CN104159969B - 由聚酯树脂组合物形成的成型体 - Google Patents

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Abstract

一种成型体,其选自(1)片或膜、(2)热成型品、以及(3)拉伸膜,其中,所述成型体由含有聚酯树脂及下式(I)所示的聚酯系增塑剂而成的聚酯树脂组合物形成。就本发明的成型体而言,例如,片或膜可以适用于食品、农业、工业等各种用途,热成型品可以适用于食品容器、日用品或家电制品的包装材料、工业用零件的托盘等各种用途,拉伸膜可以适用于食品包装、日用品或家电制品的包装材料、工业用各种膜等各种用途。R1O-CO-R2-CO-((OR3)mO-CO-R2-CO-〕nOR1(I)(式中,R1是碳数为1~4的烷基,R2是碳数为2~4的亚烷基,R3是碳数为2~6的亚烷基,m表示1~6的数,n表示1~12的数,其中,所有R2可以相同或不同,所有R3可以相同或不同)。

Description

由聚酯树脂组合物形成的成型体
技术领域
本发明涉及由聚酯树脂组合物形成的成型体。更详细来说,涉及可适宜用作日用杂货品、家电零件、食品容器等的由聚酯树脂组合物形成的成型体、以及该成型体的制造方法。
背景技术
在可降解树脂被放置在土壤、海水中、或动物体内等的情况下,由于自然界中生长的微生物所产生的酶的作用,例如在几周内开始分解且在1年到几年间消灭。因而,近年来,由于环境意识的提高,其利用受到关注。
例如,专利文献1中公开了:若使用具有二元醇的重复单元且末端用一元酸和/或一元醇封端、并且酸值和羟值的总和为40以下的聚酯系增塑剂,则与聚合物的相容性优异,由此可以在保持乳酸系聚合物的透明性的状态下,得到耐水性及柔软性优异的树脂组合物。
专利文献2中报告了:通过在利用螯合剂和/或酸性磷酸酯对聚合催化剂进行失活处理后的乳酸系聚酯中熔融混炼增塑剂,从而可以得到柔软性及储藏稳定性优异的树脂组合物,通过使该组合物成形并结晶化,从而可以得到耐热性、耐溶剂性优异的成型物。
在专利文献3中,通过使将含有聚乳酸树脂、增塑剂、及晶核剂的聚乳酸树脂组合物熔融挤出而得的非晶质片骤冷来固化晶核剂,接着进行加热而使其结晶化,由此可以得到耐热性及印刷性优异的聚乳酸树脂片。
另外,专利文献4中报告了:使在脂肪族聚酯中配合有特定的(聚)甘油酯系增塑剂的树脂组合物进行真空成型、加压成型(pressuremolding)、或真空加压成型得到的成型物具有适度的柔软性,在打孔等的时候,切口良好,不会由此产生裂缝,另外,所使用的增塑剂即使在水中也不溶出,在高温下也不渗出,具有高耐热性。
专利文献5中公开了:通过使由下述乳酸系聚合物组合物形成的片的结晶度达到20~50%后,进行二次成形,从而可以以优异的生产效率获得耐热性和透明性优异的热成型品,所述乳酸系聚合物组合物是在乳酸系聚合物中配合了包含具有酰胺键的脂肪族羧酸酰胺的有机晶核剂、以及邻苯二甲酸衍生物、间苯二甲酸衍生物、己二酸衍生物、马来酸衍生物、枸橼酸衍生物、衣康酸衍生物、油酸衍生物、蓖麻酸衍生物、磷酸酯类、羟基多元羧酸酯类、多元醇酯类等结晶化促进剂的组合物。
另外,专利文献6中报告了:在脂肪族聚酯中配合了特定的(聚)甘油酯系增塑剂的组合物适合作为增塑剂的渗出得到抑制、具有优异的透明性、耐热性、及柔软性的膜等成型物的原料。另外,作为膜,公开了结晶度为20~60%的拉伸膜。
