JPS621909B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はポリエステルからなるシートを熱成形
して得られる容器に係る。更に詳しくは、ポリエ
チレンテレフタレートとポリ―１，４―ブチレン
テレフタレートとの組成物からなる耐寒性の優れ
た食品用容器に関する。 ポリエチレンテレフタレート（以下PETと略
記する）の未延伸フイルム又はシート（以下単に
シートと称する）は真空深絞り成形法、圧空深絞
り成形法、プレス加工法等の加熱下での塑性加工
手段により食品包装を含めた種々の容器が得られ
る。PET容器は透明であり内容物が判別できる
点、毒性が無い点及び上記の手段による熱成形が
容易である点の利点があるため広範囲の用途が予
測される。 しかしながら、PETシート又は熱成形された
容器は常温下で優れた機械的性質を有するもので
あるが、低温例えば−５℃以下では脆弱である欠
点を有している。従つて、冷凍食品、アイスクリ
ームの如き冷菓（以下単に冷凍食品という）の包
装容器としては不適当である。この理由は冷凍食
品の充填包装、輸送等の工程で容器が耐寒性がな
い（低温での機械的性質が劣ること）ため損傷を
受け易いからである。 包装容器の低温における耐衝撃性を改良せしめ
る手段として、PETシート又は成形品に高度の
配向を附与することは実際性がない。PETシー
トを配向させると熱成形加工性が低下し所望の形
状の容器が得られない。また容器の形状から熱成
形時に高度の配向を与えることも同様に不可能で
ある。透明性を要求される容器ではフイラーを添
加して低温における機械的性質を向上させること
も現実性がない。 この発明はPETに他の成分の樹脂をブレンド
してPETの耐寒性を改良することを目的とした
ものである。低温において脆化が殆ど起らない材
料、耐衝撃性の優れた材料とPETの熱成形性と
を兼備したポリマーブレンドを操索し、種々の試
験を径て本発明に到達したものである。 一般に複数の材料のブレンドでは、ある物性が
改善されても他の特性が劣る場合が多い。ここで
は用途に重要な熱成形性が良好で且つ耐衝撃性が
向上しているものであつて、食品用として無害な
組合せとしてポリ―１，４―ブチレンテレフタレ
ート（以下PBTと略す）を特定量PETとブレン
ドした組成物が、目的を達することが見い出され
た。 PETとPBTをブレンドする組成物は既に知ら
れている。しかるに公知の組成物は押出成形品若
しくは射出成形品に関するものであるか又は延伸
フイルムに関するものであつて、未延伸シート又
はこれを熱成形したものは知られていない。 真空成形又は圧空成形の手段により未延伸シー
トから成形品を得る技術は、押出成形や射出成形
とは技術的に全く異るものである。前者は組成物
の結晶化温度域で冷間加工を施すのに対し、後者
の技術は溶融状態から成形するものである（熱間
加工）。 フイルムは平面形状であり、延伸により容易に
耐衝撃性を賦与できるが、未延伸シートは熱成形
で延伸フイルムの如き高度かつ所望の配向を与え
ることはできない。 この発明は、無配向ポリエステルシートを熱成
形して得られる容器において、該容器が固有粘度
0.5以上のPET95〜70重量部と固有粘度0.7以上の
PBT5〜30重量部とからなる組成物であり、−５
℃における耐衝撃性の改良された冷凍食品包装容
器である。 本発明を説明する。 無配向ポリエステルシートとは、実質的に延伸
が施されず、該シートが熱成形できるものをい
う。無配向のシートは溶融押出し直ちに冷却ドラ
ム上で冷却固化することによつて得られる。冷却
ドラムの表面温度はポリエステルのガラス転移点
以下、通常60℃以下である。 シートは比較的薄いフイルムと称されるもの、
厚さが300ミクロンを超える比較的厚いシートと
称されるものを総称する。熱成形によつて得る目
的物の寸法・形状からシートの厚さは適宜選択で
きる。 ポリエステルとは熱可塑性線状（飽和）ポリエ
ステルを意味し、ポリエチレンテレフタレート以
外にも芳香族ジカルボン酸とポリメチレングリコ
ールとの縮重合物が含まれ、更にアジピン酸の如
き脂肪族ジカルボン酸をテレフタル酸、イソフタ
ル酸、ナフタレンジカルボン酸の如き芳香族ジカ
ルボン酸に代替することも知られていて、これら
のポリエステルを本発明に含み得る。 本発明の組成物はPETとPBT（ポリ―１，４
―ブチレンテレフタレート）とからなるもので特
定の固有粘度と組成比率から構成される。そし
て、本発明の組成物は真空深絞り加工、圧空深絞
り加工、プレス加工等の熱成形によつて所定の形
状の容器を形成し得るものである。 本発明の容器は前記特定の組成物であるため、
−５℃における耐衝撃性が改良され、冷凍食品容
器として好適な包装資材となる。 本発明を更に具体的に説明する。 本発明は、PET、PBT系ブレンド未延伸シー
トに於いて、その熱的特性をうまく熱成形のサイ
クルに合致させた事に依り達せられる。即ち構成
樹脂単独での熱的挙動は第１表の様である。

