JP2021160722A - ポリエステル製容器 - Google Patents

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Abstract

【課題】胴部は柔軟性、透明性、ガスバリア性に優れ、密栓後保管中の内圧上昇に対して変形することがなく密封状態を保持することが可能であり、容器を粉砕し粉砕品を再度溶融成形した場合の成形品透明性に影響を及ぼさない、すなわちリサイクルに適した容器を提供する。【解決手段】曲げ弾性率の異なる2種のポリエステル樹脂からなり、口部から底部に至る全体が複層の容器であって、曲げ弾性率の高いポリエステル樹脂はポリエチレンテレフタレート樹脂であり、曲げ弾性率の低いポリエステル樹脂はダイマー酸及び/又はポリアルキレングリコールをその構成成分として含むポリエチレンテレフタレート樹脂であることを特徴とする容器。【選択図】図1

Description

本発明は、ポリエステル製容器に関する。詳しくは、透明性と柔軟性に優れ、内容物視認性と排出しやすさを有し、使用後の容器を粉砕した粉砕品を再度溶融成形した場合も透明性を損なわない成形品が得られるポリエステル製容器に関する。
ポリエステル製容器、例えばポリエチレンテレフタレート製容器は、ペットボトルに代表される様に、透明性、機械的強度、化学的安定性、ガスバリア性、保香性、衛生性等に優れ、また容器などの成形品を回収し粉砕洗浄した後、再度溶融成形し再製品化することが可能であるため、環境面でも優れたリサイクル可能な包装容器等として広く用いられている。近年、容器の意匠性向上や廃棄しやすくするための減容化、更には内容物排出に伴い減容変形し外気流入を防ぐことで内容物劣化を抑制するためなどの目的で、容器の薄肉化や柔軟素材の使用、或いは多層構造を有する容器等が提案されている。
特許文献1には、内側に柔軟な樹脂による層を有し外側に剛性を有する樹脂による層を有する多層容器が提案されている。特許文献2にはポリエチレンテレフタレートのみによる二重容器で内側容器を薄肉化することで柔軟性を付与した容器が提案されている。しかしながら、これら従前知られた技術を用い軟質の容器を作製した場合、薄肉化では柔軟性は得られるが容器のガスバリア性が不足し、柔軟素材の使用では容器の耐熱性が不足し、異なる樹脂を用いた多層構造では容器を粉砕し再度溶融成形した際の成形品の透明性が悪化するといった問題が生じていた。
特開平6−39906号公報 特開2018−150068号公報
本発明は上記問題点を解決するためになされたものである。すなわち、本発明は、胴部は柔軟性、透明性、ガスバリア性に優れ、密栓後保管中の内圧上昇に対して変形することがなく密封状態を保持することが可能であり、容器を粉砕し粉砕品を再度溶融成形した場合の成形品透明性に影響を及ぼさない、すなわちリサイクルに適した容器を提供することを目的とする。
本発明者は上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、口部から底部までの容器全体を曲げ弾性率の異なる2種のポリエステル樹脂による複層の構造を有し、曲げ弾性率の高いポリエステル樹脂としてはポリエチレンテレフタレート樹脂を用い、曲げ弾性率の低いポリエステル樹脂としてはダイマー酸及び/又はポリアルキレングリコールを構成成分として用いたポリエチレンテレフタレート樹脂を用いることで、柔軟性、透明性、ガスバリア性が良好で、密栓後保管中の内圧上昇に対して変形することがなく密封状態を保持する耐熱性を有し、容器を粉砕し粉砕品を再度溶融成形した場合の成形品透明性に影響を及ぼさない容器が得られることを見出し、子の知見に基づき本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は以下を要旨とする。
[1] 曲げ弾性率の異なる2種のポリエステル樹脂からなり、口部から底部に至る全体が複層の容器であって、曲げ弾性率の高いポリエステル樹脂はポリエチレンテレフタレート樹脂であり、曲げ弾性率の低いポリエステル樹脂はダイマー酸及び/又はポリアルキレングリコールをその構成成分として含むポリエチレンテレフタレート樹脂であることを特徴とする容器。
[2] 曲げ弾性率の低いポリエステル樹脂の曲げ弾性率が1800MPa以下であることを特徴とする[1]に記載の容器。
[3] 外側及び内側の胴部が延伸されたポリエステル樹脂であることを特徴とする[1]又は[2]に記載の容器。
[4] 容器全体を粉砕した粉砕品を用い成形した厚さ2mm板のヘーズと、外側の容器だけを粉砕した粉砕品を用い成形した厚さ2mm板のヘーズと、内側の容器だけを粉砕した粉砕品を用い成形した厚さ2mm板のヘーズが全て10%以下であることを特徴とする[1]〜[3]のいずれかに記載の容器。
[5] ポリエステル樹脂のダイマー酸含有量が0.0〜20.0重量%以下、ポリアルキレングリコール含有量が0.0〜30.0重量%以下であり、ダイマー酸含有量とポリアルキレングリコール含有量との合計が3.0〜30.0重量%であることを特徴とする[1]〜[4]のいずれかに記載の容器。
[6] ポリアルキレングリコールがポリエチレングリコールであることを特徴とする[1]〜[5]のいずれかに記載の容器。
[7] ポリエチレングリコールの分子量が200〜4000であることを特徴とする[1]〜[6]のいずれかに記載の容器。
[8] [1]〜[7]のいずれかに記載のポリエステル製容器の製造方法であって、曲げ弾性率の高いポリエステル樹脂よりなるプリフォームと、曲げ弾性率の低いポリエステル樹脂よりなるプリフォームとを成形する工程と、これらのプリフォームを組み合わせた複合プリフォームを延伸ブロー成形する工程とを有する、ポリエステル製容器の製造方法。
[9] [1]〜[7]のいずれかに記載のポリエステル製容器の製造方法であって、
曲げ弾性率の高いポリエステル樹脂と曲げ弾性率の低いポリエステル樹脂とを多層の筒状に押し出す工程と、押し出された筒状樹脂を容器形状の金型にて底部形成のための下端挟み込みと上端口部から気体を流入させブロー成形する工程とを有するポリエステル製容器の製造方法。
本発明によれば、胴部は柔軟性、透明性、ガスバリア性に優れ、密栓後保管中の内圧上昇に対して変形することがなく密封状態を保持する耐熱性を有し、容器を粉砕し粉砕品を再度溶融成形した場合の成形品透明性に影響を及ぼさない容器を提供することができる。
実施の形態に係るポリエステル製容器の側面図である。 実施の形態に用いられるプリフォームの側面図である。 試験片(2mm厚成形板)の正面図と側面図である。
