CN101460567B - 聚酯组合物及由该聚酯组合物构成的聚酯成形体 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种聚酯组合物及由所述组合物得到的聚酯成形体,所述聚酯组合物的特征在于,其是由99.9~80重量%的含有锑化合物的热塑性聚酯和0.1~20重量%的部分芳香族聚酰胺形成的聚酯组合物,其中,将所述热塑性聚酯在290℃下成形得到的厚度为4mm的成形板的雾度值为10%以下,所述部分芳香族聚酰胺中的磷原子含量(P1)、聚酯组合物中的所述部分芳香族聚酰胺的含量(A)及所述热塑性聚酯中的锑原子含量(S)满足特定的式子,且将聚酯组合物在290℃下成形得到的厚度为4mm的成形板的雾度值为20%以下,所述聚酯组合物能以高生产率成形瓶等中空成形体,无损透明性或色调,香味保持性、热稳定性以及气体隔离性优异。
Description
技术领域
本发明涉及聚酯组合物及由所述组合物得到的聚酯成形体,所述聚酯组合物能以高生产率成形瓶等中空成形体,且不会损坏透明性或色调,香味保持性及热稳定性优异,并且气体隔离性优异。
背景技术
聚对苯二甲酸乙二醇酯(以下有时简称为PET)等热塑性聚酯由于机械性质及化学性质均优异,所以工业价值高,广泛用作纤维、膜、片材、瓶等。进而,热塑性聚酯具有优异的耐热性、透明性及气体隔离性,所以特别作为果汁、清凉饮料、碳酸饮料等的饮料填充用容器等的成形体的材料最为适当。
上述热塑性聚酯例如供给于注射成形机械等成形机,成形中空成形体用预成形体,将该预成形体插入规定形状的模中,拉伸吹塑成形,成形为瓶。在用于要求耐热性的饮料用途时,用红外线加热装置等将瓶的封口部进行热处理,使封口部结晶化,然后,热处理(热定型)瓶的胴部。
但是,聚对苯二甲酸乙二醇酯制瓶中,封口部的结晶化处理需要时间,同时封口部的内侧和外侧间等产生局部的结晶度之差,具有封口部的尺寸精度不稳定的问题,另外,在胴部的热处理中,存在下述问题:所得瓶的胴部的透明性降低、或设定成高温的吹塑模被污染,从而损坏所得的瓶的表面平滑性,结果变成胴部透明性差的瓶等。
另一方面,在聚对苯二甲酸乙二醇酯制瓶中,为了缩短所述加热处理时间,且为了同时获得用加热处理赋予的耐热性等诸多物性和透明性,研究了在聚对苯二甲酸乙二醇酯中导入共聚成分,例如,提出了下述共聚聚酯树脂及由该树脂形成的瓶,所述共聚酯树脂是在以对苯二甲酸为主成分 的二羧酸成分和以乙二醇为主成分的二醇成分中,使用作为共聚二醇成分的聚丁二醇等聚烷撑二醇而得到的(例如,参见专利参考文献1、2)。但是,记载在上述各公报中的共聚聚酯树脂的瓶难以说封口部结晶化特性及胴部热固定特性充分,并判明了在耐热性、透明性、香味保持性上存在问题。
另外,作为提高加热处理工序的生产率的方法,公开了提高红外线吸收能力的方法。例如,公开了添加炭黑的方法(例如,参见专利参考文献3)、使用作为缩聚催化剂使用的锑化合物和3价的磷化合物的混合溶液,使锑金属粒子析出的方法(例如,参见专利参考文献4、5、6)、制备具有红外线吸收能力的化合物的方法(例如,参见专利参考文献7)等。但是,上述技术存在损害成形体的透明性的问题,或成形体间的红外线吸收能力发生变化、封口部的均匀结晶化难的问题,从而期待进行改良。
专利文献1:特开平9—227663号公报
专利文献2:特开平9—277358号公报
专利文献3:特开昭58—157853号公报
专利文献4:特公昭49—20638号公报
专利文献5:特开平11—222519号公报
专利文献6:特开2000—72863号公报
专利文献7:特表2001—502254号公报
附图说明
[图1]用于本发明实施例中的带段成形板的平面图(各符号如下所示。A:带段成形板的部位A部、B:带段成形板的部位B部、C:带段成形板的部位C部、D:带段成形板的部位D部、E:带段成形板的部位E部、F:带段成形板的部位F部、G:带段成形板的闸门部)
[图2]图1的带段成形板的侧面图
发明内容
本发明在于解决所述现有技术的问题,目的在于提供由使用锑化合物 作为催化剂的聚酯和部分芳香族聚酰胺形成的聚酯组合物及由该组合物形成的聚酯成形体,所述聚酯组合物能以高生产率成形瓶等中空成形体,无损透明性或色调,香味保持性及热稳定性、或香味保持性、热稳定性及气体隔离性优异。
本发明人等使用由99.9~80重量%的含有锑化合物的热塑性聚酯和0.1~20重量%的部分芳香族聚酰胺形成的聚酯组合物,对能以高生产率成形聚酯成形体的聚酯组合物进行了研究,从而完成了本发明,所述聚酯组合物无损透明性或色调,香味保持性及耐热性优异、或香味保持性及气体隔离性优异。
即,本发明如下所示。
一种聚酯组合物,其特征在于,其由99.9~80重量%的含有锑化合物的热塑性聚酯和0.1~20重量%的部分芳香族聚酰胺形成,其中,将所述热塑性聚酯在290℃下成形得到的厚度为4mm的成形板的雾度值为10%以下,所述部分芳香族聚酰胺中的磷原子含量(P1)、聚酯组合物中的所述部分芳香族聚酰胺的含量(A)及所述热塑性聚酯中的锑原子含量(S)满足下述式(1),且将聚酯组合物在290℃下成形得到的厚度为4mm的成形板的雾度值为20%以下。
(其中,P1是将所述部分芳香族聚酰胺溶解在31P—NMR测定溶剂中,添加三氟乙酸后进行结构分析时,来源于以下述结构式(式1)的结构被检出的磷化合物的磷原子含量。)
((式1)中,R1、R2表示氢、烷基、芳基、环烷基或芳基烷基,X1表示氢。)
200≦(P1×A×S)/100≦2000 (1)
式(1)中,
P1:部分芳香族聚酰胺中的来源于以上述结构式(式1)被检出的磷化合物的磷原子含量(ppm)
A:聚酯组合物中的部分芳香族聚酰胺的含量(重量%)
S:热塑性聚酯中的锑原子含量(ppm)
一种聚酯组合物,其特征在于,其由99.9~80重量%的含有锑化合物的热塑性聚酯和0.1~20重量%的部分芳香族聚酰胺形成,其中,将所述热塑性聚酯在290℃下成形得到的厚度为4mm的成形板的雾度值为10%以下,所述部分芳香族聚酰胺中的磷原子含量(P1)、所述部分芳香族聚酰胺中的磷原子含量(P2)、聚酯组合物中的所述部分芳香族聚酰胺的含量(A)及所述热塑性聚酯中的锑原子含量(S)满足下述式(2),且将聚酯组合物在290℃下成形得到的厚度为4mm的成形板的雾度值为20%以下。
(其中,P1为来源于以所述结构式(式1)的结构被检出的磷化合物的磷原子含量,P2是将所述部分芳香族聚酰胺溶解在31P—NMR测定溶剂中,添加三氟乙酸后进行结构分析时,来源于以下述结构式(式2)的结构被检出的磷化合物的磷原子含量。)
((式2)中,R3表示氢、烷基、芳基、环烷基或芳基烷基,X2、X3表示氢。)
300≦{(P1+P2)×A×S}/100≦3000 (2)
式(2)中,
P1:部分芳香族聚酰胺中的来源于以上述结构式(式1)被检出的磷化合物的磷原子含量(ppm)
P2:部分芳香族聚酰胺中的来源于以上述结构式(式2)被检出的磷化合物的磷原子含量(ppm)
A:聚酯组合物中的部分芳香族聚酰胺的含量(重量%)
S:热塑性聚酯中的锑原子含量(ppm)
如[1]或[2]所述的聚酯组合物,其特征在于,残留在热塑性聚酯中的锑原子的含量为100~400ppm。
如[1]~[3]中任一项所述的聚酯组合物,其特征在于,将聚酯组合物注射成形得到的成形体的乙醛含量为15ppm以下。
如[1]~[4]中任一项所述的聚酯组合物,其特征在于,在将由聚酯组合物得到的成形体用热水提取时,向水中溶出的锑原子浓度为1.0ppb以下。
一种聚酯成形体,其特征在于,其是将[1]~[5]中任一项所述的聚酯组合物成形得到的。
一种聚酯成形体,其特征在于,[6]所述的聚酯成形体是中空成形体、片状物或将该片状物向至少一个方向拉伸得到的拉伸膜中的任一种。
另外,对能以更高生产率成形的聚酯组合物进行研究而完成的本发明如下所述。
一种聚酯组合物,其特征在于,其由99.9~80重量%的含有锑化合物的热塑性聚酯和0.1~20重量%的部分芳香族聚酰胺形成,其中,将由所述聚酯组合物形成的预成形体在180℃下加热时的所述预成形体的加热时间(T1)、和同样地加热仅由所述热塑性聚酯形成的预成形体时的加热时间(T2)满足下述式(3)。
(T2—T1)/T2≧0.03 (3)
如[8]所述的聚酯组合物,其特征在于,其由99.9~80重量%的含有锑化合物的热塑性聚酯和0.1~20重量%的部分芳香族聚酰胺形成,其中,将所述热塑性聚酯在290℃下成形得到的厚度为4mm的成形板的雾度值为10%以下,所述部分芳香族聚酰胺中的磷原子含量(P1)、聚酯组合物中的所述部分芳香族聚酰胺的含量(A)及所述热塑性聚酯中的锑原子含量(S)满足下述式(4),且将聚酯组合物在290℃成形得到的厚度为4mm的成形板的雾度值为20%以下。
(其中,P1为来源于以所述结构式(式1)的结构被检出的磷化合物 的磷原子含量。)
300≦(P1×A×S)/100≦2000 (4)
式(4)中,
P1:部分芳香族聚酰胺中的来源于以上述结构式(式1)被检出的磷化合物的磷原子含量(ppm)
A:聚酯组合物中的部分芳香族聚酰胺的含量(重量%)
S:热塑性聚酯中的锑原子含量(ppm)
如[8]所述的聚酯组合物,其特征在于,其由99.9~80重量%含有锑化合物的热塑性聚酯和0.1~20重量%部分芳香族聚酰胺形成,其中,将所述热塑性聚酯在290℃下成形得到的厚度为4mm的成形板的雾度值为10%以下,所述部分芳香族聚酰胺中的磷原子含量(P1)、所述部分芳香族聚酰胺中的磷原子含量(P2)、聚酯组合物中的所述部分芳香族聚酰胺的含量(A)及所述热塑性聚酯中的锑原子含量(S)满足下述式(5),且将聚酯组合物在290℃下成形得到的厚度为4mm的成形板的雾度值为20%以下。
(其中,P1为来源于以所述结构式(式1)的结构被检出的磷化合物的磷原子含量,P2为来源于以所述结构式(式2)的结构被检出的磷化合物的磷原子含量。)
400≦{(P1+P2)×A×S}/100≦3000 (5)
式(5)中,
P1:部分芳香族聚酰胺中的来源于以所述结构式(式1)被检出的磷化合物的磷原子含量(ppm)
P2:部分芳香族聚酰胺中的来源于以上述结构式(式2)被检出的磷化合物的磷原子含量(ppm)
A:聚酯组合物中的部分芳香族聚酰胺的含量(重量%)
S:热塑性聚酯中的锑原子含量(ppm)
如[8]~[10]中任一项所述的聚酯组合物,其特征在于,残留在热塑性聚酯中的锑原子的含量为100~400ppm。
如[8]~[11]中任一项所述的聚酯组合物,其特征在于, 将聚酯组合物注射成形得到的成形体的乙醛含量为15ppm以下。
如[8]~[12]中任一项所述的聚酯组合物,其特征在于,将由聚酯组合物得到的成形体用热水提取时,向水中溶出的锑原子浓度为1.0ppb以下。
一种聚酯成形体,其特征在于,其是成形[8]~[13]中任一项所述的聚酯组合物得到的。
一种聚酯成形体,其特征在于,[14]所述的聚酯成形体是中空成形体、片状物或将该片状物向至少一个方向拉伸得到的拉伸膜中的任一种。
根据本发明的聚酯组合物,能得到无损透明性及色调、香味保持性及热稳定性、或香味保持性、热稳定性及气体隔离性优异的聚酯成形体,其生产率高,并且,如上所述,本发明的聚酯成形体作为清凉饮料等的饮料用成形体是非常适合的。
具体实施方式
以下,具体说明本发明的聚酯组合物及由该聚酯组合物形成的聚酯成形体的实施方案。
(热塑性聚酯)
用于本发明的热塑性聚酯是主要由芳香族二羧酸成分和二醇成分得到的结晶性热塑性聚酯,更优选为含有酸成分的85摩尔%以上的芳香族二羧酸单元的热塑性聚酯,特别优选含有酸成分的90摩尔%以上、最优选含有酸成分的95摩尔%以上的芳香族二羧酸单元的热塑性聚酯。
作为构成用于本发明的热塑性聚酯的芳香族二羧酸成分,可以举出对苯二甲酸、2、6—萘二甲酸、二苯基—4,4’—二甲酸、二苯氧基乙烷二甲酸等芳香族二羧酸及其功能性衍生物等。
另外,作为构成用于本发明的热塑性聚酯的二醇成分,可以举出乙二醇、1,3—丙二醇、丁二醇等脂肪族二醇,环己烷二甲醇等脂环族二醇等。
作为在所述热塑性聚酯中用作共聚成分的酸成分,可以举出对苯二甲酸、2、6—萘二甲酸、间苯二甲酸、二苯基—4,4’—二甲酸、二苯氧基乙 烷二甲酸等芳香族二甲酸、对羟基苯甲酸、羟基己酸等含氧酸及其功能性衍生物、己二酸、癸二酸、琥珀酸、戊二酸、二聚酸等脂肪族二羧酸及其功能性衍生物、六氢对苯二甲酸、六氢间苯二甲酸、环己烷二甲酸等脂环族二羧酸及其功能性衍生物等。
