JP2958082B2

JP2958082B2 - 耐熱遮光性多層ボトル

Info

Publication number: JP2958082B2
Application number: JP23540890A
Authority: JP
Inventors: 裕司亀海
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1990-09-05
Filing date: 1990-09-05
Publication date: 1999-10-06
Anticipated expiration: 2014-10-06
Also published as: JPH04115938A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、延伸ブロー成形によって製造される樹脂製
ボトルに関し、更に詳しくは耐熱性と遮光性に優れた多
層ボトルに関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕

近年、ポリエステル製ボトルに80〜95℃の液体を充填
するいわゆるホットフィル（加熱充填）や、ホットシャ
ワーによるパステライジング（熱殺菌）が行われるよう
になり、そのためボトルの口部付近に優れた耐熱性が要
求されるようになった。というのは、ホットフィルでは
口部が熱い液体に最初にさらされ、またホットシャワー
によるパステライジングでも、ホットシャワーをボトル
上方から注ぐのが一般的であり、それによって熱変形が
生じるおそれがあるからである。

このような事情により、ポリエステル製ボトルに耐熱
性を賦与するために種々の試みがなされている。

そのような試みとして、ポリエステルと耐熱性樹脂と
を共射出して多層化した予備成形体とし、それを延伸ブ
ロー成形することによって耐熱性のボトルを製造する方
法が、特開昭63−19208号に開示されている。また本出
願人は先に、共射出方法を改善することによって、ボト
ルをさらに多層化することを提案した（特願平１−1632
61号及び特願平２−16329号）。これらの多層ボトルに
おいては、特に口部において多くの耐熱性樹脂層を有
し、良好な耐熱性を備えている。

一方、乳飲料、乳酸飲料等の飲料類の中には、長時間
光にさらされると変質するものが多い。従って、製造か
ら消費までの間、変質を防止して品質保証するために、
それらを封入するボトルは遮光性を有しているのが望ま
しい。

そのような遮光性のボトルとして、例えば着色ガラス
のボトルや、あるいはそのボトルの胴部にさらに紙を巻
いたもの等がある。しかし、それらはデザインが極端に
制約され、外観上見劣りするものが多い。また、重いの
で取扱いが不便である。

また、ブロー成形ボトルとして、ポリスチレンにチタ
ンホワイト（TiO₂）を分散させた樹脂で製造したものが
比較的遮光性に優れていて、一部で用いられている。し
かし、そのボトルは紫外線に対する遮光性は高いけれど
も、可視光が多く透過してしまうため、内容物が変質し
やすく、賞味期間が十分に長くはなかった。

従って本発明の目的は、耐熱性を有するとともに遮光
性に優れたブロー成形多層ボトルを提供することであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的に鑑み鋭意研究の結果、本発明者は、ブロー
成形ボトルをポリエステル系樹脂の層と耐熱性樹脂の層
からなる多層構造とするとともに、ポリエステル系樹脂
の層に、ポリエステルに非相溶性の樹脂と光吸収性顔料
を含有させることによって、耐熱性と遮光性の優れたも
のにすることができることを発見し、本発明を完成し
た。

すなわち本発明の耐熱遮光性多層ボトルは、口部と、
前記口部の下端に設けられたサポートリングと、前記サ
ポートリングに続く肩部と、胴部及び底部とを有し、前
記口部は遮光性樹脂層と耐熱性樹脂層とからなる多層構
造を有し、それ以外の部分は遮光性樹脂層からなり、前
記遮光性樹脂層は、ポリエステル100重量部に対して、
ポリエステルに非相溶性の樹脂50〜100重量部と、光吸
収性顔料0.007〜0.03重量部とを含有しており、もって
前記胴部は、ブロー成形による白化と前記光吸収性顔料
により、遮光性を有することを特徴とする。

