JPH07340B2 - 二軸延伸中空成形体の製造方法 - Google Patents

二軸延伸中空成形体の製造方法

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JPH07340B2
JPH07340B2 JP4015479A JP1547992A JPH07340B2 JP H07340 B2 JPH07340 B2 JP H07340B2 JP 4015479 A JP4015479 A JP 4015479A JP 1547992 A JP1547992 A JP 1547992A JP H07340 B2 JPH07340 B2 JP H07340B2
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美 宏 二 新
藤 登 加
伸 一 伊牟田
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三井石油化学工業株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の技術分野】本発明は、不透明でパール状の外観
を呈する二軸延伸中空成形体を製造する方法に関する。
さらに詳しくは、熱可塑性ポリエステルとオレフィン・
酢酸ビニル共重合体鹸化物とからなり、不透明でパール
状の外観を呈すると共に、耐ガス透過性に優れた二軸延
伸中空成形体を製造する方法に関する。
【0002】
【発明の技術的背景】ポリエチレンテレフタレート樹脂
(以下PETと呼ぶ場合がある)に代表される熱可塑性
ポリエステルの二軸延伸成形体は、機械的強度、剛性、
耐熱性、耐薬品性、耐油性または透明性等の優れた性質
を活かしてフィルム、シートおよび容器等の包装材料と
して広く用いられている。
【0003】しかしながらPETを主体とした二軸延伸
成形体にも欠点がないわけではなく、中でも耐ガス透過
性の不充分さは、PET本来の材質に基因するものであ
り、成形加工により解決することは困難であった。PE
Tの耐ガス透過性を改良する方法としては、PETに比
べて耐ガス透過性に優れる樹脂、例えばポリ塩化ビニリ
デン、エチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物、ポリアミ
ド等を積層する方法が考えられるが、かかる樹脂はいず
れにしてもPETとの接着性に劣るので、たとえばPE
T層で挾んだ三層構造としても延伸成形あるいは使用時
に一部が剥離し、耐ガス透過性が低下する虞があった。
【0004】かかる状況に鑑み、本発明者らは、ポリエ
ステル樹脂の耐ガス透過性を改良する目的で、種々検討
した結果、ポリエステル樹脂に特定量のオレフィン・酢
酸ビニル共重合体鹸化物を添加混合し、二軸延伸したも
のが、耐ガス透過性に優れ、しかも使用時に積層物の如
く簡単に層間が剥離することもなく、且つ驚くべきこと
に、パール状の外観を呈し、包装体として、性能および
外観が特異なものであることが分かり、本発明を完成す
るに至った。
【0005】すなわち、従来、PETボトルにおいて
は、透明性が高いことがあたかも必須の要件であるよう
に考えられている。しかし、ボトルの透明性は、内容物
の状態、特に色彩をあるがままの状態で見せたいという
要請に応えるためのものであり、ボトル自体が美麗であ
れば、かならずしもボトル自体が透明である必要はな
い。二軸延伸中空成形体に関する従来技術においては、
透明性を有することが商品としてボトルが取引されるた
めの前提条件であると信じられていたので、従来のPE
Tボトルを製造するに際しては、その透明性を上げると
いう方向性で開発よび研究が行われていた。
【0006】例えば、特公昭57-42493号公報には、概
略、酸素透過係数の異なる二種類以上の熱可塑性樹脂
を、溶融指数が特定の範囲になるように混合した樹脂組
成物からなるパリソンを、二軸延伸ブロー成形すること
により製造される成形構造体の発明が開示されている。
しかしながら、この公報記載の発明の目的は、透明性、
ガスバリヤー性、機械的強度、耐クリープ性に優れたブ
ロー成形体を提供することであり、この発明には積極的
