JPH04361013A - ボトル口栓部形成用ピースおよび該ピースを有する飽和ポリエステル製ボトルならびにその製造方法 - 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】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明はボトル口栓部形成用ピース
および該ピースを有する飽和ポリエステル製ボトルなら
びにその製造方法に関し、さらに詳しくは耐熱性、寸法
安定性、機械的強度に優れたボトル口栓部形成用ピース
に関するとともに、耐熱性、寸法安定性、機械的強度に
優れた口栓部を有する飽和ポリエステル製ボトルならび
にその製造方法に関する。

【０００２】

【発明の技術的背景】近年、ジュース、スポーツドリン
クなどの清涼飲料、コーラなどの炭酸飲料用ボトルの素
材として種々のプラスチックが用いられている。なかで
もポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの飽和ポ
リエステルは、透明性、ガスバリヤ性、耐熱性および機
械的強度に優れているためボトルの素材として多く採用
されている。

【０００３】通常ジュースなどは高温充填がおこなわれ
ており、このため高温充填に耐えうる耐熱性樹脂でボト
ルを成形することが要求されている。ＰＥＴボトルなど
の飽和ポリエステル製ボトルは、通常、口栓部および胴
部からなっており、胴部は延伸成形されているため分子
配向しておりこのため優れた耐熱性および機械的強度を
有している。これに対し口栓部はほとんど延伸されてい
ないため、耐熱性に劣り、高温充填時に変形するという
問題点があった。

【０００４】このような問題を解決するために、たとえ
ば特開昭５９−３３１０１号公報には飽和ポリエステル
ボトルの首部を熱処理により結晶化することが記載され
ている。この方法では結晶化工程が別工程となるため、
首部の結晶化のための結晶化装置が必要であり、また結
晶化のための時間が必要となり成形サイクルが長くなり
、さらに結晶化度のばらつきが生じやすく、首部の寸法
精度が劣る欠点を有していた。

【０００５】また、特開平２−２０８９２４号公報には
、飽和ポリエステルとガラス転移点の高い樹脂であるポ
リカーボネートとの多層成形により耐熱性の高い口部を
得る方法が記載されている。

【０００６】

【発明の目的】本発明はこ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、耐熱性、寸法安
定性、機械的強度に優れたボトル口栓部形成用ピースを
提供すること、および耐熱性、寸法安定性、機械的強度
に優れた上記ピースを有する飽和ポリエステル製ボトル
ならびにその製造方法を提供することを目的としている
。

【０００７】

【発明の概要】本発明に係るボトル口栓部形成用ピース
は、（ｉ）ポリブチレンテレフタレートと、（ｉｉ）タ
ルクおよび／または二酸化チタンとを含むポリエステル
組成物からなることを特徴としている。

【０００８】本発明に係る飽和ポリエステル製ボトルは
、口栓部および胴部からなるポリエステル製ボトルにお
いて、口栓部が（ｉ）ポリブチレンテレフタレートと、
（ｉｉ）タルクおよび／または二酸化チタンとを含むポ
リエステル組成物からなり、胴部が延伸された飽和ポリ
エステルからなることを特徴としている。

【０００９】また、本発明に係る飽和ポリエステル製ボ
トルの製造方法は、（ｉ）ポリブチレンテレフタレート
と、（ｉｉ）タルクおよび／または二酸化チタンとを含
むポリエステル組成物を金型に射出してボトル口栓部形
成用ピースを成形し、次いで、上記ボトル口栓部形成用
ピースがインサートされた金型に飽和ポリエステルを射
出して、プリフォーム胴部を形成してプリフォームとし
、得られたプリフォームを延伸ブロー成形することを特
徴としている。

【００１０】

【発明の具体的説明】以下、本発明に係るボトル口栓部
形成用ピースおよび該ピースを有する飽和ポリエステル
製ボトルならびにその製造方法について説明する。

【００１１】本発明に係るボトル口栓部形成用ピースは
、（ｉ）ポリブチレンテレフタレートと、（ｉｉ）タル
クおよび／または二酸化チタンとを含むポリエステル組
成物からなっている。

