JPH08244100A - ポリエステル製ボトルおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 示差走査熱量計によるｔ１／２昇温法（１４
０℃）で測定した結晶化速度が１５０秒以下の飽和ポリ
エステルからなり、２３℃で２．５ガスボリュームの炭
酸ガス入り飲料を充填し密栓した状態で７０℃の温浴中
に１時間浸漬する温浴テストを行った時に、温浴テスト
前後での炭酸ガス入り飲料充填ボトルの高さ方向の寸法
変化率が５％以下、かつ胴径方向の寸法変化率が５％以
下であり、温浴テスト後のボトルの転倒角度が１０度以
上である飽和ポリエステル性ボトルおよびその製造方
法。 【効果】 炭酸ガス入り飲料を充填し加熱減菌処理をし
ても変形することなく自立性を保つことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、ポリエステル製ボトルお
よびその製造方法に関し、さらに詳しくは、炭酸ガス入
り飲料を充填し加熱減菌処理をしても変形することなく
自立性を保つことができるようなポリエステル製ボトル
およびその製造方法に関するものである。

【０００２】

【発明の技術的背景】近年、ジュース、天然水、各種飲
用茶などの飲料用ボトルの素材として種々のプラスチッ
ク素材が用いられており、これらのプラスチック素材の
うちポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル
は、透明性、ガスバリヤ性、耐熱性および機械的強度に
優れているため多く採用されている。

【０００３】ところで上記の飲用茶などは加熱滅菌処理
されたものが高温でボトルに充填されるため、ボトルを
形成するプラスチックは耐熱性が良くなければ、ボトル
が変形したり、収縮したり、膨張するなどの問題を生じ
るおそれがある。

【０００４】また、炭酸ガス入り飲料は、ボトルに充填
された後に加熱減菌処理されるため、ボトルの内圧が高
い状態においても耐熱性が良くなければ、ボトルが変形
したり、収縮したり、膨張するなどの問題を生じるおそ
れがある。このためボトルへ炭酸ガス入り飲料を充填し
た後密栓し、加熱滅菌処理してもボトルが変形すること
なく、自立性を保つことができる特性（以下「耐熱圧特
性」ということがある。）を有するプラスチック製ボト
ルが求められている。

【０００５】従来からこのような用途には、丸底のボト
ル底部にベースカップを取付けたベースカップ付ボトル
が用いられている。しかしながらこのようなベースカッ
プ付ボトルでは、製造コストが嵩み、また、ボトル本体
はポリエステルからなり、ベースカップはこれとは異種
材料のポリエチレン等からなるため、ボトル全体をその
まま溶融し再度ボトルなどに成形して再利用しようとし
ても、透明性などに劣るものしか得られず、再利用（リ
サイクル）が困難であるなどの問題点があった。

【０００６】本発明者らは、上記のような知見に基づい
て、充填された内容物に加熱滅菌処理を施した場合にボ
トルの口頸部、底部などの変形が小さく、しかも同一材
料で全体が構成されている再利用可能な自立性ボトルを
得るべく鋭意検討した結果、特定のポリエステルからな
り、所定の温浴下で一定の条件を満たすポリエステル製
ボトルは、上記の目的を達成することを見出して本発明
を完成するに至った。

【０００７】

【発明の目的】本発明は、ボトルへ炭酸ガス入り飲料を
充填した後密栓し、加熱滅菌処理してもボトルが変形す
ることなく、自立性を保つことができるようなポリエス
テル製ボトルおよびその製造方法を提供することを目的
としている。

【０００８】

【発明の概要】本発明に係るポリエステル製ボトルは、
示差走査熱量計によるｔ１／２昇温法（１４０℃）で測
定した結晶化速度が１５０秒以下のポリエステルからな
り、２３℃で２．５ガスボリュームの炭酸ガス入り飲料
を充填し密栓した状態で７０℃の温浴中に１時間浸漬す
る温浴テストを行った時、以下の条件を満たすことを特
徴としている。

【０００９】条件１；温浴テスト前後での炭酸ガス入り
飲料充填ボトルの高さ方向の寸法変化率が５％以下、か
つ胴径方向の寸法変化率が５％以下 条件２；温浴テスト後のボトルの転倒角度が１０度以
上。

【００１０】このようなポリエステル製ボトルは、口頸
部の結晶化度、胴部中央の結晶化度および底部の中心部
の結晶化度がいずれも２５〜６０％の範囲にあることが
好ましい。

【００１１】また、ボトル底部の中心から周縁部までの
距離をＲとしたときに、（ｉ）底部の中心〜７／１０Ｒ
の範囲の結晶化度が２５〜６０％の範囲にあり、（ii）
底部の中心から７／１０Ｒ〜９／１０Ｒの範囲の熱結晶
化度が１〜２５％の範囲にあり、配向結晶化度が１０〜
３５％の範囲にあり、かつ熱結晶化度と配向結晶化度と
の和が２５〜６０％の範囲にあり、（iii）底部の中心
から９／１０Ｒ〜底部の周縁部（１０／１０Ｒ）の範囲
の結晶化度が２５〜６０％の範囲にあることが好まし
い。

