JPH04276442A - 制電性ポリエステル容器 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はポリエステル容器に関す
るものであり、より詳細には、ゴミ或いは塵埃等の付着
が生じにくい制電性ポリエステル容器に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする問題点】プラ
スチック成形容器は、軽量であり且つ機械的強度にも優
れていることから、食品、化粧品、洗剤及び各種薬品類
に対する包装用容器として広く使用されている。また、
容器に使用される樹脂には、ポリオレフィン、塩化ビニ
ル、ポリスチレン、アクリル樹脂、及びＰＥＴ等がある
。

【０００３】ところで、プラスチック容器壁の電気抵抗
値は一般に高く、器壁には静電気に起因するゴミ或いは
塵埃等が付着し易い。このため、容器壁に界面活性物質
等を塗布して塵埃等の付着を防止することが考えられて
いる。また、塩ビボトルはゴミの付着などが比較的見ら
れない帯電性の低いものであり、しかも表面光沢がある
。このため、香料品或いは化粧品ボトルに頻用されてる
。しかしながら、界面活性物質を塗布した容器はその界
面活性物質の喪失と共に帯電防止効果の消失が速い。 しかも塗布物が外部接触により剥がれる場合がある。塩
ビボトルではその使用後の処理で酸性雨等の環境問題を
引き起こすので、これからの使用が敬遠される。

【０００４】また、樹脂に帯電性防止剤、例えばポリエ
チレングリコール等のポリエーテル類或いはその他の帯
電防止剤を混練りし、その樹脂で容器を成形し、成形後
容器壁から帯電防止剤がブリードアウトすることにより
容器としての帯電防止効果を発現させる方法もある。し
かし本発明者等は、本願発明を行う前に熱可塑性ポリエ
ステルと上記帯電防止剤とを混練りしたところ、逆に帯
電防止剤はブリードアウトしにくい結果を得た。また、
このような混練り組成物は帯電防止効果が見られなかっ
た。しかも帯電防止剤は溶融成形時に吸水を助長し、組
成物の溶融状態の見掛粘度を低下させてその成形を不安
定なものにしている。

【０００５】また、帯電防止剤についても種々の研究が
成されている。例えば、前記のポリエーテル類にカルボ
ン酸類をエステル結合させたポリエーテルエステル、或
いはアミドを含ませたカルボン酸類をエステル結合させ
たポリエーテルエステルアミド等が挙げられる（特開昭
６０−２３４３５号公報）。このような帯電防止剤をス
チレン等の基材樹脂に混練りしたものは、そのブリード
アウトが防止されるものの基材樹脂の機械的強度が低下
する。制電性も十分には見られない。

【０００６】したがって、本発明の目的は、機械的強度
を十分に有し且つゴミ或いは塵埃等の付着が生じない制
電性ポリエステル容器を提供することにある。また、本
発明の目的は塩化ビニル等のように破棄処分に重大な問
題を生じさせず、上記問題が全く無い制電性ポリエステ
ル容器を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、熱可塑
性ポリエステルとポリエーテルエステルアミド或いはポ
リエーテルポリエステルアミド含有樹脂組成物とのブレ
ンド物で熱形成され、且つ器壁中でポリエーテルポリエ
ステルアミド或いはポリエーテルエステルアミド含有樹
脂組成物が薄片状或いは層状の分散構造となっているこ
とを特徴とする制電性ポリエステル容器が提供される。

【０００８】ポリエーテルエステルアミドとは、少なく
とも１以上の水酸基を有したポリエーテル（実質的には
ジオール或いはポリオールポリエーテル等である。）と
アミノカルボン酸類とポリカルボン酸とから合成される
もの、或いはポリアミン類とポリカルボン酸とポリエー
テルとから合成されるもの、更にはこれらを全て使用し
て合成したものである。また、ポリエーテルエステルア
ミド含有樹脂組成物とは、ポリエーテルエステルアミド
と共に他のビニル系重合体を適宜にブレンドしたもので
あり、ビニル系重合体には特にカルボキシル基を含有さ
せた変性ビニル樹脂が好ましい。ポリエーテルエステル
アミドの器壁中での分散構造は、薄片状或いは層状であ
る。薄片状とは、熱可塑性ポリエステル中でフレーク形
状のものが重なり連なっている構造をしているものであ
る（図１（Ａ）：１はポリエステル、２はポリエーテル
エステルアミド）。層状とは熱可塑性ポリエステル中で
樹脂が連続してつながていることである（図２（Ｂ））
。または、層状或いは薄片状が混在しているものである
（図３（Ｃ））。