【００１２】このようなピース形成用ポリエステル組成
物は、（ｉ）ポリブチレンテレフタレート１００重量部
に対し、（ｉｉ）タルク５〜５０重量部、好ましくは１
０〜４０重量部、より好ましくは１５〜３０重量部およ
び／または二酸化チタン０．５〜３０重量部、好ましく
は１〜２５重量部、好ましくは２〜２０重量部とを含ん
でいることが望ましい。

【００１３】ピース形成用ポリエステル組成物の極限粘
度［η］は０．４〜２．０ｄｌ／ｇ、好ましくは０．５
〜１．５ｄｌ／ｇであることが望ましい。本発明に係る
ボトル口栓部形成用ピースを製造するには、（ｉ）ポリ
ブチレンテレフタレートと、（ｉｉ）タルクおよび／ま
たは二酸化チタンとを含むピース形成用ポリエステル組
成物を金型に射出し成形する。この際、金型の温度は通
常２３〜１５０℃、好ましくは５０〜１４０℃であるこ
とが望ましい。

【００１４】このようなピース形成用ポリエステル組成
物からなるボトル口栓部形成用ピースの結晶化度は１０
％以上、好ましくは２０％以上であることが望ましい。 本発明に係るボトル口栓部形成用ピースは（ｉ）ポリブ
チレンテレフタレートと、（ｉｉ）タルクおよび／また
は二酸化チタンとを含むポリエステル組成物からなって
いるため耐熱性、機械的強度および寸法精度に優れ、か
つ成形時の離型性に優れている。また、本発明に係るボ
トル用口栓部はタルクおよび／または二酸化チタンを含
んでいるので不透明な白色となり、透明なボトルの口栓
部として用いると好ましい外観となる。

【００１５】以下、本発明で用いられるポリブチレンテ
レフタレート、タルク、二酸化チタンについて具体的に
説明する。 ［ポリブチレンテレフタレート］本発明で用いられるポ
リブチレンテレフタレートは、テレフタル酸成分単位を
含むジカルボン酸構成単位と１，４−ブタンジオール成
分単位を含むジヒドロキシ化合物構成単位とから形成さ
れている。

【００１６】本発明に係るポリブチレンテレフタレート
では、ジカルボン酸成分として上記のようなテレフタル
酸以外に、得られるポリブチレンテレフタレートの特性
を損なわない範囲、たとえば２０モル％以下の量で他の
ジカルボン酸を用いることもできる。

【００１７】このようなジカルボン酸としては、イソフ
タル酸、フタル酸、２−メチルテレフタル酸、２，６−
ナフタレンジカルボン酸などを挙げることができる。ま
た、本発明に係るポリブチレンテレフタレートでは、ジ
ヒドロキシ化合物として１，４−ブタンジオール以外に
、得られるポリブチレンテレフタレートの特性を損なわ
ない範囲、たとえば２０モル％以下の量で他のジヒドロ
キシ化合物を用いることもできる。

【００１８】このようなジヒドロキシ化合物としては、
１，３−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、
シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール
、１，３−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン、
１，４−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン、２
，２−ビス（４−β−ヒドロキシエトキシフェニル）プ
ロパン、ビス（４−β−ヒドロキシエトキシフェニル）
スルホンなどの炭素原子数が３〜１５のジヒドロキシ化
合物を挙げることができる。

【００１９】このようなポリブチレンテレフタレートで
は、極限粘度［η］（ｏ−クロロフェノール中２５℃で
測定した値）は０．４〜２．０ｄｌ／ｇ、好ましくは０
．５〜１．５ｄｌ／ｇであることが望ましい。また、融
点は２００〜２５５℃、好ましくは２１０〜２５０℃で
あることが望ましく、ガラス転移温度は、４０〜７０℃
、好ましくは４５〜６０℃であることが望ましい。

【００２０】［タルク］本発明で用いられるタルクは、
平均粒子径が０．０１〜２０μｍ、好ましくは０．１〜
１０μｍであり、比表面積が０．１〜５０ｍ２／ｇ、好
ましくは１〜１０ｍ２／ｇであることが望ましい。

【００２１】［二酸化チタン］本発明で用いられる二酸
化チタンは、平均粒子径が０．０１〜１０μｍ、好まし
くは０．１〜１０μｍであることが望ましい。

【００２２】また、上記の成分を含むピース形成用ポリ
エステル組成物は、架橋剤、耐熱安定剤、耐候安定剤、
帯電防止剤、滑剤、離型剤、無機充填剤、顔料分散剤、
顔料あるいは染料などの各種配合剤を、本発明の目的を
損なわない範囲で含有していてもよい。

