JP2001131471A

JP2001131471A - 表面コート液およびその製造方法

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Publication number: JP2001131471A
Application number: JP31217499A
Authority: JP
Inventors: Minoru Suzuki; 稔鈴木; Hironori Nagano; 博紀長野
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1999-11-02
Filing date: 1999-11-02
Publication date: 2001-05-15
Anticipated expiration: 2019-11-02
Also published as: JP3909178B2

Abstract

(57)【要約】【課題】塗付性が良好で、熱水で容易に除去すること
ができ、安全性および安定性の高い表面コート液および
その製法を提供する。【解決手段】ナフタレンジカルボン酸単位およびテレ
フタル酸単位から選択される少なくとも１種の単位を全
ジカルボン酸成分あたり９２．９９〜６０モル％、イソ
フタル酸単位を全ジカルボン酸成分あたり０．０１〜２
０モル％ならびにスルホン酸金属塩基を有するイソフタ
ル酸単位を全ジカルボン酸成分あたり７〜２０モル％の
ジカルボン酸成分とし、エチレングリコ−ル単位を全ジ
オール成分あたり６５〜９５モル％およびジエチレング
リコ−ル単位を全ジオール成分あたり５〜３５モル％の
ジオール成分としてなるポリエステル（Ａ）１〜４０重
量％と、界面活性剤（Ｂ）０．１〜１０重量％とを含有
する表面コート液。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は表面コート液に関す
る。更に詳しくは、ポリエステル製中空成形体の被覆
（コート）に用いられ、熱水による除去が可能でありな
がら、常温の水にほとんど溶解しない被覆を形成する表
面コート液に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリエチレンナフタレンジカルボキシレ
ート（以下、ＰＥＮと略称することがある）系中空成形
体は、ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと略
称することがある）系中空成形体に比べて優れた特性を
持ち、回収して再利用可能な中空成形体として期待され
ている。再利用には、中空成形体の洗浄が必要であり、
通常は、５０〜１００℃の水酸化ナトリウム水溶液（１
〜６％）を用いて洗浄を行う。ところが、使用後に回収
したＰＥＮ系中空成形体にアルカリ洗浄を施すと中空成
形体の透明性が低下する。そして、透明性の低下の程度
は、回収再利用というリサイクルの回数が多いほど顕著
になる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、単にＰＥＮ系
中空成形体の表面を被覆しただけでは、耐水性はあるも
のの、再利用するときの被覆層の除去が困難であり、例
えば、熱水で洗浄しても除去できない。また、被覆層を
設けることなく、中空成形体の素材に紫外線吸収性化合
物を配合すると、ブリードアウトにより内容物を汚染す
る問題が懸念される。さらに、ＰＥＮ系中空成形体は表
面硬度が高いために表面に傷が付きやすく、回収再利用
のためには、表面の傷の発生を抑制することが必要であ
る。本発明は、ポリエステルへの塗付性が良好であり、
熱水により容易に除去することができながら、常温の水
にほとんど溶解せず安全性の高い被覆をポリエステル製
中空成形体の表面に形成することができる、安定性の高
い表面コート液を提供することを課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、ナフタレンジ
カルボン酸単位およびテレフタル酸単位から選択される
少なくとも１種の単位を全ジカルボン酸成分あたり９
２．９９〜６０モル％、イソフタル酸単位を全ジカルボ
ン酸成分あたり０．０１〜２０モル％ならびにスルホン
酸金属塩基を有するイソフタル酸単位を全ジカルボン酸
成分あたり７〜２０モル％のジカルボン酸成分とし、エ
チレングリコ−ル単位を全ジオール成分あたり６５〜９
５モル％およびジエチレングリコ−ル単位を全ジオール
成分あたり５〜３５モル％のジオール成分としてなるポ
リエステル（Ａ）１〜４０重量％と、界面活性剤（Ｂ）
０．１〜１０重量％とを含有する表面コート液である。
以下、本発明について詳細に説明する。

【０００５】［ポリエステル（Ａ）］表面コート液のポ
リエステル（Ａ）は、ナフタレンジカルボン酸単位およ
びテレフタル酸単位から選択される少なくとも１種の単
位を全ジカルボン酸成分あたり９２．９９〜６０モル
％、イソフタル酸単位を全ジカルボン酸成分あたり０．
０１〜２０モル％ならびにスルホン酸金属塩基を有する
イソフタル酸単位を全ジカルボン酸成分あたり７〜２０
モル％のジカルボン酸成分とし、エチレングリコ−ル単
位を全ジオール成分あたり６５〜９５モル％およびジエ
チレングリコ−ル単位を全ジオール成分あたり５〜３５
モル％のジオール成分としてなるポリエステルである。

