JPS60501312A - ポリエステル−ポリ(ビニルアルコ−ル)積層体のための接着用組成物 - Google Patents
ポリエステル−ポリ(ビニルアルコ−ル)積層体のための接着用組成物Info
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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
ポリエステル−ポリ(ビニルアルコール)積層体のだめの接着用組成物
本発明はポリ(ビニルアルコール)またはそのコポリマーに接着したJIJエス
テル捷たはコポリエステルからなる積層体のだめの接着用組成物に関する。これ
らの積層体は気体遮断性が著しく改善されていることを特色とし、従って食品用
容器として有用である。
米国特許第4.261.473号明細書には%l装材料として有用な多層構造物
が示されている。特にこの明細書には熱可塑性H’l l)エステル樹脂の層間
に挿入された遮断層をもつ成形容器が開示されている。この遮断層は一般にエチ
レン−ビニルアルコールコポリマーおよびポリエチレンテレフタレートもしくは
ポリアミドポリマーなどのポリマーの混合物である。これらの容器は、たとえば
ポリマー外層、接着層、遮断層、接着層およびポリマー内層から々る5層の同時
押出パイプから加工することができる。
m装材料用の他の積層体は米国特許第3.595,740号明細書に示されてい
る。米国特許第3.849,514号明細書には特定のブロック、Iソリエステ
ル−ポリアミドコポリマーが有用な接着剤であるととが示されている。しかし先
行技術文献のいずれも本発明により解決された問題を解決することについては示
唆していない。
価格および成形の容易さという点からみて特に望ましい一積層体は、ポリエステ
ルまたはコポリエステルに、たとえばポリ(エチレンプレフタレート)が4セリ
(ビニルアルコール)またはその+1ソリマーに接着された熱成形可能な積層体
であろう。問題は、先行技術の接着剤によればこれらの積層体が熱成形される際
に離層しやすいことである−その結果、気体遮断性が大幅に低下し、得られる物
品の外観が不都合な影響を受ける。従って本発明の目的は、との離層の問題を除
く接着剤を提供するこ七である。
この問題はポリエステルおよびコポリエステルヲポリ(ビニルアルコール)およ
びそのコポリマーに接着して積層体を形成させるだめの接着用組成物であって、
該接着用組成物が
a)1) 70℃以上であり、
2)接着されるべきポリエステルもしくはコポリエステルのガラス転移温度より
も501JJ、上低くなくがっ25℃以上高くない薄膜変形温度転移(thjn
film daformation tsmpθ−rature trans
j、tion)および
h)積層体において少なくとも0.02 kg/ cmのT−剥離強さを有する
ポリ(エステルアミド)からなることを特徴とする接着用組成物によって解決さ
れる。
ポリ(エステルアミド)系接着用組成物の薄膜変形温度転移は、荷重されたフィ
ルム試料がサーモメカニカルアナライザーにおいて変形する温度である。より詳
細には、変形転移はポリマー薄膜に関するたわみ対温度曲線の直線部分の交点に
対応する温度である。測定は好ましくは3.5 kq/ caの引張応力をかけ
られ、20℃/分の速度で加熱される、0.02〜0.08mmの厚さをもつ試
料について行う。
T−剥離強さはASTM D1876に従って測定される。
種々のポリ(エステルアミドゝ)が試験され、上記の基準に適合することが見出
された。好寸しいポリ(エステルアミド)系の接着用組成物には下記のものが含
まれる。
■、少なくとも0.45 dL/g の固有粘変をもつポリ(エステルアミド)
。このポリ(エステルアミ[パ)ば 1)ピメリン酸、アゼライン酸、セパノン
酸もしくはそれらの組合せから選ばれるジカルボン酸受なくとも80モル%、お
よび所望により20モル%までの、2個の酸基の間に直線状に結合した少なくと
も4個の炭素原子を有する誼2の腺状脂肪族ジカルボン酸、もしくは芳香族ジカ
ルボン酸である酸成分から誘導される反復単位、ならびに 2)1.2−エタン
レフ4フ5〜20およびエチレングリ:I−ル、1,4−ブタンジオール、]、
、1 − /クロヘキサンジメタツールもしくはそわらの組合せから選ばれる
グリコール類95〜80モル係であるジアミンおよびグリコール成分から誘導さ
れる反復単位を含む。ピ°メリン酸、アゼライン酸またはセバシン酸から誘導さ
れる反復単位か85〜1.00モル%の量存在することが好寸しい。ジカルボン
酸から誘導される反復単位がアゼライン酸からのものであり、100モル%の量
存在することが最も好寸しい。同様に1,2−エタンジアミンから誘導される反
復単位が5〜]5モル係の量存在することが好せしい。グリコール類から誘導さ
れる反復単信が1.4−ブタンジオールからのものであり、95〜85モル係の
量存在す4
ること、が好才しい。
このグループのポリ(エステルアミドS)の製造に用いられるジアミンは1.2
−エタンジアミンに限られる。ジ酸はほぼ〉80モル係のピメリン酸、アゼライ
ン酸またはセバシン酸でなければならない。ジ酸(アミドセグメン[を形成する
ために用いられる)の残部は線状脂肪族ジカルボン酸捷だは芳香族ジカルボン酸
であってよい。脂肪族ジカルボン酸は2個の酸基の間に直線状に結合した4個よ
シも少なくない炭素原子を含みうる。アジピン酸、セパノン酸および】、12−
ビデカンジカルボン酸および1.4−シクロヘキサンジカルボン酸が好ましい脂
肪族の改質用酸である。好ましい芳香族の改質用酸はテレフタル酸およびイノフ
タル酸である。ポリ(エステルアミド)のために好ましいジ酸は唯一のジ酸とし
てのアゼライン酸である。
有用々グリコール類はエチレングリコ−乞1.−1−ブタンジオールおよび1,
4−シクロヘキサンジメタノールおよびそれらの組合せである。これらのグリコ
ール類の1種を唯一のグリコールとして使用することが好寸しい。この種の唯一
のグリコール類として好ましいものは1,4−ブタンジオールおXO:1.4−
