JP2642186B2 - ガスバリヤー性に優れたポリエステルからなる容器 - Google Patents

ガスバリヤー性に優れたポリエステルからなる容器

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    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D1/00Containers having bodies formed in one piece, e.g. by casting metallic material, by moulding plastics, by blowing vitreous material, by throwing ceramic material, by moulding pulped fibrous material, by deep-drawing operations performed on sheet material
    • B65D1/02Bottles or similar containers with necks or like restricted apertures, designed for pouring contents
    • B65D1/0207Bottles or similar containers with necks or like restricted apertures, designed for pouring contents characterised by material, e.g. composition, physical features

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ガスバリヤー性に優れたポリエステルから
なる容器に関するものである。
〔従来の技術〕
ポリエチレンテレフタレート(以下PETと略称する)
は、その素材の優れた力学的性質、化学的性質からフイ
ルム、シートやボトル、カップ、トレイ等の各種の容器
に加工され、包装材料として広く利用されている。
しかしながら、PETは、酢酸や二酸化炭素に対するガ
スバリヤー性に関しては、ポリエチレンやポリプロピレ
ンなどに比較すれば優れているものの、未だ充分ではな
く、数多くの用途においてよりいつそうの性能向上が要
望されている。
例えば、炭酸飲料等のように内部が加圧状態にある容
器では、従来公知の程度のガスバリヤー性能では不十分
であり、容器内の炭酸ガスが徐々に散逸して行くのを防
ぐことは出来ない。また、食品包装においては、内部に
酸素が存在すると保管中に紫外線によつて内容物が酸化
された変質が起こるなどの問題がある。このことはこれ
まで、特に油脂成分を含有する食品の場合極めて重大な
問題となつていたが、最近の自然食品、健康食品の拡大
に伴う「無添加」製品や「低塩分」製品の増加により、
一般食品用包装材においてもガスバリヤー性に対する要
求は一段と強まりつつある。
包装材料としてのPETのガスバリヤー性を改良する方
法としては、PETよりもガスバリヤー性の優れた樹脂、
例えば、ポリ塩化ビニリデン、エチレン−酢酸ビニル共
重合体ケン化物、ポリアミド等をコーテイングあるいは
積層する方法が知られているが、かかる樹脂はいずれも
PETとの接着性が悪く、層間剥離を起こしたり、その結
果容器の透明性が失われるばかりでなく、回収の点から
も不利である。
一方PETに代えて、PETのテレフタル酸成分の一部また
は全部をイソフタル酸で置換した重合体を用いる方法
が、特開昭59−64624号公報、R.R.Lightら、Polym.Engi
n.Sci.,22(14),857(1982)などに提案されている。
しかしながら、ポリエチレンイソフタレートまたはその
共重合体を用いる方法によつても満足なガスバリヤー性
は達成できず、また、該重合体製造時には多量の環状二
量体を副生し、それが重合体中に高融点の不純物として
含有されるため、成形品に好ましからざる異物として混
入するという欠点も有する。
一方、テレフタル酸および2,2−ビス(p−カルボキ
シメトキシフエニル)プロパンからなるジカルボン酸成
分とエチレングリコールとの縮重合反応により生成する
共重合ポリエステルに関して、特公昭42−17512号公報
に教示されている。しかしながら、かかる公報には該共
重合ポリエステルからなる容器およびその優れた特性、
すなわち優れたガスバリヤー性については何ら記載も示
唆もない。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明者らは、従来のポリエステル容器が達成し得な
い優れたガスバリヤー性を有するポリエステル容器を提