に透明性のないブロー成形体を得ようとする技術的思想
は存在してない。さらに、ブロー成形体を形成する樹脂
組成として、PETとエチレン・ビニルアルコール共重
合体とを用いる態様が示されている。しかしながら、P
ETとエチレン・ビニルアルコール共重合体との50:
50混合物を用いたダイレクトブロー成形体から切り出
された試験片の伸び率は、45%であると測定されてお
り、これを超えるとパリソンの直角方向から破断を生ず
ると記載されている。そして、この公報記載事項に基づ
いて試験片を製造してみると、得られる試験片は良好な
透明性を有しており、この公報記載の発明においては不
透明なブロー成形体を得ようとの技術的思想は存在して
いない。
【0007】
【発明の目的】本発明は、従来の透明な中空成形体とは
異なり不透明でパール状の外観を有する二軸延伸成形体
を提供することを目的としている。
【0008】
【発明の概要】本発明は、テレフタル酸成分単位80〜
100モル%およびイソフタル酸成分単位0〜20モル
%とエチレングリコール成分単位とからなる熱可塑性ポ
リエステル(A)20〜98重量%と、オレフィン含有
量が15〜60モル%、鹸化価が50%以上であるオレ
フィン・酢酸ビニル共重合体鹸化物(B)2〜80重量
%とからなる組成物を射出成形してプリフォームを成形
し、次いで該プリフォームを80〜100℃に加熱して
縦方向に1.2倍以上および横方向に2倍以上の延伸倍
率で延伸してパール状の外観を有する二軸延伸中空成形
体を製造する方法を提供するものである。
【0009】本発明の方法によれば、不透明であり、パ
ール状の外観を有する二軸延伸中空成形体を製造するこ
とができる。本発明の方法で得られた二軸延伸中空成形
体は、ガスバリヤー性も良好である。
【0010】
【発明の具体的説明】次に本発明の製造方法を具体的に
説明する。本発明の方法で用いる熱可塑性ポリエステル
(A)は、ジオール成分単位とジカルボン酸成分単位と
からなる。ここでジオール成分単位はエチレングリコー
ル成分単位であり、ジカルボン酸成分単位はテレフタル
酸成分単位を80〜100モル%、好ましくは80ない
し90モル%、イソフタル酸成分単位を10〜20モル
%、好ましくは10〜20モル%有する少なくとも2種
類のジカルボン酸成分単位である。このような成分単位
からなるポリエチレンテレフタレートあるいはポリエチ
レンイソフタレート・テレフタレート共重合体が、成形
し易く、剛性、機械的強度、経済性に優れるため、好ま
しい。
【0011】なお、本発明で用いる熱可塑性ポリエステ
ル(A)には、ジオール成分単位として、上記エチレン
グリコール成分単位の他に、プロピレングリコール、1,
4-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ヘキサメ
チレングリコール等の脂肪族グリコール、シクロヘキサ
ンジメタノール等の脂環族グリコール、ビスフェノール
等の芳香族ジヒドロキシ化合物から誘導されるジオール
成分単位を有していてもよく、また、ジカルボン酸成分
単位として、上記テレフタル酸成分単位およびイソフタ
ル酸成分単位の他に、2,6-ナフタリンジカルボン酸等の
芳香族ジカルボン酸、シュウ酸、コハク酸、アジピン
酸、セバシン酸、ウンデカジカルボン酸等の脂肪族ジカ
ルボン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸等の脂環族ジカル
ボン酸から誘導される成分単位を有していてもよい。さ
らに、熱可塑性を示す限り、少量のトリオールやトリカ
ルボン酸の如き3価以上のポリヒドロキシ化合物やポリ
カルボン酸などで変性されていてもよい。これら熱可塑
性ポリエステルとしては、具体的には、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチ
レンイソフタレート・テレフタレート共重合体等が挙げ
られる。
【0012】これら熱可塑性ポリエステル(A)の中で
も、エチレングリコールとテレフタル酸を主体とした熱
可塑性ポリエステルが延伸性が良好であるので好まし
く、特にテレフタル酸80〜100モル%およびイソフ
