JPH0243628B2 - PURASUCHITSUKUSEKISOKOZOTAIOYOBYOKI - Google Patents
PURASUCHITSUKUSEKISOKOZOTAIOYOBYOKIInfo
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- JPH0243628B2 JPH0243628B2 JP1804183A JP1804183A JPH0243628B2 JP H0243628 B2 JPH0243628 B2 JP H0243628B2 JP 1804183 A JP1804183 A JP 1804183A JP 1804183 A JP1804183 A JP 1804183A JP H0243628 B2 JPH0243628 B2 JP H0243628B2
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Description
本発明は、プラスチツク積層構造体に関するも
ので、より詳細にはポリエチレンテレフタレート
で代表される耐クリープ性樹脂層とオレフイン−
ビニルアルコール共重合体のガスバリヤー層とを
備え、この両者がコポリエステル系接着剤層によ
り強固に接合されたプラスチツク積層構造体に関
する。更に、本発明は、ガスバリヤー性、耐クリ
ープ性、剛性、耐衝撃性、耐層間剥離性或いは更
い透明性等の組合せに優れており、食品等の各種
内容物の密封長期保存に有用な多層プラスチツク
容器に関する。
ポリエチレンテレフタレートは、成形性や耐ク
リープ性等の機械的性質に優れていると共に二軸
方向への分子配向が可能であることから耐クリー
プ性、耐衝撃性、剛性、ガスバリヤー性、軽量
性、透明性等に優れた軽量プラスチツク容器、特
に飲料用びんとして広く使用されるに至つてい
る。しかしながら、このポリエステル製びんのガ
ス透過度はガラスびんに比べれば未だ無視できな
いものであり、例えばコーラ等の炭酸飲料を充填
した1リツトル以下の小型ポリエステル製びんの
場合の保存性は、高々2ケ月程度と言われてい
る。
一方、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物
等のオレフイン−ビニルアルコール共重合体は、
酸素バリヤー性に優れた熱成形可能な樹脂として
周知の材料であり、この樹脂を耐湿性に優れたオ
レフイン系樹脂等と組合せて、未延伸或いは延伸
の多層プラスチツク容器とすることも既に知られ
ている。
ポリエステルとオレフイン−ビニルアルコール
共重合体とを積層構造物の形で容器とすることに
ついても既に提案がなされており、このような積
層構造物は、ガスバリヤー性と耐クリープ性、耐
衝撃性、剛性等との組合せに優れていることが当
然予測されるが、このような積層構造物が容器、
特に二軸延伸ブロー成形容器の用途に未だ実用化
されていない理由は、ポリエステルとオレフイン
−ビニルアルコール共重合体との間に強固な層間
結合を形成するための熱可塑性接着剤が見出され
ていないためと思われる。
本発明者等は、以下に述べる特定のコポリエス
テルを主体とする熱可塑性樹脂接着剤は、溶融状
態においてポリエステルやポリカーボネートの如
き耐クリープ性樹脂層とオレフイン−ビニルアル
コール共重合体層とを強固に接合すること及びこ
の層間接着力はブロー成形、延伸ブロー成形、絞
り成形等の容器成形条件下においても失われない
ことを見出した。
即ち、本発明の目的は、ポリエチレンテレフタ
レートの如き耐クリープ性樹脂層とオレフイン−
ビニルアルコール共重合体層とが強固に接合され
たプラスチツク積層構造体を提供するにある。
本発明の他の目的は、ガスバリヤー性、耐クリ
ープ性、耐衝撃性、剛性、耐熱性、層間剥離性或
いは更に透明性に優れ、びん或いはカツプ等の形
の密封用容器として有用なプラスチツク積層構造
体を提供するにある。
本発明によれば、エステル反復単位を主体とす
る耐クリープ性樹脂層とオレフイン−ビニルアル
コール共重合体を含有するガスバリヤー性樹脂層
とを、全二塩基酸成分の95乃至40モル%がテレフ
タル酸で5乃至60モル%がイソフタル酸から成る
熱可塑性コポリエステルまたはコポリエステル組
成物を含有する接着剤層を介して積層して成るこ
とを特徴とするプラスチツク積層構造体が提供さ
れる。
本発明によれば更に、上述した積層体から成る
密封用多層プラスチツク容器が提供される。
本発明を以下に詳細に説明する。
びんの形状のプラスチツク積層構造物の一例を
示す第1図において、この容器は後に詳述する多
層プリフオームからの延伸ブローにより一体に成
形された胴部1、胴部の下端に連なる底部2、胴
部の上端に連なる台錐状の肩部3及びこの肩部の
上端に連なる首部4から成つている。
このびんは、プリフオームを二軸方向に延伸ブ
ロー成形すること、即ち容器軸方向に機械的に延
伸し且つプリフオーム内に流体を吹込んで、周方
向にブロー延伸することにより形成され、胴部1
を構成する樹脂は二軸方向、即ちびん軸方向とび
ん周囲方向とは分子配向されている。
このびんの胴部器壁の断面を拡大して示す第2
図において、この具体例の器壁は、エチレンテレ
フタレート単位を主体とするポリエステルから成
る内表面層5、同じポリエステルから成る外表面
層6、及びこれらの間に介在する、オレフイン−
ビニルアルコール共重合体含有中間ガスバリヤー
層7から成つており、これらのポリエステル層5
及び6と前記ガスバリヤー層7とは、以下に詳述
するコポリエステル含有接着剤層8及び9を介し
て強固に熱接着されている。
即ち、本発明は、耐クリープ性樹脂層5,6と
オレフイン−ビニルアルコール共重合体含有ガス
バリヤー層7とを全二塩基酸成分の95乃至40モル
%、特に85乃至50モル%がテレフタル酸で、5乃
至60モル%、特に15乃至50モル%がイソフタル酸
から成る熱可塑性コポリエステルの少なくとも1
種を含有する接着剤層を介して熱接着させる点に
重要な特徴を有するものである。
先ず、本発明は、上述した特定のコポリエステ
ル系接着剤が、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リブチレンテレフタレート、ポリカーボネート等
のエステル反復単位から成る耐クリーブ性樹脂
と、オレフイン−ビニルアルコール共重合体の両
者に対して加熱により強固な接着結合を形成する
という現象を利用するものである。
本発明に用いるコポリエステル系接着剤は、前
述した量のテレフタル酸とイソフタル酸とを二塩
基酸成分として含有するという条件下で任意のコ
ポリエステルであることができる。このコポリエ
ステルは、下記式
式中、R1は脂肪族性2価炭化水素基であり、
R2は2価炭化水素基であつて、基R2は全R2基の
内95乃至40モル%はp−フエニレン基、5乃至60
モル%はm−フエニレン基であるように選ばれる
で表わされる反復単位から成つており、このコポ
リエステルは単独の形でも、或いは2種以上のブ
レンド物の形でも使用される。尚、本明細書にお
いて、全二塩基酸成分とは、ブレンド物の場合に
は、ブレンド物中の全コポリエステルの二塩基酸
成分の合計量を基準とするとの意味である。
本発明において、グリコール成分、即ちHO−
R1−OHとしては、エチレングリール、プロピレ
ングリコール、1,4−ブタンジオール、ネオペ
ンチルグリコール、ジエチレングリコール、トリ
エチレングリコール、シクロヘキサンジオール、
キシレングリコール、ヘキサヒドロキシリレング
リコール等を挙げることができるが、これらの内
でも、エチレングリコール、1,4−ブタンジオ
ールが好適なグリコール成分である。これらのエ
チレングリコールや1,4−ブタンジオール以外
に、他のグリコール成分が全グリコール成分当り
40モル%以下の量で組込まれていることができ
る。
本発明において、二塩基酸成分、即ちHOOC
−R2−COOHとしては、前述したテレフタル酸
とイソフタル酸との組合せが使用される。テレフ
タル酸及びイソフタル酸のモル比が前記範囲内に
あるという条件下で、このコポリエステルは、上
記酸成分以外の二塩基酸成分、例えばナフタレン
ジカルボン酸、ジフエニルジカルボン酸、ジフエ
ニルメタンジカルボン酸、アジピン酸、セバチン
酸、マレイン酸、フマール酸、コハク酸、ヘキシ
ヒドロテレフタル酸等をエステル反復単位中に含
有していてもよい。これらの他の二塩基酸成分
は、全二塩基酸成分の50モル%以下の量、特に40
モル%以下の量で存在すべきである。
好適なコポリエステルの例は、これに限定され
るものではないが、次の通りである。
ポリエチレンテレフタレート/イソフタレー
ト、
ポリブチレンテレフタレート/イソフタレー
ト、
ポリエチレン/ブチレン・テレフタレート/イ
ソフタレート、
ポリエチレン−テレフタレート/イソフタレー
ト/アジペート、
ポリエチレン/ヘキサヒドロキシリレン・テレ
フタレート/イソフタレート。
本発明において、種々のコポリエステルをブレ
ンド物の形で用いることもでき、好適なブレンド
コポリエステルは、ポリブチレンテレフタレー
ト/イソフタレートとポリエチレンテレフタレー
ト/イソフタレートとを含有するブレンド物であ
り、一般に95:5乃至5:95の重量比、特に90:
10乃至10:90の重量比で含有するブレンド物であ
る。このコポリエステルブレンド物は、高いピー
ル強度の層間結合を、耐クリープ性樹脂層とオレ
フイン−ビニルアルコール共重合体層との間に形
成させるという目的に特に適したものである。こ
のブレンド物の形成に際して、即ち溶融時に両コ
ポリエステルの間にエステル交換反応が生ずるこ
とがあるが、このような相互反応が生じていても
本発明の目的に何等差支えがない。
本発明に用いるコポリエステルにおいて、テレ
フタル酸とイソフタル酸とが前記量的範囲内で存
在することも重要である。即ち、テレフタル酸成
分は、ポリエチレンテレフタレートの如き耐クリ
ープ性樹脂層との熱接着性に関連すると共に、接
着剤たるコポリエステル自体の機械的強度や耐熱
性にも関連するものであり、この量が前記範囲よ
りも低いと、これらの特性が低下する。一方、イ
ソフタル酸成分は、オレフイン−ビニルアルコー
ル共重合体層との熱接着性に関連すると共に、コ
ポリエステルの融点以下による熱接着性の一層の
向上と、コポリエステルの柔軟性、可撓性等の性
質を向上とに寄与しており、この量が上記範囲よ
