JPH02286725A - 軽量ポリエステル物品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 現在広範囲の食品用途に高分子物質から作られた食品容
器が用いられている。発泡ポリスチレンがホットドリン
ク用のコツプの製造に広く用いられている。ハンバーガ
ー、その他のタイプのサンドインチ用のパッケージとし
てファーストアート（即席食品）工業で使用される“開
閉かご（ｃｒａｍＢｈｇｌｌＳ　）″の製造にも発泡ポ
リスチレンが用いられている。残念ながら、斯る発泡ポ
リスチレン容器にはある種の欠点がある。例えば、この
種ポリスチレン容器を製造するときに用いられる発泡剤
には現在大気のオゾン層を破壊するという大きな懸念が
ある。また、発泡ポリスチレンの食品容器には残留スチ
レンがマイグレーションする可能性があるために、その
ようなポリスチレン容器の使用安全性についても懸念が
高まってきている。

残留スチレ／の食品へのマイグレーシコンは容器を例え
は電子オーブンで再加熱するときに特に心配が太きい。

家庭用電子オーブンの人気が高まって電子オーブンか熱
対流オーブンに使用可能な食品トレーに関心が集まり始
めた。このような食品トレーは２００℃近（までのオー
ブン温度に耐えることができなければならない。このよ
うな食品トレーは冷凍食品用容器として特に価値が高い
。従って、この種トレーはフリーザー及びオーフンの同
温度において良好な衝撃強度と寸法安定性とを有してい
ることが必要である。斯るトレーはまた約−３０℃のフ
リーザー温度から約１７５℃又は更に高いオーブン温度
までの急速加熱に耐えることができることも勿論重要で
ある。

熱対流オーブン又は電子オーブンのどちらでも加熱する
ことができる容器は時には両オーフン使用可能性（ｄｕ
ａｌ−ｏｖｅｎａｂｌｇ　）であると称される０このよ
うな両オーブン使用可能容器を製造する際の使用にはポ
リエステルが極めて適している。しかし、ポリエステル
は、十分に高い温度安定性を達成するには、非晶質状態
ではなく結晶性状態にあることが重要である。通常、ポ
リエステルは昇温下での熱処理で結晶化し、生成結晶は
ポリエステルの融点近くまで実質的に安定なままである
。

一般に、ポリエステルより成る両オーフン使用可能容器
は約２５％以上の結晶化度を達成するように熱処理され
る。

熱可塑性ポリエステル物品の形成法とじて射出成形法及
び熱形成法が広く知られている。射出成形では、ポリエ
ステルは融点より高い温度に加熱され、溶融ポリエステ
ルをモールドのキャビティーに充填させるべく十分な圧
力下で射出される。

溶融ポリエステルはそれが十分に硬くなって取り出せる
ようになるまでモールド内で冷却される。

米国特許第３，８３９，４９９号明細書には、アイソタ
クチックポリブテン−１を０．５〜１０重量％含有する
ポリエステル組成物の射出成形が記載されている。しか
し、その射出成形法は薄肉物品、例えば両オーブン使用
可能トレーの製造には一般に満足できるものではない。

ポリエステル組成物をモールドに充填する過程で流れす
しができ、また（′７） 層化が起きて仕上げ物品の性質を不均一となし、その表
面を不規則なものとなし、しから物品にそりを起こすこ
とになるからである。

熱成形がポリエステル物品の製造において商業的に用い
られるもう］つの方法である。この熱成形は両オーフン
使用可能食品トレー等の薄肉物品を商業的規模で製造す
るとき使用するのに特に価値の高い方法である。熱成形
では、前辺って製造したポリエステルのシートをその変
形を可能にするのに十分な温度まで予熱される。シート
を次に真空手段、空気圧手段又はマツチドモールド手段
のような手段でモールドの輪郭に一致させる。製造され
た熱成形物品は通常少なくとも約２５％の結晶化度を達
成するためにモールド中で熱処理される。

結晶化速度はポリエステル組成物に少量の核剤を含める
ことによって一般に改良することができる。例えば、米
国特許第３，９６０，８０７号明細書には、（１）結晶
性ポリエステル、（２）亀裂防止剤、好ましくはポリオ
レフィン及び（３）核剤より成るポリエステル組成物か
ら物品を熱成形する方法が開示される。このような組成
物を用いて製造されるポリエステル物品は一般に改良さ
れた離型％性と改良された衝撃強度を有する。更に、こ
のような変性ポリエステル組成物を用いると、より速い
結晶化速度が達成されるために熱成形のサイクル時間が
一層短かくなる。

米国特許第４，５７２，８５２号明細書には、（１）ポ
リエチレンテレフタレート、（２）２〜６個の炭素原子
を含むポリオレフィン及び（３）有効量の熱安定剤より
成るポリエステル成形組成物が開示される。このような
組成物を用いて製造される薄肉熱成形物品は改良された
衝撃強度と高温安定性を示す。この理由から、ポリエス
テル／ポリオレフィンブレンドより成る両オーブン使用
可能トレーが商業的に広く用いられている。このような
用途において極限粘度が少なくとも約０．６５のポリエ
チレンテレフタレートが広（用いられている。両オーブ
ン使用可能トレーに用いられるポリエチレンテレフタレ
ートは、物品がフリーザで経験するような低温で十分な
衝撃強度を持つためには、少なくとも約０．６５　ｄｌ
／ｙの極限粘度を有することが必要である。

