JPH0994824A - ポリエチレンテレフタレートの射出成形方法 - Google Patents

ポリエチレンテレフタレートの射出成形方法

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JPH0994824A
JPH0994824A JP27677395A JP27677395A JPH0994824A JP H0994824 A JPH0994824 A JP H0994824A JP 27677395 A JP27677395 A JP 27677395A JP 27677395 A JP27677395 A JP 27677395A JP H0994824 A JPH0994824 A JP H0994824A
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polyethylene terephthalate
stage
injection
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Hideaki Koda
英明 甲田
Hisashi Nakajima
恒 中島
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Aoki Technical Laboratory Inc
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AOKIKO KENKYUSHO KK
Aoki Technical Laboratory Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低ＩＶ値であるために延伸吹込成形の成形材
料として使用し難いＡ−ＰＥＴを、射出成形時の可塑化
を利用してＩＶ値を上げることで延伸吹込成形の成形材
料として使用できるようにする。 【解決手段】 Ａ−ＰＥＴを成形材料として射出成形に
よりボトルなどの薄肉容器のプリフォームに成形するに
あたり、Ａ−ＰＥＴに所要量のＣ−ＰＥＴを添加する。
その混合材料の可塑化により成形材料のＩＶ値をＡ−Ｐ
ＥＴのＩＶ値よりも高めて上記プリフォームの射出成形
を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、延伸吹込成形に
よる薄肉のボトル、広口等の容器の成形に不可欠なプリ
フォームを非結晶状態のポリエチレンテレフタレートを
成形材料として射出成形する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】エチレングリコールとテレフタル酸また
はジメチルテレフタレートとを溶融重合して製造された
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）は、非結晶状態
（未結晶）で透明である。また平衡水分率に達していな
いＰＥＴは吸湿性があり、吸湿した状態で溶融すると加
水分解を起こして成形不能を来す。
【０００３】非結晶状態のＰＥＴ（以下Ａ−ＰＥＴと称
する）による粒状材料は、加熱温度がガラス転移温度
（Ｔｇ）より高いと、僅かではあるが軟化して融着性を
有するようになる。この融着性はプリフォーム成形時に
おける粒状材料のスクリュへの食い込みを悪くし、供給
不能なる事態を引き起こす。しかし結晶化したＰＥＴ
（以下Ｃ−ＰＥＴと称する）ではＴｇ以上の温度でも軟
化せず硬さを保って融着性を帯びることはない。
【０００４】上記Ｃ−ＰＥＴはＡ−ＰＥＴを高温で固相
重合して得られるものであるから、Ａ−ＰＥＴよりもコ
スト高となるが、Ａ−ＰＥＴに比べてＩＶ値（ｉｎｔｒ
ｉｎｉｓｃ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ）が高く、可塑化も容
易でアセトアルデヒドの発生もＡ−ＰＥＴに比べて低い
などのことから、延伸吹込成形による容器等の成形材料
とし広く採用されている。
【０００５】そこで本発明者等は、Ｃ−ＰＥＴよりも市
場価格が廉価なＡ−ＰＥＴを成形材料とした場合でも、
ベント式射出成形機を採用することによって、Ｃ−ＰＥ
Ｔを成形材料とした場合と何等変わるところのない成形
品を低コストにて得ることができる射出成形方法の発明
（特願平６−９９１６３号参照）をなした。
【０００６】その射出成形方法は、ベント式射出装置の
フィードゾーンへの粒状の成形材料の送り量を、粒状材
料がフィードゾーン前方のコンプレッションゾーンに達
する前にゴム弾性状態に軟化しても圧縮により停滞しな
いように制限するというものであり、これまで困難とさ
れていたＡ−ＰＥＴを成形材料とするプリフォームの射
出成形が可能となり、それなりの効果を得ている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記効果も成形材料と
して採用されるＡ−ＰＥＴのＩＶ値が低いと、可塑化時
の混練に難点が生じ、また射出成形されたプリフォーム