作为在所述热塑性聚酯中用作共聚成分的二醇成分,可以举出乙二醇、1,3—丙二醇、丁二醇、二甘醇、新戊二醇等脂肪族二醇、环己烷二甲醇等脂环族二醇、1,3—双(2—羟基乙氧基)苯、双酚A、双酚A的烯化氧加成物等芳香族二醇、聚乙二醇、聚丁二醇等聚烷撑二醇等。
进而,可以在热塑性聚酯实质上为线状的范围内共聚多官能化合物,例如偏苯三酸、苯均三酸、苯均四酸、tricarbaryl acid(トリカルバリル酸)、丙三醇、季戊四醇、三羟甲基丙烷等,还可以共聚单官能化合物,例如苯甲酸、萘甲酸等。
作为本发明的热塑性聚酯,优选为含有70摩尔%以上由芳香族二羧酸和选自碳原子数为2~4的脂肪族二醇中的至少一种二醇衍生的构成单元的聚酯。
用于本发明的热塑性聚酯的优选的一例为主要重复单元由对苯二甲酸乙二醇酯构成的热塑性聚酯,更优选含有85摩尔%对苯二甲酸乙二醇酯单元、含有间苯二甲酸、2,6—萘二甲酸、1,4—环己烷二甲醇等作为共聚成分的线状共聚热塑性聚酯,特别优选含有95摩尔%以上对苯二甲酸乙二醇酯单元的线状热塑性聚酯。
作为上述线状热塑性聚酯的例子,可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(以下简称为PET)、聚(对苯二甲酸乙二醇酯—间苯二甲酸乙二醇酯)共聚物、聚(对苯二甲酸乙二醇酯—间苯二甲酸乙二醇酯—2,6—萘二甲酸乙二醇酯)共聚物、聚(对苯二甲酸乙二醇酯—1,4—环己烷对苯二甲酸甲二醇酯)共聚物、聚(对苯二甲酸乙二醇酯—2,6—萘二甲酸乙二醇酯)共聚物、聚(对苯二甲酸乙二醇酯—二氧基对苯二甲酸乙二醇酯)共聚物、聚(对苯二甲酸乙二醇酯—1,3—对苯二甲酸丙二醇酯)共聚物、聚(对苯二甲酸乙二醇酯—乙烯环己烯二甲酸酯)共聚物等。
另外,用于本发明的热塑性聚酯的优选的其他一例,为主要重复单元 为2、6—萘二甲酸乙二醇酯构成的热塑性聚酯,更优选为含有85摩尔%以上2、6—萘二甲酸乙二醇酯单元的线状热塑性聚酯,特别优选为含有95摩尔%以上2、6—萘二甲酸乙二醇酯单元的线状热塑性聚酯。
作为上述线状热塑性聚酯的例子,可以举出聚2,6—萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚(2,6—萘二甲酸乙二醇酯—对苯二甲酸乙二醇酯)共聚物、聚(2,6—萘二甲酸乙二醇酯—间苯二甲酸乙二醇酯)共聚物、聚(2,6—萘二甲酸乙二醇酯—二氧基2,6—萘二甲酸乙二醇酯)共聚物等。
进而,作为本发明的热塑性聚酯的优选的其他例,为主要构成单元为1,3—对苯二甲酸丙二醇酯构成的热塑性聚酯,更优选为含有70摩尔%以上1,3—对苯二甲酸丙二醇酯单元的线状热塑性聚酯,特别优选为含有90摩尔%以上的1,3—对苯二甲酸丙二醇酯单元的线状热塑性聚酯。
作为上述线状热塑性聚酯的例子,可以举出聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚(1,3—对苯二甲酸丙二醇酯—1,3—间苯二甲酸丙二醇酯)共聚物、聚(1,3—对苯二甲酸丙二醇酯—1,4—环己烷对苯二甲酸甲二醇酯)共聚物、聚(1,3—对苯二甲酸丙二醇酯—2,6—萘二甲酸1,3—丙二醇酯)共聚物等。
作为所述以外的本发明的热塑性聚酯的优选的其他例,可以举出主要构成单元为—2、6—萘二甲酸1,3—丙二醇酯构成的热塑性聚酯或主要构成单元为2、6—萘二甲酸丁二醇酯构成的热塑性聚酯。
本发明的热塑性聚酯基本上可以由现有公知的熔融缩聚法或熔融缩聚合法—固相聚合法来制造。熔融缩聚反应可以以一个阶段进行,还可以分多个阶段进行。其可以由分批式反应装置构成,还可以由连续式反应装置构成。另外,熔融缩聚工序和固相聚合工序可以连续运转,也可以分开运转。以下,以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为例,说明本发明的聚酯组合物的优选的连续式制造方法之一例,但并不限定于此。即,为PET时,通过下述方法制造,即,使对苯二甲酸和乙二醇及根据需要的上述共聚成分直接反应,蒸馏除去水,进行酯化后,使用作为缩聚催化剂的锑化合物,在减压下进行缩聚的直接酯化法;或在酯交换催化剂的存在下,使对苯二甲酸二甲酯和乙二醇及根据需要的上述共聚成分反应,蒸馏除去甲醇,使 其进行酯交换后,使用作为缩聚催化剂的锑化合物,主要在减压下进行缩聚的酯交换法。另外,作为缩聚催化剂,除锑化合物以外,可以辅助性地使用选自锗化合物、钛化合物或铝化合物中的1种或其以上的化合物。
进而,为了增加热塑性聚酯的极限粘度,降低乙醛等醛类含量或环状酯三聚体含量,可以进行固相聚合。
首先,通过酯化反应制造低聚合物时,调节含有相对于1摩尔对苯二甲酸或其酯衍生物为1.02~2.0摩尔、优选为1.03~1.6摩尔的乙二醇的浆料,将其连续地供给于酯化反应工序。
使用串联连接至少2个酯化反应器的多段式装置,在乙二醇回流条件下,边将由反应生成的水或醇用精馏塔排出到体系外边实施酯化反应。第1段的酯化反应的温度为240~270℃,优选为245~265℃,压力为0.2~3kg/cm2G,优选为0.5~2kg/cm2G。最后一段的酯化反应的温度通常为250~280℃,优选为255~275℃,压力通常为0~1.5kg/cm2G,优选为0~1.3kg/cm2G。以3段以上实施时,中间阶段的酯化反应的反应条件是上述第1段的反应条件和最终段的反应条件之间的条件。上述酯化反应的反应率的上升优选平滑地分配在各个阶段。最终酯化反应率达到90%以上、优选达到93%以上是理想的。通过上述酯化反应,能得到分子量为500~5000左右的低聚合度缩合物。
上述酯化反应使用对苯二甲酸作为原料时,在作为对苯二甲酸的酸的催化剂作用下,即使没有催化剂也能使其反应,但可以在缩聚催化剂的共存下实施。
另外,添加少量三乙胺、三—正丁胺、苄基二甲胺等叔胺、氢氧化四乙基铵、氢氧化四—正丁基铵、氢氧化三甲基苄基铵等氢氧化季铵及碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、乙酸钠等碱性化合物实施时,聚对苯二甲酸乙二醇酯的主链中的二氧基对苯二甲酸乙二醇酯成分单元的比例能保持在比较低的水平(相对于所有二醇成分为5摩尔%以下),故而优选。
接下来,通过酯交换反应制造低聚合物时,调节相对于1摩尔对苯二甲酸二甲酯含有1.1~2.0摩尔、优选1.2~1.5摩尔乙二醇的溶液,将其连续供给于酯交换反应工序。
使用串联连接1~2个酯交换反应器的装置,在乙二醇回流条件下,边将由反应生成的甲醇用精馏塔排出到体系外边实施酯交换反应。第1段的酯交换反应的温度为180~250℃、优选为200~240℃。最后段的酯交换反应的温度通常为230~270℃、优选为240~265℃,作为酯交换催化剂,使用锌、镁、锰、钙、钡等脂肪酸盐、碳酸盐或锌、锑、锗等氧化物等。通过上述酯交换反应,能得到分子量约为200~500左右的低聚合物缩合物。
作为所述起始原料芳香族二羧酸二甲酯、芳香族二羧酸或乙二醇等二醇类,由对二甲苯衍生的原生的对苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸或由乙烯衍生的乙二醇当然能用作起始原料,由来自使用完的PET瓶的甲醇分解或乙二醇分解等化学循环法回收的对苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸、二羟基乙基对苯二甲酸酯或乙二醇等回收原料也可以用作起始原料的至少一部分。当然所述回收原料的品质必须被精制成满足使用目的的纯度、品质。
然后,所得的低聚合物缩合物被供给于多阶段的液相缩聚工序。作为缩聚反应条件,第1段的缩聚反应温度为250~290℃,优选为260~280℃,压力为500~20Torr,优选为200~30Torr,最终段的缩聚反应的温度为265~300℃,优选为275~295℃,压力为10~0.1Torr,优选为5~0.5Torr。以3阶段以上实施时,中间阶段的缩聚反应的反应条件为所述第1段的反应条件和最终段的反应条件之间的条件。在各个上述缩聚反应工序中到达的极限粘度的上升程度优选平滑地分配。需要说明的是,缩聚反应中可以使用一段式缩聚装置。
作为用于制造本发明的热塑性聚酯的锑化合物,可以举出三氧化锑、乙酸锑、酒石酸锑、酒石酸锑钾、氧氯化锑、乙二醇锑、五氧化锑、三苯基锑等。优选添加锑化合物,使得生成聚合物中的锑含量(以下有时简称为S)达到100~400ppm、优选130~350ppm、更优选150~300ppm、最优选170~250ppm的范围内。小于100ppm(每1吨聚合物为0.82摩尔)时,缩聚速度变缓,经济性成问题,另外,超过400ppm(每1吨聚合物为3.28摩尔)时,用红外线加热装置加热聚酯预成形体时,结晶化过度,变得难以正常拉伸,透明性或色调也变差,故而不优选。上述锑化合物以乙二醇溶液进行使用。
另外,优选进一步并用选自含有镁、钙、钴、锰、锌中的至少一种金 属原子的化合物作为第2金属化合物。上述使用量,作为热塑性聚酯中的上述金属的含量(以下有时简称为Me),在1吨聚合物中为0.1~3.0摩尔、优选为0.15~2.5摩尔、更优选为0.2~2.0摩尔的范围。每1吨聚合物小于0.1摩尔时,有由热塑性聚酯得到的聚酯成形体、特别是壁厚的聚酯成形体的透明性变得非常差的问题。另外,超过3.0摩尔时,热塑性聚酯的热稳定性差,乙醛等醛类含量增多,从而有时在香味性方面存在问题。
用于制造本发明中所用的热塑性聚酯的镁化合物、钙化合物、钴化合物、锰化合物及锌化合物只要是能溶于反应体系的化合物,就可以全部使用。
作为镁化合物,可以举出氢化镁、氧化镁、乙酸镁之类低级脂肪酸盐、甲醇镁之类烷醇化物等。
作为钙化合物,可以举出氢化钙、氢氧化钙、乙酸钙之类低级脂肪酸盐、甲醇钙之类烷醇化物等。
作为钴化合物,可以举出乙酸钴之类低级脂肪酸盐、萘酸钴、苯甲酸钴等有机酸盐、氯化钴等氯化物、乙酰丙酮钴等。
作为锰化合物,可以举出乙酸锰、苯甲酸锰等有机酸盐、氯化锰等氯化物、甲醇锰等烷醇化物、乙酰丙酮锰等。
作为锌化合物,可以举出乙酸锌、苯甲酸锌等有机酸盐、氯化锌等氯化物、甲醇锌等烷醇化物、乙酰丙酮锌等。
镁化合物、钙化合物、钴化合物、锰化合物及锌化合物在进行酯交换反应时,优选在酯交换反应前添加。上述化合物以乙二醇溶液进行使用。
另外,作为用作辅助催化剂的锗化合物,可以举出无定形二氧化锗、结晶性二氧化锗、氯化锗、四乙醇锗、四—正丁醇锗、亚磷酸锗等。其使用量以热塑性聚酯中的锗含量计为3~20ppm左右。
另外,作为辅助地用作催化剂的钛化合物,可以举出四乙基钛酸酯、四异丙基钛酸酯、四—正丙基钛酸酯、四—正丁基钛酸酯等四烷基钛酸酯及它们的部分水解物、乙酸钛、乙二酸钛酰、乙二酸钛酰铵、乙二酸钛酰钠、乙二酸钛酰钾、乙二酸钛酰钙、乙二酸钛酰锶等乙二酸钛酰化合物、偏苯三酸钛、硫酸钛、氯化钛、钛卤化物的水解物、溴化钛、氟化钛、六 氟化钛酸钾、六氟化钛酸铵、六氟化钛酸钴、六氟化钛酸锰、乙酰丙酮钛等。其使用量以热塑性聚酯中的钛含量计为0.1~3ppm左右。
另外,作为辅助地用作催化剂的铝化合物,具体地可以举出甲酸铝、乙酸铝、碱性乙酸铝、丙酸铝、乙二酸铝、丙烯酸铝、月桂酸铝、硬脂酸铝、苯甲酸铝、三氯乙酸铝、乳酸铝、柠檬酸铝、水杨酸铝等羧酸盐、氯化铝、氢氧化铝、氢氧化氯化铝、聚氯化铝、硝酸铝、硫酸铝、碳酸铝、磷酸铝、磺酸铝等无机酸盐、甲醇铝、乙醇铝、正丙醇铝、异丙醇铝、正丁醇铝、叔丁醇铝等烷醇铝、乙酰丙酮铝、乙酰基乙酸铝、乙基乙酰基乙酸铝、乙基乙酰基乙酸二异丙醇铝等铝螯合化合物、三甲基铝、三乙基铝等有机铝化合物及它们的部分水解物、氧化铝等。上述铝化合物中,优选羧酸盐、无机酸盐及螯合化合物,其中,更特别优选碱性乙酸铝、氯化铝、氢氧化铝、氢氧化氯化铝、聚氯化铝及乙酰基乙酸铝。其使用量以热塑性聚酯中的铝含量计为2~30ppm左右。
另外,作为稳定剂,可以使用各种磷化合物,特别是五价的磷化合物最为适当。作为具体例,可以举出磷酸、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三苯酯、磷酸单甲酯、磷酸二甲酯、磷酸单丁酯、磷酸二丁酯等,上述磷化合物可以单独使用,还可以并用2种以上。其使用量以热塑性聚酯中的磷含量计为1~100ppm、优选为3~50ppm、更优选为3~30ppm。上述磷化合物以乙二醇溶液进行使用。