シクロヘキサンジメタノールである。
これらのジオールは許容されるジ酸との組合せにおいて、低いガラス転移温度に
もつ低融点ポリエステル部分をなす。結晶質ポリアミド9と低いガラス転移温度
をもつポリエステルのこの総体的な組合せによって、弾性をもつポリ(エステル
アミドが得られる。
上記ポリ(エステルアミド)の固有粘度は少なくとも約0455 特表昭6(1
−501312 (3)dL/gでなければならず、少なくとも0. s O
dL/sであることが好ましい。必要とされる0. 4 5 dL/9以上の正
確な固有粘度は、実際には一般に希望するポリマー溶・勉粘度によって定められ
る。一般にその加工温度におけるポリ(エステルアミド)の溶融粘度は、フィー
ドブロックシステムにおける平担ナフィルムの同時押出に関してはポリエステル
のものとファクター約3以上昇なってはならず、多層・ξイブまたはマルチマニ
ホールドフィルムの同時押出に関してはファクター約10以上異なってはならな
い。
このグループのポリ(エステルアミド′″)はある程度のブロッキング、すなわ
ち理想的ランダム性からのずれを生じる様式で行うこともできる。しかしこれは
生成物ポリ(エステルアミド゛)に有用な特性を得るために本質的なものでは九
い。
■.少なくとも0. 8 dL/9の固有粘度をもつポリ(エステルアミド)。
このポリ(エステルアミド)は 1ノ ピメリン酸、アゼライン酸、セバシン酸
もしく(叶それらの組合せから選ばれるジカルボン酸受々くとも70モモル係お
よび所望により30モル%までの、2個の酸基の間に直線状に結合じた少なくと
も4個の炭素原子を有する第2の線状脂肪族ジカルボン酸、もしくは芳香族ジカ
ルボン酸である酸成分から誘導される反復単位、ならびに 2)1.6−ヘキサ
ンジアミ:/、1.4−シクロヘキサンビスメチルアミンもしくはそれらの組合
せから選ばれ名ジアミン10〜30モル係、およびエチレングリコール、1,4
−ブタンジオール、1.4−シクロヘキサンジメタノールもしくはそれらの組合
せから選ばれるグリコール類90〜70モル係であるジアミン°およびグリコー
ル成分から誘導される反復単位を含む。ピメリン酸、アゼライン酸またはセパノ
ン酸から誘導される反復単位が75〜1 0 0モル係の量存在することが好ま
しいジカルボン酸から誘導される反復単位がアゼライン酸からのものであり、1
00モルモル係存在することが最も好ましい。同様にジアミンから誘導される反
復単位が!5〜25モル係の量存在することが好ましい。ジアミンから誘導され
る反復単位が15〜25モルチの量の1,6−ヘキサンジアミンからのものであ
ることがより好ましい。グリコール類から誘導される反復単位が1,4−メタン
ジオールからのものであり、85〜75モルチの量存在することが軽重しい。
この第2グループのポリ(エステルアミド9)の製造に用いられるジアミンは1
.6−ヘキサンジアミンおよび1.4−シクロヘキサンビスメチルアミンに限ら
れる。ジ酸idはぼ>70モル係のピメリン^9、アゼライン酸捷たはセバシン
酸でなければならない。ジ酸(アζドセグメ/トの形成に用いられる)の残部は
脂肪族ジカルボン酸または芳香族ジカルボン酸であってよい。
脂肪族ジカルボン酸は2個の酸基の間に直線状に結合した4個よりも少なくない
炭素原子を含みうる。アジピン酸、スはリン酸、セパノン酸および]、 ]、2
− トゝデカンジカルボン酸および1,4−シクロヘキザンジカシレボン酸が軽
重しい改質用の脂肪7課酸である。好寸しい芳香族の改質用酸はテレフタル酸お
よびイノフタル酸である。ポリ(エステルアミド)のだめの好ましいジ酸L1唯
一のジ酸々してのアゼライン酸である。
石川なグリコール類1dエチレンダリコール、]、]4ーブタンジオーおよび1
,4−シクロヘキサンジメタノールおよびそれらの混合物である。これらのグリ
コール類の1種を唯一のグリコールとして使用するが好ましい。この種の唯一の
グリコールとして好ましいものは1,4−ブタンジオールおよび1,4−シクロ
ヘキサンジメタノールである。
これらのジオールは許容されるジ酸との組合せにおいて低いガラス転移温度をも
つ低融点ポリエステルセグメントをなす。
結晶質ポリアミドと低いガラス転移温度のポリエステルのこの総体的な組合せに
よって、弾性をもつポリ(エステルアミド)が得られる。
上記ポリ(エステルアミド)の固有粘度は少なくとも約o8dL/9、好ましく
は少なくとも]、 O dL/9、より軽重しくは少なくとも1. 1 dL/
gで々ければならない。必要とされるo8dL/!!以上の正確な固有粘度は実
際Kid一般に希望する一1ツマ−溶融粘度によって定められる。一般にその加
工温度におけるポリ(エステルアミド″)の溶融粘度は、フィードノロツク/ス
テムにおける平担なフィルムの同時押出に関してはポリエステルのものとファク
ター約3以上昇なってはならず、多層−ξイブ寸たはマルチマニホールドフィル
ムの同時押出に関してはファクター約10以上異なってはなら々い。
このグループのポリ(エステルアミド)はある程度のブロッキング、すなわち理
想的なランダム性からのずれを生しる様式で行うこともできる。しかしこれは生
成物ポリ(エステルアミド)に有用な%注を得るために本質的なものではない。
TIJ.少なくとも0. 8 c3.L/gの固有粘度をもつ汁こり(エスデル
8
アミド″)。、このポリ(エステルアミド)は 1)アジピン酸、ピメリン酸、
スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸もシクハそれらの組合せから選ばれるジ
カルボン酸70〜90モルチ、および10〜30モル係の、2個の酸基の間に直
線状に結合した少なくとも4個の炭素原子を有する第2の脂肪族ジカルボン酸、
もしくは芳香族ジカルボン酸である酸成分から誘導される反復単位、ならびに
2)】、6−ヘキサンジアミン、]、]4−ンクロヘキサンビスメチルアミもし
くはそれらの組合せから選ばれるジアミン」0〜30モル係、およびエチレング
