JP2800849B2 - 外面ポリウレタン層を有する加圧可能な熱可塑性樹脂容器およびその製造方法 - Google Patents

外面ポリウレタン層を有する加圧可能な熱可塑性樹脂容器およびその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野：本発明は、ボトルのような熱可塑性樹脂
容器に関し、さらに特に、そのような容器に改良された
特性を与えるために、異なる材料の外層を有するような
容器に関する。本発明はまた、そのような容器を製造す
るプロセスに関する。
先行技術の簡単な説明：ポリエチレンテレフタレート
から作られるような、ブロー成形されたプラスチックボ
トルは、炭酸飲料などに従来使用されたより重いガラス
ボトルに広く取って替わって来た。プラスチックボトル
に関係するある種の欠点は、ボトル本体の非常に薄い壁
構造である。それらのボトルは、それらがボトル業者に
返却され、詰替えられるのを妨げるという固有の弱点を
有する。
上記の欠点を克服するための試みにおいて、プラスチ
ックボルト工業は、より厚い体壁を有するワンピース構
造のプラスチックボトルを製造して来た。このことは、
ボトルが詰替えられるためにボトル業者に戻されること
ができるように、ボトルをより強固にする。
しかし、より厚い壁を有するワンピース構造のボトル
を製造する際に、そのようなボトルが、それらの関係す
る重大な応力亀裂の問題を有することが見られる。応力
亀裂は微細な亀裂の進展であり、その微細な亀裂は成形
プロセスの間ボトル内に加えられる応力の放出の結果で
ある。そのようなボトルは、ボトルのより硬い側壁に応
力を与えるブロー成形プロセスにより製造される。その
応力は、ボトルが自身で立つように複雑に形造られるボ
トルの基底面において特に存在する。その複雑な形状を
応力がないように成形するのはずむかしい。さらに、ボ
トルが再使用のためボトル業者に返却されるとき、ブロ
ー成形プロセスにおいてボトル内に加え入れられた応力
は強調される。返却されたボトルを詰替える前に、ボト
ルに熱アルカリ洗浄が行われ、そしてボトルの加圧化、
およびコンベア上でのボトルの基底面の摩耗を含む何回
もの洗浄および詰替えの後に、くもりまたは応力亀裂
は、ボトルの外表面上にほとんど限って進展する。十分
に苛酷であれば、応力亀裂は圧力の喪失およびボトルの
早期破壊を起こし得る。
この応力亀裂は、熱可塑性樹脂ボトルの外表面にポリ
ウレタンの保護層を被覆させることにより、有意に最小
限され得ることが見い出された。
発明の要旨 本発明に従って、その外表面上にポリウレタン層を有
する加圧可能な熱可塑性樹脂容器が提供される。その容
器には、何回もの熱アルカリ洗浄、および炭酸飲料によ
る詰替えが行われ、もしあっても最小限の応力亀裂を与
える。そのような容器は、ポリウレタンの連続フィルム
を熱可塑性樹脂容器の外表面上に、典型的にはコーティ
ングプロセスにより、被覆することにより製造され得
る。
先行技術 米国特許第2,830,721号；同第2,836,318号および同第
2,836,319号は、有機液体によるポリエチレンの透過を
防止するための硬化エポキシ樹脂の内面および／または
外面コーティングを有するポリエチレンのようなプラス
チック容器を開示している。
米国特許第2,860,801号および同第2,985,542号は、有
機液体によるポリエチレンの透過を防止するために塩化
ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール三元ポリマーお
よびアルコール型尿素−ホルムアルデヒド樹脂に基づく
コーティングを包含するポリエチレンプラスチック容器
のような容器を開示している。
米国特許第3,279,940号は、外観、耐摩耗性、バリヤ
ー特性、印刷適性および他の特性を改良するためにポリ
エステル樹脂でコーティングされたポリエチレン容器お
よびポリプロピレン容器を開示している。
米国特許第3,823,032号；同第4,093,759号および同第
4,409,266号は、壊れたガラスの飛散を防止するために
外面ポリウレタン層でコーティングされたガラスボルト
を開示している。
米国特許第4,069,933号は、核形成および炭酸化の損
失（carbonation loss）を減少させるように微細なひび
を被覆するために、効果的にぬれる程度の量のオレイン
酸を含有する内部液接触面を有する炭酸飲料用のポリエ
チレンテレフタレートボトルを開示している。
米国特許第4,569,869号は、よりよい耐摩耗性および
平滑性のためにUV硬化されたメチルメタクリレート樹脂
外面コーティングを有するポリエチレンテレフタレート
ボトルを開示している。
米国特許第4,496,517号は、ボトルの残留ひずみがブ
