(57)【要約】【課題】ポリエステル容器の内容物充填後に行う加温、冷却又は洗浄に用いられる水の付着によるポリエステル容器の環境応力亀裂の発生を有効に防止し得る水への調整方法及び調整水を提供することである。【解決手段】内容物充填後のポリエステル容器の加温、冷却又は洗浄に用いられる水の水質調整方法であって、調整前の水が乾燥固化する直前のｐＨが９以上であり、該水に強酸を添加することを特徴とする水質調整方法。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内容物充填後のポリエステル容器の加温、冷却又は洗浄に用いられる水の水質調整方法であって、調整前の水が乾燥固化する直前のｐＨが９以上であり、該水に強酸を添加することを特徴とする水質調整方法。
【請求項２】
前記強酸添加後の水が乾燥固化する直前のｐＨが９より小さい請求項１記載の水質調整方法。
【請求項３】
ポリエステル容器の内容物充填後の加温、冷却又は洗浄に用いられる水であって、水中の弱酸と強酸の等量の差（弱酸のミリ等量−強酸のミリ等量）が１ミリ等量以下であり、乾燥固化する直前のｐＨが９より小さいことを特徴とする水。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリエステル容器の内容物充填後に行う加温、冷却又は洗浄に用いられる水の水質調整方法であって、洗浄水等の付着によるポリエステル容器の環境応力亀裂の発生を有効に防止し得る水への調整方法及び調整水に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＥＴボトルに代表されるようなポリエステル容器は、内容物を充填しキャッピングされた後、以下の目的のために容器全体に水がかけられている。
すなわち、容器外部に付着した内容物等を洗浄するためや、また殺菌乃至滅菌を行うために３０〜９０℃程度の温水が使用されている。更に、内容物を熱間充填した場合には、これを室温程度まで冷却する必要があり、また５℃付近で内容物を充填した場合には、そのままでは容器外部に結露が生じてしまうために、温水を利用して３０℃付近まで加温する必要がある。
このような水がかけられたポリエステル容器は、その後容器に付着した水分を払拭することなく箱詰めされた後出荷され、水分の除去は自然乾燥に任されている。
【０００３】
ポリエステル容器の内容物充填後の洗浄、加温又は冷却などに用いられる水は、地域によってその水質が異なり、使用する水質に応じた問題を有している。一般に水質調整の方法として、濾過が行われているが（例えば、特許文献１）、大量の水を使用する場合には濾過システムの導入はコストの面で不利である場合が多い。
またポリエステル容器においては、ポリエステル樹脂のエステル結合がアルカリ環境下で破断されやすいため、使用する洗浄水等の水質によってはポリエステル樹脂が劣化し、環境応力亀裂が生じると考えられている。このためポリエステル容器においては、使用する原水についてｐＨの調整を行っている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−２８５４７９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、原水のｐＨ調整を行った場合にも、ポリエステル容器の環境応力亀裂が発生していることが確認された。
このような亀裂は、ポリエステル容器に残った洗浄水等の水滴が自然乾燥された部位に生じており、また特に内容物が自生圧力を有するものである場合に顕著であった。
【０００６】
従って本発明の目的は、ポリエステル容器の内容物充填後に行う加温、冷却又は洗浄に用いられる水の付着によるポリエステル容器の環境応力亀裂の発生を有効に防止し得る水への調整方法及び調整水を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、内容物充填後のポリエステル容器の加温、冷却又は洗浄に用いられる水の水質調整方法であって、調整前の水が乾燥固化する直前のｐＨが９以上であり、該水に強酸を添加することを特徴とする水質調整方法が提供される。
本発明の水質調整方法によれば、強酸添加後の水が乾燥固化する直前のｐＨが９より小さいことが好ましい。
本発明によればまた、ポリエステル容器の内容物充填後の加温、冷却又は洗浄に用いられる水であって、水中の弱酸と強酸の等量の差（弱酸のミリ等量−強酸のミリ等量）が１ミリ等量以下であリ、乾燥固化する直前のｐＨが９より小さいことを特徴とする水が提供される。