【００１２】さらに、本発明のポリエステル製ボトル
は、ボトル胴部中央のヘイズ値が５％以下であることが
好ましい。本発明に係るポリエステル製ボトルを形成す
るポリエステルは、ポリエチレンテレフタレートまたは
ポリエチレンナフタレート９５〜９９．９重量％と、ポ
リブチレンテレフタレート０．１〜５重量％とからなる
ポリエステル組成物、あるいは、ポリエチレンテレフタ
レートまたはポリエチレンナフタレート９５〜９９．９
重量％と、脂肪族ジカルボン酸が０．１〜１５モル％共
重合されてなるポリエチレンテレフタレート０．１〜５
重量％とからなるポリエステル組成物であることが好ま
しい。

【００１３】本発明に係るポリエステル製ボトルは、底
部に脚部を有する自立型ボトルであってもよい。本発明
に係るポリエステル製ボトルは、耐熱圧特性に優れてい
る。また、ボトル全体が単一の材料で構成されているの
で、そのまま溶融して再度ボトルなどに成形して再利用
することが可能である。

【００１４】本発明に係るポリエステル製ボトルの製造
方法は、示差走査熱量計によるｔ１／２昇温法（１４０
℃）で測定した結晶化速度が１５０秒以下のポリエステ
ルからプリフォームを形成し、次いで該プリフォームを
延伸ブローしてボトル底部の結晶化度が２５〜６０％の
範囲にあるボトルを得ることを特徴としている。

【００１５】本発明では、プリフォーム口頸部を加熱結
晶化して結晶化度を２５〜６０％の範囲とした後に延伸
ブローすることが好ましく、プリフォームを面積延伸倍
率６〜１５倍で延伸ブローすることが好ましく、また延
伸ブロー成形後にヒ−トセットを行うことでボトル底部
の結晶化度を２５〜６０％とすることが好ましい。

【００１６】本発明では、ポリエステルとして、ポリエ
チレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレート
９５〜９９．９重量％と、ポリブチレンテレフタレート
０．１〜５重量％とからなるポリエステル組成物、ある
いは、ポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレン
ナフタレート９５〜９９．９重量％と、脂肪族ジカルボ
ン酸が０．１〜１５モル％共重合されてなるポリエチレ
ンテレフタレート０．１〜５重量％とからなるポリエス
テル組成物を用いることが好ましい。

【００１７】本発明は、底部に脚部を有する自立型ボト
ルの製造方法として好適に用いられる。本発明に係るポ
リエステル製ボトルの製造方法は、耐熱圧特性に優れる
ポリエステル製ボトルを製造することができる。

【００１８】

【発明の具体的説明】以下、本発明に係るポリエステル
製ボトルおよびその製造方法について説明する。

【００１９】本発明に係るポリエステル製ボトルは、示
差走査熱量計によるｔ１／２昇温法（１４０℃）で測定
した結晶化速度が１５０秒以下のポリエステルからな
り、２３℃で２．５ガスボリュームの炭酸ガス入り飲料
を充填し密栓した状態で７０℃の温浴中に１時間浸漬す
る温浴テストを行った時、以下の条件１および条件２を
満たしている。

【００２０】条件１；温浴テスト前後での炭酸ガス入り
飲料充填ボトルの高さ方向の寸法変化率が５％以下、好
ましくは３％以下、かつ胴径方向の寸法変化率が５％以
下、好ましくは３％以下である。

【００２１】条件２；温浴テスト後のボトルの転倒角度
が１０度以上である。なお、ボトルの転倒角度の測定方
法については後述する。ボトルの寸法変化率は、高さ方
向および胴径方向ともに以下の式から求められる。

【００２２】

【数１】

【００２３】本発明に係るポリエステル製ボトルの各部
の結晶化度は、口頸部が２５〜６０％、好ましくは２５
〜５０％の範囲にあり、胴部中央が２５〜６０％、好ま
しくは２５〜５０％の範囲にあり、底部の中心部が２５
〜６０％、好ましくは２５〜５０％の範囲にあることが
望ましい。ボトル各部の結晶化度は、後述するようなＸ
線回折法により求められる。

【００２４】本発明に係るポリステル製ボトルは、ボト
ル底部の中心から底部の周縁部までの距離をＲとした場
合に、（ｉ）底部の中心〜７／１０Ｒの範囲の結晶化度
が２５〜６０％、好ましくは２５〜５０％の範囲にあ
り、（ii）底部の中心から７／１０Ｒ〜９／１０Ｒの範
囲の熱結晶化度が１〜２５％、好ましくは１０〜２０％
の範囲にあり、配向結晶化度が１０〜３５％、好ましく
は１０〜２０％の範囲にあり、かつ熱結晶化度と配向結
晶化度との和が２５〜６０％、好ましくは２５〜５０％
の範囲にあり、（iii）底部の中心から９／１０Ｒ〜底
部の周縁部（１０／１０Ｒ）の範囲の結晶化度が２５〜
６０％、好ましくは２５〜５０％の範囲にあることが好
ましい。

【００２５】本発明では、口頸部の結晶化度が２５％〜
６０％の範囲にあり、胴部中央の結晶化度が２５〜６０
％の範囲にあり、かつ、ボトル底部が上記（ｉ）〜（ii
i）の条件を満たすことが望ましい。