ロー成形プロセスにおける温度制御により減少するポリ
エチレンテレフタレートボトルの製造プロセスを開示し
ている。
詳細な説明 本発明の容器構造において使用される加圧可能な熱可
塑性樹脂材料は、典型的には炭酸飲料の含有により、加
圧されることに耐え得るような硬い構造にブロー成形し
得る材料である。加圧可能な熱可塑性樹脂材料は、100p
si（ゲージ）圧力まで耐え得るべきである。そのような
材料は、結晶性ポリオレフィン、例えば高密度のポリエ
チレンおよびポリプロピレン、そして好ましくは配向性
熱可塑性樹脂材料、すなわちブロー成形などにより配向
されたとき強度が増大するプラスチック材料、を包含す
る。飽和ポリエステルの例としては、ポリエチレンテレ
フタレート、およびポリエステル型またはポリアミド型
の他の熱可塑性樹脂材料、例えばポリヘキサメチレンア
ジピン酸アミド、ポリカプロラクタム、ポリヘキサメチ
レンセバシン酸アミド、ポリ（エチレン）−2,6−ナフ
タレートおよびポリ（エチレン）−1,5−ナフタレー
ト、およびポリ（テトラメチレン）−1,2−ジオキシベ
ンゾエートが挙げられる。好ましい熱可塑性樹脂材料
は、ポリエチレンテレフタレートである。
本発明の容器は、ブロー成形プロセスにより製造さ
れ、そのプロセスにおいて熱可塑性樹脂中間物物品は、
射出成形により形成される。その中間物品は、その先端
が開いている管状の形状をしている。先端の首の部分
は、好ましくは最終製品と同じ形状に形作られる。中間
品のより低い部分は、底を形成するように閉じられる。
射出成形の後、中か物品は冷却され、ブロー成形内に挿
入され、そして圧縮空気源に連結された穿孔棒が中間物
品内にその首の部分を通して下方に挿入される。組立系
（assembly）は密閉され、中間物品を容器の最終形状に
押し広げられるために穿孔棒を通して空気を吹き込んで
いる間、中間物品は加熱される。中間物品を成形の形状
に押し広げた後、次いで、その成形は冷却され、そして
ボトルは放出される。
得られたブロー成形された容器が、返却可能な容器に
対しては典型的には22〜26ミル（mil）（すなわち、0.5
6〜0.66ミリ）の比較的厚い壁構造、または返却不可能
な容器に対しては典型的には12〜15ミルの比較的薄い壁
構造を有するように、ブロー成形プロセスが行われる。
返却可能な容器に対しては本発明の容器中に含有される
プラスチックの量は、返却不可能な熱可塑性樹脂容器で
使用される量の約２倍である。すなわち、典型的には、
返却可能なポリエチレンテレフタレートボトル中には２
−リットルボトル当り約110〜115グラム含有されるのに
対して、返却不可能なポリエチレンレフタレートボトル
中には２−リットルボトル当り約55−60グラム含有す
る。さらに、ボトルの基底部分は、ボトルを自身で立た
せることのできる基底を含有する。典型的には、その基
底は、内側に傾斜している基底部分を取り囲むふち（ri
m）部分を有するいわゆるシャンペン酒底（champagne b
ase）の種類中にあり得、それは米国特許第4,780,257号
に記載されている。あるいは、そのボトルは、それが基
底面内に成形されたいくつかの突出脚（protruding fee
t）を有するような方法でブロー成形され得る。そのよ
うなボトルは当該分野では公知であり、Johnson Contro
ls Inc.により、BIG FOOTボトルとして製造されてい
る。
本発明の実施において有用であるポリウレタンは、ポ
リマー性ポリオールおよびブロックポリイソシアネート
を包含する有機ポリイソシアネートに基づくような熱硬
化性ポリウレタンであるのが好ましい。湿気硬化性ポリ
ウレタンもまた使用され得る。ポリマー性ポリオールの
例としては、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポ
リオール、アクリル系ポリオールおよびそれらの混合物
が挙げられる。好ましいポリオールは、ポリエステルポ
リオールおよびアクリル系ポリオールであり、なぜなら
それが、硬さ、耐引掻き性、耐久性、接着性、可撓性お
よび耐アルカリ性のような特性を最高にバランスよく成
形ボトルに与えるからである。有機ポリイソシアネート
の例としては、モノマー性ポリイソシアネートおよびポ
リマー性イソシアネートが挙げられ、それはポリマー性
ポリイソシアネートが好ましく、なぜならそれが、抽出
可能な低分子材料を残さないらしいからである。
ポリエステルポリオールの例としては、有機ポリカル
ボン酸またはその無水物を有機ポリオールおよび／また
はエポキシドとポリエステル化することにより調製され
るものが挙げられる。通常は、ポリカルボン酸およびポ
リオールは、脂肪族または芳香族の二塩基の酸およびジ
オールである。
ポリエステルを作るのに通常用いられるジオールは、