りも少ないと、やはりこれらの特性が低下する。
本発明に用いるコポリエステルは、フイルムを
形成するに足る分子量を有するべきであり、一般
にフエノールとテトラクロルエタンとの60:40の
重量比の混合溶媒中、30℃の温度で測定して、
0.04乃至0.28/g、特に0.05乃至0.18/g固
有粘度〔η〕を有することが望ましい。更に、こ
のコポリエステルは、熱接着作業性の見地から、
80乃至280℃、特に90乃至240℃の融点を有するこ
とが望ましい。
上述したコポリエステルは単独でも、或いは2
種以上のブレンド物でも使用し得る他、他の熱可
塑性樹脂、例えばポリエチレン、ポリプロピレ
ン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−
ブテン−1共重合体、イオン架橋オレフイン共重
合体(アイオノマー)、エチレン−酢酸ビニル共
重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、酸変性
ポリエチレン、酸変性ポリプロピレン等のオレフ
イン系樹脂等のブレンド物の形でも使用し得る。
勿論、これらのオレフイン系樹脂は接着剤全体の
50重量%を越えない範囲、特に30重量%以下の量
で使用される。
上述したコポリエステルが、ポリエチレンテレ
フタレートの如きエステル反復単位から成る耐ク
リープ性樹脂と、オレフイン−ビニルアルコール
共重合体との両者に対して、強固に熱接着する理
由は、未だ十分に解明されるに至つていないが、
本発明者等はその理由を次のように考えている。
一般に両樹脂の界面における熱接着は、両樹脂の
化学構造の異同、両樹脂間における化学結合の生
起及び接着界面における両樹脂の混じり合いによ
つて大きく影響されるものと認められる。本発明
に用いるコポリエステル系接着剤は、p−指向の
テレフタル酸エステル反復単位を有するため、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフ
タレート、或いはポリカーボネート等の同様な指
向の耐クリープ性樹脂と強固に熱接着するものと
認められる。また、このコポリエステルは、イソ
フタル酸エステル反復単位を有することから、コ
ポリエステル重合体鎖が折れ曲り構造をとりやす
くなり、オレフインビニルアルコール共重合体と
の間に水素結合を形成する確率乃至は形成される
水素結合の程度が非常に高くなつているものと認
められる。しかも、このコポリエステルとオレフ
イン−ビニルアルコール共重合体とは熱接着に際
して、樹脂相互の間に良好な混じり合いを生じて
いるものと認められる。この理由は、正確には不
明であるが、両樹脂の溶解度指数がかなり接近し
ているという事実にも密接に関連するものと認め
られる。
ここで、溶解度指数(Solubility Parameter、
Sp値)とは、例えばJ.BRANDRUPら編
“Polymer Handbook”第4章(Johm Wiley
& Sons、Inc.発行、1967年)定義されているよ
うに、凝集エネルギー密度(cal/c.c.)の1/2乗値
として定義される。この溶解度指数は、熱可塑性
樹脂の水素結合の強さとも密接に関連しており、
水酸基、アミド基、エステル基、ニトリル基或い
は塩素原子等の極性基を重合体主鎖または側鎖に
含有する熱可塑性性重合体は、これらの極性基の
含有量や分布状態にも関連して、一般に9以上の
高い値を示す。
例えば、ポリエチレンフタレートのSp値は、
10.7、ポリブチレンテレフタレートのSp値は、
10.04、ポリカーボネートのそれは10.01、ポリブ
チレンテレフタレート/イソフタレートのSp値
は、イソフタレートの含有量によつても相違する
が一般に9.0乃至10.1の範囲であり、エチレン−
ビニルアルコール共重合体のSp値は共重合体中
のエチレン含有量によつても相違するが、一般に
9.7乃至11.6の範囲であり、このコポリエステル
のSp値が、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
ブチレンテレフタレート及びポリカーボネートの
Sp値及びオレフイン−ビニルアルコール共重合
体のSp値に近接していることが了解される。
尚、共重合体の溶解度指数(Sp値)は共重合
体を構成する各単量体のホモ重合体のSp値から
算術平均値として近似的に求めることもできる。
即ち、n成分共重合体のSp値は、下記式
Sp=o
〓x=1
Spx・Mx
式中、Spxは共重合体の或る反復単位のみから
成る単独重合体のSp値であり、Mxはその反復単
位の共重合体中におけるモル分率である。
で近似的に求め得る。これは、コポリエステルに
ついても、オレフイン−ビニルアルコール共重合
体についても当てはまる。
本発明における積層構造体は、フイルム、シー
ト等、特に容器として使用したとき、圧力等に下
る変形を防止するという見地から、また機械的強
度や耐水等の見地から、エステル反復単位から成
る耐クリープ性樹脂層を有するものでなければな
らない。
この耐クリープ性樹脂は、23℃の温度及び7×
107dyne/cm2の応力下で初期弾性率(Eg)と遅延
弾性率(E1)との和が1×1010dyne/cm2以上であ
り、定常流粘性率(η∞)が1×1017dyne/cm2以
上であり且つ遅延時間(tR)が6×106sec以下で
あるレオロジー的特性を有するものが有利に使用
される。
一般に、熱可塑性重合体の如き粘弾性体に時間
tの間、応力Sを作用させた場合、tの短かいと
きは粘弾性体的に挙動し、tが増加すると弾性の
他に粘性の影響が表われてこの系は粘弾性的に挙
動し、またtの十分大きいところでは粘性流動を
生じる。これらの粘弾性的挙動は上述したEg、
E1、η∞及びtRの諸特性によつてモデル的に表現
することができる。
成形容器を、炭酸飲料容器或いはエアゾール容
器等の耐圧容器としての用途に供する場合には、
容器壁を構成する材料は、優れたガスバリヤー性
を有することの外に、内容物の圧力に耐える適度
な硬さ及び耐クリープ性と耐衝撃性との組合せが
要求される。
上述した粘弾性特性の内、初期弾性率と遅延弾
性率との和(Eg+E1)は容器の硬さに関連して
おり、本発明においては、耐圧性の見地から温度
が23℃、応力が7×107dyne/cm2の条件下でEg+
E1の値が1×1010dyne/cm2以上、特に2×
1010dyne/cm2以上であることが重要である。また
定常流粘性率(η∞)及び遅延時間(tR)は耐ク
リープ性に関連しており、本発明において、クリ
ープを防止する見地から、η∞が1×1017Poise
以上、特に5×1017Poise以上、tRが6×106sec以
下、特に3×106sec以下であることが重要であ
る。
これらの特性に関して、種々の熱可塑性樹脂の
内でも、優れている順に、ポリエチレンテレフタ
レート(PET)、ポリブチレンテレフタレート
(PBT)、ポリカーボネート(PC)があり、これ
らの樹脂は本発明の目的に特に適したものであ
る。又、これらの樹脂は互いにブレンドして使用
することもできるし、耐クリープ性を損わない範
囲内で他の熱可塑性樹脂とのブレンド物も使用す
ることができる。上述したポリエステルは、所謂
ホモポリマーの形で使用し得るが、熱成形時の諸
特性を改善するために、少量のコモノマーを主鎖
中に含有することは許容でき、例えば、成形時の
ドローダウン性を改善する目的で、グリコール成
分としてヘキサヒドロキシリレングリコールの少
量を含有する改質PETや改質PBT等が本発明の
目的に使用される。ポリカーボネートは、種々の
ジヒドロキシ化合物とホスゲンとから誘導される
ポリ炭酸エステルであり、例えば、ポリ−p−キ
シリレングリコールビスカーボネート、ポリ−ジ
オキシジフエニル−メタンカーボネート、ポリ−
ジオキシジフエニル−2,2−プロパンカーボネ
ート、ポリ−ジオキシジフエニル−1,1−エタ
ンカーボネート等が挙げられる。
これらの耐クリープ性樹脂は、一般にフイルム
を形成するに足る分子量を有しているべきであ
る。
一方、オレフイン−ビニルアルコール共重合体
としては、エチレン−プロピレン等のオレフイン
単位と酢酸ビニル等のビニルエステル単位のケン
化で得られたビニルアルコール単位とを有する共
重合体が使用されるこのオレフイン−ビニルアル
コール共重合体は、ガスバリヤー性と耐湿性の見
地から、40乃至80モル%、特に50乃至75モルのビ
ニルアルコール単位を含有するべきであり、また
残存ビニルエステル単位の含有量は4モル%以
下、特に1モル%以下であるべきである。このオ
レフイン−ビニルアルコール共重合体は、例え
ば、フエノール:水の重量比で85:15の混合溶媒
中30℃で測定して、0.07乃至0.17dl/gの粘度を
有することが望ましい。
このオレフイン−ビニルアルコール共重合体を
単独でガスバリヤー層として使用し得る他に、こ
のオレフイン−ビニルアルコール共重合体を、他
の熱可塑性樹脂とのブレンンド物の形でガスバリ
ヤー層として使用することができる。このブレン
ド物の適当な例として、オレフイン−ビニルアル
コール共重合体とポリアミド類とを95:5乃至
40:60の重量比、特に90:10乃至50:50の重量比
で含有するブレンド物を挙げることができる。こ
のブレンド物は、特公昭57−42493号公報に記載
されている通り、殆んどオレフイン−ビニルアル
コール共重合体に匹敵する小さな酸素透過係数を
示す一方で、延伸作業性に優れており、延伸ブロ
ー成形容器や延伸によるシート成形容器の製造に
有利に用いられる。
本発明の積層構造物においては、耐クリープ性
樹脂(PT)とオレフイン−ビニルアルコール共
重合体層(PEVA)との間にコポリエステル系接
着剤(CAP)が介在する限り任意の配置をとり
得る。例えば、図示したPT/CAP/PEVA/
CAP/PTの対称五層構成の他に、PT/CAP/
PEVAの三層構成;PT/CAP/PEVA/CAPの
四層構成等の任意の層構成を採用し得る。
又、容器を成形した際の不良品等を粉砕したス
クラツプは耐クリープ性樹脂に混入して使用して
も良いが新たにスクラツプ層(SR)を設けた積
層構成、例えばSR/PT/CAP/PEVA/
CAP/PTあるいはPT/SR/CAP/PEVA/
CAP/PTの6層構成、SR/PT/CAP/
PEVA/CAP/PT/SRあるいはPT/SR/
CAP/PEVA/CAP/SR/PTの7層構成等を
採用し得る。