リコール、1.4−ブタンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタツールもし
くはそれらの組合せから選ばれるグリコール類90〜70モル係であるジアミン
およびグリコール成分から誘導される反復単位を含む。第2の線状脂肪族ジカル
ボン酸から誘導される反復単位とジアミンから誘導される反復単位は等モ/L/
量存在する。
アジピン酸、ピメリン酸、スペリン酸、アゼライン酸捷たは七/ミ/ノ酸から誘
導される反復単位が75〜85モル係の量存在することが好ましい。同様にジア
ミンから誘導される反復単位が15〜25モル係の量存在することが好ましい。
ジアミン75)ら誘導される反復単位が15〜25モル係の量の1,6−ヘキサ
ンジアミンからのものであることかより好捷しい。グー)コール類から誘導され
る反復単位は85〜75モル係の量の1,4−ブタンジオールからのものである
ことが好捷しい。
この第3グループのポリ(エステルアミド″)の製造に用いられるジアミンは1
.6−ヘキサンジアミンおよび1,4−シクロヘキザンビスメチルアミンに限ら
れる。ジ酸は70〜90モル係9 1情昭eo−5o1312(4)
のアジ上0ン酸、ピメリン酸、スペリン酸、アゼライン酸またはセパノン酸でな
ければならない。ジ酸(これはアミドセグメントの形成に用いられる)の残部は
線状脂肪族ジカルボン酸または芳香族ジカルボン酸であってよい。脂肪族ジカル
ボン酸は2個の酸基の間に直線状に結合した4個よりも少なくない炭素原子を含
みうる。アジピン酸、スペリン酸、セバンノ酸および1.12−)″デカンジカ
ルボン酸および1,4−シクロヘキサンジカルボン酸が好ましい改質用の脂肪族
酸である。fS−ましい芳香族の改質用酸はテレフタル酸およびイノフタル酸で
ある。
有用なりリコール類はエチレングリコール、]、]4−ブタンジオーおよび1,
4−シクロヘキサンジメタツールおよびそれらの混合物である。これらのグリコ
ール類の1種を唯一のグリコール類として用いることが好捷しい。この種の唯一
のグリコール類として好ましいものけ14−ブタンジオールおよび1.4−シク
ロヘキサ/ジメタツールであるー
これらのジオールは許容されるジ酸との組合せにおいて、低いガラス転移温度を
もつ低融点、1ソl)ニスデル部分全なす。結晶質ポリアミドと低いガラス転移
温度をもつ、d IJエステルのこの総体的な組合せてよって弾性をもつ汁?す
(エステルアミド)が得られる。
上記ポリ(エステルアミド)の固有粘度は少なくとも約018dL/g、好1し
くは少々くとも10dL/9、より好ましくは少なくとも]、、 1 cLL/
jjでなければならない。必要とされる約08dL/g以上の正確な固有粘度は
、実際(Cは一般に希望するポリマーの溶融粘変により定められる。一般にその
加工1晶度におけ0
テムにおける平担なフィルムの同時押出に関しては、d IJエステルのものと
ファクター約3以止具なってはならず、多層パイプマタハマルチマニホールドフ
イルムの同時押出に関してはファクター約]O以土嚢がつてはならない。
このグループのポリ(エステルアミド)はある程度のブロッキング、すなわち理
想的ランダム性からのずれを生じる様式で行うこともできる。しかしこれは生成
物ポリ(エステルアミド)の有用な特性を得るために本質的なものではない。
本発明には、ポリエステル(−!たはコ、f l)エステル)#、リマ一層とポ
リ(ビニルアルコール)(捷たけそのコ「リマー)バリヤ一層からなり、各層が
互いに本発明の接着用組成物により接着された積層体、およびこれらの積層体か
ら製造される造形品が含まれる。バリヤ一層がエチレン含量30〜50モノシ・
飴をモツエヂレシービニルアルコールコポリマーであることが好マしい。造形品
は延伸(orisnt;ec() ノー hまたは延伸ボトルってもよい。
好捷しくは積層体にはホ1月エチレンテレフタレート)の外層、エヂレシービニ
ルアルコールコポリマーの7”) ヤ− Wi, >よびポリ(エチレンテレフ
タレート)の内層が含まれ、各層は外層とバリー一層の間および内層と,<+)
ヤ一層の間に置方・れた上記の接着用組成物によって互いに接着されている。
積層体の好ましい形態は、ポリ(エチレンテレフタレート)ノ外層、エチレンー
ビニルアルコールコポリマーの,IJヤ一層、オヨo:.+q !J <エチレ
ンテレツタレー臼ツ内層からなり、各層が外層とバリヤ一層の間および内層とバ
リヤ一層の間に置かれた本発明組成物である接着用組成物知よって互いに接着さ
れた同時押出による管状構造物である。管状構造物は飲料水ボトルの吹込に用い
るパリノンまたはプレフォームに成形されてもよい。
本発明に適したポリエステルポリマーにはポリ(エチレンテレフタレート)、お
よびこれを3〜12個の炭素原子を含む脂肪族グリコールにより改質したものが
含まれる。これらは線状でも分岐状でもよく、環構造を含んでいてもよい。特に
有用な改質用グリコール類の例は1.4−ブタンジオール、1,6−−\キサン
ジオール、1.、4−シクロヘキサ/ジメタツールおよびイ・オRンチルグリコ
ールである。ポリ(エチレンテレツタレート)はジ酸で改質されていてもよい。
脂肪族および芳香族のジ酸を使用することができる。改質用7酸とじて特に上用
なものはイノフタル酸である。
一般にジオール系またはジ酸系の改質剤を約50モノ(・係壕で使用することか
できるが、最も有用なI料はI)(+熱した物品を変形させることにより延伸(
ori9ntation)を生じさせつるものであり、これにより有用な改質剤
叶を約15千ルIJ下に制限することができる。
本発明にldポポリエチレンfレフタレ−1−)JヅタIの・↑8リューステル
捷りはコポリエステルを用いることもてきる。特に有用な群ノコポリエステルは
L 4 − /クロヘキサ/7/カルrtjン酸、1、 4 − シクロヘキサ
ンジノタノールおよび71℃す(テ[・ラノチレンオキ/ド)グリコールを基礎
とするものである(米国特δ′丁8512
4.349,469号明細書に記載)。
他の有用な汁?lJエステルはΣビリ(1,4−シクロヘギンレンジメチレンテ