エチレングリコール、ネオペンチルグリコールのような
アクリル系アルキレングリコール、および水素添加ビス
フェノールＡ、シクロヘキサンジオールおよびシクロヘ
キサンジメタノールのような環状グリコールを包含す
る。高官能性ポリオールもまた使用され得る。その例と
しては、トリメチロールプロパンおよびペンタエリトリ
トール、そして低分子量ポリオールをオキシアルキル化
することにより生成されるような高分子量ポリオールが
挙げられる。
ポリエステルの酸成分は、１分子当り２〜18個の炭素
原子を有するモノマー性カルボン酸またはその無水物か
ら主として成る。有用である酸では、フタル酸、テレフ
タル酸、ヘキサヒドロフタル酸、アジピン酸、アゼライ
ン酸、セバシン酸、マレイン酸、グルタル酸、クロレン
ド酸、デカン酸およびドデカン酸が挙げられる。そこで
はトリメリット酸およびトリカルバリル酸のような高分
子ポリカルボン酸が用いられ得る。酸が上記に示される
酸である場合、無水物を形成するそれらの酸の無水物の
代わりに使用され得ることが理解される。ジメチルグル
タレートおよびジメチルテレフタレートのような酸の低
分子アルキルエステルもまた使用され得る。
多塩基性の酸およびポリオールから形成されたポリエ
ステルポリオールに加えて、ポリラクトン型ポリエステ
ルもまた使用され得る。これらの生成物は、イプシロン
−カプロラクトンのようなラクトンとポリオールのよう
な活性水素含有化合物との反応から得られる。そのよう
な生成物は、Hostettlerの米国特許第3,169,945号に記
載されている。
ポリエステルポリオールに加えて、ヒドロキシ基含有
アクリル系ポリマーまたはアクリル系ポリオールもまた
ポリオール成分として使用され得る。
アクリル系ポリマーでは、アルキル基が２〜６個の炭
素原子を有するヒドロキシアルキルアクリレートおよび
ヒドロキシアルキルメタクリレートのようなヒドロキシ
基含有ビニルモノマー約２〜30重量％と、アルキルアク
リレートおよびアルキルメタクリレートのような他のエ
チレン性不飽和の共重合可能な材料90〜99.8重量％との
インターポリマーが挙げられる；重量％はモノマー投入
の総重量に基づく。
適切なアルキルアクリレートおよびアルキルメタクリ
レートの例としては、メチルメタクリレート、ラウリル
メタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレートお
よびｎ−ブチルアクリレートが挙げられる。
アクリレートおよびメタクリレートに加えて、ヒドロ
キシアルキルアクリレートおよびヒドロキシアルキルメ
タクリレートで共重合可能な他の共重合可能なモノマー
は、エチレン性不飽和材料であり、例えば、モノオレフ
ィン性炭化水素およびジオレフィン性炭化水素、ハロゲ
ン化モノオレフィン性炭化水素およびハロゲン化ジオレ
フィン性炭化水素、有機酸および無機酸の不飽和エステ
ル、不飽和酸のアミドおよびエステル、ニトリルおよび
不飽和酸などがある。そのようなモノマーの例として
は、スチレン、1,3−ブタジエン、アクリルアミド、ア
クリロニトリル、α−メチルスチレン、α−メチルクロ
ロスチレン、ビニルブチレート、ビニルアセテート、ア
リルクロライド、ジビニルベンゼン、ジアリルイタコネ
ート、トリアリルシアヌレートおよびそれらの混合物が
挙げられる。通常これら他のエチレン性不飽和材料は、
上記のアクリレートおよびメタクリレートと混合して使
用され得る。
ポリエーテルポリオールの例としては、次の構造式を
有するポリオールを含有するポリアルキレンエーテルポ
リオールが挙げられる： ここで、置換基Ｒは、水素または１〜５個の炭素原子
を含有する低分子アルキル基であり、混合置換基を包含
し、そしてｎは典型的には２〜６であり、そしてｍは10
〜100であり、またはさらにそれ以上である。ポリ（オ
キシテトラメチレン）グリコール、ポリ（オキシエチレ
ン）グリコールン、ポリ（オキシ−1,2−プロピレン）
グリコールおよび、1,2−プロピレンオキシドおよびエ
チレンオキシドの混合物とエチレングリコールとの反応
生成物が包含される。
本発明の実施において使用され得るポリイソシアネー
トは、芳香族および脂肪族のポリイソシアネートを包含
し、優れた紫外線安定性を有し、そして黄変傾向がない
という理由で、脂肪族ポリイソシアネートが好ましい。
適切なポリイソシアネートの例としては、トルエンジイ
ソシアネートおよび4,4′−メチレン−ビス−（シクロ
ヘキシルイソシアネート）のようなモノマー性ポリイソ
シアネート、上記のようなモノマー性ポリイソシアネー
トとポリエステルポリオールまたはポリエーテルポリオ
ールとの反応生成物のようなイソホロンジイソシアネー
トおよびNCO−プレポリマーが包含される。特に有用な
