JPH07224176A - 滑り性に優れるポリエステルシート及びその容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は透明性及び印刷性、接着性等の加工特
性が損なわれることなしに滑り性、ブロッキング性が改
良されたポリエステルシート及びポリエステル容器を提
供する。 【構成】ポリエステル系重合体に二次粒子の平均粒径が
１〜２０μｍである粒子１０〜５０００ｐｐｍと、３個
以上の水酸基を有するポリオールと炭酸数が１２個以上
の脂肪族モノカルボン酸とのエステル生成物を０．０１
〜５重量％配合した複屈折が５×１０^-3以下であるポリ
エステルシート，スキン層が前記のシート、コア層がポ
リエステル系重合体であり、該スキン層：コア層の肉厚
比率が１：１〜５０であることを特徴とする多層シー
ト，及びこれらのシートを真空あるいは圧空より熱成形
することにより得られる成形品及び打ち抜き加工、組立
加工によって得られる包装容器。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は透明性及び印刷性、接着
性等の加工特性が損なわれることなしに滑り性、ブロッ
キング性が改良されたポリエステルシート及びポリエス
テル容器に関する。

【０００２】

【従来の技術】飽和ポリエステル、特にポリエチレンテ
レフタレート（以下ＰＥＴと略す）に代表される結晶性
ポリエステル樹脂は繊維を初めとしてシートフィルム用
ポリマーとして広く使用されているが、その優れた耐薬
品性及び低ガス透過性を生かして炭酸飲料、ジュース、
ビール等飲料用ボトル、化粧品容器、食品用トレーなど
にも応用されるようになってきた。中でもＡ−ＰＥＴと
呼ばれる非晶状態のポリエステルシートはその優れたリ
サイクル性、低公害性、食品安全性が注目され、近年塩
化ビニールやポリスチレンに替わる包装素材として急速
に使用量が増大している。このポリエステルシートは熱
成形により食品、薬品の容器や雑貨のブリスターパック
として使われるほか、その優れた透明性を生かして化粧
品や電気機器等を入れるクリヤーケースとして用いられ
ている。

【０００３】従来このような飽和ポリエステルシート
は、ポリエステル樹脂本来の粘着性によりシート同士が
ブロッキングを起こしてしまいシート搬送時、あるいは
熱成形で得られた容器を積み重ねた後に取り出そうとす
る際、円滑に作業が出来ず改善を望まれていた。

【０００４】従来よりポリエステルの滑り性を改善する
方法については多くの提案がある。例えば特開昭５０−
４５８８５号公報、特開平４−１３６０６３号公報、特
開平４−１８０９５７号公報記載のように酸化珪素、炭
酸カルシウム、タルク、カオリン、ワラストナイトなど
の不活性な粒子を重合時に添加したりあるいはシート製
膜時に添加したりする方法がある（不活性粒子添加
法）。この方法は特開昭５２−１２７９６７号公報記載
のように、熱成形性を妨げない範囲の弱延伸を行うこと
で内部に含有される微粒子がシート表面に凹凸を生ぜし
め滑り性を与える。しかしながら、実質上無延伸のシー
トではその滑り性が不十分である。そのため、充分な滑
り性を与えるためには粒子の配合量を増やす必要があ
り、シートの透明性や機械物性の低下を引き起こし問題
となっていた。

【０００５】また特開昭５３−１４７５３号公報記載の
ようにポリエステル重合時に使用する触媒、着色防止剤
などの一部または全部を反応の過程で析出せしめ微粒子
として存在させる方法（内部粒子生成法）、あるいは特
開昭４９−１１７５５０号公報、特開昭５７−１４７５
４３号公報、特開平１−１１０５５５号公報記載のよう
に高融点の樹脂やＴｇの樹脂を配合する方法（樹脂ブレ
ンド法）も未延伸の状態では滑り性に殆ど効果がない。

