JPH02160861A - ボトル形成用飽和ポリエステル組成物およびこの組成物を用いたボトルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、ボトル形成用飽和ポリエステル組成物および
この組成物を用いたボトルの製造方法に関し、さらに詳
しくは、得られるボトルが白化することがなく透明性に
優れているようなボトル形成用飽和ポリエステル組成物
およびこの組成物を用いたボトルの製造方法に関する。

発明の技術的背景ならびにその問題点 従来、調味料、油、ジュース、炭酸飲料、ビール、■本
酒、化粧品、洗剤などの容器用の素材としてはガラスか
広く使用されていた。しかし、ガラス容器は製造コスト
が高いので通常使用後の空容器を回収し、循環再使用す
る方法が採用されている。また、ガラス容器は重いので
運送経費がかさむことの他に、破損し易く、取り扱いに
不便であるなどの欠点かあった。

ガラス容器のこれらの欠点を解消しようとして、ガラス
容器から種々のプラスチック容器への転換が最近急速に
進んでいる。その素材としては、充填内容物の種類およ
びその使用ｌ」的に応して種々のプラスチックが採用さ
れており、これらのプラスチ・ツク素手オのうちでポリ
エチレンテレフタレートなとの飽和ポリエステル樹脂は
機械的強度、耐熱性、透明性およびガスバリヤ−性に優
れているので、ジュース、清涼飲料、炭酸飲料、調味料
、洗剤、化粧品などの容器の素材として採用されている
。また、これらの用途のうちで、ジュース、清涼飲料、
炭酸飲料の充填用ボトルには、殺菌および高温充填を行
なうことか求められており、このため高温充填に耐え得
る耐熱性のあるボトルを形成することか要求されており
、またこれらの充填用ボトルにはいずれも透明性が要求
されている。

ところで特にポリエチレンテレフタレートなどの飽和ポ
リエステル樹脂を射出成形機械なとの成形機に供給して
中空成形体用プリフォームを成形し、このプリフォーム
を延伸ブロー成形後熱処理（ヒートセット）して中空成
形容器を成形しようとすると、得られるボトルが白化し
てボトルの透明性が低下するという重大な問題点があっ
た。このため透明性が低下したボトルは廃棄せざるを得
す、歩留まりが大きく低下していた。

本発明者らは、透明性および耐熱性に優れたポリエチレ
ンテレフタレートなどの飽和ポリエステル樹脂からなる
ボトルを得るべく鋭意研究したところ、飽和ポリエステ
ル樹脂からなるボトルが白化して透明性が低下してくる
原因の１つは、飽和ポリエステル樹脂からプリフォーム
を製造し、このプリフォームをブロー成型し、次いでヒ
ートセットする際に、゛ブロー成型金型に飽和ポリエス
テル樹脂中に含まれているオリゴマーなどの付指物（金
型汚れという）か発生し、この金型汚れが飽和ポリエス
テル樹脂ボトルの表面にし、凹凸を作ることによって起
こることにあることを見出した。そして上記のような知
見に基づきさらに検討したところ、飽和ポリエステル樹
脂中に、アミド類、高級脂肪酸および高級脂肪酸塩から
選ばれる少なくとも１種の化合物を特定量添加すること
によって、上記のような問題点か一挙に解決されること
を見■して本発明を完成するに至った。

発明の１−１的 本発明は、上記のような従来技術における問題点を解決
しようとするものであって、白化することがなく透明性
に優れ、しがも耐熱性にも優れたボトルを製造しうるよ
うなボトル形成用飽和ポリエステル組成物およびこの組
成物を用いたボトルの製造方法を提供することを］二１
的としている。

発明のｌＩ攬要 本発明に係るボトル形成用飽和ポリエステル組成物は、
飽和ポリエステル樹脂と、該飽和ポリエステル樹脂１０
０重量部に対して、１×１０−６〜２Ｘ１０−１重量部
の、アミド化合物、高級脂肪酸および高級脂肪酸塩から
なる選ばれる少なくとも１種の化合物とからなることを
特徴としている。

