JPH0477522A

JPH0477522A - ポリエステル樹脂シール材

Info

Publication number: JPH0477522A
Application number: JP18672390A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kamoto; 嘉本　武史; Hiroshi Fujimoto; 弘藤本; Shigeharu Sugihara; 杉原　重治
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1990-07-13
Filing date: 1990-07-13
Publication date: 1992-03-11
Anticipated expiration: 2015-09-18
Also published as: JP3089650B2

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】（産業上の利用分野）本発明はポリエステル樹脂シール材に関するものである
。更に詳しくは食品用紙容器、プラスデック容器に使用
されるポリエステル樹脂シール材に関するものである。

本発明の目的は、ヒートシール性、フレーバー性、フィ
ルム成形性（押出加工性）に極めて優れたポリエステル
樹脂シール材を提供することにある。

（従来の技術）周知の通り、食品容器の軽量化、生産、流通コストの軽
減から、食品用紙容器、プラスチック容器が多用されて
いる。従来より紙容器、プラスチック容器等の最内層は
ヒートシール性を付与するためにポリエチレンが使用さ
れてきた。ポリエチレンは優れたヒートシール性を有し
しかも紙やプラスチックに積層する際にフィルム成形性
がよいために、加工作業が容易であり生産に優れている
ことからこの用途において幅広く使用されている。

（発明が解決しようとする課題）ところが、最近では消費者の好みの多様化と紙容器プラ
スチック容器の内容物が、天然果汁、酒類にまで広がる
につれてポリエチレンよりも優れたヒートシール材が求
められるようになってきた。

その背景には、ポリエチレンが前述の特徴を有している
反面、飲料の香料を吸着し、飲料の味やいう欠点、すな
わち、ガラス瓶、ＰＥＴボトル等の容器に比べるといわ
ゆるフ８イζ−性が悪いという指摘がありその改良を強
く求められていることが挙げられる。

一方、ポリエステル樹脂は、ポリエチレンに比べるとフ
レーバー性が良く、すでに例えば特開昭６０−２０６８
５９号、特開昭６３−８１０４２号等で食器容器用ヒー
トシール材料が提案されている。ところが、こうしたポ
リエステル樹脂はヒートシール性、フレーバー性の点で
は優れた性能を有しているものの、紙あるいはプラスチ
ックフィルム上に、溶融押出すると、Ｔダイの下部で大
巾なネッキング現象を起しポリエチレンのように高速で
フィルム状に成形することが極めて困難であり、生産性
が極めて悪いのが実情である。このようにフレーバー性
、フィルム成形性、ヒートシール性の３点を満足するポ
リエステル樹脂シール材はまだ見出されていない。

（課題を解決するための手段）本発明者らは上記問題点を鑑み、ヒートシール性、フレ
ーバー性に優れ且つ優れたフィルム成形性（押出加工性
）を有するポリエステル樹脂シール材について鋭意研究
を重ねた結果、適切な還元粘度と分子量分布をもつ特定
のポリエステル樹脂が食品容器用最内層シール材として
極めて優れていることを見出し本発明に到達した。

即ち、本発明はテレフタル酸を主体とする芳香族ジカル
ボン酸、エチレングリコールを主体とするグリコール成
分からなり、且つ全酸成分もしくは全グリコール成分に
対し３官能以上のポリカルボン酸又はポリオールを０．
１〜０．５モル％含有し、還元粘度（ηｓｐ／ｃ）およ
び重量平均分子量（Ｍｗ）／数平均分子量（…）が下記
式（Ｉ）および（ＩＩ）を満足することを特徴とするポ
リエステル樹脂シール材である。

ηｓｐ／ｃ≧０．８０　　・・・・・・・・・・・・（
Ｉ）２．５　≦Ｉ７／１■≦４．０　・・・・・・・・
・・・・　（Ｕ）本発明のポリエステル樹脂シール材は
、ポリエチレンに比してフレーバー性が非常に改良され
ており、また既存のポリエステル樹脂に比してフィすく
、生産性が高いという特徴をもっている。