以下に本発明を実施するための形態を詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の代表例であり、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。なお、本明細書及び特許請求の範囲において、上下は、口部が胴部の上側に位置するように容器を縦置きした状態における上下を表わす。また、添付図面の各断面図において切断面にハッチ又はドットを付してある。
本発明の容器は、曲げ弾性率の異なる2種のポリエステル樹脂からなり、口部から底部に至る全体が複層の容器であって、曲げ弾性率の高いポリエステル樹脂はポリエチレンテレフタレート樹脂であり、曲げ弾性率の低いポリエステル樹脂はダイマー酸及び/又はポリアルキレングリコールをその構成成分として含むポリエチレンテレフタレート樹脂である。
<曲げ弾性率の高いポリエステル樹脂>
本発明で用いる曲げ弾性率の高いポリエステル樹脂は、ポリエチレンテレフタレート樹脂であり、テレフタル酸単位を70重量%以上、エチレングリコール単位を18重量%以上含有するポリエチレンテレフタレート樹脂が好ましい。
テレフタル酸単位は71重量%以上がより好ましく、72重量%以上が更に好ましい。エチレングリコール単位は19重量%以上がより好ましく、20重量%以上が特に好ましい。テレフタル酸単位とエチレングリコール単位が前記範囲内であることで、容器に剛性が高く耐熱性の高い層を形成することができる。前記範囲外である場合、剛性や耐熱性が低下する傾向がある。
曲げ弾性率の高いポリエステル樹脂としては、ジカルボン酸成分として主成分がテレフタル酸であり、ジオール成分として主成分がエチレングリコールであるポリエチレンテレフタレート樹脂が必須である。ポリエチレンテレフタレート樹脂は、ペットボトルで使用されており、使用済みペットボトルの回収と再利用システムが確立されているため、環境負荷が少ない。
曲げ弾性率の高いポリエステル樹脂は、曲げ弾性率や使用済みペットボトルの回収再利用システムに影響を及ぼさない範囲で他のジカルボン酸成分例えばイソフタル酸等やジオール成分例えば1,4−シクロヘキサンジメタノールや1,4−ブタンジオール等他の成分を追加できる。
内容物を充填し密栓した後の保管環境下において容器内圧が上昇した場合であっても、曲げ弾性率の高いポリエチレンテレフタレート樹脂による層が内層又は外層に存在することにより、容器の変形が抑制される。例えば、内容物充填後密栓状態とされた本発明の容器が、曲げ弾性率の低いポリエステル樹脂のガラス転移温度をこえた環境に置かれることにより、容器内圧が上昇しても、口部や胴部や底部の膨らみが、曲げ弾性率の高いポリエチレンテレフタレート樹脂層により抑制される。
曲げ弾性率の高いポリエステル樹脂の曲げ弾性率は1900MPa以上であることが好ましく、1950MPa以上であることがより好ましく、2000MPa以上であることが更に好ましく、また4000MPa以下、特に3000MPa以下であることが好ましい。曲げ弾性率が1900MPa以上であると、容器の変形が十分に防止される。
曲げ弾性率の高いポリエステル樹脂層の配置は、本容器の用途に応じて選ばれる。
内容物を全て使い切るまで自立することを求められる食品調味料容器などは、内容物が空気中の酸素に触れ劣化することを防ぐため、内層は内容物減少に従い減容変形し、内層と外層の間に外気を流入させ、外層は自立のため初期形状を維持することを求められる。このように内容物を全て使い切るまで自立することを求められる容器などでは、外層に曲げ弾性率の高いポリエステル樹脂層を配することが好ましい。
自立することは不要で短時間に内容物を使い切るようなゼリー状飲料容器などでは、内層に曲げ弾性率の高いポリエステル樹脂を配することが好ましい。このような容器は、内容物を使い切って減容した形状のまま廃棄することができる。
<曲げ弾性率の低いポリエステル樹脂>
曲げ弾性率の低いポリエステル樹脂は、テレフタル酸単位を50重量%以上、エチレングリコール単位を5重量%以上含有したダイマー酸及び/又はポリアルキレングリコールを含むポリエステル樹脂であることが好ましい。
テレフタル酸単位の含有率は51重量%以上がより好ましく52重量%以上が更に好ましい。エチレングリコール単位の含有率は6重量%以上がより好ましく7重量%以上が特に好ましい。
曲げ弾性率の低いポリエステル樹脂としては、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸とイソフタル酸とダイマー酸を有し、ジオール成分としてエチレングリコールとジエチレングリコールを有したポリエステル樹脂、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸とイソフタル酸を有し、ジオール成分としてエチレングリコールとジエチレングリコールとポリアルキレングリコールを有したポリエステル樹脂、又は、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸とイソフタル酸とダイマー酸を有し、ジオール成分としてエチレングリコールとジエチレングリコールとポリアルキレングリコールを有したポリエステル樹脂などが好ましい。
曲げ弾性率の低いポリエステル樹脂の曲げ弾性率は1800MPa以下であることが好ましく、1700MPa以下であることがより好ましく、1600MPa以下であることが更に好ましく、また100MPa以上特に200MPa以上であることが好ましい。曲げ弾性率が1800MPa以下であると、十分な軟らかさが得られ、十分な体積減容や減容変形を有することができる。
ポリエステル樹脂がダイマー酸及び/又はポリアルキレングリコールを含むことにより、柔軟性が付与される。ダイマー酸の含有量は、好ましくは0.0〜20.0重量%の範囲から選ばれる。
ダイマー酸共重合ポリエステル樹脂を主成分とする場合は、ダイマー酸の含有量は1.0〜20.0重量%であることが好ましく、2.0〜19.0重量%の範囲であることがより好ましく、3.0〜18.0重量%の範囲であることが更に好ましい。ポリアルキレングリコールの含有量は、好ましくは0.0〜30.0重量%の範囲から選ばれる。
ポリアルキレングリコール共重合ポリエステルを主成分とする場合、ポリアルキレングリコールの含有量は、1.0〜30.0重量%であることが好ましく、2.0〜27.0重量%の範囲であることがより好ましく、3.0〜24.0重量%の範囲であることが更に好ましい。
いずれの場合も、ダイマー酸含有量とポリアルキレングリコール含有量の合計量は、3.0〜30.0重量%の範囲であることが好ましく、4.0〜29.0重量%の範囲であることがより好ましく、5.0〜28.0重量%の範囲であることが更に好ましい。