これら三層の厚みは、任意に変化させ得るが、
前述したガスバリヤー性、耐衝撃性、剛性、耐層
間剥離性の最適の組合せを得る上では、PT層が
最も厚く、CAP層及びPEVA層がこれよりも薄
い厚さを有するのがよく、一層具体的には、各層
の厚み比が
PT:PEVA=200:1乃至5:1
PEVA:CAP=10:1乃至1:2
の範囲にあるのがよい。また、積層体は、最終容
器の形で50乃至3000ミクロン、特に100乃至2000
ミクロンの厚みを有するのがよい。
積層体の形成は、多層同時押出によつて行うの
がよい。この多層同時押出によれば、両樹脂間の
接着界面で両樹脂の混り合いがよく行われるの
で、接着強度に特に優れた積層構造体が得られ
る。多層同時押出に際しては、耐クリープ樹脂、
ガスバリヤー性樹脂及びコポリエステル系接着剤
を夫々の押出機で溶融混練した後、多層多重ダイ
スを通して、耐クリープ性樹脂層とガスバリヤー
性樹脂層との間に、コポリエステル系接着剤が介
在するように押出し、フイルム、シート、ボトル
用パイプ、ボルト用プリフオーム等の形に成形す
る。尚、ボトル用プリフオームの場合には、多層
同時押出された溶融樹脂パリソンを金型内でプリ
ブロー成形するか、多層同時押出されたパイプを
冷却して一定寸法に切断後、パイプの上端部分及
び下端部分を再加熱して圧縮成形等の手段にて口
部ネジ部分の成形と底部の成形を行うことによつ
て得られる。
積層体の形成は、サンドイツチ・ラミネーシヨ
ンや押出コートと呼ばれる方法で行うことができ
る。例えば、予じめ形成されたポリエチレンテレ
フタレート等の耐クリープ性樹脂のフイルムとオ
レフイン−ビニルアルコール共重合体のフイルム
との間に、コポリエステル接着剤を薄膜状に押出
し、これらを必要により加熱下に圧着することに
より積層体を製造することができる。また、別法
として、2枚の耐クリープ性樹脂フイルムの間
に、オレフイン−ビニルアルコール共重合体を中
間層及びコポリエステル接着剤を内外両層として
同時押出し、この同時押出層を耐クリープ性樹脂
フイルムでサンドイツチ状に圧着して積層構造物
を得ることもできる。更に、耐クリープ性樹脂フ
イルムの表面にコポリエステル接着剤及びオレフ
イン−ビニルアルコール共重合体を順次押出コー
トする方法や、予じめ形成された3種類のフイル
ムを、前述した積層順次で熱間圧着乃至は熱間圧
延する方法等を採用することもできる。
更にまた、多層プリフオームの成形に際して
は、ポリエチレンテレフタレート等の耐クリープ
性樹脂から成る有底プリフオームの内面または外
面に、コポリエステル系接着剤及びオレフイン−
ビニルアルコール共重合体を順次射出して多層構
造のプリフオームを製造する方法をも採用し得
る。
本発明の積層構造体は、延伸ブロー成形容器や
延伸によるシート成形容器として特に有用であ
る。例えば、延伸ブロー成形は、前述した多層プ
リフオームを使用する点を除けば、それ自体公知
の手段で行われる。先ず、この多層プリフオーム
を延伸ブローに先立つて、延伸温度に予備加熱す
る。この延伸温度とは、用いるポリエステルの結
晶化温度よりも低い温度で且つ多層プリフオーム
の延伸が可能となる温度であり、具体的には80乃
至130℃、特に90乃至110℃の温度が使用される。
予備加熱されたプリフオームの延伸ブロー成形
は、逐次延伸ブロー成形、或いは同時延伸ブロー
成形のようなそれ自体公知の手段で行い得る。例
えば前者の場合、プリフオームを比較的小さい圧
力での流体吹込み下に軸方向に延伸し、次いで比
較的大きい圧力での流体吹込み下に、容器の周方
向への膨脹により延伸を行なう。また、後者の場
合には、最初から大きい圧力での流体吹込みによ
る周方向への延伸と軸方向への延伸とを同時に行
う。プリフオームの軸方向への延伸は、例えばプ
リフオームの首部を金型とマンドレルとで挾持
し、プリフオーム底部の内面に延伸棒をあてが
い、延伸棒を伸張せしめることにより容易に行う
ことができる。プリフオームの軸方向及び周方向
の延伸倍率は、夫々1.5乃至2.5倍(軸方向)及び
1.7乃至4.0倍(周方向)とすることが望ましい。
このようにして延伸ブロー成形された容器の胴
部においては、ポリエチレンテレフタレート層
が、その密度が1.350乃至1.402g/c.c.の範囲とな
るように分子配向され、びん状容器に望ましい耐
衝撃性、剛性、透明性等が得られると共に、オレ
フイン−ビニルアルコール共重合体層の存在によ
つて、酸素、窒素、炭酸ガス、香り等のガスに対
する優れたバリヤー性が得られ、しかも前述した
コポリエステル系接着剤の介在により優れた層間
接着性が保持される。
また、シート成形容器においては、前述した多
層フイルム乃至は多層シートを、前述した延伸温
度に予備加熱し、この加熱フイルム等を真空成
形、圧空成形、プラグアシスト成形、プレス成形
等の手段によりカツプ状に成形する。
本発明を次の例で説明する。
実施例 1
第1表に本実施例で使用した接着剤組成物の組
成モル比を示す。接着剤組成物は以下の方法で得
た。
所定量のテレフタル酸ジメチル(以下DMT)、
イソフタル酸ジメチル(以下DMI)などのフタ
ル酸エステルおよびエチレングリコール(以下
EG)、1,4ブタンジオール(以下BD)などの
グリコールならびに触媒を四ツ口コフラスコに入
れ、撹拌しながらエステル交換を行つた。反応は
165℃からスタートし、200℃まで0.5℃/minで
昇温し、反応開始後85分でメタノールの理論量の
90%が溜出した。次いで200℃で所定量のトリメ
チルホスフエイト(以下TMPA)を添加し、35
分間反応させた。次いで、30分間で240℃まで昇
温しながらエステル化を行なわせた後、265℃ま
で昇温し、0.1mmHgにて4〜6時間重合した。
得られた重合物の最終的な組成は、プロトン
NMR、ガスクロマトグラフイーにより分析し
た。第1表は、その成分結果に従つた組成比をモ
ル%で示した。
次に、24種類の接着剤組成物(CAP−1、
CAP−2、CAP−3、CAP−4、CAP−5、
CAP−6、CAP−7、CAP−8、CAP−9、
CAP−10、CAP−11、CAP−12、CAP−13、
CAP−14、CAP−15、CAP−16、CAP−17、
CAP−18、CAP−19、CAP−20、CAP−21、
CAP−22、CAP−23そしてCAP−24)をホツト
プレスにてフイルム状に成形後、水中で急冷して
試料を作成した。製膜した接着剤フイルムを二軸
延伸ポリエチレンテレフタレートフイルム(以下
PET−F)、二軸延伸ポリブチレンテレフタレー
トフイルム(以下PBT−F)、ポリカーボネート
フイルム(以下PC−F)、そして、ビニルアルコ
ール含有量が56モル%、エチレン含有量が44モル
%、酢酸エチル残基が、0.4モル%のエチレン−
ビニルアルコール共重合体フイルム(以下PEVA
−F)とそれぞれホツトプレスにて積層フイルム
を作成した。積層フイルム作成法は24種類の接着
剤フイルムをPET−F、PBT−F、PC−F、そ
してPEVA−Fと重ね合わせ270℃のホツトプレ
スに無圧下に120秒間保持後、5Kg/cm2に加圧し、
60秒保持して積層フイルムを作成する方法であ
る。
得られた積層フイルムを10mm巾に切り取り、引
張試験機で引張速度100mm/minにてTピール剥
離試験を行つた。その結果を第2表に示す。
The present invention relates to a plastic laminated structure, and more specifically, a creep-resistant resin layer typified by polyethylene terephthalate and an olefin resin layer.
The present invention relates to a plastic laminate structure comprising a gas barrier layer made of a vinyl alcohol copolymer, both of which are firmly bonded by a copolyester adhesive layer. Furthermore, the present invention has excellent combinations of gas barrier properties, creep resistance, rigidity, impact resistance, delamination resistance, and transparency, and is useful for sealed long-term storage of various contents such as foods. Relating to multilayer plastic containers. Polyethylene terephthalate has excellent mechanical properties such as moldability and creep resistance, and because it is capable of biaxial molecular orientation, it has excellent creep resistance, impact resistance, rigidity, gas barrier properties, light weight, and Lightweight plastic containers with excellent transparency have come to be widely used, especially as beverage bottles. However, the gas permeability of polyester bottles is still not negligible compared to glass bottles, and for example, a small polyester bottle of 1 liter or less filled with carbonated drinks such as cola has a shelf life of at most 2 months. It is said that the degree of On the other hand, olefin-vinyl alcohol copolymers such as saponified ethylene-vinyl acetate copolymers,