発明の概要 本発明に従って製造される気泡質のポリエステル物品は
発泡ポリスチレンが現在目立って使用されているホット
ドリンク用のコツプ及び開閉かと等の用途に使えること
が判明した。斯る気泡質ポリエステル容器は軽量で、優
れた断熱性を与え、しから環境上又は健康上の懸念に悩
まされることがない。加えて、このような気泡質ポリエ
ステル物品は両オーブン使用可能となるように製造する
ことができる。事実、中実（非発泡）ポリエステルを用
いて製造される両オーブン使用可能トレー以上に改良さ
れた断熱性を示す密度の小さい気泡質の両オーブン使用
可能トレーを作ることができる。このような気泡質の両
オーブン使用可能トレーはまた中実ポリエステルを用い
て得られるものと同じくらい良好な、約２００℃もの高
温まで寸法安定性を維持する。この気泡質の両オーブン
使用可能トレーを製造するのにポリマーの必要量は少な
く、従って軽量であるという利点もある。

本発明は、具体的に述べると、（ａ、）約９４〜約９９
重量−のポリエチレンテレフタレート、（ｂ＋約１〜約
６重量％の少なくとも１種のポリオレフィン及び（ｃ）
　　密度が約０．４〜約１，２５の範囲内にある実質的
に非晶質の気泡質シートを与えるのに十分な量の不活性
ガス気泡より成る実質的に非晶質の気泡質シートを熱成
形することから成る軽量薄肉物品の製造法を開示するも
のである。はとんどの場合、熱成形は加熱されたモール
ドの中で物品に約５％乃至約４５％の範囲内の結晶化度
を達成するのに十分な時間待われる。

本発明はまた、 ［１）（ＣＬ）　　約９４〜約９９重量％のポリエチレ
ンテレフタレート及び（ｂＪ　　約１〜約６重量％の少
なくとも１種のポリオレフィンより成る熱可塑性樹脂組
成物を押出機に供給し； （２）熱可塑樹脂組成物が溶融状態にある間に熱可塑性
樹脂組成物に不活性ガスを混入し；そして（３）不活性
ガスを含有する熱可塑性樹脂組成物をシート形成ダイか
ら押し出して密度が約０．４〜約１２５の範囲内にある
実質的に非晶質の気泡質シートを与えるのに十分な量の
不活性ガス気泡を含有する実質的に非晶質の気泡質シー
トを製造する； ことから成る５軽量薄肉物品に熱成形することが可能な
非晶質の気泡質シートの製造法を開示する。

更に、本発明は、特定的には、 （１）（ｃＬ）約９４〜約９９重量％のポリエチレンテ
レフタレート及び（６）　　約１〜約６重量％の少なく
とも１種のポリオレフィンより成る熱可塑性樹脂組成物
を押出機に供給し； （２）熱可塑樹脂組成物が溶融状態にある間に押出機中
の熱可塑性樹脂組成物に不活性ガスを混入し； （３）不活性ガスを含有する熱可塑性樹脂組成物をシー
ト形成ダイから押し出して密度が約０．４〜約１□２５
の範囲内にある実質的に非晶質の気泡質シートを与える
のに十分な量の不活性ガス気泡を含有する実質的に非晶
質の気泡質シートを製造し；そして （４）気泡質シートを加熱されたモールドの中で熱成形
して軽量物品を製造する； ことから成る軽量物品の製造法に関する。

発明の詳しい記述 本発明の方法で用いられる熱可塑樹脂組成物はポリエチ
レンテレフタレート（ＰＥＴ）と少なくとも１種のポリ
オレフィンとから成る。この組成物は通常９４〜９９重
量％のＰＥＴ及び１〜６重量％のポリオレフィンを含有
する。本発明の熱可塑性樹脂組成物は９６〜９８重量％
のＰＥＴ及び２〜４重量％のポリオレフィンを含有する
のが一般に好ましく、そして最も好ましい組成物は約２
．５〜約３５重量−のポリオレフィン及び約９６，５〜
約９７５重量％のＰＥＴを含有する。

ＰＥＴはテレフタル酸又はそのジエステルとエチレング
リコールに由来する繰返単位より成る。

本発明の熱可塑性樹脂組成物に用いられるＰＥＴは変性
ＰＥＴであることができる。このような変性ＰＥＴはテ
レフタル酸以外の二酸及び／又はエチレングリコールに
加えて他のグリコールから誘導される少量の繰返単位を
含有していることができる。例えば、少量のインフタル
酸又はナフタレンジカルボン酸がＰＥＴを製造する際に
用いられる二酸成分において用いることができる。３〜
８個の炭素原子を含有する少量のジオールで変性された
ＰＥＴも使用可能な変性ＰＥＴの代表例である。例えば
、変性ＰＥＴを製造する際に用いられるグリコール成分
において少量の１，４−ブタンジオールを用いることが
できる。通常は、このような変性ＰＥＴの繰返単位の約
５重量φ以下がテレフタル酸及びエチレングリコール以
外の二酸又はジオールより成る。このようなジカルボン
酸及びジオールのジエステルも使用することができ、こ
の場合も勿論本発明において意図される。はとんどの場
合、斯る変性ＰＥＴは約３％未満のテレフタル酸以外の
二酸、及び３％未満のエチレングリコール以外のジオー
ルを含有する。このような変性ポリエステルはわずか約
１％のテレフタル酸以外のジカルボン酸及び／又は１％
未満のエチレングリコール以外のグリコールしか含有し
ないのが好ましい。いずれにしても、ポリエチレンテレ
フタレートのホモポリマーが本発明の熱可塑性樹脂組成
物における使用の最もよい選択例である。