テレフタル酸単位とエチレングリコール単位が上記範囲より多く、ダイマー酸またはポリアルキレングリコール及びその合計量が上記範囲に満たない場合、曲げ弾性率が高くなる傾向があり、減容変形させるための柔軟性が不十分となることがある。また、テレフタル酸単位とエチレングリコール単位が上記範囲より少なく、ダイマー酸またはポリアルキレングリコール及びその合計量が上記範囲より大きい場合、十分な柔軟性を有するが結晶化しやすい樹脂となる傾向がある。その結果、容器の透明性が劣る可能性や、容器を再利用するために容器粉砕品を再度溶融成形した場合の成形品が白濁し再利用不能となる可能性がある。
容器の透明性や容器粉砕品の再度溶融成形品の透明性の点でポリアルキレングリコールとしてポリエチレングリコールが好ましい。
ポリエチレングリコールの重量平均分子量は、200〜4000が好ましく、400〜3000がより好ましく、800〜2000が更に好ましい。重量平均分子量が上記範囲より小さい場合、含有するポリエチレングリコールのモル数が多くなるため、樹脂の融点が低くなり耐熱性が不十分な樹脂となることがある。分子量が上記より大きい場合、樹脂が白濁する傾向があり、透明な樹脂及び成形品を得ることができなくなる可能性がある。
ジカルボン酸成分やジオール成分の一部または全部を変更もしくは追加することにより、融点や結晶性やガラス転移温度といった物理的性質や強度や耐熱性といった機械的性質、耐薬品性などの化学的性質を変更することが可能となる。
本発明で用いるポリエステル樹脂を得る方法としては、特に限定されるものではないが、所定量のジカルボン酸成分とジオール成分とのエステル化又はエステル交換反応、重縮合反応により所望の成分を含むポリエステルとして製造する方法や、本発明の容器に好適なポリエステルの成分の一部を含むポリエステルを複数種用いこれらを溶融混練して所望のポリエステルを得る方法がある。必要に応じて得られたポリエステルを更に固相重縮合反応する工程を経て分子量を高くしたポリエステルを製造することができる。
未延伸の胴部を有した容器でも、透明で柔軟な容器を製造することは可能であるが、十分な減容変形するための薄肉化や落下強度確保のため、延伸成形された胴部を有することが好ましい。
本発明のポリエステル製容器において、容器全体を粉砕した粉砕品を用い射出成形した2mm厚成形板のヘーズと、外側の容器だけを粉砕した粉砕品を用い射出成形した2mm厚成形板のヘーズと、内側の容器だけを粉砕した粉砕品を用い射出成形した2mm厚成形板のヘーズとが、すべて5%以下であることが好ましい。
現状のペットボトルリサイクルシステムは、ペットボトルの原材料であるポリエチレンテレフタレートを再利用するシステムであるため、ポリエチレンテレフタレートとの混合使用で成形品の透明性に影響を及ぼす樹脂・容器はリサイクル不可である。曲げ弾性率の高いポリエステル樹脂としてポリエチレンテレフタレートを用い、容器全体を粉砕した粉砕品を用いた射出成形板が低いヘーズで透明であるため、ペットボトルのリサイクルシステムに影響を及ぼさないペットボトルとしてリサイクル使用が可能となり、環境への影響が少ないリサイクル可能な容器として取り扱うことができる。逆に、容器全体の粉砕品を用いた射出成形板が高いヘーズである場合、ペットボトルのリサイクルシステムに影響を及ぼす可能性があるためペットボトルとしてリサイクル使用できない。そのため、その他のプラスチックとして廃棄されることなり環境への影響が大きいため容器の使用用途が限られる可能性がある。
本発明のポリエステル製容器のIVは、外側容器および内側容器共に0.50dL/g〜1.20dL/gであることが好ましく、0.55〜1.10dL/gの範囲であることがより好ましく、0.60〜1.00dL/gの範囲であることがさらに好ましい。容器のIVが上記範囲より低い場合、密封容器内圧上昇による膨張変形を抑えることができず胴部が膨らんでしまい、内容物の入り味低下や胴径増加により取扱不能になる可能性や落下強度が低い可能性がある。逆にIVが高い場合、膨張変形を抑えるためや落下強度向上には適しているが、樹脂の粘度が高くなり射出成形や延伸ブロー成形が困難になる傾向がある。
<容器の成形方法>
本発明の容器を成形する方法としては、特に限定されないが、例えば、以下の方法(a)〜(d)が挙げられる。
(a) 内層用と外層用の2種のプリフォームを個別に成形し、2種のプリフォームを組み合わせた後、延伸ブロー成形する方法
(b) 射出成形した内層用プリフォームに外層用樹脂を射出成形し得られたプリフォームを延伸ブローする方法
(c) 2種のポリエステル樹脂を溶融状態で積層し成形した複層構造のプリフォームを延伸ブロー成形する方法
(d) 2種のポリエステル樹脂を溶融状態で積層し筒状に押し出した複層構造の筒状樹脂を容器形状の金型にて底部形成のための下端挟み込みと上端口部から気体を流入させブロー成形する押し出しブロー成型法
これらのブロー成形方法の中で、射出成形により得られたプリフォームを延伸ブロー成形する方法が生産性や成形品の寸法精度の点において好適である。
一方、プリフォーム金型が不要な押し出しブロー成型法は、設備投資が少なく少量多品種生産の点において好適である。
容器口部天面は、キャップの内面と接し内容物や外気の漏れを封じることが重要であり、口部天面は内層の樹脂によりおおわれている構造が好ましい。口部天面に内層と外層の境界が存在すると、キャップ内面と口部天面との密着が不十分になり内容物や外気の漏れを生じる可能性がある。
内層は内容物減少に従い減容変形し外気の流入を抑え、内層と外層の間には外気を流入させ、外層は自立のため初期形状を維持することを求められる容器では、内層と外層が容易に分離し個別に変形することが求められる。そのため、このような容器を上記(a)の方法(内層用と外層用の2種のプリフォームを個別に成形し、2種のプリフォームを組み合わせた後、延伸ブロー成形する方法)で成形する場合、曲げ弾性率の低いポリエステル樹脂によるプリフォームと、曲げ弾性率の高いポリエチレンテレフタレート樹脂によるプリフォームとを個別に成形し、曲げ弾性率の低いポリエステル樹脂によるプリフォームを内側に配し、曲げ弾性率の高いポリエチレンテレフタレート樹脂によるプリフォームを外側に配した組み合わせプリフォームを延伸ブロー成形することが好適である。この場合、容器の口部構造として、内層と外層の間に外気を流入させる空気の流通溝等が設けられ、キャップには内容物側への外気流入を防ぐ弁構造と内層と外層の間に外気を流入させる空気孔等が設けられる。
自立することは不要で短時間に内容物を使い切るようなゼリー状飲料容器等の場合、内層と外層とを分離する必要は無い。そのため、曲げ弾性率の低いポリエステル樹脂を外側に配置した容器にあっては、内容物を押し出すための容器外側からの力による変形に対し、外層の方が変形しやすくなる。また、内容物を押し出す外力がなくなったのちも、内層と外層の変形度合いが等しくなるので、内外層の剥離が生じにくくなり、不快な剥離音が抑制される。