【００２６】本発明に係るポリエステル製ボトルの胴部
中央のヘイズ値は、５％以下、好ましくは３％以下であ
ることが好ましい。このような本発明に係るポリエステ
ル製ボトルは、示差走査熱量計によるｔ１／２昇温法
（１４０℃）で測定した結晶化速度が１５０秒以下のポ
リエステルから形成されている。結晶化速度が上記のよ
うな範囲にあるポリエステルとしては、たとえば、後述
するようなポリエチレンテレフタレートまたはポリエチ
レンナフタレートと、ポリブチレンテレフタレートとか
らなるポリエステル組成物（Ａ）、あるいは、ポリエチ
レンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレート
と、共重合ポリエステルとからなるポリエステル組成物
（Ｂ）などが挙げられる。

【００２７】以下、各樹脂について具体的に説明する。ポリエチレンテレフタレート ポリエチレンテレフタレートは、テレフタル酸と、エチ
レングリコールとを原料として製造されるが、このポリ
エチレンテレフタレートには０．５モル％未満の他のジ
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。

【００２８】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などの脂環族ジカルボン酸などが挙
げられる。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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０．６〜１．５ｄｌ／ｇ、好ましく
は０．７〜１．２ｄｌ／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
５０〜１２０℃、好ましくは６０〜１００℃であること
が望ましい。

【００３２】ポリエチレンナフタレート ポリエチレンナフタレートは、2,6-ナフタレンジカルボ
ン酸とエチレングリコールとから導かれるエチレン-2,6
-ナフタレート単位を６０モル％以上、好ましくは８０
モル％以上、より好ましくは９０モル％以上の量で含ん
でいることが望ましいが、エチレン-2,6-ナフタレート
以外の構成単位を４０モル％未満の量で含んでいてもよ
い。

【００３３】エチレン-2,6-ナフタレート以外の構成単
位としては、テレフタル酸、イソフタル酸、2,7-ナフタ
レンジカルボン酸、2,5-ナフタレンジカルボン酸、ジフ
ェニル-4,4'-ジカルボン酸、4,4'-ジフェニルエーテル
ジカルボン酸、4,4'-ジフェニルスルホンジカルボン
酸、4,4'-ジフェノキシエタンジカルボン酸、ジブロム
テレフタル酸などの芳香族ジカルボン酸；アジピン酸、
アゼライン酸、セバチン酸、デカンジカルボン酸などの
脂肪族ジカルボン酸；1,4-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；グリコール酸、p-ヒ
ドロキシ安息香酸、p-ヒドロキシエトキシ安息香酸など
のヒドロキシカルボン酸と、プロピレングリコール、ト
リメチレングリコール、ジエチレングリコール、テトラ
メチレングリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキ
サメチレングリコール、デカメチレングリコール、ネオ
ペンチレングリコール、p-キシレングリコール、1,4-シ
クロヘキサンジメタノール、ビスフェノールＡ、p,p-ジ
フェノキシスルホン、1,4-ビス（β-ヒドロキシエトキ
シ）ベンゼン、2,2-ビス（p-β-ヒドロキシエトキシフ
ェノール）プロパン、ポリアルキレングリコール、p-フ
ェニレンビス（ジメチルシロキサン）、グリセリンなど
とから導かれる構成単位を挙げることができる。

【００３４】またポリエチレンナフタレートは、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。

【００３５】さらにポリエチレンナフタレートは、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。

【００３６】このようなポリエチレンナフタレートは、
実質上線状であり、このことは該ポリエチレンナフタレ
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。

【００３７】ポリエチレンナフタレートのo-クロロフェ
ノール中で２５℃で測定した極限粘度［η］は、０．２
〜１．１ｄｌ／ｇ、好ましくは０．３〜０．９ｄｌ／
ｇ、とくに好ましくは０．４〜０．８ｄｌ／ｇの範囲に
あることが望ましい。

【００３８】なお、ポリエチレンナフタレートの極限粘
度［η］は、次の方法によって測定される。すなわちポ
リエチレンナフタレートをo-クロロフェノールに、１ｇ
／１００ｍｌの濃度で溶かし、２５℃でウベローデ型毛
細管粘度計を用いて溶液粘度の測定を行い、その後o-ク
ロロフェノールを徐々に添加して、低濃度側の溶液粘度
を測定し、０％濃度に外捜して極限粘度（［η］）を求
める。

【００３９】また、ポリエチレンナフタレートの示差走
査型熱量計（ＤＳＣ）で１０℃／分の速度で昇温した際
の昇温結晶化温度（Ｔｃ）は、通常１５０℃以上であ
り、好ましくは１６０〜２３０℃、より好ましくは１７
０〜２２０℃の範囲にあることが望ましい。

【００４０】なお、ポリエチレンナフタレートの昇温結
晶化温度（Ｔｃ）は次の方法によって測定される。すな
わち、パーキンエルマー社製ＤＳＣ−２型走差型熱量計
を用いて、約１４０℃で約５ｍｍＨｇの圧力下約５時間
以上乾燥したポリエチレンナフタレートチップの中央部
から採取された試料約１０ｍｇの薄片を、液体用アルミ
ニウムパン中に窒素雰囲気下に封入して測定する。測定
条件は、まず室温より急速昇温して２９０℃で１０分間
溶融保持したのち室温まで急速冷却し、その後１０℃／
分の昇温速度で昇温する際に検出される発熱ピークの頂
点温度を求める。

【００４１】ポリブチレンテレフタレート 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。

【００４２】ポリブチレンテレフタレートは、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か
ら誘導される構成単位を含んでいてもよい。