本発明に係る飽和ポリエステルボトルの製造方法は、飽
和ポリエステル樹脂と、該飽和ポリエステル樹脂１００
重量部に対して、ＩＸｌ、０−６〜２ＸＩＯ−’重ユ部
の、アミド化合物、高級脂肪酸および高級脂肪酸塩から
なる群から選ばれる少なくとも１ｆＩＩｉの化合物とか
らなる飽和ポリエステル組成物からプリフォームを成形
し、得られたプリフォームを吹込金型中で吹込金型温度
１００〜１８０℃にて吹込み成形し、次いで０．１〜３
０秒間熱処理することを特徴としている。

発明の詳細な説明 以下本発明に係るボトル形成用飽和ポリエステル組成物
およびこの組成物を用いたボトルの製造方法について具
体的に説明する。

まずボトル形成用飽和ポリエステル組成物について説明
すると、この組成物は、飽和ポリエステル樹脂と、アミ
ド化合物、高級脂肪酸および高級脂肪酸塩からなる群か
ら選ばれる少なくとも１種の化合物とを含んで構成され
ている。

上記のような飽和ポリエステル樹脂としては、テレフタ
ル酸またそのエステル形成性誘導体（たとえば低級アル
キルエステル、フェニルエステルなど）と、エチレング
リコールまたはそのエステル形成性誘導体（たとえばモ
ノカルボン酸エステルエチレンオキサイドなど）とから
得られるポリエチレンテレフタレートが好ましく用いら
れる。

このポリエチレンテレフタレートは、約２０モル％未満
の他のジカルボン酸またはグリコールが共重合されてい
てもよい。このようなジカルボン酸成分は、たとえばフ
タル酸、イソフタル酸、ナフタリンジカルボン酸、ジフ
ェニルジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸
などの芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、
アゼライン酸、デカンジカルボン酸などの脂肪族ジカル
ボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸なとの脂環族ジカ
ルボン酸などから導かれる。またグリコール成分は、ト
リメチレングリコール、プロピレングリコール、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などの
脂肪族グリコール、シクロヘキサンジメタツールなどの
脂環族グリコール、ビスフェノール類、ハイドロキノン
、２．２−ビス（４−β−ヒドロキシエトキシフェニル
）プロパンなどの芳香族ジオール類などから導かれる。

以下本発明で特に好ましく用いられるポリエチレンテレ
フタレートについて説明する。すなわち好ましいポリエ
チレンテレフタレートは、一般式［１］ で表わされるエチレンテレフタレート成分単位（ａ）の
含有率が、９５．０〜９８．６モル％、好ましくは、９
７．０〜９８４５モル％、特に好ましくは９７．３〜９
８，３モル％の範囲にあり、一般式［口］ で表わされるジオキシエチレンテレフタレート成分単位
（ｂ）の含有率が、１．４〜５．０モル％好ましくは１
．５〜３．０モル％とくに好ましくは１．７〜２，７モ
ル％の範囲にある。

このような好ましいポリエチレンテレフタレートは、前
記一般式［１］で表わされるエチレンテレフタレート成
分単位（ａ）および前記一般式［１１］で表わされるジ
オキシエチレンテレフタレート成分単位（ｂ）がランダ
ムに配列してエステル結合を形成することにより実質上
線状のポリエステルを１１３成している。そして、該ポ
リエチレンテレフタレートか実質上の線状であることは
、該ポリエチレンテレフタレートが０−クロロフェノー
ルに溶解することによって確認される。

このような好ましいポリエチレンテレフタレートの０−
クロロフェノール中で２５℃でｉｌｌ定した極限粘度［
η］は、０．６０〜０．９０　ｄＮ　／ｇ。

好ましくは０．７０〜０．８７　ｄｊ７　／ｇ、特に好
ましくは０．７２〜０．８５ｄｊ！／ｇの範囲にある。

また、このような好ましいポリエチレンテレフタレート
の示差走査型熱量計（Ｄ　Ｓ　Ｃ）で１０℃／分の速度
で昇温した際の昇温結晶化温度（ＴＣＣｌ）は、１４０
℃以上であり、好ましくは１５０〜１８５℃、特に好ま
しくは１６８．０〜１８０．０℃の範囲にある。また、
本発明のポリエチレンテレフタレートの昇温結晶化温度
（Ｔｅａ）は、極限粘度［η１］との関係におい！ て、下記式 ％式％ の範囲にあり、さらに好ましくは、 ６７、．５［η　］＋１２２．５≦Ｔｃｃ。