供すべく鋭意検討した結果、本発明に到達した。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、本質的に下記一般式〔I〕および〔II〕で
示される繰り返し単位からなり、 (mは2から10までの整数を示す。) 〔I〕が0〜95モル%、〔II〕が5〜100モル%を占
めることを特徴とするポリエステルからなる容器を提供
するものである。
以下本発明を具体的に説明する。
本発明で用いるポリエステルは、ジカルボン酸成分と
してフタル酸またはそのエステル形成性誘導体および2,
2−ビス(カルボキシメトキシフエニル)プロパンまた
はそのエステル形成性誘導体が、グリコール成分として
上記一般式〔I〕および〔II〕におけるmが2〜10の整
数である直鎖状脂肪族グリコールを主要構成成分として
いる。
ジカルボン酸成分のうちフタル酸またはそのエステル
形成性誘導体が0〜95モル%、好ましくは40〜90モル
%、2,2−ビス(カルボキシメトキシフエニル)プロパ
ンまたはそのエステル形成性誘導体が100〜5モル%、
好ましくは60〜10モル%である。2,2−ビス(カルボキ
シメトキシフエニル)プロパンまたはそのエステル形成
性誘導体が5モル%未満では実質的にガスバリヤー性が
改善されない。
上述のフタル酸としては、テレフタル酸、イソフタル
酸またはそれらの混合物が好ましく、ガスバリヤー性、
成形性においてそのうち80モル%以上がテレフタル酸ま
たはイソフタル酸であることが特に好ましい。また、2,
2−ビス(カルボキシメトキシフエニル)プロパンとし
ては、2,2−ビス(p−カルボキシメトキシフエニル)
プロパン、2,2−(m−カルボキシメトキシフエニル)
プロパン、2−(m−カルボキシメトキシフエニル)−
2−(p−カルボキシメトキシフエニル)プロパンまた
はそれらの混合物が好ましく、80モル%以上、好ましく
は90モル%以上が2,2−ビス(p−カルボキシメトキシ
フエニル)プロパンであることが特に好ましい。
本発明に用いられるポリエステルとしては、フタル
酸、2,2−ビス(カルボキシメトキシフエニル)プロパ
ンまたはそれらのエステル形成性誘導体以外のジカルボ
ン酸成分として10モル%以下の割合で、例えば、コハク
酸、アジピン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸ま
たはエステル形成性誘導体、フタル酸、2,6−ナフタリ
ンジカルボン酸、2,7−ナフタリンジカルボン酸、1,4−
ナフタリンジカルボン酸、4,4′−ジフエニルジカルボ
ン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、1,2−ビスフエノキ
シエタン−4,4′−ジカルボン酸、1,2−ビス(2−クロ
ロフエノキシ)エタン−4,4′−ジカルボン酸、1,2−ビ
ス(2−ブロモフエノキシ)エタン−4,4′−ジカルボ
ン酸、1,2−、1,3−、1,4−フエニレンジオキシジ酢
酸、ビス(4−カルボキシメトキシフエニル)スルホン
等の芳香族ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導
体、シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン
酸またはそのエステル形成性誘導体、ヒドロキシ安息香
酸、β−ヒドロキシエトキシ安息香酸、ヒドロキシ酢
酸、3−ヒドロキシプロピオン酸、4−ヒドロキシ酪
酸、5−ヒドロキシ吉草酸、6−ヒドロキシカプロン
酸、7−ヒドロキシエナンチン酸、8−ヒドロキシカプ
リル酸等のオキシカルボン酸またはそのエステル形成性
誘導体などを共重合成分として使用することができる。
以上のジカルボン酸またはオキシカルボン酸のエステ
ル形成性誘導体としてはメタノールやエタノールの如き
低級アルコールとのエステルが一般的に使用されるが、
エチレングリコールのようなグリコールとのエステルも
使用してもよい。
本発明のポリエステルにおいて、グリコール成分とし
ては一般式〔I〕および〔II〕においてmが2〜10の整
数である直鎖状脂肪族グリコール、例えばエチレングリ
コール、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレング
リコール、オクタメチレングリコール等が挙げられる
が、好ましくはmが2〜4の整数であるグリコール、特
にmが2であるエチレングリコールが好ましい。それ以
外のグリコール成分として、10モル%以下の割合で、例
えばネオペンチルグリコール等の脂肪族グリコール、1,
4−シクロヘキサンジメタノール等の脂環族グリコー
ル、1,3−ビス(β−ヒドロキシエトキシ)ペンゼン、
ビス(β−ヒドロキシエトキシ)ビスフエノールS等の