This material is well known as a thermoformable resin with excellent oxygen barrier properties, and it is already known that this resin can be combined with an olefin resin with excellent moisture resistance to make unstretched or stretched multilayer plastic containers. There is. It has already been proposed to use polyester and olefin-vinyl alcohol copolymer as containers in the form of a laminated structure, and such a laminated structure has gas barrier properties, creep resistance, impact resistance, It is naturally expected that such laminated structures will be superior in combination with rigidity, etc., but such laminated structures are
The reason why it has not yet been put into practical use, especially for biaxially stretched blow-molded containers, is that thermoplastic adhesives have not been found to form strong interlayer bonds between polyester and olefin-vinyl alcohol copolymers. This seems to be because there is no such thing. The present inventors have discovered that a thermoplastic resin adhesive mainly composed of a specific copolyester described below can firmly bond a creep-resistant resin layer such as polyester or polycarbonate and an olefin-vinyl alcohol copolymer layer in a molten state. It has been found that the bonding and interlayer adhesive strength are not lost even under container forming conditions such as blow molding, stretch blow molding, and drawing. That is, an object of the present invention is to combine a creep-resistant resin layer such as polyethylene terephthalate and an olefin resin layer.
To provide a plastic laminate structure in which a vinyl alcohol copolymer layer is firmly bonded. Another object of the present invention is to provide a plastic laminate which has excellent gas barrier properties, creep resistance, impact resistance, rigidity, heat resistance, delamination properties, and even transparency and is useful as a sealed container in the form of a bottle or cup. Provides a structure. According to the present invention, a creep-resistant resin layer containing ester repeating units as a main component and a gas barrier resin layer containing an olefin-vinyl alcohol copolymer are combined so that 95 to 40 mol% of the total dibasic acid component is terephthalate. A plastic laminate structure is provided which is laminated via an adhesive layer containing a thermoplastic copolyester or copolyester composition containing 5 to 60 mol% of isophthalic acid. The present invention further provides a sealed multilayer plastic container comprising the above-described laminate. The invention will be explained in detail below. In FIG. 1, which shows an example of a plastic laminated structure in the shape of a bottle, this container includes a body 1 integrally formed by stretch blowing from a multilayer preform, which will be described in detail later, a bottom 2 continuous to the lower end of the body, and a body. It consists of a frustum-shaped shoulder 3 that continues to the upper end of the section, and a neck 4 that continues to the upper end of this shoulder. This bottle is formed by biaxially stretch-blow molding a preform, that is, by mechanically stretching it in the axial direction of the container and blow-stretching it in the circumferential direction by blowing fluid into the preform.
The resin constituting the bottle has molecular orientation in biaxial directions, that is, in the axial direction of the bottle and in the circumferential direction of the bottle. The second image shows an enlarged cross-section of the body wall of this bottle.
In the figure, the vessel wall of this specific example has an inner surface layer 5 made of polyester mainly composed of ethylene terephthalate units, an outer surface layer 6 made of the same polyester, and an olefin layer interposed between them.
It consists of an intermediate gas barrier layer 7 containing a vinyl alcohol copolymer, and these polyester layers 5
and 6 and the gas barrier layer 7 are firmly thermally bonded via copolyester-containing adhesive layers 8 and 9, which will be described in detail below. That is, in the present invention, the creep-resistant resin layers 5 and 6 and the olefin-vinyl alcohol copolymer-containing gas barrier layer 7 contain 95 to 40 mol%, particularly 85 to 50 mol% of the total dibasic acid component, of terephthalic acid. and at least one thermoplastic copolyester consisting of 5 to 60 mol %, in particular 15 to 50 mol %, of isophthalic acid.