の密度にも影響を与え、更には延伸吹込成形後の成形品
に偏肉が生じ易く、剛性にも問題が生ずるようになる。
これらの問題は同じＡ−ＰＥＴであっても、延伸吹込成
形用として市販されている高ＩＶ値（０．７２）のＡ−
ＰＥＴでは解決されるが、このようなＩＶ値の高いＡ−
ＰＥＴは価格も高く、またＣ−ＰＥＴとの比較において
材料の食い込みや可塑化に難点があることから、延伸吹
込成形用として市販されていても使用し難いものであっ
た。
【０００８】この発明の目的は、低コストでＩＶ値が低
いＡ−ＰＥＴを成形材料として採用しても、そのＩＶ値
を可塑化の段階で高めることができ、これにより低ＩＶ
値によるプリフォームの成形の困難さや物性的な問題を
も解決し得る新たなポリエチレンテレフタレートの射出
成形方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的によるこの発明
は、Ａ−ＰＥＴを成形材料とし、射出成形によりボトル
などの薄肉容器のプリフォームに成形するにあたり、Ａ
−ＰＥＴに所要量のＣ−ＰＥＴを添加し、その混合材料
の可塑化により成形材料のＩＶ値をＡ−ＰＥＴのＩＶ値
よりも高めて上記プリフォームの射出成形を行うという
ものである。
【００１０】上記Ｃ−ＰＥＴの混合は現場にて行うこと
ができ、その混合比はそこに採用したＡ−ＰＥＴ及びＣ
−ＰＥＴのＩＶ値により異なるが、安価なＡ−ＰＥＴを
成形材料として用いるという点から、Ｃ−ＰＥＴの量が
Ａ−ＰＥＴを上回ることは好ましいことではない。また
Ａ−ＰＥＴは吸湿状態でよく、Ｃ−ＰＥＴも乾燥するこ
となく混合材料としてベント式射出装置に供給し、プリ
フォームの射出成形を行う。
【００１１】ベント式射出装置としては、第１ステージ
と第２ステージとからなる射出スクリュを、ベントを備
えた加熱シリンダに回転かつ進退自在に内装したベント
式射出装置を採用し、そのベント式射出装置の第１ステ
ージのフィードゾーンへの粒状材料の送り量を、粒状材
料がフィードゾーン先方のコンプレッションゾーンに達
する前にゴム弾性状態に軟化しても圧縮により停滞しな
いように制限しながら行う。
【００１２】フィードゾーンにて軟化したＡ−ＰＥＴと
Ｃ−ＰＥＴの混合材料はコンプレッションゾーンのテー
パー面により圧縮されて溶融し、また引き伸ばされて一
次的に混練されてから第２ステージに送り出され、溶融
により生じた揮発分や水分がベント開口部から真空ポン
プにより吸引除去される。この混練の過程において成形
材料のＩＶ値は、Ａ−ＰＥＴよりもＩＶ値が高いＣ−Ｐ
ＥＴの混入により全体的にＡ−ＰＥＴのＩＶ値よりも高
くなり、混練が充分に行われるようになる。
【００１３】上記ベントは射出時であっても中断するこ
となく減圧吸引を行うが、射出時には可塑化時よりも減
圧を小さく変更して、射出スクリュの前進移動によるベ
ントアップを防止する。第２ステージでさらに可塑化さ
れた溶融材料は通常構造の射出装置と同様にスクリュ前
方に計量され、射出スクリュの前進移動により金型に射
出充填されてプリフォームとなる。そしてプリフォーム
は直ちに或いは後に吹込金型に移されて薄肉のボトル等
の容器に延伸吹込成形される。
【００１４】
【発明の実施の形態】図中１は射出スクリュで加熱シリ
ンダ２の内部に回転かつ進退自在に挿入されている。こ
の射出スクリュ１は深溝部分及び浅溝部分を持った２本
のスクリュを１本に継ぎ合わせた形状のもので、加熱シ
リンダ２の後部内に位置するスクリュ１０を第１ステー
ジ、前部内に位置するスクリュ２０を第２ステージとし
てスクリュデザインされている。
【００１５】上記加熱シリンダ２は第２ステージ２０の
後部が位置する壁部にベント開口部３を備え、その開口
部は密閉されて真空ポンプ（図は省略）が接続してあ
る。また第１ステージ１０の後部が位置する後壁部には
供給口４が穿設され、そこにはホッパ５が取り付けてあ
る。また図では省略したが、加熱シリンダ２及びノズル
６の外周囲には、スクリュ回転により上記供給口４から
取り入れた成形材料を加熱するバンドヒータが設けてあ
る。
【００１６】このようなベント式射出装置によりプリフ
ォームの成形を行うには、先ず第１ステージ１０が占め
る加熱シリンダ２の温度を２８０℃に設定し、第２ステ
ージ２０が占める加熱シリンダ２の温度を２７０℃に設
定する。上記ホッパ５には未乾燥の粒状のＡ−ＰＥＴに
所要量の粒状のＣ−ＰＥＴを混合した成形材料を入れ、
射出スクリュ１を高速（100rpm）で回転する。またベン
ト開口部３を真空ポンプにより減圧して−７３０mmＨｇ
ぐらいにしておく。
【００１７】上記ホッパ５の成形材料は、射出スクリュ
１の回転により第１ステージ１０のフィードゾーンに供
給量の制限を受けながら送り込まれる。この供給量の制
限はフィードゾーン後部のスクリュ溝断面積を、フィー
ドゾーン前部のスクリュ溝断面積の２／３程度に減少し
て行い、これによりフィードゾーン前部における粒状材
料の過密を防止して、加熱によりゴム弾性状態に軟化し
てもコンプレッションゾーンに達する間に粒状材料が圧
