JPH0770418A - ポリエステル樹脂組成物およびこれからなるボトル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】高い結晶化速度を有し、ボトルの口栓部を効率
よく結晶化させるとができるとともに、透明性に優れた
ボトルを形成することができるようなポリエステル樹脂
組成物。 【構成】ポリエステル樹脂組成物は、［Ａ］ジカルボン
酸とエチレングリコールを含むジオールとから誘導され
る構成単位からなり、エチレングリコール以外のジオー
ルから誘導される構成単位の量が２重量％未満であるポ
リエチレンテレフタレート ７５〜９８重量％と、
［Ｂ］ジカルボン酸とエチレングリコールを含む２種以
上のジオールとから誘導される構成単位からなり、エチ
レングリコール以外のジオールから誘導される構成単位
の量が２〜１０重量％の量である共重合ポリエチレンテ
レフタレート ２〜２５重量％とからなる。この共重合
ポリエチレンテレフタレートは、ジエチレングリコール
から誘導される構成単位を重合体中に２．０〜１０重量
％の量で含有していることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、ポリエステル樹脂組成物
およびこのポリエステル樹脂組成物からなるボトルに関
し、さらに詳しくは、透明性および耐熱性に優れたボト
ルを生産性よく製造することができるようなポリエステ
ル樹脂組成物およびこのポリエステル樹脂組成物からな
るボトルに関する。

【０００２】

【発明の技術的背景】ポリエチレンテレフタレートなど
の飽和ポリエステルは、透明性および機械的強度に優れ
るため、ボトルなどの容器として広く利用されている。

【０００３】特にポリエチレンテレフタレートを二軸延
伸成形して得られるボトルは、透明性、機械的強度、耐
熱性およびガスバリヤ性に優れており、ジュース、清涼
飲料、炭酸飲料などの飲料充填用容器（ＰＥＴボトル）
として広く用いられている。

【０００４】このような飽和ポリエステルからボトルを
製造するには、一般的に、飽和ポリエステルを射出成形
してプリフォームを成形し、次いでこのプリフォームを
所定形状の金型に挿入して延伸ブロー成形して胴部を形
成して、口栓部と胴部とを有するボトルを得ている。

【０００５】またこのようにして得られるボトル特にジ
ュースなどの飲料用途に用いられるボトルでは、内容物
の加熱殺菌処理に対応しうる耐熱性が要求されるため、
通常ブロー成形後にさらにボトルを熱処理（ヒートセッ
ト）して耐熱性を向上させている。

【０００６】このようにして得られるボトルでは、口栓
部は未延伸状態にあり、延伸状態にある胴部と比較する
と機械的強度および耐熱性に劣っている。このため通常
ブロー成形前にプリフォームの口栓部を加熱・結晶化処
理するか、あるいはブロー成形により得られたボトルを
熱処理（ヒートセット）するなどして、口栓部などの機
械的強度および耐熱性などを向上させている。

【０００７】ところで近年ポリエステル樹脂（特にポリ
エチレンテレフタレート）から製造されるボトルは大型
化しており、またボトルの製造工程は高速化されている
が、上述のような口栓部の加熱結晶化速度あるいはボト
ルの熱処理（ヒートセット）を短時間に行うことは難し
く、ボトルの製造工程を高速化して生産性を向上させる
には、ボトル口栓部の結晶化工程を高速化することが望
まれていた。

【０００８】このような結晶化速度の大きいポリエステ
ル樹脂としては、新たに製造されたポリエステル樹脂
と、一旦ボトル形状に成形された後に細断されたリプロ
ポリエステル樹脂とからなるポリエステル樹脂組成物が
用いられているが、このポリエステル樹脂組成物から得
られるボトルは、口栓部の結晶化速度を速めることはで
きるが、一方得られるボトルの透明性が低下してしまう
という問題点があった。

【０００９】このため透明性および機械的強度に優れる
とともに、加熱結晶化速度の大きいポリエステル樹脂組
成物特にポリエチレンテレフタレート樹脂組成物の出現
が望まれている。