本発明の熱可塑性樹脂組成物において用いられるＰＥＴ
は通常少なくとも０．７　ｄＵ／ｙの極限粘度（１，Ｖ
、）を有する。はとんどの場合、ＰＥＴは約０．８〜約
１．４　ｄＢ／ｇの範囲内の１．Ｖ、を有する。

ＰＥＴは少なくともｏ、９ｄｌ／ｙの極限粘度を有する
のが一般に好ましく、そして少なくとも約０．９５ｄｌ
ｌ／Ｐの極限粘度を有するのが更に好ましい。極限粘度
は分数％Ｉｖ）／Ｃのポリマー溶液の濃度Ｃが０に近ず
くときの極限と定義される。ここで、τは６０／４０の
フェノールとテトラクロロエタンとの混合溶媒中で幾つ
かの異なる濃度において３０℃で測定して求められる相
対粘度である。

熱可塑性樹脂組成物のポリオレフィン成分は２〜約６個
の炭素原子を含有する少なくとも１種のオレフィンより
成る。斯るポリオレフィンはオレフィンモノマーに由来
する繰返単位より成る。これらの繰返単位は炭素−炭素
二重結合を最早含有していないという点でそれら繰返単
位が誘導されるオレフィンモノマーとは異なる。このよ
うなポリオレフィンに低密度ポリエチレン、線状低密度
ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリイソプロピレン、ポリブテン、ポリペンテン及びポ
リメチルペンテンがある。ポリエチレンとポリプロピレ
ンとが熱可塑性樹脂組成物中で用いるためのポリオレフ
ィンとして好ましい。

線状低密度ポリエチレンが特に好ましいポリオレフィン
である。本発明の実施に際して使用するのに適した線状
低密度ポリエチレンはダウ・ケミカル社（Ｄｏｗ　Ｃｈ
ｅｍｉｃａｌ　）が商標名ダウレックスＴＭ（Ｉ）ｏｕ
Ｅｇｚ′ｒＭ）　２０４５及び同２０３５で市販するも
のである。ファンタム・ケミカル社（ＱｗＣＬｎ　ｔ　
ｕｍＣｈｅｒｎｉｃａｌ　）も適した線状低密度ポリエ
チレンを商標名ペトロサｙ　ＴＭ（Ｐｅｔｒｏｔｈａｎ
ｅ　ＴＭ）　Ｐ　Ａ３００７７で市販している。

変性ポリオレフィンも本発明に従って使用することがで
きる。例えば、ポリオレフィンイオノマーが熱可塑性樹
脂組成物のポリオレフィン成分として用いることができ
る。ポリエチレンイオノマーが変性ポリオレフィンの特
に好ましい群である。

本発明の実施に際して用いることができるポリエチレン
イオノマーは一般にエチレンと少なくとも１種のα、β
−エチレン性不飽和カルボン酸との、そのカルボン酸の
約５〜約９０％が金属イオンによる中和でイオン化され
ているコポリマーでアル。α、β−エチレン性カルボン
酸はモノカルボン酸であってもよいし、あるいは２個以
上のカルボキシル基が結合されているものであってもよ
い。カルボン酸基は１〜３価の金属カチオンより成る群
から選ばれる少なくとも１種のカチオンにより中和され
る。本発明において用いられるポリエチレンイオノマー
は真空炉中、６３°Ｃで１６時間乾燥した後ＡＳＴＭ法
Ｄ−１２３８を用いて測定して約２ｙ／１０分未満のメ
ルトフローインデックスを持つ。ポリエチレンイオノマ
ーは約１，５ｙ／１０分未満のメルトフローインデック
スを有するのが好ましく、そして約１．２５’／１０分
未満のメルトフローインデックスを有するのが最も好ま
しい。

エチレン七ツマ−と共重合させることができるα、β−
エチレン性不飽和カルボン酸は３〜８個の炭素原子を有
するものが好ましい。このような酸の例にアクリル酸、
メタクリル酸、エタクリル酸、イタコン酸、７１／イン
酸、フマル酸、及び他のジカルボン酸のモノエステル、
例えばメチル水素マレエート、メチル水素フマレート、
エチル水素フマレート及び無水マレイン酸がある。無水
マレイン酸は酸のように挙動すると考えられるもので、
本発明で用い得る酸である。