レフタレート)およびそれと2〜12個の炭素原子をもつ脂肪族ジオール捷たは
前記の脂肪族もしくは芳香族のジ酸とのコポリマーである。
積層体におけるバリヤ一層として有用なビニルアルコールポリマーにはコポリマ
ーのオレフィン含量が約7〜約50モル係であり、ビニルアルコール部分の残り
のエステル含量が30係以下であるものが含まれる。コ、d IJママ−関する
示差熱分析曲線が30℃以下の融解範囲をもつ単一の狭い吸熱性のものであるこ
とが好ましい。またコポリマーのオレフィン含量は狭1へ分布範囲内に保たれる
べきであシ、オレフィンまたはビニルアルコールのホモ7トリマ一部分が著しい
量存在することは避けるべきである。
オレフィンの分布範囲およびホモポリマーの存在は示差熱分析(DTA)法を用
いて測定することが最も好都合である。示差熱分析(DTA)はり、 A、バッ
サo (Vaqsalo)およびJ、C。
ハーデンによりアナリテイカル・ケミストリー、34巻、1962年1月、13
2〜135頁に記載された方法に従って、30℃/分の速度にプログラミングさ
れたデュポン900示差熱分析器を用いて行われる。曲線が30℃以下の範囲の
単一な狭い吸熱により特色づけられるDTA曲線は、コポリマー中のオレフィン
分布が狭いことを示す。
オレフィンモノマーと共重合可能であり、かつその後加水分解すしてオレフィン
−ビニルアルコールコポリマーを形成しう13 特表昭GO−501312(5
)る適切なビニルエステルは、下記一般式のビニルエステルモノネ
C=0
響
【上記式中Rは水素原子、1〜10個の炭素原子を有するアルキル基、6〜10
個の炭素原子(環置換したアルキル置換基中の炭素原子を含む)を有するアリー
ル基よりなる群から選ばれる)、たとえば蟻酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン
酸ビニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニルなどが含まれる。好ましくはビニルエス
テルは酢酸ビニルである。
好ましいオレフィン−ビニルアルコール材料はエチレン−ビニルアルコールコポ
リマーであり、オレフィン合計はコポリマーの重量に対し7〜50モルチである
。コポリマーの残りのエステル含量は3重量%以下とすべきであり、2重量%以
下が好ましい。最も好捷しくけ残りのエステル含量は1重量%以下である。好ま
しいエチレンービニルアルコールコハリマー樹脂ハ2係以下のホモポリマーを含
有するであろう。特に好ましいものは、1係以下のホモポリマーを含むホモポリ
マーである。好ましいコポリマーの一例はクラレ社((より市販されるEVAL
F(商標)である。
有用ナオレフインービニルアルコールポリマーおよびそれらの製造は当技術分野
で知られている。たとえば米国特許第3.585,177号明細書を参照された
い。
4
上記積層体はあらゆる同時押出用に有利に使用できるが、上記ポリ(エステルア
ミド)の最大の利点は同時押出構造物のポリエステルセグメントを配向させるた
めに選ばれた温度および条件で行われるある種の延伸処理を伴う同時押出に用い
ることである。
延伸積層体は米国特許第3.479,425号および第3.557,265号明
細書に記載の方法てよシ好都合に製造できる。米国特許第3.479,425号
明細書にはプラスチックの同軸流からなる複合流を用量し、シート押出ダイに通
し、ここで同軸流を変形させて積層シートを提供する、積層フィルムの押出法が
記載されている。米国特許第3.557,265号明細書には、種々の熱可塑性
材料の層をもつ流動液流を変形させることにより多数の層をもつプラスチックフ
ィルムまたはシートを形成する方法が記載されており、その際多数の流動液流の
断面構造が液流の寸法を個々の液流間の界面に一般に直角な方向に減少させるこ
とによりかつ液流の寸法をこの界面に一般に平行な方向に増大させることにより
変えられ、積層構造をもつシートまたはフィルムが提供される。
押出パイプは常法により、一連のプレートダイを通して同時押出し、得られる環
状構造物が5層に配列される様式で適宜な材料を順次オーバーコー14ることに
よシ製造される。異なる相対押出スクリュー速度および引取速度によって、後に
プレフォームとされ、その後延伸ボトルとなす各種のチューブ製品を得ることが
できる。
壁厚0う9市をもつ五層・ξイブを製造するためには、各層を下記のように配列
することができる。
厚さく朋) 全体の係
外層 0.28 48.0(+
接着用組成物 0.0078 1..33バリヤ一層 0.0078 1.33
結合層 0.0078 1.33
内層 0.28 48.00
全体の厚さ 059 ] 0000
パイプをあらかじめ定められた長さに切断し、この長さのものを吹込成形してボ
トルにすべきプレフォームまたは・ξリノンに成形する。・ξイブは英国特許第
1513.067号明細書に示され、コーホプラスト(Corpoplast、
登録商標)システムとして知られている方法を用いてパリソンに成形することが
できる。
パリソンまたはプレフォームは英国特許出願GB2052367A号明細書に記
載の方法により製造することもできる。
本発明の積層体を用いてボトルを吹込成形するために好ましい方法は、−!−4
のボトルを製造するために設計きれたRHB−Vl+三走路(thrse 1a
ns)二段式再加熱吹込成形機を用いるものである。この機械はシン/ナナ・ミ
ラクロン、プラスチック用機械部門(オ・・イオ州バタビア)によって製造され
た。この機械はパリノンもしくはプレフォームキャリヤー装填ユニット、フレフ
オームキャリヤーおよびコンベヤー/ステム、三走路加熱7ステム、複動トグル
クランプユニットおよびプログラミング可能な制御システムからなる。
以下は、ジ酸1種のみが存在するポリ(エステルアミド16
08モルを製造する一般例である。
500m1!のフラスコに1.2−エタンジアミン0.16モル(シフ6フ20
フ6フ20
用するグリコール類のアないし全量を秤量して入れる。グリコール類の過剰1d