专利文献7中公开了:在含有聚乳酸树脂和阻燃剂的组合物中配合有结晶度低于50%的纤维素的树脂组合物中,进一步配合了低聚酯系增塑剂的例子。示出了将该树脂组合物注塑成型而得到的成型体的强度、挠性、耐冲击性、及阻燃性优异。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平7-118513号公报
专利文献2:日本特开平10-36651号公报
专利文献3:日本特开2009-62410号公报
专利文献4:日本特开2002-60605号公报
专利文献5:WO2006-121056号公报
专利文献6:日本特开2000-302956号公报
专利文献7:日本特开2011-153296号公报
发明内容
本发明涉及下述〔1〕~〔8〕。
〔1〕一种成型体,其选自(1)片或膜、(2)热成型品、以及(3)拉伸膜,其中,
所述成型体由包含聚酯树脂及下式(I)所示的聚酯系增塑剂而成的聚酯树脂组合物形成。
R1O-CO-R2-CO-〔(OR3)mO-CO-R2-CO-〕nOR1(I)
(式中,R1是碳数为1~4的烷基,R2是碳数为2~4的亚烷基,R3是碳数为2~6的亚烷基,m表示1~6的数,n表示1~12的数,其中,所有R2可以相同或不同,所有R3可以相同或不同。)
〔2〕上述〔1〕所述的成型体的制造方法,其特征在于,包括下述工序(1)。
工序(1):利用挤出成型法将含有聚酯树脂和式(I)所示的聚酯系增塑剂的聚酯树脂组合物从模子挤出而得到片或膜,将该片或膜冷却到低于该聚酯树脂组合物的玻璃化转变温度(Tg)而得到相对结晶度低于80%的片或膜的工序。
〔3〕上述〔2〕所述的成型体的制造方法,其还包括下述工序(2-1)。
工序(2-1):将工序(1)中得到的片或膜加热到聚酯树脂组合物的玻璃化转变温度(Tg)以上且低于聚酯树脂组合物的熔点(Tm)的温度,从而得到相对结晶度为80%以上的结晶化片或膜的工序。
〔4〕上述〔2〕所述的成型体的制造方法,其还包括下述工序(2-2)。
工序(2-2):使工序(1)中得到的片在聚酯树脂组合物的玻璃化转变温度(Tg)以上且低于聚酯树脂组合物的熔点(Tm)的温度范围内热成型,从而得到结晶化至相对结晶度为80%以上的热成型品的工序。
〔5〕上述〔2〕所述的成型体的制造方法,其还包括下述工序(2-3)。
工序(2-3):使工序(1)中得到的片在聚酯树脂组合物的玻璃化转变温度(Tg)以上且聚酯树脂组合物的冷结晶温度(Tc)以下的温度范围内单轴或双轴拉伸,从而得到结晶化至相对结晶度为80%以上的拉伸膜的工序。
〔6〕上述〔1〕所述的成型体的应用,其用于制造(1)从用于选自日用品、化妆品、及家电制品中的制品的透明箱以及纸箱的透明窗中选择的包装容器;或者(2)选自透明文件夹及证件套中的文具类。
〔7〕上述〔1〕所述的成型体的应用,其用于制造其用于制造(1)用于选自日用品、化妆品、及家电制品中的制品的泡罩包装或托盘;或(2)食品容器;或(3)在工业零件的运输、保护中使用的工业用托盘。
〔8〕上述〔1〕所述的成型体的用途,其用于制造(1)用于选自日用品、化妆品、及家电制品中的制品的包装材料;或(2)工业用膜;或(3)食品包装用膜。
附图说明
图1为表示制备实施例的热成型品时使用的模具的图。
具体实施方式
根据以往技术,通过制备配合特定的增塑剂来提高成分间的相容性、或者预先对树脂自身进行处理来抑制树脂的热分解的树脂组合物,并使其结晶化,由此可以得到耐热性优异的片或膜;耐热性、透明性、耐渗出性优异的热成型品;强度、柔软性、透明性、耐渗出性优异的拉伸膜等成型体。但是,由于其透明性不充分、或者由于结晶性尚不充分而导致强度差,因此可以应用的用途受到限制。
