JPH05147122A - ポリエステルで作つた中空物品の安定化方法 - Google Patents

ポリエステルで作つた中空物品の安定化方法

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JPH05147122A
JPH05147122A JP13460092A JP13460092A JPH05147122A JP H05147122 A JPH05147122 A JP H05147122A JP 13460092 A JP13460092 A JP 13460092A JP 13460092 A JP13460092 A JP 13460092A JP H05147122 A JPH05147122 A JP H05147122A
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JP
Japan
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heat treatment
hollow article
hollow
bottle
stabilized
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Application number
JP13460092A
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English (en)
Inventor
Siegfried Dr Breitschaft
ジークフリート・ブライトシヤフト
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoechst AG
Original Assignee
Hoechst AG
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C71/00After-treatment of articles without altering their shape; Apparatus therefor
    • B29C71/02Thermal after-treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2067/00Use of polyesters or derivatives thereof, as moulding material

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Containers Having Bodies Formed In One Piece (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポリエステルで作った中空物品の応力亀裂に
対する安定化方法を提供する。 【構成】 ポリエステルで作った中空物品の全体または
安定化させるべき領域に中空物品の容積にいささかの著
しい変化も生じない短時間の熱処理を加える。処理を行
う内圧は2−7バールが適切で、処理温度は120ない
し380℃が適切で、かつ処理時間は0.2ないし10
秒が適切である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はポリエステルで作られた
中空物品を安定化する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ポリエステル、とくにポリエチレンテレ
フタレートで作った中空物品は、内圧に対する抵抗性が
大きいために、液体、とくに、たとえば二酸化炭素を含
む飲料のような加圧されている液体用の容器として広く
用いられている。
【0003】このような中空物品は、インジェクション
ストレッチブロー成形で製造される。ポリエチレンテレ
フタレートから中空物品を作るのにとくに開発されたこ
の方法は、熱可塑性状態(約100℃)のボトル形状を
与える横長のプレフォームを、延伸マンドレルを用い、
圧縮空気によってインジェクション成形することを含
む。この操作中、プレフォームの中央部は、物質の降伏
点に接近するまで二軸配向し、そのため強度の増大およ
び化学的作用に対する感受性の低下のようなかなりの性
質の改善が行われる。対照的に、ねじ山(カラーを含
む)に近いボトルネックはストレッチブローの間無変化
のままであり、また底面中央のゲートマークの周囲の領
域はストレッチされることが少なく、依然として機械的
ならびに化学的作用を受けやすい状態にある。
【0004】従って、複雑な成形によってさらに増大さ
れることがあるこれらの部分の感受性が使用に対して悪
影響を及ぼすことがあるかどうかは、中空物品の実用性
にとって決定的に重大なことである。ここで、底面のデ
ザインが重要な役割を演ずる。
【0005】たとえば、ポリエステルボトルが導入され
たときに用いられた唯一のタイプであって、現在なお主
流を占める半球形の底面は何の問題も全く生じない。し
かし、これらのボトルは、直立できるようにベースカッ
プを取り付けなければならない。従って、リサイクル性
の点からは、製造が容易で、かつ異物を含まない(ベー
スカップは通常ポリエチレンで作り、ホットメルト接着
剤によってボトルに取り付ける)ものが好ましい。つま
りこれらの直立補助物を必要としない底面のデザインが
ますます好ましい。
【0006】自立が可能なデザインの例は、たとえば米
国特許第3,598,270号ならびにDE−A第2
352 738号および同第2 603 881号に記
載されている、5、6本またはそれ以上の突起脚を有す
る所謂花弁状底面、球状底面である。この複雑な幾何学
的形状の結果として、とくに内圧増大の影響および/ま
たは亀裂を促進するアルカリ媒質もしくは極性有機液体
の付加的作用を受けると、容器底面の外皮に始まり、脆
性破壊の形で自発的に進行するかまたは充填されたボト
ルの除々の漏域で明らかになる亀裂が生じる。
【0007】花弁状底面の種々のデザイン変形体によっ
て、この問題をなくす試みが行われたが、信頼しうる対
策はこれまでのところ得られていない。
【0008】花弁状底面のこの欠点は、専門家にとって
とくに関心があったけれども、文献にはほとんど述べら
れていない。この問題が存在するという唯一の文書によ
る指摘は、これまでたとえば「Modern Plas
tics International」1990年1
1月、79頁のような関連専門家の雑誌の広告、および
「Beverage World」に繰り返して行われ
