合成樹脂製ブローボトル及びその成形方法
【課題】環状三量体の低減を図る特別な処方を施すことなしに良好な品質をもったブローボトルとその製造方法を提案する。
【解決手段】加熱処理を挟む二回の二軸延伸ブロー成形によって得られた合成樹脂製ブローボトルであって、該ブローボトルは、環状三量体の含有量が０．４０重量％以上、材料そのものがもつ固有粘度が０．７０〜０．９０ｄｌ／ｇになる合成樹脂材料若しくはプリフォームの成形体からなり、かつ、ブロー成形終了後におけるボトルの少なくとも胴体部分が１．３８ｇ／ｃｍ３以上の密度を有するもので構成する。
【解決手段】加熱処理を挟む二回の二軸延伸ブロー成形によって得られた合成樹脂製ブローボトルであって、該ブローボトルは、環状三量体の含有量が０．４０重量％以上、材料そのものがもつ固有粘度が０．７０〜０．９０ｄｌ／ｇになる合成樹脂材料若しくはプリフォームの成形体からなり、かつ、ブロー成形終了後におけるボトルの少なくとも胴体部分が１．３８ｇ／ｃｍ３以上の密度を有するもので構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂製ブローボトル及びその成形方法に関するものであり、該ブローボトルの成形過程で発生するのが避けられなかった環状三量体（オリゴマーの一種）の付着に起因した品質低下を効果的に回避しようとするものである。
【背景技術】
【０００２】
酒類や飲料、醤油の如き調味液を入れるボトルは、ガラス製のボトルに比較して取り扱いが容易であり効率的な製造が実現できることから近年、二軸延伸ブロー成形によって製造された合成樹脂製のブローボトルが多用されている。
【０００３】
ところで、この種のブローボトル、とくにポリエチレンテレフタレート樹脂からなるブローボトル（ＰＥＴボトル）にあっては、ブロー成形過程で樹脂材料の中に含まれる環状三量体（ＣＴ）がプリフォーム、成形体の外表面に析出し、これが金型の表面に付着してしまうのが避けられない状況にあった。
【０００４】
ここに、環状三量体の金型表面への付着は、該金型の平滑性を損なわせ、それがそのまま成形体に転写される結果、ボトルの表面が荒れてしまい透明性を確保するのが困難（成形本数が増すほど白濁する（ＨＡＺＥ値が大きくなる））となる不具合があった。このため、従来は、製造ラインを停止して金型の清掃を頻繁に行わなければならず（生産性の低下）、樹脂中に含まれる環状三量体の生成を抑制する特殊な重合触媒を使用したり、その他の環状三量体の低減処理を施した材料を使用したり、あるいは、プリフォームの成形時に環状三量体の増加を抑制する処方を加えた材料を用いる試みがなされているところ（例えば、特許文献１参照）、従来の対処法では使用材料が限定されてしまい経済的にも大きな制約を受けることになっていた（コスト上昇が避けられない）。
【特許文献１】特開２００６−３４８１６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、環状三量体の低減を図った特殊な材料を使用せずとも品質の高いブローボトルを効率的に製造し得る新規な技術を提案するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、加熱処理を挟む二回の二軸延伸ブロー成形によって得られた合成樹脂製ブローボトルであって、
該ブローボトルは、環状三量体の含有量が０．４０重量％以上、材料そのものがもつ固有粘度が０．７０〜０．９０ｄｌ／ｇになる合成樹脂材料若しくはプリフォームの成形体からなり、かつ、ブロー成形終了後におけるボトルの少なくとも胴体部分が１．３８ｇ／ｃｍ３以上の密度を有することを特徴とする合成樹脂製ブローボトルであり、上記合成樹脂としてはポリエチレンテレフタレート樹脂を用いる。ここに含有量とは、樹脂材料中にもともと含まれているものの他、プリフォームの成形時やブロー成形時の熱によって生成されるものを含むものとする。
【０００７】
また、本発明は、押出し成形又は射出成形することにより形成されたプリフォームを用い、加熱処理を挟む二回の二軸延伸ブロー成形を施すことにより合成樹脂製ブローボトルを成形するに当たり、
環状三量体の含有量が０．４０重量％以上で、材料そのものがもつ固有粘度が０．７０〜０．９０ｄｌ／ｇの合成樹脂材料若しくはプリフォームを用いることを特徴とする合成樹脂製ブローボトルの成形方法である。
【０００８】
ブロー成形に使用する合成樹脂材料あるいはプリフォームとしては、環状三量体の含有量が０．４０重量％以上のものを用いるが、好ましくは０．４０〜０．６０重量％のものや、０．６０重量％以上のものを使用してもボトルの白濁を抑制することが可能である。