【０００８】
【発明の実施形態】
本発明の水質調整方法においては、内容物充填後のポリエステル容器の加温、冷却又は洗浄に用いられ、乾燥固化する直前のｐＨが９以上となる水が水質調整の対象となる水であり、かかる水に強酸を添加することが重要な特徴である。
【０００９】
前述したように、ポリエステル容器に環境応力亀裂が発生することにつき、本発明者等が鋭意研究を行った結果、このような亀裂が生じた部位は、付着した洗浄水等が乾燥固化した部位であり、しかも使用した水はポリエステル容器上で自然乾燥する際、固化する直前にｐＨが上昇してｐＨ９以上に達するものであることがわかった。
すなわち、このような水は、ポリエステル樹脂上で濃縮されて乾燥固化する直前ではアルカリ性を呈するものであり、一方ポリエステルのエステル結合はアルカリ環境下では破断されやすいことから、付着した洗浄水等の影響によりポリエステル樹脂が劣化する。このようなポリエステルが劣化した状態で、自生圧力を有する内容物によって容器に内圧が作用したり、或いは容器の歪による残留応力が作用することにより、環境応力亀裂が生じているものと考えられる。
【００１０】
尚、本発明において乾燥固化する直前とは、水滴中の水分が可及的に少なくなった状態であり、後述する濃縮倍率に対するｐＨの変化を示す図１乃至３において、乾燥固化の時点である曲線の終点（右端）に近似できる。
【００１１】
図１は、同一のポリエステルボトルの洗浄等に用い、ポリエステルボトルに前述した環境応力亀裂が生じた水と生じなかった水のそれぞれについて、濃縮倍率に対するｐＨの変化を示す図である。
図１から明らかなように、これらの水を濃縮させていくと、亀裂が生じなかった水は、濃縮させてもｐＨの上昇は見られず、乾燥固化直前においてｐＨは下降していることが理解される。これに対して、ポリエステルボトルに亀裂を生じさせた水は、乾燥固化する直前において、急激にｐＨが上昇して９以上のｐＨを示すものであることが理解される。
【００１２】
このような亀裂を生じさせる乾燥固化直前のｐＨが９以上の水について分析すると、かかる水は、亀裂を生じさせない水に比して炭酸ナトリウムが多いことがわかった。炭酸ナトリウムは、水に対する溶解度が１８．１（ｇ／１００ｇ）と同じアルカリ性を示す炭酸カルシウムの２００００倍もの溶解性を有していることから水滴は濃縮されやすく、しかもナトリウムは潮解性を有していることから乾燥固化しづらいので、ポリエステル表面のＰＨが上昇し、このためポリエステルのエステル結合の破断が生じるものと考えられる。
【００１３】
このことは、炭酸ナトリウム水溶液と炭酸カルシウム水溶液について、濃縮時のｐＨの推移を示す図２からも明らかである。
すなわち、炭酸カルシウム水溶液（０．２ｍｍｏｌ／Ｌ）は、濃縮前は炭酸ナトリウム水溶液（０．２ｍｍｏｌ／Ｌ）とほぼ同様のｐＨを示しているが、濃縮するに従って、ガスの抜けによると考えられる一時的な上昇はあるものの、そのｐＨは下がっている。これに対して炭酸ナトリウム水溶液は、乾燥固化する直前に急激にｐＨが上昇し、１００００倍濃縮時で炭酸カルシウム水溶液とのｐＨの差は３以上にも達するのである。
【００１４】
従って本発明においては、このような乾燥固化直前のｐＨの上昇を強塩酸を加えて中和することにより、ｐＨを９以下、特に６乃至９の範囲に調整し、ポリエステル樹脂の劣化を防止して、環境応力亀裂及びこの亀裂に伴う内容物の漏洩を有効に防止することが可能になるのである。
【００１５】
本発明の作用効果は後述する実施例の結果からも明らかである。すなわち、強酸を添加する前後の水の濃縮倍率に対するｐＨの変化を示す図３から明らかなように、乾燥固化直前のｐＨが９以上に上昇する水（比較例）に、強酸として１２Ｎ塩酸を０．０２３％添加した水（実施例）では、乾燥固化直前でもｐＨは８以下の中性を保っている。
また、かかる調整前の水（比較例）と調整後の水（実施例）を、内容物として炭酸飲料を充填したポリエステルボトルに塗布し、これを室温で保管し、経時における亀裂及び亀裂に伴う内容物の漏洩の有無について試験を行った結果、表１からも明らかなように、調整前の水では、５日経過後から亀裂漏れの生じたボトルがあるのに対して、１１日目に内容物の漏洩が生じたボトルがあり、２３日経過後ではすべてのボトルに亀裂及び内容物の漏洩が生じている。
本発明方法により調整した水では７日経過後でも、亀裂及び内容物の漏洩は全く生じていないのである。
【００１６】