た広告に間接的に現れただけである。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上記問題点に鑑み、本
発明は、中空物品のデザインに関係なく、後処理によっ
て、複雑な形状を有する部分においてさえも応力亀裂に
対する望ましい不感受性を得ることが可能な方法を提供
することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本
発明は、中空物品に内圧をかけ、さらに加圧された中空
物品の全体または安定化させるべき領域に、中空物品の
容積にはなんら著しい変化をもたらさない短時間の熱処
理を行うことを含むポリエステル、とくにポリエチレン
テレフタレートをベースとするポリエステルで作った中
空物品の安定化方法に関する。
【0011】熱処理するために、中空物品に好ましくは
使用中に予想される最高圧力にほぼ相当する内圧を加え
るのが好ましい。熱処理するために、中空物品に2−7
バール、好ましくは4−6バールの内圧を加えるなら
ば、とくに実際的であると判明した。
【0012】本発明による方法を行うために、安定化さ
せるべき中空物品全体に熱処理を行うことができる。し
かし、中空物品の大部分は概して前記損傷を与える作用
に対して不感受性であると判明しているので、非晶質物
質成分を含み、および/または複雑な形状を有する中空
物品の領域のみに熱処理を行うことは、より簡単であり
従って有利である。中空物品の充填用開口部−とくにボ
トルの場合のネックーおよび底面領域に熱処理を行うこ
とがとくに好ましい。
【0013】中空物品またはその感受性の高い領域に施
すこの新規な熱処理は、100−380℃、好ましくは
150−350℃、特に200−250℃の温度で行
う。
【0014】該熱処理は、相当する温度の流体を用いる
か、短時間のフレーム処理によるか、または相当するエ
ネルギー出力のエミッターを用いて行うのが好都合であ
る。
【0015】このような熱の供給に適する流体は、加熱
ガス、たとえば空気もしくは不活性ガス(たとえば窒
素、CO2もしくはアルゴン)、または、たとえば飽和
水蒸気もしくは過熱水蒸気のような蒸気、または、たと
えば耐熱油、とくにたとえばシリコーン油のような液状
伝熱媒質が好ましい。
【0016】しかしながら、あるいは、必要とする熱エ
ネルギーを、たとえばマイクロ波エミッターまたは赤外
線エミッターのようなエネルギーエミッターによって中
空物品に供給することもできる。
【0017】驚くべきことに、熱処理は安定化させるべ
き中空物品(又は領域)の壁の厚さ全体に及ぼす必要の
ないことが見出された。その代わりに熱処理は、該熱処
理する壁領域の厚さの極く一部分、たとえば壁の厚さの
80%未満、好ましくは40%未満に及べば十分であ
る。
【0018】多くの実例においては、熱処理が処理壁領
域の極く薄い外層のみに及びさえすれば十分である。
【0019】熱供給の時間は個々の場合の状況、たとえ
ば熱容量および単位時間当たり供給される伝熱媒質の量
により、伝熱媒質と中空物品との間の熱伝導により、中
空物品物質による放射線の場からのエネルギー吸収によ
り、放射線の周波数により、および他の設備の特徴によ
って異なる。通常の条件下では、安定化させるべき中空
物品またはその感受性の高い領域を、0.2ないし10
秒、好ましくは0.5ないし6秒の間熱に曝露するなら
ば、十分な熱処理時間が得られる。
【0020】本発明による熱処理は、ボトル製造プロセ
スの一部であるかまたは独立した次の工程で別個に行う
ことができる。しかし、本発明による熱処理は、充填後
にも可能であり、このことは多くの場合に、とくに有利
である。
【0021】本発明による方法は、多くの場合に、イン
ジェクションストレッチブロー成形によって成形するこ
とができる熱可塑性ポリエステルで作った中空物品の処
理に適している。
【0022】本発明による処理は、ポリエチレンテレフ
タレートをベースとするポリエステルで作ったたとえば
ボトルのような中空物品に行うのが好ましい。ポリエチ
レンテレフタレートをベースとするポリエステルはポリ
エチレンテレフタレートそれ自体でもあるが、とくにス
トレッチブロー中空物品の製造にしばしば用いられるよ
うな化学的に変性したポリエチレンテレフタレートであ
る。結晶化特性を最適にするのに実際に役立つこの変性
ポリエチレンテレフタレートの中に存在する変性成分は
酸またはジオール成分であることができる。実際に特に
よい結果が得られることが判明している変性酸成分は好
ましくは0.5ないし5重量%、とくに1ないし2.5
重量%のイソフタル酸である。一方、判明しているジオ
ール成分は、0.5ないし3重量%、とくに1ないし2
重量%の量で用いるのが好都合のジエチレングリコー
ル、または、たとえば、通常、ポリエチレンテレフタレ
ート中に0.5ないし5重量%、好ましくは1.5ない
し3重量%の量で存在するビスヒドロキシメチルシクロ
ヘキサンである。
【0023】ポリエチレンテレフタレートが、たとえば
0.5ないし2.5重量%、好ましくは1ないし2重量
%のイソフタル酸および0.5ないし2.5重量%、好
ましくは1ないし2重量%のジエチレングリコールのよ
うな変性酸およびジオール成分の混合物を含むことも可
能である。
【0024】本発明による安定化方法はボトル、とくに
炭酸飲料用の飲料ボトルの品質を改善するのにとくに有
効である。
【0025】ここで、熱処理をボトル底面またはボトル
ネックの領域に行うことがとくに重要である。
【0026】本目的にとくに適する本発明による方法の
1つの態様は、まずストレッチブロー成形ボトルに使用
中に予想される最高圧力に相当する内圧を加えることを
含む。該ボトルの底面に最初に約250℃の空気を0.
5−4秒ブローするか、輻射熱の場を通過させるかまた
はフレームで処理する。フレーム処理によって非晶質領
域およびスプルーは特別に処理される。
【0027】
【実施例】僅かにアルカリ性のリンス液(pH10ない
し11)および6バールの内圧にさらすと2ないし10
分以内に破壊すると思われる市販ボトル形底面(6脚の
花弁状底面)にまず、乾燥状態で6バールの内圧を加
え、1−2cmの距離から250℃の空気を用いて最初
に1秒間ブローする。この前処理後には、前記の条件下
でも10時間以上の後まで破壊は起こらなかった。
【0028】したがって該ボトルが実際条件下で無傷の
ままであるのは疑いないことが経験からわかる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 67:00 8933−4J