イソシアネートは、Chemische Werke Huls AGからT1890
として市販されているイソホロンイソシアネートからの
イソシアヌレート、およびBayerからDESMODUR Nとして
市販されている1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート
からのイソシアヌレートである。
遊離イソシアネート基を有する多官能性イソシアネー
トは、２パッケージ型（two−package）室温硬化システ
ムを形成するために使用され得る。これらのシステムに
おいて、ポリエステルおよびイソシアネートの硬化剤
は、それらを被覆する直前に混合される。２パッケージ
型システムが好ましく、その理由は、低温度でのそれら
の反応性およびそれらが感熱性プラスチック基材に被覆
されるという事実による。ポリウレタン層は、コーティ
ングプロセスにより連続フィルムとして熱可塑性樹脂基
材の外表面に被覆され得る。コーティングを行うため
に、液状希釈剤は、通常、コーティング組成物を形成す
るためにポリウレタンと共に存在させる。液状希釈剤は
溶剤または非溶剤を意味し、それは、揮発性であり、コ
ーティングが行われた後に除去され、そして単純コーテ
ィング技法、すなわちハケ塗りおよびスプレー塗布にお
いて利用できる性能とするために、コーティング剤を制
御可能な、所望の、および均一な厚さにまで塗布するた
めに、十分に粘性を下げなければならない。一般に、希
釈剤は、希釈剤およびポリウレタンの総重量に基づいて
約20〜90、好ましくは50〜80重量％の量でその組成物中
に存在させる。適切な液状希釈剤の例としては、熱可塑
性樹脂ボトルを侵さない希釈剤が挙げられ、そしてトル
エンおよびキシレンのような芳香族炭化水素、メチルア
ミルケトンおよびメチルイソブチルケトンのようなケト
ンが包含される。
水が希釈剤として単独または水混和性溶剤との混合の
いずれかで用いられるとき、本発明の組成物は、それら
が水性希釈剤中で分散するように改変すべきである。こ
れは、本発明の１つまたはそれ以上の成分中にエチレン
オキシド部分またはイオン性塩の基のような水溶性基を
組み入れている乳化剤を外から添加して使用することに
より成し遂げられる。適切なイオン性塩の例としては： が挙げられる。イオン性塩の基は、Scrivenらによる米
国特許第4,147,679号およびDieterichらによる米国特許
第3,479,310号に記載のように当該分野で公知の技法に
より、コーティング組成物の成分中に組み入れられ得
る。水を媒体とするポリウレタンはよく架橋されるべき
である。陽イオン性ポリウレタンが、耐アルカリ性であ
るため、好ましい。
低温度の硬化に対して、スズ化合物、例えばジブチル
スズジラウレートのような触媒は、通常コーティング組
成物中に存在させる。その触媒は、典型的には、樹脂固
体の重量に基づいて0.25〜0.30重量％の量で使用され
る。
希釈剤に加えて、コーティング組成物は、通常、酸化
防止剤、紫外線吸収剤、フローコントロール剤、スリッ
プ剤および耐損傷（anti−mar）剤のような成分を含有
する。これらの材料は、典型的には、樹脂固体の重量に
基づいて、コーティング組成物の約２〜10重量％を構成
する。酸化防止剤および紫外線吸収剤は、ボトルの黄変
および弱い耐アルカリ性を引き起こす、外面の風化の影
響からボトルを保護する。スリップ剤および耐損傷剤
は、ボトルに耐摩耗性および耐引掻き性を与え、そうし
てボトル上に任意のプリントされたラベルが張り付くよ
うにする。
コーティング組成物は、ハケ塗り、浸漬塗り、フロー
コートなどを包含する通常の方法により被覆されるが、
好ましくはスプレー塗布により被覆される。通常のスプ
レー技法および装置が使用される。
コーティング作業は、一段階または当該分野で公知の
多段階コーティング手法のいずれかにより行われ得る。
満足な結果が、約0.2〜1.5ミル、好ましくは約0.5〜0.8
ミルの乾燥フィルムの厚さを有するコーティング剤で得
られ得る。0.2ミル未満のコーティングの厚さは、それ
らが応力亀裂および摩耗に対して不十分な抵抗性を与え
るので、望ましくない。1.5ミルより大きいコーティン
グの厚さは、短時間でそのようなコーティング剤を硬化
させるのはむずかしいため、望ましくない。コーティン
グは、ボトルの外表面全体またはボトルの一部分に対し
て行われ得る。例えば、基底面内に成形された突出脚を
有する返却不可能なポリエチレンテレフタレートボトル
では、応力亀裂は脚の間の面における特別な問題であ
る。その基底面だけのポリウレタンコーテイングによる
被覆は、耐応力亀裂性を劇的に増大させる。そのボトル
は返却不可能であり、アルカリ洗浄および加圧性詰替え
を繰り返し受けないので、そのボトルの残りの部分をコ
