JPH04156323A - 飽和ポリエステル製ボトルの製造方法 - 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、飽和ポリエステル製ボトルの製造方法に関し
、さらに詳しくは、ボＩ・ルの破損が牛じないような飽
和ポリエステル製ボトルの製造方法に関する。

発明の技術的背景 従来、調味料、油、ジュース、炭酸飲料、ビール、日本
酒、化粧品、洗剤なとの容器用の素材としてはガラスが
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があった。

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［１的に応じて種々のプラスチックが採用さ
れており、これらのプラスチック素材のうちでポリエチ
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、化粧品なとの容器の素材として採用されている。

このようにポリエチレンテレフタレートなどの飽和ポリ
エステル製ボトルは、機械的強度、透明性などに優れて
いるが、近年ボＩ・ルのコストを下げるため、ボトルの
肉厚を低下させる傾向にある。

肉厚を極端に低Ｆさせると、機械的強度が不足し、内容
物として炭酸飲料が充填された場合に、特に夏場にボト
ルの破損が生じてしまうことがあった。

もしボトルの破損が生ずると、商品イメージか低下する
だけでなく、危険を伴うこともあるため、ボトルの破損
を防上することは、実用」二極めて重要である。

このような飽和ポリエステル製ボトルの破損の原因につ
いて、本発明者らは鋭意検討したところ、ボトルは、口
栓部下端（ネックリング下端）から５〜２０ｍｎ＋の所
で高さ方向に破損することが最も多く、また高温、多湿
Ｆでの破損が多いことを見出した。そして上記の知見に
基いてさらに検討を重ねたところ、」二記のような飽和
ポリエステル製ボトルの破損は、飽和ポリエステルの化
学的構造に起因することはほとんとなく、ボトルの製造
方法に起因する場合が多く、特定の条件ドてボトルプリ
フォームを吹込成形してボＩ・ルを製造すれば、ボトル
の破損をほぼ完全に防市しうろことを見出して本発明を
完成するに至った。

発明の１」的 本発明は、」−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、炭酸飲料が充填され、し
かも高温多湿条件−ドに長時間保存されても、ボトルに
破壊が生することがないような飽和ポリエステル製ボト
ルの製造方法を提供することを目「白としている。

発明の概要 本発明に係る飽和ポリエステル製ボトルの製造方法は、
飽和ポリエステルからなるプリフォームを吹込成形して
ボトルを製造するに際して、（ａ）縦延伸倍率を１．１
〜３．５倍とし、（ｂ）延伸温度を８０〜１１０’Ｃ未
１βｄとし、（ｃ）プリフォームを押突いてから気体を
吹込むまでの時間（ブロータイミング）を、 ０．１〜１．（）秒とする、 ことを特徴としている。

本発明では、上記のような特定の条件ドて飽和ポリエス
テルからなるプリフォームを吹込成形してボＩ・ルを製
造しているので、得られる飽和ポリエステル製ボトルは
、炭酸飲料が充填され、しかも高温多湿条件ドに長時間
保存されても、ボトルに破壊が生ずることがない。

発明の詳細な説明 以Ｆ本発明に係る飽和ポリエステル製ボトルの製造方法
について説明する。

まず本発明でボトルの原料として用いられる飽和ポリエ
ステルについて説明すると、この飽和ポリエステルとし
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と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、ｌ・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。

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て２５℃で測定した極限粘度［η］
は、０．５０〜１．、　０　（＋β／ｇ、好ましくは０
．６０〜０．．９５ｄρ／ｇ、特に好ましくは０．６２
〜０．９０ｄΩ／ｇの範囲にある。

本発明では、上記のような飽和ポリエステルから成形さ
れたボトル形成用プリフォームを用いて、ボトルを製造
する。このプリフォームは、飽和ポリエステルから従来
公知の方法で得られたものを用いることができる。

本発明では、上記のようなボＩ・ル形成用プリフォーム
を吹込成形してボＩ・ルを製造するに際して、 （ａ）縦延伸倍率を１．１〜３．５倍好ましくは１．３
〜３．０倍とする。

この縦延伸倍率と、得られるボトルのクラック発生率と
の関係を第１図に示す。この第１図から、プリフォーム
の縦延伸倍率が３．５倍を超えると、急激にボトルのク
ラック発生率が増加することかわかる。

プリフォームの縦延伸倍率が３．５倍を超えると、クラ
ック発生率が急激に増加するのは、プリフォームを３．
５倍を超えて延伸すると、延伸された部分の厚みが薄く
なる傾向にあり、飽和ポリエステルの配向度（ｆｂ）が
０．５０を超えるほど高くなり、延伸方向と直角方向の
機械的強度が低下するためと考えられる。なおこの縦延
伸倍率と配向度との関係を第１図に併せて示す。

横延伸倍率は通常１．１〜７倍、好ましくは１．２〜６
倍さらに好ましくは１．３〜５倍である。炭酸飲料用耐
圧ボトルでは、ボトル肩部クラックと横延伸倍率の相関
は縦延伸倍率に比べ弱い。