【００２３】次に、本発明に係る飽和ポリエステル製ボ
トルについて具体的に説明する。図１に本発明に係る飽
和ポリエステル製ボトルの概略説明図を示す。本発明に
係る飽和ポリエステル製ボトル１は図１に示すように口
栓部２および胴部３とからなっている。

【００２４】口栓部２は、（ｉ）ポリブチレンテレフタ
レートと、（ｉｉ）タルクおよび／または二酸化チタン
とを含むピース形成用ポリエステル組成物からなってい
る。ピース形成用ポリエステル組成物からなる口栓部２
の結晶化度は１０％以上、好ましくは２０％以上である
ことが望ましい。

【００２５】胴部３は、一軸延伸または二軸延伸、好ま
しくは二軸延伸された胴部形成用ポリエステルから形成
されており、成型時にヒートセットされていてもよい。 胴部形成用ポリエステルとしては、ポリエチレンテレフ
タレートおよび共重合ポリエステルすなわちイソフタル
酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、ジ
エチレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロ
ヘキサンジメタノールなどが共重合された共重合ポリエ
チレンテレフタレートなどを用いることができ、これら
のうち下記のポリエチレンテレフタレートが好ましく用
いられる。

【００２６】［ポリエチレンテレフタレート］本発明に
おいて好ましく用いられる、ポリエチレンテレフタレー
トはテレフタル酸成分単位を含むジカルボン酸構成単位
とエチレングリコール成分単位を含むジヒドロキシ構成
単位とから形成されている。

【００２７】このポリエチレンテレフタレートには２０
モル％以下の、テレフタル酸およびエチレングリコール
以外の他のジカルボン酸および／または他のジヒドロキ
シ化合物が共重合されていてもよい。テレフタル酸以外
に共重合に用いられるジカルボン酸として具体的には、
フタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、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、シクロプロパ
ンジカルボン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸などの脂環
族ジカルボン酸などが挙げられる。

【００２８】エチレングリコール以外に共重合に用いら
れるジヒドロキシ化合物として、具体的には、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ノールなどの脂環族
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が挙げられる。

【００２９】また、本発明において用いられるポリエチ
レンテレフタレートは、トリメシン酸、トリメチロール
エタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールメタ
ン、ペンタエリスリトールなどの多官能化合物から導か
れる構成単位を少量たとえば２モル％以下の量で含んで
いてもよい。

【００３０】さらに本発明において用いられるポリエチ
レンテレフタレートは、ベンゾイル安息香酸、ジフェニ
ルスルホンモノカルボン酸、ステアリン酸、メトキシポ
リエチレングリコール、フェノキシポリエチレングリコ
ールなどの単官能化合物から導かれる構成単位を少量た
とえば２モル％以下の量で含んでいてもよい。

【００３１】このようなポリエチレンテレフタレートは
、エチレンテレフタレート成分単位単独で、あるいは該
エチレンテレフタレート成分単位およびジオキシエチレ
ンテレフタレート成分単位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
を形成している。該ポリエチレンテレフタレートが実質
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ｏ−クロロフェノールに溶解することによって確認さ
れる。

【００３２】このようなポリエチレンテレフタレートで
は、極限粘度［η］（ｏ−クロロフェノール中２５℃で
測定した値）は、通常０．４〜１．５ｄｌ／ｇ、好まし
くは０．５〜１．２ｄｌ／ｇであることが望ましい。ま
た、融点は通常２１０℃〜２６５℃、好ましくは２２０
〜２６０℃であることが望ましく、ガラス転移温度は、
通常５０〜９０℃、好ましくは６０〜９０℃であること
が望ましい。

【００３３】このような胴部形成用ポリエステルは、架
橋剤、耐熱安定剤、耐候安定剤、帯電防止剤、滑剤、離
型剤、無機充填剤、顔料分散剤、顔料あるいは染料など
の各種配合剤を、本発明の目的を損なわない範囲で含ん
でいてもよい。