縮により固まって停滞することがないようにしている。
【００１８】フィードゾーンにて軟化したＡ−ＰＥＴと
Ｃ−ＰＥＴの粒状材料はコンプレッションゾーンのテー
パー面により圧縮されて溶融し、また引き伸ばされてる
などして溶け合い、材料全体としてのＩＶ値はＣ−ＰＥ
ＴのＩＶ値によりＡ−ＰＥＴだけのときよりも上昇す
る。これによりＩＶ値が低いために混練し難いＡ−ＰＥ
Ｔも充分に混練されることになり、可塑化が進むように
なる。
【００１９】この溶融材料は設定温度を第１ステージ１
０側よりも低く設定した第２ステージ２０に送り出され
る。このステージのフィードゾーンのスクリュ溝は深溝
に形成してあるので、溶融材料の圧力は低下して樹脂中
の水分が気化し、さらにはスクリュ回転により溶融材料
に包まれた水分が分離されて、ベント開口部３から真空
ポンプにより吸引除去される。この水分が除去された溶
融材料は、第２ステージ２０のメータリングゾーンにス
クリュ回転により送られ、そこで更に可塑化されてから
通常構造の射出装置と同様にスクリュ前部へと移送され
る。
【００２０】溶融材料が送られるにつれて射出スクリュ
１は後退移動し、所定の位置で回転を停止して材料計量
を完了する。計量した溶融材料は射出スクリュの前進移
動によりプリフォーム成形用の金型に射出充填される。
この際、真空ポンプによるベント開口部３の吸引を−６
５０mmＨｇぐらい変更して射出中でも吸引を継続する。
この吸引のコントロールはバルブ操作により吸引ライン
に外気を取り入れることにより容易に行う得る。
【００２１】次にＡ−ＰＥＴとＣ−ＰＥＴとの混合比と
単純平均ＩＶ値を示す。 使用材料 Ａ−ＰＥＴ ＩＶ値 ０．６３ 三井ペット樹脂
（株）製 Ｊ００５ Ｃ−ＰＥＴ ＩＶ値 ０．７９ 三井ペット樹脂
（株）製 Ｊ１２５ Ｃ−ＰＥＴ ＩＶ値 ０．８５ 三井ペット樹脂
（株）製 Ｊ１３５
【００２２】 混合比例（１） Ａ−ＰＥＴ Ｃ−ＰＥＴ 単純平均ＩＶ値 Ｊ００５ Ｊ１２５ ５ ５ ０．７１０ ６ ４ ０．６９４ ７ ３ ０．６７８ ８ ２ ０．６６２ 混合比例（２） Ａ−ＰＥＴ Ｃ−ＰＥＴ 単純平均ＩＶ値 Ｊ００５ Ｊ１３５ ５ ５ ０．７４０ ６ ４ ０．７１８ ７ ３ ０．６９６ ８ ２ ０．６７４
【００２３】
【実施例】 材 料 樹 脂 Ａ−ＰＥＴ Ｊ００５ ／ Ｃ−ＰＥＴ Ｊ１２５ 混 合 比 ７：３ ＩＶ値 ０．６７８ 成 形 品 偏平びん 寸 法 全高２５０mm， 口部内径２３．５mm， 首下長さ２３０mm 胴部外径９０×５０mm， 胴部の肉厚０．４mm， 重量３６ｇ
【００２４】 プリフォーム 寸 法 全高１４２mm， 口部内径２３．５mm， 首下長さ１２２mm 胴部の肉厚２．９ mm ， 胴上部の外径２８mm， 胴下端部の外径２４mm， 抜き勾配 ２／１２２
【００２５】 プリフォーム成形条件 加熱シリンダ設定温度 第１ステージ 前部２８５℃， 中間部２８５℃， 後端部２８０℃ 第２ステージ 前部２７０℃ 後 部２７０℃ ノズル温度 ２７０℃ 射出金型温度（設定値） キャビティ型 １５℃ コア型 １５℃ 射出圧力（保圧） ７５kg／cm2 充填保圧時間 ６．０秒 冷 却 時 間 ２．８秒 離 型 温 度 ６０°〜７０℃（プリフォーム表面温度）
【００２６】 延伸吹込成形条件 金 型 温 度（設定温度） ２０℃， 延伸吹込温度 ８６℃（プリフォーム表面温度） 吹込圧力（延伸） ２０kg／cm2 吹込時間 ２．０秒 延伸倍率 縦（軸方向） １．９倍 横（半径方向）３．６×２倍
【００２７】結 果 完全冷却を行った後に射出金型から取り出したプリフォ
ームは透明で歪みもなく、密度も均一であった。また複
数個のプリフォームを同時に成形しても個々に差はなく
良品が得られた。延伸吹込成形した成形品も透明で偏肉
が認められず、Ｃ−ＰＥＴによる製品との比較において
も差のない良品が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の射出成形方法を実施し得るベント
式射出装置の１実施例の略示縦断側面図である。
【符号の説明】
１ 射出スクリュ ２ 加熱シリンダ ３ ベント開口部 ４ 供給口 ５ ホッパ ６ ノズル １０ 第１ステージ ２０ 第２ステージ
───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 非結晶状態のポリエチレンテレフタレー
    トを成形材料とし、射出成形によりボトルなどの薄肉容
    器のプリフォームを成形するにあたり、非結晶状態のポ
    リエチレンテレフタレートに所要量の結晶化したポリエ
    チレンテレフタレートを添加し、その混合材料の可塑化
    により成形材料のＩＶ値を非結晶状態のポリエチレンテ
    レフタレートのＩＶ値よりも高めて上記プリフォームの
    射出成形を行うことを特徴とするポリエチレンテレフタ
    レートの射出成形方法。
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