なおボトルの縦または横延伸倍率は、下記のようにして
測定する。

プリフォームの 所定位置の長さ；プリフォームを加熱し、延伸する部分
の長さ ボＩ・ルの 所定位置の長さ二上記プリフォームの所定位置にマーク
を入れ延伸したとき のボトル所定位置の長さ また得られたボトルのクラック発生率は、ド記のように
して測定する。

ボトル２０本に４．５ガスボリユームの炭酸水を充填し
、アルミキャップで密栓後、４０　’Ｃで相対湿度９０
％のエアーオーブンに１力月放置した後、クラックの発
生を調べ、その発生の割合をド式により算出する。

測　定　し　た　ボ　ト　ル　の　数 また本発明では、ボトル形成用プリフォームを吹込成形
してボトルを製造するに際して、（１））延伸温度を８
０〜１’１０℃未満好ましくは８５〜１０７℃さらに好
ましくは８８〜１〔〕２℃とする。

この延伸温度と、得られるボトルのクラック発生率との
関係を第２図に示す。この第２図から、プリフォームの
延伸温度が１１０℃を超えると、−つ　　− 急激にボ］・ルのクラック発生率が増加することがわか
る。

プリフォームの延伸志度が１．１　Ｄ　℃を超えると、
クラック発生率が急激に増加するのは、プリフォームを
１１０℃を超えて延伸すると、延伸された部分の飽和ポ
リエステルの配向度（ｆｂ）が０．５を超えるほど高く
なり、延伸方向と直角ｊｊ向の機械的強度が低ドし、ボ
トル上肩部で高さ方向にクラックが発生し易くなると考
えられる。なおこの延伸温度と配向度との関係を第２図
に併せて示す。

さらに本発明では、ボトル形成用プリフォームを吹込み
成形してボトルを製造するに際して、（ｅ）プリフォー
ムを押突いてから気体を吹込むまでの時間（ブロータイ
ミング）が０．１〜１．０秒好ましくは０．１〜０．８
秒とする。

このブロータイミング時間と、得られるボＩ・ルのクラ
ック発生率との関係を第３図に示す。この第３図から、
プリフォームのブロータイミングか１．０秒を超えると
、急激にボトルのクラック発生学が増加することがわか
る。また０、１秒より小さいとボトル底部のセンターが
定まらず、センターずれしたボトルしかできない。

プリフォームのブロータイミングが１．０秒を超えると
、クラック発生率が急激に増加するのは、プリフォーム
のブロータイミングが１．０秒を超えると、延伸された
部分の厚みが薄くなる傾向にあり、飽和ポリエステルの
配向度（ｆｂ）か０．６を超えるようになり、機械的強
度が低トするためと考えられる。なおこのブロータイミ
ングと配向度との関係を第３図に併せて示す。

上記のような条件下でボトル形成用プリフォームを吹込
成形すると、破損か生ずることのないボＩ・ルが得られ
る。ところで原料として高い極限粘度［η］を白°する
飽和ポリエステルを用いると、」−記のような条件ドて
吹込成形ずればもちろん破損が生ずることのないボトル
を得ることができ、しかもさらに広い成形条件下で吹込
成形しても、破損が生ずることのないボトルをＢ７るこ
とができる。

すなわち［η］か０．６０ｄ、１２／ｇ以」二である飽
和ポリエステルを原料として用いる場合には、飽和ポリ
エステルからなるプリフォームを吹込成形してボトルを
製造するに際して、 （ａ）°延伸倍率を１．１〜３．５倍とし、（ｂ）°延
伸温度を８０〜１１０℃未満とし、（ｃ）゛ブロータイ
ミングを０．１〜１．０秒とすることによって、破損か
生することのないボトルを得ることができる。

このようにして得られる飽和ポリエステル製ボトル１は
、第４図に示すように、口栓部２、上層部３、胴部４、
下層部５（底部中心から３　ｍｍ−５０關のところ）お
よび底部６とからなっている。

そしてこのボトル］においては、」二肩部３での延伸倍
率の変化が最も大きく、次に下層部５での延伸倍率の変
化が大きい。この上層部′３そして下１１”７部５にお
ける飽和ポリエステルの配向度か０．６以下好ましくは
０．５６以ドさらに好ましくは０．５０〜０．０１程度
であることが望ましい。

また、この上層部３そして下層部５における飽和ポリエ
ステルの配向結晶化度は、５０％以下好ましくは４５％
以下さらに好ましくは４０〜１０９６程度であることが
望ましい。しかもこの上層部３そして下層部５での肉厚
は、０．２５ｍｍ以上好ましくは（１，３０關以上さら
に好ましくは０．３１〜３．０＋ｎｍであることが望ま
しい。

飽和ポリエステル製ボトル１の特に上層部３における配
向度が０．６以下であり、かつ配向結晶化度が５０％以
下であり、しかも肉厚が０．２５ｍ１ｍ以上であると、
たとえ内部に炭酸飲料を充填しても、また高温多湿条件
下に長時間保存しても、このボトルに破損が生ずること
がない。