【発明の効果】
【０００９】
環状三量体の低減を図った特別な合成樹脂材料、プリフォームを用いずとも該環状三量体のボトル表面への付着による影響が小さくなり経済的な制約を受けることがなく（合成樹脂材料の選択の幅が拡大される）、製造コストの低減が可能となる。
【００１０】
製造ラインを停止してブロー金型を清掃するための回数が減るので効率的な製造が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
熱処理を挟む二回の二軸延伸ブロー成形は、プリフォームの延伸加工を行いながらエアーを吹き込む一次ブロー成形と最終形状に仕上げる二次ブロー成形を行うダブルブロー成形であり、一次ブロー成形と二次ブロー成形の間には加熱処理工程（一次ブロー成形により得られた成形体について加熱収縮させて残留応力の緩和を図る処理）が組み入れられる。ダブルブロー成形の一次ブロー成形において、一次ブロー成形品の外表面に析出した環状三量体は一次ブロー金型の内表面に付着する。この時、金型の内表面から一次ブロー成形品への環状三量体の逆移行は少なくなっている。また、前記一次ブロー成形はシングルブロー成形に比較して延伸倍率が高い状態のブロー成形を行った後、加熱収縮された中間成形品が二次ブロー成形されるため、一次ブロー金型の内表面の状態（表面粗さ）が最終成形品（二次ブロー成形品）にほとんど影響しない。また、二次ブロー成形においては一次ブロー成形の時点で金型に中間成形体の表面に析出した環状三量体が既に移行しているためその付着量は非常に少なくなり、結果としてブローボトルの透明性が阻害されにくくなる。
【００１２】
本発明において、環状三量体の含有量が０．４０重量％以上になる合成樹脂材料あるいはプリフォームを用いるが、その理由は、環状三量体の含有量が０．４０重量％以上のものは特殊な処理を施すことなしに得ることができるものであって、比較的安価だからである。環状三量体の含有量が０．４０〜０．６０重量％、０．６０重量％以上のものを用いることが可能であり、この場合には材料の選択の幅がより一層広がる。
【００１３】
合成樹脂材料そのものがもつ固有粘度は、０．７０〜０．９０ｄｌ／ｇとしたが、その理由は、ボトルとしての物性が確保でき、商業的に利用可能な範囲となるからであり、ここに固有粘度はＡＳＴM−D２８５７-１９７０に準拠する方法によって測定した値とする。
【００１４】
また、ブロー成形終了後におけるボトルの少なくとも胴体部分（口部及び底部を除いた部分）については１．３８０ｇ／ｃｍ３以上の密度（ＪＩS Ｋ７１１２D法／密度勾配管法に準拠）を有することとしたが、胴体部分の密度を１．３８０ｇ／ｃｍ３以上とすることにより、高温の内容物を充填することができる品質の安定したボトルの成形が可能となる。
【００１５】
ダブルブロー成形は以下の条件にしたがって実施するのが好ましい。
一次ブロー成形工程：
プリフォームの加熱温度：１００〜１２０℃
延伸倍率（面積倍率）：５〜１０倍
金型温度：１４０〜２３０℃
加熱処理工程：
加熱処理温度：２００〜２６０℃（一次ブロー金型の温度より１０〜６０℃高い温度であって、この加熱処理により二次ブロー金型と同程度かわずかに小さい大きさに一次ブロー成形品を収縮させ、残留応力を除去する）
二次ブロー成形工程：
金型温度：９０〜１５０℃（内容物の充填温度より数度以上高い温度）
延伸倍率：ほとんど伸延しない
【００１６】
なお、上記の形成条件は、ダブルブロー成形を実施する際の好適範囲であり、内容物の充填温度、容器の容量やデザイン等により上記の範囲を外れる場合もあり、上記の成形条件に限定されることはない。
【００１７】
実施例
環状三量体の含有量が０．５０重量％で固有粘度が０．８２ｄｌ／ｇになるポリエチレンテレフタレート樹脂（Ａ樹脂）と環状三量体の含有量が０．３５重量％で固有粘度が０．７６ｄｌ／ｇになるポリエチレンテレフタレート樹脂（Ｂ樹脂）をそれぞれ用いてプリフォームを成形したのち、下記の条件にしたがってダブルブロー成形、シングルブロー成形を行い、内容物の充填容量が５００ｍｌになるブローボトルをそれぞれ製造し、ブローボトルの胴部中央におけるＨＡＺＥ（ヘーズ）値（透明度合いを表す値であり、ＪＩＳ Ｋ７１０５に準拠する）が１０％に達するまでの成形本数について調査した。ここに、シングルブロー成形とは、延伸可能な温度に加熱したプリフォームを所定温度に設定された金型内に保持し、延伸ロッドと圧縮エアーにより延伸させて、最終製品（ボトル）に成形する方法をいう。