【０００９】

【作用及び発明の好適態様】本発明は、ポリエーテルエ
ステルアミドと熱可塑性ポリエステルとの混合物を用い
ることが第一の特徴である。双方の樹脂は共にカルボニ
ル基を有し、両者の界面においては相溶性がある。この
ため、ポリエステル相系中にポリエーテルエステルアミ
ド相系が薄片状或いは層状に形成されると、両相の界面
の分子同士がからみあったその界面層が厚くなる傾向に
あり、その界面層に起因する容器の機械的強度の低下は
少なくなる。

【００１０】次に、この混合物の射出で、前述したポリ
エーテルエステルアミドの分散構造が発現されることが
第二の特徴である。即ち、器壁厚み方向に透視したとき
ポリエーテルエステルアミド層が連続した膜の形で存在
する場合、層が連続した膜の形ではないが、多数の薄片
状となっていてしかもこれらの薄片が少なくともそれら
の端縁部で厚み方向に重なり合って（または連なって）
いて、透視したとき面方向に連続しているように見える
場合、及び両者を組み合わせた場合の表面乃至中間層の
分散構造となっていることが特徴である。このような分
散構造では、前述のように容器の機械的強度を十分に維
持する。また、帯電防止機能を持つことができる。ポリ
エーテルエステルアミドが容器壁内で連なって存在する
ことは、従来の混練りによる粒子状分散構造よりも該ア
ミド層自体がポリエステル中で大きな電気容量或いは許
容を持つことを意味し、ゴミ付着部分の表面電荷等が局
部的に変化してもすぐにその部分の電位を喪失させそれ
に十分に対処するものと理解される。

【００１１】混合物のこのような射出成形物を得るため
に、熱可塑性ポリエステルの融点及びポリエーテルエス
テルアミドの流動開始温度のいずれか高温側の温度より
も約１０℃以上の温度範囲において、ずり速度が少なく
とも１×１０４ｓｅｃ−１以下の条件で測定したとき、
熱可塑性ポリエステルの溶融粘度がポリエーテルエステ
ルアミドの溶融粘度よりも大きくなるように選ぶことが
好ましい。この溶融粘度差を有する混合物を射出型中に
溶融粘度差を与える樹脂温度で射出すると、溶融粘度の
差により熱可塑性ポリエステルとポリエーテルエステル
アミドとが層分離してキャビティに層状或いは薄片状に
分布してくる。また、ポリエーテルエステルアミドに対
して熱可塑性ポリエステル壁による剪断力が加えられ、
ポリエーテルエステルアミドに顕著な流動配向が与えら
れる傾向にある。

【００１２】したがって、容器に用いる熱可塑性ポリエ
ステルの種類及び分子量は、その融点及びポリエーテル
エステルアミドの流動開始温度のいずれか高温側の温度
よりも約１０℃以上の温度範囲での測定において、その
溶融粘度がポリエーテルエステルアミドの溶融粘度と差
を生じるものである。熱可塑性ポリエステルの溶融粘度
とポリエーテルエステルアミドの溶融粘度との差が、１
乃至２０００ポイズ（または０．１乃至２００Ｐａ・ｓ
）、特に５０乃至１０００ポイズの範囲にあることが好
ましい。また、ポリエチレンテレフタレートの極限粘度
（Ｉ．Ｖ．）は０．７０ｄｌ／ｇ以上、特に０．７５乃
至１．２０ｄｌ／ｇのものが適している。

【００１３】熱可塑性ポリエステルには、主にポリエチ
レンテレフタレート（ＰＥＴ）を用いる。しかし、一部
改質等を目的として、エチレングリコール成分の代わり
に、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、
ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキシレングリコー
ル、シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールＡの
エチレンオキサイド付加物などのグリコール成分を含有
するコポリエステル等を用いることができる。テレフタ
ル酸成分の代わりに、例えば、イソフタル酸、ｐ−β−
オキシエトキシ安息香酸、ナフタレン−２，６−ジカル
ボン酸、ジフェノキシエタン−４，４−ジカルボン酸、
５−ナトリウムスルホイソフタル酸、アジピン酸、セバ
シン酸またはこれらのアルキルエステル誘導体などのジ
カルボン酸成分を用いることができる。ポリエステルは
特に酸成分の８０モル％以上、特に９０モル％以上がテ
レフタル酸成分であり、ジオール成分の８０モル％以上
、特に９０モル％以上がエチレングリコール成分から成
るポリエステルが好適である。