ポリエチレンイオノマーは一般に約２〜約４０重量％の
α、β−エチレン性不飽相カルボン酸と約６０〜約９８
重量％のエチレンを含有する。ポリエチレンイオノマー
は更に典形的には約３〜約２０重量襲のα、β−エチレ
ン性不飽和カルボン酸と約８０〜約９７重量％のエチレ
ンを含有する。

好ましいポリエチレンイオノマーはエチレンと３〜６個
の炭素原子を有するα、β−エチレン性不飽和モノカル
ボン酸とのコポリマーである。最も好ましいα、β−エ
チレン性不飽和モノカルボン酸はアクリル酸である。メ
タクリル酸がもう１つの極めて好ましいα、β−エチレ
ン性不飽和モノカルボン酸である。ポリエチレンイオノ
マーは通常約１〜約１８０の範囲の酸価を有する。約４
Ｏ−（６０の酸価が好ましく、そして約４０〜１２０の
酸価が最も好ましい。酸価は１ｙのコポリマー酸を中和
するのに必要な水酸化カリウムのミリグラム数で定めら
れる。

本発明で使用されるポリエチレンイオノマーは典形的に
はＡ、ＳＴＭ法Ｄ−１８２２８を用いて２３℃で測定し
て少なくとも１１００　ＫＪ／ｍ２　の衝撃強度を有す
る。ポリエチレンイオノマーは少なくとも１１５０　Ｋ
１７ｍ２　の衝撃強度を有するのが好ましく、そして少
なくとも１２００ＫＪ／ｍ２の衝撃強度を有するのが最
も好ましい。

本明細書において引用、参照するものとする米国特許第
４，２４８，９９０号明細書にはポリエチレンイオノマ
ーとその製造法が更に詳しく開示されている。本発明の
実施に際して使用することができるポリエチレンイオノ
マーはイー・アイ・デュポン社（Ｅ、１．ｄ、ｕＰｏｎ
ｔ　ｄｅ　Ｎｅｍｏｕｒｓ　＆　Ｃｏｍ７ｘｓｎｙ。

、■ Ｉｎｃ、）から商標名サーリノ　（Ｓｕγｌｙｎ■）で
市販される。例えば、サーリン■１６０５は約１０％の
アクリル酸と約５％のアクリル酸ナトリウムを含有する
ポリエチレンイオノマーである。またサーリン■９７２
１はエチレンとメタクリル酸とを含有スるポリエチレン
イオノマーである。

本発明の熱可塑性樹脂組成物は１種又は２種以上の熱安
定剤を含有しているのが好ましい。１種又は２種以上の
熱安定剤を含めると、その樹脂から製造される仕上げ物
品を高使用温度条件に長時間にわたって付すときに特に
利用価値が出る。十分な物性、特に衝撃強度が保持され
ることは両オーブン使用可能用途に使用するための食品
トレ等の用途において非常に重要なことである。本発明
で使用される熱安定剤は酸化防止性が証明されている化
合物で、その最も重要な性質は酸化を抑制する能力であ
る。本発明の実施において有効な熱安定剤は昇温暴露中
に熱成形物品を保護することができなげればならない。

次の化合物が本発明の熱可塑性樹脂組成物に配合するこ
とができる有用な熱安定剤の代表例である：アルキル化
置換フェノール、ビスフェノール、チオビスアクリレー
ト、芳香族アミン、有機ホスファイト及びポリボスファ
イト。特定の熱安定能があることが証明されている特定
の芳香族アミンに一級ポリアミン、ジアリールアミン、
ビスジアリールアミン、アルキル化ジアリールアミン、
ケトン−ジアリールアミン縮合生成物、アルデヒド−ア
ミン縮合生成物及びアルデヒドイミンがある。厳しいと
考えられろ条件は熱成形物品が２００’Ｃ近くの温度に
約３０分を越える時間暴露されるそのような条件である
。

このような厳しい高温用途に、特に熱安定剤により汚染
や変色が起こるようなことは望ましくない場合に好まし
い熱安定剤はフェノール環構造が２個より多く含まれる
ポリフェノールである。適当なポリフェノールの若干の
代表例を示すと、テトラキス（メチレン−３（３，５−
ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）フロビオネ
ート）メタン及び１，３．５−）ジメチル−２，４，６
トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベン
ジル）ベンゼンがある。

当業者であれば必要とされる熱安定剤の有効量を容易に
確認することができるはずであるが、この量は一般に熱
可塑性樹脂組成物の総重量基準で約０．００３〜約１重
量係の範囲内にある。熱安定剤の使用量は熱可塑性樹脂
組成物の総重量基準で０．００９〜０．０２１重量％の
範囲内にあるのが通常好ましい。熱安定剤はポリエチレ
ンテレフタレトと混合するに先き立ってポリオレフィン
と混合するのが一般に好ましい。この場合、ポリオレフ
ィンの重量基準で約０．３〜約０，７重量％の熱安定剤
をポリオレフイ／にブレンドするのが好ましい。熱安定
剤の使用量は保護の所要程度、熱暴露の厳しさ、選択さ
れた熱安定剤の熱可塑性樹脂組成物中における溶解度限
界及び熱安定剤の総合有効性等のような因子により変化
する。