本发明涉及可以以良好的操作性获得、透明性良好、且耐热性及耐渗出性优异的由聚酯树脂组合物形成的片或膜及其制造方法。
本发明涉及具有高结晶度、且透明性、耐热性、耐渗出性、及强度优异的由聚酯树脂组合物形成的热成型品及其制造方法。
本发明涉及具有高结晶度、且透明性、耐渗出性、及强度优异的由聚酯树脂组合物形成的拉伸膜及其制造方法。
本发明的片或膜可以以良好的操作性获得,透明性良好,且实现耐热性及耐渗出性优异的优良效果。
本发明的热成型品具有高结晶度,并且实现透明性、耐热性、耐渗出性及强度优异的优良效果。
本发明的拉伸膜具有高结晶度,并且实现透明性、耐渗出性、及强度优异的优良效果。
本发明的成型体由含有聚酯树脂和聚酯系增塑剂的聚酯树脂组合物形成,其特征在于,该增塑剂为特定的化合物。作为本发明的成型体的具体方式,可以举出(1)片或膜、(2)热成型品、及(3)拉伸膜。
一般来说,聚酯系增塑剂多为酸值、羟值高的聚合物化合物。若将所述化合物配合在聚酯树脂中,则通过该化合物的酸基(例如羧基)、羟基,而使聚酯树脂分解,或者渗出且自身也分解,因此若加热所得到的树脂组合物而使其成型,则成型体的透明性容易降低。因此,在本发明中使用上述式(I)所示化合物。由于该化合物的酸基、羟基少,且化合物的末端被封端(capping),所以与聚酯树脂的反应性低,因而聚酯树脂的分解得到抑制。另外,由于该化合物形成为分子内的各链段具有适度的极性的链状结构,因此可以得到与聚酯树脂适度的相互作用,从而提高与聚酯树脂的相容性。
因此,配合有该化合物的聚酯树脂组合物的增塑性提高,同时使所得到的树脂组合物成型为例如片或膜而得的成型体的透明性优异,且增塑剂的耐渗出性也优异。另外,与包含聚亚烷基二醇的单烷基醚和二元酸的二元酸酯相比,作为极性基的醚基含有比率低,氧化稳定性及耐挥发性优异,挤出成型时的来自挤出机的发烟也得到抑制而使操作性变得良好,同时成型体的耐热性也提高。
另外,配合有该化合物的聚酯树脂组合物的增塑性及成型性(热成型中的可以成型的温度范围宽)提高,并且经过二次加工处理(热成型)而得到的热成型品成为增塑剂的耐渗出性良好且透明性优异、而且耐热性和强度优异的热成型品。另外,由于与聚酯树脂的相容性和增塑性高,所以在热成型工序中的聚酯分子的取向得到均匀地促进,结晶性也提高。
另外,配合有该化合物的聚酯树脂组合物的增塑性和拉伸性提高,并且经过二次加工处理(拉伸)而得到的拉伸膜成为透明性优异、且增塑剂的耐渗出性也优异的拉伸膜。另外,由于与聚酯树脂的相容性和增塑性高,所以在拉伸工序中的聚酯分子的取向得到均匀地促进,结晶性也提高。
〔聚酯树脂组合物〕
[聚酯树脂]
作为聚酯树脂,若为该领域中公知的物质,则没有特别限定,但优选具有生物降解性,优选生物降解性聚酯树脂。具体来说,可以举出聚羟基丁酸酯、聚己内酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯/己二酸酯、聚丁二酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乳酸树脂、聚苹果酸、聚乙醇酸(polyglycolicacid)、聚二噁烷酮(polydioxanone)、聚(2-氧杂环丁酮)等脂肪族聚酯树脂;聚丁二酸丁二醇酯/对苯二甲酸酯、聚己二酸丁二醇酯/对苯二甲酸酯、聚四亚甲基己二酸酯/对苯二甲酸酯等脂肪族芳香族共聚酯树脂;淀粉、纤维素、甲壳质、脱乙酰壳多糖、谷朊、明胶、玉米朊、大豆蛋白、胶原蛋白、角朊等天然高分子与上述脂肪族聚酯树脂或脂肪族芳香族共聚酯树脂的混合物等。其中,从加工性、经济性、获得性以及物性优异出发,优选聚丁二酸丁二醇酯及聚乳酸树脂,更优选聚乳酸树脂。予以说明,在本说明书中,“生物降解性”是指在自然界中可以被微生物分解成低分子化合物的性质,具体来说,是指基于JISK6953(ISO14855)“在受控的需氧堆肥条件下的需氧且最终的生物降解度及蜕变度试验(制御それた好気的コソポスト条件の好気的かっ究極的な生分解度及ひ崩壊度試験)”的生物降解性。