タル酸0〜20モル%とからなるポリエチレンイソフタ
レート・テレフタレート共重合体からは、パール状の美
麗な外観を有すると共に良好なガスバリヤー性を示する
成形体を製造することができ、さらに成形性、剛性、機
械的強度、経済性に優れるため好ましい。
【0013】本発明に用いるオレフィン・酢酸ビニル共
重合体鹸化物(以下EVOHと呼ぶことがある)(B)
は、オレフィン含有量が15〜60モル%、好ましくは
25〜50モル%のオレフィン・酢酸ビニル共重合体を
その鹸化度が50%以上、好ましくは90%以上になる
ように鹸化したものである。オレフィン含有量が15モ
ル%未満のものは熱分解し易く、溶融成形が困難で、ま
た延伸性にも劣り、かつ吸水し膨潤し易く耐水性が劣
る。
【0014】一方、オレフィン含有量が60モル%を超
えると耐ガス透過性に劣る。また、鹸化度が50%未満
のものも耐ガス透過性に劣る。共重合されるオレフィン
としては具体的には、エチレン、プロピレン、1-ブテ
ン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、1-オクテン、1
-デセン、1-テトラデセン、1-オクタデセンが例示で
き、中でも機械的強度、成形性の点からエチレンとの共
重合体が好ましい。
【0015】本発明に用いる前記オレフィン・酢酸ビニ
ル共重合体鹸化物(B)は通常、メルトフローレート
(MFR:ASTM D 1238,E)が0.1〜400g/10mi
nのものであり、好ましくは1〜70g/10minのもの
である。二軸延伸中空成形体を製造するに際しては、前
記熱可塑性ポリエステル(A)20〜98重量%、好ま
しくは40〜90重量%、さらに好ましくは50〜75
重量%と、前記オレフィン含有量が15〜60モル%、
鹸化度が50%以上であるEVOH(B)2〜80重量
%、好ましくは10〜60重量%、さらに好ましくは2
5〜50重量%との組成物からなるプリフォームを製造
する。
【0016】EVOH(B)の量が上記範囲を超える場
合、特に80重量%を超えるものは、延伸性に劣り、良
好な外観および機械的強度の二軸延伸中空成形体を得る
ことはできない。一方、EVOH(B)の量が上記範囲
に満たない場合、特に2重量%未満のものを用いても、
耐ガス透過性に優れ、かつ良好な外観を有する二軸延伸
中空成形体を得ることはできない。なお、二軸延伸中空
成形体の製造に用いられる上記のように熱可塑性ポリエ
ステル(A)とオレフィン・酢酸ビニル共重合体鹸化物
(B)とを有する組成物が用いられ、組成物が樹脂成分
として上記(A)と(B)だけを含有する場合には
(A)および(B)の含有率の合計は100重量%であ
る。また、組成物が樹脂成分として(A)および(B)
以外に他の樹脂を含有する場合には(A)および(B)
の含有率にこの他の樹脂の含有率を加えた量が100重
量%である。
【0017】プリフォームは、上記の前記熱可塑性ポリ
エステル(A)とEVOH(B)とを前記範囲で、ヘン
シェルミキサー、Vブレンダー、リボンブレンダー、タ
ンブラーブレンダー等で混合後、単軸押出機、多軸押出
機、ニーダー、バンダリーミキサー等で溶融混練後、造
粒あるいは粉砕して組成物を製造し、次いでこの組成物
を射出成形によりプリフォームに成形することにより製
造される。
【0018】この際の溶融成形際の成形温度は、通常2
10〜310℃、好ましくは240〜280℃である。
なお、延伸成形前駆体(プリフォーム)を成形する際に
スクリュー押出機を備えた成形機を用いる場合は、必ず
しも溶融混練の必要はなく、ヘンシェルミキサー等で混
合後、直接成形してもよい。
【0019】次いで、本発明の製造方法では、上記のよ
うにして得られたプリフォームを、80〜100℃、好
ましくは80〜95℃の範囲の温度に加熱(予熱)す
る。パール状の外観を有する二軸延伸中空成形体を製造
する際に、このプリフォームの加熱温度は非常に重要で
あり、上記の樹脂組成を有するプリフォームでは、上記
範囲を超えると伸び率が低下し、成形体自体を得ること
ができないかあるいは得られた場合であっても透明な成
形体が得られるだけであり、パール状の外観を有する二