熱可塑性樹脂組成物に所望の色を付与するために１種又
は２種以上の顔料又は着色剤も熱可塑性樹脂組成物に加
えることができる。例えば、熱可塑性樹脂組成物に光沢
のある白色を付与するために二酸化チタンを熱可塑性樹
脂組成物に含めることができる。より良好な気泡均一性
を達成する目的から不活性ガスの分散をより良好なもの
とするために細かい無機化合物の粒子、例えば炭酸カル
シウム、二酸化チタン、微粉砕マイカ又は粉末化含水珪
酸マグネシウム（タルク）を添加することができる。熱
可塑性樹脂組成物に複数の色のどれかを与えるために１
榴又は２種以上の着色剤を添加することも可能である。

このような着色剤は普通は核剤としては作用しない。非
成核性有機着色剤の若干の代表例を挙げると、フタロシ
アニンブルー、ソルベントレッド１３５及ヒテイスパー
ズイエロー６４　（ＣＡＳ　／Ｉ６１　Ｏ３１９−１４
−９）がある。ソルベント群及びデイスパース群の他の
多くの染料も本発明の熱可塑性樹脂組成物の着色に有用
である。所望とされる特定の色を得るのに必要とされる
着色剤又はその組み合せの量は当業者であれば容易に確
認することができる。

本発明の熱可塑性樹脂組成物はＰＥＴをポリオレフィン
及び任意成分としての熱安定剤及び／又は着色剤と単に
溶融ブレンドすることによって調製することができる。

このブレンド操作は気泡質シートを作る際に用いられる
押出機で一般に行われる。しかし、ブレンド操作は別個
の混合工程で行うこともできる。このような溶融ブレン
ド操作はＰＥＴが液状にある温度で行われる。ＰＥＴホ
モポリマーの融点は約２６０°Ｃである。このような溶
融ブレンド操作はＰＥＴの融点より高い温度で行わなけ
ればならないから、その操作は通常的２６０〜３５０℃
の範囲内の温度で行われる。溶融ブレンド操作は約２８
０〜３２０℃の範囲内の温度で行うのが通常好ましい。

このような溶融ブレンド操作において、ポリオレフィン
は溶融したＰＥＴ全体に単に分散せしめられる。均一な
系が形成されるように十分な混合作用を加える。言い換
えると、最適の熱可塑性樹脂組成物を生成させるだめに
、加えられるポリオレフィン、熱安定剤及び／又は着色
剤はＰＥＴ全体に均一に分散させなければならないので
ある。このような溶融ブレンド操作は十分な混合をもた
らすように十分な剪断力を与える押出機で工業的に行う
ことができる。

本発明の熱可塑性樹脂組成物の調製後、それらは本発明
の方法に用いることができる。斯る熱可塑性樹脂組成物
は両オーブン使用可能トレー等の薄肉物品を製造するこ
とができる熱成形用組成物としての使用に特に価値があ
る。斯る薄肉物品の肉厚は約１ｍｍ未満である。

本発明の方法を実施するとき、その熱可塑性樹脂組成物
を用いて気泡質シートが作られる。このような気泡質シ
ート材料は少なくとも１種の不活性ガスを溶融した熱可
塑性樹脂組成物と押出機の中で混合することによって作
られる。これはシート形成ダイを備えた押出機中の溶融
樹脂に不活性ガスを単に注入することによって行われる
。本発明の方法で用いられる不活性ガスは必要とされる
昇温された加工温度で熱可塑性樹脂組成物と化学反応し
ないものであればどのような気体であってもよい。使用
可能な幾つかの代表的例に窒素、二酸化炭素、ヘリウム
、ネオン、アルゴン及びクリプトンがある。コストを節
約する目的からは窒素が不活性ガスとして通常使用され
る。

気泡質シートは可塑化押出機か溶融押出機により製造す
ることができる。これらタイプのスクリュー押出機は不
活性ガスのばらばらに分散した気泡を含有する溶融熱可
塑性樹脂組成物を金属ダイから押し出し、シートを目的
の形状に連続的に造形する。はとんどの場合、−軸スク
リユー押出機が用いられる。しかし、場合によっては、
本質的に同じ機能を果す二軸押出機又は多軸押出機を用
いることが望ましいこともある。

はとんどの場合、−軸型の可塑化押出機を用いるのが便
利である。熱可塑性樹脂組成物はこのような可塑化押出
機にホッパーからそのスクリュー溝に重力で流すことに
よって供給される。可塑化押出機に供給された熱可塑性
樹脂組成物は最初は固体粒状形をなしている。熱可塑性
樹脂組成物は初め可塑化押出機の固体移送ゾーンに入る
。固体移送ゾーンにおいて固体樹脂は抗力（ｄ？−０ｇ
）誘導機構で移送、圧縮される。固体移送ゾーンにおい
て、樹脂は混合、加熱され、そして押出機を通して溶融
ゾーンの方に移送される。この加熱は押出機のバレルを
昇温下に保持することによって与えられる。押出機のバ
レルは典形的には電気的に、又は流体熱交換器系で加熱
される。熱電対も通常金属バレル壁に入れてバレル温度
の設定値を記録し、コントロールする補助とする。

