]実施例１で用いたカルボキシ基
含有量が１２ミリ当量／ｋｇのＰＢＴを、窒素雰囲気下
で１９時間、固相重合することにより、固有粘度１．３
１ｄｌ／ｇのＰＢＴペレットを得た。得られたＰＢＴペ
レットを使用して、実施例１と同じ条件でブロー成形を
試みた。しかし、樹脂粘度が低いため、実施例１と同条
件では、金型内にて成形品冷却中に、次ショット用に押
し出されてくる溶融パリソンはドローダウンしてしま
い、パリソンは形状を保てず、容器口部が薄肉になり、
カットオフの際にもパリソンの剛性不足により切断不良
が生じた。

【００２６】[比較例２]実施例１と同じ固有粘度１．４
２ｄｌ／ｇ、融点２２４℃のＰＢＴペレットを使用し
て、外径２０．０ｍｍ、内径１０．０ｍｍの寸法（ブロ
ー成形後の製品厚みが実施例１と同じになるよう設定し
た。）のダイ出口より、実施例１と同じ押出速度で１５
ｍｍ／秒で押し出し、ブロー成形を試みた。しかし、パ
リソンの肉厚が薄いため、カットオフの際、剛性が不足
して切断不良となった。従って、カットオフ後に吹き込
み用ノズルがパリソン切断面に押し当てられた際のシー
ルが不完全になり、正常な吹き込み（ブローアップ）が
出来ず、且つ吹き込み用ノズルに装着されたカットリン
グによるバリ部分の切断も完全ではなく、容器口部分を
正常の形状に形成出来なかった。

【００２７】[比較例３]実施例１と同じ固有粘度１．４
２ｄｌ／ｇ、融点２２４℃のＰＢＴペレットを使用し
て、実施例１と同じスクリュー、ダイを使用して、押出
速度１４ｍｍ／秒でパリソンを押出し、ブロー成形を試
みた。溶融パリソンがブロー成形可能な長さまで押出さ
れた後、直ちに金型を閉じたが、溶融パリソン押出し開
始より割金型を閉じるまでの時間は１５秒であった。し
かし、パリソン押出し速度が遅いため、所定の長さにな
るまでに時間が掛かり、その間にパリソンが自重でドロ
ーダウンしてしまい、口部が薄肉になり、カットオフの
際、剛性が不足して切断不良となった。従って、カット
オフ後に吹き込み用ノズルがパリソン切断面に押し当て
られた際のシールが不完全になり、正常な吹き込みが出
来ず、且つ吹き込み用ノズルに装着されたカットリング
によるバリ部分の切断も完全ではなく、容器口部分を正
常の形状に形成出来なかった。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、ポリブチレンテレフタ
レート樹脂のブロー成形品を、ガラスファイバー等で強
化することなしに、カットオフ成形法により、効率よ
く、しかも従来法では成形し得なかったサイズの成形品
も成形できるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１でブロー成形して得られた容器の形状
を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｂ２９Ｌ 22:00 Ｆターム(参考） 4F071 AA45 AH05 BB06 BB09 4F208 AA24C AG07 AR08 AR11 AR12 AR17 LA01 LA05 LB01 LG01 LG22 LJ09 4J002 CF051 GG01 4J029 AB07 AC01 AC02 AD01 AE01 BA02 BA03 BA04 BA05 BA08 BA10 BB10A BD06A BF09 BF26 CA02 CA04 CA06 CB05A CB06A CC05A EB05A EC05A FC36

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固有粘度１．４ｄｌ／ｇ以上のポリブチ
レンテレフタレート樹脂を溶融して、溶融パリソンを押
出し速度１５ｍｍ／秒以上及び押出し開始から金型を閉
じて該溶融パリソンを保持するまでの時間が１４秒以下
で、肉厚が６ｍｍ以上になるように押出成形し、得られ
た溶融パリソンをカットオフ成形法でブロー成形するこ
とを特徴とするポリブチレンテレフタレートブロー成形
品の製造方法。
【請求項２】ブロー成形品の高さが１３０ｍｍ以上及
び最大直径が４０ｍｍ以上であることを特徴とする請求
項１に記載のポリブチレンテレフタレートブロー成形品
の製造方法。
【請求項３】ポリブチレンテレフタレート樹脂が強化
用充填剤を実質的に含有しないことを特徴とする請求項
１又は２に記載のポリブチレンテレフタレートブロー成
形品の製造方法。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載のポリブ
チレンテレフタレートブロー成形品の製造方法により製
造されてなるポリブチレンテレフタレートブロー成形
品。