[发明专利]聚酯树脂及耐热压性塑料瓶

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚酯树脂及由此聚酯树脂制成的主要用于含果汁的碳酸饮料等用途的耐热压性塑料瓶。

背景技术

近年，聚酯树脂制双轴拉伸吹塑成型瓶被用作茶、果汁等饮料用容器，其中，聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂制瓶(以下记作PET瓶)由于具有优异的气体阻隔性、高透明性、即使坠落也不破裂的强韧性，并且具有不使食品香气转移的非吸附性以及不产生树脂自身气味的低臭性等多种优点，因此被广泛用作饮料用容器。

含有碳酸成分的饮料，例如可以使用如专利文献1记载的所谓耐压PET瓶，该瓶在底部突出多个支脚，形成所谓花瓣状的形状。此耐压PET瓶的代表例如图4所示，瓶体101由口筒部102、肩部103、圆筒状的主体部104、花瓣状的底部105构成，使其能够抑制加压状态下的变形。

另一方面，在含有果汁的碳酸饮料等含有碳酸成分、需要在高温下灭菌的用途中，可以采用在瓶的口筒部拧上盖子后，用60～70℃左右的热水喷淋对内容物进行杀菌的方法，但该方法存在下述问题，即，在高温状态下瓶内为高压，瓶底部在高温状态下承受压力，花瓣状的底部发生变形，即发生所谓的“底下落”现象，导致瓶体站立性被破坏。

即，在加入果汁的碳酸饮料等用途中，使用在高温状态下具有耐压性的所谓耐热压性塑料瓶。作为上述瓶，专利文献2中记载有对底部附近进行加热处理，增大结晶度，使底部耐热性提高的瓶。另外，专利文献3中公开的由两次吹塑成型法得到的瓶也可以作为耐热压性塑料瓶。

专利文献1：特开平7-267235号公报

专利文献2：特开2001-150522号公报

专利文献3：特公平7-67732号公报

发明内容

但是，为了提高底部的耐热性而如上所述对底部附近进行加热处理使结晶度变大的方法，存在必然需要一定的热处理时间，导致制备成本增大，以及将PET树脂中的未拉伸部分热结晶化时底部的耐冲击强度大幅度降低的致命性问题。

另外，两次吹塑成型方法工序数多，存在制备成本增加的问题。

鉴于此，本发明目的在于提供一种聚酯树脂，所述聚酯树脂从材料方面提高PET瓶的耐热性，适用于低成本且不破坏生产率的耐热压性塑料瓶，本发明也提供一种低成本且高温下的耐压性及耐冲击性优异的耐热压性塑料瓶。

权利要求1～权利要求3所述的发明涉及一种聚酯树脂，可以解决上述技术课题，其中，权利要求1所述发明的手段在于，聚酯树脂以对苯二甲酸乙二醇酯单元为主体，作为副成分，含有选自间苯二甲酸、环己烷二甲醇、及二乙二醇中的至少一种成分作为共聚成分，上述3种共聚副成分的总含量低于3mol％。

以对苯二甲酸乙二醇酯单元为主体的聚酯树脂(以下记作PET树脂)，主要通过乙二醇(以下记作EG)和对苯二甲酸(以下记作TPA)缩聚而制备得到。根据使用目的，为了提高PET树脂的柔软性，或者为了抑制结晶化速度，作为共聚副成分，有时可以将间苯二甲酸(以下记作IPA)、环己烷二甲醇(以下记作CHDM)、二乙二醇(以下记作DEG)等用作第3共聚成分，但即使在添加IPA、CHDM、DEG中任意一种的情况下，也存在相应于添加量PET树脂的玻璃化转变温度变低的倾向。

需要说明的是，上述DEG无需特意作为共聚成分添加，通过聚合相关的副反应，也可包含在PET树脂中。

根据权利要求1所述的构成，通过使作为上述共聚成分添加的或者由副反应等生成的IPA、CHDM、及DEG3种共聚副成分的总含量低于3mol％，能够将由上述3种共聚副成分的含量增加所引起的玻璃化转变温度的降低抑制在一定的范围内，而且能够在不破坏作为PET树脂的成型性、机械性质、冲击强度等性能的情况下，发挥PET树脂本来具有的耐热性。

此处，如果总含量在3mol％以上，则特别是在含有果汁的碳酸饮料所要求的热水喷淋的杀菌条件下(相当于在冷点(cold spot)65℃下保持10分钟，参见下述(注))，因为底部变形显著，所以必须采取上述的底部热结晶化处理或两次吹塑成型方法等对策。

(注)装入PET瓶中的含有果汁的碳酸饮料，在20℃以下的低温下充填加盖后，用巴氏杀菌器在瓶保持直立状态下经60～70℃热水喷淋进行内容液杀菌，该操作相当于将内容液初温最难升高的部分(冷点)的初温在65℃下保持10分钟。需要说明的是，通常冷点设定在从瓶中心的最下点(底中央部)部分起向上2mm处。

应予说明，无共聚副成分的PET树脂的玻璃化转变温度在80℃左右，上述3种共聚副成分的总含量在约1～5mol％的范围内时，其含量如果增加1mol％，则玻璃化转变温度降低约1℃左右。