【００３４】本発明に係る飽和ポリエステル製ボトル１
の口栓部２は、（ｉ）ポリブチレンテレフタレートと、
（ｉｉ）タルクおよび／または二酸化チタンとを含むピ
ース形成用ポリエステル組成物からなっているので、耐
熱性、機械的強度および寸法精度に優れている。また、
胴部３は、延伸され分子配向された飽和ポリエステルか
ら形成されているため、耐熱性、機械的強度、寸法精度
に優れ、しかも優れた透明性を有している。このような
本発明に係るボトルは耐熱性に優れているため、液体を
高温充填しても口栓部２が変形することがない。

【００３５】次に、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具体的に説明する。本発明に係
るボトルの製造方法は、まず（ｉ）ポリブチレンテレフ
タレートと、（ｉｉ）タルクおよび／または二酸化チタ
ンとを含むピース形成用ポリエステル組成物を金型に射
出しボトル口栓部形成用ピースを成形する。この際、ピ
ース形成用ポリエステル組成物の加熱温度は２４０〜３
００℃、好ましくは２６０〜２９０℃であることが望ま
しい。

【００３６】次いで、このボトル口栓部形成用ピースが
インサートされた金型内に胴部形成用ポリエステルを射
出し、ボトル口栓部形成用ピースとプリフォーム胴部を
一体成形する。胴部形成用ポリエステルの加熱温度は使
用するポリエステルにより異なるが、本発明において好
ましく用いられるポリエチレンテレフタレートの場合は
２７０〜３１０℃であることが望ましい。このプリフォ
ーム胴部はプリフォームを延伸ブロー成形したときにボ
トルの胴部となる。

【００３７】この際、図２に示すように第１の射出成形
機１４からピース形成用ポリエステル組成物を金型１１
に射出しボトル口栓部形成用ピース５を成形し、次に、
第２の射出成形機１５から胴部形成用ポリエステルを上
記金型１１に射出してプリフォーム胴部４を形成しプリ
フォームを製造してもよく、また、図３に示すようにボ
トル口栓部形成用ピースのみを成形する金型１２を用い
て、あらかじめボトル口栓部形成用ピース５を成形し、
次に、このボトル口栓部形成用ピース５を他の金型１３
にインサートして、胴部形成用ポリエステルをこの金型
１３内に射出してプリフォーム胴部４を形成してプリフ
ォームを製造してもよい。

【００３８】その後、上記プリフォームを延伸適性温度
に加熱して延伸ブロー成形してボトルを成形する。なお
、ボトルは延伸ブロー成形と同時にヒートセットしても
よく、また成形後にヒートセットしてもよい。

【００３９】

【発明の効果】本発明に係るボトル口栓部形成用ピース
は、（ｉ）ポリブチレンテレフタレートと（ｉｉ）タル
クおよび／または二酸化チタンを一定の割合で含むポリ
エステル組成物からなっているので、耐熱性、寸法安定
性および機械的強度に優れ、かつ成形時の離型性に優れ
ている。

【００４０】本発明に係る飽和ポリエステル製ボトルは
、口栓部が（ｉ）ポリブチレンテレフタレートと（ｉｉ
）タルクおよび／または二酸化チタンを一定の割合で含
むポリエステル組成物からなり、胴部が延伸された飽和
ポリエステルからなっているので、口栓部は耐熱性、寸
法安定性および機械的強度に優れ、かつ胴部は耐熱性、
寸法安定性および機械的強度に優れ、しかも透明性に優
れている。また、このようなボトルは耐熱性に優れてい
るため液体を高温充填しても口栓部が変形することがな
い。

【００４１】本発明に係る飽和ポリエステル製ボトルの
製造方法では、成形したボトルの口栓部を結晶化させる
ための加熱工程などを必要としないため、耐熱性、寸法
安定性および機械的強度に優れる口栓部を有するボトル
を、短い成形サイクルで製造することができる。

【００４２】

【実施例】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。

【００４３】なお、本発明においてボトル口栓部形成用
ピースおよびボトルの物性は以下のようにして測定され
る。 ［座屈強度］９０℃のオーブン中に１０分間放置したボ
トル口栓部形成用ピースを、インストロン社製引張り試
験機を用い圧縮荷重を加え、５％まで変形したときの最
高荷重（ｋｇ）を座屈強度とした。