≦６７．５　［η、］　　＋１２８．５の範囲にある。

なお、本発明で用いられる飽和ポリエステルの昇温結晶
化温度（ＴｅＣ１）は次の方法によって１１Ｐ１定され
る。すなわち、パーキンエルマー１１製１）ＳＣ−２型
示差走査型熱量計を用いて約１４０℃で約５曹鵬Ｈｇの
圧力下約５時間以上乾燥した飽和ポリエステルチップの
中央部からの試料的ｉ　０　ｉｎ　ｇの薄片を液体用ア
ルミニウムパン中に窒素雰囲気下にて封入して測定する
。Ａ＄１定条件は、まず室温より急速４温して２９０℃
で１０分間溶融保持したのち室温まで急速冷却し、その
後１０℃／分の昇温速度で昇温する際に検出される発熱
ピークの頂点温度を求める。

本発明に係るボトル形成用飽和ポリエステル組成物は、
上記のような飽和ポリエステルに加えて、アミド化合物
、高級脂肪酸および高級脂肪酸塩からなる群から選ばれ
る少なくとも１種の化合物を含んでいる。

アミド化合物としては、具体的には、エチレンビスステ
アリン酸アミド、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミ
ド、エルカ酸アミド、メチレンビスステアリン酸アミド
などが用いられる。

また高級脂肪酸としては、具体的には、ステアリン酸、
バルミチン酸、オレイン酸、ベヘニン酸なとが用いられ
る。

さらに高級脂肪酸塩としては、具体的には、ステアリン
酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン
酸亜鉛などが用いられる。

このようなアミド化合物、高級脂肪酸および高級脂肪酸
塩からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物は、
飽和ポリエステル樹脂１００重量部に対して、１×１０
〜２Ｘ１０”重量部好ましくは１×１０−５〜ｌＸｌ０
　　’重量部の量で用いられる。この化合物の量が、飽
和ポリエステル樹脂１００重量部に対してｌＸ１０−６
重量部未満であると、ブロー成形時に金型汚れが多くか
つボトル白化が多く発生することがあり、一方２×１０
−１重量部を超えると、射出成形時に焼けこげ物が発生
することおよびプリフォーム金型のベント部が詰り、プ
リフォーム形状が出なくなることとブロー成形したボト
ルに曇りの模様が生じたりすることがある。

また本発明に係るボトル形成用飽和ポリエステル組成物
は、上記のような各成分に加えて、安定剤、帯電防止剤
、無機充填剤などを含有していてもよい。

次に上記のようなボトル形成用飽和ポリエステル組成物
からボトルを製造するための方法について説明する。

まず上記のようなボトル形成用飽和ポリエステル組成物
を、射出成形機、押出成形機、圧縮成形機、中空成形機
などの成形機に供給して加熱溶融するか、あるいはこれ
らの成形機に加熱溶融状態で供給し、中空押出成形用プ
リフォームを成形する。

この際飽和ポリエステルに加わる機械的剪断をなるべく
小さくすることが好ましい。

加熱溶融状態にある飽和ポリエステルにＩＪ１目〕る機
械的剪断をできるだけ小さくするには、具体的１こは、
下５己のようにすればよい。

たとえば射出成形機などの成形機に飽和ポリエステル組
成物を供給するに際して、該組成物をｒじめ加熱して溶
巖状態で成形機に供給するか、あるいは該組成物を成形
機に供給した後、成形機の圧縮部に達する前に成形機の
加熱設定温度を高くするなどして該組成物を充分に加熱
して成形機の圧縮部に到達する前に該組成物をほぼ完全
に溶融させ、この状態で成形機の圧縮部に到達させて所
望形状に成形すればよい。このようにすると、該組成物
は、成形機の圧縮部に到達する時点までに充分に溶融さ
れているため粘度が小さく、圧縮部での機械的剪断を小
さくすることができる。