〔作用〕

本発明の多層ボトルが十分な遮光性を有するのは、以
下の理由によるものと考えられる。すなわち、第２図に
示すように、ポリエステル樹脂とそれに対して非相溶性
の樹脂（ポリカーボネート等）とからなる遮光性樹脂層
７は、延伸ブロー成形により白化する。これは、ミクロ
的には、ポリエステルマトリックス中に分散した非相溶
性樹脂により形成されるマイクロボイド15により、入射
した光が散乱されるからである。また、光反射性顔料の
粒子20が分散していれば、その粒子によっても光は散乱
される。このため、樹脂層７を通過する光路は著しく長
くなる。そこで、遮光性樹脂層７中に光吸収性顔料の粒
子30も存在すると、散乱光は光吸収性顔料の粒子30に当
たり、吸収される確率が高くなる。このため、光反射性
顔料が比較的少なくても、全体として吸光率は十分に高
くなる。このような原理により、多量の光反射性顔料を
使用しなくても、十分な遮光性が得られる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図に本発明の一実施例によるボトルを示す。ボト
ル10は、口部１と、肩部２と、それらの間に設けられた
サポートリング５と、胴部３と、底部４とからなる。ま
た、ボトル10は遮光性樹脂層７と、耐熱性樹脂層９とか
らなる多層構造を有する。すなわち、口部１とサポート
リング５は３層の耐熱性樹脂層９と２層の遮光性樹脂層
７からなる５層構造を有し、胴部３と底部４は、１層の
遮光性樹脂層７からなる。遮光性樹脂層７は、ポリエス
テル中に、ポリエステルに非相溶性の樹脂と光吸収性顔
料とを含有しているものである。

多層ボトル10は、例えば特開平１−146707号に例示さ
れた方法でポリエステル系樹脂と耐熱性樹脂を共射出成
形することによって予備成形体を製造し、その予備成形
体を二軸延伸ブロー成形することによって製造する。共
射出成形の際、樹脂を射出するホットランナーノズル内
の樹脂流路の数や共射出開始、停止のタイミングを変更
することによって、完成後の各部位の層の数を適宜変更
することができる。また、ブロー成形の際の予備成形体
の加熱温度は120〜130℃とするのが良い。ブロー成形
後、ポリエステル系樹脂中の、ポリエステルに非相溶性
の樹脂はマイクロボイド形成して白化する。そのためポ
リエステル系樹脂の層は遮光性となる。

遮光性樹脂層７を構成するポリエステル樹脂として
は、飽和ジカルボン酸と飽和二価アルコールとからなる
熱可塑性樹脂が使用できる。飽和ジカルボン酸として
は、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレ
ン−1,4−又は2,6−ジカルボン酸、ジフェニルエーテル
−4,4′−ジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸類、
ジフェノキシエタンジエタンジカルボン酸類等の芳香族
ジカルボン酸類、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン
酸、デカン−1,10−ジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン
酸、シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン
酸等を使用することができる。また飽和二価アルコール
としては、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、テトラメチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、
ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコ
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、ネオペンチルグリコール等の脂肪族グリコール
類、シクロヘキサンジメタノール等の脂環族グリコー
ル、2,2−ビス（４′−β−ヒドロキシエトキシフェニ
ル）プロパン、その他の芳香族ジオール類等を使用する
ことができる。好ましいポリエステルは、テレフタル酸
とエチレングリコールとからなるポリエチレンテレフタ
レートである。

上記ポリエステル樹脂は、固有粘度が0.5〜1.5、好ま
しくは0.55〜0.85の範囲の値を有する。またこのような
ポリエステルは、溶融重合で製造され、180〜250℃の温
度下で減圧処理または不活性ガス雰囲気で熱処理された
もの、または固相重合して低分子量重合物であるオリゴ
マーやアセトアルデヒドの含有量を低減させたものが好
適である。

上記ポリエステル100重量部に対して、ポリエステル
に非相溶性の樹脂の添加量は50〜100重量部とする。ポ
リエステルに非相溶性の樹脂としては、ポリカーボネー
ト、ポリアリレート、ポリスチレン等の樹脂が好まし
く、特にポリカーボネートを用いるのが好ましい。ブロ
ー成形後、ポリエステル系樹脂中の、ポリエステルに非
相溶性の樹脂はマイクロボイドを形成して白化するの
で、ポリエステル系樹脂の層は遮光性となる。また、こ
れらの非相溶性樹脂は耐熱性も有するので、ボトル全体
に耐熱性が付与される。非相溶性の樹脂が50重量部未満
では遮光効果が十分に得られず、100重量部を超えると
それ以上添加しても効果の著しい向上が得られない。非
相溶性樹脂の好ましい含有量は75〜100重量部である。