なお飽和ポリエステル製ボトルの配向度（ｆｂ）、配向
結晶化度は、それぞれ下記のようにして測定する。

配向度（ｆｂ） 飽和ポリエステル分子は、１而１軸配向していると考え
られるので、Ｘ線回折法により、（０１０）回折面を利
用して、Ｘ線干渉図を測定する。

１面１輔配向している場合の配向度（ｆ）は、 ｆ＝２＜ｃｏｓ２φ〉−１ で表されるので、これを利用して配向度を求める。

配向結晶化度 ボトルの縦方向に沿って試料１１を切り出しＸ線回折透
過法により回折図を測定する。

この際、試料の縦方向をＸ線光学系の子午線方向に固定
し、赤道線方向に回折図を測定する。

この回折図より、結晶性および非品性散乱強度を分離し
、それぞれの積算強度をｌｃ。

Ｉａとすると、配向結晶化度は、 て求める。

以下本発明を実施例によって説明するが、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（］、７５ｄβ／ｇであるポリエチレ
ンテレフタレートを■用１１１製作所製除湿エアー型乾
燥機Ｄ５０にて１６　（、）　℃で４ｈｒ乾燥した。そ
のチップを各機製作所側成形機Ｍ　−１０（ＩＡでバレ
ル設定温度２８０℃、金型温度１５℃の条件で成形して
、二軸延伸成形体用プリフォーム（１−１イ＝ｆ　５０
　ｇ　）を得た。

コノプリフォームをＣＯＲｌ）ＯＰ　Ｉ−、Ａ　Ｓ　Ｔ
社製Ｌ　Ｂ　Ｏ１成形機を用いて縦延伸倍率１．５倍、
横延伸倍率４．０倍、延伸温度９５℃、ブロータイミン
グ０．５秒、エアー圧力２５ｋｇ／ｃｄ、ブロー金型温
度４０℃の条件で容量１．５ｇの円筒状延伸ボトルを得
た。このボトルについて、上層部の肉厚分（＋ｉは良好
て配向度（ｆｂ）０．４６、配向結品化度は３０％であ
り、クラックの発生を調べたところクラック発生率は０
％であった。

実施例２，３ 実施例１においてプリフォームの重量は変えず、１１ニ
状を変えることにより縦延伸倍率を２倍および１．５倍
とした以外は、実施例１と同様にして１．５ｇ円筒状延
伸ボトルを得た。

これらのボトルの物性を表１に示すが、共にクラックの
発生率は０％であった。

実施例４．５ 実施例］で延伸温度を８０℃または１〔〕５℃とした以
外は、実施例１と同様にして１．５ｇ円筒状延伸ボトル
を得た。

このボトルの物性を表１に示すが、それぞれクラックの
発生率は０％、　　３０９６であった。

実施例６ 実施例１てブロータイミングを０．７ｓｅｃ９した以外
は、実施例１と同様にして１．５ｇ円筒状延伸ボトルを
得た。

このボトルの物性を表１に示すが、クラ・ツクの発生率
は０％であった。

比較例１ 実施例１て縦延伸倍率を３．９倍とした以外は、実施例
１と同様にして１．５ρｌ’ｌ　ｉ、ｉｊ状延伸ボＩ・
ルを得た。

このボトルの物性を表１に示すが、クラックの発生率は
１００％と非常に高かった。

比較例２ 実施例］で延伸温度を１１０℃とした以外は、実施例１
と同様にして１．５ｇ円筒状延伸ボトルを得た。

このボトルの物性を表１に示すが、クラックの発生率は
７０％と非常に高かった。

比較例３ 実施例１でブロータイミングを１．５秒にした以外は、
実施例１と同様にして１．５ｇ円筒状延伸ボトルを得た
。

このボトルの物性を表１に示すが、クラックの発生率は
１００％と非常に高かった。

＼〜

【図面の簡単な説明】

第１図はプリフォームの延伸倍率とクラック発生率との
関係をｉＪ＜ず図てあり、第２図はプリフォームの延伸
温度とクラック発生率との関係を示す図であり、第３図
はプリフォームのブロータイミングとクラック発生率と
の関係を示す図であり、第４図はボトルの断面図である
。 １・・・ボＩ・ル　　　　　２・・・口栓部３・・・上
層部　　　　　４・・・胴部５・・・下層部　　　　　
６・・・底部特許出願人　　三月石浦化学［′、業株式
会社代理人　　　弁理士　　鈴　木　俊一部へ　Ｉｊ’
＋　　？＼　ス＼　（ン　ｇ３ミ州刊ト８０　　　　　
　　　　１ｆｌ　　　　　　　　　　０Ω −Ｌ−Ｉ貝垢Ｑ砺何郵− 犬＼　ｌ］　　　ｉｓ　　へ　（ン　頗貝　州　刊Ｆ　
≧Ｐ０　　　　　　　　　Ｌｆ’）　　　　　　　　　
０−　　但　　郵　　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、飽和ポリエステルからなるプリフォームを吹込成形
   してボトルを製造するに際して、（ａ）縦延伸倍率を１
   ．１〜３．５倍とし、 （ｂ）延伸温度を８０〜１１０℃未満とし、 （ｃ）プリフォームを押突いてから気体を吹込むまでの
   時間（ブロータイミング）を、 ０．１〜１．０秒とする、 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
   。