JPH11342530A - ポリエステルボトルの製造方法 - Google Patents
ポリエステルボトルの製造方法Info
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- JPH11342530A JPH11342530A JP10166026A JP16602698A JPH11342530A JP H11342530 A JPH11342530 A JP H11342530A JP 10166026 A JP10166026 A JP 10166026A JP 16602698 A JP16602698 A JP 16602698A JP H11342530 A JPH11342530 A JP H11342530A
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
ルを製造する方法を提供する。 【解決手段】 ポリエチレンテレフタレートおよびポリ
エチレンナフタレートを含むポリエステル樹脂組成物か
らポリエステルボトルを製造する方法において、(1)
ポリエチレンテレフタレートと、ポリエチレンナフタレ
ートを、該ポリエチレンテレフタレートと該ポリエチレ
ンナフタレートの合計に対するエチレンナフタレート成
分比率が20〜50モル%となる量比で溶融混合し、
(2)上記工程(1)で得られる生成物と、追加のポリ
エチレンテレフタレートを、エチレンナフタレート成分
比率が5〜15モル%となる量比で混合する、ことによ
り調製されたポリエステル樹脂組成物を用いることを特
徴とするポリエステルボトルの製造方法。
Description
の製造方法に関し、より詳細には、ポリエチレンテレフ
タレートおよびポリエチレンナフタレートを含むポリエ
ステル樹脂組成物から透明性、成形性および耐圧性等に
優れるボトルを製造する方法に関する。
撃性に優れていることから、各種液体に対する包装容器
として広く使用されており、中でもポリエチレンテレフ
タレートを延伸ブローして成るボトルは成形が容易であ
り、透明性、機械的強度に優れるため、ジュース、清涼
飲料、炭酸飲料などの飲料充填用容器として広く用いら
れている。
されることや内容物の保存期間の長期化の要請に対応す
るため、より優れた耐熱圧性、ガスバリア性、透明性等
が望まれている。かかる課題を解決するために、ポリエ
チレンテレフタレートより耐熱性、ガスバリア性に優れ
た材料であることが知られているポリエチレンナフタレ
ートをポリエチレンテレフタレートにブレンドし、耐熱
性、ガスバリア性、耐熱圧性に優れた包装材料を得るこ
とが特開昭50−122549号公報に示されている。
テレフタレートとポリエチレンナフタレートは、両者間
の相溶性が劣るため、通常それらの混合物は乳白色を呈
し透明性に劣る。そのため、ポリエチレンテレフタレー
トとポリエチレンナフタレートの透明なブレンド物を得
るには溶融混合を行いエステル交換反応を起こさせ、分
子構造をランダム共重合体構造に近づける必要があり、
十分な透明性を得るには樹脂の融点以上の温度で長時間
の反応時間が必要となる。溶融混合の手法として、直
接、射出成形機でポリエチレンテレフタレートとポリエ
チレンナフタレートを混合し成形して透明なブレンド物
を得る方法を検討したところ、小規模な生産機において
は生産速度を遅くし、平均樹脂滞留時間を長くとれるの
で、透明なブレンド物を得ることができるが、近年開発
されているアウトプット量が単位時間当たり300kg
を越えるような高速ボトル生産設備においては、反応時
間の制約があるため、透明な成形品は得られないという
知見を得た。また、混練押出機でポリエチレンテレフタ
レートとポリエチレンナフタレートを溶融混合する従来
からの方法においても、高速生産設備では同上の理由か
ら、透明な成形品を得ることは困難であった。
透明性を備えたボトルを得るために鋭意研究を行い、ポ
リエチレンテレフタレートおよびポリエチレンナフタレ
ートを所定の量比で含有させた樹脂組成物から得られる
自立型ボトルの発明を為し、特願平9−213907号
を行った。その後、さらに改良を重ね、特にボトル成形
性および落下強度において、より優れたボトルを製造す
る本発明の方法に至ったものである。
チレンテレフタレートおよびポリエチレンナフタレート
を含むポリエステル樹脂組成物からポリエステルボトル
を製造する方法において、(1)ポリエチレンテレフタ
レートと、ポリエチレンナフタレートを、該ポリエチレ
ンテレフタレートと該ポリエチレンナフタレートの合計
に対するエチレンナフタレート成分比率が20〜50モ
ル%となる量比で溶融混合し、(2)上記工程(1)で
得られる生成物と、追加のポリエチレンテレフタレート
を、エチレンナフタレート成分比率が5〜15モル%と
なる量比で混合する、ことにより調製されたポリエステ
ル樹脂組成物を用いることを特徴とするポリエステルボ
トルの製造方法に関する。
チレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレートである
ことが好ましい。また、該ポリエチレンナフタレート
が、エチレンテレフタレート成分を15モル%以下で含
むポリエチレンテレフタレートナフタレートコポリマー
であることが好ましい。特に、該ポリエチレンナフタレ
ートが、エチレンテレフタレート成分を8モル%で含む
ポリエチレンテレフタレートナフタレートコポリマーで
あることが好ましい。
ートとポリエチレンナフタレートの合計に対するエチレ
ンナフタレート成分比率が20〜50モル%であって、
且つ固有粘度が0.55〜0.69(dl/g)である上記工程
(1)により得られるポリエステル樹脂組成物にも関す
る。
フォームを調製することにより行うことが好ましい。
レフタレートは実質的に線状であり、テレフタル酸又は
そのエステル誘導体と、エチレングリコール又はそのエ
ステル誘導体とから導かれる単位を主成分とする。該ポ
リエチレンテレフタレートは、他のジカルボン酸及び/
又は他のジヒドロキシ化合物から導かれる単位を、10
モル%以下の量で含有してもよい。テレフタル酸以外の
他のジカルボン酸類としては、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
カンジカルボン酸等の脂肪族カルボン酸、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及びこれらの
エステル誘導体が挙げられる。
シ化合物としては、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、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、及びこれらのエステル誘導
体が挙げられる。 本発明で用いられるポリエチレンテ
レフタレートは、固有粘度[η](フェノールとテトラ
クロロエタンとの体積比1:1の混合溶媒中において3
0℃で測定)が、0.6〜1.2(dl/g)であるこ
とが好ましく、より好ましくは0.7〜0.9(dl/
g)である。
ートは、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ナフタレート単位を主成分とす
る。ナフタレンジカルボン酸としては、2,6−ナフタ
レンジカルボン酸、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、1,4−ナフタレン
ジカルボン酸等があるが、特に2,6−ナフタレンジカ
ルボン酸が好ましい。又、このポリエチレンナフタレー
トは、エチレンナフタレート単位を85モル%以上、好
ましくは90モル%以上、より好ましくは92モル%以
上の量で含有する。さらに、ポリエチレンナフタレート
は、ナフタレンジカルボン酸以外の他のジカルボン酸及
び/又はエチレングリコール以外の他のジヒドロキシ化
合物から導かれるエステル単位を15モル%以下の量で
含有してもよい。
酸、イソフタル酸、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等の芳香族ジカルボン酸、及び
これらのエステル誘導体が挙げられる。
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、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、及びこれらのエステル誘導体が挙げられる。
ートとしては、エチレンナフタレート成分以外のエステ
ル成分であって、上記テレフタル酸等から導かれるもの
を含有する共重合体であるところのナフタレートコポリ
エステルポリマーが好ましい。なかでも、エチレンテレ
フタレートとのコポリエステルポリマーが好ましい。こ
れは、そのようなコポリエステルポリマーはポリエチレ
ンナフタレートホモポリマーと比べて、ポリエチレンテ
レフタレートの融点により近い融点を有するため、ポリ
エチレンテレフタレートとの溶融混合がより容易となる
からである。他のエステル成分の含有量は、15モル%
以下、好ましくは10モル%以下、より好ましくは8モ
ル%以下であり、特にエチレンテレフタレート単位を8
モル%含むポリエチレンテレフタレート−エチレン−
2,6−ジナフタレートコポリマーが好ましい。
ートは、固有粘度[η](フェノールとテトラクロロエ
タンとの体積比1:1の混合溶媒中において30℃で測
定)が0.4〜1.0であることが好ましく、より好ま
しくは0.5〜0.8(dl/g)である。
テレフタレートとポリエチレンナフタレートを、それら
の合計に対するエチレンナフタレート成分比率が20〜
50モル%となる量比で溶融混合する。次いで、上記第
1工程で得られる生成物と追加のポリエチレンテレフタ
レートをエチレンナフタレート成分比率が5〜15モル
%となる量比で混合する。このように第1工程で溶融混
練してナフタレート成分比率が高い樹脂組成物を調製