グリコール類の揮発性に応じて10〜1.00−Eルチであり、グリコールが高
温で沸騰するほど必要な過剰量は少なくなる。反応混合物を不活性ガスシール下
に撹拌し、アミF化および若干のエステル化が起こるのに十分な時間、約200
℃に加熱する。次いで、反応開始時に添加しなかったグリコールおよびジ酸があ
ればこれを添加し、加熱を続け(通常は、より高い温度、たとえば220℃で)
、エステル化反応を完了させる。次いで溶融物を重縮合反応温度(たとえば27
5℃)に高め、希望する分子量(固有粘度により測定)を得るのに十分な時間、
真空をかける(通常はく5トルの圧力になる捷で)。
受容できる反応速度を得るために有機チタン酸塩その他の活性金属触媒がーF記
反応に通常用いられる。触媒は反応開始時に添加してもよく、のちにたとえば温
度を第2の加熱水準にまで高めた時点で添加してもよい。これは少なくとも重縮
合反応の前に添加されなければならない。
アミ+−’セグメイトにエステルセグメントと異なるジ酸を含むポリ(エステル
アミド″)に関しては1.上記の方法が採用されるが、ただしアミドセグメント
用のジ酸は前記のようにグリコール類の一部または全部中のジアミンの混合物に
添加される。最17 特表昭GO−501312 (6)れなかったグリコール
があればこれと共に添加される。
薄膜変形温度転移に関する試験
試験は寸ず比較的均一な厚さの乾燥ポリ(エステルアミド゛)系接着層組成物の
フィルムをプレスすることにより行われる。
プレス操作はシリコーン系離型剤を裏面塗布した2. 4 8 cmの鉄系平板
間でのプレスにより行われる。この時点の温度は一般に約165℃であったにれ
はもちろん個々のポリマー組成物の融点に依存し、プレス操作中に十分な流延性
および十分に薄いフィルムが保証されるのに十分なほど高くなければならない)
。
一般にこの温度におけるプレス操作は与えられた圧力寸たはそれ以−ヒで約20
秒間行われる。プレス操作後に、金属板を取除き、大きなアルミニウムブロック
間で冷却する。プレスされたフィルムの厚さは002〜Q. 0 8 yであっ
てよ<、OO2〜0、04ynmが最も望外しい範囲の厚さである。長を約2.
5 cm,呼称幅Q. 0 3 cmのフィルム試料を切取る。試料の長さ全
体にわたって均一な幅を維持する点に注意されたい。フィルムをサーモメカニカ
ルアナライザーのフィルム試験片グリソゾに固定し、この分析器に取付ける。フ
ィルl、に小さな重りを用いて3. 5 kg/ ca iでの引張応力をかけ
、試験室をヘリウノ・カス気流によりフラッジする。20℃/分の速度で加熱を
行う(宇温以上の温度で熱平衡に達したのち)。フィルムのたわみ対温度をスト
リップチャート記録計に記録する。次いでこのトレースを分析して、もとのベー
スラインを前方へ描き、たわみ線(最初の湾曲した仕切部分ののち直線となる傾
向を示す)を後方へ描いて2本の線の交点をめることにより、変形温度転移をめ
る。2】8
本の線の交点の温度が薄膜変形温度転移である。接着用組成物が十分に機能する
ためには、この温度が積層体の主要部をなすポリエステルポリマーのガラス転移
温度よりも501C以上低くない範囲にある必要のあることが見出でれた。寸だ
変形温度転移は積層体のポリエステル層のガラス転移流度よりも約25℃(好寸
しくは20℃)以上高くなってはならない。この接着用組成物の変形温度転移の
下限は、これが約70℃よりも低くてはならないという制限を受ける。従ってポ
リ(エチレンテレフタレート)などのポリエステルに関してはこれは変形温度転
移の下限を7)ソリエステル成分のガラス転移温度よりも約].O℃低い温度に
制限するという実際的効果をもつ。
ガラス転移温度の測定を均一にするため、これはDSC分析器において20℃/
分の速度で測定される。実際のガラス転移温度はガラスからゴノ、への転移の中
間点であると定義する。
上記の温度試験のほかに、適切な接着用組成物を定める際には,d l)エステ
ル成分、接着用組成物およびバリヤー組成物の積層体のT−剥離強きを測定する
ことも必要である。積層体の剥離強きは少なくとも01ポンド/インチ(001
77kg/Cm)でなければならない。試験用積層体は以下により製造される。
まずポリエステルとバリヤー材料(たとえばビニ/l・アル:1−ル含i65モ
ルチの主チレシービニルアルコールコポリマー)kffさ約0.(12mmのフ
ィルムに押出す。接着用組成物もフィルム状に押出す。幅約2. 5 cmおよ
び長さ10crn以上の各フィルムのストリップから三層積層体を堆積する。接
着用組成物2中b・とじたこの積層体を、ヒートノーラーを用いて約177〜1
90℃のあご(、〕aw) 温度および4〜5秒の/−ル時間で1.4に9/r
rjのあご圧力においてヒート/−ルする。T−剥離試験はA S T MDI
876に従って行われる。
30 94、5 、02
32、5 1.07
3 5 1、 0 9 0
簀 測定しなかった。
不発明をσらに下記の具体例により説明することたてきる。
例
固有粘度はすべて25℃でG O / 4. 0 ( w/w )フ丁ノール/
″テj・ラクロルエタン(PTCE)中において0. 5 9 / ]、 [1
10mの濃度で測定され、dL/9の単位で示した。
グループ■−汁?す(ニスプールアミ+・’ )製造例1−1
以下のものを500ral容の三日丸底フラスコ中で混和することによりポリ(
エステルアミド)を製造した。アゼライン酸188μ(0.10モル)、1,2
−エタンジアミン3. 0 9 (0.05モル)および1,4−ブタンジオー
ル49.539(0.55モル)。
20
混合物を♀素工に撹拌し、フラスコを200℃の金属浴中に200℃で1時間浸
漬した。次いでアゼライン酸753g(040モル)を添加し、1.4−ブタン
ジオール450g(045モル)を最終ポリマー中で1.00+111111と
なるのに十分なトリイノプロピルチタン酸アセチルと共に添加した。混合物を2
20℃でさらに1時間シ覚拝し、浴温を275℃に高めた。反応混合物を真空下