また、上記ポリエステル100重量部に対して、光吸収
性顔料を0.007〜0.03重量部添加する。光吸収性顔料と
しては、カーボンブラック、セラミックブラック、ボー
ンブラック等の有色顔料が好ましく、特に黒色顔料であ
るカーボンブラックを用いるのが好ましい。マイクロボ
イドを形成した白化部分によって散乱されるか、あるい
は光反射性顔料の粒子によって散乱された光は、光吸収
性顔料の粒子によって吸収されるので、樹脂を光が透過
しない。光吸収性顔料が0.007重量部未満では光の吸収
効果が十分に得られず、0.03重量部を超えるとそれ以上
添加しても効果の著しい向上がなく、また、樹脂の色が
黒ずんで、ボトルの外観が損なわれる。光吸収性顔料の
好ましい含有量は0.015〜0.025重量部である。

なお、ポリエステル中にさらに光反射性顔料を２〜８
重量部添加すると、光反射性顔料の粒子によって光が散
乱されるので、非相溶性の樹脂による効果と同様に、遮
光性が向上する。光反射性顔料としては、チタンホワイ
ト（TiO₂）、アルミニウム粉、マイカ粉、硫化亜鉛、亜
鉛華等の白色顔料が好ましく、特にルチル型のチタンホ
ワイトを用いるのが好ましい。２重量部未満では光の散
乱効果が十分に得られず、８重量部を超えるとそれ以上
添加しても効果の著しい向上がなく、また樹脂の成形性
が悪くなる。光反射性顔料の好ましい含有量は４〜７重
量部である。

さらに本発明の遮光性樹脂層中には、上記光吸収性顔
料を隠蔽し、その発色を抑えるために、一般にベンガラ
と称される酸化鉄（Fe₂O₃）を0.07〜0.2重量部添加する
のが好ましい。0.07重量部未満では上記の効果が得られ
ず、0.2重量部を超えると酸化鉄による着色が著しくな
り、ボトルの外観が損なわれる。酸化鉄の好ましい含有
量は0.1〜0.15重量部である。

さらに、遮光性樹脂層中に、本発明の目的を損なわな
い範囲で滑剤、安定剤、酸化防止剤、熱劣化防止剤、紫
外線劣化防止剤、帯電防止剤、抗菌剤等の添加剤やその
他の樹脂を適量加えることができる。

一方、耐熱性樹脂層９を構成する樹脂としては、ポリ
アリレート、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレ
ート、ポリアセタール、ポリサルフォン、ポリエーテル
エーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテ
ルイミド、ポリフェニレンサルファイド、及びこれらの
樹脂とポリエチレンテレフタレートとのブレンドポリマ
ー、及び上記耐熱性樹脂間のブレンドポリマー、さらに
は上記耐熱性樹脂の２種以上の樹脂とポリエチレンテレ
フタレートとのブレンドポリマー、Ｕポリマー（ユニチ
カ製、ポリアリレートとポリエチレンテレフタレートの
ブレンドポリマー）、ポリアリレートとポリカーボネー
ト及びポリエチレンテレフタレートのポリマーアロイ等
を使用し得る。

また、遮光性樹脂層７と耐熱性樹脂層９に加えて、酸
素、炭酸ガス等のガスバリヤー性に優れた樹脂の層を設
けてもよい。

本発明を以下の具体的実施例により、さらに詳細に説
明する。

実施例１ポリエチレンテレフタレート樹脂（ユニチカ（株）製
NEH−2050）100重量部に対して、ポリカーボネート85重
量部、チタンホワイト6.5重量部、カーボンブラック0.0
2重量部、酸化鉄0.13重量部と、さらに滑剤としてアル
キレンビス脂肪酸アマイド0.1重量部及び高級脂肪酸塩
0.16重量部を添加して、ポリエステル樹脂を調製した。