【０００６】また特公昭４４−８７５９号公報、特開昭
６０−６１２５９号公報記載のようにシート表面に微粉
末を散布したり易滑性を有する塗膜を塗布あるいは印刷
する方法がある。これらの方法は均一な付着、塗布が困
難であるため外観や物理的特性を損ないやすい。更に表
面にシリコンを塗布する方法も広く用いられているがヒ
ートシール性、印刷性、接着性の低下を引き起こし用途
が著しく限定される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明者等はこのよう
な従来の問題点を解決するために鋭意検討した結果、ポ
リエステル系重合体に二次粒子の平均粒径が１〜２０μ
ｍである粒子１０〜５０００ｐｐｍと、３個以上の水酸
基を有するポリオールと炭素数が１２個以上の脂肪族モ
ノカルボン酸とのエステル生成物を０．０１〜５重量％
配合することにより複屈折が５×１０^-3以下である実質
上非晶無配向のポリエステルシートにおいても優れた滑
り性を付与することができ、Ａ−ＰＥＴの有する透明
性、ヒートシール性、熱成形性を維持することが出来る
ことを見いだし本発明に至った。

【０００８】

【課題を解決するための手段】即ち本発明の第１は、ポ
リエステル系重合体に二次粒子の平均粒径が１〜２０μ
ｍである粒子１０〜５０００ｐｐｍと、３個以上の水酸
基を有するポリオールと炭素数が１２個以上の脂肪族モ
ノカルボン酸とのエステル生成物を０．０１〜５重量％
配合した複屈折が５×１０^-3以下であるポリエステルシ
ートである。本発明の第２は、スキン層が前記のシー
ト、コア層がポリエステル系重合体であり、該スキン
層：コア層の肉厚比率が１：１〜５０であることを特徴
とする多層シートである。また本発明の第３は、これら
のシートを真空あるいは圧空より熱成形することにより
得られる成形品及び打ち抜き加工、組立加工によって得
られる包装容器である。

【０００９】本発明に用いるポリエステルとはＰＥＴは
勿論の事、テレフタル酸成分の一部をイソフタル酸、ア
ジピン酸、ジフェニルカルボン酸、ジフェニルエーテル
ジカルボン酸、ジフェニルスルフォンジカルボン酸、セ
バシン酸、ナフタレンジカルボン酸等の如き他の１種以
上のジカルボン酸成分へ置換し、エチレングリコール成
分の一部をジエチレングリコール、ヘキサメチレングリ
コール、トリメチレングリコール、プロピレングリコー
ル、シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコ
ール、ブチレングリコール等の如き他の１種以上のグリ
コール成分で置換した共重合ポリエステルを包含する。

【００１０】該共重合ＰＥＴ中の共重合成分の総割合は
全酸成分に対して４０モル％以下であることが好まし
い。又、実質的に直鎖状と見なされる範囲で三官能以上
の化合物や単官能の化合物を含んでいても良い。更に、
ポリエステル中に透明性を低下させない範囲内で熱安定
剤、流動性改善剤、紫外線吸収剤、制電剤、防曇剤等を
添加することができる。また、艶消しが必要な場合には
二酸化チタン、炭酸カルシュウム、酸化鉄、カーボンブ
ラック等の着色剤を含有することもできる。

【００１１】本発明で用いるＰＥＴの固有粘度は２０℃
に於て重量比６０／４０のフェノール／テトラクロロエ
タン混合溶媒中での測定で、固有粘度は０．５〜１．２
が好ましく、特に好ましくは０．６以上である。０．５
より小さいと最終製品の機械的強度が充分でなく、特に
低温時の衝撃強度やクリヤーケース折り曲げ加工時の延
性が充分でない恐れがある。一方固有粘度が１．２を超
える場合、経済性に劣るばかりでなくシート製膜時の溶
融成形性が困難になる恐れがある。