曲げ弾性率の高い樹脂層を外側に有する容器を成形する方法としては、
(A) 曲げ弾性率の高いポリエチレンテレフタレート樹脂製プリフォームを外側に配し、曲げ弾性率の低いポリエステル樹脂製プリフォームを内側に配した組み合わせプリフォームを延伸ブロー成形する方法(以下、「プリフォーム組み合わせ型延伸ブロー成形方法」ということがある。)
(B) 曲げ弾性率の高いポリエチレンテレフタレート樹脂を外側に配し曲げ弾性率の低いポリエステル樹脂を内側に配する様に2種のポリエステル樹脂を溶融状態で積層し成形した2層構造のプリフォームを延伸ブロー成形により容器を成形する方法(以下、「プリフォーム溶融積層型延伸ブロー成形法」ということがある。)
(C) 曲げ弾性率の高いポリエチレンテレフタレート樹脂を外側に配し曲げ弾性率の低いポリエステル樹脂を内側に配する様に2種のポリエステル樹脂を溶融状態で積層し筒状に押し出した複層構造の筒状樹脂を容器形状の金型にて底部形成のための下端挟み込みと上端口部から気体を流入させブロー成形する押し出しブロー成形法(ダイレクトブロー成形法)
などが挙げられる。
[容器の延伸ブロー成形法(A),(B)の説明]
プリフォームを用いて容器を延伸ブロー成形する上記(A),(B)の延伸ブロー成形法の一例として、プリフォーム胴部を延伸可能な温度(ガラス転移温度+10℃〜50℃)に調整した後、容器形状のブロー金型内にてロッドでプリフォーム長さ方向に延伸しながら高圧エアーを吹き込み径方向にも膨らませ容器形状に成形するといった公知の延伸ブロー成形が挙げられる。
プリフォーム組み合わせ型延伸ブロー成形に用いるプリフォームとしては、前述の外層用プリフォームと内層用プリフォームを組み合わせたプリフォームが挙げられる。プリフォーム溶融積層型延伸ブロー成形では、溶融状態での積層による2種2層構造のプリフォーム、溶融状態での積層による2種3層構造のプリフォーム等が用いられる。
組み合わせ型のプリフォームにおける外層用プリフォームの内径と内層用プリフォームの外径は、プリフォーム同士が接する全体において0.5mm以下の隙間ができるように設定されることが好ましい。
この隙間を通って、隙間内の空気が排出されるので、内層用プリフォームを抵抗なく外層用プリフォームに挿入することができる。
また、外層用プリフォーム口部の内面や内層用プリフォーム口部の外面に空気の通り道となる溝や突起を設けることで、空気の排出がより容易になる。この通り道は、延伸ブロー成型後の容器において内層と外層の間に外気を流入させる通り道ともなるため、内側容器のみ減容変形させる容器においては重要な構造となる。
プリフォーム同士の内径外径差が0.5mmより大きい場合は、プリフォームを組み合わせた場合にプリフォーム同士の中心がずれるため、延伸ブロー成形時に偏心や口部からの漏れが生じるなど不具合が発生する。
内層用プリフォームの外側長さは、外層用プリフォームの内側深さより短いことが必要である。外側プリフォームの長さと外径と肉厚は、延伸ブロー成形後の容器形状に応じて決定される。内側用プリフォームの長さと外径と肉厚は、内側容器の仕様により決定される。内側容器を薄肉化する場合など、延伸倍率を高くする場合は、内層用プリフォームの長さを短く設計する。
プリフォームの温度を調整する方法としては、金型から取り出した直後のプリフォーム余熱を用いそのまま或いは温調し延伸ブロー成形する方法(1ステージ法、又はホットパリソン法と称される)や、プリフォームを一旦室温まで冷却し、後に再度プリフォーム胴部を温調し延伸ブロー成形する方法(2ステージ法又はコールドパリソン法と称される)などが挙げられる。
1ステージ法においては、プリフォーム金型を口部・胴部・底部などに分割し、口部金型はプリフォーム口部が十分に冷却されるよう冷却し、胴部と底部の金型はプリフォーム胴部と底部が延伸ブローに適した温度になるよう調整される。
2ステージ法においては、室温まで冷却されたプリフォームを外部から加熱し胴部が延伸ブローに適した温度になるよう調整する。加熱方法として赤外線加熱、レーザー加熱、誘導加熱、熱風加熱などがある。特に限定されるものではないが、加熱効率や温度分布制御などの点から近赤外線加熱が好ましい。加熱炉は、プリフォーム高さ方向に温度調整できるよう複数の加熱源(例えば石英近赤外線管ヒーター)が並べられたものが好ましい。
加熱中、周方向の温度ムラを抑えるために、プリフォームを周方向に自転させ加熱する。口部からサポートリング下面は加熱させないため、遮熱板などで加熱源からの熱を遮蔽できる構造が好ましく、口部からサポートリング下面を冷却できる構造がさらに好ましい。胴部の高さ方向温度分布を延伸ブローに適した温度に調整することで、延伸ブローされた容器の高さ方向肉厚分布調整する。
延伸ブローされた胴部は、分子鎖を配向させたため、応力が残留している。延伸されただけの状態では、ガラス転移温度以上の環境下で応力緩和するための寸法変化(収縮)が発生する。ポリエチレンテレフタレートなどの曲げ弾性率が高いポリエステルのガラス転移温度は、日常の使用や保管における環境温度である40℃前後より高い温度であるため、応力緩和するための寸法変化は生じない。しかし、曲げ弾性率が低いポリエステルでは、柔軟性を付与した結果、ガラス転移温度が日常の使用や保管環境温度並みかそれより低い温度となることが多く、寸法変化する可能性がある。それ故、延伸された胴部が日常の使用や保管環境温度で寸法変化しないように耐熱性を付与する必要がある。
延伸された胴部に耐熱性を付与する方法の一態様では、1組のブロー金型により賦形と耐熱性付与を行う。この方法では、ボトルを延伸ブローする際に用いるブロー金型の温度をプリフォーム胴部のガラス転移温度から融点より低い温度に加熱しておき、そのブロー金型内で延伸ブロー成形を行う。延伸ブロー成形中に、加熱されたブロー金型に延伸された胴部が接することにより胴部が加熱されることで、延伸された胴部に発生した応力を緩和させる。この間、高圧のブローエアーをかけた状態で保持されることにより、収縮による寸法変化を抑えたまま応力緩和と結晶化の促進がなされる。この応力緩和と結晶化の促進に要する時間は1から数十秒間であり、その後容器の冷却とブローエアーの排出を行い金型から容器を取り出す。
容器の冷却方法としては、
(i) 加熱されていたブロー金型の温度を室温かそれ以下に冷却し延伸された容器の温度が寸法変化(収縮)しない温度まで冷却したのちブローエアーを排出し容器を取り出す方法(外部冷却)