本発明において、水質調整のために使用される強酸としては、これに限定されないが、塩酸、硫酸、硝酸、過酸化水素等を挙げることができる。強酸の添加量は、調整後の水が、水中の弱酸と強酸の等量の差（弱酸のミリ等量−強酸のミリ等量）が１ミリ等量以下、特に０乃至１ミリ等量の範囲となるように添加することが好ましい。弱酸と強酸の等量の差が１ミリ等量以下に調整されていることにより、調整後の水を中性に保つことができ、内容物充填後の加温、冷却又は洗浄等製造工程の最終段階に用いる水として適切なものとなる。
【００１７】
本発明の水質調整方法は、ポリエステルから成る容器であれば、ブロー成形によるボトルや、圧縮成形よるカップ、トレイ等、種々の容器の内容物充填後の加温、冷却又は洗浄に好適に用いることができる。
またポリエステルは、従来ポリエステル容器に用いられているすべてに対応可能であり、ホモポリエステル、共重合ポリエステルの他、ブレンド物などにも適用できる。またポリエステル中に各種添加剤が配合されていても勿論よい。
【００１８】
かかるポリエステル容器は、ポリエステル樹脂の単層から成るものでもよいし、洗浄水等の水滴が付着する面がポリエステルである限り多層構造の物でもよく、例えばポリエステル樹脂を内外層とし、中間層としてガスバリヤー性樹脂から成る層を有する容器であっても勿論よい。
本発明の水質調整方法によって調整された水では、炭酸飲料のような自生圧力を有する内容物が充填される場合でも、亀裂及び亀裂に伴う内容物の漏洩が生じないため、耐圧性ポリエステル容器に好適に用いることができ、また温水による加熱殺菌に付される耐熱性ポリエステル容器、或いは耐熱圧性ポリエステル容器などにも好適に用いることができる。
【００１９】
【実施例】
以下、実施例によって本発明を説明する。
環境応力亀裂を発生させる水（比較例）とその水に濃塩酸を添加した水（実施例１〜３）について、各種イオン濃度とボトルへの塗布試験結果を説明する。
比較例の水およびその水に濃塩酸を添加した水を調整し、各種イオン濃度を横河アナリティカルシステムズ株式会社イオンクロマトアナライザＭＯＤＥＬＩＣ７０００で測定した。炭酸イオンについてはダイオネクス製ＤＸ−１００を用いて測定した。イオン濃度測定結果を表１に示す。
底部含水率約０．５％の炭酸飲料用５００ｍｌボトルに炭酸飲料を４．３ＧＶで充填し、上記の水を底部にスプレーし、３０℃８０％の環境下で保管し、亀裂漏れの発生状況を確認した（表２）。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
【表２】
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【００２２】
表１について、比較例の弱酸イオン（炭酸イオン）と強酸イオン（塩化物イオン、硝酸イオン、硫酸イオン）の差は２．８ミリ等量／Ｌであるが、濃塩酸を添加した実施例は塩化物イオンが増加することで弱酸のイオンと強酸のイオンの差が０．５〜１．５ミリ等量に調整されている。これらの水をボトルに塗布し亀裂漏れの発生状況を観察した結果（表２）、比較例の水では１４日区に３本の亀裂漏れが発生したのに対し、実施例１の水では１４日区に１本の亀裂漏れに減少し、実施例２，３の水では１４日区に亀裂漏れの発生は０本となり、本発明が比較例と比べて優れていることが明白である。
【００２３】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、具体的な構成はこれに限定されるものではない。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、乾燥固化する直前のｐＨが９以上である水に強酸を添加することにより、内容物充填後のポリエステル容器の加温、冷却又は洗浄に用いた場合でも、容器の環境応力亀裂の発生及びこの亀裂に伴う内容物の漏洩を有効に防止することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】環境応力亀裂が生じた水と生じなかった水について、濃縮倍率に対するｐＨの変化を示す図である。
【図２】炭酸ナトリウム溶液と炭酸カルシウム溶液について、濃縮倍率に対するｐＨの変化を示す図である。
【図３】本発明の実施例１と比較例１の水について、濃縮倍率に対するｐＨの変化を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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