【００１８】
ダブルブロー成形の条件
一次ブロー成形工程：金型温度１６５℃
加熱処理工程：加熱処理温度２００℃
二次ブロー成形高低：金型温度１００℃
シングルブロー成形の条件
ブロー成形工程：金型温度１００℃
【００１９】
その結果、Ａ樹脂を用いた場合、シングルブロー成形に比べダブルブロー成形では１８．３倍の本数のボトルが成形可能であり、これにより、金型の清掃回数を大幅に減少させることができた。
【００２０】
一方、Ｂ樹脂を用いた場合、シングルブロー成形に比べダブルブロー成形では７．９倍の本数のボトルが成形可能であった。
【００２１】
上記のＡ樹脂については、環状三量体の変化状況（変化量）を調べたところ、プリフォームの段階における環状三量体の量は樹脂材料の１.２倍程度まで増加したが、一次ブロー成形品、加熱収縮品、二次ブロー成形品（製品）の何れにおいても環状三量体の量がプリフォームの段階と同じ１.２倍程度のまま推移しその値に大きな変化はみられないことが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
環状三量体の低減を図る特別な処方を施すことなしに品質の良好なブローボトルが提供できる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂製ブローボトル及びその成形方法に関するものであり、該ブローボトルの成形過程で発生するのが避けられなかった環状三量体（オリゴマーの一種）の付着に起因した品質低下を効果的に回避しようとするものである。
【背景技術】
【０００２】
酒類や飲料、醤油の如き調味液を入れるボトルは、ガラス製のボトルに比較して取り扱いが容易であり効率的な製造が実現できることから近年、二軸延伸ブロー成形によって製造された合成樹脂製のブローボトルが多用されている。
【０００３】
ところで、この種のブローボトル、とくにポリエチレンテレフタレート樹脂からなるブローボトル（ＰＥＴボトル）にあっては、ブロー成形過程で樹脂材料の中に含まれる環状三量体（ＣＴ）がプリフォーム、成形体の外表面に析出し、これが金型の表面に付着してしまうのが避けられない状況にあった。
【０００４】
ここに、環状三量体の金型表面への付着は、該金型の平滑性を損なわせ、それがそのまま成形体に転写される結果、ボトルの表面が荒れてしまい透明性を確保するのが困難（成形本数が増すほど白濁する（ＨＡＺＥ値が大きくなる））となる不具合があった。このため、従来は、製造ラインを停止して金型の清掃を頻繁に行わなければならず（生産性の低下）、樹脂中に含まれる環状三量体の生成を抑制する特殊な重合触媒を使用したり、その他の環状三量体の低減処理を施した材料を使用したり、あるいは、プリフォームの成形時に環状三量体の増加を抑制する処方を加えた材料を用いる試みがなされているところ（例えば、特許文献１参照）、従来の対処法では使用材料が限定されてしまい経済的にも大きな制約を受けることになっていた（コスト上昇が避けられない）。
【特許文献１】特開２００６−３４８１６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、環状三量体の低減を図った特殊な材料を使用せずとも品質の高いブローボトルを効率的に製造し得る新規な技術を提案するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、加熱処理を挟む二回の二軸延伸ブロー成形によって得られた合成樹脂製ブローボトルであって、
該ブローボトルは、環状三量体の含有量が０．４０重量％以上、材料そのものがもつ固有粘度が０．７０〜０．９０ｄｌ／ｇになる合成樹脂材料若しくはプリフォームの成形体からなり、かつ、ブロー成形終了後におけるボトルの少なくとも胴体部分が１．３８ｇ／ｃｍ３以上の密度を有することを特徴とする合成樹脂製ブローボトルであり、上記合成樹脂としてはポリエチレンテレフタレート樹脂を用いる。ここに含有量とは、樹脂材料中にもともと含まれているものの他、プリフォームの成形時やブロー成形時の熱によって生成されるものを含むものとする。
【０００７】
また、本発明は、押出し成形又は射出成形することにより形成されたプリフォームを用い、加熱処理を挟む二回の二軸延伸ブロー成形を施すことにより合成樹脂製ブローボトルを成形するに当たり、