【００１２】複屈折は５×１０^-3以下が必要であり、好
ましくは２×１０^-3以下であることが望ましい。複屈折
が５×１０^-3を超えるとシートの透明性が低下するばか
りでなく、熱成形時のシートの伸びが悪くなり著しく熱
成形性が悪くなり好ましくない。シート厚みは特に限定
しないが通常５０〜１５００μｍであり、好ましくは１
５０〜８００μｍである。

【００１３】次に本発明に用いられる不活性粒子はタル
ク、シリカ、炭酸カルシウム、アルミナ、ワラストナイ
ト、カオリン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、リン酸カルシ
ュウム、水酸化アルミニウムやＣａ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｍｎ
などのテレフタル酸塩などが例として挙げられ、非晶状
態のポリエステルの屈折率に近い粒子が透明性の点で有
利である。これらは単独でも併用しても良く、又シート
中で均一に分散させるために重合時にスラリーとして添
加する、あるいはオレフィンワックスや脂肪酸、脂肪酸
の金属塩等で粒子の表面処理を、シートの透明性を低下
させない範囲内で行っても構わない。また、シートの摩
擦による傷の発生を防止するためにはモース硬度５以下
の不活性粒子、例えばポリスチレンやメチルメタクリレ
ート等の架橋粒子を用いると有効である。

【００１４】該不活性粒子は二次粒子の平均粒径が１〜
２０μｍで、配合量は１０〜５０００ｐｐｍが好まし
い。特に好ましい平均粒径は３〜15μｍ、配合量は１０
０〜２０００ｐｐｍである。不活性粒子の平均粒径が１
μｍ未満あるいは配合量が１０ｐｐｍ未満の場合は、シ
ート単位面積あたりの凹凸が不足あるいは、凹凸の高さ
が低いため滑り性が不十分であり、シートや熱成形容器
を重ね合わせた時にブロッキングが発生してしまう。ま
た、不活性粒子の平均粒径が２０μｍを超えるか、ある
いは配合量が５０００ｐｐｍを越える場合にはシートの
透明性が低下してくる。

【００１５】本発明に用いるエステル生成物は、３個以
上の水酸基を有するポリオールと炭素数が１２個以上の
脂肪族モノカルボン酸から成ることが必要である。ポリ
オールの水酸基が３個未満のアルコールから成るエステ
ルでは、上記ポリエステルとの相溶性が良いためにシー
ト表面へのブリードアウト量が少なく、充分な易滑性を
与えることができない。このような水酸基３個以上のポ
リオールとしてグリセリン、ペンタエリスリトール、ソ
ルビトール、キシリトール、マンニトール等があげられ
る。

【００１６】また該エステルを得るために用いられる脂
肪族モノカルボン酸の炭素数が１２未満の場合には該エ
ステルの耐熱性が不十分でありＰＥＴ等に配合した場
合、シート製膜時の加熱により加水分解を起こし易滑効
果が非常に低いだけでなく、シート自体の機械物性も非
常に低いものとなる。このような炭素数１２以上の脂肪
族モノカルボン酸としては、トリデシル酸、ミリスチン
酸、ペンタデシリル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、
ステアリン酸、ノナデシリル酸、アラキン酸、ヘンエイ
コサン酸、ベヘン酸、トリコサン酸、リグノセリン酸、
ペンタコサン酸、セロチン酸、ヘプタコサン酸、モンタ
ン酸、ノナコサン酸、メリシン酸等が挙げられる。

【００１７】シートに良好な易滑性を与えるにはエステ
ル生成物の配合量は０．０１〜５重量％が好ましく、特
に好ましくは０．０５〜２重量％である。配合量が０．
０１重量％未満では充分な滑り性を与えることが出来な
い。また、配合量が５重量％を超える場合にはシート表
面へのブリードアウト量が多過ぎるために印刷性、接着
性等の加工性が大幅に低下するとともに透明性を損な
う。