【００１０】

【発明の目的】本発明は、上記のような従来技術に鑑み
てなされたものであって、高い結晶化速度を有し、ボト
ルの口栓部を効率よく結晶化させるとができるととも
に、透明性に優れたボトルを形成することができるよう
なポリエステル樹脂組成物およびこのポリエステル樹脂
組成物からなるボトルを提供することを目的としてい
る。

【００１１】

【発明の概要】本発明に係るポリエステル樹脂組成物
は、［Ａ］ジカルボン酸とエチレングリコールを含むジ
オールとから誘導される構成単位からなり、エチレング
リコール以外のジオールから誘導される構成単位の量が
２重量％未満であるポリエチレンテレフタレート ７５
〜９８重量％と、［Ｂ］ジカルボン酸とエチレングリコ
ールを含む２種以上のジオールとから誘導される構成単
位からなり、エチレングリコール以外のジオールから誘
導される構成単位の量が２〜１０重量％の量である共重
合ポリエチレンテレフタレート ２〜２５重量％とから
なることを特徴としている。

【００１２】この［Ｂ］共重合ポリエチレンテレフタレ
ートは、ジオールとしてのジエチレングリコールから誘
導される構成単位を重合体中に２．０〜１０重量％の量
で含有していることが好ましい。

【００１３】本発明に係るプリフォームおよびボトル
は、上記のようなポリエステル樹脂組成物からなること
を特徴としている。上記のような本発明に係るポリエス
テル樹脂組成物は、高い結晶化速度を有しており、ボト
ルを製造する際には、プリフォームの口栓部を高速で結
晶化させることができ、しかも透明性および耐熱性に優
れた胴部を形成することができる。

【００１４】したがって本発明に係るポリエステル樹脂
組成物からは、透明性および耐熱性に優れたボトルを生
産性よく製造することができる。

【００１５】

【発明の具体的説明】本発明に係るポリエステル樹脂組
成物は、［Ａ］ポリエチレンテレフタレートと、［Ｂ］
共重合ポリエチレンテレフタレートとからなる。

【００１６】まずこれら各成分について説明する。［Ａ］ポリエチレンテレフタレート 本発明で用いられる［Ａ］ポリエチレンテレフタレート
は、テレフタル酸またはそのエステル誘導体（たとえば
低級アルキルエステル、フェニルエステルなど）などの
ジカルボン酸と、エチレングリコールまたはそのエステ
ル誘導体（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）などのジオールとから誘導される構成単
位から形成されている。

【００１７】このポリエチレンテレフタレート［Ａ］
は、テレフタル酸またはそのエステル誘導体以外のジカ
ルボン酸から誘導される構成単位を２０モル％以下の量
で含有していてもよい。テレフタル酸以外のジカルボン
酸としては、具体的に、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、
コハク酸、グルタル酸、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どの脂環族ジカルボ
ン酸などが挙げられる。

【００１８】これらのテレフタル酸以外のジカルボン酸
は、そのエステル誘導体として用いてもよい。またエチ
レングリコール以外のジオールから誘導される構成単位
を、重合体中に、２重量％未満、好ましくは１．５重量
％以下の量で含有していてもよい。

【００１９】このようなエチレングリコール以外のジオ
ールとしては、具体的には、ジエチレングリコール、ト
リエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ト
リメチレングリコール（プロピレングリコール）、ブタ
ンジオール、ペンタンジオール、ネオペンチルグリコー
ル、ヘキサメチレングリコール、ドデカメチレングリコ
ール、ポリエ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、ハイドロキノン類などの芳香族
ジオール類などが挙げられる。これらのジオールは、そ
のエステル誘導体として用いてもよい。

【００２０】また本発明で用いられる［Ａ］ポリエチレ
ンテレフタレートは、必要に応じて、トリメシン酸、ピ
ロメリット酸、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誘導さ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。

【００２１】本発明では、［Ａ］ポリエチレンテレフタ
レートとしては、テレフタル酸とエチレングリコールと
から誘導される構成単位からなるポリエチレンテレフタ
レートが好ましいが、このポリエチレンテレフタレート
は、上記のようにエチレングリコール以外のジオールか
ら誘導される構成単位を含有していてもよい。具体的
に、ジエチレングリコールから誘導される構成単位を重
合体中に、０．５〜１．５重量％の量で含有しているこ
とが好ましい。