環状三量体の含有量が０．４０重量％以上で、材料そのものがもつ固有粘度が０．７０〜０．９０ｄｌ／ｇの合成樹脂材料若しくはプリフォームを用いることを特徴とする合成樹脂製ブローボトルの成形方法である。
【０００８】
ブロー成形に使用する合成樹脂材料あるいはプリフォームとしては、環状三量体の含有量が０．４０重量％以上のものを用いるが、好ましくは０．４０〜０．６０重量％のものや、０．６０重量％以上のものを使用してもボトルの白濁を抑制することが可能である。
【発明の効果】
【０００９】
環状三量体の低減を図った特別な合成樹脂材料、プリフォームを用いずとも該環状三量体のボトル表面への付着による影響が小さくなり経済的な制約を受けることがなく（合成樹脂材料の選択の幅が拡大される）、製造コストの低減が可能となる。
【００１０】
製造ラインを停止してブロー金型を清掃するための回数が減るので効率的な製造が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
熱処理を挟む二回の二軸延伸ブロー成形は、プリフォームの延伸加工を行いながらエアーを吹き込む一次ブロー成形と最終形状に仕上げる二次ブロー成形を行うダブルブロー成形であり、一次ブロー成形と二次ブロー成形の間には加熱処理工程（一次ブロー成形により得られた成形体について加熱収縮させて残留応力の緩和を図る処理）が組み入れられる。ダブルブロー成形の一次ブロー成形において、一次ブロー成形品の外表面に析出した環状三量体は一次ブロー金型の内表面に付着する。この時、金型の内表面から一次ブロー成形品への環状三量体の逆移行は少なくなっている。また、前記一次ブロー成形はシングルブロー成形に比較して延伸倍率が高い状態のブロー成形を行った後、加熱収縮された中間成形品が二次ブロー成形されるため、一次ブロー金型の内表面の状態（表面粗さ）が最終成形品（二次ブロー成形品）にほとんど影響しない。また、二次ブロー成形においては一次ブロー成形の時点で金型に中間成形体の表面に析出した環状三量体が既に移行しているためその付着量は非常に少なくなり、結果としてブローボトルの透明性が阻害されにくくなる。
【００１２】
本発明において、環状三量体の含有量が０．４０重量％以上になる合成樹脂材料あるいはプリフォームを用いるが、その理由は、環状三量体の含有量が０．４０重量％以上のものは特殊な処理を施すことなしに得ることができるものであって、比較的安価だからである。環状三量体の含有量が０．４０〜０．６０重量％、０．６０重量％以上のものを用いることが可能であり、この場合には材料の選択の幅がより一層広がる。
【００１３】
合成樹脂材料そのものがもつ固有粘度は、０．７０〜０．９０ｄｌ／ｇとしたが、その理由は、ボトルとしての物性が確保でき、商業的に利用可能な範囲となるからであり、ここに固有粘度はＡＳＴM−D２８５７-１９７０に準拠する方法によって測定した値とする。
【００１４】
また、ブロー成形終了後におけるボトルの少なくとも胴体部分（口部及び底部を除いた部分）については１．３８０ｇ／ｃｍ３以上の密度（ＪＩS Ｋ７１１２D法／密度勾配管法に準拠）を有することとしたが、胴体部分の密度を１．３８０ｇ／ｃｍ３以上とすることにより、高温の内容物を充填することができる品質の安定したボトルの成形が可能となる。
【００１５】
ダブルブロー成形は以下の条件にしたがって実施するのが好ましい。
一次ブロー成形工程：
プリフォームの加熱温度：１００〜１２０℃
延伸倍率（面積倍率）：５〜１０倍
金型温度：１４０〜２３０℃
加熱処理工程：
加熱処理温度：２００〜２６０℃（一次ブロー金型の温度より１０〜６０℃高い温度であって、この加熱処理により二次ブロー金型と同程度かわずかに小さい大きさに一次ブロー成形品を収縮させ、残留応力を除去する）
二次ブロー成形工程：
金型温度：９０〜１５０℃（内容物の充填温度より数度以上高い温度）
延伸倍率：ほとんど伸延しない
【００１６】
なお、上記の形成条件は、ダブルブロー成形を実施する際の好適範囲であり、内容物の充填温度、容器の容量やデザイン等により上記の範囲を外れる場合もあり、上記の成形条件に限定されることはない。
【００１７】
実施例
環状三量体の含有量が０．５０重量％で固有粘度が０．８２ｄｌ／ｇになるポリエチレンテレフタレート樹脂（Ａ樹脂）と環状三量体の含有量が０．３５重量％で固有粘度が０．７６ｄｌ／ｇになるポリエチレンテレフタレート樹脂（Ｂ樹脂）をそれぞれ用いてプリフォームを成形したのち、下記の条件にしたがってダブルブロー成形、シングルブロー成形を行い、内容物の充填容量が５００ｍｌになるブローボトルをそれぞれ製造し、ブローボトルの胴部中央におけるＨＡＺＥ（ヘーズ）値（透明度合いを表す値であり、ＪＩＳ Ｋ７１０５に準拠する）が１０％に達するまでの成形本数について調査した。ここに、シングルブロー成形とは、延伸可能な温度に加熱したプリフォームを所定温度に設定された金型内に保持し、延伸ロッドと圧縮エアーにより延伸させて、最終製品（ボトル）に成形する方法をいう。