に(0,3mm、Hg)45分間置き、次いでフラスコを浴から取出し、ポリマ
ーを窒素下に冷却した。ポリ(エステルアミt’)の固有粘度は0594であっ
た。
製造例I−2
上記と同様にして、ただし1,2−エタンジアミン6.0 g(0,1,0モル
)および1,4−ブタンジオール72.OIO,80モル)を総反応体として用
いて(アゼライン酸およびT1触媒の量は変更シなかった)ポリ(エステルアミ
ビ)を製造した。反応体のすべてを200℃の金属浴温で1時間互いに反応させ
たのち、浴温を245℃に高め、04トルで75分間溶融重縮合反応させた。得
られたポリマーは固有粘度0569を備えていた。
例1〜2
Σトリエステル層として1,4−シクロヘキサンジメタツーフレ35モル係で改
質したポリ(エチレンテレフタレート)、ノIJヤ一層としてエチレV単位35
モルチを含むエチレン−ビニルアルコールコポリマー、接着用組成物層として例
1および2の材料を用いてパイプの同時押出を行った。同時押出をれた・パイプ
は良好な外観および接着性を備えていた。・3イプカ\ら形成されたパリノンよ
り吹込成形したボトルは許容できる接着性を示した。
例3−−比較列
例1および2と同様にして、ただし製造例I−1と同様にポリ(1,4−テトラ
メチレン−1,12−)゛デカンジオエート)および10モル条の1,2−エタ
ンジアミンから製造したポリ(エステルアミド)(固有粘度−050)を用いて
・パイプの同時押出を行った。この同時押出パイプから成形したパリノンより吹
込成形したボトルはボトル側壁において許容できない接着性を示した。
グループ■−ポリ(エステルアミドS)製造例n−1
下記の反応体の反復単位からなるポリ(エステルアミド)系接着用組成物を以下
により製造した。アゼライン酸150.=1. &(080モル)、1,4−ブ
タンジオール11.5.2g(1,28モル、100係過剰)、および]、]4
−シクロヘキサジビスメチルアミン2271(0,16モル)、および最終ポリ
マー中にi、 501111mのT1を与えるのに十分なT工 (チタン酸アセ
チルトリイノゾロビルとして)。ジアミンの全量、ジ酸の80係およびジオール
の50チを500mJ容の三日丸底フラスコ中で混和し、フラスコを200℃の
金属浴に浸漬した。反応物を1時間撹拌したのち反応体の残りを添加し、さらに
1時間撹拌した。275℃で真空下に(約0.3トル)2時間の重縮合反応によ
り、内部粘度1.04の、f IJママ−得た。これはコ゛ム様であった。
例4
1.4−シクロヘキサンジメタツール35七ルチで改質1.り、d2
す(エチレンテレフタレート)をポリエステル層(外層および内層)として用い
、製造例[−1の記載に従って製造した固有粘度13のポリ(エステルアミド)
を接着用組成物層として用い、ビニルアルコール65モル%に含むエチレン−ビ
ニルアルコールのコポリマーをバリヤ一層として用いて五層パイプ同時押出を行
い、五層・パイプを製造した。・ぐイブの各層は良好な外観を示した。このパイ
プをプレフォームとなした。次いでこのプレフォームを吹込成形してボトルにし
た。ボトルは炭酸水で加圧されても離層を示さなかった。
例5
1.4−シクロヘキサンジメタツール35モル%で改質したポリ(エチレンテレ
フタレート)をポリエステルとして用い、1.6−ヘキサンジアミン20モル係
で改質した7↑?す(1,4−テトラメチレンアゼレート)からなるポリ(アミ
ドエステル)(′#造例1丁−1と同様にしてアミドセグメントを予備形成する
ためのアゼライン酸20係を用いて一部プロノキンダを与えること(でより製造
)(固有粘度−]、、30)、およびビニルアルコール65モル条を含ムエチレ
シービニルアルコールコポリマーのバリヤ一層を用いてパイプの同時押出を行い
、五層・パイプを製造した。・パイプは優れた外観および接着性を備えていた。
これを一連の工程により一まずパリノンに、次いてボトルに成形した。ボトルの
側壁を切断し、バリヤ一層をいずれかのポリエステル層から分離することを試み
た。接着はほとんど分離不可能に思われた、
例6〜7
例4および5と同様にして、ただし反応体全量をごく初期に反応器に添加して製
造した下記のポリ(エステルアミ+□”)を代わりに用いてパイプの同時押出を
行った。こうして製造した2種の組成物は下記のものであった。
(1) 1.4−シクロヘキサンビスメチルアミン20モル係で改質したポリ(
1,4−テトラメチレンアゼレート)(固有粘度=1.33)および
(2+ 1..6−ヘキサンジアミン20モル係で改質シたポリ(1,4−テト
ラメチレンアゼレート)(固有粘度−137)。
いずれの接着剤を用いたパイプも優れた外観および接着性を備えていた。このパ
イプから製造したボトルも、d l)エステル層へのバリヤ一層の優れた接着性
を示した。
例8〜9
例4υよび5と同様Vζして、ただし例1と同様にして(アミドセグメントヲ予
備形成するジ酸20%を用いて)製造した下記のポリ(エステルアミド)を代わ
りに用いてパイプ同時押出を行った。
(]) ]t4−シクロヘキザンビスメチルアミン10モルで改質したポリ(1
4−テI・ラメチレンアゼレート)(固有粘度= 1.、37 )および
(2+ 1..4−ノクロヘキサンビスメチルアミン30モル係て改質したポリ
(]、]4−テトラメチレンアゼレート(固有粘度−]、、 33 )。
いずれの五層同時押出によるパイプも優れた外観および接着性を備えていた。こ
れらのパイプから製造したボトルは受容て24
きる接着性を示した。
例10−−比較例
例2および3と同様にして、ただし下記のポリ(エステルアミド″)(アミド゛
セグメントを予備形成するジ酸20%を用いて製造例IT〜1と同様にして製造
)、すなわち1,6−−\キサンジアミンで改質したポリ(1,4−テトラメチ
レンアジR−ト)(固有粘度=1.068)を代わりに用いてパイプの同時押出
を行った。
同時押出したパイプは優れた外観および接着性を備えていた。
ボトルはポリエステルへのバリヤ一層の許容できない接着性を示した。
例11−−比較例
第4および5と同様にして、ただし下記組成のポリ(エステルアミド″)(アミ