An important feature is that thermal bonding is performed via an adhesive layer containing seeds. First, the present invention provides that the above-mentioned specific copolyester adhesive is effective against both cleave-resistant resins consisting of ester repeating units such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polycarbonate, and olefin-vinyl alcohol copolymers. It utilizes the phenomenon of forming a strong adhesive bond by heating. The copolyester adhesive used in the present invention can be any copolyester provided that it contains the aforementioned amounts of terephthalic acid and isophthalic acid as dibasic acid components. This copolyester has the following formula In the formula, R 1 is an aliphatic divalent hydrocarbon group,
R 2 is a divalent hydrocarbon group, and 95 to 40 mol% of the total R 2 groups are p-phenylene groups, and 5 to 60
The mole percent consists of repeating units represented by selected to be m-phenylene groups, and the copolyester may be used alone or in a blend of two or more. In addition, in this specification, the total dibasic acid component, in the case of a blend, refers to the total amount of dibasic acid components of all copolyesters in the blend. In the present invention, the glycol component, namely HO-
Examples of R 1 -OH include ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, cyclohexanediol,
Xylene glycol, hexahydroxylylene glycol, etc. can be mentioned, and among these, ethylene glycol and 1,4-butanediol are preferred glycol components. In addition to these ethylene glycol and 1,4-butanediol, other glycol components are
It can be incorporated in amounts up to 40 mol%. In the present invention, the dibasic acid component, i.e., HOOC
As -R 2 -COOH, the above-mentioned combination of terephthalic acid and isophthalic acid is used. Provided that the molar ratio of terephthalic acid and isophthalic acid is within the above range, the copolyester can contain dibasic acid components other than the above acid components, such as naphthalene dicarboxylic acid, diphenyl dicarboxylic acid, diphenylmethane dicarboxylic acid, Adipic acid, sebacic acid, maleic acid, fumaric acid, succinic acid, hexyhydroterephthalic acid, etc. may be contained in the ester repeat unit. These other dibasic acid components should be present in an amount of up to 50 mol% of the total dibasic acid components, especially 40
It should be present in an amount of no more than mol%. Examples of suitable copolyesters include, but are not limited to: Polyethylene terephthalate/isophthalate, polybutylene terephthalate/isophthalate, polyethylene/butylene terephthalate/isophthalate, polyethylene terephthalate/isophthalate/adipate, polyethylene/hexahydroxylylene terephthalate/isophthalate. Various copolyesters can also be used in the present invention in the form of blends; preferred blend copolyesters are blends containing polybutylene terephthalate/isophthalate and polyethylene terephthalate/isophthalate, generally 95: A weight ratio of 5 to 5:95, especially 90:
It is a blend containing in a weight ratio of 10 to 10:90. This copolyester blend is particularly suitable for the purpose of forming a high peel strength interlayer bond between a creep resistant resin layer and an olefin-vinyl alcohol copolymer layer. During the formation of this blend, that is, during melting, a transesterification reaction may occur between the two copolyesters, but even if such mutual reaction occurs, it does not affect the purpose of the present invention. It is also important that terephthalic acid and isophthalic acid are present within the above quantitative range in the copolyester used in the present invention. That is, the terephthalic acid component is related to thermal adhesion with a creep-resistant resin layer such as polyethylene terephthalate, and is also related to the mechanical strength and heat resistance of the copolyester itself as an adhesive. If it is lower than the above range, these properties will deteriorate. On the other hand, the isophthalic acid component is related to thermal adhesiveness with the olefin-vinyl alcohol copolymer layer, and further improves thermal adhesiveness by lowering the melting point of the copolyester, and improves the softness and flexibility of the copolyester. If this amount is less than the above range, these properties will still deteriorate. The copolyester used in the present invention should have a molecular weight sufficient to form a film, generally measured in a mixed solvent of phenol and tetrachloroethane in a weight ratio of 60:40 at a temperature of 30°C.
It is desirable to have an intrinsic viscosity [η] of 0.04 to 0.28/g, particularly 0.05 to 0.18/g. Furthermore, this copolyester has excellent thermal bonding workability.
It is desirable to have a melting point of 80 to 280°C, particularly 90 to 240°C. The copolyesters mentioned above may be used alone or in combination.
Blends of more than one species can also be used, as well as other thermoplastic resins such as polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymers, ethylene-
Blends of olefin resins such as butene-1 copolymer, ionically crosslinked olefin copolymer (ionomer), ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-acrylic acid copolymer, acid-modified polyethylene, acid-modified polypropylene, etc. It can also be used in the form
Of course, these olefin resins
It is used in an amount not exceeding 50% by weight, especially not more than 30% by weight. The reason why the above-mentioned copolyesters exhibit strong thermal adhesion to both creep-resistant resins consisting of repeating ester units such as polyethylene terephthalate and olefin-vinyl alcohol copolymers is still not fully understood. I haven't reached it yet, but
The present inventors believe that the reason is as follows.
It is generally recognized that thermal adhesion at the interface between the two resins is greatly influenced by the differences in the chemical structures of the two resins, the occurrence of chemical bonds between the two resins, and the mixture of the two resins at the adhesive interface. Since the copolyester adhesive used in the present invention has p-oriented terephthalate repeating units, it can be strongly thermally bonded to similarly oriented creep-resistant resins such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, or polycarbonate. It is recognized that In addition, since this copolyester has isophthalic acid ester repeating units, the copolyester polymer chain tends to take a bent structure, which increases the probability of forming hydrogen bonds with the olefin vinyl alcohol copolymer. It is recognized that the degree of hydrogen bonding that occurs has become extremely high. Furthermore, it is recognized that good mixing occurs between the resins of this copolyester and the olefin-vinyl alcohol copolymer during thermal bonding. Although the reason for this is not precisely known, it is believed to be closely related to the fact that the solubility indices of both resins are quite close. Here, the solubility index (Solubility Parameter,
Sp value) is, for example, Chapter 4 of "Polymer Handbook" edited by J. BRANDRUP et al. (Johm Wiley
& Sons, Inc., 1967), it is defined as the 1/2 power of the cohesive energy density (cal/cc). This solubility index is also closely related to the strength of hydrogen bonds in thermoplastic resins.
Thermoplastic polymers containing polar groups such as hydroxyl groups, amide groups, ester groups, nitrile groups, or chlorine atoms in the polymer main chain or side chain may be affected by the content and distribution state of these polar groups. , generally shows a high value of 9 or more. For example, the Sp value of polyethylene phthalate is
10.7, the Sp value of polybutylene terephthalate is
10.04, that of polycarbonate is 10.01, the Sp value of polybutylene terephthalate/isophthalate varies depending on the isophthalate content, but is generally in the range of 9.0 to 10.1, and that of ethylene-
The Sp value of vinyl alcohol copolymers varies depending on the ethylene content in the copolymer, but in general
The Sp value of this copolyester is in the range of 9.7 to 11.6, which is higher than that of polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate and polycarbonate
It can be seen that the Sp value is close to that of the olefin-vinyl alcohol copolymer. In addition, the solubility index (Sp value) of a copolymer can also be approximately determined as an arithmetic mean value from the Sp value of a homopolymer of each monomer constituting the copolymer.