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリエステルで作った中空物品の安定化
    方法であって、該安定化方法が、加圧した中空物品の全
    体または安定化させるべき領域に、短時間の熱処理を行
    うことを含み、該熱処理が中空物品の容積にいささかの
    著しい変化も生じさせないものである、前記方法。
  2. 【請求項2】 熱処理するために、好ましくは使用中に
    予想されるべき最高圧力にほぼ相当する内圧を中空物品
    に加える請求項1の方法。
  3. 【請求項3】 中空物品に2−7バール、好ましくは4
    −6バールの内圧を加える請求項1および請求項2の少
    なくとも1つの項の方法。
  4. 【請求項4】 非晶質物質成分を含みおよび/または複
    雑な幾何学的形状を有する中空物品の領域に熱処理を行
    う請求項1ないし請求項3の少なくとも1つの項の方
    法。
  5. 【請求項5】 中空物品の充填用開口部および底面の領
    域に熱処理を行う請求項1ないし請求項4の少なくとも
    1つの項の方法。
  6. 【請求項6】 熱処理を100−380℃、好ましくは
    150−350℃、特に200−250℃の温度で行う
    請求項1ないし請求項5の中の少なくとも1つの項の方
    法。
  7. 【請求項7】 熱処理を、相当する温度の流体、または
    相当するエネルギー出力のエミッターによって行う請求
    項1ないし請求項6の少なくとも1つの項の方法。
  8. 【請求項8】 熱処理が、処理する壁領域の厚みの一部
    分にしか及びない請求項1ないし請求項7の少なくとも
    1つの項の方法。
  9. 【請求項9】 熱処理が処理する壁領域の極く薄い外層
    にしか及ばない請求項1ないし請求項8の少なくとも1
    つの項の方法。
  10. 【請求項10】 熱処理を0.2ないし10秒、好まし
    くは0.5ないし6秒の間行う請求項1ないし請求項9
    の少なくとも1つの項の方法。
  11. 【請求項11】 熱処理がボトル製造プロセスの一部で
    あるかまたは別個に行われる請求項1ないし請求項10
    の少なくとも1つの項の方法。
  12. 【請求項12】 熱処理を充填後に行う請求項1ないし
    請求項11の少なくとも1つの項の方法。
  13. 【請求項13】 中空物品がボトルである請求項1ない
    し請求項12の少なくとも1つの項の方法。
  14. 【請求項14】 熱処理をボトル底面またはボトルネッ
    クの領域に行う請求項13の方法。
JP13460092A 1991-05-28 1992-05-27 ポリエステルで作つた中空物品の安定化方法 Pending JPH05147122A (ja)

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DE4117378 1991-05-28
DE41173783 1991-05-28

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JP (1) JPH05147122A (ja)
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CN1067004A (zh) 1992-12-16
MX9202500A (es) 1992-11-01
BR9202001A (pt) 1993-01-12
EP0516021A3 (en) 1993-04-21
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