另外,Me相对于磷含量(以下有时简称为P)的比(Me/P)在0.1~2.0、优选在0.2~1.9、更优选在0.3~1.8的范围。Me/P小于0.1时,有时由所得的热塑性聚酯形成的聚酯成形体、特别是壁厚的成形体的透明性变得非常差。另外,超过2时,热塑性聚酯的热稳定性差,乙醛等醛类含量增多,有时在香味性方面存在问题。
优选从酯化初期至酯化中期添加所述锑化合物。另外,优选在酯化后期进行添加所述第2金属化合物及磷化合物。
为了抑制本发明的聚酯组合物熔融时粘度降低或抑制成形前干燥或热处理时强刺激性气味的乙醛和芳醛等通过热分解生成的低分子量副产物,也优选添加受阻酚类抗氧化剂。作为上述受阻酚类抗氧化剂,可以使用公 知的抗氧化剂,可以举出季戊四醇—四[3—(3,5—二—叔丁基—4—羟基苯基)丙酸酯]、1,1,3—三(2—甲基—4—羟基—5—叔丁基苯基)丁烷、1,3,5—三甲基—2,4,6—三(3,5—二—叔丁基—4—羟基苄基)苯、3,9—双{2—[3—(3—叔丁基—4—羟基—5—甲基苯基)丙酰氧基]—1,1—二甲基乙基}—2,4,8,10—四氧杂螺[5,5]十一烷、1,3,5—三(4—叔丁基—3—羟基—2,6—二甲基苯)间苯二甲酸、三乙基二醇—双[3—(3—叔丁基—5—甲基—4—羟基苯基)丙酸酯]、1,6—己二醇—双[3—(3,3—(3,5—二—叔丁基—4—羟基苯基)丙酸酯]、2,2—硫基—二乙烯—双[3—(3,5—二—叔丁基—4—羟基苯基)丙酸酯]、十八烷基—3—(3,5—二—叔丁基—4—羟基苯基)丙酸酯]、锂[3,5—二—叔丁基—4—羟基苄基磺酸乙酯]、钾[3,5—二—叔丁基—4—羟基苄基膦酸乙酯]、镁双[3,5—二—叔丁基—4—羟基苄基膦酸乙酯]、镁双[3,5—二—叔丁基—4—羟基苄基膦酸]、钙双[3,5—二—叔丁基—4—羟基苄基膦酸乙酯]、钙双[3,5—二—叔丁基—4—羟基苄基膦酸]、铍双[3,5—二—叔丁基—4—羟基苄基膦酸甲酯]、锶双[3,5—二—叔丁基—4—羟基苄基膦酸乙酯]、3,5—二—叔丁基—4—羟基苄基膦酸乙酯、3,5—二—叔丁基—4—羟基苄基膦酸二乙酯、3,5—二—叔丁基—4—羟基苄基膦酸甲酯、3,5—二—叔丁基—4—羟基苄基膦酸二甲酯、3,5—二—叔丁基—4—羟基苄基膦酸异丙酯、3,5—二—叔丁基—4—羟基苄基膦酸二异丙酯、3,5—二—叔丁基—4—羟基苄基膦酸苯酯、3,5—二—叔丁基—4—羟基苄基膦酸二苯酯等。此时,受阻酚类抗氧化剂可以结合在热塑性聚酯中,作为受阻酚类抗氧化剂在聚酯组合物中的量,相对于聚酯组合物的重量,优选为1重量%以下。原因在于,其量超过1重量%时,有时发生着色,即使添加1重量%以上,提高熔融稳定性的能力也饱和。优选为0.02~0.5重量%。
如上所述得到的熔融缩聚聚酯优选在熔融缩聚结束后,从细孔挤出于钠含量(Na)、镁含量(Mg)、硅含量(Si)及钙含量(Ca)满足下述(6)~(9)中的至少一个的冷却水中,在水中剪切的方式,或挤出于大气中后,立即在与所述相同的水质的冷却水中边冷却边剪切的方式,将其切削成柱状、球状、角状、板状的形态。
Na≦1.0(ppm) (6)
Mg≦1.0(ppm) (7)
Si≦2.0(ppm) (8)
Ca≦1.0(ppm) (9)
需要说明的是,优选使用满足(6)~(9)的全部条件的水。
冷却水中的钠含量(Na)优选Na≦0.5ppm,更优选Na≦0.1ppm。冷却水中的镁含量(Mg)优选Mg≦0.5ppm,更优选Mg≦0.1ppm。另外,冷却水中的硅含量(Si)优选Si≦1.0ppm,更优选Si≦0.3ppm。进而,冷却水中的钙含量(Ca)优选Ca≦0.5ppm,更优选Ca≦0.1ppm。
冷却水中的钠含量(Na)、镁含量(Mg)、硅含量(Si)及钙含量(Ca)的下限值为Na≧0.001ppm、Mg≧0.001ppm、Si≧0.02ppm及Ca≧0.001ppm。设定为上述下限值以下时,需要庞大的设备投资,并且运转费用也变得非常高,难以经济地生产。
如果将使用偏离所述条件的冷却水边冷却边切削化得到的聚酯进行固相聚合,则由于上述冷却水中的不纯物,在上述条件下得到的聚酯的成形体中异物增加,且气味性(flavor)变差,从而也导致商品价值降低的问题。
为了减少所述冷却水的钠或镁、钙、硅,在将工业用水输送到切削冷却工序为止的工序中的至少一处以上设置除去钠或镁、钙、硅的装置。为了除去形成粒子状的二氧化硅或氧化铝硅酸盐等粘土矿物,还设置过滤器。作为除去钠或镁、钙、硅的装置,可以举出离子交换装置、超滤装置或反浸透膜装置等。
然后,所述熔融缩聚聚酯切屑(chip)优选在惰性气体气氛下,用2段以上的连续式结晶化装置被预结晶化。例如为PET的情况下,优选在第1段的预结晶化中,于100~180℃的温度下结晶化1分钟~5小时,然后,在第2段的预结晶化中,于160~210℃的温度下结晶化1分钟~3小时的条件下,进一步在第2段以上的预结晶化中,于180~210℃的温度下结晶化1分钟~3小时的条件,依次阶段地结晶化。结晶化后的切屑的结晶度在30~65%、优选在35~63%、更优选在40~60%的范围是理想的。需要说明的是,结晶度可以通过切屑的密度来求得。
接下来,在惰性气体气氛下或减压下,于最适当的温度下,对所述预聚物进行固相聚合,使得用固相聚合得到的极限粘度增加0.10分升/克以上。例如,为PET的情况下,作为固相聚合的温度,上限优选为215℃以下,更优选为210℃以下,特别优选为208℃以下,下限为190℃以上,优选为195℃以上。
固相聚合结束后,在约30分钟以内、优选为20分以内、更优选为10分以内,将切屑温度降低为约70℃以下、优选为60℃以下、更优选为50℃以下是理想的。
另外,如上所述操作得到的热塑性聚酯可以为与水或水蒸气或含有水蒸气的气体接触处理后的热塑性聚酯。
作为热水处理方法,可以举出将热塑性聚酯浸渍在水中的方法或用喷淋器在上述切屑上喷水的方法等。作为处理时间,为5分钟~2天,优选为10分钟~1天,更优选为30分钟~10小时,作为水的温度,为20~180℃,优选为40~150℃,更优选为50~120℃。使用的水优选为满足所述(6)~(9)中任一个条件的水,进而,最优选满足(6)~(9)的所有条件的水。
另外,使热塑性聚酯的切屑和水蒸气或含有水蒸气的气体接触进行处理时,优选按每1kg粒状聚酯、水蒸气为0.5g以上的量供给或存在温度为50~150℃、优选为50~110℃的水蒸气或含有水蒸气的气体或含有水蒸气的空气,使粒状聚酯和水蒸气接触。热塑性聚酯的切屑和水蒸气的接触通常进行10分钟~2天、优选20分钟~10小时。另外,处理方法可以为连续方式、分批方式中的任一种。
另外,本发明的热塑性聚酯中可以配合0.1ppb~50000ppm选自聚乙烯类树脂、聚丙烯类树脂、或α—烯烃类树脂等聚烯烃树脂、聚乙缩醛树脂中的至少一种树脂。
作为配合上述树脂的方法,详细记载在特开2002—249573号公报等中,可以参见该公报。
用于本发明的热塑性聚酯、特别是由主要重复单元为对苯二甲酸乙二醇酯构成的热塑性聚酯的极限粘度优选在0.55~1.50分升/克、较优选在0.58~1.30分升/克、更优选在0.60~0.90分升/克的范围。极限粘度小于0.55 分升/克时,所得成形体等的机械特性差。另外,超过1.50分升/克时,用成形机等熔融时,树脂温度变高,热分解加剧,从而产生影响保香性的游离的低分子量化合物增加、或成形体着色为黄色等问题。
另外,用于本发明的热塑性聚酯、特别是主要重复单元为2、6—萘二甲酸乙二醇酯构成的热塑性聚酯的极限粘度在0.40~1.00分升/克、优选在0.42~0.95分升/克、更优选在0.45~0.90分升/克的范围。极限粘度小于0.40分升/克时,所得成形体等的机械特性差。另外,超过1.00分升/克时,用成形机等熔融时,树脂温度变高,热分解加剧,从而产生影响保香性的游离的低分子量化合物增加、或成形体着色为黄色等问题。
本发明的热塑性聚酯、特别是主要构成单元为1,3—对苯二甲酸丙二醇酯构成的热塑性聚酯的极限粘度在0.50~2.00分升/克、优选在0.55~1.50分升/克、更优选在0.60~1.00分升/克的范围。极限粘度小于0.50分升/克时,有所得成形体等的机械特性变差的问题。另外,极限粘度的上限值为2.00分升/克,超过该值时,用成形机等熔融时,树脂温度变高,热分解加剧,从而产生分子量剧烈降低、且着色为黄色等问题。
另外,用于本发明的热塑性聚酯可以为由至少2种实质上组成相同的极限粘度之差在0.05~0.30分升/克的范围的热塑性聚酯形成的聚酯组合物。
另外,在本发明的热塑性聚酯中共聚的二烷撑二醇含量如下,即构成所述热塑性聚酯的二醇成分优选0.5~5.0摩尔%、较优选1.0~4.0摩尔%、更优选1.5~3.0摩尔%。二烷撑二醇的量超过5.0摩尔%时,热稳定性变差,成形时分子量降低加剧,且醛类含量的增加量变大,故而不优选。另外,为了制造二烷撑二醇含量小于0.5摩尔%的热塑性聚酯,作为酯交换条件、酯化条件或聚合条件,需要选择不经济的制造条件,所以不满足成本要求。此处,在热塑性聚酯中共聚的二烷撑二醇如下:例如在主要构成单元为对苯二甲酸乙二醇酯的聚酯的情况下,由作为二醇的乙二醇制造时副生的二甘醇中,共聚在所述热塑性聚酯中的二甘醇(以下简称为DEG);在以1,3—对苯二甲酸丙二醇酯为主要构成单元的聚酯的情况下,由作为二醇的1,3—丙二醇制造时副生的二(1,3—丙二醇)(或双(3—羟基丙基)醚)中,共聚在 所述热塑性聚酯中的二(1,3—丙二醇(以下称为DPG))。
另外,本发明的热塑性聚酯的乙醛等醛类的含量为50ppm以下、优选为30ppm以下、较优选为10ppm以下是理想的。特别是本发明的聚酯组合物用作矿泉水等低气味饮料用容器材料时,所述热塑性聚酯的醛类含量为8ppm以下、优选为5ppm以下、较优选为4ppm以下是理想的。醛类含量超过50ppm时,由该热塑性聚酯成形的成形体等的内容物的香味保持性的效果变差。另外,从制造上的问题考虑,上述醛类的下限优选为0.1ppb。此处,所谓醛类是指,在热塑性聚酯为以对苯二甲酸乙二醇酯为主要构成单元的聚酯的情况下为乙醛,在以1,3—对苯二甲酸丙二醇酯为主要构成单元的聚酯的情况下为芳醛。
另外,本发明的热塑性聚酯的环状酯低聚物的含量为所述热塑性聚酯的熔融缩聚合物所含的环状酯低聚物的含量的70%以下、优选50%以下、更优选40%以下、特别优选35%以下是理想的。
此处,热塑性聚酯通常含有各种聚合度的环状酯低聚物,但本发明中,所谓环状酯低聚物,是指热塑性聚酯所含的环状酯低聚物中含量最高的环状酯低聚物,例如在以对苯二甲酸乙二醇酯为主要重复单元的聚酯的情况下,是指环状三聚体。
在所述热塑性聚酯是以对苯二甲酸乙二醇酯为主要构成单元的聚酯的代表即PET的情况下,熔融缩聚聚酯的环状三聚体的含量约为1.0重量%,所以本发明的热塑性聚酯的环状三聚体的含量为0.70重量%以下、优选为0.50重量%以下、更优选为0.40重量%以下是理想的。
降低了上述环状酯低聚物含量的聚酯,可以通过固相聚合熔融缩聚聚酯,或在熔点以下的温度下、在惰性气体下加热处理等方法来获得。
如果所述环状酯低聚物的含量超过0.70重量%,则注射成形的树脂熔融时,环状酯低聚物增加,连续成形时低聚物在注射成形模的通风(vent)部堵塞加剧,导致不能正常的注射成形。另外,拉伸吹塑成形后低聚物在加热模表面粘附变多,从而所得的中空成形体等的透明性变得非常差,或者为膜的情况下有下述问题:片状物制膜时或拉伸时低聚物粘附在模的出口附近或拉伸辊表面、热固定室的内部并蓄积,上述低聚物粘附在膜表面, 形成异物。另外,从制造上的问题和生产成本的问题考虑,上述低聚物的含量的下限优选为0.2重量%。
用于本发明的热塑性聚酯的切屑的形状可以为圆柱型、角型、球状或扁平的板状等任意形状。其平均粒径通常在1.3~5mm、优选在1.5~4.5mm、更优选在1.6~4.0mm的范围。例如,为圆柱型的情况下,长度为1.3~4mm、直径为1.3~4mm左右的切屑是实用的。为球状粒子的情况下,最大粒径为平均粒径的1.1~2.0倍、最小粒径为平均粒径的0.7倍以上的切屑是实用的。另外,切屑的重量在5~30mg/个的范围是实用的。