本発明のポリエステル樹脂シール材は、酸成分としてテ
レフタル酸を主成分とする芳香族ジカルボン酸、エチレ
ングリコールを主体とするグリコール成分からなり且つ
全酸成分もしくは全グリコール成分に対し、３官能以上
のポリカルボン酸またはポリオールを０．１〜０．５モ
ル％含有するポリエステルからなる。

本発明のポリニスチルは酸成分としてテレフタル酸を主
成分とする芳香族ジカルボン酸を主体とする。

全酸成分に占める芳香族ジカルボン酸の割合は９５〜１
００モル゛％であり、５モル％未満の割合で脂肪族また
は／およびｍｍｍラジカルボン酸併用することかできる
。芳香族ジカルボン酸のうちテレフタル酸の占める割合
は全酸成分に対し７０〜１００モル％であり、さらに好
ましくは８０〜８９モル％である。

本発明で使用する芳香族カルボン酸としては、テレフタ
ル酸以外に、例えばオルソフタル酸、イソフタル酸、１
，５−ナフタレンジカルボン酸などが挙げられる。芳香
族ジカルボン酸と併用しうる脂肪族または／脂環族ジカ
ルボン酸としては、例えばコハク酸、アジピン酸、セバ
シン酸、アゼライン酸、ドデカンジオン酸、シクロヘサ
ンジカルボン酸などが挙げられる。

本発明のポリエステル樹脂シール材において、芳香族ジ
カルボン酸の占める割合が、全酸成分に対して９５モル
％未満であると、樹脂のガラス転移温度が低下しそれに
伴ってフレーバー性も低下する。またフィルム成形性も
悪（なる、さらに芳香族ジカルボン酸のうちテレフタル
酸の占める割合が７０モル％未満であるとフィルム成形
性が悪くなる。

本発明のポリエステル樹脂シール材のグリコール成分は
、エチレングリコールを主体としグリコール成分に占め
るエチレングリコールの割合は８５〜１００モル％、さ
らに好ましくは９２〜１００モル％である。グリコール
成分としては、１０モル・％未満の割合で他のグリコー
ル、例えばジエチレングリコールなどを共重合すること
ができる。エチレングリコール、１．４−ブタンジオー
ル、プロビレ、ングリコール、１．４−シクロヘキサン
ジメタツール以外のグリコール成分の割合が１０モル％
を超えるとフレーバー性並びにフィルム性成形性が悪く
なる。

本発明のポリエステル樹脂シール材に用いるポリエステ
ルにおいて、全酸成分もしくは全グリコール成分に対し
３官能以上のポリカルボン酸又はポリオールを０．１〜
０．５モル％、望ましくは０．１５〜０．３モル％含有
させることが必要である。３官能以上のポリカルボン酸
またはポリオールを含有させることは、本発明のポリエ
ステル樹脂シール材のフィルム成形性（押出加工性）の
改良の重要なポイントであり、０．１モル％未満の含有
量でハソの効果はなく　、０．５モル％を超えるとフィ
ルム成形性は改善されるが、ヒートシール性が極端に低
下する。

本発明のポリエステル樹脂に用いる上記３官能以上のポ
リカルボン酸としては、トリメリット酸、ピロメリット
酸などの公知の多価カルボン酸、ポリオール成分として
はグリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリス
リトールなどの公知の多価アルコールが使用できる。

本発明のポリエステル樹脂シール材に用いるポリエステ
ルの還元粘度（ηｓｐ／ｃ）は０．８０以上、望ましく
は０．８５以上であることおよび重量平均分子量■／数
平均分子量−６−が２．５以上４．０以下、望ましくは
３．０〜３．７であることが必須である。ポリエステル
の還元粘度が０．７５未満であると押出加工性が低下し
、またポリマーの物性も低下する０重量平均分子量（Ｍ
ｗ）　／数平均分子量（Ｍｎ）、すなわち分散比は本発
明において極めて重要な因子である。