【００４３】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、ポ
リブチレンテレフタレートは、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から誘導される
構成単位を含んでいてもよい。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】共重合ポリエステル 共重合ポリエステルは、脂肪族ジカルボン酸が共重合さ
れてなるポリエチレンテレフタレートであり、テレフタ
ル酸成分単位および脂肪族ジカルボン酸成分単位を含む
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化合物構成単位とから形成されてい
る。

【００４７】この共重合ポリエステルを構成するジカル
ボン酸構成単位は、テレフタル酸成分単位が８５〜９
９．５モル％、好ましくは９０〜９９．５モル％の量
で、また、脂肪族ジカルボン酸成分単位が０．５〜１５
モル％、好ましくは０．５〜１０モル％の量で存在して
いることが望ましい。

【００４８】脂肪族ジカルボン酸としては、アジピン
酸、アゼライン酸、セバチン酸、デカンジカルボン酸な
どが挙げられる。共重合ポリエステルでは、ジカルボン
酸成分として上記のようなテレフタル酸および脂肪族ジ
カルボン酸以外に、得られる共重合ポリエステルの特性
を損なわない範囲、たとえば１モル％以下の量で他のジ
カルボン酸から誘導される構成単位を含んでいてもよ
い。

【００４９】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。また共重
合ポリエステルは、ジヒドロキシ化合物構成単位として
エチレングリコール単位以外に、得られる共重合ポリエ
ステルの特性を損なわない範囲、たとえば１モル％以下
の量で他のジヒドロキシ化合物から誘導される構成単位
を含んでいてもよい。

【００５０】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、1,4-ブタンジオール、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。

【００５１】上記のようなポリエチレンテレフタレー
ト、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタ
レートおよび共重合ポリエステルは、従来公知の製造方
法によって製造することができる。

【００５２】本発明に係るポリエステル製ボトルは、ポ
リエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレ
ートと、ポリブチレンテレフタレートとからなるポリエ
ステル組成物（Ａ）、あるいは、ポリエチレンテレフタ
レートまたはポリエチレンナフタレートと、共重合ポリ
エステルとからなるポリエステル組成物（Ｂ）から形成
されることが好ましい。

【００５３】ポリエステル組成物（Ａ）では、ポリエチ
レンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレート９
５〜９９．９重量％と、ポリブチレンテレフタレート
０．１〜５重量％、好ましくはポリエチレンテレフタレ
ートまたはポリエチレンナフタレート９６〜９９．９重
量％、ポリブチレンテレフタレート０．１〜４重量％と
から形成されることが望ましい。

【００５４】ポリエステル組成物（Ｂ）では、ポリエチ
レンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレート９
５〜９９．９重量％と、共重合ポリエステル０．１〜５
重量％、好ましくはポリエチレンテレフタレートまたは
ポリエチレンナフタレート９６〜９９．９重量％、共重
合ポリエステル０．１〜４重量％とから形成されること
が望ましい。

【００５５】ポリエステル組成物を調製する方法として
は、公知の任意の方法を採用でき、たとえば、ポリエチ
レンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレート
と、ポリブチレンテレフタレートまたは共重合ポリプロ
ピレンとを、タンブラーブレンダー、ヘンシェルミキサ
ーなどの混合機で混合し、次いで押出機、ニーダーなど
を用いて溶融混練する方法が挙げられる。

【００５６】また、上記のようなポリエステル組成物
（Ａ）および（Ｂ）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。

【００５７】このようなポリエステル組成物（Ａ）およ
び（Ｂ）は、示差走査熱量計によるｔ１／２昇温法（１
４０℃）で測定した結晶化速度が、通常１５０秒以下、
好ましくは１２０秒以下である。従来公知のポリエステ
ル、たとえば、ポリエチレンテレフタレートの結晶化速
度は２００〜３００秒程度であり、ポリエチレンナフタ
レートの結晶化速度は５００〜１０００秒程度である。
なお、結晶化速度の測定方法については後述する。

【００５８】上記ポリエステル製ボトルとしては、その
底部に脚部を備えた自立性ボトル、５本足型ボトルなど
が挙げられる。図２に５本足型ボトルの一例を示す。図
２（Ａ）は、５本足型ボトルを示す概略正面図であり、
（Ｂ）は同概略底面図である。図中、２は口頸部であ
り、３は上肩部であり、４は胴部であり、５は底部であ
り、７は脚部である。

【００５９】本発明に係るポリエステル製ボトルは、天
然水、飲用茶などの非炭酸飲料用ボトル、サイダー、コ
ーラなどの炭酸飲料用ボトルなどとして用いられるが、
特に炭酸飲料用ボトルとして好適に用いられる。

【００６０】本発明に係るポリエステル製ボトルは、ボ
トルへ炭酸ガス入り飲料を充填した後密栓し、加熱滅菌
処理してもボトルの変形が小さく、自立性を保つことが
できる。また、本発明に係るポリエステル製ボトルは、
透明性に優れている。さらに、ボトル全体が単一の樹脂
から形成されているので、そのまま溶融し再度ボトルな
どに成形して再利用することが可能である。

【００６１】次に、本発明に係る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。本発明に係るポ
リエステル製ボトル１は、たとえば図１に示すように口
頸部２、上肩部３、胴部４および底部５を有している。