溶融は樹脂がその融点以上の温度に加熱された後溶融ゾ
ーンで起こる。溶融ゾーンで溶融、吸引排出（ハｃｍ、
ｐｉｎｇ　）及び混合が同時に起こる。溶融した樹脂は
溶融ゾーンから溶融物移送ゾーンに運ばれる。溶融物移
送ゾーン中の溶融樹脂に不活性ガスが注入される。溶融
物移送ゾーンで吸引排出と混合が同時に起こる。溶融物
移送ゾーン中の溶融樹脂はその融点より十分に高い温度
に保たれる。

不活性ガスの気泡が溶融樹脂全体に本質的に均一に分散
されるように十分な量の撹拌を与える。溶融ゾーンから
溶融物移送ゾーンに入る溶融樹脂は若干低い温度にあり
、従って粘度はより高い。このことで不活性ガスが押出
機を通してバック混合（ｂａｃｋ情ｉｚｉｎｇ）シ、固
体移送ゾーンからホラ・く−を経由して逃散するのが防
がれる。

溶融物移送ゾーン中の溶融熱可塑性樹脂組成物は典形的
には計量ポンプに給送され、最後にシート形成ダイから
押し出される。計量ポンプとシト形成ダイは典形的には
溶融物移送ゾーンを包囲しているバレルの温度より低い
温度に保たれ、熱可塑性樹脂組成物中の不活性ガスの気
泡の破壊と拡散が最小限に抑えられるようにされている
。シト形成ダイは極めて広い、多小とも矩形型のもので
、かつ小さな開口のものである。シート形成ダイを出る
と、シート状押出物は溶融物の温度、ダイの長さ対開口
比及びダイ壁における剪断応力に依存するある水準まで
膨潤する。場合によっては、例えば開閉かとを製造゛す
るときのような場合には、円形ダイを使用し、スリット
オープン（５ｌｉｔ　ｏｐｅｎ）及び熱成形を行うこと
ができるチューブを押し出すことが望ましい。製造され
た気泡質シートは典形的には対流冷却空気若しくは不活
性ガスで、又は流体浴への浸漬で、あるいはチルドロー
ルを通過させることで延伸することなしに冷却される。

製造された気泡質シートの性質は一般に非晶質である。

気泡質シートは典形的にはシートに約０．４〜約１．２
５の範囲内の密度を与えるのに十分な量の不活性ガス気
泡を含有している。はとんどの場合、気泡質シートはそ
れに０．７〜１．１５の範囲内の密度を与える量の不活
性ガス気泡を含有する。気泡質シートは約０．９〜約１
．１の範囲内の密度を有するのが一般に好ましい。

気泡質シートは常用の熱成形装置を用いてヒートセット
された薄肉物品に熱成形することができる。このような
熱成形法には １、実質的に非晶質の気泡質シートをそれが軟化するま
で予熱し、モールドに位置決めする工程；２、予熱され
たシートを加熱されたモールド表面の上に圧伸する（ｄ
ταｗｉｎｇ）する工程；３、　シートを加熱されたモ
ールドに対して部分的に結晶化させるのに十分な時間接
触させて置くことによって成形されたシートをヒートセ
ットする工程；及び ４、成形品をモールドのキャビティーから取り出す工程 を含む。

本明細書で用いられている用語″実質的に非晶質の″と
はシートの熱成形を満足できるモールド鮮鋭度（ｍｏｌ
ｃｌ　ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ　）と成形品の形成を以っ
て達成するのを可能にする十分に低い結晶化度レベルを
有するシートを意味する。現在受は入れられ得る熱成形
法においては、予備成形シートの結晶化度レベルは約１
０％を越えるべきではない。

熱成形モールドに位置決めする前の実質的に非晶質の気
泡質シートの予熱は実行可能な商業的方法に必要とされ
る非常に短かい成形時間を達成するために必要である。

シートはそのＴ、以上でかつモールドキャビティーを覆
って位置決めされる間にシートが過度に撓む魚身下に加
熱しなげればならない。熱成形法において、約１３０〜
約２１０℃の範囲内のシート温度と約１４０〜約２２０
℃の範囲内のモールド温度が通常用いられる。約１５５
〜約１８５℃の範囲内のシート温度と約１６５〜約１９
５℃の範囲内のモールド温度を用いるのがしばしば好ま
しい。

本発明は真空補助、空気補助、機械的プラグ補助又はマ
ツチドモールドを含めて公知の熱成形法のどれかを用い
て実施することができる。モールドは所望とされる結晶
化度を達成するのに十分な温度まで予熱されるべきであ
る。最適のモールド温度をどう選択すべきかは熱成形装
置のタイプ、形状及び成形される物品の肉厚、その他の
因子に依存する。

ヒートセットは評価できるほどの配向を存在させずにポ
リエステル物品の部分的結晶化を熱的に誘発する過程を
述べる用語である。本発明の実施において、ヒートセッ
トは気泡質シートと加熱されたモールド表面とを仕上げ
部品に十分な物性を与える結晶化度レベルを達成する十
分な時間密接させて置くことによって達成される。望ま
しい結晶化度レベルは約５〜約４５％であることが判明
した。高温食品用途に使用されるべき容器の場合、１５
％より高い結晶化度レベルが脱モールド操作中の十分な
寸法安定性にとって必要である。好ましい結晶化度の範
囲は２５〜３５％で、この範囲で優れた寸法安定性と耐
衝撃性を持つ成形品が生成する。