【０００６】ナフタレンジカルボン酸単位としては、
２，６−ナフタレンジカルボン酸および２，７−ナフタ
レンジカルボン酸が例示され、就中、２，６−ナフタレ
ンジカルボン酸が好ましい。

【０００７】ナフタレンジカルボン酸単位およびテレフ
タル酸単位は、エステル誘導体に由来してもよい。エス
テル誘導体として、メチルエステル、エチルエステル、
プロピルエステル、ブチルエステルが例示され、就中、
メチルエステルが好ましい。

【０００８】ナフタレンジカルボン酸単位およびテレフ
タル酸単位から選択される少なくとも１種の単位は、全
ジカルボン酸成分あたり６０〜９２．９９モル％であ
る。６０モル％未満であるとポリエステルの耐水性が低
下し、９２．９９モル％を超えると熱水可溶性が低下す
る。さらに熱水可溶性の観点から、ナフタレンジカルボ
ン酸単位は、全ジカルボン酸成分の５０モル％以下であ
ることが好ましい。

【０００９】ナフタレンジカルボン酸単位は、特に良好
な熱水可溶性を得るためには、全ジカルボン酸成分あた
り、好ましくは０〜５０モル％、さらに好ましくは０〜
３０モル％、特に好ましくは０〜１０モル％である。

【００１０】イソフタル酸単位としては、イソフタル酸
およびその誘導体としてのメチル、エチル、プロピル、
ブチル等のエステルが例示される。

【００１１】イソフタル酸単位は、全ジカルボン酸成分
あたり、０．０１〜２０モル％、好ましくは０．０１〜
１５モル％、特に好ましくは５〜１０モル％である。
０．０１モル％未満であるとポリエステルの結晶性が高
すぎる。２０モル％を超えると重合反応性の低下及び結
晶性の低下が大きくなる。

【００１２】スルホン酸金属塩基を有するイソフタル酸
単位としては、５−リチウムスルホイソフタル酸、５−
ナトリウムスルホイソフタル酸、５−カリウムスルホイ
ソフタル酸が例示され、就中、５−ナトリウムスルホイ
ソフタル酸が好ましい。

【００１３】これらは誘導体に由来してもよい。誘導体
としては、例えばエステルであり、メチルエステル、エ
チルエステル、プロピルエステル、ブチルエステルが例
示され、就中、メチルエステルが好ましい。

【００１４】スルホン酸金属塩基を有するイソフタル酸
単位は、全ジカルボン酸成分あたり、７〜２０モル％、
好ましくは８〜１５モル％、特に好ましくは９〜１３モ
ル％である。７モル％未満であると熱水可溶性が不十分
であり、２０モル％を越えると重合時の反応性が悪く、
さらに溶融粘度が高くなりすぎ生産性が悪化する。

【００１５】エチレングリコール単位は、全ジオール成
分あたり６５〜９５モル％である。

【００１６】ジエチレングリコール単位は、全ジオール
成分あたり５〜３５モル％、好ましくは１０〜３５モル
％、特に好ましくは１０〜２５モル％である。５モル％
未満であると熱水溶解性が低下し、３５モル％を超える
と熱分解による劣化が大きい。

【００１７】ジエチレングリコール単位は、重合時に添
加したジエチレングリコール成分に由来してもよく、重
合反応で生成したものであってもよい。

【００１８】表面コート液のポリエステル（Ａ）は、そ
の固有粘度が、好ましくは０．２〜０．５、更に好まし
くは０．２５〜０．４５である。固有粘度が０．２未満
であると重合時のチップ化が困難であり、強度も低く好
ましくない。０．５を超えると重合時の生産性が悪く、
熱水溶解性も悪く好ましくない。

【００１９】ポリエステル（Ａ）は、次に例示する方法
で製造することができる。例えば、テレフタル酸または
そのエステル形成性誘導体（好ましくは、ジメチルエス
テル）、イソフタル酸またはそのエステル形成性誘導体
（好ましくは、ジメチルエステル）、スルホン酸金属塩
基を有するイソフタル酸またはそのエステル形成性誘導
体（好ましくは、ジメチルエステル）、２，６−ナフタ
レンジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体（好
ましくは、ジメチルエステル）と、エチレングリコ−ル
（場合により、ジエチレングリコールを添加する）と
を、加熱下にエステル化またはエステル交換反応させ
る。

【００２０】エステル交換反応の場合、触媒として、コ
バルト、マンガン、カルシウム、マグネシウムおよび／
またはチタン化合物を用いるとよい。

【００２１】反応性およびジエチレングリコール含有量
をコントロールするため、アルカリ金属を添加すること
が好ましい。アルカリ金属としては、リチウム、ナトリ
ウム、カリウムが好ましく、なかでもナトリウムが好ま
しい。添加量は、全ジカルボン酸成分に対して、好まし
くは１０〜４００ｍｍｏｌ％、さらに好ましくは１００
〜２５０ｍｍｏｌ％である。