【００６２】このようなボトルを製造するには、まず、
上記のような示差走査熱量計によるｔ１／２昇温法（１
４０℃）で測定した結晶化速度が１５０秒以下のポリエ
ステルからプリフォームを製造するが、該プリフォーム
は従来公知の方法、たとえば射出成形、押出成形などに
よって製造することができる。プリフォーム形成用のポ
リエステルの加熱温度は、たとえばポリエステルがポリ
エステル組成物（Ａ）である場合は９０〜１１０℃であ
ることが好ましく、ポリエステルがポリエステル組成物
（Ｂ）である場合は９０〜１１０℃であることが好まし
い。

【００６３】本発明では、このようなプリフォームを金
型中で延伸ブロー成形することにより、ボトル底部の結
晶化度が２５〜６０％、好ましくは２５〜５０％の範囲
にある上記のようなポリエステル製ボトルを製造してい
る。

【００６４】延伸ブロー成形する際の延伸倍率は、面積
延伸倍率で６〜１５倍、好ましくは７〜１２倍であるこ
とが好ましい。なお、本明細書中で面積延伸倍率（以下
単に「延伸倍率」ということがある）とは、縦延伸倍率
と横延伸倍率との積として定義される延伸倍率である。

【００６５】延伸ブロー成形する際のブロー用流体の温
度は、１０〜４００℃、好ましくは２０〜３００℃であ
ることが望ましい。ブロー用流体としては、空気、窒
素、水蒸気、水などが挙げれ、このうち空気を用いるこ
とが好ましい。

【００６６】このようにプリフォームからボトルへの面
積延伸倍率を高くした延伸ブロー成形を行うと、特に耐
熱圧特性に優れたボトルが得られるため好ましい。な
お、従来の延伸ボトルでは、通常プリフォームからボト
ルへの面積延伸倍率は、６〜１０倍程度である。

【００６７】本発明では、延伸ブローに先立ってプリフ
ォーム口頸部を加熱結晶化して、プリフォーム口頸部の
結晶化度を２５〜６０％、好ましくは２５〜５０％の範
囲にすることが好ましい。プリフォーム口頸部を加熱結
晶化させるには、プリフォーム口頸部を、通常１５０〜
２００℃、好ましくは１７０〜１９０℃に加熱する。

【００６８】また、本発明では、上記のように延伸ブロ
ー成形した後、得られた延伸ブロー成形ボトルのヒート
セットを行うことが好ましい。このように延伸ブロー成
形ボトルのヒートセットを行うと、ボトルの胴部の密度
を向上させることができる。また、ボトル底部をヒート
セットする場合には、プリフォーム底部の加熱結晶化に
よる結晶化度（熱結晶化度）と、ボトル底部の延伸ブロ
ー成形による結晶化度（配向結晶化度）との和が２５〜
６０％、好ましくは２５〜５０％の範囲になるようにす
ることが好ましい。

【００６９】ヒートセット条件は、用いられるポリエス
テルの種類によって大きく異なるが、たとえば用いられ
るポリエステルがポリエステル組成物（Ａ）である場合
には、得られたボトルを、１００〜２００℃、好ましく
は１１０〜１７０℃の金型温度で、１秒間以上、好まし
くは３秒間以上保持することが望ましい。また、用いら
れるポリエステルがポリエステル組成物（Ｂ）である場
合には、得られたボトルを、１００〜２００℃、好まし
くは１１０〜１７０℃の金型温度で、１秒間以上、好ま
しくは３秒間以上保持することが望ましい。

【００７０】このようにボトルをヒートセットすること
によって、ボトル胴部の密度が向上し、胴部強度が増大
したボトルを得ることができる。また、ボトル底部の結
晶化度の高い、耐熱圧特性に優れたボトルを得ることが
できる。

【００７１】たとえば、ポリエステル組成物（Ａ）また
は（Ｂ）からなる延伸ブロー成形ボトルのヒートセット
前の胴部の密度は、１．３５５〜１．３７０ｇ／ｃｍ³
程度であるが、ヒートセット後では、ヒートセット温度
にもよるが通常、１．３７０〜１．４１０ｇ／ｃｍ³ 程
度であり、好ましくは１．３７５〜１．３９０ｇ／ｃｍ
³ 程度である。

【００７２】なお、本発明において、前述したような延
伸ブロー成形を行い、さらに必要によりヒートセットを
行ったボトルは、冷却してから取り出すことが好まし
い。冷却方法としては、ボトルの内部に、たとえば冷却
されたガスを吹込むことにより、ボトルの内側から外側
（外表面）に向かって冷却する「内部冷却法」を用いる
ことが好ましい。このように内側（ボトル中空部）から
ボトルを冷却すると、ボトルの変形、収縮等を起こさず
にボトルを金型から取出すことができる。

【００７３】ボトル内部の冷却温度としては、通常、−
１００℃〜＋５０℃、好ましくは−７５℃〜＋４０℃で
あることが望ましく、ボトルの冷却速度は、ボトルの肉
厚、材質などにもよるが、通常３００〜１０℃／分程度
であることが望ましい。なお、このようなボトルの冷却
時には、ボトルの外側の表面温度は１００℃以下となる
ようにすることが好ましい。冷却用ガスとしては、空
気、窒素などが挙げられ、空気が好ましく用いられる。

【００７４】本発明に係るポリエステル製ボトルの製造
方法では、特定のポリエステルを用い、特定の方法によ
り延伸ボトルを成形することにより、得られるボトルの
耐熱圧特性を向上させているので、炭酸ガス入りの飲料
を充填した後の加熱滅菌処理時のボトル変形を減少さ
せ、ボトルの自立性を保持することができる。また、本
発明で用いられるポリエステルは、結晶化速度が速いの
でボトルの成形サイクルを短くすることができる。