ヒートセットされた成形品は公知の手段でモールドのキ
ャビティーから取り出すことができる。

１つの方法であるブローバック法（ｂｌｏｗ　ｂａｃｋ
）はモールドと形成されたシートとの間に作られている
真空を圧縮空気の導入により破ることを伴う。

商業的熟成形操作において、成形品は続いてトリミング
され、スクラップは粉砕、再使用される。

部分的結晶性の仕上げ物品が高温での良好な寸法安定性
にとって必要であるから、結晶化度、即ち結晶化率につ
いて熟知していることがかなり重要なことである。本発
明の方法で製造される物品は気泡質であるので、密度の
測定値は結晶化度の測定には用いることができない。こ
のような物品におけるポリマーの結晶化度はＸ−線回折
で通常測定される。

用語゛結晶化温度″と”結晶化開始″とは相互に取り換
えて用いられ、規則的な繰返形態−これは分子の易動度
と二次結合力との組み合せによって生ずる−がポリマー
に少なくとも数百オングストロームの分子距離にわたっ
て誘発される温度又は温度範囲を意味する。結晶化温度
又は結晶化の開始はＰＥＴ／ポリオレフィンの実質的に
非晶質の未配向シートが半透明の曇った外観から白色の
外観に変化する点として目で観察することができる。

本明細書及び特許請求の範囲全体を通じて用いられてい
る用語゛°ガラス転移温度″とは当該ポリマーの容積対
温度曲線に傾斜変化が現われるその温度又は温度範囲を
意味し、ある温度領域以下でポリマーがガラスの特性を
示し、それ以上でゴムの特性を示すそのような温度領域
を定義するものである。ポリエチレンテレフタレートの
ガラス転移温度（Ｔ１）は約７０°Ｃである。

本発明を次の実施例で説明するが、この実施例は単なる
説明のためのものであって、本発明の範囲あるいはその
実施に使用できる方法を限定するものと見なしてはなら
ない。別に明記されなげれば、部及び百分率は全て重量
によるものとする。

実施例１゜ 極限粘度約０．９５ｄ／ｙのポリエチレンテレフタレー
ト樹脂〔グツド・イアー社（Ｇｏｏｄｙｅατ）のトレ
ータフ■（Ｔデαｙｔｕｆ■９５０６））を線状低密度
ポリエチレン及びエタノックスＴＭ（Ｅｔｈａｎｏ２Ｈ
Ｔ“）３３０（安定剤）とブンンドした。調製された熱
可塑性樹脂組成物はポリエチレンテレフタレートを約９
７％、線状低密度ポリエチレンを約３重量％及び安定剤
を約０．６重量％含有していた。樹脂組成物を６．３５
ｃＩｒＬ（２，５インチ）のニガ７ＣＥｒｙａｎ）押出
機を用いて押し出した。押出機は約２８０〜約３３０℃
の範囲のバレル温度を用いて運転した。

押出機速度７０　ｒｐｍを用い、その際計量ポンプにお
ける温度は約２７５℃に保った。ダイの温度は約２６０
°Ｃに保持した。窒素ガスを圧力２，２×１０？パスカ
ル（３，２００ｐｓｉ）で押出機に導入した。製造され
た気泡質シートは厚さ０．０７６ｃｍ（０，０３インチ
）、密度約１．Ｑｙ／ｃｒ−であった。

この密度は２４％の密度低下率を表わす。

製造されたシート材料を標準的な熱成形機を用いてトレ
ーに熱成形した。熱成形プロセスは予熱炉時間約１５秒
、成形時間８〜１０秒、シート温度１５４℃、モールド
温度１５４〜１３６℃、最高炉温度２９９℃及び最低炉
温度１１６℃を用いて実施した。このプロセスを用いて
製造したトレーハ非常に満足すべきものであった。これ
らトレーの密度を測定すると、０．８５ｙ／ｃＪ−であ
った。

これは同じ熱可塑性樹脂組成物を用いて作られる中実ト
レーに対して３７％の密度低下率を表わす。

この実験で作られたトレーの衝撃強度も測定したが、そ
れは１．３Ｘ１０’Ｐ　　Ｃｍであった。製造されたト
レーについて２００℃と２４０’Ｃにおける垂れ下り抵
抗も測定したが、それは満足できるものであった。事実
、製造された気泡質トレーの垂れ下り抵抗は同じ熱可塑
性樹脂組成物を用いて作った中実トレーの垂れ下り抵抗
と略同じであった。

製造されたこれらトレーの密度が気泡質シートの密度よ
り１５％小さいことに注目すべきである。

この更なる密度低下は熱成形プロセス中の窒素気泡の膨
張によるものである。製造される熱成形物品は気泡質シ
ートの密度より約８〜約２５％小さい密度を有するのが
典形的である。気泡質の熱成形物品の密度はそれが作ら
れる気泡質シートの密度より約１０〜約２０％小さいの
が更に典形的である。