(ii) ブローエアーの圧力で高温のブロー金型容器を接触させる応力緩和時間が経過した後、容器内のブローエアーを急激に排出し、容器内空気の断熱膨張による急激な温度低下を利用して容器胴部を内部から急速に冷却し、併せて容器内部の空気を排出可能な状態にしたまま高圧エアーを吹き込み、空気を急速に循環させて空冷し、容器の温度が寸法変化(収縮)しない温度まで冷却された後速やかに高圧エアー吹き込み停止と容器取り出しを行う方法(内部冷却)
等がある。
延伸された胴部に耐熱性を付与する方法の別の一態様では、複数のブロー金型により賦形と耐熱性付与を分けて行う。この方法では、最終の容器形状より胴径と高さが1.1倍から1.5倍の形状となるブロー金型で延伸ブロー成形を行う(1次ブロー)。この時の金型温度をプリフォームの融点より20℃から50℃低い温度に設定しておく。この高温金型内で延伸ブロー成形を実施し容器胴部を高温金型表面に接触させることで応力緩和と結晶化の促進を施した後、ブローエアーを排出し容器を取り出す。
容器自体が余熱で熱いため、容器はそれ自身の熱により寸法変化(収縮)する状態となっている。この状態のまま、容器を速やかに最終の容器形状となるブロー金型内に移送し、収縮した容器が最終の容器形状より一回り小さくかつ延伸ブロー可能な温度である状態でブロー成形を行う(2次ブロー)。
2次ブローでの変形量は収縮した状態の容器から最終形状への変形であるため、プリフォーム形状から最終形状への変形量より格段に小さい。そのため生じる残留応力が小さくなり、容器取り出し後の寸法変化が小さくなる。この時の金型温度は室温またはプリフォームの融点より50℃から100℃低い温度に設定しておく。金型温度が低いほうが、容器を取り出した際の収縮が小さくできるため好ましい。容器の取り出しは、前述の外部冷却または内部冷却のどちらでも構わない。
なお、金型から取り出された容器は、金型温度によって、収縮する場合と収縮しない場合とがある。そこで、取り出された容器を、口部を遮熱できる加熱炉内に移送し、胴部を加熱するようにしてもよい。加熱方法としては、赤外線加熱、レーザー加熱、誘導加熱、熱風加熱などがある。特に限定されるものではないが、加熱効率や温度分布制御などの点から近赤外線加熱が好ましい。加熱炉は、プリフォーム高さ方向に温度調整できるよう複数の加熱源(例えば石英近赤外線管ヒーター)が並べられたものが好ましい。また加熱中に容器は周方向に自転していることが周方向の温度ムラを抑える点で好ましい。
[容器のダイレクトブロー成形方法(C)の説明]
前記(C)の、ダイレクトブロー成形法による容器の成形方法について説明する。
2種のポリエステル樹脂を含む樹脂をそれぞれ別の射出成形機バレル(内部にスクリューを有する加熱筒)に供給し、溶融押し出し可能な温度(融点〜融点+50℃)で圧縮混錬し溶融させる。溶融された樹脂は、溶融状態で多層構造になる様合流され、二重のリング状隙間を有する口金より多層構造を有する筒状に押し出される。所定長さの筒状樹脂となるように切断し、容器形状の冷却された金型内に移動させる。そして、底部形成のための下端挟み込みを行った後、上端口部からブロー用気体を流入させ、ブロー成形する。金型内で所定時間冷却した後、ブロー用気体の流入を止め、脱型して容器を得る。
ダイレクトブロー成形法は、容器に延伸配向を付与できないため、延伸ブロー成形法に比べて強度や耐熱性を付与しにくいが、多層の容器を成形する場合に溶融樹脂を連続的に多層化できるため設備が単純で安価にできる。ただし、射出成形で多層の延伸ブロー成形用プリフォームを成形する場合には、断続的に多層化する必要があり、複数の射出成型機構を同期させる等が必要なため複雑で高価な設備となる。
脱型された容器の外面及びまたは内面に、炭素やシリカ等無機物の蒸着膜を施すことで容器のガスバリア性能を向上させることができる。
前述のポリエステルを複数種用いて本発明の容器を製造する場合、各ポリエステル樹脂の製造時に溶融状態のまま混練してペレット化した後容器を溶融成形してもよく、各ポリエステルをペレット状にした後、2種以上のポリエステルペレットを乾式混合した後、溶融混練してペレット化し該ペレットを用い容器を溶融成形してもよく、各ポリエステルペレットを乾式混合し直接容器の溶融成形してもよい。溶融混練時の温度は通常240〜300℃程度である。
各成分の含有量制御の容易性等を考慮した場合、以下の通り、本発明の容器に好適なポリエステルの成分の一部を含むポリエステルを複数種用い、これらを溶融混練して所望のポリエステルを得ることが好ましい。
本発明のポリエステル製容器に用いられるポリエステル樹脂には、その用途に応じて、柔軟性や耐熱性などに影響を及ぼさない範囲で、更に結晶核剤、酸化防止剤、着色防止剤、顔料、染料、紫外線吸収剤、離型剤、易滑剤、難燃剤、帯電防止剤、無機及び/又は有機粒子等を配合することができる。
[プリフォームの形状]
図2は実施の形態に係る容器を延伸ブロー成形するためのプリフォーム10,20,30,40の側面図であり、右半分を縦断面図としている。
図2aは、図2bの外層用プリフォーム11と図2cの内層用プリフォーム12を組み合わせたプリフォーム10を表している。図2dは溶融状態での積層による2種2層構造のプリフォーム20であり、21は外層、22は内層を示す。図2eは溶融状態での積層による2種3層構造のプリフォームであり、31は外層、32は内層、33は中間層である。図2fは図2aの組み合わせプリフォームと内外径や高さ深さなどが同一の後述の参考例に係る単層プリフォーム40である。
[容器の形状]
図1は実施の形態に係るポリエステル製容器(以下、単に容器ということがある。)1の側面図であり、右半分を縦断面としている。
この容器1は、容器本体部を構成する胴部4と、該胴部の上端に、注ぎ出し部を構成する口部2とを有する。胴部4の上部は、口部2に向って縮径する形状の肩部3となっている。胴部4の底面には、上方に向って凹陥する凹部5が設けられている。この凹部5は、肉厚の大きい厚肉部となっている。
〔ポリエステル樹脂製容器の用途〕
本発明のポリエステル樹脂製容器は、柔軟性に優れ、透明性が良好であり、成形品を粉砕し再利用した場合の成形品透明性に影響がないことより、中身の視認性と再利用適性が求められる食品容器や内容物を容易に排出させることができる容器として有用である。
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
[測定・評価方法]
以下の実施例及び比較例で採用した定量方法、及び製造した容器の成形性・物性ないし特性の測定、評価方法は以下の通りである。
<ポリエステル中の各ジカルボン酸単位及び各ジオール単位の定量>
ポリエステル(ペレット又はその混合物)約20mgを重クロロホルム/重ヘキサフルオロイソプロパノール(重量比7/3)の混合溶媒0.75mLに溶解させ、重ピリジン25μLを添加して試料溶液とした。該試料溶液を外径5mmのNMR試料管に入れ、核磁気共鳴装置(Bruker社製「AVANCE400」)を用い、室温でH−NMRスペクトルを測定し、ポリエステル樹脂に対する各ジカルボン酸単位及びジオール単位の重量割合を求めた。