【００２２】引き続き、ゲルマニウム、アンチモンおよ
び／またはチタン触媒とリン化合物との存在下で、加熱
真空下にて重縮合反応を行う。

【００２３】リン化合物としては、正リン酸、次亜リン
酸、亜リン酸等の無機リン酸およびトリメチルホスフェ
−トなどの有機リン酸が好ましく用いられる。

【００２４】次いで所望により、前記ポリマ−をチップ
またはペレット状にするか、ブロック状にして粉砕して
用いる。

【００２５】本発明の表面コート液において、ポリエス
テル（Ａ）は１〜４０重量％が含有される。１重量％未
満であると造膜が困難であり、４０重量％を超えると高
粘度となり取り扱いが困難である。

【００２６】［界面活性剤（Ｂ）］界面活性剤（Ｂ）と
しては、イオン性および非イオン性の界面活性剤を用い
ることができるが、好ましくは、ポリエチレングリコー
ル、ポリオキシエチレンソルビタンアルキレ−トであ
る。これらの界面活性剤を併用することも好ましい。す
なわち、本発明の好ましい態様において、界面活性剤
（Ｂ）はポリエチレングリコールおよびポリオキシエチ
レンソルビタンアルキレートであり、両者の重量比率
は、塗布時の造膜性及び耐水性の観点から、好ましくは
１０：１〜１：５、さらに好ましくは１０：１〜１：２
である。

【００２７】本発明の表面コート液において、界面活性
剤（Ｂ）は、０．１〜１０重量％、好ましく０．１〜５
重量％が含有される。この範囲で界面活性剤を添加する
ことにより、被覆層の形成のためのコート液塗付時のヌ
レ性が良好になり、また、形成されたコート層の熱水に
よる除去またはアルカリ水溶液による除去が容易にな
る。１０重量％を超えると常温の水への溶解性が増加す
る。

【００２８】ポリエチレングリコ−ルとしては、液状低
粘度のものが好ましく、分子量で２００〜１０００のも
のが好ましい。

【００２９】ポリオキシエチレンソルビタンアルキレ−
トとしては、ポリオキシエチレンソルビタンオレエ−
ト、ポリオキシエチレンソルビタンステアレ−ト、ポリ
オキシエチレンソルビタンパルミテ−トが好ましく、就
中、ポリオキシエチレンソルビタンオレエ−トが好まし
い。

【００３０】［表面コート液］表面コート液は、上述の
成分を水に溶解または分散することにより、水溶液また
は水分散体することが好ましい。この溶解または分散化
にあたり、熱水、好ましくは６０〜１００℃の熱水を用
いることが、衛生上および取り扱いの安全性の観点から
で好ましい。

【００３１】水溶液とする場合には、ポリエステル
（Ａ）を熱水、好ましく６０〜１００℃の熱水に、好ま
しくは２０時間以内、さらに好ましくは１０時間以内、
特に好ましくは３時間以内である。これは、加水分解を
抑制する観点からである。この際の濃度は、好ましくは
１〜４０重量％、さらに好ましくは５〜２０重量％であ
る。さらに、コート方法およびコート膜厚により、この
範囲内で濃度を適宜調整する。１重量％未満であるとコ
ート膜厚が薄く、不均一となり好ましくない。４０重量
％を超えると熱水に溶解しない溶解残量が増し、溶液粘
度が増加して塗布性が悪くなり好ましくない。

【００３２】分散化する方法としては、ポリエステル
（Ａ）をエタノ−ル、メタノ−ル、イソプロピルアルコ
−ル、クロロホルム、アセトン、メチルエチルケトン、
酢酸エチルなどの有機溶媒に高濃度で溶解した後、これ
と水を混合することにより、分散化する方法を用いるこ
とができる。

【００３３】なお、水溶液および水分散液のいずれの場
合においても、界面活性剤（Ｂ）は、表面コート液に含
有されていればよく、いかなる段階で添加してもよい。

【００３４】したがって、本発明のよれば、ポリエステ
ル（Ａ）を６０〜１００℃の水に溶解または分散化さ
せ、界面活性剤（Ｂ）を添加する、表面コート液の製造
方法が提供される。