この分散比が２．５未満であるとフィルム成形性（押出
加工性）が悪くなり、フィルム成形時のネ度が低下する
ので好ましくない。

本発明のポリエステル樹脂は、公知の重合方法を用いて
製造されるが、本発明の目的を達成するためには、公知
の重合方法で得られたポリエステルを固相重合法によっ
て還元粘度（ηｓｐ／　ｃ　）を上昇させ、且つ重量平
均分子量（“ｈ−）／数平均分子量（Ｍｎ）を上昇させ
る方法を探ることが極めて有効である。

本発明で得られるポリエステル樹脂は潜在的に結晶性を
有しており、公知の方法で結晶化させ、ポリマーのベレ
ットが融着しない状態にして高温真空にて固体状態で重
合反応を進めることが可能である０例えばポリエステル
樹脂中のテレフタル８１４９８４モル％、イソフタル酸
成分１５．８モル％、トリメリット酸成分０．２モル％
およびエチレングリコール１００モル％のポリエステル
を５０℃〜１３０℃で１０〜２０時間かけて予備結晶化
させた後、１９０℃で数時間真空中で重合を進める方法
である。固相重合を行うことによって、還元粘度いｖｍ
ｐ／ｃ）を高め、前記分散比を大きくすることが本発明
のフィルム成形性を向上させる重要なポイントとなる。

上記のようにして得られる本発明のポリエステル樹脂シ
ール材はヒートシール性に優れていることは勿論のこと
、従来使用されてきたシール材の代表であるポリエチレ
ンに比べてフレーバー性が極めて優れている０例えば、
フレーバー性の一つの評価としてリモネンの吸着量て比
較すると、ポ変化を起し難いことを示している。

さらに本発明で得られるポリエステル樹脂シール材は、
フィルム成形性に優れており、ネジキング現象が少ない
、従来のポリエステル樹ｍＨネッキング現象が大きく、
フィルムの成形が困難で歩留りが悪い、もしくは特殊な
成形機を必要としたが、本発明のポリエステル樹脂は、
フィールム成形性の点ではポリエチレンに匹敵する程度
に優れており、特殊なフィルム成形機を必要としないの
が特徴である。

本発明のポリエステル樹脂シール材は、これらの特徴を
生かして、天然果汁、牛乳、酒類等の飲料の紙容器、プ
ラスチック容器等のシール材として巾広く使用すること
ができる。

（実施例）本発明を更に詳細に説明するために以下実施例を挙げる
が、本発明は実施例によって何ら限定されるものではな
い。

ポリエステル樹脂の製造例攪拌機、温度針、溜出液用冷却器を装備した反応缶中に
、ジメチルテレフタレー）３２．１ｋｇ、ジメチルイソ
フタレート６．１５ｋｇ、エチレングリコール２７．３
ｋｇ、テトラブチルチタネート１９ｇを仕込み、１４０
〜２１０℃に加熱攪拌しながら３時間エステル交換反応
を行った。エステル交換反応終了後無水トリメリット酸
７７ｇを投入し、２００℃から２６０　’Ｃまで昇温し
ながら１時間かけてエステル化反応させる。

次に系内を徐々に減圧していき、４０分後に５ｗＨｇ、
次いで２６０’Ｃ１０，３−Ｈｇで１時間重縮合反応を
実施し、還元粘度０．７８のポリエステル樹脂（Ｂ−１
）を得た。エタノール分散後、ガスクロマトグラフによ
る組成分析の結果ポリエステル樹脂（Ｂ−１）の組成は
、テレフッタル酸８４モル％、イソフタル酸１５．８モ
ル％、トリメリット６０．２モル％、エチレングリコー
ル１００モル％であった。

また、ポリエステル樹脂（Ｂ−１）を、島津製作所製液
体クロマトグラフ（型式１ｃ−６Ａ　）で分子量分布を
測定したところ重！平均分子量（ＭＷ）　／数平均分子
量（Ｍｎ）比は２．１であった。

次にポリエステル樹脂（Ｂ−１）を５０°Ｃで４時間、
９０”Ｃで６時間、１３０℃で５時間予備結晶化を実施
した後、１９０°Ｃ１０、３ｗｍ　Ｈｇ以外で７時間固
相重合を行ない、ポリエステル樹脂（Ａ−１）を得た。