し、第2工程でエチレンテレフタレートを追加して混合
することによって、固有粘度がポリエチレンナフタレー
トより高いポリエチレンテレフタレートの熱劣化を防ぐ
ことができるため、固有粘度が高く、成形性の良い樹脂
組成物を得ることができる。成形性が良くなることによ
って、成形品における肉厚分布の偏在が無くなり、耐熱
圧性、ガスバリア性に加えて、耐落下強度にも優れたボ
トルを製造することができる。
分比率は20〜50モル%、好ましくは20〜45モル%であ
る。エチレンナフタレート成分比率が上記下限値より少
ないと、第2工程で追加混合するポリエチレンテレフタ
レートの量が少なくなり、高い固有粘度を達成すること
が困難となる。一方、上記上限値より多いと第2工程に
おいて相分離が発生し、樹脂の透明性が悪くなる場合が
ある。
フタレートおよびポリエチレンナフタレートを、それぞ
れ例えばペレットの状態で計量したのち、混練押出機に
て樹脂混合物の融点以上の温度で溶融混合することによ
り行う。混練押出機は脱気式、例えばベント付き2軸押
出機等であることが望ましい。溶融混合の温度は、樹脂
混合物の融点以上、例えば押出し口での樹脂温度が25
0〜320℃になるよう設定する。好ましくは、上記温
度が260〜290℃の範囲である。このような比較的
低い温度で溶融を行うことによって、より透明性の高い
組成物を得ることができる。押出条件としては、押出量
と押出機スクリュウ回転数の比率を0.1〜1.4kg
/hr・rpmの範囲で、好ましくは0.4〜1.2k
g/hr・rpmの範囲で混練押出する。この場合該比
率が0.1より小さい場合は押出機の高い剪断力によっ
て、樹脂における発熱が大きくなり樹脂劣化が起きて不
適切である。さらに、押出量が低下するために量産性が
損なわれる。一方、この比率が1.4より大きい場合
は、樹脂分散性が不均一であり透明性が悪くなる。ここ
で分散性を上昇させるために押出量を減らして樹脂平均
滞留時間を長くすると、量産性が低下する等の問題が生
じる。
55〜0.69(dl/g)の透明な組成物である。該組成物
は、例えばペレット形状に成形する。次いで、このペレ
ットを110〜130℃で2〜4時間空気中で加熱し
て、少なくとも表層を結晶化した後、140〜160℃
で3〜6時間除湿乾燥するとペレット中の水分を50p
pm以下とすることができる。
わない範囲で、耐候安定剤、顔料や染料などの各種配合
剤を配合してもよい。
トと追加のポリエチレンテレフタレートとを、エチレン
ナフタレート成分比率が5〜15モル%となる量比で混
合する。混合は、公知の種々の方法により行うことがで
き、例えば、射出成形機、ブレンダー、ミキサー、押出
機などを用いることができる。好ましくは、該混合を、
双方の樹脂ペレットを定重量フィーダーを用いて射出成
形機に供給し、プリフォームを成形することにより行
う。
樹脂温度は樹脂の融点+5〜40℃、好ましくは+10
〜20℃とする。溶融樹脂温度が樹脂の融点+5℃より
低い場合は、溶融粘度が高過ぎて射出成形が困難であ
る。一方、融点+40℃より高い場合は、アセトアルデ
ヒド等の熱分解物の生成がより多くなり、飲料用ボトル
としての品質低下を来し得る。
つ溶融過程で生成するアセトアルデヒド等の熱分解物等
を減圧または真空吸引して系外に除去できるベント式が
好ましいが、通常の射出成形機でもよい。
ー成形方法を用いることによってボトルを成形すること
が好ましい。該延伸ブロー成形は、プリフォームが延伸
適温であれば、溶融温度から冷却する過程で行っても、
または一旦室温付近に冷却してから再加熱した後に行っ
てもよい。
例について更に詳細に説明する。
粘度、エチレンナフタレート成分比率、ボトル成形性、
ヘーズおよび耐落下強度は以下に示す方法により評価し
た。
1:1混合溶液100ccに0.5gのポリエステル樹
脂を溶かして、30℃にて、ウベローデ粘度計を用いて
測定した。また、ボトルの固有粘度は、ボトル胴部より
切り出した試料片を約2 mm角に裁断して、上記方法に
て測定した。
酸とクロロホルムの1:1混合溶液に試料を適当量溶解
し、テトラメチルシランを標品として混合し、プロトン
NMRスペクトルを測定して求めた。
ボトル外観を目視して評価した。5本総てが型に忠実に
成形され、かつ平坦部に立てた時に正立するものを○、
立てた時に傾くものが1本でもあった場合には△、又、
一見して形状が型忠実でないものが1 本でもあった場合
には×として表1中に示した。
1003に準拠し、測定した。
ボトル成形後24時間経過したボトルに4.0ガスボリ
ウムの炭酸水を充填し、5℃にて24時間保存した後、
ボトルの底部を下にして2.0mの高さから落下させ
た。ボトル10個総てが破壊しなかったものを○、1 本で
も破壊したものを×として表1に示した。
l/g))と、エチレン−2,6−ナフタレンジカルボ
キシレート単位92モル%とエチレンテレフタレート単
位8モル%からなるコポリマー(固有粘度が0.50
(dl/g))を70対30重量%の比率で定重量供給