なおプリフォームを形成する飽和ポリエステルの上記の
ようにして、’１ｐ１定しだ昇温結晶化温度（Ｔ　ＣＣ
２）は、１３５℃以上であり１、かつ６７、　　５　　
　［η　　　コ　　＋　１０５．０　　≦　Ｔ　ＣＣ２
≦６７．５　［η２］＋１３３．５ ので表わされる範囲にあることが好ましい。

このようにして得られたプリフォームを、吹込金型中で
吹込金型温度１００〜１８０℃にて吹込み成形し、次い
で０．１〜３０秒間ヒートセットすれば、本発明に係る
飽和ポリエステル製ボトルが得られる。

本発明に係る飽和ポリエステル組成物を用いて、上記の
ようにしてボトルを製造すると、吹込金型の汚れが従来
に比べて非常に少なくなり、得られるボトルの透明性が
低下することがなくなる。しかも吹込金型の掃除の頻度
を少なくすることができるため、ボトルの生産性を大き
く向上させることができる。

さらに上記のような飽和ポリエステル組成物を射出成形
などしてプリフォームを製造する際に、吐出量を向上で
き、かつプリフォームの気泡発生率を非常に小さくする
ことができ、この点からもボトルの生産性を大きく向上
させることができる。

本発明で得られるボトルは、通常、延伸されており、−
軸延伸ボトルである場合もあるし、二軸延伸ボトルであ
る場合もある。該ボトルか一輔延伸中空成形容器である
場合には、延伸倍率は、通常、１．１〜１０倍好ましく
は１．２〜８倍とくに好ましくは１４５〜７倍の範囲で
あり、二軸延伸中空成形容器である場合には、その延伸
倍率は、縦軸方向に通常１．１〜８倍好ましくは１．２
〜７倍とくに好ましくは１．５〜６倍の範囲であり、横
軸方向には通常、１．１〜８倍好ましくは１．２〜７倍
とくに好ましくは１．５〜６倍の範囲である。

また本発明で得られるボトルは、飽和ポリエステル樹脂
層と、ガスバリア性に優れた樹脂層とからなる多層積層
ボトルであってもよい。

発明の効果 本発明により得られた飽和ポリエステル製ボトルは、白
化することがなく透明性に優れ、しかも耐熱性にも優れ
ている。

以下本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら
実施例に限定されるものではない。

実施例１ 極限粘度［η］が０．７９ｄｌ）／ｇであり、ジオキシ
エチレンテレフタレート成分単位が２．３０モル％であ
り、そしてクロロホルムによる室温で抽出される環状三
量体の含付量が０．５３重量％であるポリエチレンテレ
フタレート１００重量部に、上記ポリエチレンテレフタ
レートに４重量％のエチレンビスステアリルアミドを添
加して造粒してなるマスターバッチ（ＭＢ−１）を２．
５重量部混合し、窒素雰囲気下に１５０℃で約１６時間
乾燥後、名機製作所■製Ｍ−１００＾−８Ｊ型射出成形
機を用いてバレル温度２７０℃で溶融し、１０℃に冷却
されたプリフォーム金型に成形圧カフ　００　ｋｇ　／
　ｃｊで射出成形し、口径が３８關で胴径が２８ａ＋ｍ
であり、かつ胴部の厚みが４．５ｍｍの重１ｋ　６４　
ｇのプリフォームを成形サイクル４０秒で作製した。つ
いで口栓部のみ１６０℃のオイルバス中にて結晶化した
プリフォームを作った。

この口栓部結晶化プリフォームを二軸延伸吹込成形機［
コポプラストＣＣ０ＲＰＯＰＬＡＳＴ）社製１．ＢＯ１
０］を用いて、吹込み圧力約２０　ｋｇ　／　ｃｄ、プ
リフォーム加熱時間約６０秒、延伸温度１０５℃の条件
下で縦約２．２倍および横約３．０倍に二軸延伸し、さ
らに１６０℃の表面温度を有する金型内で１０秒間保持
した後、２０秒間金型を水にて冷却する方法でヒートセ
ットを行なって、内容積が１．５ｇの胴部に６枚の減圧
パネルを有し、底部が底上げの二輪延伸ボトルを作製し
た。

