JPH081767A - 耐衝撃性に優れるポリエステル容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】透明性及び熱成形性が損なわれることなしに、
衝撃性，特に低温時の衝撃強度が改良された熱成形かん
合ポリエステル容器を提供する。 【構成】（Ａ）テレフタル酸を主たる成分とするジカル
ボン酸成分と、エチレングリコール０〜８０モル％およ
び１，４−シクロヘキサンジメタノール２０〜１００モ
ル％からなるグリコール成分を縮重合せしめ、かつ固有
粘度が０．５〜０．９０であるポリエステルからなる
層、（Ｂ）テレフタル酸とエチレングリコールを縮重合
せしめ、かつ固有粘度が０．５〜０．７５であるポリエ
ステルからなる層、から構成されるポリエステル積層体
であって、該（Ａ）層が少なくとも片面に積層されてお
り、かつ該（Ａ）層がシート全体の厚みの６〜３０％の
範囲にあるシートを熱成形してなるかん合ポリエステル
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熱成形性等が
損なわれることなしに衝撃性、特に低温時の衝撃強度が
改良された熱成形かん合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（以下これをＰＥＴと略す）に代表される
結晶性ポリエステル樹脂は、繊維を始めとしてシート，
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。

【０００３】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。

【０００４】従来このような飽和ポリエステルは、熱成
形直後の常温での衝撃強度には優れているが、衝撃強度
の温度依存性が大きく、低温時には衝撃強度が著しく低
下し、冷菓や冷凍食品のような、低温で流通される容器
の場合、破損が生じ、問題となっていた。

【０００５】また、飽和ポリエステルはシートや成形品
が高温多湿な場所で保管されたり、あるいは低温低湿な
環境においても、長時間放置された場合には、経時変化
（エンタルピー緩和）によりポリエステル樹脂本来の柔
軟性、耐衝撃性が失われ、熱成形で得られた容器が市場
に流通した時、破損が生じるという問題があり、改善を
望まれていた。

【０００６】従来よりポリエステルの低温時の耐衝撃性
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５８−１７１４３６号公報、特開平１−１６３０４
２号公報記載のように成形物に配向を付与する方法、耐
衝撃性のゴム粒子を添加分散させる方法等がある。

【０００７】あるいは、特開昭５８−３６４０８号公報
記載のように、耐衝撃性の優れた高分子フィルムと多層
化する方法や、固相重合により高分子量化したＰＥＴ樹
脂を原料として使用し製造した固有粘度０．８を超える
ポリエステルシートを用いる方法等がある。

【０００８】しかしながら、配向を付与する方法は、シ
ートを配向させる特殊な装置や製造工程が必要であり経
済的でないばかりか、熱成形性が悪くなり圧空成形等の
特殊な熱成形機が必要となる。又、容器の形状によって
は、賦形が完全に行われず、かん合性が不良になった
り、成形条件幅が狭い等の問題がある。

【０００９】耐衝撃性のゴム粒子を添加分散させる方法
では、効果的に低温衝撃性を向上させることが可能であ
るがＡ−ＰＥＴの優れた透明性を著しく低下させる。

【００１０】また、高分子量のＰＥＴ樹脂を用いる場合
には重合を高度に進めなければならず溶融縮重合の後に
更に固相重合を行う必要があること、あるいは乾燥工程
が不要な二軸ベント付き押出し装置の利用が困難であり
経済的に不利なだけでなく溶融粘度の上昇に伴う押出成
形性の低下が問題となり大量生産が困難となる。

【００１１】

【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、固
有粘度が０．５〜０．７５であるポリエステルの少なく
とも片面に１，４−シクロヘキサンジメタノールを特定
の範囲で共重合させた固有粘度が０．５〜０．９０であ
るポリエステルを積層させることによりＡ−ＰＥＴの有
する透明性、熱成形性、かん合特性を維持しながら優れ
た衝撃性、特に低温衝撃性と経時変化後の衝撃性を付与
出来ることを見いだし本発明に至った。

【００１２】

【課題を解決するための手段】即ち本発明は（Ａ）テレ
フタル酸を主成分とするジカルボン酸成分と、エチレン
グリコール０〜８０モル％および１，４−シクロヘキサ
ンジメタノール２０〜１００モル％からなるグリコール
成分とを縮重合せしめ、かつ固有粘度が０．５〜０．９
０であるポリエステルからなる層、（Ｂ）テレフタル酸
とエチレングリコールを縮重合せしめ、かつ固有粘度が
０．５〜０．７５であるポリエステルからなる層、から
構成されるポリエステル積層体であって、該（Ａ）層が
少なくとも片面に積層されており、かつ該（Ａ）層がシ
ート全体の厚みの６〜３０％の範囲にあるシートを熱成
形してなるかん合ポリエステル容器である。

【００１３】本発明の主層に用いるポリエステルとはＰ
ＥＴ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。

【００１４】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１０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。又、艶消しが必要な場合には二
酸化チタン、炭酸カルシウム、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。

【００１５】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０．５〜０．７５が必要であり、特に好
ましくは０．６〜０．７５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
強度が充分でない。一方固有粘度が０．７５を超える場
合には原料のＰＥＴ樹脂を固相重合する必要があり経済
性に劣る。