作为聚乳酸树脂,除了市售的聚乳酸树脂(例如三井化学公司制:商品名LACEAH-100、H-280、H-400、H-440等、NatureWorks公司制:商品名NatureWorksPLA/NW3001D、NW4032D、丰田汽车公司制:商品名EcoplasticU’zS-09、S-12、S-17等)之外,可以举出由乳酸、丙交酯合成的聚乳酸树脂。从提高强度、耐热性的观点出发,优选光学纯度90%以上的聚乳酸树脂,例如优选分子量比较高、而且光学纯度高的NatureWorks公司制聚乳酸树脂(NW4032D等)。
另外,在本发明中,作为聚乳酸树脂,从同时获得聚酯树脂组合物的强度和挠性、提高耐热性和透明性的观点出发,可以使用由使用以不同的异构体为主要成分的乳酸成分而得到的2种聚乳酸形成的立体络合物聚乳酸。
构成立体络合物聚乳酸的一种聚乳酸〔以下记为聚乳酸(A)〕含有L体90~100摩尔%、包括D体在内的其他成分0~10摩尔%。另一种聚乳酸〔以下记为聚乳酸(B)〕含有D体90~100摩尔%、包括L体在内的其他成分0~10摩尔%。予以说明,作为L体和D体以外的其他成分,可以举出具有可形成2个以上酯键的官能团的二羧酸、多元醇、羟基羧酸、内酯等,另外,还可以是分子内具有2个以上未反应的上述官能团的聚酯、聚醚、聚碳酸酯等。
立体络合物聚乳酸中的聚乳酸(A)与聚乳酸(B)的重量比〔聚乳酸(A)/聚乳酸(B)〕优选10/90~90/10,更优选20/80~80/20,进一步优选40/60~60/40。
另外,本发明中的聚乳酸树脂可以作为将聚乳酸树脂以外的生物降解性聚酯树脂或聚丙烯等非生物降解性树脂与聚乳酸树脂混合而成的聚合物合金而含有。
予以说明,在本发明中,从树脂物性和经济性的观点出发,优选除由乳酸成分和二羧酸成分和二元醇成分形成的聚乳酸树脂(改性聚乳酸树脂)以外的聚乳酸树脂。
聚酯树脂中的聚乳酸树脂的含量优选80重量%以上,更优选90重量%以上,进一步优选实质上为100重量%。
另外,聚酯树脂的含量没有特别限定,但在聚酯树脂组合物中,优选50重量%以上,更优选60重量%以上,进一步优选70重量%以上。
[增塑剂]
作为本发明中的聚酯系增塑剂,可以举出下式(I)所示的化合物:
R1O-CO-R2-CO-〔(OR3)mO-CO-R2-CO-〕nOR1(I)
(式中,R1是碳数为1~4的烷基,R2是碳数为2~4的亚烷基,R3是碳数为2~6的亚烷基,m表示1~6的数,n表示1~12的数,其中,所有R2可以相同或不同,所有R3可以相同或不同。)
予以说明,在本说明书中,式(I)中的〔(OR3)mO-CO-R2-CO-〕也称为式(I)中的重复单元。
式(I)中的R1表示碳数为1~4的烷基,在1个分子中存在2个,且存在于分子的两末端。R1的碳数若为1~4,则可以是直链,也可以是支链。作为烷基的碳数,从提高与聚酯树脂的相容性而发挥出增塑效果的观点出发,优选1~4,更优选1~2。具体来说,可以举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、异丁基,其中,从提高与聚酯树脂的相容性而发挥出增塑效果的观点出发,优选甲基和乙基,更优选甲基。