ーティングすることは必要ではない。
熱硬化性ポリウレタンを硬化させることに対して採用
された条件は、コーティングの厚さ、触媒の存在または
非存在を含むポリウレタンの組成物および熱可塑性樹脂
の温度に対する感受性に従って、幾分変化する。典型的
には、コーティング剤は、約20゜〜60℃で約30秒〜４時
間硬化される。一般に、低温度では、より長い硬化時間
を必要とする。例えば、室温の組成物（20−25℃）は、
十分な硬化を得るために20秒〜４時間の時間を通常必要
とする。赤外線加熱は、操作時間を短縮するのに使用さ
れ得る。
次の実施例および比較例は、本発明を非常に詳細に例
示するが、それが本発明をそれらの特定な詳細に限定さ
せると受け取るべきではない。すべての部と％は、明示
しない限り重量によるものである。
実施例１−５において、種々のポリウレタンコーティ
ング組成物は調製され、そしてブロー成形法により製造
された返却可能なポリエチレンテレフタレートボトルに
被覆された。比較例６は熱硬化性エポキシ−アミンコー
ティング組成物の調製を示し、そしてその組成物はま
た、ポリエチレンテレフタレートボトルに被覆された。
コーティング剤は硬化され、そしてそのコーティングさ
れたボトルは、熱アルカリ洗浄、加圧化およびコンベア
摩耗を何回も受けることにより、応力亀裂に対して評価
された。その結果を以下の実施例の表において報告す
る。
実施例 １ アクリル系ポリオールおよび脂肪族ポリイソシアネー
トに基づいた２パッケージ型ポリウレタンコーティング
組成物を次の成分から調製した： アクリル系ポリオールパッケージ 成 分 重量部（グラム） アクリル系ポリオール１ 4807.87 TINUVIN 3282 70.27 TINUVIN 2922 70.27 ワックス４ 23.4 ジブチルスズジラウレート 7.06 メチルアミルケトン 600.43 シリコーン５ 9.37 メチルイソブチルケトン 4202.85 １ 商標Ｇ−CUREであるHenkel Corporationから市販の
アクリル系ポリオール。
２ TINUVIN 328は、Ciba−Geigy Corporationから市販
の置換ベンゾトリアゾール型酸化防止剤。
３ TINUVIN 292は、Ciba−Geigy Corporationから市販
のヒンダードアミン系紫外線安定剤。
４ Diamond Shamrock CompanyからＳ−379N3として市
販のワックス。
５ General Electric Corp.からSF−1023として市販の
シリコーン。
ポリイソシアネートパッケージ 成 分 重量部（グラム） DESMODUR N−33001 1317.87 １ Mobay Chemical Companyから市販の1,6−ヘキサメ
チレンジイソシアネートから誘導されたイソシアヌレー
ト。
コーティング組成物を形成させるために２つのパッケ
ージ物を一緒に撹拌し、その組成物を1.5リットル用ポ
リエチレンテレフタレート製詰替え炭酸飲料用ボトルに
スプレー被覆した。コーティング剤を電子加熱オーブン
内で60℃で10分間硬化させた。そのボトルに熱アルカリ
洗浄、加圧化およびコンベア摩耗から成るサイクル試験
を行うことにより、応力亀裂に対してそのボトルを評価
した。その試験結果を以下の表に報告する。
実施例 ２ ポリエステルポリオールおよび脂肪族ポリイソシアネ
ートに基づいた２パッケージ型ポリウレタンコーティン
グ組成物を次の成分から調製した： ポリエステルポリオールパッケージ 成 分 重量部（グラム） ポリエステルポリオール１ 2639.17 TINUVIN 328 77.78 TINUVIN 292 77.78 Ｓ−379N3ワックス 25.89 ジブチルスズジラウレート 1.27 メチルアミルケトン 819.20 メチルイソブチルケトン 4800.34 SF−1023 10.40 １ ポリカプロラクトンオリオール（Union Carbide Co
rporation製のPCP−0301）およびアゼライン酸を2:1の
モル比で縮合させることから得られるポリエステルポリ
オール。
ポリイソシアネートパッケージ 成 分 重量部（グラム） DESMODUR N 3300 2658.58 コーティング組成物を形成させるために２つのパッケ
ージ物を一緒に撹拌し、その組成物を1.5リットル用ポ
リエチレンテレフタレート製詰替え炭酸飲料用ボトルに
スプレー被覆した。コーティング剤を電子加熱オーブン
内で60℃で15分間硬化させた。実施例１に記載のよう
に、応力亀裂に対してそのコーティングされたボトルを
評価した。その結果を以下の表に報告する。
実施例 ３ ポリエステルポリオールおよび脂肪族ポリイソシアネ
ートの混合物に基づいた２パッケージ型ポリウレタンコ