【００１８】
ダブルブロー成形の条件
一次ブロー成形工程：金型温度１６５℃
加熱処理工程：加熱処理温度２００℃
二次ブロー成形高低：金型温度１００℃
シングルブロー成形の条件
ブロー成形工程：金型温度１００℃
【００１９】
その結果、Ａ樹脂を用いた場合、シングルブロー成形に比べダブルブロー成形では１８．３倍の本数のボトルが成形可能であり、これにより、金型の清掃回数を大幅に減少させることができた。
【００２０】
一方、Ｂ樹脂を用いた場合、シングルブロー成形に比べダブルブロー成形では７．９倍の本数のボトルが成形可能であった。
【００２１】
上記のＡ樹脂については、環状三量体の変化状況（変化量）を調べたところ、プリフォームの段階における環状三量体の量は樹脂材料の１.２倍程度まで増加したが、一次ブロー成形品、加熱収縮品、二次ブロー成形品（製品）の何れにおいても環状三量体の量がプリフォームの段階と同じ１.２倍程度のまま推移しその値に大きな変化はみられないことが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
環状三量体の低減を図る特別な処方を施すことなしに品質の良好なブローボトルが提供できる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱処理を挟む二回の二軸延伸ブロー成形によって得られた合成樹脂製ブローボトルであって、
該ブローボトルは、環状三量体の含有量が０．４０重量％以上、材料そのものがもつ固有粘度が０．７０〜０．９０ｄｌ／ｇになる合成樹脂材料若しくはプリフォームの成形体からなり、かつ、ブロー成形終了後におけるボトルの少なくとも胴体部分が１．３８ｇ／ｃｍ３以上の密度を有することを特徴とする合成樹脂製ブローボトル。
【請求項２】
前記合成樹脂がポリエチレンテレフタレート樹脂である、請求項１記載の合成樹脂製ブローボトル。
【請求項３】
押出し成形又は射出成形することにより形成されたプリフォームを用い、加熱処理を挟む二回の二軸延伸ブロー成形を施すことにより合成樹脂製ブローボトルを成形するに当たり、
環状三量体の含有量が０．４０重量％以上で、材料そのものがもつ固有粘度が０．７０〜０．９０ｄｌ／ｇの合成樹脂材料若しくはプリフォームを用いることを特徴とする合成樹脂製ブローボトルの成形方法。
【請求項１】
加熱処理を挟む二回の二軸延伸ブロー成形によって得られた合成樹脂製ブローボトルであって、
該ブローボトルは、環状三量体の含有量が０．４０重量％以上、材料そのものがもつ固有粘度が０．７０〜０．９０ｄｌ／ｇになる合成樹脂材料若しくはプリフォームの成形体からなり、かつ、ブロー成形終了後におけるボトルの少なくとも胴体部分が１．３８ｇ／ｃｍ３以上の密度を有することを特徴とする合成樹脂製ブローボトル。
【請求項２】
前記合成樹脂がポリエチレンテレフタレート樹脂である、請求項１記載の合成樹脂製ブローボトル。
【請求項３】
押出し成形又は射出成形することにより形成されたプリフォームを用い、加熱処理を挟む二回の二軸延伸ブロー成形を施すことにより合成樹脂製ブローボトルを成形するに当たり、
環状三量体の含有量が０．４０重量％以上で、材料そのものがもつ固有粘度が０．７０〜０．９０ｄｌ／ｇの合成樹脂材料若しくはプリフォームを用いることを特徴とする合成樹脂製ブローボトルの成形方法。
【公開番号】特開２０１０−３６３５７（Ｐ２０１０−３６３５７Ａ）
【公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１９８４３３（Ｐ２００８−１９８４３３）
【出願日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【出願人】（０００００６９０９）株式会社吉野工業所 (2,913)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【出願人】（０００００６９０９）株式会社吉野工業所 (2,913)
【Ｆターム（参考）】
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