ボトルを５００本成形したが、すべて透明なボトルが得
られ、全く白化ボトルは認められなかった。またプリフ
ォーム連続成形時、ベント詰りによる形状不良が発生す
るまでの時間は約８５時間と長く、かつ発泡プリフォー
ムの発生率は０．０１％と非常に少なかった。

実施例２ 実施例１で用いたポリエチレンテレフタレート１００重
量部にＭＢ−１を０．５重量部混合する以外は、実施例
１と同様にして成形した。ボトルを５００本成形したが
、すべて透明なボトルが得られ、全く白化ボトルは認め
られなかった。またプリフォーム連続成形時のベント詰
りによる形状不良が発生するまでの時間は約９５時間と
長く、かつ発泡プリフォームの発生率は０．０２％と非
常に少なかった。

比較例１ 実施例１で用いたポリエチレンテレフタレート１００重
量部に対してＭＢ−１を１００重量部混する以外は、実
施例１と同様に成形した。ボトルを５００本成形したが
、曇り模様のあるボトルか１５０本目上り発生した。ま
たプリフォーム連続成形時にベント詰りによる形状不良
が発生する時間が８時間と極端に短くなるとともにプリ
フォームに焼けが発生した。

比較例２ 実施例１のポリエチレンテレフタレートだけを用いて実
施例１と同様に成形した。ボトルを５００本成形したが
、白化ボトルが１００本目以降で極端に多く発生した。

たたし、プリフォーム連続成形時の形状不良品の発生す
る時間は１００時間であり、非常に長く、発泡の発生率
は０．４０％と高かった。

実施例４ 実施例１で用いたポリエチレンテレフタレートの代わり
に極限粘度［η］が０．７２ｄＤ／ｇであり、ジオキシ
エチレンテレフタレート！成分単位が２．５０モル％で
あり、そして環状三量体の含有量が０．８０１ｆＥｔ％
であるポリエチレンテレフタレートを用い、またＭＢ−
１の代わりに実施例１で用いたポリエチレンテレフタレ
ートに４重量％のステアリン酸マグネシウムを添加して
造粒してなるマスターバッチ（Ｍ１３−２）を用いて、
実施例１と同様にして成形した。

ボトル５００本を成形したが、３０本が半透明ボトルで
あり、他は透明なボトルが得られた。またプリフォーム
連続成形時に形状不良品が発生するまでの時間は６５時
間と長く、発泡の発生率は０．０１％と非常に低かった
。

実施例５ 実施例４でＭＢ−２の代わりに実施例１て用いたポリエ
チレンテレフタレートにステアリン酸を添加して造粒し
てなるマスターバッチ０４１）−３）を°用いた以外は
、実施例４と同様にして成形した。

ボトル５００本を成形したが、２５本が半透明ボトルで
あり、他は透明なボトルが得られた。またプリフォーム
連続成形時に形状不良品が発生するまでの時間は５５時
間と長く、発泡の発生率は０．００８％と非常に低かっ
た。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）飽和ポリエステル樹脂と、該飽和ポリエステル樹脂
   １００重量部に対して、１×１０＾−＾６〜２×１０＾
   −＾１重量部の、アミド化合物、高級脂肪酸および高級
   脂肪酸塩からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合
   物とからなることを特徴とするボトル形成用飽和ポリエ
   ステル組成物。 ２）飽和ポリエステル樹脂と、該飽和ポリエステル樹脂
   １００重量部に対して、１×１０＾−＾６〜２×１０＾
   −＾１重量部の、アミド化合物、高級脂肪酸および高級
   脂肪酸塩からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合
   物とからなる飽和ポリエステル組成物からプリフォーム
   を成形し、得られたプリフォームを吹込金型中で吹込金
   型温度１００〜１８０℃にて吹込み成形し、次いで０．
   １〜３０秒間熱処理することを特徴とする飽和ポリエス
   テル製ボトルの製造方法。