通常,热塑性聚酯含有相当量的粉末(fine),所述粉末在制造工序中产生,是共聚成分及该共聚成分含量与热塑性聚酯的切屑相同的微粉。上述粉末具有促进热塑性聚酯的结晶化的性质,而大量存在时,由含有上述粉末的所述聚酯组合物成形的聚酯成形体的透明性非常差,并且,在为瓶的情况下,瓶封口部结晶化时的收缩量未能限定在规定值的范围内,从而出现不能用盖子密封的问题。因此,用于本发明的热塑性聚酯中的粉末含量为1000ppm以下、优选为500ppm以下、更优选为300ppm以下、特别优选为100ppm以下是理想的。
另外,本发明的热塑性聚酯中的粉末的熔点和切屑的熔点之差为15℃以下、优选为10℃以下、更优选为5℃以下是理想的。含有所述差超过15℃的粉末时,在通常所用的熔融成形条件下,结晶完全未溶解,作为结晶核残留。因此,加热中空成形体封口部时,结晶化速度加快,所以封口部的结晶化变得过大。结果,封口部的收缩量未限定在规定值的范围内,所以封口部的覆盖(caping)不良,内容物漏出。另外,中空成形用预成形体白化,因此,无法正常拉伸,产生厚度不均,并且由于结晶化速度快,所以所得中空成形体的透明性变差且透明性的变化也增大。
将用于本发明的热塑性聚酯在290℃下成形得到的厚度为4mm的成形板的雾度值为10.0%以下、优选为8.0%以下、较优选为6.0%以下、更优选为4.0%以下、最优选为3.0%以下。雾度值超过10.0%时,由聚酯组合物形成的聚酯成形体形成的聚酯成形体的结晶化速度变得过快而透明性变得非常差,所述聚酯组合物由上述热塑性聚酯和部分芳香族聚酰胺形成。此 处,成形板的雾度值是按照下述测定法(6)的方法求得的值。
具有上述特性的热塑性聚酯可以如下得到,即使用达到上述含量范围的锑化合物、第2金属化合物及磷化合物,如上所述地进行反应和处理而得到。
(部分芳香族聚酰胺)
本发明的部分芳香族聚酰胺为以由脂肪族二羧酸和芳香族二胺衍生得到的单元为主要构成单元的聚酰胺、或以由芳香族二羧酸和脂肪族二胺衍生得到的单元为主要构成单元的聚酰胺。
作为构成本发明的部分芳香族聚酰胺的芳香族二羧酸成分,可以举出对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、2、6—萘二甲酸、二苯基—4,4′—二甲酸、二苯氧基乙烷二羧酸及其功能性衍生物等。
作为构成本发明的部分芳香族聚酰胺的脂肪族二羧酸成分,优选直链状脂肪族二羧酸,进而,特别优选具有碳原子数4~12的亚烷基的直链状脂肪族二羧酸。作为上述直链状脂肪族二羧酸的例子,可以举出己二酸、癸二酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、十一碳酸、十一碳烷二酮酸(ウンデカジオン酸)、十二碳烷二酮酸(ドデカンジオン酸)、二聚酸及上述二羧酸的功能性衍生物等。
作为构成本发明的部分芳香族聚酰胺的芳香族二胺成分,可以举出间苯二甲胺、对苯二胺、对—双—(2—氨基乙基)苯等。
作为构成本发明的部分芳香族聚酰胺的脂肪族二胺成分,为碳原子数2~12的脂肪族二胺或其功能性衍生物。脂肪族二胺可以为直链状的脂肪族二胺,也可以为具有分支的链状的脂肪族二胺。作为上述直链状的脂肪族二胺的具体例,可以举出乙二胺、1—甲基乙二胺、1,3—丙二胺、四亚甲基二胺、五亚甲基二胺、六亚甲基二胺、七亚甲基二胺、八亚甲基二胺、九亚甲基二胺、十亚甲基二胺、十一亚甲基二胺、十二亚甲基二胺等脂肪族二胺。
另外,作为构成本发明的部分芳香族聚酰胺的二羧酸成分,除上述芳香族二羧酸或脂肪族二羧酸以外,也可以使用脂环族二羧酸。作为脂环族二羧酸,可以举出1,4—环己烷二甲酸、六氢对苯二甲酸、六氢间苯二甲酸 等脂环式二甲酸。
作为构成本发明的部分芳香族聚酰胺的二胺成分,除上述芳香族二胺或脂肪族二胺以外,也可以使用脂环族二胺。作为脂环族二胺,可以举出环己烷二胺、双—(4,4′—氨基己基)甲烷等脂环族二胺。
除所述二胺及二羧酸以外,ε—己内酰胺或十二内酰胺等内酰胺类、氨基己酸、氨基十一碳酸等氨基羧酸类、对—氨基甲基苯甲酸之类芳香族氨基羧酸等也可以用作共聚成分。尤其优选使用ε—己内酰胺。
作为本发明的部分芳香族聚酰胺的优选例,为在分子链中具有至少20摩尔%以上、更优选30摩尔%以上、特别优选40摩尔%以上由含有间二甲苯二胺、或间二甲苯二胺和总量的30%以下的对二甲苯二胺的混合二甲苯二胺和脂肪族二羧酸衍生得到的构成单元的含有间二甲苯基的聚酰胺。
另外,本发明的部分芳香族聚酰胺可以在实质上为线状的范围内含有偏苯三酸、苯均四酸等3元碱以上的多元羧酸衍生得到的构成单元。
作为上述聚酰胺的例子,可以举出聚间二甲苯己二酰胺、聚间二甲苯癸二酰胺、聚间二甲苯辛二酰胺等均聚物、及间二甲苯二胺/己二酸/间苯二甲酸共聚物、间二甲苯/对二甲苯己二酰胺共聚物、间二甲苯/对二甲苯庚二酰胺共聚物、间二甲苯/对二甲苯壬二酰胺共聚物、间二甲苯二胺/己二酸/间苯二甲酸/ε—己内酰胺共聚物、间二甲苯二胺/己二酸/间苯二甲酸/ω—氨基己酸共聚物等。
另外,作为本发明的部分芳香族聚酰胺的优选的其他例,为在分子链中含有至少20摩尔%以上、更优选30摩尔%以上、特别优选40摩尔%以上的由脂肪族二胺和选自对苯二甲酸或间苯二甲酸中的至少一种酸衍生得到的构成单元的聚酰胺。
作为上述聚酰胺的例子,可以举出聚六亚甲基对苯二甲酰胺、聚六亚甲基间苯二甲酰胺、六亚甲基二胺/对苯二甲酸/间苯二甲酸共聚物、聚九亚甲基对苯二甲酰胺、聚九亚甲基间苯二甲酰胺、九亚甲基二胺/对苯二甲酸/间苯二甲酸共聚物、九亚甲基二胺/对苯二甲酸/己二酸共聚物等。
另外,作为本发明的部分芳香族聚酰胺的优选其他例,除由脂肪族二胺和选自对苯二甲酸或间苯二甲酸中的至少一种酸以外,还可以为使用ε —己内酰胺或十二烷基内酰胺等内酰胺类、氨基己酸、氨基十一碳酸等氨基羧酸类、对—氨基甲基苯甲酸之类芳香族氨基羧酸等作为共聚成分而得到的分子链中含有至少20摩尔%以上、更优选30摩尔%以上、特别优选40摩尔%以上的由脂肪族二胺和选自对苯二甲酸或间苯二甲酸中的至少一种酸衍生得到的构成单元的聚酰胺。
作为上述聚酰胺的例子,可以举出六亚甲基二胺/对苯二甲酸/ε—己内酰胺共聚物、六亚甲基二胺/间苯二甲酸/ε—己内酰胺共聚物、六亚甲基二胺/对苯二甲酸/己二酸/ε—己内酰胺共聚物等。
本发明的聚酰胺基本上可以由现有公知的方法来制备,所述方法为在水共存下的熔融缩聚法;或不存在水下的熔融缩聚法;或将由上述熔融缩聚法得到的聚酰胺进一步进行固相聚合的方法等。熔融缩聚反应可以以1阶段进行,还可以分成多阶段进行。上述反应可以由分批式反应装置构成,还可以由连续式反应装置构成。另外,熔融缩聚工序和固相聚合工序可以连续运转,也可以分开运转。
为了防止着色或提高热稳定性,可以在发明的部分芳香族聚酰胺中添加磷化合物或碱金属化合物。
在制造所述聚酰胺时,来源于作为稳定剂添加的磷化合物及碱金属化合物的磷原子含量(P)和碱金属原子含量(M)(所述磷化合物中所含的碱金属原子的量和所述碱金属化合物中所含的碱金属原子的量的总量)优选满足下述式(10)、(11)的范围。
30ppm≦P≦400ppm (10)
1<M/P摩尔比<7 (11)
关于P,下限较优选为50ppm、更优选90ppm以上。作为上限,优选为370ppm、更优选为350ppm以下。另外,关于M/P摩尔比,下限也较优选为1.3、更优选为1.5以上。磷原子含量小于30ppm时,使聚合物的色调变差,且热稳定性差,不优选。而相反,磷原子的含量大于400ppm时,用于添加剂的原料费用增加,从而导致成本增加,或熔融成形时异物加剧堵塞过滤器,从而可能导致后续工序的生产率降低。另外,M/P摩尔比为1以下时,粘度剧烈上升,有凝胶化物混入增多的危险性。而相反,M/P摩尔比为7 以上时,反应速度非常慢,无法否认生产率降低。
本发明的部分芳香族聚酰胺中的来源于以所述结构式(式1)的结构被检出的磷化合物的磷原子含量(P1)为10ppm以上、较优选为15ppm以上、更优选为20ppm以上是理想的。P1小于10ppm时,本发明的聚酯组合物的热稳定性变差,所得的聚酯成形体不仅易着色,还易凝胶化,所得的中空成形体或膜等成形体中产生异物或晶点等情况增多,且香味保持性也变差,有时导致商品价值降低。
部分芳香族聚酰胺中的来源于以所述结构式(式2)的结构被检出的磷原子含量(P2)为10ppm以上、较优选为20ppm以上、更优选为30ppm以上是理想的。P2的含量为10ppm以上时,本发明的聚酯组合物的热稳定性被进一步改良。
P1、P2的上限值均为300ppm以下、优选为200ppm以下、更优选为150ppm以下。由于磷化合物在缩聚工序中被氧化,所以难以制造P1超过300ppm的聚酰胺。
作为用于制造本发明的聚酰胺时的磷化合物,可以举出下述化学式(A—1)~(A—4)表示的化合物,但为了达到本申请发明的目的,优选为(A—1)、(A—3)表示的化合物,特别优选(A—1)表示的化合物。
(其中,化学式(A—1)~(A—4)中,R1~R7表示氢、烷基、芳基、环烷基或芳基烷基,X1~X5表示氢、烷基、芳基、环烷基、芳基烷基或碱金属、或碱土类金属,或者各式中的X1~X5和R1~R7中的各1个可以相互连结形成环结构)
作为化学式(A—1)表示的次膦酸化合物,有二甲基次膦酸、苯基甲基次膦酸、次亚磷酸、次亚磷酸钠、次亚磷酸钾、次亚磷酸锂、次亚磷酸镁、次亚磷酸钙、次亚磷酸乙酯、或者化学式7的化合物或化学式8的化合物及它们的分解物、以及上述次膦酸化合物的缩合物等。
[化学式7]
[化学式8]
作为化学式(A—2)表示的膦酸化合物,有膦酸、膦酸钠、膦酸钾、膦酸锂、膦酸钾、膦酸镁、膦酸钙、苯基膦酸、乙基膦酸、苯基膦酸钠、苯基膦酸钾、苯基膦酸锂、苯基膦酸二乙酯、乙基膦酸钠、乙基膦酸钾等。
作为化学式(A—3)表示的亚膦酸化合物,有亚膦酸、亚膦酸钠、亚膦酸锂、亚膦酸钾、亚膦酸镁、亚膦酸钙、苯基亚膦酸、苯基亚膦酸钠、苯 基亚膦酸钾、苯基亚膦酸锂、苯基亚膦酸乙酯等。
作为化学式(A—4)表示的亚磷酸化合物,有亚磷酸、亚磷酸氢钠、亚磷酸钠、亚磷酸锂、亚磷酸钾、亚磷酸镁、亚磷酸钙、亚磷酸三乙酯、亚磷酸三苯酯、焦亚磷酸等。
另外,制造本发明的聚酰胺时,优选添加下述化学式(B)表示的含有碱金属的化合物。所述部分芳香族聚酰胺中的碱金属原子含量优选在1~1000ppm的范围内。
Z—OR8 (B)
(其中,Z表示碱金属,R8表示氢、烷基、芳基、环烷基、—C(O)CH3或—C(O)OZ′、(Z′为氢、碱金属))
作为化学式(B)表示的碱化合物,可以举出氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铷、氢氧化铯、乙酸锂、乙酸钠、乙酸钾、乙酸铷、乙酸铯、甲醇钠、乙醇钠、丙醇钠、丁醇钠、甲醇钾、甲醇锂、碳酸钠等,但特别优选使用氢氧化钠、乙酸钠。但是,均不限定于这些化合物。
在本发明的聚酰胺中配合所述磷化合物或所述含有碱金属的化合物时,可以将聚酰胺的聚合前的原料在聚合中添加,或将其熔融混合在所述聚合物中。
另外,上述化合物可以同时添加,也可以分别添加。
以下,以含有苯二甲基的聚酰胺(Ny—MXD6)为例,说明本发明的聚酰胺的优选的分批式制造方法,但并不限定于此。
即,例如可以由以下方法得到:在加压下及常压下加热间苯二甲胺和己二酸的盐、作为热分解抑制剂的含有碱金属原子的含有碱金属的化合物及磷化合物的水溶液,边将水及缩聚反应中产生的水除去边在熔融状态下使其缩聚,由此得到本发明的聚酰胺。
此时,贮藏间苯二甲胺的罐及贮藏己二酸的罐优选分别为氮气气氛,上述氮气气氛中的氧浓度为20ppm以下。较优选为16ppm、最优选为15ppm是理想的。贮藏罐内的氮气气氛中的含氧量超过20ppm时,所得的聚酰胺中的来源于以结构式(式1)表示的磷化合物的磷原子含量(P1)小于10ppm,且来源于结构式(式2)表示的磷化合物的磷原子含量(P2)小于10ppm,聚酰 胺的热稳定性变差。另外,作为抑制贮藏罐内的气氛的氧浓度的方法,优选在罐内流入氮等惰性气体,将空气置换为氮气,然后,预先流入氮气等惰性气体的方法。作为减少各原料中的氧含量的方法,优选从罐底部鼓入惰性气体。作为使用的惰性气体,优选使用氧含量为12ppm以下的氮气,较优选为1ppm以下的氮气。