軸延伸中空成形体を製造することができない。また、上
記範囲の温度より低い場合には延伸できない。
【0020】上記のように加熱あるいは予熱されたプリ
フォームを縦方向に1.2倍以上、好ましくは1.5倍〜
3倍、特に好ましくは1.5倍〜2.5倍、および、横方
向に2倍、好ましくは2.5倍〜5倍、特に好ましくは
2.5倍〜4倍に延伸することにより外観がパール状の
中空成形体を得ることができる。すなわち、本発明で
は、上記のよう加熱あるいは予熱されたプリフォーム中
に気体を圧入することにより上記の延伸倍率になるよう
にブロー延伸して中空成形体を製造する。
【0021】このブロー延伸に要する時間は、通常は数
秒以内である。上記のようにブロー成形すると共に賦形
された延伸物を冷却あるいは放冷することによりパール
状の外観を有する二軸延伸中空成形体を製造することが
できる。本発明に用いる組成物は、上記のように特定の
熱可塑性ポリエステル(A)およびオレフィン・酢酸ビ
ニル共重合体鹸化物(B)からなるが、この組成物には
耐熱安定剤、耐候安定剤、帯電防止剤、スリップ剤、滑
剤、抗ブロッキング剤、核剤、顔料、染料、無機あるい
は有機充填剤等の各種添加剤を本発明の目的を損わない
範囲で添加しておいてもよい。
【0022】また、本発明に用いる組成物に、さらに、
カルボニル基、イソシアネート基、エポキシ基、水酸
基、カルボキシル基、スチレン基等を一種または二種以
上含む変性ポリオレフィンおよびゴムを一種または二種
以上添加、好ましくは1〜20重量%添加することによ
り、衝撃強度、耐水性が改良される。しかしながら添加
量が20重量%を超えると二軸延伸中空成形体の耐ガス
透過性が損なわれるので好ましくない。
【0023】前記変性ポリオレフィンおよびゴムとして
は、具体的にはエチレン、プロピレン、1-ブテン、4-メ
チル-1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテン、ブタジエ
ン等の単独重合体、もしくは共重合体にカルボニル基等
の官能基を有する化合物、例えばアクリル酸、メタクリ
ル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、エチル
アクリート、メチルアクリレート、メチルメタクリレー
ト、グリシジルメタクリレートをグラフト変性あるい
は、α-オレフィンとそれら化合物とを共重合したもの
が挙げられる。これら変性ポリオレフィンは結晶性、非
晶性のいずれでもよいが、熱可塑性ポリエステル(A)
とEVOH(B)の組成物の延伸性を妨げるものであっ
てはならない。これら変性ポリオレフィンおよびゴムと
しては具体的には、無水マレイン酸をグラフトしたポリ
エチレン、グリシジルメタクリレートをグラフトしたエ
チレン−プロピレン共重合体、エチレンとエチルアクリ
レートの共重合体、イソシアナート基を有する変性ポリ
ブタジエン、水酸基含有変性ポリブタジエン等が挙げら
れる。
【0024】本発明の方法で製造された熱可塑性ポリエ
ステル性の二軸延伸中空成形体は、従来の熱可塑性ポリ
エステル単体からなる二軸延伸中空成形体に比べて、格
段に耐ガス透過性に優れ、また熱可塑性ポリエステル
に、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコールあるい
はエチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物を被覆、積層し
た二軸延伸積層成形体の如く、層間が剥離したり、被覆
材にピンホールが生じたりして耐ガス透過性が低下する
こともなく、またさらには、本発明の二軸延伸中空成形
体は外観がパール状を呈し、美麗であるという特徴を有
している。
【0025】本発明の熱可塑性ポリエステル組成物は必
要であればさらに熱可塑性ポリエステル(A)と容易に
積層して使用することができる。すなわち本発明の熱可
塑性ポリエステル組成物/(A)の2層積層体、および
(A)/本発明の熱可塑性ポリエステル組成物/(A)
の3層積層体などを共押出法で作製後、二軸延伸して使
用しても良い。
【0026】本発明の二軸延伸中空成形体はかかる特徴