【００１８】上記ポリオールと脂肪族モノカルボン酸よ
り生成されるエステルの中でエステル結合を２個以上含
む化合物が耐熱性の点で好ましい。

【００１９】シートは、例えば単軸押出機、二軸ベント
式押出機の様な通常のポリエステル用エクストルーダー
により溶融押出しを行い、溶融状態の樹脂を冷却ドラム
により冷却することにより得ることが出来る。シートは
結晶化による透明性の低下を防ぐためできるだけ急冷す
ることが好ましく、密度法による測定での結晶化度は１
０重量％以下（密度１．３４８以下）、シートヘイズは
５％以下が望ましい。

【００２０】製膜方法としては金属ロール間で挟み冷却
する方法（タッチロール法）や静電印加法、エアーナイ
フ法等があるがシートの光沢性、厚み均一性の点からタ
ッチロール法が好ましい。ポリエステルに配合する不活
性粒子やポリオールと脂肪族モノカルボン酸より生成さ
れるエステルの添加方法は、公知の方法が適用でき特別
な制約はない。例えば、各成分をタンブラーやブレンダ
ー等で予め均一にブレンドしておき、上記混合物を押出
機へ供給する方法、或いはポリエステルに添加する成分
を予めマスターバッチとしてペレット状にし押出時に供
給する方法、重合時に添加する方法等がある。

【００２１】又、二層以上の多層シートを製膜する場合
も溶融ラミネート、共押出し、ドライラミネート等公知
の技術により製造することができるが、シートの品質か
ら共押出しが好ましい。シートのスキン層とコア層の肉
厚の比率は１：１〜１：５０が好ましいが経済性、品質
の安定性の点から１：３〜１：２０が特に好ましい。
１：５０よりもコア層の肉厚比率が大きい場合には、不
活性粒子及びポリオールとモノカルボン酸とのエステル
を高濃度で含有するスキン層を均一に構成することが困
難になり滑り性等が不安定になる。

【００２２】シート及び容器の滑り性、ブロッキング防
止性はシート表面部分の性能が関与しており、コア層に
比較してスキン層に不活性粒子及びポリオールとモノカ
ルボン酸とのエステルを高濃度で含有させた多層構造が
望ましい。コア層はスキン層に比較して不活性粒子及び
ポリオールとモノカルボン酸とのエステルの配合量が少
ないため、シートの透明性や機械物性を維持することが
出来る。

【００２３】該シートの熱成形方法は真空成形、圧空成
形、熱盤成形、プラグアシスト成形、リバースドロー成
形、エアースリップ成形等、またはこれらを組み合わせ
た成形方法が常法として考えられるが、本発明では何れ
の方法を用いても差し支えない。またシートを打ち抜
き、折り曲げ、組立加工することにより製造される包装
容器も塩化ビニールやポリオレフィンシート等で用いら
れている何れの方法を用いても差し支えない。

【００２４】

【発明の効果】本発明は透明性及び印刷性、接着性等の
加工特性が損なわれることなしに滑り性、ブロッキング
性が優れており食品包装容器、クリヤーケースに最適で
ある。

【００２５】

【実施例】以下、実施例によって本発明を更に具体的に
説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
尚、各特性値測定は次の方法に従って行った。

【００２６】（１）シートヘイズ 日本電色（株）製ヘイズメーター ＮＤＨ−２０Ｄを使
用し、ＪＩＳ−Ｋ−７１０５に準じた方法にてシートの
ヘイズ（曇価）を測定した。