【００２２】このような［Ａ］ポリエチレンテレフタレ
ートは、実質上線状であり、この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。

【００２３】本発明で用いられる［Ａ］ポリエチレンテ
レフタレートは、o-クロロフェノール中で２５℃で測定
される固有粘度ＩＶは、通常０．３〜１．５dl／ｇ、好
ましくは０．５〜１．５dl／ｇであることが望ましい。

【００２４】［Ｂ］共重合ポリエチレンテレフタレート 本発明で用いられる［Ｂ］共重合ポリエチレンテレフタ
レートは、上記のようなジカルボン酸とエチレングリコ
ールを含む２種以上のジオールとから誘導される構成単
位からなり、エチレングリコール以外のジオールから誘
導される構成単位を、重合体中に２〜１０重量％、好ま
しくは２．４〜６重量％の量で含有している。

【００２５】このようなエチレングリコール以外のジオ
ールとしては、具体的に、上記の［Ａ］ポリエチレンテ
レフタレートを形成する他のジオールとして示したもの
が挙げられるが、これらのうち、ジエチレングリコール
が好ましい。

【００２６】この［Ｂ］共重合ポリエチレンテレフタレ
ートにおいて、他のジオールから誘導される構成単位の
量が、重合体中２．０重量％未満であると、優れた結晶
化速度を有するポリエステル樹脂組成物を形成すること
が困難になり、また１０重量％を超えると、成形時の熱
安定性に劣るポリエステル樹脂組成物が形成されること
がある。

【００２７】本発明で用いられる［Ｂ］共重合ポリエチ
レンテレフタレートは、o-クロロフェノール中で２５℃
で測定される固有粘度ＩＶは、通常０．３〜１．５dl／
ｇ、好ましくは０．５〜１．５dl／ｇであることが望ま
しい。

【００２８】本発明で用いられる［Ａ］ポリエチレンテ
レフタレートおよび［Ｂ］共重合ポリエチレンテレフタ
レートは、上記のようなジカルボン酸とジオールとから
従来公知の製造方法により製造される。

【００２９】本発明に係るポリエステル樹脂組成物は、
上記のような［Ａ］ポリエチレンテレフタレート ７５
〜９８重量％、好ましくは８０〜９５重量％と、［Ｂ］
共重合ポリエチレンテレフタレート ２〜２５重量％、
好ましくは５〜２０重量％とからなる。

【００３０】ポリエステル樹脂組成物中、この共重合ポ
リエチレンテレフタレート［Ｂ］の量が２重量％未満で
あると、ポリエステル樹脂組成物の結晶化速度は充分に
向上されないことがあり、一方２５重量％を超えると、
ポリエステル樹脂組成物の成形時の熱安定性が低下する
ことがある。

【００３１】このような本発明に係るポリエステル樹脂
組成物は、ボトルを効率よく製造することができるよう
な結晶化速度を有している。具体的に、このポリエステ
ル樹脂組成物は、その昇温半結晶化時間が、１０〜２０
０秒、好ましくは３０〜１８０秒であることが望まし
い。

【００３２】なお昇温半結晶化時間は、下記のように測
定される。乾燥ポリマーを、２９０℃で５分間加熱して
溶融し、次いで３２０℃／分の冷却速度で５０℃まで急
冷して５分間放置し、非晶性試料を作成する。この試料
を３２０℃／分の昇温速度で１４０℃まで加熱・保持し
て、半結晶化時間を測定する。

【００３３】ポリエチレンテレフタレート［Ａ］および
共重合ポリエチレンテレフタレート［Ｂ］からポリエス
テル樹脂組成物を調製するには、公知の任意の方法を採
用することができる。たとえば、ポリエチレンテレフタ
レート［Ａ］と共重合ポリエチレンテレフタレート
［Ｂ］とを、タンブラーブレンダー、ヘンシェルミキサ
ーなどの混合機で直接混合して溶融混練する方法、また
予めポリエチレンテレフタレート［Ａ］と共重合ポリエ
チレンテレフタレート［Ｂ］とを溶融混練して共重合ポ
リエチレンテレフタレート［Ｂ］を高濃度に含むマスタ
ーバッチを調製しておき、このマスターバッチをポリエ
チレンテレフタレート［Ａ］に適宜配合する方法などに
よりポリエステル樹脂組成物を調製することができる。