【００１４】ポリエーテルエステルアミドは、少なくと
も１以上のヒドロキシ基が存在するポリエーテル（実質
的にはポリオールポリエーテル）と、アミノカルボン酸
またはその誘導体と、ポリカルボン酸とを反応させたも
の、またはアミノカルボン酸の代わりにポリアミン類或
いはポリアミン類と予め反応させたポリカルボン酸類の
アミドカルボン酸化合物を用いたものである。

【００１５】ポリエーテルは一般式　　ＨＯ−（Ｒ−Ｏ
−）ｎ−Ｈ　　…（１）で表され、ｎは正数であり、Ｒ
は炭素数数１乃至１０の炭化水素で分岐していてもよく
、更にＯＨ−基を有していてよい。また、Ｒは実質的に
同じ炭化水素ものが繰り返される必要はない。ポリエー
テルはその数平均分子量が１００００以下の範囲のもの
を用いるのが好ましく、特に２００乃至６０００の範囲
のものを用いることが望ましい。具体的なポリエーテル
はポリ（メチレンオキシド）ジオール、ポリエチレング
リコール、ポリ（トリメチレンオキシド）ジオール、ポ
リ（１，２−プロピレンオキシド）ジオール、ポリ（テ
トラメチレンオキシド）ジオール、ポリ（ヘキサメチレ
ン）ジオール等が挙げられる。また、オキシランとメチ
ルオキシランとのブロックまたはランダム共重合体、或
いはメチルオキシランとオキソランとのブロックまたは
ランダム共重合体等である。

【００１６】アミノカルボン酸類としては、グリシン等
の低分子であってもよいが、炭素数が４以上であること
が望ましい。また、アミノ基とカルボキシル基は位置的
に炭素が３個以上離れて存在することが望ましい。更に
、アミノカルボン酸類は分子内でラクタムを形成してい
てもよい。具体的には、アミノ酪酸、アミノ吉草酸、ア
ミノヘキサン酸、アミノヘプタン酸、アミノオクタン酸
、アミノノナン酸、アミノデカン酸、アミノドデカン酸
等が挙げられる。また、ポリアミン類とポリカルボン酸
類とのアミド化合物では、ポリアミン類の炭素数が少な
くとも４以上であることが望ましい。具体的なアミン類
としてはテトラメチルジアミン、ペンタメチルジアミン
、ヘキサメチルジアミン等が挙げられる。

【００１７】ポリカルボン酸はポリアミン類との反応に
用いる場合と、ポリオールポリエーテルとの反応に用い
る場合がある。ポリアミン類と予め反応させるポリカル
ボン酸は、特に限定されるものではなく、シュウ酸、コ
ハク酸、アジピン酸、セバシン酸等が挙げられる。また
、ポリエーテルとの反応に用いるポリカルボン酸として
は、上述のポリカルボン酸を用いることができるが、炭
素数４乃至２０であるポリカルボン酸を用いることが好
ましい。ポリエーテルエステルアミド中のポリエーテル
成分は、３０乃至８５重量％の範囲であることが望まし
い。また、アミノカルボン酸或いはアミドカルボン酸の
成分は６０重量％以下、特に好ましくは５乃至３５重量
％の範囲である。ポリエーテルの反応に必要とされるジ
カルボン酸成分は６０％以下で、特に好ましくは５乃至
３５％の範囲である。

【００１８】ポリエーテルエステルアミド含有組成物中
に用いられるビニル重合体は、通常の熱可塑性樹脂を使
用することができ、特にカルボキシル基を含む変性ビニ
ル重合体を用いることが望ましい。変性ビニル重合体は
ポリエーテルエステルアミドとポリエステルとの間の相
溶性に影響を与え、両者間の相溶性の調整の上で好まし
い。