式(I)中的R2表示碳数为2~4的亚烷基,可举出直链亚烷基作为优选例。具体来说,可以举出亚乙基、1,3-亚丙基、1,4-亚丁基,其中,从提高与聚酯树脂的相容性而发挥出增塑效果的观点出发,优选亚乙基、1,3-亚丙基,更优选亚乙基,从发挥出增塑效果的观点及经济性的观点出发,优选亚乙基、1,4-亚丁基,更优选亚乙基。其中,所有R2可以相同或不同。
式(I)中的R3表示碳数为2~6的亚烷基,在重复单元中以氧化亚烷基的形式存在。R3的碳数若为2~6,则可以是直链,也可以是支链。作为亚烷基的碳数,从提高与聚酯树脂的相容性而发挥出增塑效果的观点出发,优选2~6,更优选2~3。具体来说,可以举出亚乙基、1,2-亚丙基、1,3-亚丙基、1,2-亚丁基、1,3-亚丁基、1,4-亚丁基、2-甲基-1,3-亚丙基、1,2-亚戊基、1,4-亚戊基、1,5-亚戊基、2,2-二甲基-1,3-亚丙基、1,2-亚己基、1,5-亚己基、1,6-亚己基、2,5-亚己基、3-甲基-1,5-亚戊基,其中,从提高与聚酯树脂的相容性而发挥出增塑效果的观点出发,优选亚乙基、1,2-亚丙基、1,3-亚丙基、1,4-亚丁基。其中,所有R3可以相同或不同。
m表示氧化亚烷基的平均重复数,为1~6的数。若m变大,则式(I)所示的化合物的醚基值升高,变得容易被氧化而分解。从提高与聚酯树脂的相容性的观点及提高得到的成型体的透明性的观点出发,m为1~6的数,优选1~4的数,更优选1~3的数,进一步优选1~2的数。
n表示重复单元的平均重复数(平均聚合度),从耐挥发性的观点出发,优选1以上,更优选1.2以上,进一步优选1.5以上,进一步优选1.8以上,进一步优选2以上。另外,从增塑效率的观点出发,优选12以下,更优选10以下,进一步优选8以下,进一步优选7以下,进一步优选6以下。另外,从提高耐挥发性以及与聚酯树脂的相容性而提高增塑效果和增塑效率的观点出发,n优选1~12,更优选为1~8,进一步优选1.2~8,进一步优选1.5~7,进一步优选1.8~7。予以说明,在本说明书中,平均聚合度可以按照后述的实施例所述的方法算出。
作为式(I)所示的化合物的具体例,可以举出R1为甲基、R2为亚乙基、R3为亚乙基、m为2、n为1.6的酯;R1为甲基、R2为亚乙基、R3为亚乙基、m为2、n为2.1的酯;R1为甲基、R2为亚乙基、R3为亚乙基、m为2、n为4.3的酯;R1为甲基、R2为亚乙基、R3为1,3-亚丙基、m为1、n为4.4的酯;R1为甲基、R2为亚乙基、R3为1,2-亚丙基、m为1、n为3.6的酯;R1为乙基、R2为1,4-亚丁基、R3为1,3-亚丙基、m为1、n为2的酯;R1为丁基、R2为亚乙基、R3为亚乙基、m为2、n为1.9的酯;R1为丁基、R2为1,3-亚丙基、R3为亚乙基、m为3、n为1.5的酯;R1为甲基、R2为1,4-亚丁基、R3为1,3-亚丙基、m为1、n为4.4的酯;R1为甲基、R2为亚乙基、R3为1,4-亚丁基、m为1、n为4.4的酯;R1为甲基、R2为亚乙基、R3为1,6-亚己基、m为1、n为3的酯;R1为甲基、R2为亚乙基、R3为1,2-亚丙基、m为1、n为6.5的酯;R1为甲基、R2为亚乙基、R3为2-甲基-1,3-亚丙基、m为1、n为3的酯等,这些可以单独含有1种或含有2种以上。其中,优选R1全部为甲基、R2为亚乙基或1,4-亚丁基、R3为亚乙基、1,3-亚丙基或1,2-亚丙基、m为1~3的数、n为1~8的数的化合物,更优选R1全部为甲基、R2为亚乙基或1,4-亚丁基、R3为亚乙基、1,3-亚丙基或1,2-亚丙基、m为1~2的数、n为1.8~7的数的化合物。