ーティング組成物を次の成分から調製した： ポリオールパッケージ 成 分 重量部（グラム） 実施例２のポリエステルポリオール 158.90 ポリカプラロラクトンポリオール１ 59.50 TINUVIN 328 6.45 TINUVIN 292 6.45 SLIP−AYD SL182 10.75 Dow Corning Additive 113 0.43 メチルアミルケトン 119.29 メチルイソブチルケトン 286.31 １ ポリカプロラクトンポリオールは、エプシロン−カ
プロラクトンをジメチルヒダントイン（DANTOCOL DHE）
で約1:1の重量比で開環させることから得られた。平均
分子量は400−500である。
２ SLIP−AYD SL18は、Daniels Productsから得られた
２−ブトキシエタノール中ポリエチレン分散物である。
３ Dow Corning Additive 11は、シリコーングリコー
ル（トルエン中10重量％）である。
ポリイソシアネートパッケージ 成 分 重量部（グラム） DESMODUR N 3300 210.0 CORONATE 20941 25.40 ジブチルスズジラウレート 1.07 １ CORONATE 2094は、Tosoh USA Inc.製でNippon Poly
urethane Industry Co.,Ltd.から市販の1,6−ヘキサメ
チレンジイソシアネートの二官能性プレポリマーであ
る。
コーティング組成物を形成させるために２つのパッケ
ージ物を一緒に撹拌し、その組成物を1.5リットル用ポ
リエチレンテレフタレート製詰替え炭酸飲料用ボトルに
スプレー被覆した。コーティング剤を電子加熱オーブン
内で60℃で15分間硬化させた。実施例１に記載のよう
に、応力亀裂に対してそのコーティングされたボトルを
評価した。その結果を以下の表に報告する。
実施例 ４ ポリカーボネートポリオールおよびポリイソシアネー
トの混合物に基づいた２パッケージ型ポリウレタンコー
ティング組成物を次の成分から調製した： ポリオールパッケージ 成 分 重量部（グラム） ポリカーボネートポリオール１ （メチルアミルケトン70％溶液） 26.06 メチルイソブチルケトン 21.33 TINUVIN 328 0.50 TINUVIN 292 0.50 SLIP−AYD SL18 0.83 Dow Corning Additive 11 0.03 １ ポリカーボネートポリオールは、PPG Industries,I
nc.からDURACARB 120として市販されている。
ポリイソシアネートパッケージ 成 分 重量部（グラム） イソホロンジイソシアネートから誘 導れたイソシアヌレート１（SOLV ESSO 1002/n−ブチルアセテートの 2/1ブレンド中70％固体） 21.33 ジブチルスズジラウレート 0.08 １ Chemische Werke Huls ACからT1890Lとして市販さ
れている。
２ SOLVESSO 100は、Exxon Co.から市販されている高
沸点ナフサ（沸点範囲322−350゜F）である。
コーティング組成物を成形させるために２つのパッケ
ージ物を一緒に撹拌し、その組成物を1.5リットル用ポ
リエチレンテレフタレート製詰替え炭酸飲料用ボトルに
スプレー被覆した。コーティング剤を電子加熱オーブン
内で60℃で15分間硬化させた。実施例１に記載のよう
に、応力亀裂に対してそのコーティングボトルを評価し
た。その結果を以下の表に報告する。
実施例 ５ 湿気硬化性ポリウレタンコーティング組成物を次の成
分混合物から調製した：成 分 重量部（グラム） 湿気硬化性ポリウレタン 487.5 TINUVIN 328 2.9 TINUVIN 292 2.9 実施例１のワックス 0.58 ジブチルスズジラウレート 0.1 キシレン 155.0 １ 湿気硬化性ポリウレタンは、Spencer KelloggからS
PENLITE M22−Ｘ−40として市販されている。
コーティング組成物を1.5リットル用ポリエチレンテ
レフタレート製詰替え炭酸飲料用ボトルにスプレー被覆
した。コーティング剤を電子加熱オーブン内で60℃で15
分間硬化させた。次に、実施例１に記載のように、応力
亀裂に対してそのコーティングされたボトルを評価し
た。その結果を以下の表に報告する。
比較例 ６ 比較の目的のために、２パッケージ型熱硬化性ポリエ
ポキシ−ポリアミンコーティング組成物を調製し、そし
て実施例１−５に一般に記載のようにポリエチレンテレ
フタレートをコーティングするために使用した。そのコ
ーティング組成物を次の成分から調製した： ポリエポキシドパッケージ 成 分 重量部（グラム） EPON 8281 27.44 DOWANOL PM2 33.76 SF−1023 0.02 TINUVIN 328 0.52 TINUVIN 292 0.52 SLIP−AYD SL18 0.86 Dow Corning Additive 11 0.04 １ EPON 828は、Shell Chemical Companyから市販のビ