【００３５】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
明する。特性は下記の方法で測定した。（１）溶解性表面コート液の製造において、表面コート液用ポリエス
テルの溶解に要する時間を測定した。（２）塗付性表面コート液をＰＥＮフィルムに塗布して、このときの
ヌレ性を評価した。さらに塗付後自然乾燥することによ
りコート層を形成し、コート層の表面状態を評価した。（３）安定性表面コート液を、エバポレータで乾燥して固形物とし
て、固有粘度を測定し、初期固有粘度とした。次に参考
例１の表面コート液を１００℃で2時間保持し、その
後、エバポレータで乾燥して固形物として、固有粘度を
測定し、終期固有粘度とした。以下の式を用いて、表面
コート液の安定性を算出した。安定性（％）＝１００（％）×（初期固有粘度−終期固
有粘度）／（初期固有粘度）（４）固有粘度試料１８０ｍｇをフェノール：テトラクロロエタン＝
３：２の混合溶媒に溶解し、ウベローデ型粘度管で２５
℃で測定した。ハギンス定数には、ポリエチレンテレフ
タレートのものを使用した。

【００３６】［実施例１］表面コート液用ポリエステル
および表面コート液の製造ジメチルテレフタレート１００重量部（以下、DMTと略
記）、５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチル１９
重量部（以下、K2と略記）、ジメチルイソフタレート１
２．５重量部（以下、DMIと略記）とエチレングリコー
ル７２重量部（以下、EGと略記）とを、酢酸マンガン及
び酢酸ナトリウムとを用い、副生するメタノールを系外
に留去させかつ２５０℃まで加熱昇温しながらエステル
交換反応させ、メタノールの留去がほぼ終了した段階で
重合触媒として三酸化アンチモンを添加し、引いて安定
剤としてトリメチルフォスフェートを添加して、エステ
ル交換反応を終了せしめた。次いで、この反応生成物を
高温高真空下で重縮合反応させて固有粘度（テトラクロ
ロエタン２重量部とフェノール３重量部の混合溶媒、２
５℃）０．４０のポリマーを得た。このポリマーをスト
ランド型のチップとして、表面コート液用ポリエステル
を得た。

【００３７】この表面コート液用ポリエステルを、表面
コート液として１０重量％の濃度となるように、９５℃
の熱水に溶解し、さらに、表面コート液として２重量％
の分子量２００のポリエチレングリコールおよび０．５
重量％のポリオキシエチレンソルビタンオレエ−トを添
加して、表１記載の条件で表面コート液とした。表面コ
ート液を評価した。結果を表１および表２に示す。表面
コート液を用いて形成したコート層は、３５℃の温水中
溶解せず、ハクリしなかった。

【００３８】

【表１】

【００３９】［実施例２〜１２］実施例１と同様に、表
１の組成で表面コート液用ポリエステルを得て、表１お
よび表２記載の条件で表面コート液とした。表面コート
液を評価した。結果を表１および表２に示す。いずれの
例でも、表面コート液を用いて形成したコート層は、３
５℃の温水中溶解せず、ハクリしなかった。

【００４０】

【表２】

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、ポリエステルへの塗付
性が良好であり、熱水により容易に除去することができ
ながら、常温の水にほとんど溶解せず安全性の高い被覆
をポリエステル製中空成形体の表面に形成することがで
きる、安定性の高い表面コート液を提供することができ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4J029 AA03 AB07 AC02 AD01 AE11 BA03 BF09 CB06A CC06A CH02 CH07 DB02 KB02 4J038 DD071 DF022 KA09 MA08 MA09 PB08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ナフタレンジカルボン酸単位およびテレ
フタル酸単位から選択される少なくとも１種の単位を全
ジカルボン酸成分あたり９２．９９〜６０モル％、イソ
フタル酸単位を全ジカルボン酸成分あたり０．０１〜２
０モル％ならびにスルホン酸金属塩基を有するイソフタ
ル酸単位を全ジカルボン酸成分あたり７〜２０モル％の
ジカルボン酸成分とし、エチレングリコ−ル単位を全ジ
オール成分あたり６５〜９５モル％およびジエチレング
リコ−ル単位を全ジオール成分あたり５〜３５モル％の
ジオール成分としてなるポリエステル（Ａ）１〜４０重
量％と、界面活性剤（Ｂ）０．１〜１０重量％とを含有
する表面コート液。
【請求項２】表面コート液が水溶液である請求項１記
載の表面コート液。
【請求項３】表面コート液が水分散体である請求項１
記載の表面コート液。
【請求項４】界面活性剤（Ｂ）がポリエチレングリコ
ールである請求項１記載の表面コート液。
【請求項５】界面活性剤（Ｂ）がポリオキシエチレン
ソルビタンアルキレートである請求項１記載の表面コー
ト液。
【請求項６】界面活性剤（Ｂ）がポリエチレングリコ
ールおよびポリオキシエチレンソルビタンアルキレート
である請求項１記載の表面コート液。
【請求項７】ポリエステル（Ａ）を６０〜１００℃の
水に溶解または分散化させ、界面活性剤（Ｂ）を添加す
る、請求項１記載の表面コート液の製造方法。