ドゞセグメントを予備形成するジ酸20%を用いて製造例11−1と同様にして
製造)、すなわち1.4−シクロヘキサンビスメチルアミン20モル係で改質し
たポリ(]、]4−シクロヘキ/レンビスメチレン]、]12−トゝデカンジオ
エート(固有粘度−102)を代わりに用いてパイプの同時押出を行った。
パイプは優れた外観および接着性を備えていた。このパイプから吹込成形したボ
1トルは、d l)エステルへのバリヤ一層の許容できない接着性を示した。
例12−−比較例
M4例1丁−1のポリ(エステルアミド)(ただし内部粘度わずか0710の材
料)を用いてパイプの同時押出金行った。製造したボトルは、1” リエステル
へのバリヤ一層の許容できない接着性を示した。
例13〜14
例4と同様にして、たたし下記のポリ(エステルアミ+−’)(アミドゝセグメ
ントを予備形成するためのジ酸2o係を用いて製造例Tl−1と同様にして製造
)を代わりに用いてパイプの同時押出金行った。
(++ 1..4−シクロヘキサンビスメチルアミツ20モル係で改質したポリ
(L4−テトラメチレン・1.7−へブタンジオエート)(固有粘度−〇81)
、および
(2+1.4−シクロヘキサンビスメチルアミン20モル係で改質したポリ(1
,4−テトラメチレン・1,10−デカンジオエート)(固有粘度−095)。
パイプは優れた外観および接着性を示した。これらのパイプから吹込成形したボ
トルは優れた接着性を示した。
例】5−一比較例
例4と同様にして、ただし1.4−シクロヘキサンビスメチルアミン20モル係
で改質したポリ(エステルアミドゞ)であるポリ(1,4−テトラメチレン・1
.8−オクタンジオエート)(固有粘度= 1.202 )を代わりに用いてパ
イプの同時押出を行った。パイプは優れた外観および接着性を示した。
このパイプから吹込成形したボトルは許容できない接着性を示した。
例16−−比較例
例4と同様にして、ただし1.6−ヘキサンジアミン20モル6
係で改質したポリ(L6−へキサメチレンアジ−”−1)(固有粘度−〇77)
であるポリ(エステルアミド)(アミドゝセグメントを予備形成するためのジ酸
20%を用いて製造例TJ−1と同様にして製造)を代わりに用いてパイプの同
時押出を行った。
パイプの同時押出はこの場合行えなかった。
例17
製造例ll−1のポリ(エステルアミド)(B−7タロヘキサンビスメチルアミ
ン20モル係で改質した。y IJ (]、、 ]4−テトラメチレンアゼレー
ト〕を用い、ポリ(エチレンテレフタレート)の代わシに分子量]00’Oのポ
リ(オキシテトラメチレン)グリコール25重量%および無水トリメリット酸0
5モル係で改質したどす(]、]4−ンクロヘキ/レンジメチレ/1.4−シク
ロヘキサジジカルボキシレート)を用いてフィルムの同時押出を行い、上記のパ
イプの例と同様な五層購造物を得た。この透明な軟質構造物はきわめて高い中間
層接着性を備えていた。
例18−−比較例
例]と同様にしてポリ(エステルアミド)を製造し、3.3′−エチレンジオキ
/ビス(プロピルアミン)20モル係で改質した。+?す(1,4−テトラメチ
レンアジ−3−ト)を得た(固有粘度−o、 s s 4dL/g)。
意図したバイア°同時押出は、均一な接着用組成物層の分散を得ることができな
かった。
例19−−比較例
y L/ 7 p iし酢オj ヒ3.3’−エチレンジ1丁キンビス(70ロ
ヒ0ルアミン)をアミ]パセグメント(20モル%)として用い、アゼライン酸
および1.4−ブタンジオールをエステルセグメントとして用いて製造例n−1
と同様にポリ(エステルアミド)全製造した。固有粘度1154が得られた。
接着用組成物層の均一な分布を得ることができなかったため、意図したパイプ同
時押出は行えなかった(sq IIママ−押出機のスロートに著しく付着する傾
向を示した)。
例20〜21−−比較例
製造例IT−1と同様にしてポリ(エステルアミl−゛)を製造した。
(1) ]、、]4−シクロヘキサンビスメチルアミン5モルで改質したポリ(
1,4−テトラメチレンアゼレート)(固有粘度−138)および
(2) 1.4−シクロヘキサンビスメチノげミム35モル係で改質したポリ(
J、4−テトラメチレンアセ゛し・−1・)(固有粘度に110)。
上記のパイプの同時押出は双方とも許容でさる接着性を与えた。しかしこれらの
同時押出された構造物がら吹込成形したボトルは、ボトル側壁において許容でき
ない接着性を示した。
グループ■■−ポリ(エステルアミド)下記によりポリ(エステルアミド)系接
着用組成物kJ4”!潰した。アセライン酸37.69 (0,20モル)、1
.6−ヘキザ/、fアミン18.6 、!7 (0,1,6モル)および1,4
−ブタンジオール57.6.9(0,64モル)を500m6容の五目丸底フラ
スコ中で混和した。200℃に保った金属浴にフラスコを浸漬し、混合物を20
0℃で1時間撹拌した。次いてアジピノ酸876928
(060モル)およびさらに57.6 、!9 (0,64モル)の1.4−ブ
タンジオールヲ、量終ポリマー中に100p四を与ン−るのに十分なチタン酸ア
セデルトリイノプロピルと共に添加した。220℃で1時間加熱を続けた。次い
で溶融物を浴温275℃で1時間重縮合反応させた。得られた。d l)マーは
固有粘度1123を1.4−シクロヘキザンジメタノール35モル係で改質され
たポリ(エチレンテレフタレート)をポリエステル層(外層および内層)として
用い、製造例■−iのポリ(エステルアミドを接着用組成物層として用い、ビニ
ルアルコール65壬ルチを含ムエチレシービニルアルコールコ,d l)マーを
バリヤ一層として用いて五層パイプ同時押出を行い、五層・ぐイブを得た。・ξ
イノの各層は優れた外観を示した。この・ξイブをプレフォームに成形した。次
いでプレフォームをボトルに吹込み成形した。ボトルは炭酸水で加圧でれた場合
ですら離層を示さなかった。
例23
例22と同様にして、ただし下記のポリ(エステルアミドを代わりに用いてパイ
プの同時押出を行った。アゼライン酸2Qモル%およヒ1.6ーヘキサンジアミ