另外,在混合所述原料和各种添加剂和水,调整间苯二甲胺和己二酸的盐的工序中,也将氮气气氛中的氧浓度设定为20ppm以下、较优选为18ppm以下、更优选为16ppm、最优选为15ppm是理想的。作为进一步降低氧浓度的方法,可以举出在所述盐水溶液中使用惰性气体例如氮气,进行鼓泡的方法。在该工序中,氧含量超过20ppm时,所得的聚酰胺中来源于以结构式(式1)表示的磷化合物的磷原子含量(P1)小于10ppm,且来源于结构式(式2)表示的磷化合物的磷原子含量(P2)小于10ppm,导致聚酰胺的热稳定性差。
为了抑制热氧化劣化导致的着色或抑制副反应或添加剂的热氧化劣化反应,作为调制所述盐时的温度,优选为140℃以下,较优选为130℃以下,更优选为120℃以下,最优选为110℃以下。另外,关于下限,优选为所述盐不发生固化的温度,较优选为30℃以上,更优选为40℃以上。
然后,将所述调制得到的盐水溶液转移至聚合容器进行缩聚,但为了使盐水溶液中的水蒸发时防止未反应物质飞散,或为了防止氧混入体系内,边对容器内施加0.5~1.5MPa的压力,边使其慢慢升温,将蒸馏出的水排出到体系外,容器内温度为230℃。此时的反应时间优选为1~10小时,较优选为2~8小时,更优选为3~7小时。由于温度剧烈上升也会促进添加剂的高分子量化或聚合物的副反应,导致后续工序中凝胶化等树脂热稳定性降低,故而不优选。然后,对容器内施加30~90分钟压力,慢慢卸压,恢复常压。进一步使温度上升,在常压下搅拌,促进聚合反应。聚合温度优选为285℃以下,较优选为275℃以下,更优选为270℃以下,最优选为265℃以下。聚合温度为超过285℃之类高温时,使添加剂的高分子量化或聚合物的热氧化反应或副反应进一步进行,故而不优选。下限以聚合物熔点为基准,优选不固化的范围温度。关于聚合时间,越短越好,优选为3 小时以内,较优选为2小时以内,更优选为1.5小时以内。
在达到目标粘度的时刻停止搅拌,放置,除去聚合物中的气泡。由于长时间放置也会促进热劣化,所以不优选。从反应容器下部的排出口排出熔融树脂,使其冷却固化,用切粒机(strand cutter)等切屑切碎机(chipcutter),得到树脂切屑。此时,浇铸所需的时间较长时,排出口的热氧化劣化受到较大影响,或容器内等的树脂受到热劣化,生成凝胶化物或着色,故而不优选。另外,浇铸过短时,从排出口出来的股线(strand)状聚合物的温度变得过高,所以树脂或添加剂易受到热氧化劣化,会导致聚合物的热稳定性降低。因此,在分批式反应容器的情况下,浇铸时间优选为10~120分钟,较优选为15~100分钟。另外,此时的股线状聚合物温度优选在20~70℃、较优选在30~65℃的范围。作为其他方法,作为防止聚合物在排出口热氧化劣化的方法,可以举出吹入惰性气体的方法。
本发明的聚酰胺的相对粘度在1.5~4.0、优选在1.5~3.0、较优选在1.7~2.5、更优选在1.8~2.0的范围。相对粘度为1.5以下时,分子量过小,有时由本发明的聚酰胺形成的膜等成形体的机械性质差。相反,相对粘度为4.0以上时,聚合需要长时间,不仅有时导致聚合物劣化、凝胶化或不理想的着色,有时还生产率降低,导致成本增加。
另外,本发明的聚酰胺的切屑的形状可以为圆柱型、角型、球状或扁平板状等任一种形状。其平均粒径通常在1.0~5mm、优选在1.2~4.5mm、更优选在1.5~4.0mm的范围。例如,为圆柱型时,长度为1.0~4mm、直径为1.0~4mm左右是实用的。为球状粒子时,最大粒径为平均粒径的1.1~2.0倍、最小粒径为平均粒径的0.7倍以上是实用的。另外,切屑的重量在3~50mg/个的范围是实用的。
(聚酯组合物)
本发明的聚酯组合物是由99.9~80重量%所述热塑性聚酯、和0.1~20重量%部分芳香族聚酰胺形成的聚酯组合物。
预由所述聚酯组合物得到透明性非常优异、且醛类含量非常少、香味保持性优异的成形体时的部分芳香族聚酰胺的添加量相于99.9~95重量%所述热塑性聚酯为0.1~5重量%。部分芳香族聚酰胺的添加量的下限较优 选为0.3重量%,更优选为0.5重量%,最优选为1.0重量%,上限较优选为4重量%,更优选为3重量%,最优选为2.5重量%。
另外,预得到气体隔离性非常优异、且具有无损实用性的透明性、醛类含量非常少、香味保持性优异的成形体时的部分芳香族聚酰胺的添加量相对于99~80重量%所述热塑性聚酯,部分芳香族聚酰胺为1~20重量%。部分芳香族聚酰胺的添加量的下限较优选为3重量%、更优选为5重量%,上限较优选为10重量%、更优选8重量%。
部分芳香族聚酰胺的添加量小于0.1重量%时,所得的成形体的AA等醛类的含量难以降低,有时成形体内容物的香味保持性变得非常差。另外,部分芳香族聚酰胺的添加量超过20重量%时,所得成形体的透明性易变得非常差,且成形体的机械特性有时也降低。
所述式(1)优选在210~1500的范围,更优选在250~1000的范围。通过使用满足式(1)的聚酯组合物,能以高生产率得到无损透明性或色调的聚酯成形体。
另外,所述式(2)优选在350~2500的范围,更优选在400~2000的范围。通过使用满足式(2)的聚酯组合物,能以更高生产率得到无损透明性或色调的聚酯成形体。
即,添加在所述部分芳香族聚酰胺中的磷化合物因缩聚中各种氧化状态的磷结构的化合物而变化。还原热塑性聚酯中的锑化合物的磷结构是所述结构式(式1)及结构式(式2)的二种结构,为了实现本发明的目的,将聚酯组合物中的上述物质的含量限制在所述式(1)或所述式(2)的范围是重要的。也就是说,目前因产生锑金属,从而成形体的透明性·色调变差(产生黑斑),但通过限制在所述式(1)或所述式(2)的范围,本发明的聚酯组合物能解决上述问题,除此之外,红外线吸收能力优异,所以结晶化加快,聚酯成形体的生产率提高。
另外,为了更进一步提高聚酯成形体的生产率而完成的本发明的聚酯组合物的特征在于,将由所述聚酯组合物形成的预成形体在180℃加热时的所述预成形体的加热时间(T1)、和将仅由所述热塑性聚酯形成的预成形体同样地加热时的加热时间(T2)满足下述式(3)。
(T2—T1)/T2≧0.03 (3)
优选为(T2—T1)/T2≧0.05、
更优选为(T2—T1)/T2≧0.10。
此处,所谓T1,如在下述测定法“封口部的结晶化”中所说明,由聚酯组合物得到的预成形体(preform)用(株)大阪冷研的封口部结晶化装置RC—12/3结晶化,测定封口部温度达到180℃时的加热时间(秒)。另外,所谓T2,是指同样地使用仅由热塑性聚酯得到的预成形体的封口部测定的加热时间(秒)。
式(3)的左边小于0.03时,没有红外线吸收效果,不能获得成形的生产率提高。另外,上限值根据成形体的透明性或色相及其用途等限定。
上述本发明的聚酯组合物可以如下得到:例如所述部分芳香族聚酰胺中的磷原子含量(P1)、聚酯组合物中的所述部分芳香族聚酰胺的含量(A)及所述聚酯中的锑原子含量(S)满足所述式(4)地进行混合而得到,但并不限定于此。
另外,本发明的聚酯组合物可以如下得到,例如所述部分芳香族聚酰胺中的磷原子含量(P1)、所述部分芳香族聚酰胺中的磷原子含量(P2)、聚酯组合物中的所述部分芳香族聚酰胺的含量(A)及所述聚酯中的锑原子含量(S)满足所述式(5)地进行混合而得到。
所述式(4)优选为310~1500的范围、更优选为350~1000的范围。通过使用满足式(4)的聚酯组合物,可以以更高生产率得到无损透明性或色调的聚酯成形体。
另外,所述式(5)优选为450~2500的范围,更优选为500~2000的范围。通过使用满足式(5)的聚酯组合物,可以以更高生产率得到无损透明性或色调的聚酯成形体。
即,添加在所述部分芳香族聚酰胺中的磷化合物因缩聚中各种氧化状态的磷结构的化合物而变化。还原热塑性聚酯中的锑原子的磷结构是所述结构式(式1)及结构式(式2)的二种结构,为了实现本发明的目的,将聚酯组合物中的上述物质的含量限制在所述式(4)或所述式(5)的范围,由此更进一步提高聚酯组合物的红外线吸收能力,所以能改良成形时的生产率。
另外,也能并用具有红外线吸收能力的化合物。
将本发明的聚酯组合物在290℃下成形得到的厚度为4mm的成形板的雾度值为20%以下、优选为15%以下是理想的。特别是用于饮料用容器的聚酯组合物中,雾度值优选为15%以下。需要说明的是,雾度值是对用下述测定(14)的方法得到的厚度为4mm的成形板求得的值。
另外,将本发明的聚酯组合物成形得到的聚酯成形体的乙醛含量为25ppm以下,优选为20ppm以下。特别是用于饮料用容器的聚酯组合物中,乙醛含量为15ppm以下、优选为10ppm以下、更优选为8ppm以下是理想的。需要说明的是,乙醛含量是对用下述测定法(14)的方法得到的厚度为2mm的成形板求出的值。
将成形本发明的聚酯组合物得到的聚酯成形体用热水提取时,向水中溶出的锑原子浓度为1.0ppb以下,优选为0.5ppb以下,更优选为0.1ppb以下。
需要说明的是,溶出的锑原子浓度如下测定:以每1cm2表面积2ml的浴比将切片在95℃的热水中浸渍60分钟,以在水中提出的锑原子作为向水中溶出的锑原子浓度,通过无焰原子吸光法(测定波长:217.6nm)进行测定,所述切片是用下述测定法(14)记载的方法得到的聚酯成形体切出的。
本发明的聚酯组合物可以通过在从制造所述热塑性聚酯的低聚合度的低聚物开始至制造熔融缩聚聚合物的任意反应阶段中,添加规定量的部分芳香族聚酰胺来制造。例如,将所述部分芳香族聚酰胺以细粒、粉状、熔融体等适当的形状添加在酯化反应器或缩聚反应器等反应器中,或将所述部分芳香族聚酰胺或所述部分芳香族聚酰胺和所述聚酯的混合物以熔融状态导入从所述反应器至后续工序的反应器的所述聚酯反应物的输送配管中而得到。也可以根据需要将所得的切屑在高真空下或惰性气氛下进行固相聚合而得到。
另外,本发明的聚酯组合物也可以用现有公知的方法混合所述热塑性聚酯和所述部分芳香族聚酰胺而得到。例如,可以举出将所述聚酰胺切屑和所述聚酯切屑用转鼓混合机、V型搅拌机、亨舍儿混合机等干式混合,将得到的混合物进一步用单轴挤出机、双轴挤出机、捏合机等熔融混合1次以上,进一步根据需要将从熔融混合物得到的切屑在高真空下或惰性气 体气氛下进行固相聚合得到。
进而,可以粉碎所述聚酰胺进行使用。粉碎时的粒径优选为约10目以下。另外,可以举出下述方法:将所述聚酰胺溶解在六氟异丙醇等溶剂中,将得到的溶液粘附在热塑性聚酯切屑的表面的方法;在所述聚酰胺制部件存在的空间内,使所述热塑性聚酯冲击接触所述部件,使所述聚酰胺粘附在所述热塑性聚酯切屑的表面的方法等。
可以根据需要在本发明的聚酯组合物中配合其他添加剂、例如公知的紫外线吸收剂、抗氧化剂、氧吸收剂、氧捕获剂、从外部添加的润滑剂或在反应中内部析出的润滑剂、脱模剂、成核剂、稳定剂、防带电剂、颜料等各种添加剂。另外,也能以适当的比例混合紫外线隔离性树脂、耐热性树脂、来自使用完的聚对苯二甲酸乙二醇酯瓶的回收品等。
本发明的聚酯组合物可以使用通常使用的熔融成形法,成形膜、片状物、容器、其他成形体等。
另外,本发明的聚酯组合物可以如下所述制成成形体,即如上所述在熔融缩聚聚合物的制造工序的任意反应器或输送配管中添加规定量的部分芳香族聚酰胺,熔融缩聚,使其具有目标特性后,在熔融状态下直接导入成形工序中,制成成形体;或者,也可以在设置在最终熔融缩聚合反应器的后面的输送配管中添加混合规定量的部分芳香族聚酰胺,在熔融状态下直接导入成形工序,制作成形体。
由本发明的聚酯组合物形成的片状物可以用公知的方法来制造。例如,可以使用具备挤出机和模的通常的片材成形机来制造。
另外,上述片状物可以通过压空成形、真空成形,成形为杯状或盘状。由本发明的聚酯组合物形成的聚酯成形体也可以在用于微波炉及/或微波烤箱等烹调食品、或用于加热冷冻食品的盘状容器的用途中使用。此时,将片状物成形为盘状后,使其热结晶化来提高耐热性。
本发明的聚酯组合物的用途为拉伸膜的情况下,使用通常用于PET的拉伸中的单轴拉伸、顺序双轴拉伸、同时双轴拉伸中的任意拉伸方法将注射成形或挤出成形得到的片状物进行成形。
以下,简单说明关于为PET时的各种用途的具体制法。
制造拉伸膜时,拉伸温度通常为80~130℃。拉伸可以为单轴,也可以为双轴,但从膜实用物性的观点来看,优选为双轴拉伸。为单轴时,拉伸倍率通常在1.1~10倍、优选在1.5~8倍的范围进行,为双轴时,纵向及横向均分别通常在1.1~8倍、优选在1.5~5倍的范围进行即可。另外,纵向倍率/横向倍率通常为0.5~2,优选为0.7~1.3。所得的拉伸膜也可以进一步进行热固定来改善耐热性、机械强度。热固定通常在紧张下于120℃~240、优选150~230℃下进行数秒~数小时、优选进行数十秒~数分钟。