【００２７】（２）静止摩擦係数 東洋精機製摩擦測定機ＴＲ型を使用し、ＡＳＴＭ−１８
９４に準じた方法にてシートの静止摩擦係数を測定し
た。

【００２８】（３）ブロッキング性 シートのブロッキング性はＡＳＴＭ−１８９３に準じた
方法にてシート同士を評価した。容器のブロッキング性
は真空成形機にて直径１００ｍｍ×深さ７０ｍｍのカッ
プ状の容器を作製し、この成形品５個を積み重ねた上に
２ｋｇの荷重を１時間かけた後の成形品の引き剥し易さ
を下記の基準で測定した。自重で成形品が１個ずつ剥が
れるものは ○、自重で１個ずつ剥がれたり剥がれなか
ったりするものは △、自重で成形品がはがれないもの
は × とした。

【００２９】（４）ヒートシール性 シート同士を１８０℃×２秒、圧力２ｋｇ／ｃｍ² で接
着させＪＩＳ−Ｋ−６７７２に準じた方法にてヒートシ
ール強度の測定を行った。シール強度 ５００ｇ／１５
ｍｍ以上のものは ○、２００〜５００ｇ／１５ｍｍ未
満のものは △、２００ｇ／１５ｍｍ未満のものは ×
とした。

【００３０】（５）平均粒径 コールターエレクトロニクスリミテッド社製ＭＵＬＴＩ
ＳＩＺＥＲ装置で測定した等価球形分布における積算体
積分率５０％の直径（粒径）を平均粒径とした。

【００３１】（６）表面凹凸の評価 シートの表面凹凸は東京精密社製ＳＵＲＦＣＯＭ表面粗
さ計を用いてＪＩＳ−Ｂ−０６０１に準じ測定を行っ
た。

【００３２】実施例１〜３、比較例１〜１０ ２０℃に於いて重量比６０／４０のフェノール／テトラ
クロロエタン混合溶媒中での測定で、固有粘度が０．７
０のＰＥＴ樹脂を水分率５０ｐｐｍ以下になるように乾
燥させ、二軸混練機により２８５℃で表１に示した粒径
の不活性粒子をＰＥＴ樹脂と溶融混練し２重量％マスタ
ーを作製した。同様に表１に示したポリオールと脂肪族
モノカルボン酸とのエステル生成物の５重量％マスター
を作製した。２８５℃、ベント部の真空度５ｍｍＨｇの
条件で二軸ベント付き押出機を用いてＴダイより溶融押
出を行い、タッチロール法にて製膜を行う際、これらの
不活性粒子とエステルとのマスターをポリエステル樹脂
に配合し三層構造の（スキン層：コア層：スキン層＝
１：１５：１）表１に示す組成のシートを製造した。
尚、表１中不活性粒子の架橋ｐｓ粒子とは、架橋ポリス
チレン粒子を表す。

【００３３】次いで、上記シートをガラス転移温度以上
融点以下に予熱し、４５℃に温調した雌金型を取り付け
た真空成形機にて直径１００ｍｍ×深さ７０ｍｍのカッ
プ状の容器を作製し評価を行った。

【００３４】

【表１】

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリエステル系重合体に二次粒子の平均
   粒径が１〜２０μｍである粒子１０〜５０００ｐｐｍ
   と、３個以上の水酸基を有するポリオールと炭素数が１
   ２個以上の脂肪族モノカルボン酸とのエステル生成物を
   ０．０１〜５重量％配合した複屈折が５×１０^-3以下で
   あるポリエステルシート。
2. 【請求項２】 スキン層が請求項１記載のシート、コア
   層がポリエステル系重合体であり、該スキン層：コア層
   の肉厚比率が１：１〜５０であることを特徴とする多層
   シート。
3. 【請求項３】 請求項２記載のシートであって、コア層
   の粒子及び脂肪族モノカルボン酸の濃度がスキン層の粒
   子及び脂肪族モノカルボン酸の濃度の５０％以下である
   ことを特徴とする多層シート。
4. 【請求項４】 請求項１または請求項２記載のシートを
   熱成形してなるポリエステル成形品。
5. 【請求項５】 請求項１または請求項２記載のシートを
   打ち抜き、折り曲げ、組立加工したポリエステル包装容
   器。