<曲げ弾性率>
ポリエステル樹脂を棚段式乾燥機にて140℃6時間乾燥窒素流通下にて乾燥し、射出成形機(日精樹脂工業社製「FE80S12ASE」)を用い以下の条件で図3に示した110mm×110mm×2mm厚の板を成形し試験片を切り出し、得られた試験片について、以下の条件で曲げ弾性率を測定した。なお、図3(a)は成形された試験片の正面図、(b)は右側面図である。図3(a)の+印は、試験片の四隅に設けた刻印であり、+印間の間隔は90mmである。
成形温度:280℃(シリンダー設定)
金型温度:16℃(チラー水設定温度)
成形板形状:110mm×110mm×2mm厚
成形品重量:50g(板部分に加え、スプルー部、ランナー部、ゲート部を含む)
金型内への充填時間:1秒
保圧時間:14秒
冷却時間:60秒
曲げ試験機 東洋精機製作所社製 曲げ試験機:ベンドグラフII 型式:B
試験方法 JIS K7171
ロードセル2kN
試験速度=2mm/min
試験片:80mm×10mm×2mm
支点間距離:64mm
圧子=5R、支持台=5R
弾性率算出:P1=0.05%、P2=0.25%
<容器胴部ヘーズ>
ボトル胴部平坦部より2cm×3cm程度のサンプルを切り出し、サンプルのヘーズをヘーズメーター(日本電色工業社製「NDH−300A」)にて測定した。
<容器耐熱性>
延伸ブロー成形で得られた容器10本に、2.5ガスボリューム(以下GV)の炭酸水を充填し、ポリプロピレン製1ピースキャップで密栓する。密栓された容器を40℃・75%RH環境内で3日間保管し、口部や胴部及び底部に膨らみ等変形がないか確認した。膨らみが発生した本数を数え、0本の場合を◎、1・2本の場合を〇、3〜5本の場合を△、6本以上を×とした。
<内容物排出性>
容器内に水道水を500mL充填し正立させる。次に容器を倒立させ、口部より内容水を自由流出させる。この時、口部より外気が流入し一旦内容水の流出が途切れた時点で容器を正立に戻し容器内の残留水量を確認する。残留水量が250mL未満を減容性良好とし、残留水量250mL以上を不十分とした。
<容器減容性>
空の容器を水平に寝かし、胴部平坦部全体を対面平坦部に接するまで圧縮し押しつぶす。その後、圧縮を開放し容器内に水道水を入れ内容積を確認する。押しつぶした後の内容積が元の容積の1/3以下であれば容器減容性良好とし、1/3より大きいものを容器減容性不十分とした。
<再利用成形品ヘーズ>
容器全体を粉砕機(ホーライ社製V形粉砕機「V−360」、スクリーン穴直径8mm)を用いて粉砕し、棚段式乾燥機にて140℃6時間乾燥窒素流通下にて乾燥し、射出成形機(日精樹脂工業社製「FE80S12ASE」)を用い以下の条件で図3に示した110mm×110mm×2mm厚の板を成形しヘーズを測定し全体使用時再利用品ヘーズとした。同様に、容器を外側容器と内側容器に分離し、外側容器のみを粉砕機にて粉砕し同様に2mm厚の板を成形しヘーズを測定し外側容器再利用品ヘーズとし、内側容器のみを粉砕機にて粉砕し同様に2mm厚の板を成形しヘーズを測定し内側容器再利用品ヘーズとした。全体使用時再利用品ヘーズと外側容器再利用品ヘーズと内側容器再利用品ヘーズとが全て10%以下であれば再利用性良好とした。
成形温度:280℃(シリンダー設定)
金型温度:16℃(チラー水設定温度)
成形板形状:110mm×110mm×2mm厚
成形品重量:50g(板部分に加え、スプルー部、ランナー部、ゲート部を含む)
金型内への充填時間:1秒
保圧時間:14秒
冷却時間:60秒
<容器の酸素透過率>
MOCON社製 OX−TRAN2/20を用い、23℃・50%RHの測定環境にて大気中の酸素が容器内に透過する量を測定した。測定に際し、口部をステンレス板にエポキシ樹脂で密着固定し大気流入の無い状態でキャリアガスの導入とセンサーへの排出を行い空気中酸素の透過率を測定した。酸素透過率が0.05cc/日/本以下である場合を〇、0.05cc/日/本より大きい場合を×とした。
[ポリエステルの製造]
以下の実施例及び比較例は、ポリエステルとして以下の樹脂を用いた。
<ポリエチレンテレフタレート樹脂>
三菱ケミカルインドネシア社製ポリエチレンテレフタレート樹脂 「BK2180」
各成分の含有量は以下の通りであった。
テレフタル酸成分 : 75.4重量%
イソフタル酸成分 : 1.3重量%
エチレングリコール成分 : 22.2重量%
ジエチレングリコール成分 : 1.2重量%
<ポリエステル1(表中 PES1):ダイマー酸単位を含むポリエステル>
テレフタル酸、イソフタル酸は重合後のポリエステル中においてそれぞれ58.5重量%、3.5重量%となる量、エチレングリコールはテレフタル酸とイソフタル酸の合計量に対しモル比で1.2倍となる量を攪拌装置、昇温装置及び留出液分離塔を備えたエステル化反応槽に仕込み、温度250℃、圧力0.90kg/cmにてエステル化反応を4時間行った。次に、温度250℃、常圧下で4時間エステル化反応を行ない、ポリエステル低重合体(オリゴマー)を得た。
次いで、該オリゴマーを、留出管を備えた攪拌機付き重縮合反応槽へ移送し、炭素数36の水添ダイマー酸(クローダジャパン社製「Pripol1009」)を重合後のポリエステル中において17.5重量%となる量添加し、さらに触媒として二酸化ゲルマニウムのエチレングリコール溶液を、安定剤として正リン酸のエチレングリコール溶液を添加した。
該重縮合反応槽内温度を280℃に保ちながら、2時間かけて圧力を0.13kPaに減圧し、次いで、同圧力にて3時間反応を行った後、反応系を常圧に戻し、反応を終了した。
得られたポリエステルを該重縮合反応槽の底部からストランドとして抜き出し、水中を潜らせた後、カッターで該ストランドをカットすることによりポリエステル1のペレットを得た。各成分の含有量は以下の通りであった。
テレフタル酸成分 : 58.5重量%
イソフタル酸成分 : 3.3重量%
ダイマー酸成分 : 17.4重量%
エチレングリコール成分 : 18.8重量%
ジエチレングリコール成分 : 2.0重量%
<ポリエステル2(表中 PES2):ポリエチレングリコール単位を含むポリエステル>
テレフタル酸を重合後のポリエステル中に61重量%となる量、エチレングリコールはテレフタル酸に対しモル比で1.2倍となる量を攪拌装置、昇温装置及び留出液分離塔を備えたエステル化反応槽に仕込み、温度250℃、圧力0.90kg/cmにてエステル化反応を4時間行った。次に、温度250℃、常圧下で4時間エステル化反応を行ない、ポリエステル低重合体(オリゴマー)を得た。