【００１６】又、本発明の表面に積層させる共重合ポリ
エステルは、テレフタル酸を主たる成分とするジカルボ
ン酸成分と、エチレングリコール０〜８０モル％および
１，４−シクロヘキサンジメタノール２０〜１００モル
％からなるグリコール成分を縮重合することにより得ら
れ、共重合させる１，４−シクロヘキサンジメタノール
の量は、２０〜４０モル％が好ましく、特に好ましくは
２５〜３５モル％である。２０モル％より少ない場合に
は衝撃性の改善効果が小さい。一方、４０モル％を超え
る共重合を行っても更なる衝撃の改善効果は少なく経済
性に劣る。用いる１，４−シクロヘキサンジメタノール
のシスとトランスの割合は特に限定しないが、４：６〜
０：１０が衝撃強度の点で良好である。固有粘度は０．
５〜０．９０が必要であり、特に好ましくは０．６０〜
０．９０である。固有粘度が０．５０より低い場合には
最終製品の機械的強度が充分でなく、特に低温時の衝撃
強度が充分でない。

【００１７】本発明を製造するために用いるシート厚み
は特に限定しないが、通常５０〜１５００μｍであり、
好ましくは１５０〜８００μｍである。

【００１８】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
で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、主層の結晶化度は１０重量％以下（密度
１．３４８ｇ／ｃｍ³ 以下）、シートヘイズは５％以下
が望ましい。

【００１９】本発明を得るには、フィードブロックダ
イ、マルチマニホールドダイ等を有する公知の共押出装
置の使用が可能である。又、溶融ラミネート、ドライラ
ミネート等公知の技術により製造することもできるが、
シートの品質から共押出しが好ましい。

【００２０】また、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。

【００２１】製膜時にシートを所定の幅にカットする際
に出る耳部や、熱成形後容器を打抜いたスケルトン部を
粉砕して原料として戻すインラインリサイクルがＡ−Ｐ
ＥＴでは一般的に用いられるが、本発明ではシートの固
有粘度を極端に低下させない範囲内で主層へ配合するこ
とが可能である。

【００２２】シートの表面に積層させる共重合ポリエス
テルのシート全体に占める割合は６〜３０％であるが、
経済性、品質の安定性の点から１０〜２０％が好まし
い。表面に積層させる共重合ポリエステルのシート全体
に占める割合が６％より小さい場合にはスキン層を均一
に構成することが困難になる上、衝撃性の改善効果が小
さい。一方、３０％を超える場合には低温衝撃性の更な
る改善効果が小さいだけでなく高価な共重合ポリエステ
ルを多量に使用して経済的に好ましくない。

【００２３】容器表面の共重合ポリエステルは少なくと
も片面に積層することが必要であり、好ましくは両面に
積層する。片面のみに積層させて用いる場合には、共重
合ポリエステル層が容器の外側（以下外層という、また
容器の内側面を内層という）になるようにして熱成形を
行い容器を得る。

【００２４】本発明品は、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
の、何れの方法を用いて製造しても差し支えない。

【００２５】

【発明の効果】本発明は、透明性，熱成形性，リサイク
ル性等の加工特性が損なわれることなしに衝撃性，特に
低温時や経時変化後の衝撃強度が向上されており、食品
包装容器，冷菓用容器，かざり蓋に最適である。

【００２６】

【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。

【００２７】（１）固有粘度 重量比６０／４０のフェノール／テトラクロロエタン混
合溶媒を用い１．０ｇ／ｄｌの濃度、２０℃の条件で測
定した。

【００２８】（２）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。

【００２９】（３）容器の衝撃強度 熱成形容器の底部より直径９０ｍｍの試験片を作製し、
島津製作所株式会社製恒温槽付き面衝撃試験機（ハイド
ロショット）を使用し、打抜き速度５ｍ／秒、打抜きポ
ンチ直径１３ｍｍ、ダイス直径２インチの条件にて−２
０℃の最大荷重及び亀裂発生エネルギーを測定した。経
時変化後の強度は、４０℃×湿度６０％×１０日のエー
ジングを行った後測定を行った。

【００３０】（４）容器の落下強度 直径１３０ｍｍ×深さ７０ｍｍのカップ状の容器中に３
３０ｇの水を入れ蓋を閉じ（かん合蓋）高さ１．５ｍよ
りコンクリート面に落下させ評価を行った。経時変化後
の強度は、４０℃×湿度６０％×１０日のエージングを
行った後、水を入れ同様の落下テストを行い評価を行っ
た。全く割れないものは○，割れる確率が１０％以下の
ものは△，割れる確率が１０％より大きいものは×とし
た。

【００３１】実施例１〜２，比較例１〜６ ２８５℃、ベント部の真空度５ｍｍＨｇの条件で二軸ベ
ント付き多層押出機を用いて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って厚さ３５０μｍの
表１記載の各種シートを得た。

【００３２】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１３０ｍｍ×深さ７０ｍｍのカッ
プ状の容器，及びかん合蓋を作製し評価を行った。評価
結果を合わせて表１に記載する。

【００３３】

【表１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｌ 9:00 22:00

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）テレフタル酸を主たる成分とする
   ジカルボン酸成分と、エチレングリコール０〜８０モル
   ％および１，４−シクロヘキサンジメタノール２０〜１
   ００モル％からなるグリコール成分とを縮重合せしめ、
   かつ固有粘度が０．５〜０．９０であるポリエステルか
   らなる層、（Ｂ）テレフタル酸とエチレングリコールを
   縮重合せしめ、かつ固有粘度が０．５〜０．７５である
   ポリエステルからなる層、から構成されるポリエステル
   積層体であって、該（Ａ）層が少なくとも片面に積層さ
   れており、かつ該（Ａ）層がシート全体の厚みの６〜３
   ０％の範囲にあるシートを熱成形してなるかん合ポリエ
   ステル容器。