芳香族グリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロ
ピレングリコール等の高分子グリコールなどを共重合成
分として使用することができる。
また、本発明に用いられるポリエステルには、例えば
グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリ
トール、トリメリツト酸、トリメシン酸、ピロメリツト
酸等の3価以上の多官能化合物が、溶融成形が可能な範
囲で共重合されてもよい。
本発明に用いられるポリエステルは、従来のポリエチ
レンテレフタレートの製造に際して確立された方法で製
造することができる。例えばジカルボン酸とグリコール
とをエステル化反応したあと重縮合反応する方法、ジカ
ルボン酸エステルとグリコールとをエステル交換反応し
たあと重縮合する方法等によつて得られる。また、ジカ
ルボン酸成分のうち、ナフタレンジオキシジ酢酸または
そのエステル形成性誘導体をエステル化反応あるいはエ
ステル交換反応後に添加することも可能である。
その際エステル触媒、エステル交換触媒、重縮合触
媒、安定剤等を使用することが好ましいが、これらの触
媒、安定剤等は、ポリエステル、特にポリエチレンテレ
フタレートの触媒、安定剤等として知られているものを
用いることができる。例えば、これらの反応を促進する
触媒としては、ナトリウム、マグネシウム、カルシウ
ム、亜鉛、マンガン、錫、タングステン、ゲルマニウ
ム、チタン、アンチモンなどの金属化合物が、また安定
剤としてはリン酸、リン酸エステル類、亜リン酸、亜リ
ン酸エステル類などのリン化合物を例示することができ
る。さらに必要に応じて多の添加剤(着色剤、紫外線吸
収剤、光安定化剤、帯電防止剤、難燃剤等)、充填剤
(シラン、ウオラストナイト、タルク、炭酸カルシウ
ム、マイカ等)、強化剤(ガラス繊維等)を添加するこ
ともできる。
以上の方法によつて得られる本発明に用いられるポリ
エステルは、極限粘度が0.3〜1.5、好ましくは0.4〜1.2
の範囲である。
本発明における容器とは、食品、飲料の包装用に用い
られるボルト、カツプ等を意味する。
該容器は、射出成形、ブロー成形、二軸延伸ブロー成
形、真空成形、圧縮成形等、通常の成形方法により成形
できる。具体的にはシートを真空又は圧空成形したトレ
イ状のもの、未延伸のシートを深絞りして成形して得ら
れるもの、予備成形体(パリソン)、パイプを有底化し
たパリソンおよびこれらのパリソンをダイレクトブロ
ー、又は二軸延伸ブローしたものなどを含む。
また、本発明の容器には本発明に用いられるポリエス
テルを単独で成形したものだけでなく、他の樹脂とのブ
レンド、他の樹脂よりなる層との多層構造体およびコー
テイング体よりなる容器も含まれる。他の樹脂として、
例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフイ
ン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレン
テレフタレート等のポリエステル系樹脂、ナイロン等の
ポリアミド系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリスチレ
ン系樹脂、ポリウレタン系樹脂などが挙げられる。
本発明のポリエステル容器は、例えば酸素透過係数が
ポリエチレンテレフタレートから得られる容器の約15〜
85%と小さく、ポリエチレンテレフタレートから得られ
る容器に較べ優れたガスバリヤー性を有し、また酸素バ
リヤー性の湿度依存性が極めて小さいため、改善された
気体遮断性を必要とする場合の容器として有用である。
〔実施例〕
以下実施例により本発明を具体的に説明する。尚、実
施例中の部は重量部を意味する。
本実施例の物性値の測定は次の方法にしたがつた。
1) 極限粘度〔η〕 フエノール/テトラクロロエタン等重量混合溶媒を用
い、10g/の濃度で、30℃で測定した。
2) 酸素透過量Po2 ポリマーを約50℃で減圧下、少なくとも20時間以上乾
燥した後、押出機(東洋精機製作所製ラボプラストミ
ル)を使用し、温度280℃で押出し、直ちにチルロール
(ロール表面温度30℃)を用いて急冷し、厚さ約75μm
の無配向フイルムを得た。該フイルムをガス透過率測定
装置(柳本製作所製 GTR10型およびモダン・コントロ
ー社製 OX−TRAN 100型)を使用し、温度35℃、相対
湿度0%、65%、85%、および100%で測定した。
単位は、cc・20μm/m2・day・atmである。
実施例1 ジメチルテレフタレート1000部、2,2−ビス(p−カ
ルボキシメトキシフエニル)プロパン107部、エチレン
グリコール800部(エチレングリコール対ジカルボン酸
のモル比は、2.25対1)および酢酸マンガン四水和物0.