That is, the Sp value of the n-component copolymer is calculated by the following formula: Sp = o 〓 is the mole fraction of the repeating unit in the copolymer. It can be obtained approximately by This applies both to copolyesters and to olefin-vinyl alcohol copolymers. The laminated structure of the present invention is a film, a sheet, etc., especially when used as a container, from the viewpoint of preventing deformation due to pressure, etc., and from the viewpoint of mechanical strength and water resistance. It must have a transparent resin layer. This creep resistant resin has a temperature of 23°C and 7x
The sum of the initial elastic modulus (Eg) and delayed elastic modulus (E 1 ) under a stress of 10 7 dyne/cm 2 is 1×10 10 dyne/cm 2 or more, and the steady flow viscosity (η∞) is 1 Those having rheological properties of at least ×10 17 dyne/cm 2 and a delay time (t R ) of at most 6×10 6 sec are advantageously used. Generally, when a stress S is applied to a viscoelastic material such as a thermoplastic polymer for a period of time t, when t is short, it behaves like a viscoelastic material, and as t increases, viscosity is affected in addition to elasticity. The system behaves viscoelastically, and viscous flow occurs where t is sufficiently large. These viscoelastic behaviors are explained by the above-mentioned Eg,
It can be expressed in a model by the characteristics of E 1 , η∞, and t R. When the molded container is used as a pressure-resistant container such as a carbonated beverage container or an aerosol container,
In addition to having excellent gas barrier properties, the material constituting the container wall is required to have appropriate hardness to withstand the pressure of the contents, and a combination of creep resistance and impact resistance. Among the viscoelastic properties mentioned above, the sum of the initial elastic modulus and delayed elastic modulus (Eg + E 1 ) is related to the hardness of the container. Eg+ under the condition of 7×10 7 dyne/cm 2
E 1 value is 1×10 10 dyne/cm 2 or more, especially 2×
It is important that it is 10 dyne/cm 2 or more. In addition, steady flow viscosity (η∞) and delay time (t R ) are related to creep resistance, and in the present invention, from the standpoint of preventing creep, η∞ is 1×10 17 Poise
As mentioned above, it is particularly important that t R be 5×10 17 Poise or more and t R be 6×10 6 sec or less, especially 3×10 6 sec or less. Regarding these properties, among the various thermoplastic resins, polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), and polycarbonate (PC) are ranked in order of superiority, and these resins are particularly suitable for the purpose of the present invention. It is something that Further, these resins can be used in a blend with each other, and blends with other thermoplastic resins can also be used within a range that does not impair creep resistance. The above-mentioned polyesters can be used in the form of so-called homopolymers, but it is permissible to contain small amounts of comonomers in the main chain in order to improve properties during thermoforming, e.g. to reduce drawdown during molding. Modified PET, modified PBT, etc. containing a small amount of hexahydroxylylene glycol as a glycol component are used for the purposes of the present invention in order to improve properties. Polycarbonate is a polycarbonate ester derived from various dihydroxy compounds and phosgene, such as poly-p-xylylene glycol biscarbonate, poly-dioxydiphenyl-methane carbonate, poly-
Examples include dioxydiphenyl-2,2-propane carbonate and poly-dioxydiphenyl-1,1-ethane carbonate. These creep resistant resins should generally have sufficient molecular weight to form a film. On the other hand, as the olefin-vinyl alcohol copolymer, a copolymer having an olefin unit such as ethylene-propylene and a vinyl alcohol unit obtained by saponifying a vinyl ester unit such as vinyl acetate is used. From the viewpoint of gas barrier properties and moisture resistance, the vinyl alcohol copolymer should contain 40 to 80 mol%, especially 50 to 75 mol, of vinyl alcohol units, and the content of residual vinyl ester units should be 4 mol. %, in particular 1 mol % or less. The olefin-vinyl alcohol copolymer desirably has a viscosity of 0.07 to 0.17 dl/g, for example, as measured at 30°C in a mixed solvent of phenol:water in a weight ratio of 85:15. In addition to being able to use this olefin-vinyl alcohol copolymer alone as a gas barrier layer, this olefin-vinyl alcohol copolymer can also be used as a gas barrier layer in the form of a blend with other thermoplastic resins. Can be done. A suitable example of this blend is olefin-vinyl alcohol copolymer and polyamide in a ratio of 95:5 to 95:5.
Mention may be made of blends containing a weight ratio of 40:60, in particular a weight ratio of 90:10 to 50:50. As described in Japanese Patent Publication No. 57-42493, this blend exhibits a small oxygen permeability coefficient almost comparable to that of olefin-vinyl alcohol copolymer, but also has excellent stretching workability. It is advantageously used in the production of blow-molded containers and sheet-molded containers by stretching. In the laminated structure of the present invention, any arrangement can be used as long as the copolyester adhesive (CAP) is interposed between the creep-resistant resin (PT) and the olefin-vinyl alcohol copolymer layer (PEVA). . For example, the illustrated PT/CAP/PEVA/
In addition to the symmetrical five-layer configuration of CAP/PT, PT/CAP/
Any layer structure can be adopted, such as a three-layer structure of PEVA; a four-layer structure of PT/CAP/PEVA/CAP. In addition, scraps obtained by pulverizing defective products during container molding may be used by mixing them with creep-resistant resin, but a laminated structure with a new scrap layer (SR), such as SR/PT/CAP/ PEVA/
CAP/PT or PT/SR/CAP/PEVA/
6-layer configuration of CAP/PT, SR/PT/CAP/
PEVA/CAP/PT/SR or PT/SR/
A seven-layer configuration of CAP/PEVA/CAP/SR/PT can be adopted. The thickness of these three layers can be changed arbitrarily, but
In order to obtain the optimum combination of gas barrier properties, impact resistance, rigidity, and delamination resistance mentioned above, it is preferable that the PT layer is the thickest, and the CAP layer and the PEVA layer are thinner than this. Specifically, the thickness ratio of each layer is preferably in the range of PT:PEVA=200:1 to 5:1 and PEVA:CAP=10:1 to 1:2. The laminate may also have a thickness of 50 to 3000 microns, especially 100 to 2000 microns, in the form of the final container.
It is preferable to have a thickness of microns. Formation of the laminate is preferably carried out by multilayer coextrusion. According to this multilayer coextrusion, since both resins are well mixed at the adhesive interface between the two resins, a laminated structure with particularly excellent adhesive strength can be obtained. For multilayer coextrusion, creep-resistant resin,
After melt-kneading the gas barrier resin and copolyester adhesive in their respective extruders, the copolyester adhesive is interposed between the creep-resistant resin layer and the gas barrier resin layer through a multilayer die. It is extruded and formed into shapes such as films, sheets, pipes for bottles, preforms for bolts, etc. In the case of bottle preforms, the multi-layer co-extruded molten resin parison is pre-blow molded in a mold, or the multi-layer co-extruded pipe is cooled and cut to a certain size, and then the upper and lower ends of the pipe are cut into pieces. It is obtained by reheating the parts and molding the mouth thread part and the bottom part by means such as compression molding. The laminate can be formed by a method called sandwich lamination or extrusion coating. For example, a thin film of copolyester adhesive is extruded between a preformed film of creep-resistant resin such as polyethylene terephthalate and a film of olefin-vinyl alcohol copolymer, and these are heated if necessary. A laminate can be manufactured by pressure bonding. Alternatively, an olefin-vinyl alcohol copolymer is coextruded as an intermediate layer and a copolyester adhesive is used as both inner and outer layers between two creep-resistant resin films, and this co-extruded layer is replaced with a creep-resistant resin film. A laminated structure can also be obtained by pressing with a film in the form of a sandwich. Furthermore, there is a method of sequentially extrusion coating a copolyester adhesive and an olefin-vinyl alcohol copolymer on the surface of a creep-resistant resin film, and a method of hot-pressing three types of pre-formed films in the above-described lamination sequence. Alternatively, a method such as hot rolling may be adopted. Furthermore, when molding a multilayer preform, a copolyester adhesive and an olefin resin are applied to the inner or outer surface of a bottomed preform made of a creep-resistant resin such as polyethylene terephthalate.
A method of manufacturing a multilayer preform by successively injecting vinyl alcohol copolymers may also be adopted. The laminated structure of the present invention is particularly useful as a stretch-blow-molded container or a sheet-molded container by stretching. For example, stretch blow molding is carried out by means known per se, except that the multilayer preform described above is used. First, the multilayer preform is preheated to a stretching temperature prior to stretch blowing. This stretching temperature is a temperature lower than the crystallization temperature of the polyester used and at which the multilayer preform can be stretched, and specifically, a temperature of 80 to 130°C, particularly 90 to 110°C is used. . Stretch blow molding of the preheated preform can be performed by means known per se, such as sequential stretch blow molding or simultaneous stretch blow molding. For example, in the former case, the preform is stretched axially under fluid injection at a relatively low pressure and then stretched by circumferential expansion of the container under fluid injection at a relatively high pressure. In the latter case, stretching in the circumferential direction and stretching in the axial direction are simultaneously performed by blowing fluid at high pressure from the beginning. The preform can be easily stretched in the axial direction by, for example, holding the neck of the preform between a mold and a mandrel, applying a stretching rod to the inner surface of the bottom of the preform, and stretching the stretching rod. The stretching ratios of the preform in the axial direction and circumferential direction are 1.5 to 2.5 times (axial direction) and
It is desirable to set it to 1.7 to 4.0 times (circumferential direction). In the body of the container formed by stretch blow molding in this way, the polyethylene terephthalate layer is molecularly oriented so that its density is in the range of 1.350 to 1.402 g/cc, providing the desired impact resistance and rigidity for bottle-shaped containers. , transparency, etc., and the presence of the olefin-vinyl alcohol copolymer layer provides excellent barrier properties against gases such as oxygen, nitrogen, carbon dioxide, and fragrance. Excellent interlayer adhesion is maintained due to the presence of the agent. In addition, in the case of a sheet-formed container, the above-mentioned multilayer film or multilayer sheet is preheated to the above-mentioned stretching temperature, and this heated film etc. is formed into a cup shape by means such as vacuum forming, pressure forming, plug assist forming, or press forming. Form into. The invention is illustrated by the following example. Example 1 Table 1 shows the composition molar ratio of the adhesive composition used in this example. The adhesive composition was obtained by the following method. A predetermined amount of dimethyl terephthalate (hereinafter referred to as DMT),
Phthalate esters such as dimethyl isophthalate (hereinafter referred to as DMI) and ethylene glycol (hereinafter referred to as
EG), 1,4-butanediol (hereinafter referred to as BD), and a catalyst were placed in a four-necked flask, and transesterification was carried out with stirring. The reaction is
Starting from 165℃, the temperature was increased to 200℃ at a rate of 0.5℃/min, and the theoretical amount of methanol was reached 85 minutes after the start of the reaction.