【００３４】上記のような本発明に係るポリエステル樹
脂組成物は、必要に応じて、他の添加剤、例えば着色
剤、抗酸化剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、難燃剤、滑
剤を含有していてもよい。またこれら他の添加剤は、予
めこれら添加剤とポリエステル樹脂組成物とから調製さ
れたマスターバッチとしてポリエステル樹脂組成物にブ
レンドされてもよい。

【００３５】ボトル 本発明に係るボトルは、上記のようなポリエステル樹脂
組成物を二軸延伸ブロー成形することにより得られる。

【００３６】このようなボトルは、具体的には、上記の
ポリエステル樹脂組成物を、射出成形してプリフォーム
を形成し、次いでこのプリフォームの口栓部を加熱・結
晶化させた後、二軸延伸ブロー成形することにより製造
される。

【００３７】プリフォーム口栓部の加熱・結晶化は、１
００〜２００℃、好ましくは１２０〜１８０℃の温度で
行われる。プリフォームの二軸延伸ブロー成形は、樹脂
温度７０〜１５０℃、好ましくは８０〜１４０℃の温度
で行われる。

【００３８】このようにして得られたボトルは、さらに
加熱処理（ヒートセット）されると、耐熱性がさらに向
上する。ヒートセットは、１００〜２４０℃、好ましく
は１１０〜２２０℃の温度で行われることが望ましい。

【００３９】本発明では、上記のようなプリフォーム口
栓部の加熱・結晶化処理を高速で行うことができるとと
もに、二軸延伸ブロー成形およびヒートセットを、ボト
ルの胴部の透明性を低下させることなく行うことができ
る。

【００４０】なお本発明では、プリフォーム口栓部の加
熱・結晶化を行わずにプリフォームの二軸延伸ブロー成
形を行ってボトルを製造し、次いで得られたボトルの口
栓部を加熱処理（ヒートセット）してもよい。

【００４１】

【発明の効果】本発明に係るポリエステル樹脂組成物
は、優れた結晶化速度を有し、透明性および耐熱性に優
れ、しかも口栓部の耐熱性、機械的強度に優れたボトル
を高速で生産性よく製造することができる。

【００４２】

【実施例】次に本発明を実施例により具体的に説明する
が、本発明はこれら実施例により限定されるものではな
い。

【００４３】なお実施例において、各特性は以下のよう
に測定した。固有粘度［ＩＶ］ オルトクロロフェノール溶媒を用いて８ｇ／dlの試料溶
液を調製し、２５℃で測定した溶液粘度から固有粘度
［ＩＶ］を算出した。

【００４４】透明性（ヘイズ値） 乾燥ポリマーから、シリンダー温度２８０℃の射出成形
機を用いて金型温度１０℃の条件で５mm厚の角板を成形
し、成形物の透明性をヘイズ値（白色光の光線乱反射
率）で比較した。

【００４５】昇温結晶化速度 上述のようにして昇温半結晶化時間を測定した。この半
結晶化時間の短いものほど効率的に結晶化が進行する。

【００４６】ボトル成形 射出成形機Ｍ−１００Ａ（名機製作所製）により、シリ
ンダー設定温度２８０℃、金型温度１０℃の条件で２８
ｍｍφのプリフォームを成形した。

【００４７】得られたプリフォームの口栓部を、オイル
バスによって１７０℃で５分間加熱することにより結晶
化した。次いでこのプリフォームを、成形機ＬＢ０１
（CORPOPLAST社製）により、延伸温度１１０℃、ブロー
金型温度１５０℃の条件で延伸ブロー成形することによ
り、１．５リットルのボトルを成形した。

【００４８】このボトルについて、耐熱性および外観を
下記のように評価した。耐熱性 上記のようにして得られた１．５リットルのボトルを、
４０℃、湿度９０％の条件下に１週間放置した後、ボト
ル内に９０℃の熱水を１０分間充填して、充填前後の内
容量を測定した。