【００１９】熱可塑性ビニル重合体の成分としては、オ
レフィン系、ビニル芳香族系、アクリル系、ニトリル系
、ビニルエステル系、ビニルエーテル系、ジオレフィン
系、モノオレフィン系等の重合物を用いることができる
。ビニル芳香族単量体としては、例えばスチレン、α−
メチルスチレン、ビニルトルエン、α−クロロスチレン
、ｏ−，ｍ−，ｐ−クロロスチレン、ｐ−エチルスチレ
ン、スチレンスルホン酸ナトリウム、ジビニルベンゼン
の単独又は２種以上の組合せを挙げる。アクリル系単量
体としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、アクリ
ル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、ア
クリル酸−２−エチルヘキシル、アクリル酸シクロヘキ
シル、アクリル酸　　フェニル、メタクリル酸メチル、
メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸−２−エチルヘキ
シル、３−ヒドロキシアクリル酸エチル、γ−ヒドロキ
シアクリル酸プロピル、δ−ヒドロキシアクリル酸ブチ
ル、β−ヒドロキシメタクリル酸エチル、γ−アミノア
クリル酸プロピル、γ−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノアクリ
ル酸プロピル、エチレングリコールジメタクリル酸エス
テル、テトラエチレングリコールジメタクリル酸エステ
ル等が挙げられる。ビニルエステル単量体としては、例
えばギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等が
挙げられる。ビニルエーテル単量体としては、例えばビ
ニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニル−
ｎ−ブチルエーテル、ビニルフェニルエーテル、ビニル
シクロヘキシルエーテル等が挙げられる。ジオレフィン
類としては、特にブタジエン、イソブレン、クロロブレ
ン等が挙げられる。モノオレフィン類としては、特にエ
チレン、プロピレン、イソブチレン、ブテン−１、ペン
テン−１、４−メチルペンテン−１等が挙げられる。ま
た、ポリブタジエンゴム、ＮＢＲ、ＳＢＲ、ＥＰＤＭ等
ゴム状重合体も一部に用いることができる。これらのビ
ニル重合体の内で特に、ビニル芳香族、アクリル系樹脂
の使用が好ましい。また、カルボキシル基を導入するた
めの変性物としては、それ自体公知のものを用い、例え
ば、マレイン酸、フタル酸、イタコン酸等の他、メタア
クリル酸、アクリル酸エステル等に代表される不飽和カ
ルボン酸類が挙げられる。

【００２０】ポリエーテルエステルアミドまたはその組
成物と熱可塑性ポリエステルとの配合比率は、最終容器
の制電性、及び容器の機械的強度並びに容器の肉厚の均
一性や外観特性に重大な影響を及ぼす。即ち、ポリエー
テルエステルアミドの配合比があまり少なくなると、ポ
リエーテルエステルアミド層が連なって形成されず制電
性等の改善が不十分となり、一方熱可塑性ポリエステル
の配合比があまり少なくなると、ポリエーテルエステル
アミドのために強度等が損なわれることになる。本発明
においては、二成分基準でポリエーテルエステルアミド
が１乃至３０重量％、特に２乃至２５重量％、最も好適
には３乃至２０重量％の量で、熱可塑性ポリエステルは
残余の量で存在するのがよい。

【００２１】本発明においては、ポリエーテルエステル
アミドと熱可塑性ポリエステルとを混合物の形で射出機
のホッパーに供給する。この混合物は、両者のドライブ
レンドでもよいし、メルトブレンドでもよい。ドライブ
レンドは、例えばリボンブレンダー、コニカルブレンダ
ー、ヘンシェルミキサーのような各種混合機を用いて行
うことができ、一方メルトブレンドは単軸または二軸押
出機、ニーダー、バンバリーミキサー、ロール等を用い
て行うことができる。一般には多層分布構造の発現の容
易さ等からメルトブレンドを用いることが推奨される。 容器の成形に際しては、前記混合物を所定の溶融粘度差
を与える温度で、射出型中に溶融射出する。射出機とし
ては、射出プランジャまたはスクリューを備えたそれ自
体公知のものが使用され、ノズル、スプレー、ゲートを
通して前記混合物を射出型中に射出する。これにより、
樹脂流中に前述した分散構造が形成されると共に、ポリ
エーテルエステルアミドに顕著な流動配向が付与されて
、射出型キャビティ内に流入し、固化されて本発明のポ
リエステル容器となる。射出型としては、容器形状に対
応するキャビティを有するものが使用されるが、前述し
た流動配向を一軸配向に固定させるためには、ワンゲー
ト型の射出型を用いるのが好ましい。

【００２２】

【実施例】次に、本発明を実施例によって具体的に説明
する。尚、実施例及び比較例に記載の容器材料及び容器
特性の評価の測定方法は、それぞれ下記の方法に従って
行った。

【００２３】（１）ＰＥＴの極限粘度（Ｉ．Ｖ．）試料
０．２　ｍｇを精秤し、これをフェノール及びテトラク
ロルエタンの混合溶媒（重量比１：１）４０ｍｌに入れ
、１３５℃で攪拌下溶解する。溶液を３０℃の恒温水槽
中でウベローデ型粘度計により溶液粘度を測定し、これ
により極限粘度［η］を算出する。