90% was collected. Next, a predetermined amount of trimethyl phosphate (hereinafter referred to as TMPA) was added at 200°C, and the
Allowed to react for minutes. Next, esterification was carried out while raising the temperature to 240°C for 30 minutes, and then the temperature was raised to 265°C and polymerization was carried out at 0.1 mmHg for 4 to 6 hours. The final composition of the obtained polymer is proton
Analyzed by NMR and gas chromatography. Table 1 shows the composition ratios in mole % according to the component results. Next, 24 types of adhesive compositions (CAP-1,
CAP-2, CAP-3, CAP-4, CAP-5,
CAP-6, CAP-7, CAP-8, CAP-9,
CAP-10, CAP-11, CAP-12, CAP-13,
CAP-14, CAP-15, CAP-16, CAP-17,
CAP-18, CAP-19, CAP-20, CAP-21,
CAP-22, CAP-23, and CAP-24) were formed into a film using a hot press, and then rapidly cooled in water to prepare samples. The produced adhesive film is then transformed into a biaxially stretched polyethylene terephthalate film (hereinafter referred to as
PET-F), biaxially oriented polybutylene terephthalate film (hereinafter referred to as PBT-F), polycarbonate film (hereinafter referred to as PC-F), and has a vinyl alcohol content of 56 mol%, an ethylene content of 44 mol%, and an ethyl acetate residue. The group is 0.4 mol% ethylene-
Vinyl alcohol copolymer film (PEVA)
-F) and laminated films were prepared using a hot press. The laminated film production method involves laminating 24 types of adhesive films with PET-F, PBT-F, PC-F, and PEVA-F, holding them in a hot press at 270°C for 120 seconds under no pressure, and then applying a pressure of 5 kg/ cm2. Press,
This is a method of creating a laminated film by holding it for 60 seconds. The obtained laminated film was cut to a width of 10 mm and subjected to a T-peel peel test using a tensile tester at a tensile speed of 100 mm/min. The results are shown in Table 2.
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】
実施例 2
実施例1のポリエステル系接着用樹脂、CAP
−6(接着剤)とCAP−16(接着剤)を重量比
10:90(以下CAP−6:CAP−16)、20:80、
30:70、40:60、50:50、60:40、70:30、80:
20、そして90:10の割合で溶融混合して接着用樹
脂組成物を得た。
これらの組成物を実施例1と同様にして厚さ
200〜300μのフイルムを作成した。得られたフイ
ルムをそれぞれCAP−25、CAP−26、CAP−
27、CAP−28、CAP−29、CAP−30、CAP−
31、CAP−32、そしてCAP−33)とする。次に、
PET−Fと上記9種類の接着剤フイルムを重ね
合わせ、270℃ホツトプレスにて無圧下で120秒間
保持して後圧力5Kg/cm2で加圧して積層フイルム
を得た。これを10mm巾に切り取り、引張試験機に
て、引張速度100mm/minで、Tピール剥離試験
を行つた。同様にして、PBT−F、PC−F、そ
してPEVA−Fと上記9種類の接着剤との接着強
度を求めた。その結果を第3表に示す。[Table] Example 2 Polyester adhesive resin of Example 1, CAP
-6 (adhesive) and CAP-16 (adhesive) weight ratio
10:90 (hereinafter CAP-6: CAP-16), 20:80,
30:70, 40:60, 50:50, 60:40, 70:30, 80:
20 and melt-mixed at a ratio of 90:10 to obtain an adhesive resin composition. These compositions were prepared in the same manner as in Example 1 to obtain a thickness of
A film of 200 to 300μ was produced. The obtained films were CAP−25, CAP−26, and CAP−, respectively.
27, CAP−28, CAP−29, CAP−30, CAP−
31, CAP-32, and CAP-33). next,
PET-F and the nine types of adhesive films described above were laminated, held in a hot press at 270°C for 120 seconds under no pressure, and then pressed at a pressure of 5 kg/cm 2 to obtain a laminated film. This was cut to a width of 10 mm, and a T-peel peel test was performed using a tensile tester at a tensile speed of 100 mm/min. In the same manner, the adhesive strengths of PBT-F, PC-F, and PEVA-F with the above nine types of adhesives were determined. The results are shown in Table 3.
【表】【table】
【表】
実施例 3
フエノール/テトラクロロエタンの重量比が
550/50の混合溶媒中で30℃における固有粘度が
0.087/gのポリエチレンテレフタレート樹脂
(PET)を最内外層樹脂とし、ビニルアルコール
含有量が56モル%、残存ビニルエステル濃度が
0.5モル%、融点が162℃のエチレン−ビニルアル
コール共重合体樹脂(PEVA)を中間層樹脂と
し、実施例2において使用した接着剤(CAP−
33)を接着剤層樹脂として、
直径が65mm、有効長さが1430mmのフルフライト
型スクリユーを内蔵する最内外層用押出機、直径
が38mm、有効長さが950mmのフルフライト型スク
リユーを内蔵する中間層用押出機、直径が40mm、
有効長さが1000mmのフルフライト型スクリユーを
内蔵する接着剤層用押出機、フイードパイプそし
て3種5層ダイスを組み合わせた押出成形装置を
使用してPET/CAP−33/PEVA/CAP−33/
PETの対称5層パイプを溶融押出し、割金型内
でプリブロー成形して、内径が27.7mm、長さが
138mm、平均肉厚が3.5mmの有底プリフオームが成
形した。尚このプリフオームのPET/CAP−
33/PEVAの構成比は、重量比が91:4:5とな
るように押出条件を設定して成形した。
この有底プリフオームを赤外線ヒーターで加熱
し、有定プリフオームの温度が最高温度108℃、
最低温度98℃とした後、逐次二軸延伸ブロー成形
法で、軸方向延伸倍率が2.0倍、円周方向延伸倍
率が3.0倍となる様に延伸ブロー成形し、平均肉
厚が0.40mm、内容積が1040c.c.、ボルト重量が36g
のびん(B−1)を製造した。
比較例として、ポリエチレンテレフタレート
(PET)だけを使用して上記と同一寸法の有底プ
リフオームを成形し、次いで上記と同様にして同
一寸法の二軸延伸ブローボトル(B−2)を製造
した。
第4表に上記2種類のボトルの透明性(霞度)、
酸素透過度、落下衝撃強度及び落下試験による層
間剥離現象の観察結果を示す。[Table] Example 3 Weight ratio of phenol/tetrachloroethane
The intrinsic viscosity at 30℃ in a 550/50 mixed solvent is
0.087/g polyethylene terephthalate resin (PET) is used as the innermost layer resin, the vinyl alcohol content is 56 mol%, and the residual vinyl ester concentration is
Ethylene-vinyl alcohol copolymer resin (PEVA) with a melting point of 162°C and 0.5 mol% was used as the intermediate layer resin, and the adhesive used in Example 2 (CAP-
33) as the adhesive layer resin, an extruder for the outermost layer with a built-in full-flight screw with a diameter of 65 mm and an effective length of 1430 mm, and an extruder with a built-in full-flight screw with a diameter of 38 mm and an effective length of 950 mm. Extruder for middle layer, diameter 40mm,
PET/CAP-33/PEVA/CAP-33/PET/CAP-33/PEVA/CAP-33/
A symmetrical 5-layer PET pipe is melt-extruded and pre-blow molded in a split mold, with an inner diameter of 27.7 mm and a length of
A bottomed preform with a diameter of 138 mm and an average wall thickness of 3.5 mm was molded. Furthermore, this preform's PET/CAP-
The extrusion conditions were set so that the composition ratio of 33/PEVA was 91:4:5 by weight. This preform with a bottom is heated with an infrared heater, and the temperature of the preform reaches a maximum of 108℃.