【００７５】

【発明の効果】本発明に係るポリエステル製ボトルは、
耐熱圧特性および透明性に優れ、しかも再利用が容易で
ある。

【００７６】本発明に係るポリエステル製ボトルの製造
方法は、耐熱圧特性および透明性に優れたボトルを製造
することができる。また、ボトルの成形サイクルを短く
することができる。

【００７７】

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体
的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるも
のではない。

【００７８】［結晶化速度］パーキンエルマー社製示差
走査型熱量計（ＤＳＣ）を使用して測定した。試料をサ
ンプルパンに１０ｍｇ秤量し、室温から３２０℃／分の
昇温速度で２９０℃まで昇温後、１０分間保持した。そ
の後、３０℃まで急冷して、さらに１４０℃まで３２０
℃／分で昇温し、この温度に保持した。このときの試料
の結晶化による発熱量と時間との関係を測定し、発熱量
が総発熱量の１／２に達するまでに要する時間（秒）を
もって結晶化速度とした。

【００７９】［ボトルの耐熱圧特性の評価］ボトルの耐
熱圧特性の評価は、ボトルに２．５ガスボリューム（Ｇ
Ｖ）の内容物を充填し７０℃の温浴に１時間浸漬した後
に取出し、ボトルの変形性および自立性を温浴浸漬前の
ものと比較して決定した。ボトルの変形性が小さくボト
ルが自立性を保持している場合に、ボトルは耐熱圧特性
に優れていると評価した。

【００８０】［転倒角度］ボトルの転倒角度は、図３に
示す専用の測定装置を用いて以下のようにして求めた。

【００８１】すなわち、図３（Ａ）に示すように、測定
用ボトル１を転倒角度測定装置２０の上部板１１上に載
置する。次いで下部固定板１２に取付けられたハンドル
１４を回転させることにより、図３（Ｂ）に示すように
上部板１１を徐々に傾斜させて行き、上部板１１上の測
定用ボトル１が転倒する際の下部固定板１２と上部板１
１とが為す角度Ｘを、上部板１１の端部に取付けた角度
測定器（分度器）１３により測定することでボトルの転
倒角度を求める。

【００８２】［結晶化度の測定］結晶化度は、下記のよ
うにして試料を３点作製し、測定した結晶化度の平均値
である。

【００８３】試料 ボトルから１０×１０ｍｍの大きさの試料を切取り、切
り取った試料を１ｍｍの厚さとなるように貼り合わせて
測定用試料とした。

【００８４】 結晶化度の測定 回折ビームと透過ビームとの間の角度は２θで一定
であり、２θ＝５〜３５゜の範囲について試料の回折強
度を測定する。 で測定した回折強度からバックグラウンド回折強
度を差し引く。差し引いて得られた回折強度をＩ_c とす
る。 測定済みの同一樹脂の１００％非晶での回折強度を
Ｉ_a とする。 下記式により、試料の結晶化度（Ｘ_cr）を算出す
る。

【００８５】

【数２】

【００８６】

【実施例１】ポリエチレンテレフタレート［三井ペット
樹脂（株）製Ｊ１３５，以下「ＰＥＴ−１」という］９
９重量部およびポリブチレンテレフタレート（以下「Ｐ
ＢＴ」という）１重量部をタンブラーブレンダーで混合
し、次いで名機製作所（株）製Ｍ−１００Ａ射出成形機
で成形しプリフォームを得た。この時の成形温度は２９
０℃であった。

【００８７】次に、該プリフォーム口頸部を２００℃で
加熱結晶化した後に、成形機付属の赤外線ヒータでプリ
フォーム胴部中央部の表面温度が９０〜１００℃となる
ように加熱して、ＣＯＲＰＯＰＬＡＳＴ社製ＬＢ−０１
成形機で延伸ブローして図１に示すような耐熱性ボトル
を成形した。このとき、延伸時ブロー金型を１５０℃に
加熱し、ボトルを金型に５秒間接触してヒートセット処
理を行い、次にボトルを１００℃以下に冷却後、金型よ
り取り出した。なお、ボトルのプリフォームからの延伸
倍率は７倍であった このようにして作製したボトルについて、明細書中に定
義した耐熱圧特性の評価をした。結果を表１および２に
示す。

【００８８】

【実施例２】実施例１においてＰＢＴに代えて、ジカル
ボン酸成分としてアジピン酸を１０モル％含有するコペ
ット（CoPET1）を用いた以外は実施例１と同様にしてボ
トルを作製した。

【００８９】このボトルについて、実施例１と同様に明
細書中に定義した耐熱圧特性の評価をした。結果を表１
および２に示す。

【００９０】

【実施例３】実施例１においてＰＢＴに代えて、ジカル
ボン酸成分としてセバシン酸を１０モル％含有するコペ
ット（CoPET2）を用いた以外は実施例１と同様にしてボ
トルを作製した。

【００９１】このボトルについて、実施例１と同様に明
細書中に定義した耐熱圧特性の評価をした。結果を表１
および２に示す。

【００９２】

【実施例４】実施例１においてＰＥＴ−１に代えて、ポ
リエチレンテレフタレート〔三井ペット樹脂（株）製Ｊ
１２５，以下「ＰＥＴ−２」という〕を用いた以外は実
施例１と同様にしてボトルを作製した。