【００２４】（２）流動開始温度 島津製作所の高化式フローテスターを用いて、樹脂の流
動開始温度を測定した。下記の測定条件で測定を行った
。 プランジャーの断面積　　　　　　　　　　　　　　１
ｃｍ＾２負荷圧力　　　　　　　　　　　　　　１０〜
５００Ｋｇ／ｃｍ＾２温度調節可能範囲　　　　　　　
　　　８０〜３２０℃等速昇温速度　　　　　　　　　
　　　　　　　　　１℃／ｍｉｎダイス（孔径×孔長）
　　　　　　　　１ｍｍ×１０ｍｍ等速昇温法で軟化温
度後、停止領域を経過してプランジャーが再び明らかに
降下し始める温度を流動開始温度とする。

【００２５】（３）　溶融粘度（η） 東洋精機製作所製の溶融ポリマーの毛管式流れ特性試験
機（キャピログラフ１Ｂ）を用いて、溶融粘度η（Ｐａ
・ｓ）を求めた。尚、溶融温度を２７５℃とし、溶融時
間を８分とし、ずり速度を５００ｓｅｃ−１として求め
る。

【００２６】（４）　射出成形機 射出成形機ＦＳ−１７０Ｎ　　型（日精樹脂工業株式会
社製） シリンダー温度　　　　　　　　　　　　　　２９０℃
金型　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ボトル

【００２７】（５）表面固有抵抗（Ω）測定装置として
東亜電波工業（株）製ＳＭ−１０Ｅを用い、成形物を約
４０×４０ｍｍの大きさに切りとりこれを試料とする。 試料を測定装置の電極板に挟んで１分間充電したときの
１分間測定値を表面固有抵抗値とする。 乾燥状態での測定は、試料を真空乾燥器中に室温６時間
置いた後に測定する。 （６）表面電位（Ｖ） 試料と印加電極、検出器との距離２０ｍｍ、印加電圧８
ｋＶで測定する。

【００２８】（７）ポリエーテルエステルアミドの分散
状態の観察 容器を樹脂の流入方向とその直角方向に対し小片を採取
し、ミクロトームでその断面を薄く削り取り、実体顕微
鏡にて断面を写真に撮り、分散状態を観察する。

【００２９】実施例１ ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴと略記、三井ペッ
ト　　Ｊ１３５、極限粘度Ｉ．Ｖ．＝０．８５）とポリ
エーテルエステルアミド組成物（ＰＥＥＡと略記、東レ
社製ペットパレル：）を、混合比率８５：１５で、二軸
押出しで混練りしペレットとした。この混合物を、除湿
式ホッパードライヤーにて１４０℃で５時間以上乾燥し
、水分を十分に除去した後、樹脂温度が２９０〜３１０
℃になるように温度設定した射出成形機（日精樹脂工業
株式会社製ＦＳ−１７０Ｎ型）で溶融射出してボトルを
成形した。得られた容器は、光沢があり、ＰＥＥＡは一
様に分散された外観を示している。また、分散状態を前
記（７）の方法により得た写真の模式図である図１（Ａ
）にて示す。

【００３０】制電性の評価として、容器の通常状態（平
衡状態）での表面固有抵抗、容器の乾燥状態での表面固
有抵抗、表面電位、及び表面電位の半減期を測定し、そ
の結果を表１に示した。また、機械的強度の評価として
、ヤング率（Ｋｇ／ｃｍ＾２）、降伏応力（Ｋｇ／ｃｍ
＾２）、降伏伸び（％）、破断応力（Ｋｇ／ｃｍ＾２）
及び破断伸び（％）を測定し、その結果を表２に示した
。

【００３１】尚、ＰＥＴとＰＥＴ及びＰＥＥＡの混合物
とのそれぞれの溶融粘度は、ＰＥＴが３５０Ｐａ・ｓで
あり、ＰＥＥＡ混合物が２８０Ｐａ・ｓであった。

【００３２】比較例１ 実施例１のＰＥＴのみを用いて、実施例と同様にボトル
を成形した。実施例１と同様に制電性及び機械的強度の
評価を行い、その結果を表１及び表２に示した。

【００３３】

【表１】

【００３４】

【表２】

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、熱可塑性ポリエステル
とポリエーテルエステルアミド或いはその含有組成物と
からなる混合物より容器を成形し、且つポリエーテルエ
ステルアミド層を容器壁に薄片状または層状の分散構造
としたので、機械的強度に優れ且つ制電性に優れている
ポリエステル容器とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）は本発明に係る容
器の器壁の断面構造を示す拡大断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱可塑性ポリエステルとポリエーテルエス
   テルアミド或いはポリエーテルポリエステルアミド含有
   樹脂組成物とのブレンド物で熱形成され、且つ器壁中で
   ポリエーテルポリエステルアミド或いはポリエーテルエ
   ステルアミド含有樹脂組成物が薄片状或いは層状の分散
   構造となっていることを特徴とする制電性ポリエステル
   容器。