制造中空成形体时,拉伸吹塑成形由PET成形的预成形体,但可以使用用现有的PET的吹塑成形中所用的装置。具体而言,例如,用注射成形或挤出成形暂时成形预成形体,直接或将封口部、底部进行加工后,再将其加热,适用热吹气(hot parison)法或冷吹气(cold parison)法等双轴拉伸吹塑成形法。此时的成形温度、具体而言为成形机的气缸各部位及喷嘴的温度通常在260~290℃的范围。然后,将预成形体的封口部加热结晶化,制造封口部结晶化预成形体。此时加热中使用红外线加热器,将预成形体封口部在150~200℃、优选在170~190℃加热。
进而,将封口部结晶化预成形体用红外线加热器加热至适合拉伸的温度,然后,将所述预成形体保持在所希望形状的模中后,吹入空气,配装在模中,进行拉伸吹塑成形,制造瓶。在聚对苯二甲酸乙二醇酯的情况下,拉伸吹塑成形时的加热温度为90~125℃,优选为100~120℃。拉伸倍率通常在纵向1.5~3.5倍、圆周方向2~5倍的范围进行即可。所得的中空成形体可以直接使用,但特别是在果汁饮料、乌龙茶等需要热充填的饮料的情况下,通常进一步在吹塑模内进行热固定处理,赋予耐热性进行使用。热固定通常在用压空等得到的紧张下,于100~200℃、优选于120~180℃下进行数秒~数小时、优选为数秒~数分钟。
另外,本发明的聚酯组合物也可以用于制造用压缩成形法得到的拉伸中空成形体,所述压缩成形法是将聚酯组合物熔融挤出后,切断,将得到的熔融块进行压缩成形,将所得的预成形体进行拉伸吹塑。
另外,以下说明本发明的主要特性值的测定方法。
实施例
以下,用实施例更具体地说明本发明,但本发明并不限定于这些实施例。需要说明的是,以下说明本说明书中的主要的特性值的测定法。
(评价方法)
(1)聚酯的极限粘度(IV)
由在1,1,2,2—四氯乙烷/苯酚(2:3重量比)混合溶剂中于30℃下的溶液粘度求出聚酯的极限粘度。
(2)共聚在聚酯中的二甘醇含量(以下称为“DEG含量”)
通过甲醇分解,用气相色谱法定量二甘醇量,以相对于总二醇成分的比例(摩尔%)来表示。
(3)环状三聚体的含量(以下称为“CT含量”)
将300mg冷冻粉碎的试样溶解在3ml六氟异丙醇/氯仿混合液(容量比=2/3)中,进一步加入30ml氯仿,稀释。向其中加入15ml甲醇,使聚合物沉淀后,过滤。将滤液蒸发干固,用10ml二甲基甲酰胺定容,通过高效液相色谱法定量环状三聚体。
(4)乙醛含量(以下称为“AA含量”)
将试样/蒸馏水=1g/2cc放入氮置换后的玻璃安瓿中,溶封上部,在160℃下萃取处理2小时,用高感度气相色谱法测定冷却后萃取液中的乙醛,以ppm表示浓度。
对聚酯组合物,从由(14)所得的段付成形体采集厚度为2mm的板,对中空成形体,从其底部的中心部采集试样。
(5)聚酯中的残留催化剂含量
将2.0g聚酯在硫酸的存在下用常法灰化后,将灰分溶解在100ml蒸馏水中。用ICP发光分析法定量该溶液中的金属元素。
(6)雾度值(模糊度%)
从下述(14)的成形体(壁厚4mm)中切取试样,用日本电色(株)制雾度值计型号NDH2000进行测定。
(7)聚酰胺切屑的Co—b
使用色度计(日本电色社制、型号1001DP),测定Co—b值。
(8)粉末含量的测定
将约0.5kg树脂装载在组合2段贴有JIS—Z8801中标称尺寸5.6mm的金属网的筛子(A)和贴有标称尺寸1.7mm的金属网的筛子(直径20cm)(B)的筛上,用Teraoka公司制摇动型筛选振动机SNF—7以1800rpm筛选1分钟。重复该操作,筛选出总计20kg的树脂。其中,粉末含量少时,适当改变试剂的量。
将筛选掉落在所述筛子(B)下的粉末用0.1%的阳离子型表面活性剂水溶液洗涤,然后用离子交换水洗涤,用岩城硝子公司制G1玻璃过滤器过滤,收集。将各玻璃过滤器中的粉末在干燥器内于100℃下干燥2小时后,冷却,秤量。再次,用离子交换水洗涤,干燥,重复该相同的操作,确认达到恒量,由该重量减去玻璃过滤器的重量,求出粉末重量。粉末含量为粉末重量/在筛子上的总树脂重量。
(9)粉末的熔化峰温度(以下称为“粉末的熔点”)的测定
使用精工电子工业(株)制的差示扫描热量计(DSC)、RDC—220进行测定。(8)中,冷冻粉碎从聚酯中收集的粉末并混合后,在25℃、减压下干燥3天,然后在一次测定中使用4mg试样,以升温速度20℃/分钟进行DSC测定,求出熔化峰温度的最高温侧的熔化峰温度。对最多10个试样实施测定,求出最高温侧的熔化峰温度的平均值。熔化峰为1个时,求出该温度。
(10)聚酰胺的相对粘度(以下称为“Rv”)
将0.25g试样溶解在25ml96%硫酸中,用奥氏(Ostwald)粘度管在20℃下测定10ml该溶液,通过下式求出。
Rv=t/t0
t0:溶剂的落下秒数
t:试样溶液的落下秒数
(11)聚酰胺中的磷化合物的结构分析(31P—NMR法)
将340~350mg试样溶解在2.5ml重苯/1,1,1,3,3,3—六氯异丙醇=1/1(vol比)混合溶剂中,在聚酰胺树脂中添加以P计为100ppm的三(叔丁基苯基)磷酸(以下简称为TBPPA),再加入0.1ml三氟乙酸,30分钟后用傅立叶变换核磁共振装置(BRUKER公司制AVANCE500)进行31P—NMR分析。需要说明的是,在31P共振频率数为202.5MHz,检测脉冲的偏转角为45°、数据读取 时间为1.5秒、延迟时间为1.0秒、累积次数为1000~20000次、测定温度为室温、质子完全去耦合的条件下进行分析。
通过所得的NMR图,算出各磷化合物的峰积分值,由下述式A求出结构式(式1)表示的磷化合物和结构式(式2)表示的磷化合物的摩尔比。
磷化合物的摩尔比=XP1/XP2...(式A)
(XP1为结构式(式1)表示的磷化合物的峰积分值,XP2为结构式(式2)表示的磷化合物的峰积分值。)
然后,以对应于TBPPA(三(叔丁基苯基)磷酸)的P峰积分值为100ppm,计算15ppm~—15ppm的区域观察到的聚酰胺中的各P峰积分值的总和即所有P峰积分值PN。
接下来,由下述式B求出在NMR图中观察到的所有磷化合物的P峰相对值(Ps)。
P峰相对值(Ps)=PN/PC...(式B)
(PN为聚酰胺的所有P峰积分值(ppm),PC为聚酰胺中的磷原子含量(ppm)。此处,通过下述(12)的分析方法求出聚酰胺中的磷原子含量PC。P峰相对值大于1时,P峰相对值=1。)
然后,由下述式C、D求出聚酰胺中的以结构式(式1)的结构被检出的磷化合物的比例(P1r)及以结构式(式2)的结构被检出的磷化合物的比例(P2r)。
P1r=Ps×(聚酰胺中的以结构式(式1)的结构被检出的磷化合物的P峰积分值×P1)/PN...(式C)
P2r=Ps×(聚酰胺中的以结构式(式2)的结构被检出的磷化合物的P峰积分值×P2)/PN...(式D)
需要说明的是,P峰相对值小于1时,聚酰胺中的各磷化合物的比例总和的值不到100,其原因在于用上述方法制作聚酰胺的溶液时存在未溶解的磷化合物。
用于实施例及比较例的聚酰胺中,相当于结构式(式1)的磷化合物为次亚磷酸(下述(化学式9)),在9~12ppm的范围可见起因于上述结构的峰。另外,相当于结构式(式2)的磷化合物为亚磷酸(下述(化学式10)),在4~7ppm 的范围可见起因于上述结构的峰。
[化学式9]
[化学式10]
然后,通过下述式求出来源于以结构式(式1)的结构被检出的磷化合物的磷原子含量(P1)及来源于以结构式(式2)的结构被检出的磷化合物的磷原子含量(P2)。
来源于以结构式(式1)的结构被检出的磷化合物的磷原子含量(P1)(ppm)=PC×P1r
来源于以结构式(式2)的结构被检出的磷化合物的磷原子含量(P2)(ppm)=PC×P2r
(12)聚酰胺的P含量(P)的分析
将试样在碳酸钠的共存下进行干式灰化分解或在硫酸·硝酸·过氯酸类或硫酸·加氧化氢水类进行湿式分解,磷为正磷酸。然后,在1mol/L硫酸溶液中,使钼酸盐反应,制成磷钼酸,将其用硫酸肼还原,产生杂多蓝,用吸光光度计(岛津制作所制、UV—150—02)测定该杂多在830nm的吸光度,进行比色定量。
(13)聚酰胺的Na含量(Na)分析
将试样在铂坩埚中进行灰化分解,加入6mol/L盐酸,蒸发干固。用1.2mol/L盐酸溶解,用原子吸光(岛津制作所制、AA—640—12)定量该溶液。
(14)带段成形板的成形
使用Yamato科学制真空干燥器DP61型,在140℃下减压干燥16小时左右,用名机制作所制注射成形机M—150C—DM型注射成形机将得到的聚酯或聚酯组合物注射成形为图1、图2所示具有闸门部(G)的厚度为2mm~11mm(A部的厚度=2mm、B部的厚度=3mm、C部的厚度=4mm、D部的厚度=5mm、E部的厚度=10mm、F部的厚度=11mm)的带段成形板。
成形中为了防止吸湿,将成形材料料斗内用干燥惰性气体(氮气)进行净化。作为用M—150C—DM注射成形机进行的增塑化条件,设定为进料螺杆旋转数=70%、螺杆旋转数=120rpm、背压0.5MPa、气缸温度从料斗开始设定依次为45℃、250℃、以下包括喷嘴设定为290℃。注射条件如下:调整注射压力和保压,使得注射速度及保压速度为20%,另外成形品重量为146±0.2g,此时,调整保压,使其比注射压力低为0.5MPa。
注射时间、保压时间分别设定为上限10秒、7秒,冷却时间设定为50秒,包含成形品排出时间的整体循环时间大约为75秒左右。
通常在模中导入水温10℃的冷却水进行温调,但成形稳定时的模表面温度为22℃左右。
用于评价成形品特性的测试板可以从导入成形材料进行树脂置换后,从成形开始至注射第11~18喷丸(shot)稳定的成形品中任意选择。
将厚度为2mm的板(图1的A部)用于测定AA,厚度为4mm的板(图1的C部)用于测定雾度值。
(15A)中空成形体的成形[A]
使用规定量的用干燥机干燥的PET和规定量的用干燥机干燥的部分芳香族聚酰胺,用名机制作所制M—150C—DM型注射成形机在树脂温度290℃下成形预成形体,所述干燥机使用氮气。将该预成形体的封口部用设置有本公司制的红外线加热器的封口部结晶化装置使其加热结晶后,使用Krupp Corpoplast公司制LB—01E拉伸吹塑成形机,进行双轴拉伸吹塑成形,然后用设定在约150℃的模内进行热固定,得到1000cc的中空成形体。
(15B)中空成形体的成形[B]
使用规定量的用干燥机干燥得到的PET及规定量的用干燥机干燥得到 的部分芳香族聚酰胺,用名机制作所制M—150C—DM型注射成形机成形预成形体,所述干燥机使用氮气。
作为用名机制作所社制M—150C—DM注射成形机进行的增塑化条件,设定为进料螺杆旋转数=70%、螺杆旋转数=120rpm、背压0.5MPa、计量位置50mm、气缸温度从料斗开始依次为45℃、250℃、以后包括喷嘴达到熔融树脂温度290℃。注射条件如下:调整注射压力和保压速度,使注射速度及保压速度为10%,另外成形品重量达到58.6±0.2g,此时保压比注射压力低0.5MPa。冷却时间设定为20秒,包含成形品排出时间的整体循环时间大约为42秒左右。预成形体的尺寸为外径29.4mm、长145.5mm、壁厚约3.7mm。
常常在模中导入水温18℃的冷却水进行调温,但成形稳定时的模表面温度为29℃左右。特性评价用的预成形体可以从导入成形材料进行树脂置换后,从成形开始第20~50次喷丸的稳定的成形品中任意选择。
将该预成形体的封口部用设置有本公司制红外线加热器的封口部结晶化装置使其加热结晶化后,使用Krupp Corpoplast公司制LB—01E拉伸吹塑成形机,将PF温度设定100~120℃,进行双轴拉伸吹塑成形,得到1500cc的中空成形体。仅为PET的情况也与上述相同地进行成形。
(16A)封口部的结晶化
将用(15A)的方法另外得到的预成形体用(株)大阪冷研的封口部结晶化装置RC—12/3进行结晶化,测定封口部温度达到180℃时的加热时间(秒),为“加热时间”。温度测定使用高感度放射温度计的红外热像仪(Thermo Tracer)TH3102MR(NEC三荣(株)制)。