【００４４】［寸法変化］９０℃の熱水に１０分間浸漬
後の口栓部の径および高さの寸法変化を測定し下記式に
より求めた。

【００４５】 ［成形性］１２０℃に加熱した金型からの取り出し易さ
（離型性）。

【００４６】○：抜き出しピンの作動で簡単に離型でき
る場合。 ×：金型（コア部）に抱きついて離型が困難な場合。 ［外観］金型から取り出した後の口栓部の外観。

【００４７】○：へこみ、ゆがみ、色むらなどがなく、
しかも光沢がある場合。 ×：へこみ、ゆがみ、色むら、光沢不良の内一つでも該
当する場合。 ［キャピング性］１８０ｋｇ荷重にてキャッピングして
、口栓部の割れおよび欠けの有無を調べた。

【００４８】○：割れおよび欠けが無かった。 ×：割れまたは欠けがあった。 ［落下衝撃性］熱水を充填し１８０ｋｇ荷重にてキャッ
ピングしたボトルを、水平面に対し２０°傾けた鉄板に
１０ｃｍの高さから口栓部を下にして落下させ、水の漏
れの有無あるいは、空気の漏れ込みの有無を調べた。

【００４９】○：水の漏れおよび空気の漏れ込みが無か
った。 ×：水の漏れまたは空気の漏れ込みがあった。

【００５０】

【実施例１】ポリブチレンテレフタレート［東レ（株）
製　１４０１−Ｘ０６］１００重量部と、タルク［松村
産業（株）製ハイフィラー　１５ＤＳ　］２５重量部と
、二酸化チタン［石原産業（株）製タイペークＴＭ］５
重量とを含むポリエステル組成物を２７０℃に加熱し、
１０℃の金型に射出してボトル口栓部形成用ピースを成
形した。

【００５１】このようにして得られたボトル口栓部形成
用ピースの物性を測定した、結果を第１表に示す。次い
で、ポリエチレンテレフタレート［三井ペット樹脂（株
）製　Ｊ１２５　］を２８０℃に加熱して、上記ボトル
口栓部形成用ピースがインサートされた金型に射出しプ
リフォーム胴部を成形しプリフォームを製造した。この
時の金型温度は１０℃であった。

【００５２】このプリフォームを１０５℃に加熱し、延
伸ブローしてボトルを成形した。このようにして得られ
たボトルについて物性を測定した、結果を第１表に示す
。

【００５３】

【実施例２〜３】ポリブチレンテレフタレート、タルク
、二酸化チタンの割合を第１表に示したように変えた以
外は実施例１と同様にしてボトル口栓部形成用ピースお
よびボトルを成形した。結果を第１表に示す。

【００５４】

【比較例１】ポリブチレンテレフタレート、タルク、二
酸化チタンの割合を第１表に示したように変えた以外は
実施例１と同様にしてボトル口栓部形成用ピースおよび
ボトルを成形した。結果を第１表に示す。

【００５５】

【表１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るボトルの概略説明図である。

【図２】本発明に係るボトルの製造方法の説明図である
。

【図３】本発明に係るボトルの製造方法の説明図である
。

【符号の説明】

１　　　　ボトル ２　　　　口栓部 ３　　　　胴部 ４　　　　プリフォーム胴部 ５　　　　ボトル口栓部形成用ピース １１〜１３　　金型 １４〜１７　　射出成形機

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ｉ）ポリブチレンテレフタレートと、（
   ｉｉ）タルクおよび／または二酸化チタンとを含むポリ
   エステル組成物からなることを特徴とするボトル口栓部
   形成用ピース。
2. 【請求項２】口栓部および胴部からなるポリエステル製
   ボトルにおいて、口栓部が（ｉ）ポリブチレンテレフタ
   レートと、（ｉｉ）タルクおよび／または二酸化チタン
   とを含むポリエステル組成物からなり、胴部が、延伸さ
   れた飽和ポリエステルからなることを特徴とする飽和ポ
   リエステル製ボトル。
3. 【請求項３】（ｉ）ポリブチレンテレフタレートと、（
   ｉｉ）タルクおよび／または二酸化チタンとを含むポリ
   エステル組成物を金型に射出してボトル口栓部形成用ピ
   ースを成形し、次いで、上記ボトル口栓部形成用ピース
   がインサートされた金型に飽和ポリエステルを射出して
   、プリフォーム胴部を形成してプリフォームとし、得ら
   れたプリフォームを延伸ブロー成形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。