【００９３】このボトルについて、実施例１と同様に明
細書中に定義した耐熱圧特性の評価をした。結果を表１
および２に示す。

【００９４】

【実施例５】実施例２においてＰＥＴ−１に代えて、Ｐ
ＥＴ−２を用いた以外は実施例２と同様にしてボトルを
作製した。

【００９５】このボトルについて、実施例１と同様に明
細書中に定義した耐熱圧特性の評価をした。結果を表１
および２に示す。

【００９６】

【実施例６】実施例３においてＰＥＴ−１に代えて、Ｐ
ＥＴ−２を用いた以外は実施例３と同様にしてボトルを
作製した。

【００９７】このボトルについて、実施例１と同様に明
細書中に定義した耐熱圧特性の評価をした。結果を表１
および２に示す。

【００９８】

【実施例７】実施例１においてＰＥＴ−１ ９９．９重
量部およびＰＢＴ ０．１重量部からなる組成物を用い
た以外は実施例１と同様にしてボトルを作製した。

【００９９】このボトルについて、実施例１と同様に明
細書中に定義した耐熱圧特性の評価をした。結果を表１
および２に示す。

【０１００】

【実施例８】実施例１においてＰＢＴに代えて、ジカル
ボン酸成分としてアジピン酸を３モル％含有するコペッ
ト（CoPET3）を用いた以外は実施例１と同様にしてボト
ルを作製した。

【０１０１】このボトルについて、実施例１と同様に明
細書中に定義した耐熱圧特性の評価をした。結果を表１
および２に示す。

【０１０２】

【実施例９】実施例１においてＰＢＴに代えて、ジカル
ボン酸成分としてアジピン酸を５モル％含有するコペッ
ト（CoPET4）を用いた以外は実施例１と同様にしてボト
ルを作製した。

【０１０３】このボトルについて、実施例１と同様に明
細書中に定義した耐熱圧特性の評価をした。結果を表１
および２に示す。

【０１０４】

【実施例１０】実施例１においてＰＢＴに代えて、ジカ
ルボン酸成分としてセバシン酸を３モル％含有するコペ
ット（CoPET5）を用いた以外は実施例１と同様にしてボ
トルを作製した。

【０１０５】このボトルについて、実施例１と同様に明
細書中に定義した耐熱圧特性の評価をした。結果を表１
および２に示す。

【０１０６】

【実施例１１】実施例１においてＰＢＴに代えて、ジカ
ルボン酸成分としてセバシン酸を５モル％含有するコペ
ット（CoPET6）を用いた以外は実施例１と同様にしてボ
トルを作製した。

【０１０７】このボトルについて、実施例１と同様に明
細書中に定義した耐熱圧特性の評価をした。結果を表１
および２に示す。

【０１０８】

【比較例１】実施例１において口頸部を結晶化しなかっ
たこと、およびブロー金型の温度を３０℃にした（ヒー
トセットしなかった）こと以外は実施例１と同様にして
ボトルを作製した。

【０１０９】このボトルについて、実施例１と同様に明
細書中に定義した耐熱圧特性の評価をした。結果を表１
および２に示す。

【０１１０】

【比較例２】実施例１においてブロー金型の温度を３０
℃にした（ヒートセットしなかった）こと以外は実施例
１と同様にしてボトルを作製した。

【０１１１】このボトルについて、実施例１と同様に明
細書中に定義した耐熱圧特性の評価をした。結果を表１
および２に示す。

【０１１２】

【比較例３】実施例１においてＰＥＴ−１のみを用いた
こと以外は実施例１と同様にしてボトルを作製した。

【０１１３】このボトルについて、実施例１と同様に明
細書中に定義した耐熱圧特性の評価をした。結果を表１
および２に示す。

【０１１４】

【比較例４】実施例４においてＰＥＴ−２のみを用いた
こと以外は実施例１と同様にしてボトルを作製した。

【０１１５】このボトルについて、実施例１と同様に明
細書中に定義した耐熱圧特性の評価をした。結果を表１
および２に示す。

【０１１６】

【参考例１】実施例１においてＰＥＴ−１ ９０重量部
およびＰＢＴ１０重量部からなる組成物を用いた以外は
実施例１と同様にしてボトルを作製した。

【０１１７】このボトルについて、実施例１と同様に明
細書中に定義した耐熱圧特性の評価をした。結果を表１
および２に示す。

【０１１８】

【参考例２】実施例１においてＰＢＴに代えて、ジカル
ボン酸成分としてアジピン酸を２０モル％含有するコペ
ット（CoPET7）を用いた以外は実施例１と同様にしてボ
トルを作製した。

【０１１９】このボトルについて、実施例１と同様に明
細書中に定義した耐熱圧特性の評価をした。結果を表１
および２に示す。

【０１２０】

【参考例３】実施例１においてＰＢＴに代えて、ジカル
ボン酸成分としてセバシン酸を２０モル％含有するコペ
ット（CoPET8）を用いた以外は実施例１と同様にしてボ
トルを作製した。

【０１２１】このボトルについて、実施例１と同様に明
細書中に定義した耐熱圧特性の評価をした。結果を表１
および２に示す。

【０１２２】

【表１】

【０１２３】

【表２】

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るポリエステル製ボトルを表す一
部破断して示す概略正面図である。