次いで、該オリゴマーを、留出管を備えた攪拌機付き重縮合反応槽へ移送し、重量平均分子量が1000であるポリエチレングリコールのエチレングリコール溶液をポリエチレングリコールが重合後のポリエステル中において20重量%となる量添加し、さらに触媒として二酸化ゲルマニウムのエチレングリコール溶液を、安定剤として正リン酸のエチレングリコール溶液を添加した。さらに生成するポリマーに対して0.35重量部となる、ヒンダードフェノール系酸化防止剤(チバ・ガイギー社製「Irganox1330」)をエチレングリコール溶液で添加した。また重合時の発泡を抑えるためシリコンオイル(信越化学社製「KF−54」)のエチレングリコール溶液を添加した。
該重縮合反応槽内温度を280℃に保ちながら、2時間かけて圧力を0.13kPaに減圧し、次いで、同圧力にて3時間反応を行い、反応系を常圧に戻し反応を終了した。得られたポリエステルを該重縮合反応槽の底部からストランドとして抜き出し、水中を潜らせた後、カッターで該ストランドをカットすることによりポリエステル2のペレットを得た。各成分の含有量は以下の通りであった。
テレフタル酸成分 : 61.2重量%
エチレングリコール成分 : 17.7重量%
ジエチレングリコール成分 : 1.1重量%
ポリエチレングリコール成分 : 20.0重量%
<ポリエステル3(表中 PES3):ポリエチレングリコール単位を含むポリエステル>
攪拌装置、窒素導入口、加熱装置、温度計、留出管を備えたエステル交換反応槽に、ジメチルテレフタレート64.1重量部、1,4−ブタンジオール(以下1.4BG)36.8重量部、ポリエチレングリコール(重量平均分子量2000)30重量部、触媒としてテトラブチルチタネートを金属チタン換算で、生成するポリマーに対して33ppmとなるように1,4BG溶液として添加した。次いで、槽内液温を150℃に60分保持した後90分かけて210℃まで昇温し210℃で30分保持した。この間、生成するメタノールを留出させつつ、合計180分エステル交換反応を行った。
エステル交換反応終了の15分前に、酢酸マグネシウム・四水塩を1,4BGに溶解して添加し、さらにヒンダードフェノール系酸化防止剤(チバ・ガイギー社製「Irganox 1010」)を1,4BGのスラリーとして加え、引き続き、テトラブチルチタネートを1,4BGの溶液として添加した後、攪拌装置、窒素導入口、加熱装置、温度計、留出管、減圧用排気口を備えた重縮合反応槽に移送し減圧を付加して、重縮合反応を行った。
重縮合反応は槽内圧力を常圧から0.4kPaまで85分かけて徐々に減圧し、0.4kPa以下で継続した。反応温度は減圧開始から15分間210℃に保持し、以後、この反応の最高温度240℃まで45分間で昇温し、この温度で1時間保持し、その後最終温度235℃となるようにコントロールした。最終温度は235℃である。所定の撹拌トルク(IV=1.20dL/gに相当)に到達した時点で反応を終了した。重縮合反応に要した時間は150分であった(重縮合反応時間は減圧開始から窒素で復圧までの時間とした。)。
次に槽内を減圧状態から窒素で復圧し、次いでポリマー抜出しのため加圧状態にした。抜出しの際の口金の熱媒温度を230℃としてポリマーを口金からストランド状に抜き出し、次いで冷却水槽内でストランドを冷却した後、該ストランドをカッターでカットすることによりポリエステル3のペレットを得た。各成分の含有量は以下の通りであった。
テレフタル酸成分 : 47.1重量%
ポリエチレングリコール成分 : 30.0重量%
1,4−ブタンジオール成分 : 22.9重量%
<ポリエステル4(表中 PES4):ダイマー酸単位を含むポリエステル>
ダイマー酸(クローダジャパン社製「Pripol1009」)を重合後のポリエステル中において23.5重量%となる量添加した以外はポリエステル1の製造と同様に実施して、ポリエステル4のペレットを得た。各成分の含有量は以下の通りであった。
テレフタル酸成分 : 53.6重量%
イソフタル酸成分 : 3.2重量%
ダイマー酸成分 : 23.5重量%
エチレングリコール成分 : 17.8重量%
ジエチレングリコール成分 : 1.9重量%
[プリフォームの製造方法及び容器成形方法]
<外層用プリフォームの製造>
樹脂ペレットを棚段式乾燥機により140℃で4時間窒素流通下にて乾燥し、射出成形機(日精樹脂工業社製「FE80S12ASE」)を用いて先述の図2bに示した形状のプリフォームを射出成形し、外層用プリフォームとした。
成形温度:280℃(シリンダー設定)
金型温度:16℃(チラー水設定温度)
プリフォーム重量:14g
金型内への充填時間:1秒
保圧時間:14秒
冷却時間:30秒
<内層用プリフォームの製造>
樹脂ペレットを棚段式乾燥機により140℃で4時間窒素流通下にて乾燥し、射出成形機(日精樹脂工業社製「FE80S12ASE」)を用い、先述の図2cに示した形状のプリフォームを射出成形し、内層用プリフォームとした。
成形温度:280℃(シリンダー設定)
金型温度:16℃(チラー水設定温度)
プリフォーム重量:10g
金型内への充填時間:1秒
保圧時間:14秒
冷却時間:30秒
<プリフォームを用いた延伸ブローによる容器の成形>
自転可能なマンドレルに外層用プリフォーム内に内層用プリフォームを挿入した組み合わせプリフォームを倒立状態で挿入し、高さ方向に7列の石英管近赤外線ヒーターを有し口部と底部相当位置に遮熱板が取り付けられる加熱部内でプリフォームを自転させながら加熱する。胴部は延伸ブローに適した温度分布であって、底部は結晶化するようにヒーター出力と加熱時間を調整した後、図1で示した形状の内容積530mlボトル用ブロー金型内に移送する。ブロー金型は熱媒と冷媒の流入が可能な構造であり、最初に熱媒を金型内に流入させ金型温度を80℃に温調しておく。ブロー金型を型締めした後、プリフォーム内部に直径10mmのロッドを挿入しプリフォーム高さ方向に延伸する。ロッドで30mm延伸したタイミングでプリフォーム内に1秒間1MPaのエアーを吹き込む。次いで20秒間3MPaのエアーで加圧し容器を賦形する。3MPaのエアーによる加圧が開始されて3秒後に熱媒の流入停止と代わりに10℃の冷媒流入を開始し金型を冷却する。20秒間の3MPaエアーによる加圧が終了した時点で内圧を速やかに排気する。この時の金型表面温度は30℃程度であった。排気後金型を開き延伸ブロー容器を得た。
[実施例及び比較例]
<実施例1>
ポリエチレンテレフタレート樹脂を用い図2b形状の外層用プリフォームと、ポリエステル樹脂1を用い図2c形状の内層用プリフォームとを射出成形した。外層用プリフォーム内に内層用プリフォームを挿入した図2a形状の組み合わせプリフォームを用い延伸ブロー成形を行い前述の方法にて評価を行った。評価結果を表1に示す。
<実施例2>