【表】 これから予見される事は、加熱成形において、
シートの温度を上げてゆくと、PET―PBT組成
物からなる無延伸シートは、PET単独のものに
比べ低い温度で軟化する。これは前述のように
PBTのガラス転移点温度はPETのそれよりも低
い事に起因するものと考えられる。 このことは、圧空成形又は真空成形等の熱成形
に際しては軟化し易く高速の成形が出来て都合が
良い。 ポリエステル系シートではその結晶化挙動が成
形性、物性に大きく影響する。即ち、熱により一
且結晶化した無延伸シートは融点以下では圧空、
又は真空成形に必要となる程度には軟化せず、熱
成形は不可能である。PET溶融物は冷却過程で
ゆつくりと結晶化し、他方PBT溶融物は冷却時
に非常に急速に結晶化する事は知られている。そ
して、このPETとPBTとをブレンドしたシート
の結晶化を抑制して製膜した無延伸シートはその
組成割合を適切に選べば、加熱による結晶化を、
熱成形が可能となるように、制御できることが実
験により、確認された。 実験 １ 真空成形機で、容器を成形した。機械の構成
は、シート面上から105mmの上と120mm下にヒータ
ー群がありヒーター面でのワツト密度は上側
7W／cm²、下側4W／cm²であり所定時間加熱后下ヒ
ーターはスライドして加熱しなくなり、クランプ
されたシート面に下から金型が上昇し、シートに
接触後直ちに金型面に真空吸引して、シートは成
形される。 金型は直径108mmで深さ13mm底円周部は0.5mmＲ
でこの円周部に直径0.75mmの細孔が16ケ等間隔で
明けられここから真空吸引する。適正に成形され
たものは、全体が実質的に金型と同じ型に転写さ
れた形状になるシートが軟化不足であつたり、又
加熱しすぎて結晶化が起り硬くなつたりすると金
型どうりには成形されず特に底の円周部が丸味を
帯びた形になる。従つてこの底円周部のＲ（アー
ル）を測定して金型のＲとの差を見れば、成形が
良好に行なわれているか否かの判断が出来る。こ
の方法に基いて、PET―PBTブレンドシートに
ついて成形性の評価を行つた結果は第２表の通り
であつた。

【表】 第２表より加熱時間の短い範囲ではPBTの量
が多い方が軟化は速いが、加熱が進行すると、速
く結晶化が開始し成形不能となる。40％添加で
は、初期軟化も速いが、成形に適する程度に十分
に軟化する前に結晶化が開始し殆んど良好な成形
条件範囲は得られないことが判る。ここで適正な
形状はＲ＝1.5以下である。 従つて実際に真空成形機等の熱成形で安定して
成形可能な組成範囲は、組成物中にPBTが30％
以下である。 圧空成形については成形圧力が真空の場合と異
なるが、結晶化による材料の硬化の影響が現われ
易く結果は同様であつた。 実験 ２ PETにPBTをブレンドする目的は耐衝撃性の
向上させる事である。 包装用材料の耐衝撃性を評価する方法の一つと
してデユポン式衝撃試験がある。 これは、平面の中央に半球状の凹みを有する鋼
鉄製ダイスにシートをのせ水平に保ちこれに軸芯
を合致させて先端が前記ダイスの凹みと同じ曲率
半径を有するポンチをこの上にのせ鉛直に保ち、
このポンチの上端と所定の重錘を所定の高さから
落下させるとポンチはシートを貫通してダイスに
達する。この時に貫通孔からポンチ円周以外部分
に割目が生じた場合に破壊が起つたと判定する。 このときのダイスポンチの曲率半径、落下高
さ、重錘重量により破壊力（耐衝撃性）が評価さ
れる。 PETとPBTとのブレンドシート、及びこのシ
ートを加熱し真空成形した容器成形品について衝
撃強度を測定した結果を第３表に示す。

【表】 衝撃テストからも判るように、組成物に於ける
PBT添加の耐衝撃強度向上の寄与は大きく組成
５％附近から効果が現われる。10％以上での組成
物の衝撃強度はPET単独の場合に比べて顕著な
る向上を示している。猶耐衝撃性に関しては構成
ポリマーの分子量が大きな支配因子であることは
一般に知られている。ここで用いたPET、PBT
の押出前のペレツト原料の溶液極限粘度〔η〕は
各々0.64、1.05で押出機シリンダダイス温度は
260〜280℃で製膜されたものである。 なお、PETの〔η〕が0.5以下になるとPET単
独での耐衝撃強度も含めて他の機械的物性は極め
て弱く、包装用容器としては適当でない。 これは、PETを添加した場合でもかかる物性
の改良は不可能であり、実用的でないことが実験
で確認できる。 同様にPBTについても〔η〕＝0.7以下では耐衝
撃強度の向上の効果がなく、しかも結晶化速度が
速くなり透明性の低下が起り組成物として好まし
くない。 実験 ３ 厚さ400μのPET―PBTブレンドフイルムで底
の直径65mm、口縁部直径80mm、高さ45mmの容器を
真空成形した。次にこの中に水を160c.c.入れ凍ら
せ48時間后にコンクリート床上に高さ２ｍの位置
から水平の姿勢で落下させた。 試験温度と破損率（各条件20ケ）は第４表の如
しになつた。

【表】 上記結果から判る様にPETとPBTとのブレン
ドの場合の成形品の耐衝撃落下強度の向上は著し
くPET単独の成形品では低温特に−５℃以下で
は弱いが、PBTを５％好ましくは10％以上入れ
ることにより冷凍食品冷菓用包装容器として充分
な強度を有している。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 無配向ポリエステルシートを熱成形して得ら
   れる容器において、該容器が固有粘度0.5以上の
   ポリエチレンテレフタレート95〜70重量％と固有
   粘度0.7以上のポリブチレンテレフタレート５〜
   30重量％とからなる組成物であり、−５℃におけ
   る耐衝撃性の改良された冷凍食品用包装容器。