【００４９】充填前後の内容量から、収縮率（％）を下
式により求めた。

【００５０】

【数１】

【００５１】このようにして求めた収縮率（％）値か
ら、耐熱性を下記の基準で評価した。 〇 … ０≦収縮率（％）＜０．５ × … ０．５≦収縮率（％）ボトル外観 上記のようにして得られた１．５リットルのボトルの、
下（底部側）から８３ｍｍの高さのボトル側面のヘイズ
値（白色光の光線乱反射率）を測定した。

【００５２】このヘイズ値（％）から、ボトル外観を下
記のように評価した。 〇 … ０≦ヘイズ値（％）＜５ × … ５ヘイズ値（％） 以下の実施例および比較例で用いた各成分を下記に示
す。 ［Ａ］ポリエチレンテレフタレート (A-1) ポリエチレンテレフタレート ジエチレングリコール含量；１．３３重量％ 固有粘度［ＩＶ］＝０．７７５dl／ｇ） (A-2) ポリエチレンテレフタレート ジエチレングリコール含量；１．３３重量％ 固有粘度［ＩＶ］＝０．７０６dl／ｇ ［Ｂ］共重合ポリエチレンテレフタレート (B-1) 共重合ポリエチレンテレフタレート ジエチレングリコール含量；２．４０重量％ 固有粘度［ＩＶ］＝０．６１８dl／ｇ (B-2) 共重合ポリエチレンテレフタレート ジエチレングリコール含量；３．７８重量％ 固有粘度［ＩＶ］＝０．６１５dl／ｇ (B-3) 共重合ポリエチレンテレフタレート ジエチレングリコール含量；４．５０重量％ 固有粘度［ＩＶ］＝０．７９４dl／ｇ

【００５３】

【実施例１〜１２】表１に示すようなポリエステル組成
物を調製した。このポリエステル組成物を、溶融後射出
成形して上記のような角板を得た。

【００５４】この角板について物性を測定した。またこ
れら組成物から上記のようにしてボトルを成形した。結
果を表１に示す。

【００５５】

【比較例１】(A-1) ポリエチレンテレフタレートのみか
らなる角板およびボトルを、実施例１と同様にして作成
した。

【００５６】結果を表１に示す。

【００５７】

【比較例２】固有粘度［ＩＶ］の異なる(A-1) ポリエチ
レンテレフタレートと(A-2) ポリエチレンテレフタレー
トとからなるポリエステル組成物を調製した。

【００５８】このポリエステル組成物から実施例１と同
様にして角板およびボトルを得た。結果を表１に示す。

【００５９】

【比較例３】表１に示す量の(A-1) ポリエチレンテレフ
タレートと(B-3) 共重合ポリエチレンテレフタレートと
からなるポリエステル組成物を調製した。

【００６０】このポリエステル組成物から実施例１と同
様にして角板およびボトルを得た。

【００６１】

【表１】

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｂ２９Ｌ 22:00

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】［Ａ］ジカルボン酸とエチレングリコール
   を含むジオールとから誘導される構成単位からなり、 エチレングリコール以外のジオールから誘導される構成
   単位の量が２重量％未満であるポリエチレンテレフタレ
   ート ７５〜９８重量％と、［Ｂ］ジカルボン酸とエチ
   レングリコールを含む２種以上のジオールとから誘導さ
   れる構成単位からなり、 エチレングリコール以外のジオールから誘導される構成
   単位の量が２〜１０重量％の量である共重合ポリエチレ
   ンテレフタレート ２〜２５重量％とからなることを特
   徴とするポリエステル樹脂組成物。
2. 【請求項２】前記［Ｂ］共重合ポリエチレンテレフタレ
   ートは、ジオールとしてのジエチレングリコールから誘
   導される構成単位を重合体中に２〜１０重量％の量で含
   有することを特徴とする請求項１に記載のポリエステル
   樹脂組成物。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載のポリエステル樹
   脂組成物からなることを特徴とするプリフォームおよび
   二軸延伸ブロー成形ボトル。