スフェノールＡのジグリシジルエーテルである。
２ DOWANOL PMは、Dow Chemical Co.から市販のプロピ
レングリコールモノエチルエーテルである。
アミンパッケージ 成 分 重量部（グラム） ANCAMINE 19161 6.86 １ ANCAMINE 1916は、Pacific Anchor Chemical Co.か
ら市販のエポキシ−アミンアダクトである。
コーティング組成物を形成させるために２つのパッケ
ージ物を一緒に撹拌し、その組成物を1.5リットル用ポ
リエチレンテレフタレート製詰替え炭酸飲料用ボトルに
スプレー被覆した。そのボトルを、コーティングする前
にElectro−Technics Products,Chicago,IllinoisのMod
el BD−20 Treaterでコロナ処理した。コーティング剤
を電子加熱オーブン内で60℃で20分間硬化させた。実施
例１に記載のように、応力亀裂に対してそのコーティン
グされたボトルを評価した。その結果を以下の表に報告
する。
応力亀裂に対する試験 コーティング組成物をポリエチレンテレフタレートボ
トルに被覆し、硬化させた後、コーティングされたボト
ルを周囲条件で16時間エイジングさせ、そしてそのボト
ルを次のサイクルで行わせることにより試験した。
アルカリ洗浄：ボトルを約0.2重量％の界面活性剤（Hen
kel P3 STABILON AL FLUESSIG）を含有する３−４重量
％の水酸化ナトリウム溶液中に138−140゜F（59−60
℃）で15分間浸たす。
加圧化：ボトルをアルカリ浸漬液から取り除いた後、そ
のボトルを水道水（tap water）でリンスし、そして水
道水で４分の３に満たす。空気圧を見かけの二酸化炭素
圧で60psiのゲージ目盛りにし、そして３分間保つ。
コンベア上の摩耗試験：圧力を放出した後、しかしボト
ルを水道水でまだ４分の３に満たしている間、そのボト
ルをステンレススチールトラックコンベア上に置く。そ
のコンベアには（0.25重量％のHenkel P3 KET−W5溶液
の）潤滑油を差す。潤滑油を差されたスチールコンベア
がそのボトルの下で毎分60フィートまでで４分間動く
間、そのボトルはコンベア上で静止したままである。サ
イクルのこの部分は、ボトル詰めプラントの注入ライン
で起こりがちであるように、ボトルの基底面内のコーテ
ィングを摩耗する。
コーティングされたボトルに試験を30サイクル（アル
カリ洗浄−加圧化−摩耗試験＝１サイクル）まで行い、
次いで応力亀裂を検査する。その結果を以下の表Ｉに報
告する。
実施例 ７ 次ぎの実施例は、突出脚（Johnson Controls BIG FOO
Tボトル）を有し、実施例１および２のポリウレタンコ
ーティングを有する、返却不可能な、自身で立ってい
る、ポリエチレンテレフタレートボトルの基底面のみを
コーティングした効果を示す。そのボトルはその基底面
のみをコーティングし、そしてコーテイング剤を140゜
F．（60℃）で15分間焼き乾かす。コーティングされた
ボトルをそれらの容量の90％まで水道水で満たし、そし
て空気で60psigに加圧する。次いで、加圧されたボトル
を脱イオン水中および潤滑油中に75−80゜F．（24−27
℃）で下記の表IIで示されるような種々の時間で浸し、
そして応力亀裂に関する浸漬の効果を報告する。対照と
して、コーティングされないボトルもまた試験した。そ
の結果を以下の表IIに報告する。
フロントページの続き (72)発明者 ザーン，ジョン アール. アメリカ合衆国 ペンシルバニア 15024 チェスウィック，アール．ディ ー． ２，マギル ドライブ 39 (72)発明者 セイナー，ジェローム エイ. アメリカ合衆国 ペンシルバニア 15217 ピッツバーグ，プレインフィー ルド ストリート 5415 (56)参考文献 特開 昭62−235097（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−174137（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−135158（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−129844（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−10285（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−279058（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−44966（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−８（ＪＰ，Ａ) 米国特許4569869（ＵＳ，Ａ) 米国特許4785948（ＵＳ，Ａ)