(16B)封口部的结晶化
将由聚酯组合物的用(15B)方法另外得到的预成形体用(株)大阪冷研的封口部结晶化装置RC—12/3结晶化,测定封口部温度达到180℃时的加热时间(秒)(T1)。另外,对仅由PET得到的预成形体也相同地测定加热时间(秒)(T2)。温度测定使用高感度放射温度计的红外热像仪TH3102MR(NEC三荣(株)制)。
通过下式计算。
(T2—T1)/T2
(17)封口部的密度
从结晶化的预成形体的封口部的上端部切出尺寸为3mm的方形片,作为试验片。
用密度梯度管法来测定密度。
(18)中空成形体的透明性
肉眼观察100个由(15)得到的中空成形体,如下所述地评价。
◎:透明
○:在实用范围内是透明的,未见未熔融物等异物
△:虽然在实用范围是透明的,但确认未熔融物等异物
×:透明性差,确认黑斑,或可见未熔融物
(19)官能试验
在上述(15)中得到的中空成形体中加入沸腾的蒸馏水,密封后保持30分钟,冷却至室温,在室温下放置1个月,开封后,进行风味、气味等的试验。
作为比较用的空白,使用蒸馏水。官能试验通过10人的试验人员,根据以下的基准实施,用平均值进行比较。
(评价基准点)
未感觉到异味、气味: 4
感觉到与空白稍有差异: 3
感觉到与空白有差异: 2
感觉到与空白有明显差异: 1
感觉到与空白有非常大的差异:0
(平均值Av)
◎:3.5≦Av
○:2.5≦Av<3.5
△:1.5≦Av<2.5
×:0.5≦Av<1.5
××:Av<0.5
(20)溶出锑原子(Sb)浓度(ppb)
将由(14)中得到的厚度为2mm的成形体切出的切片在95℃的热水中浸渍60分钟,使浴比达到1cm2表面积为2ml的,将此时提取在水中的锑作为在水中的溶出锑原子浓度,用无焰原子吸光法(测定波长:217.6nm)进行测定。
(用于实施例及比较例的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))
(聚酯1(Pes(1)))
在存在第1酯化反应装置内的反应产物的体系中,连续供给EG相当于TPA的摩尔比调整为1.7的TPA的EG浆料、每1吨生成聚酯树脂以锑原子计达到1.40摩尔(相对于生成聚酯树脂为约170ppm)的量的三氧化锑的EG溶液,使其在常压下、平均滞留时间4小时、温度255℃下反应。
将该反应产物连续地排出到体系外,供给于第2酯化反应装置,使其在常压下、各槽的平均滞留时间2.5小时,温度260℃下反应。
然后,从第2酯化反应装置连续排出酯化反应产物,连续地供给于连续缩聚反应装置。通过连接在酯化反应物的输送配管上的多个缩聚催化剂供给配管,将磷酸的EG溶液、乙酸镁四水合物的EG溶液供给于酯化反应产物,其中,所述磷酸的EG溶液的量为,每1吨生成聚酯树脂以磷原子计达到0.65摩尔(相对于生成聚酯树脂约为20ppm),所述乙酸镁四水合物的EG溶液的量为,每1吨生成聚酯树脂以镁原子计达到0.62摩尔(相对于生成聚酯树脂约为15ppm),搅拌下,在约265℃、25torr下缩聚1小时,然后在第2缩聚反应器中,搅拌下,在约265℃、3torr下缩聚1小时,进一步在最终缩聚反应器中,在搅拌下,在约275℃、0.5~1torr下缩聚。熔融缩聚预聚合物的极限粘度为0.57dl/g。
将熔融缩聚合反应物边用冷却水冷却至切屑温度至约40℃以下边切屑化,所述冷却水是将工业用水用过滤器过滤装置及离子交换装置处理得到的,粒径为1~25μm的粒子约800个/10ml,钠含量为0.02ppm,镁含量为0.01ppm,钙含量为0.01ppm及硅含量为0.10ppm,然后输送至贮藏用罐中,接着通过振动式筛分工序及气流分级工序除去粉末及膜状物,由此粉末含量为约100ppm以下。然后,输送至结晶化装置,在氮气流通下,在约155℃ 下连续地结晶化3小时,接下来,投入塔型固相聚合器中,在氮气流通下,在约206℃下连续地进行固相聚合,得到固相聚合聚酯。通过固相聚合后筛分工序及粉末除去工序连续地处理,除去粉末或膜状物。
所得的PET的极限粘度为0.75分升/克,DEG含量为2.7摩尔%,环状三聚体的含量为0.35重量%,AA含量为3.2ppm,粉末含量为100ppm,粉末的熔点为248℃,成形板雾度值为0.9%。用原子吸光分析测定的锑含量约为170ppm。
对该PET,用成形板实施评价。结果示于表1。
(聚酯2(Pes(2)))
使用代替乙酸镁的每1吨生成聚酯树脂以钴原子计为0.34摩尔(相对于生成聚酯树脂约为20ppm)的量的乙酸钴四水合物的EG溶液、每1吨生成聚酯树脂以磷原子计为0.65摩尔(相当于生成聚酯树脂约为20ppm)的量的磷酸的EG溶液、及每1吨生成聚酯树脂以锑原子计为1.56摩尔(相对于生成聚酯树脂约为190ppm)的量的三氧化锑的EG溶液之外,与聚酯1相同地使其反应,得到聚酯2。
所得的PET的特性如表1所示。
(聚酯3(Pes(3)))
除使用每1吨生成聚酯树脂以镁原子计为1.23摩尔(相对于生成聚酯树脂约为30ppm)的量的乙酸镁四水合物的EG溶液、每1吨生成聚酯树脂以磷原子计为0.97摩尔(相对于生成聚酯树脂为约30ppm)的量的磷酸的EG溶液、及每1吨生成聚酯树脂以锑原子计为2.79摩尔(相对于生成聚酯树脂为340ppm)的量的三氧化锑的EG溶液之外,与聚酯1相同地使其反应,得到聚酯3。
所得的PET的特性示于表1。
(聚酯4(Pes(4)))
不使用第2金属化合物,使用每1吨生成聚酯树脂以磷原子计为表1记载的量的磷酸的EG溶液、及每1吨生成聚酯树脂以锑原子计为表1记载的量的三氧化锑的EG溶液,除此之外,与聚酯1相同地使其反应,得到聚酯4。
所得的PET的特性示于表1。
(聚酯5(Pes(5)))
不使用第2金属化合物,另外使用每1吨生成聚酯树脂以磷原子计为表1记载的量的亚磷酸的EG溶液、每1吨生成聚酯树脂以锑原子计为表1记载的量的三氧化锑的EG溶液,除此之外,与聚酯1相同地使其反应,得到聚酯5。其中,作为熔融缩聚合预聚合物的冷却水,直接使用工业用水,另外不除去预聚合物或固相聚合后的聚合物的粉末。
所得的PET的特性如表1所示。
[表1]
IV(dl/g) | AA含量(ppm) | CT含量 (重量%) | S(ppm) | S(摩 尔/1吨树 脂) | 来自第2 金属化合 物的金属含量(ppm) | Me(摩 尔/1吨树 脂) | 磷含量(ppm) | p(摩尔/1 吨树脂) | Me/p(摩 尔比) | 粉末含量 (ppm) | 粉末 熔点 (℃) | 成形 板的 雾度值(%) | |
Pes(1) | 0.75 | 3.2 | 0.35 | 170 | 1.40 | 15 | 0.62 | 20 | 0.65 | 0.95 | 100 | 248 | 0.9 |
Pes(2) | 0.75 | 3.3 | 0.34 | 190 | 1.56 | 20 | 0.34 | 20 | 0.65 | 0.52 | 80 | 250 | 1.1 |
Pes(3) | 0.75 | 3.4 | 0.31 | 340 | 2.79 | 30 | 1.23 | 30 | 0.97 | 1.27 | 80 | 25 | 1.5 |
Pes(4) | 0.75 | 3.3 | 0.33 | 230 | 1.99 | - | - | 30 | 0.97 | - | 100 | 250 | 15.1 |
Pes(5) | 0.75 | 3.5 | 0.32 | 450 | 3.45 | - | - | 35 | 1.13 | - | 2000 | 276 | 50.0 |
(用于实施例及比较例的部分芳香族聚酰胺)
(Ny—MXD6(A))
在具备搅拌器、精馏器、温度计、滴液漏斗及氮气导入管的调制容器中加入规定量的精密称量的间苯二甲胺及己二酸及水,重复5次用氮气加压、卸压的操作,进行氮置换,气氛氮中的氧含量为9ppm以下。此时的内温为80℃。进一步,加入NaOH或NaH2PO2·H2O作为添加剂,搅拌,形成均匀的盐水溶液。此时,气氛氮中的氧含量也维持在7ppm以下。
将该溶液转移到具备搅拌器、精馏器、温度计、滴液漏斗及氮气导入管的反应容器中,容器内温度为190℃,容器内压为1.0MPa,使其慢慢升温,将蒸馏出的水排出到体系外,容器内温度为230℃。至此的反应时间为5小时。然后,施加容器内压60分钟,慢慢卸压,恢复常压。进一步使 温度上升至255℃,在常压下搅拌20分钟,达到规定的粘度,结束反应。然后,放置20分钟,除去聚合物中的气泡,从反应容器下部挤出熔融树脂,边用冷水冷却固化边进行浇铸。浇铸时间约为70分钟,另外,冷却固化的树脂温度为50℃。
需要说明的是,作为钠量,使次亚磷酸钠和氢氧化钠的钠原子的总量为磷原子的1.65倍摩尔。所得的Ny—MXD6的特性如表2所示。
(Ny—MXD6(B)、(C)、(F))
加入如表2所记载含量的NaOH或NaH2PO2·H2O,除此之外,与Ny—MXD6(A)相同的聚合方法得到。所得的Ny—MXD6的特性如表2所示。
(Ny—MXD6(D))
除改变间苯二甲胺和己二酸的量比之外,与Ny—MXD6(A)相同的聚合方法得到。所得的Ny—MXD6的特性如表2所示。
(Ny—MXD6(E))
不添加上述含有磷原子的化合物、及碱化合物,用与Ny—MXD6(A)相同的聚合方法得到。所得的Ny—MXD6的特性如表2所示。
[表2]
RV | P含量 (ppm) | P (摩尔/1吨树脂) | P1 (ppm) | P2 (ppm) | P1-P2 (ppm) | Na (ppm) | Na (摩尔/1吨树脂) | Na/P (摩尔比) | Cc-b | |
Ny-MXD6(A) | 2.00 | 400 | 12.90 | 270 | 95 | 365 | 490 | 21.3 | 1.65 | 0.2 |
Ny-MXD6(B) | 2.00 | 300 | 9.68 | 145 | 100 | 245 | 400 | 17.39 | 1.80 | 0.1 |
Ny-MXD6(C) | 2.00 | 100 | 3.23 | 30 | 35 | 65 | 300 | 13.04 | 4.04 | 0.7 |
Ny-MXD6(D) | 1.70 | 200 | 6.45 | 100 | 40 | 140 | 400 | 17.39 | 2.70 | 0.5 |
Ny-MXD6(E) | 2.00 | — | — | — | — | — | — | — | — | 11.0 |
Ny-MXD6(F) | 2.00 | 60 | 1.94 | 20 | 25 | 45 | 200 | 3.70 | 4.84 | 0.9 |
(实施例1)
相对于99.5重量%Pes(2),使用0.5重量%Ny—MXD6(A),用所述评价 方法进行评价。用中空成形体的成形[A]的方法进行。所得的评价结果示于表3。
聚酯组合物中的P1×A×S为256,((P1+P2)×A×S)/100为347,由该聚酯组合物得到的成形体的AA含量为10ppm,较少,没有问题。
另外,由该组合物得到的预成形体的红外线吸收性良好,结晶化温度到达时间为142秒,能较短。瓶的透明性为◎,官能试验也为○,没有问题。
(实施例2~9)
对于表3所述的聚酯组合物,与实施例1相同地进行评价。
所得的评价结果示于表3。结果为均无问题。
(比较例1)
相对于95重量%Pes(1),使用5重量%Ny—MXD6(E),与实施例1相同地进行评价。所得的评价结果示于表3。
由该组合物得到的预成形体的红外线吸收性差,结晶化温度到达时间为155秒,较长。另外,瓶中确认未熔融物,其透明性为×,官能试验也为×,有问题。
(比较例2、3)
使用表3所述的组合物,与实施例1相同地进行评价。所得的评价结果示于表3。
(比较例4)
仅使用Pes(5),与实施例1相同地进行评价。所得的评价结果示于表3。
(实施例10)
相对于99重量%Pes(1),使用1重量%Ny—MXD6(A),通过所述评价方法,进行评价。用中空成形体的成形[B]的方法来进行。所得的评价结果示于表4。
聚酯组合物中的P1×A×S/100为459,((P1+P2)×A×S)/100为620,由该聚酯组合物形成的成形体的AA含量为10ppm,较少,没有问题。