After setting the minimum temperature to 98℃, it was stretch-blow molded using a sequential biaxial stretch blow molding method so that the axial stretch ratio was 2.0 times and the circumferential direction stretch ratio was 3.0 times, and the average wall thickness was 0.40 mm.Contents Product is 1040c.c., bolt weight is 36g
A bottle (B-1) was manufactured. As a comparative example, a bottomed preform with the same dimensions as above was molded using only polyethylene terephthalate (PET), and then a biaxially stretched blow bottle (B-2) with the same dimensions was manufactured in the same manner as above. Table 4 shows the transparency (haze) of the above two types of bottles,
The observation results of oxygen permeability, drop impact strength, and delamination phenomenon by drop test are shown.
【表】
実施例 4
実施例1で使用したコポリエステル重合物
(CAP−6)に対して
融点が160℃、密度が0.91g/c.c.そしてメルト
インデツクス(210℃、2160g荷重)が1.5g/
10min、無水マレイン酸含有量が0.6重量%の無
水マレイン酸変性ポリプロピレンを80:20の重量
比で溶融混合した樹脂混合物をCAP−6−Mと
し、
融点が255℃、固有粘度が0.065/gのポリエ
チレンテレフタレート及びメルトインデツクスが
0.9g/10min、密度が0.91g/c.c.のナトリウム塩
変性アイオノマーを10:80:10の重量比で溶融混
合した樹脂混合物をCAP−6−Iとし、
融点が96℃、密度が0.93g/c.c.そして酢酸ビニ
ル含有量が11重量%のエチレン−酢酸ビニル共重
合体を80:20の重量比で溶融混合した樹脂混合物
をCAP−6−Pとし、
上記3種類の樹脂混合物を実施例1と同様にし
てそれぞれ3種類のフイルムを作成した。次に、
これら3種類のフイルムと実施例1で使用した
PET−F、PBT−F、PC−FおよびPEVA−F
フイルムを実施例1と同様にして積層フイルムに
して、実施例1と同一の方法によつて剥離試験を
行つた。その結果を第5表に示す。[Table] Example 4 For the copolyester polymer (CAP-6) used in Example 1, the melting point was 160℃, the density was 0.91g/cc, and the melt index (210℃, 2160g load) was 1.5g/cc.
CAP-6-M is a resin mixture obtained by melt-mixing maleic anhydride-modified polypropylene with a maleic anhydride content of 0.6% by weight at a weight ratio of 80:20 for 10 minutes, and has a melting point of 255℃ and an intrinsic viscosity of 0.065/g. Polyethylene terephthalate and melt index
CAP-6-I is a resin mixture in which sodium salt modified ionomer with a density of 0.91 g/cc is melted and mixed at a weight ratio of 10:80:10, with a melting point of 96°C and a density of 0.93 g/cc. A resin mixture obtained by melt-mixing an ethylene-vinyl acetate copolymer with a vinyl acetate content of 11% by weight at a weight ratio of 80:20 was designated as CAP-6-P, and the above three resin mixtures were prepared in the same manner as in Example 1. Three types of films were made for each method. next,
These three types of films and those used in Example 1
PET-F, PBT-F, PC-F and PEVA-F
The film was made into a laminated film in the same manner as in Example 1, and a peel test was conducted in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 5.
第1図はびんの形状のプラスチツク構造物の一
例を示す側断面図であり、第2図は第1図のの
断面を拡大して示す断面図である。
1は胴部、2は底部、3は肩部、4は首部、5
はポリエステル内表面層、6はポリエステル外表
面層、7はガスバリヤー層、8及び9はコポリエ
ステル含有接着剤層を夫々示す。
FIG. 1 is a side sectional view showing an example of a bottle-shaped plastic structure, and FIG. 2 is a sectional view showing an enlarged cross section of FIG. 1. 1 is the torso, 2 is the bottom, 3 is the shoulder, 4 is the neck, 5
6 is a polyester inner surface layer, 6 is a polyester outer surface layer, 7 is a gas barrier layer, and 8 and 9 are copolyester-containing adhesive layers, respectively.
Claims (1)
樹脂層とオレフイン−ビニルアルコール共重合体
を含有するガスバリヤー性樹脂層とを、全二塩基
酸成分の95乃至40モル%がテレフタル酸で5乃至
60モル%がイソフタル酸から成る熱可塑性コポリ
エステルまたはコポリエステル組成物を含有する
接着剤層を介して積層して成ることを特徴とする
プラスチツク積層構造体。 2 熱可塑性コポリエステルがポリブチレンテレ
フタレート/イソフタレートである特許請求の範
囲第1項記載の構造体。 3 熱可塑性コポリエステルがポリエチレンテレ
フタレート/イソフタレートである特許請求の範
囲第1項記載の構造体。 4 熱可塑性コポリエステル組成物がポリブチレ
ンテレフタレート/イソフタレートとポリエチレ
ンテレフタレート/イソフタレートとの混合物で
ある特許請求の範囲第1項記載の構造体。 5 耐クリープ性樹脂がエチレンテレフタレート
反復単位を主体とするポリエステルである特許請
求の範囲第1項記載の構造体。 6 耐クリープ性樹脂がブチレンテレフタレート
反復単位を主体とするポリエステルである特許請
求の範囲第1項記載の構造体。 7 耐クリープ性樹脂がポリカーボネートである
特許請求の範囲第1項記載の構造体。 8 オレフイン−ビニルアルコール共重合体がエ
チレン含有量が20乃至60モル%のエチレン−酢酸
ビニル共重合体をケン化度が95%以上となるよう
にケン化して得られた共重合体ケン化物である特
許請求の範囲第1項記載の構造体。 9 エステル反復単位を主体とする耐クリープ性
樹脂層とオレフイン−ビニルアルコール共重合体
を含有するガスバリヤー性樹脂層とを、全二塩基
酸成分の95乃至40モル%がテレフタル酸で5乃至
60モル%がイソフタル酸から成る熱可塑性コポリ
エステルまたはコポリエステル組成物を含有する
接着剤層を介して積層された積層物から成ること
を特徴とする密封用多層プラスチツク容器。[Scope of Claims] 1. A creep-resistant resin layer mainly containing ester repeating units and a gas-barrier resin layer containing an olefin-vinyl alcohol copolymer are combined in such a manner that 95 to 40 mol% of the total dibasic acid component is 5 to terephthalic acid
A plastic laminate structure, characterized in that it is laminated via an adhesive layer containing a thermoplastic copolyester or copolyester composition containing 60 mol% of isophthalic acid. 2. A structure according to claim 1, wherein the thermoplastic copolyester is polybutylene terephthalate/isophthalate. 3. A structure according to claim 1, wherein the thermoplastic copolyester is polyethylene terephthalate/isophthalate. 4. The structure of claim 1, wherein the thermoplastic copolyester composition is a mixture of polybutylene terephthalate/isophthalate and polyethylene terephthalate/isophthalate. 5. A structure according to claim 1, wherein the creep-resistant resin is a polyester mainly composed of ethylene terephthalate repeating units. 6. A structure according to claim 1, wherein the creep-resistant resin is a polyester mainly composed of butylene terephthalate repeating units. 7. The structure according to claim 1, wherein the creep-resistant resin is polycarbonate. 8 Olefin-vinyl alcohol copolymer is a saponified copolymer obtained by saponifying an ethylene-vinyl acetate copolymer with an ethylene content of 20 to 60 mol% so that the saponification degree is 95% or more. A structure according to claim 1. 9 A creep-resistant resin layer mainly composed of ester repeating units and a gas barrier resin layer containing an olefin-vinyl alcohol copolymer are combined with terephthalic acid in an amount of 95 to 40 mol% of the total dibasic acid component.
A multilayer plastic container for sealing, characterized in that it consists of a laminate laminated via an adhesive layer containing a thermoplastic copolyester or copolyester composition comprising 60 mol% of isophthalic acid.
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1984
- 1984-02-08 ZA ZA84938A patent/ZA84938B/en unknown
Also Published As
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