また耐熱性樹脂として、ポリエチレンテレフタレート
とポリアリレートのブレンドポリマー（Ｕポリマー840
0、ユニチカ（株）製）を調製した。

上記ポリエステル樹脂と耐熱性樹脂を用い、共射出成
形により予備成形体を成形した。

次いで、この予備成形体を125℃に加熱して二軸延伸
ブロー成形することによって、約0.3mmのほぼ均一な肉
厚を有し、容量925mlの乳白色を呈するボトルを製造し
た。このボトルは第１図に示すような、口部は５層から
なる多層構造を有していた。

このボトルの胴部の光透過度を、分光光度計を用いて
測定したところ、600nm以下の波長の光を100％カット
し、優れた遮光性を有することが確認された。

またこのボトルに乳酸飲料を加熱充填して封入し、一
年間保管した後、官能テストを行った結果、良好な味を
示し、十分に長い賞味期間が保証されることが確認され
た。

〔発明の効果〕

以上説明した通り、本発明の多層ボトルに光が入射す
ると、遮光性樹脂層中で白化した非相溶性樹脂により光
が散乱され、遮光性樹脂層中の光路が長くなる。そのた
め、散乱光は光吸収性顔料の粒子によって吸収される確
率が高くなり、ボトルの遮光性が向上する。従って、内
容物の賞味期間を著しく長くすることができる。

また、遮光性樹脂層中に、さらに酸化鉄を添加すると
光吸収性顔料の発色が抑えられ、ボトルの色合いを良好
に保つことができる。

さらにまた、口部において耐熱性樹脂層を有している
ので、口部の耐熱性が著しく向上している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるボトルを示す断面図で
あり、第２図は本発明のボトルの遮光作用を説明するための遮
光性樹脂層の拡大断面図である。１……口部２……肩部３……胴部４……底部５……サポートリング７……遮光性樹脂層９……耐熱性樹脂層 10……ボトル 15……非相溶性樹脂の延伸により生じたマイクロボイド 20……光反射性顔料の粒子 30……光吸収性顔料の粒子

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＢ６５Ｄ 1/02 Ｂ６５Ｄ 1/02 Ｚ // Ｂ２９Ｋ 67:00 69:00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】口部と、前記口部の下端に設けられたサポ
ートリングと、前記サポートリングに続く肩部と、胴部
及び底部とを有し、前記口部は遮光性樹脂層と耐熱性樹
脂層とからなる多層構造を有し、それ以外の部分は遮光
性樹脂層からなる耐熱遮光性多層ボトルにおいて、前記
遮光性樹脂層は、ポリエステル100重量部に対して、ポ
リエステルに非相溶性の樹脂50〜100重量部と、光吸収
性顔料0.007〜0.03重量部とを含有しており、もって前
記胴部は、延伸ブロー成形による白化と前記光吸収性顔
料により、遮光性を有することを特徴とする耐熱遮光性
多層ボトル。
【請求項２】請求項１に記載の耐熱遮光性多層ボトルに
おいて、前記遮光性樹脂層は、さらに光反射性顔料２〜
８重量部を含有することを特徴とする耐熱遮光性多層ボ
トル。
【請求項３】請求項２に記載の耐熱遮光性多層ボトルに
おいて、前記光反射性顔料はチタンホワイトであること
を特徴とする耐熱遮光性多層ボトル。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれかに記載の耐熱遮
光性多層ボトルにおいて、前記ポリエステルに非相溶性
の樹脂はポリカーボネートであることを特徴とする耐熱
遮光性多層ボトル。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれかに記載の耐熱遮
光性多層ボトルにおいて、前記光吸収性顔料はカーボン
ブラックであることを特徴とする耐熱遮光性多層ボト
ル。
【請求項６】請求項１乃至５のいずれかに記載の耐熱遮
光性多層ボトルにおいて、前記遮光性樹脂層は、さらに
酸化鉄0.07〜0.2重量部を含有することを特徴とする耐
熱遮光性多層ボトル。