を活かして、ミネラルウォーター、ジュース、炭酸飲
料、ビール等のボトルあるいは漬物、肉、ハム、ソーセ
ージなど、長期保存を必要とするものの容器、包装袋と
して好適である。
【0027】
【発明の効果】本発明の方法によれば、外観がパール状
を呈し、美麗な二軸延伸中空成形体を製造することがで
きる。こうして製造された二軸延伸中空成形体は、従来
の二軸延伸成形体と同等もしくはこれ以上の良好なガス
バリヤー性を有している。さらに、従来の積層体の二軸
延伸成形体のように、層間が剥離したり、被覆材にピン
ホールが生じたりして耐ガス透過性が低下することがな
い。
【0028】
【実施例】次に実施例を挙げて、本発明をさらに具体的
に説明するが本発明はこれらにより限定されるものでは
ない。
【0029】
【実施例1】酸成分がテレフタル酸90mol%、イソフ
タル酸10mol%であり、グリコール成分がエチレング
リコールからなるポリエチレンテレフタレート(o-クロ
ルフェノールにより25℃で測定した固有粘度が0.8
0、以下PETと略す)70重量%と、エチレン含有率
が30mol%、ケン化度が97%のエチレン−酢酸ビニ
ル共重合体鹸化物(ASTM D 1238,EによるMFR:5g/
10min、以下EVOHと略す)30重量%とをヘンシェル
ミキサーで混合後40mmφ押出機(シリンダー設定温度
250℃)で溶融混練造粒して組成物−Aを得た。
【0030】次いで該組成物−Aを用いて射出成形を行
い、長さ120mm、外径24mm、肉厚2.5mmからなる
形状のプリフォームを得た。このプリフォームを90℃
に予熱し二軸延伸中空成形機を用いて、縦2.5倍、横
4倍の延伸倍率にブローして同時二軸延伸して内容積約
1リットルの二軸延伸中空成形体を得た。
【0031】得られた容器の性能を以下の方法で評価し
た。 容器の形状:成形性を調べるべく、容器の形状に異常は
ないか調べた。 容器の色相:目視により色の種類および色むらを調べ
た。 耐ガス透過性:ガス透過の尺度として透過の強い炭酸ガ
スを用いてその透過係数をMOCON社製PERMATRAN C-IV装
置を用いて測定した。
【0032】結果を第1表に示す。
【0033】
【実施例2】実施例1の方法で、実施例1で用いたPE
T 20重量%と実施例1で用いたEVOH 80重量
%を用いて組成物−Bを作り、この組成物−Bを用いて
実施例1と同様の形態のプリフォームを製造した。この
プリフォームを90℃に予熱し、二軸延伸中空成形機を
用いて、縦2.5倍、横4倍の延伸倍率にブローして同
時二軸延伸して内容積約1リットルの二軸延伸中空成形
体を得た。
【0034】この二軸延伸中空成形体について、実施例
1と同様に評価し、結果を第1表に示す。
【0035】
【実施例3】実施例1の方法で、実施例1で用いたPE
T 50重量%と実施例1で用いたEVOH 50重量
%を用いて組成物−Cを作り、この組成物−Cを用いて
実施例1と同様の形態のプリフォームを製造した。この
プリフォームを90℃に予熱し、二軸延伸中空成形機を
用いて、縦2.5倍、横4倍の延伸倍率にブローして同
時二軸延伸して内容積約1リットルの二軸延伸中空成形
体を得た。
【0036】この二軸延伸中空成形体について、実施例
1と同様に評価し、結果を第1表に示す。二軸延伸中空
成形体を得た。
【0037】
【実施例4】実施例1の方法で、酸成分がテレフタル酸
100モル%からなり、グリコール成分がエチレングリ
コールからなるポリエチレンテレフタレート(o-クロル
フェノールにより25℃で測定した固有粘度が0.9
0)90重量%と実施例1で用いたEVOH 10重量
%を用いて組成物−Dを作り、この組成物−Dを用いて
実施例1と同様の形態のプリフォームを製造した。
【0038】このプリフォームを90℃に予熱し、二軸
延伸中空成形機を用いて、縦2.5倍、横4倍の延伸倍
率にブローして同時二軸延伸して内容積約1リットルの
二軸延伸中空成形体を得た。この二軸延伸中空成形体に
ついて、実施例1と同様に評価し、結果を第1表に示
す。
【0039】
【実施例5】実施例1の方法で、実施例1に使用したP
ET97重量%と実施例1で用いたEVOH 3重量%