ン20モル係で改質すれたポリ(]、]4ーテ1トラメチレづ8−オクタンジオ
エート)れた)(固有粘度−113)。同時押出された・ξイブは優れた外観お
よび接着性を備えていた。この・ξイブから成形した・31ノノノより吹込成形
したボトルはボトル側壁において優れた接着性を示した。
例22と同様にして、ただし下記のポリ(エステルアl−゛)を代わりに用いて
パイプの同時押出を行った。1.124゛デ力ンジカルボン酸20モル係および
L6−へギサンジアミン20モルチで改質されたポリ(144−テトラメチレン
アジペート)(固有粘度−0.90)(アミドセグメントはジアミンおよび]、
12−ト’デカンジカルボン酸から形成された)。
パイプの同時押出は良好な接着性および外観を示した。このパイプから成形され
たパリノンより吹込成形されたボトルは側壁において優れた接着性を示した。
例25
製造例1■−1と同様にして下記の組成物を用いてポリ(エステルアミド)を製
造した。アジピン酸20モルチおよび1,6−ヘキサンジアミン20モルチで改
質されたポリ(1.4−デトラメチレン・1.12−4゛デカンジオエート)(
固有粘度= 1.2 3 )。
アジピン酸および1.6−ヘキサンジアミンはHソリ(4エステルアミド)のア
ミド8セグメントを形成した。
パイプの同時押出により、周辺部の接着性以外は良好な外観を備えたパイプが得
られた。このパイプから成形されたパリソンより吹込成形されたボトルは、ポリ
エステル層とバリヤ一層につき許容できない接着性を示した。
国際調査報告
ANNEX To ’I:nE INTERNATIONAL SEARCH
REPORT ONINTE師IATIONAL APPLICATION N
o. PCT/US 84100679 (SA 7270)EP−A−011
7622 0S109/84 JP−A− 59136253 04108/8
4第1頁の続き
CD8 G 69/44 7142−4J優先権主張 9198315月19日
[相]米国(U S )@4963440発明者 サンド、アービング・ダニエ
ル アメ1゜−・4
リ
オ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 】 ポリエステルおよびコポリエステルをポリ(ビニルアルコール)およびその コポリマーに接着して積層体を形成させるための接着用組成物であって、 該接着用組成物が a)1) 70℃以上であり、 2)接着されるべきポリエステルもしくはコポリエステルのガラス転移温度より も50℃以上低くなく、がっ25°Cは高くない薄膜変形温度転移、および 2)積層体において少なくとも0.02 kg/cmのT−剥離強さを有するポ リ(エステルアミド)からなることを特徴とする接着用組成物。 2 ポリ(エステルアミドゝ)が 1)ピメリン酸、アゼライン酸、セバシン酸も1〜くけそれらの組合せから選ば れるジカルボン酸受なくとも80モル%、および所望により20モル%までの、 2個の酸基の間に直線状に結合した少なくとも4個の炭素原子を有する第2の線 状脂肪族ジカルボン酸、もしくは芳香族ジカルボン酸である酸成分から誘導され る反復単位、ならびに 2)1.2−エタノ2フ6フ5〜20 グリコール、]、 4 − yタンジオール、]、 4 − シクロヘキサンジ メタノールもしくはそれらの組合せから選ばれるグリコール類95〜80モルチ であるジアミンおよびグリコール成分から誘導される反復単位 を含む、請求の範!fH第1項に記載の接着用組成物。 3 ポリ(エステルアミドゝ)が ■)ピメリン酸、アゼライン酸、セバシン酸もしくはそれらの1組合せから選ば れるジカルボン酸受なくとも70モル%、および所望により30モル%までの、 2個の酸基の間に直線状に結合した少なくとも4個の炭素原子を有する第2の線 状脂肪族ジカルボン酸、もしくは芳香族ジカルボン酸である酸成分から誘導され る反復単位、ならびに 2)1.6−ヘキサンジアミン、1,4−シクロヘキザンビスメチルアミンもし くはそれらの組合せから選ばれるジアミン10〜30モルチ、およびエチレング リコール、1.4−ブタンジオール、■,4−シクロヘキサンジメタツールもし くはそれらの組合せから選ば几るグリコール類90〜70モル係であるジアミン およびグリコール成分から誘導される反復単位を含む、請求の範囲第1項に記載 の接着用組成物。 4 ポリ(エステルアミド9)が 1)アジピン酸、ピメリン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸もしくけ それらの組合せから選ばれるジカルボン酸70〜90モル係、および10〜30 モル係の、2個の酸基の間に直線状に結合した少なくとも4個の炭素原子を有す る第2の脂肪族ジカルボン酸、もしくは芳香族ジカルボン酸である酸成分から誘 導される反復単位、ならびに2)1.6−ヘキサンジアミン、1.4−シクロヘ キサンビスメチルアミンもしくはそれらの組合せから選ばれるジアミン10〜3 0モル弘およびエチレングリコール、1.4−ブタンジオール、1.4−シクロ ヘキサンジメタノールもしくはそれらの組32 合せ赤ら選ばれるグリコール90ルフ0モル係であるジアミンおよびグリコール 成分から誘導される反復単位を含む、請求の範囲第1項に記載の接着用組成物。 5 請求の範囲第1項ないし第4項のいずれかに記載の接着用組成物によりポリ (ビニルアルコール)またはそのコポリマーに接着されたポリエステルまたはコ ポリエステルからなる積層体。 6 ポリエステルがポリCエチレンテレフタレート)である、請求の範囲第5項 に記載の積層体。 7 ビニルアルコールのコポリマーがエチレン含量30〜50モル係を有スるエ チレン−ビニルアルコールコポリマーである、請求の範囲第5項才たは第6項に 記載の積層体。 8 ポリエステルが延伸されている( oria、ntjd ) 、請求の範囲 第5項ないし第7項のいずれかて記載の積層体から製造きれた容器。
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