【図２】 （Ａ）は本発明に係るポリエステル製ボトル
の他の例（５本足型ボトル）を示す概略正面図であり、
（Ｂ）は同概略底面図である。

【図３】 ボトルの転倒角度測定装置の概略説明図であ
る。

【符号の説明】

１ … ボトル ２ … 口頸部 ３ … 上肩部 ４ … 胴部 ５ … 底部 ７ … 脚部

───────────────────────────────────────────────────── 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 67:00 Ｂ２９Ｌ 22:00 (72)発明者 津 川 道 男 山口県玖珂郡和木町和木六丁目１番２号 三井石油化学工業株式会社内 (72)発明者 幡 歩 進 山口県玖珂郡和木町和木六丁目１番２号 三井石油化学工業株式会社内

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 示差走査熱量計によるｔ１／２昇温法
   （１４０℃）で測定した結晶化速度が１５０秒以下のポ
   リエステルからなり、２３℃で２．５ガスボリュームの
   炭酸ガス入り飲料を充填し密栓した状態で７０℃の温浴
   中に１時間浸漬する温浴テストを行った時、以下の条件
   を満たすことを特徴とするポリエステル製ボトル； 条件１；温浴テスト前後での炭酸ガス入り飲料充填ボト
   ルの高さ方向の寸法変化率が５％以下、かつ胴径方向の
   寸法変化率が５％以下 条件２；温浴テスト後のボトルの転倒角度が１０度以
   上。
2. 【請求項２】 口頸部の結晶化度、胴部中央の結晶化度
   および底部の中心部の結晶化度がいずれも２５〜６０％
   の範囲にある請求項１に記載のポリエステル製ボトル。
3. 【請求項３】 ボトル底部の中心から周縁部までの距離
   をＲとしたときに、（ｉ）底部の中心〜７／１０Ｒの範
   囲の結晶化度が２５〜６０％の範囲にあり、（ii）底部
   の中心から７／１０Ｒ〜９／１０Ｒの範囲の熱結晶化度
   が１〜２５％の範囲にあり、配向結晶化度が１０〜３５
   ％の範囲にあり、かつ熱結晶化度と配向結晶化度との和
   が２５〜６０％の範囲にあり、（iii）底部の中心から
   ９／１０Ｒ〜底部の周縁部（１０／１０Ｒ）の範囲の結
   晶化度が２５〜６０％の範囲にある請求項１または２に
   記載のポリエステル製ボトル。
4. 【請求項４】 ボトル胴部中央のヘイズ値が５％以下で
   ある請求項１〜３のいずれかに記載のポリエステル製ボ
   トル。
5. 【請求項５】 前記ポリエステルが、ポリエチレンテレ
   フタレートまたはポリエチレンナフタレート９５〜９
   ９．９重量％と、ポリブチレンテレフタレート０．１〜
   ５重量％とからなるポリエステル組成物である請求項１
   〜４のいずれかに記載のポリエステル製ボトル。
6. 【請求項６】 前記ポリエステルが、ポリエチレンテレ
   フタレートまたはポリエチレンナフタレート９５〜９
   ９．９重量％と、脂肪族ジカルボン酸が０．１〜１５モ
   ル％共重合されてなるポリエチレンテレフタレート０．
   １〜５重量％とからなるポリエステル組成物である請求
   項１〜５のいずれかに記載のポリエステル製ボトル。
7. 【請求項７】 前記ボトルが、底部に脚部を有する自立
   型ボトルである請求項１〜６のいずれかに記載のポリエ
   ステル製ボトル。
8. 【請求項８】 示差走査熱量計によるｔ１／２昇温法
   （１４０℃）で測定した結晶化速度が１５０秒以下のポ
   リエステルからプリフォームを形成し、 次いで該プリフォームを延伸ブローしてボトル底部の結
   晶化度が２５〜６０％の範囲にあるボトルを得ることを
   特徴とするポリエステル製ボトルの製造方法。
9. 【請求項９】 プリフォーム口頸部を加熱結晶化して結
   晶化度を２５〜６０％の範囲とした後に延伸ブローする
   請求項８に記載のポリエステル製ボトルの製造方法。
10. 【請求項１０】 プリフォームを面積延伸倍率６〜１５
    倍で延伸ブローする請求項８または９に記載のポリエス
    テル製ボトルの製造方法。
11. 【請求項１１】 延伸ブロー成形後にヒートセットを行
    う請求項８〜１０のいずれかに記載のポリエステル製ボ
    トルの製造方法。
12. 【請求項１２】 前記ポリエステルが、ポリエチレンテ
    レフタレートまたはポリエチレンナフタレート９５〜９
    ９．９重量％と、ポリブチレンテレフタレート０．１〜
    ５重量％とからなるポリエステル組成物である請求項８
    〜１０のいずれかに記載のポリエステル製ボトルの製造
    方法。
13. 【請求項１３】 前記ポリエステルが、ポリエチレンテ
    レフタレートまたはポリエチレンナフタレート９５〜９
    ９．９重量％と、脂肪族ジカルボン酸が０．１〜１５モ
    ル％共重合されてなるポリエチレンテレフタレート０．
    １〜５重量％とからなるポリエステル組成物である請求
    項８〜１１のいずれかに記載のポリエステル製ボトルの
    製造方法。
14. 【請求項１４】 底部に脚部を有する自立型ボトルを成
    形する請求項８〜１３のいずれかに記載のポリエステル
    製ボトルの製造方法。