製造されたトレーは２０４°Ｃ（４００”Ｆ）まで熱安
定性であり、両オーブン使用可能であると測定された。

従って、本発明の方法は冷凍食品工業で使用するための
軽量、気泡質の両オーブン使用可能トレーの製造に使用
することができる。本発明の方法はまた勿論食品サービ
ス工業で使用するための開閉かと、トレー、ふた及びコ
ツプを製造するときにも用いることができる。本発明の
方法で製造される開閉かと等の食品容器は電子オーブン
で調理可能で、かつ環境問題を提起せず、再使用可能で
あるという利点を持ち、しからＦＤＡの規制を全て満足
する。

以上、本発明を説明するために本発明の代表的な態様と
細部を示したが、当業者には本発明には本発明の範囲か
ら逸脱しない範囲で色々な変更、修正を加え得ることは
明白であろう。

（外３名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）約９４〜約９９重量％のポリエチレンテレフ
   タレート、（ｂ）約１〜約６重量％の少なくとも１種の
   ポリオレフィン及び（ｃ）密度が約０．４〜約１．２５
   の範囲内にある実質的に非晶質の気泡質シートを与える
   のに十分な量の不活性ガス気泡より成る実質的に非晶質
   の気泡質シートを熱成形することから成る軽量薄肉物品
   の製造法。 ２、（１）（ａ）約９４〜約９９重量％のポリエチレン
   テレフタレート及び（ｂ）約１〜約６重量％の少なくと
   も１種のポリオレフィンより成る熱可塑性樹脂組成物を
   押出機に供給し； （２）熱可塑樹脂組成物が溶融状態にある間に熱可塑性
   樹脂組成物に不活性ガスを混入し；そして（３）不活性
   ガスを含有する熱可塑性樹脂組成物をシート形成ダイか
   ら押し出して密度が約０．４〜約１．２５の範囲内にあ
   る実質的に非晶質の気泡質シートを与えるのに十分な量
   の不活性ガス気泡を含有する実質的に非晶質の気泡質シ
   ートを製造する； ことから成る、軽量薄肉物品に熱成形することが可能な
   非晶質の気泡質シートの製造法。 ３、（１）（α）約９４〜約９９重量％のポリエチレン
   テレフタレート及び（ｂ）約１〜約６重量％の少なくと
   も１種のポリオレフィンより成る熱可塑性樹脂組成物を
   押出機に供給し； （２）熱可塑樹脂組成物が溶融状態にある間に押出機中
   の熱可塑性樹脂組成物に不活性ガスを混入し； （３）不活性ガスを含有する熱可塑性樹脂組成物をシー
   ト形成ダイから押し出して密度が約０．４〜約１．２５
   の範囲内にある実質的に非晶質の気泡質シートを与える
   のに十分な量の不活性ガス気泡を含有する実質的に非晶
   質の気泡質シートを製造し；そして （４）気泡質シートを加熱されたモールドの中で熱成形
   して軽量物品を製造する； ことから成る軽量物品の製造法。 ４、実質的に非晶質の気泡質シートが有効量の熱安定剤
   を更に含んでいる請求項１に記載の方法。 ５、熱可塑性樹脂組成物が有効量の熱安定剤を更に含ん
   でいる請求項２に記載の方法。 ６、熱可塑性樹脂組成物が有効量の熱安定剤を更に含ん
   でいる請求項３に記載の方法。 ７、ポリエチレンテレフタレートの極限粘度が少なくと
   も０．７ｄｌ／ｇである請求項４に記載の方法。 ８、ポリエチレンテレフタレートの極限粘度が少なくと
   も０．７ｄｌ／ｇである請求項５に記載の方法。 ９、ポリエチレンテレフタレートの極限粘度が少なくと
   も０．７ｄｌ／ｇである請求項６に記載の方法。 １０、密度が約０．７〜約１．１５の範囲内の気泡質シ
   ートを与えるのに十分な量の不活性ガス気泡が存在して
   いる請求項７に記載の方法。 １１、気泡質シートの密度が約０．７〜約１．１５の範
   囲内にある請求項８に記載の方法。 １２、気泡質シートの密度が約０．７〜約１．１５の範
   囲内にある請求項９に記載の方法。 １３、ポリオレフィンが線状低密度ポリエチレンである
   請求項１０に記載の方法。 １４、ポリオレフィンが線状低密度ポリエチレンである
   請求項１１に記載の方法。 １５、ポリオレフィンが線状低密度ポリエチレンである
   請求項１２に記載の方法。 １６、熱成形を加熱されたモールドの中で、物品に約５
   〜約４５％の範囲内の結晶化度を達成するのに十分な時
   間行う請求項１に記載の方法。 １７、ポリオレフィンがポリエチレンイオノマーである
   請求項１０に記載の方法。 １８、ポリオレフィンがポリエチレンイオノマーである
   請求項１１に記載の方法。 １９、ポリオレフィンがポリエチレンイオノマーである
   請求項１２に記載の方法。 ２０、請求項１に記載の方法によつて製造された軽量物
   品。 ２１、請求項２に記載の方法によつて製造された気泡質
   シート。 ２２、請求項３に記載の方法によつて製造された軽量物
   品。