ポリエステル樹脂（Ａ−１）は、（Ｂ−１）と同一組成
であったが、還元粘度は、０．９４、分子量分布の分散
比（Ｍｗ／Ｍｎ）は３．０であった。

以下、同様の方法で（Ｂ−２）〜（Ｂ−５）のポリエス
テルｍｉ＊を得た。また（Ｂ−２）より固相重合により
本発明のポリエステル樹脂（Ａ−２）を得た。各樹脂の
組成特性値を表＝１に示した。

実施例１ポリエステル樹脂（Ａ−１）を日本精工所製４０閤φ押
出し機でダイス巾２００閣で、フィルム膜厚５０．／−
となるような条件で製膜を行った。ダイスより押出され
た樹脂膜は、ややネッキングする傾向を示したが、ダイ
ス下５０■の場所でのフィル轟巾は１７６閣あり、ネッ
キングにより縮小した巾２４閤（片側１２■）と従来の
ポリエステル樹脂に比べ大巾にネッキング巾が小さくな
っていた。

次に得られたポリエステル樹脂（Ａ−１）の５０ｐフイ
ルムをポリエステル接着剤バイロン６３０（東洋紡績製
）とイソシアネート系硬化剤のコロネートしく日本ポリ
ウレタン工業製）との１００／１５（固型分重量比）混
合物４＃を用いてポリエチレンテレラタレート２０ｕの
フィルムに積層し、ポリエステル樹脂（Ａ−ｉ　）同志
の面を合わせた後、１６０℃で２秒、１　ｋｇ／ｄの条
件で熱接着し、東洋ボールドウィン製テンシロンＵＴＭ
−１−５０００引張り試験機でばくり接着力を測定した
ところ、１．３２ｋｇ／１５−であった。

また、ポリエステル樹脂（Ａ−１）５０μフイルムをサ
ンプル瓶に入れ、果汁飲料の香料成分の一つであるＤ−
リモネンを加え、室温下１週間放置した。この浸漬前後
の重量差を求めることにより、Ｄ−リモネンの吸着量を
求め、ポリエチレンの吸着量を１００とした時の相対値
を求めたところ、１５とポリエチレンに比べはるかに低
い吸着量であることがわかった。

実施例２〜３実施例１と同様な方法により、ポリエステル樹脂（Ａ−
１）をポリエステル樹脂（Ａ−２）〜（Ａ−３）に変え
て、実験を行ない表−１の結果を得た。

比較例１〜５実施例１と同様の方法によりポリエステル樹脂（Ａ−１
）をポリエステル樹脂（Ｂ−１）〜（Ｂ−５）に変えて
実験を行ない、表−１に示す結果を得た。

（発明の効果）本発明のポリエステル樹脂シール材は、テレフタル酸を
主体とする芳香族ジカルボン酸、エチレングリコールを
主体とするグリコール成分からなり、且つ、ポリカルボ
ン酸またはポリオールを含有し、還元粘度が高く前記Ｍ
ｗ／Ｍｎ−が２．５〜４．０の範囲にある。そのため、１）従来のポリエチレンに比べて、フレーバー性に極め
て優れている。

２）　フィルム成形性（押出加工性）に優れており、生
産性の点において従来のポリエステルに比べて非常に優
れている。

特許出願人　　東洋紡績株式会社

Claims

【特許請求の範囲】１）テレフタル酸を主体とする芳香族ジカルボン酸、エ
チレングリコールを主体とするグリコール成分からなり
、且つ全酸成分もしくは全グリコール成分に対し３官能
以上のポリカルボン酸又はポリオールを０．１〜０．５
モル％含有し、還元粘度（ηｓｐ／ｃ）および重量平均
分子量（＠Ｍ＿ｗ＠）／数平均分子量（＠Ｍ＿ｎ＠）が
下記式（ I ）および（II）を満足することを特徴とす
るポリエステル樹脂シール材。 ηｓｐ／ｃ≧０．８０・・・・・・・・・・・・（ I
）２．５≦＠Ｍ＿ｗ＠／＠Ｍ＿ｎ＠≦４．０・・・・・
・・・・・・・（II）