另外,由该组合物得到的预成形体的红外线吸收性良好,结晶化温度到达时间为141秒,较短,(T2—T1)/T2为0.08。另外,瓶的透明性为◎,官能试验也为◎,没有问题。
(实施例11~18)
对于表4所述的聚酯组合物,与实施例10相同地进行评价。所得的评价结果示于表4。
结果为均无问题。
(比较例5)
相对于95重量%Pes(1),使用5重量%Ny—MXD6(E),与实施例10相同地进行评价。所得的评价结果示于表4。
由该组合物得到的预成形体的红外线吸收性差,结晶化温度到达时间为152秒,较长。另外,瓶中确认未熔融物,其透明性为×,官能试验也为×,有问题。
(比较例6)
仅使用Pes(4),与实施例10相同地进行评价。所得的评价结果示于表4。
(比较例7)
相对于99.5重量%Pes(1),使用0.5重量%Ny—MXD6(A),与实施例10相同地进行评价。所得的评价结果示于表4。
瓶的透明性为◎,官能试验也为○,没有问题。
但是,由该组合物得到的预成形体的红外线吸收性差,结晶化温度到达时间为150秒,较长。
比较例7相当于本发明的权利要求1~7的实施例,为本发明的权利要求8~15的比较例。
以上,基于多个实施例说明了本发明的聚酯组合物,但本发明并不限定上述实施例中记载的构成,可以适当组合各实施例中记载的构成等在不脱离其主旨的范围内适当改变其构成。
产业上的可利用性
根据本发明的聚酯组合物,能得到无损透明性或色调、香味保持性及热稳定性、或香味保持性、热稳定性及气体隔离性优异的聚酯成形体,另外,如上所述,本发明的聚酯成形体作为清凉饮料等的饮料用成形体是非常理想的。
Claims (14)
1.一种聚酯组合物,其特征在于,其由99.9~80重量%的含有锑化合物的热塑性聚酯和0.1~20重量%的部分芳香族聚酰胺形成,其中,将所述热塑性聚酯在290℃下成形得到的厚度为4mm的成形板的雾度值为10%以下,所述部分芳香族聚酰胺中的磷原子含量(P1)、聚酯组合物中的所述部分芳香族聚酰胺的含量(A)及所述热塑性聚酯中的锑原子含量(S)满足下述式(1),且将聚酯组合物在290℃下成形得到的厚度为4mm的成形板的雾度值为20%以下,
其中,P1是将所述部分芳香族聚酰胺溶解在31P-NMR测定溶剂中,添加三氟乙酸后进行结构分析时,来源于以下述结构式(式1)的结构被检出的磷化合物的磷原子含量,
(式1)中,R1、R2表示氢、烷基、芳基、环烷基或芳基烷基,X1表示氢,
200≤(P1×A×S)/100≤2000 (1)
式(1)中,
P1:部分芳香族聚酰胺中的来源于以所述结构式(式1)被检出的磷化合物的磷原子含量,其单位为ppm,
A:聚酯组合物中的部分芳香族聚酰胺的含量,其单位为重量%,
S:热塑性聚酯中的锑原子含量,其单位为ppm。
2.一种聚酯组合物,其特征在于,其由99.9~80重量%的含有锑化合物的热塑性聚酯和0.1~20重量%的部分芳香族聚酰胺形成,其中,将所述热塑性聚酯在290℃下成形得到的厚度为4mm的成形板的雾度值为10%以下,所述部分芳香族聚酰胺中的磷原子含量(P1)、所述部分芳香族聚酰胺中的磷原子含量(P2)、聚酯组合物中的所述部分芳香族聚酰胺的含量(A)及所述热塑性聚酯中的锑原子含量(S)满足下述式(2),且将聚酯组合物在290℃下成形得到的厚度为4mm的成形板的雾度值为20%以下,
其中,P1为来源于以所述结构式(式1)的结构被检出的磷化合物的磷原子含量,P2是将所述部分芳香族聚酰胺溶解在31P-NMR测定溶剂中,添加三氟乙酸后进行结构分析时,来源于以下述结构式(式2)的结构被检出的磷化合物的磷原子含量,
(式2)中,R3表示氢、烷基、芳基、环烷基或芳基烷基,X2、X3表示氢,
300≤{(P1+P2)×A×S}/100≤3000 (2)
式(2)中,
P1:部分芳香族聚酰胺中的来源于以上述结构式(式1)被检出的磷化合物的磷原子含量,其单位为ppm,
P2:部分芳香族聚酰胺中的来源于以上述结构式(式2)被检出的磷化合物的磷原子含量,其单位为ppm,
A:聚酯组合物中的部分芳香族聚酰胺的含量,其单位为重量%,
S:热塑性聚酯中的锑原子含量,其单位为ppm。
3.如权利要求1或2所述的聚酯组合物,其特征在于,残留在热塑性聚酯中的锑原子的含量为100~400ppm。
4.如权利要求1或2所述的聚酯组合物,其特征在于,将聚酯组合物注射成形得到的成形体的乙醛含量为15ppm以下。
5.如权利要求1或2所述的聚酯组合物,其特征在于,在将由聚酯组合物得到的成形体用热水提取时,向水中溶出的锑原子浓度为1.0ppb以下。
6.一种聚酯成形体,其特征在于,其是将权利要求1~5中任一项所述的聚酯组合物成形得到的。
7.一种聚酯成形体,其特征在于,权利要求6所述的聚酯成形体是中空成形体、片状物或将该片状物向至少一个方向拉伸得到的拉伸膜中的任一种。
8.一种聚酯组合物,其特征在于,其由99.9~80重量%的含有锑化合物的热塑性聚酯和0.1~20重量%的部分芳香族聚酰胺形成,其中,将由所述聚酯组合物形成的预成形体在180℃下加热时的所述预成形体的加热时间(T1)、和同样地加热仅由所述热塑性聚酯形成的预成形体时的加热时间(T2)满足下述式(3),
(T2-T1)/T2≥0.03 (3)
将所述热塑性聚酯在290℃下成形得到的厚度为4mm的成形板的雾度值为10%以下,所述部分芳香族聚酰胺中的磷原子含量(P1)、聚酯组合物中的所述部分芳香族聚酰胺的含量(A)及所述热塑性聚酯中的锑原子含量(S)满足下述式(4),且将聚酯组合物在290℃成形得到的厚度为4mm的成形板的雾度值为20%以下,
其中,P1为来源于以所述结构式(式1)的结构被检出的磷化合物的磷原子含量,
300≤(P1×A×S)/100≤2000 (4)
式(4)中,
P1:部分芳香族聚酰胺中的来源于以上述结构式(式1)被检出的磷化合物的磷原子含量,其单位为ppm,
A:聚酯组合物中的部分芳香族聚酰胺的含量,其单位为重量%,
S:热塑性聚酯中的锑原子含量,其单位为ppm。
9.如权利要求8所述的聚酯组合物,其特征在于,其由99.9~80重量%的含有锑化合物的热塑性聚酯和0.1~20重量%的部分芳香族聚酰胺形成,其中,将所述热塑性聚酯在290℃下成形得到的厚度为4mm的成形板的雾度值为10%以下,所述部分芳香族聚酰胺中的磷原子含量(P1)、所述部分芳香族聚酰胺中的磷原子含量(P2)、聚酯组合物中的所述部分芳香族聚酰胺的含量(A)及所述热塑性聚酯中的锑原子含量(S)满足下述式(5),且将聚酯组合物在290℃下成形得到的厚度为4mm的成形板的雾度值为20%以下,
其中,P1为来源于以所述结构式(式1)的结构被检出的磷化合物的磷原子含量,P2为来源于以所述结构式(式2)的结构被检出的磷化合物的磷原子含量,
400≤{(P1+P2)×A×S}/100≤3000 (5)
式(5)中,
P1:部分芳香族聚酰胺中的来源于以所述结构式(式1)被检出的磷化合物的磷原子含量,其单位为ppm,
P2:部分芳香族聚酰胺中的来源于以所述结构式(式2)被检出的磷化合物的磷原子含量,其单位为ppm,
A:聚酯组合物中的部分芳香族聚酰胺的含量,其单位为重量%,
S:热塑性聚酯中的锑原子含量,其单位为ppm。
10.如权利要求8或9所述的聚酯组合物,其特征在于,残留在热塑性聚酯中的锑原子的含量为100~400ppm。
11.如权利要求8或9所述的聚酯组合物,其特征在于,将聚酯组合物注射成形得到的成形体的乙醛含量为15ppm以下。
12.如权利要求8或9所述的聚酯组合物,其特征在于,将由聚酯组合物得到的成形体用热水提取时,向水中溶出的锑原子浓度为1.0ppb以下。
13.一种聚酯成形体,其特征在于,其是成形权利要求8~12中任一项所述的聚酯组合物得到的。
14.一种聚酯成形体,其特征在于,权利要求13所述的聚酯成形体是中空成形体、片状物或将该片状物向至少一个方向拉伸得到的拉伸膜中的任一种。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1374345A (zh) * | 2001-03-05 | 2002-10-16 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 聚酯基树脂组合物和成型制品 |
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Family Cites Families (6)
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---|---|---|---|---|
US4476272A (en) * | 1982-02-24 | 1984-10-09 | The Goodyear Tire & Rubber Company | High clarity, low haze polyesters having reduced infrared heat-up times |
US4535118A (en) * | 1982-02-24 | 1985-08-13 | The Goodyear Tire & Rubber Company | High clarity, low haze polyesters having reduced infrared heat-up times |
US4408004A (en) * | 1982-02-24 | 1983-10-04 | The Goodyear Tire & Rubber Company | High clarity, low haze polyesters having reduced infrared heat-up times |
WO1997031050A1 (fr) * | 1996-02-21 | 1997-08-28 | Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. | Polyester, composition a base de polyester, stratifie polyester et procede de fabrication de bouteilles en polyester etirees bi-axialement |
US6197851B1 (en) * | 1996-08-30 | 2001-03-06 | Eastman Chemical Company | Polyester compositions containing near infrared absorbing materials to improve reheat |
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Patent Citations (4)
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---|---|---|---|---|
CN1374345A (zh) * | 2001-03-05 | 2002-10-16 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 聚酯基树脂组合物和成型制品 |
JP2003012907A (ja) * | 2001-04-24 | 2003-01-15 | Toyobo Co Ltd | ポリエステル組成物及びそれからなる成形体 |
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CN1502657A (zh) * | 2002-09-17 | 2004-06-09 | ������ѧ��ʽ���� | 聚酯-基树脂组合物 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
周芬.聚酯催化剂研究的进展.《金山油化纤》.2004,第23卷(第2期), |
聚酯催化剂研究的进展;周芬;《金山油化纤》;20041231;第23卷(第2期);全文 * |
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