し、日本製鋼所社製同方向2軸押出機TEX65(スク
リュウ径φ65mm、L/D=42)を用いて混練ペレ
ットを成形した。その後、この混練ペレットと上記ポリ
エチレンテレフタレートを50対50重量%の比率で混
合し、クルップフォーマープラスト社製P50射出成形
機(350ton)にて重量31gプリフォームを成形
し、さらにクルップコーポプラスト社製ブロー成形機L
B01Eでブロー成形して容量500mlの透明なボト
ルを得た。成形直前のプリフォーム温度は約100℃で
あった。
2 ポリエチレンテレフタレートとポリエチレンナフタレー
トコポリマーを、表1第2欄に示す比率で混練ペレット
を成形したことを除き、実施例1と同様の方法で混練ペ
レットを成形した。その後、この混練ペレットとポリエ
チレンテレフタレートを同表第4欄に示す比率で混合し
てプリフォームを成形し、実施例1と同様に容量500
mlのボトルを調製した。
ナフタレートコポリマー15重量%を、混練ペレットを
調製すること無く、直接クルップフォーマープラスト社
製P50射出成形機に供給し、重量31gのプリフォーム
を成形した。次いで、実施例1と同様に容量500ml
のボトルを調製した。
に、本発明の実施例1〜3の樹脂は参考例1及び2に比
していずれもボトル成形性に優れ、型に忠実なボトルを
与える。落下試験においても、破壊したボトルは皆無で
あり、成形性の良さを裏付ける。さらに、本発明のボト
ルのヘーズはいずれも0.8 以下であり、透明度が高い。
一方、比較例のボトルは、ボトルヘーズが高く、飲料用
ボトルとしては不適である。より長時間溶融すれば透明
度を上げ得るが、本発明のボトル製造におけるような高
速の生産は不可能となる。
ートとポリエチレンナフタレートを、比較的低い温度範
囲で溶融混合するので透明性の高い組成物を得ることが
できる; ロ)さらに、第2工程においてポリエチレンテレフタレ
ートを追加して混合するので、固有粘度が高く、成形性
の良いエステル樹脂組成物を得ることができる; ハ)成形性が良くなることによって、成形品における肉
厚分布の偏在が無くなり、耐熱圧性、ガスバリア性に加
えて、耐落下強度にも優れたボトルを製造することがで
きる。
Claims (6)
- 【請求項1】 ポリエチレンテレフタレートおよびポリ
エチレンナフタレートを含むポリエステル樹脂組成物か
らポリエステルボトルを製造する方法において、(1)
ポリエチレンテレフタレートと、ポリエチレンナフタレ
ートを、該ポリエチレンテレフタレートと該ポリエチレ
ンナフタレートの合計に対するエチレンナフタレート成
分比率が20〜50モル%となる量比で溶融混合し、
(2)上記工程(1)で得られる生成物と、追加のポリ
エチレンテレフタレートを、エチレンナフタレート成分
比率が5〜15モル%となる量比で混合する、ことによ
り調製されたポリエステル樹脂組成物を用いることを特
徴とするポリエステルボトルの製造方法。 - 【請求項2】ポリエチレンナフタレートが、ポリエチレ
ン−2,6−ナフタレンジカルボキシレートである請求
項1記載のポリエステルボトルの製造方法。 - 【請求項3】ポリエチレンナフタレートが、エチレンテ
レフタレート成分を15モル%以下で含むポリエチレン
テレフタレートナフタレートコポリマーである請求項1
または2記載のポリエステルボトルの製造方法。 - 【請求項4】ポリエチレンナフタレートが、エチレンテ
レフタレート成分を8モル%で含むポリエチレンテレフ
タレートナフタレートコポリマーである請求項3記載の
ポリエステルボトルの製造方法。 - 【請求項5】ポリエチレンテレフタレートとポリエチレ
ンナフタレートの合計に対するエチレンナフタレート成
分比率が20〜50モル%であって、且つ固有粘度が0.
55〜0.69(dl/g)である請求項1の工程(1)によ
り得られるポリエステル樹脂組成物。 - 【請求項6】工程(2)を、射出成形法によりプリフォ
ームを調製することにより行う請求項1〜4のいずれか
1つに記載のポリエステルボトルの製造方法。
Priority Applications (9)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006110855A (ja) * | 2004-10-14 | 2006-04-27 | Key Tranding Co Ltd | 艶消しブロー成形品の製法およびそれによって得られる艶消しブロー成形品 |
-
1998
- 1998-05-29 JP JP16602698A patent/JP3808631B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP4502775B2 (ja) * | 2004-10-14 | 2010-07-14 | 紀伊産業株式会社 | 艶消しブロー成形容器の製法およびそれによって得られる艶消しブロー成形容器 |
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