ポリエステル樹脂1を用い図2b形状の外層用プリフォームと、ポリエチレンテレフタレート樹脂を用い図2c形状の内層用プリフォームとを射出成形した。外層用プリフォーム内に内層用プリフォームを挿入した図2a形状の組み合わせプリフォームを用い延伸ブロー成形を行い前述の方法にて評価を行った。評価結果を表1に示す。
<実施例3>
ポリエチレンテレフタレート樹脂を用い図2b形状の外層用プリフォームと、ポリエステル樹脂2を用い図2c形状の内層用プリフォームとを射出成形した。外層用プリフォーム内に内層用プリフォームを挿入した図2a形状の組み合わせプリフォームを用い延伸ブロー成形を行い前述の方法にて評価を行った。評価結果を表1に示す。
<実施例4>
ポリエチレンテレフタレート樹脂を用い図2b形状の外層用プリフォームと、ポリエステル樹脂1を1.2kgとポリエステル樹脂3を1.8kgとを混合した混合物を用い図2c形状の内層用プリフォームとを射出成形した。外層用プリフォーム内に内層用プリフォームを挿入した図2a形状の組み合わせプリフォームを用い延伸ブロー成形を行い前述の方法にて評価を行った。評価結果を表1に示す。
<実施例5>
ポリエチレンテレフタレート樹脂を用い図2b形状の外層用プリフォームと、ポリエステル樹脂2を0.6kgとポリエチレンテレフタレート樹脂を2.4kgとを混合した混合物を用い図2c形状の内層用プリフォームとを射出成形した。外層用プリフォーム内に内層用プリフォームを挿入した図2a形状の組み合わせプリフォームを用い延伸ブロー成形を行い前述の方法にて評価を行った。評価結果を表1に示す。
<実施例6>
ポリエチレンテレフタレート樹脂を用い図2b形状の外層用プリフォームと、ポリエステル樹脂4を用い図2c形状の内層用プリフォームとを射出成形した。外層用プリフォーム内に内層用プリフォームを挿入した図2a形状の組み合わせプリフォームを用い延伸ブロー成形を行い前述の方法にて評価を行った。評価結果を表1に示す。
<比較例1>
ポリエチレンテレフタレート樹脂を用い図2b形状の外層用プリフォームと図2c形状の内層用プリフォームとを射出成形した。外層用プリフォーム内に内層用プリフォームを挿入した図2a形状の組み合わせプリフォームを用い延伸ブロー成形を行い前述の方法にて評価を行った。評価結果を表1に示す。
<比較例2>
ポリエチレンテレフタレート樹脂を用い図2b形状の外層用プリフォームを射出成形した。外層用プリフォームを用い延伸ブロー成形を行い前述の方法にて評価を行った。評価結果を表1に示す。
<参考例>
ポリエチレンテレフタレート樹脂を用い図2f形状の単層用プリフォームを射出成形した。このプリフォームを用い延伸ブロー成形を行い前述の方法にて評価を行った。評価結果を表1に示す。
<比較例3>
ポリエステル1樹脂を用い図2b形状の外層用プリフォームと図2c形状の内層用プリフォームとを射出成形した。外層用プリフォーム内に内層用プリフォームを挿入した図2a形状の組み合わせプリフォームを用い延伸ブロー成形を行い前述の方法にて評価を行った。評価結果を表1に示す
<比較例4>
ポリエステル1樹脂を用い図2f形状の単層用プリフォームを射出成形した。このプリフォームを用い延伸ブロー成形を行い前述の方法にて評価を行った。評価結果を表1に示す。
Figure 2021160722
表1より次のことが明らかである。
本発明の容器は、実施例1〜5に示されているように、柔軟性と耐熱性に優れ、酸素ガスバリア性と内容物排出性と容器減容性が良好である。
これに対し、比較例1〜4のポリエステル樹脂製容器は、柔軟性や耐熱性や酸素ガスバリア性や耐熱性のいずれかが劣っている。
以上より、本発明のポリエステル製容器は、柔軟性と酸素ガスバリア性を有し、容器が密栓後保管中の内圧上昇に対して変形することがなく密封状態を保持できる容器として有用であることが分かる。
1 容器
2 口部
3 肩部
4 胴部

Claims (9)

  1. 曲げ弾性率の異なる2種のポリエステル樹脂からなり、
    口部から底部に至る全体が複層の容器であって、
    曲げ弾性率の高いポリエステル樹脂はポリエチレンテレフタレート樹脂であり、
    曲げ弾性率の低いポリエステル樹脂はダイマー酸及び/又はポリアルキレングリコールをその構成成分として含むポリエチレンテレフタレート樹脂であることを特徴とする
    容器。
  2. 曲げ弾性率の低いポリエステル樹脂の曲げ弾性率が1800MPa以下であることを特徴とする請求項1に記載の容器。
  3. 外側及び内側の胴部が延伸されたポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項1又は2に記載の容器。
  4. 容器全体を粉砕した粉砕品を用い成形した厚さ2mm板のヘーズと、外側の容器だけを粉砕した粉砕品を用い成形した厚さ2mm板のヘーズと、内側の容器だけを粉砕した粉砕品を用い成形した厚さ2mm板のヘーズが全て10%以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の容器。
  5. ポリエステル樹脂のダイマー酸含有量が0.0〜20.0重量%以下、ポリアルキレングリコール含有量が0.0〜30.0重量%以下であり、ダイマー酸含有量とポリアルキレングリコール含有量との合計が3.0〜30.0重量%であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の容器。
  6. ポリアルキレングリコールがポリエチレングリコールであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の容器。
  7. ポリエチレングリコールの分子量が200〜4000であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の容器。
  8. 請求項1〜7のいずれか1項に記載のポリエステル製容器の製造方法であって、
    曲げ弾性率の高いポリエステル樹脂よりなるプリフォームと、曲げ弾性率の低いポリエステル樹脂よりなるプリフォームとを成形する工程と、
    これらのプリフォームを組み合わせた複合プリフォームを延伸ブロー成形する工程とを有する、ポリエステル製容器の製造方法。
  9. 請求項1〜7のいずれか1項に記載のポリエステル製容器の製造方法であって、
    曲げ弾性率の高いポリエステル樹脂と曲げ弾性率の低いポリエステル樹脂とを多層の筒状に押し出す工程と、
    押し出された筒状樹脂を容器形状の金型にて底部形成のための下端挟み込みと上端口部から気体を流入させブロー成形する工程と
    を有するポリエステル製容器の製造方法。
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