3部を反応器に仕込み、撹拌下、140℃〜240℃まで約3
時間かけて徐々に昇温し、理論量の99%以上のメタノー
ルを留去したのち、亜リン酸0.1部および二酸化ゲルマ
ニウム0.5部を添加し、280℃で、0.5mmHg以下の高真空
下で約2時間重縮合せしめた。得られたポリマーの極限
粘度〔η〕および酸素透過量Po2の値を表1に示す。
実施例2 実施例1において、2,2−ビス(p−カルボキシメト
キシフエニル)プロパンによる変性量を5モル%から10
モル%に変更した以外は実施例1と同様にして共重合ポ
リエステルを得た。測定物性値を表1に示す。
実施例3 実施例1において、2,2−ビス(p−カルボキシメト
キシフエニル)プロパンによる変性量を5モル%から20
モル%に変更した以外は実施例1と同様にして共重合ポ
リエステルを得た。測定物性値を表1に示す。
実施例4 実施例1において、2,2−ビス(p−カルボキシメト
キシフエニル)プロパンによる変性量を5モル%から30
モル%に変更した以外は実施例1と同様にして共重合ポ
リエステルを得た。測定物性値を表1に示す。
実施例5 実施例1において、2,2−ビス(p−カルボキシメト
キシフエニル)プロパンによる変性量を5モル%から40
モル%に変更した以外は実施例1と同様にして共重合ポ
リエステルを得た。測定物性値を表1に示す。
実施例6 実施例1において、2,2−ビス(p−カルボキシメト
キシフエニル)プロパンによる変性量を5モル%から50
モル%に変更した以外は実施例1と同様にして共重合ポ
リエステルを得た。測定物性値を表1に示す。
実施例7 実施例1において、ジカルボン酸成分をすべて2,2−
ビス(p−カルボキシメトキシフエニル)プロパンで置
換した以外は、実施例1と同様にしてポリエステルを得
た。測定物性値を表1に示す。
実施例8 実施例3において、テレフタル酸の代わりにテレフタ
ル酸およびイソフタル酸の等重量混合物を用いた以外は
実施例3と同様にして共重合ポリエステルを得た。測定
物性値を表1に示す。
実施例9 実施例6において、テレフタル酸の代わりにテレフタ
ル酸およびイソフタル酸の等重量混合物を用いた以外は
実施例6と同様にして共重合ポリエステルを得た。測定
物性値を表1に示す。
比較例1 実施例1において、2,2−ビス(p−カルボキシメト
キシフエニル)プロパンによる変性量を5モル%から0
モル%、すなわちジカルボン酸成分をすべてテレフタル
酸にした以外は実施例1と同様にしてポリエチレンテレ
フタレートを得た。測定物性値を表1に示す。
比較例2 実施例3において、2,2−ビス(p−カルボキシメト
キシフエニル)プロパンの代わりにイソフタル酸を用い
た以外は実施例3と同様にして共重合ポリエステルを得
た。測定物性値を表1に示す。
比較例3 実施例6において、2,2−ビス(p−カルボキシメト
キシフエニル)プロパンの代わりにイソフタル酸を用い
た以外は実施例6と同様にして共重合ポリエステルを得
た。測定物性値を表1に示す。
これらの結果から、本発明で特定化されたポリエステ
ルからなる容器が優れたガスバリヤー性を有しているこ
とがわかる。すなわち、実施例に記載のポリエステルか
らなる容器は、例外なしに比較例1によつて示されるポ
リエチレンテレフタレートからなる容器よりも優れたガ
スバリヤー性を有しており、さらには、2,2−ビス(p
−カルボキシメトキシフエニル)プロパンを用いること
の優位性は、比較例2および比較例3に示したイソフタ
ル酸を用いた場合との比較によつて示される。
〔発明の効果〕
本発明のポリエステル容器は、ガスバリヤー性に優
れ、気体遮断性を必要とする場合の容器として有用であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青山 明正 岡山県倉敷市酒津1621番地 株式会社ク ラレ内 審査官 佐藤 健史 (56)参考文献 特開 昭49−89792(JP,A) 特公 昭42−17512 (JP,B1)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】本質的に下記一般式〔I〕および〔II〕で
    示される繰り返し単位からなり、 (mは2から10までの整数を示す。) 〔I〕が0〜95モル%、〔II〕が5〜100モル%を占め
    ることを特徴とするポリエステルからなる容器。
  2. 【請求項2】一般式〔II〕が、 (mは2から10までの整数を示す。) である請求項1記載のポリエステルからなる容器。
  3. 【請求項3】一般式〔I〕が、 (mは2から10までの整数を示す。) である請求項1記載のポリエステルからなる容器。
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