Claims (17)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】炭酸飲料用の再使用可能な熱可塑性樹脂容
    器において、該熱可塑性樹脂容器は炭酸飲料により加圧
    され得るような硬い構造を有し；該熱可塑性樹脂容器の
    外表面上に、有機ポリイソシアネートおよびポリマー性
    ポリオールから誘導されたポリウレタン層を有し；該ポ
    リウレタン層は、紫外線吸収剤を含有し、硬化後に0.2
    〜1.5ミルのフィルム厚となる、熱可塑性樹脂容器。
  2. 【請求項２】前記熱可塑性樹脂が、飽和ポリエステルで
    ある、請求項１に記載の熱可塑性樹脂容器。
  3. 【請求項３】前記飽和ポリエステルが、ポリエチレンテ
    レフタレートである、請求項２に記載の熱可塑性樹脂容
    器。
  4. 【請求項４】前記ポリウレタン層が、有機ポリイソシア
    ネート、ポリマー性ポリオールおよびウタレン形成用触
    媒から誘導される、請求項１に記載の熱可塑性樹脂容
    器。
  5. 【請求項５】前記ポリマー性ポリオールが、ポリエステ
    ルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネ
    ートポリオール、アクリル系ポリオールおよびそれらの
    混合物から成るクラスから選択され、前記ポリウレタン
    層が、前記容器の外表面上で熱により硬化される、請求
    項１または４に記載の熱可塑性樹脂容器。
  6. 【請求項６】前記ポリイソシアネートが、脂肪族ポリイ
    ソシアネートである、請求項１に記載の熱可塑性樹脂容
    器。
  7. 【請求項７】前記熱可塑性樹脂容器が、22〜26ミルの壁
    厚を有する、請求項１に記載の熱可塑性樹脂容器。
  8. 【請求項８】前記ポリウレタン層が、酸化防止剤、スリ
    ップ剤、耐損傷剤およびそれらの混合物から成るクラス
    から選択される成分を含有する、請求項１に記載の熱可
    塑性樹脂容器。
  9. 【請求項９】炭酸飲料用の再使用可能な加圧可能な熱可
    塑性樹脂容器にコーティングする方法であって、該熱可
    塑性樹脂容器は、炭酸飲料により加圧され得るような硬
    い構造を有し、該方法が； ａ）紫外線吸収剤を含有し、有機ポリイソシアネートお
    よびポリマー性ポリオールから誘導されたポリウレタン
    を該熱可塑性樹脂容器の外表面にコーティングするこ
    と、 ｂ）該熱可塑性樹脂容器の表面上のポリウレタンを硬化
    させて、0.2〜1.5ミルのフィルム厚を有する硬化ポリウ
    レタン層を形成すること から成る方法。
  10. 【請求項１０】前記熱可塑性樹脂が、飽和ポリエステル
    である、請求項９に記載の方法。
  11. 【請求項１１】前記飽和ポリエステルが、ポリエチレン
    テレフタレートである、請求項10に記載の方法。
  12. 【請求項１２】前記加圧可能な容器が、炭酸飲料用の詰
    替え用ボルトである、請求項９に記載の方法。
  13. 【請求項１３】前記ポリウレタンが、スプレー被覆され
    る、請求項９に記載の方法。
  14. 【請求項１４】前記ポリウレタンが、有機ポリイソシア
    ネート、ポリマー性ポリオールおよびウレタン形成用触
    媒から誘導される、請求項９に記載の方法。
  15. 【請求項１５】前記ポリマー性ポリオールが、ポリエス
    テルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボ
    ネートポリオール、アクリル系ポリオールおよびそれら
    の混合物から成るクラスから選択され、前記ポリウレタ
    ン層が、前記容器の外表面上で熱により硬化される、請
    求項９または14に記載の方法。
  16. 【請求項１６】前記ポリイソシアネートが、脂肪族ポリ
    イソシアネートである、請求項９に記載の方法。
  17. 【請求項１７】前記ポリウレタンが、酸化防止剤、スリ
    ップ剤、耐損傷剤およびそれらの混合物から成るクラス
    から選択される成分を含有する、請求項９に記載の方
    法。
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