を用いて組成物−Eを作り、この組成物−Eを用いて実
施例1と同様の形態のプリフォームを製造した。このプ
リフォームを90℃に予熱し、二軸延伸中空成形機を用
いて、縦2.5倍、横4倍の延伸倍率にブローして同時
二軸延伸して内容積約1リットルの二軸延伸中空成形体
を得た。
【0040】この二軸延伸中空成形体について、実施例
1と同様に評価し、結果を第1表に示す。
【0041】
【実施例6】実施例1の方法で、実施例1で用いたPE
T 50重量%、実施例1で用いたEVOH 47重量
%および無水マレイン酸を0.5重量%グラフトしたエ
チレン-1-ブテン共重合体(ASTM D 1238,EによるMFR
5g/10min)3重量%を用いて組成物−Fを作
り、この組成物−Fを用いて実施例1と同様の形態のプ
リフォームを製造した。
【0042】このプリフォームを90℃に予熱し、二軸
延伸中空成形機を用いて、縦2.5倍、横4倍の延伸倍
率にブローして同時二軸延伸して内容積約1リットルの
二軸延伸中空成形体を得た。この二軸延伸中空成形体に
ついて、実施例1と同様に評価し、結果を第1表に示
す。
【0043】
【比較例1】実施例1の方法で実施例1で用いたPET
を使用して、このPETだけを用いて実施例1と同様の
形態のプリフォームを製造した。このプリフォームを9
0℃に予熱し、二軸延伸中空成形機を用いて、縦2.5
倍、横4倍の延伸倍率にブローして同時二軸延伸して内
容積約1リットルの二軸延伸中空成形体を得た。
【0044】この二軸延伸中空成形体について、実施例
1と同様に評価し、結果を第1表に示す。
【0045】
【比較例2】実施例1の方法で実施例1で用いたPET
10重量%と実施例1のEVOH90重量%からなる
組成物−Gを用いてプリフォームを製造して、このプリ
フォームを90℃に予熱して二軸延伸中空成形を行なっ
たが、延伸成形時にプリフォームが破れ良好な中空体は
得られなかった。
【0046】結果を第1表に示す。
【0047】
【比較例3】実施例1の方法で実施例1で用いたPET
99重量%と実施例1で用いたEVOH 1重量%を
用いて組成物−Hを作り、この組成物−Hを用いて実施
例1と同様の形態のプリフォームを製造した。このプリ
フォームを90℃に予熱し、二軸延伸中空成形機を用い
て、縦2.5倍、横4倍の延伸倍率にブローして同時二
軸延伸して内容積約1リットルの二軸延伸中空成形体を
得た。
【0048】この二軸延伸中空成形体について、実施例
1と同様に評価した。この二軸延伸中空成形体はパール
色であったがむらがあり外観不良であった。結果を第1
表に示す。
【0049】
【表1】
【0050】
【対照例】実施例4で用いたポリエチレンテレフタレー
ト90重量%と実施例1で用いたEVOH 10重量%
からなる組成物−Dを用いてプレス条件260℃−10
分、水冷−10分の条件で厚み300μmの未延伸プレ
スシートを作成し評価した。その結果色相は白色で、パ
ール状ではなく、かつ炭酸ガスの透過性は6.8ml・mm
/m2・24hr・atmと全く改良されていなかった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B29K 55:00 67:00 B29L 22:00

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 テレフタル酸成分単位80〜100モ
    ル%およびイソフタル酸成分単位0〜20モル%とエチ
    レングリコール成分単位とからなる熱可塑性ポリエステ
    ル(A)20〜98重量%と、オレフィン含有量が15
    〜60モル%、鹸化価が50%以上であるオレフィン・
    酢酸ビニル共重合体鹸化物(B)2〜80重量%とから
    なる組成物を射出成形してプリフォームを成形し、次い
    で該プリフォームを80〜100℃に加熱して縦方向に
    1.2倍以上および横方向に2倍以上の延伸倍率で延伸
    してパール状の外観を有する二軸延伸中空成形体を製造
    する方法。
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