式(I)所示的化合物只要具有上述结构就没有特别限定,但优选使用下述(1)~(3)的原料而得的化合物。
(1)具有碳数为1~4的烷基的一元醇
作为具有碳数为1~4的烷基的一元醇,是包含上述R1的醇,具体来说,可以举出甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、2-甲基-1-丙醇、1,1-二甲基-1-乙醇。其中,除了提高与聚酯树脂的相容性而发挥出增塑效果的观点之外,从提高酯交换反应的效率的观点出发,优选甲醇、乙醇、1-丙醇、1-丁醇,更优选甲醇、乙醇,进一步更优选甲醇。
(2)具有碳数为2~4的亚烷基的二羧酸
作为具有碳数为2~4的亚烷基的二羧酸,是包含上述R2的二羧酸,具体来说,可以举出琥珀酸、戊二酸、己二酸、以及它们的衍生物(例如琥珀酸酐、戊二酸酐、琥珀酸二甲酯、琥珀酸二丁酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯)。其中,从提高与聚酯树脂的相容性而发挥出增塑效果的观点出发,优选琥珀酸、戊二酸、以及它们的衍生物(例如,琥珀酸酐、戊二酸酐、琥珀酸二甲酯、琥珀酸二丁酯、戊二酸二甲酯),更优选琥珀酸及其衍生物(例如琥珀酸酐、琥珀酸二甲酯),从发挥出增塑效果的观点及经济性的观点出发,优选琥珀酸、己二酸以及它们的衍生物(例如琥珀酸酐、琥珀酸二甲酯、琥珀酸二丁酯、己二酸二甲酯),更优选琥珀酸及其衍生物(例如,琥珀酸酐、琥珀酸二甲酯、琥珀酸二丁酯)。
(3)具有碳数为2~6的亚烷基的二元醇
作为具有碳数为2~6的亚烷基的二元醇,是包含上述R3的二元醇,具体来说,可以举出乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,2-戊二醇、1,4-戊二醇、1,5-戊二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、2,5-己二醇、1,6-己二醇、2,5-己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇。其中,从提高与聚酯树脂的相容性而发挥出增塑效果的观点出发,优选二乙二醇、三乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、四乙二醇、1,4-丁二醇,更优选二乙二醇、三乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇,进一步优选二乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇。
因此,作为上述(1)~(3),优选的是:
(1)一元醇为选自甲醇、乙醇、1-丙醇、及1-丁醇中的至少1种,(2)二羧酸为选自琥珀酸、戊二酸、以及它们的衍生物中的至少1种,(3)二元醇为选自二乙二醇、三乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、四乙二醇、及1,4-丁二醇中的至少1种。
更优选:
(1)一元醇为选自甲醇和乙醇中的至少1种,(2)二羧酸为选自琥珀酸、戊二酸、以及它们的衍生物中的至少1种,(3)二元醇为选自二乙二醇、三乙二醇、1,2-丙二醇、及1,3-丙二醇中的至少1种。
进一步优选:
(1)一元醇为甲醇,(2)二羧酸为选自琥珀酸及其衍生物中的至少1种,(3)二元醇为选自二乙二醇、1,2-丙二醇、及1,3-丙二醇中的至少1种。
作为使用上述(1)~(3)而得到式(I)所示的化合物的方法,没有特别限定,但例如可以举出以下方式1及方式2的方法。
方式1:包括进行(2)二羧酸与(1)一元醇的酯化反应而合成二羧酸酯的工序(工序1)、以及使得到的二羧酸酯与(3)二元醇发生酯化反应的工序(工序2)的方法。
方式2:包括使(1)一元醇、(2)二羧酸、及(3)二元醇一起反应的工序的方法。
其中,从调整平均聚合度的观点出发,优选不易发生聚酯树脂的加醇分解的方式1的方法。
以下对于方式1的方法进行说明。
方式1是使作为二羧酸与一元醇的反应物的二羧酸酯与二元醇发生酯交换反应的方法,在本说明书中,也将方式1的方法称为酯交换反应。
具体来说,首先,在方式1的工序1中,进行(2)二羧酸与(1)一元醇的酯化反应来合成二羧酸酯。作为酯化方法,例如可以举出向(2)二羧酸和催化剂的混合物中添加(1)一元醇并搅拌,将生成的水、一元醇排出到体系外的脱水酯化方法。具体来说,可以举出:
1)向二羧酸中吹入一元醇的蒸气而进行酯化反应,同时将生成的水和未反应的一元醇一起除去的方法;
2)使用过剩的一元醇来进行酯化反应,同时使生成的水和一元醇共沸而除去的方法;
3)进行酯化反应,同时加入与水或者水、一元醇等共沸的溶剂(例如甲苯)来除去水和醇的方法等。
作为催化剂,可以举出硫酸、磷酸、甲烷磺酸、对甲苯磺酸等无机酸、或有机酸,但其中优选对甲苯磺酸。催化剂的使用量相对于二羧酸100摩尔,优选0.05~10摩尔,更优选0.10~3摩尔。
从提高反应率和经济性的观点出发,一元醇和二羧酸的摩尔比(一元醇/二羧酸)优选2/1~20/1,更优选3/1~12/1。予以说明,此时的“反应率”是指以二羧酸为基准,供反应的原料所反应掉的比例。
反应温度根据所使用的一元醇的种类而不同,但从提高反应率和抑制副反应的观点出发,优选50~200℃,更优选80~140℃。反应时间优选0.5~15小时,更优选1.0~5小时。予以说明,反应可以在减压下进行,反应压力优选2.7~101.3kPa,更优选6.7~101.3kPa。
就得到的二羧酸酯而言,对于2个分子末端的烷基酯化率优选为90%以上,更优选95%以上,进一步优选98%以上。予以说明,在本说明书中,烷基酯化率可以按照后述的实施例所述的方法算出。
将如此得到的二羧酸酯供给到工序2中。予以说明,在本发明中,二羧酸酯可以使用按上述方式得到的反应物,但也可以使用市售品,可以将市售品供给到工序2中。作为适宜的市售品,可以举出琥珀酸二甲酯(和光纯药工业公司制)、己二酸二甲酯(和光纯药工业公司制)。
在方式1的工序2中,进行二羧酸酯的基于(3)二元醇的酯交换反应。
具体来说,例如可以举出:向二羧酸酯和催化剂的混合物中连续添加(3)二元醇,将生成的一元醇排出到体系外的酯交换反应;或者向(3)二元醇和催化剂的混合物中连续添加二羧酸酯,将生成的一元醇排出到体系外的酯交换反应。在任一情况下,都可以通过蒸馏除去生成的一元醇而来转移平衡,从而使反应进行。另外,催化剂可以阶段性地添加,例如可以使其在向二羧酸酯中投入二元醇、或者向二元醇中投入二羧酸酯时存在,且在将生成的一元醇排出到体系外的阶段进一步添加。予以说明,酯交换反应中使用的二羧酸酯可以使用上述酯化反应中得到的反应混合物或直接使用市售品,还可以在蒸馏分离后使用。
作为催化剂,除了上述硫酸、磷酸、甲烷磺酸、对甲苯磺酸等无机酸、或有机酸之外,可以举出四异丙氧基钛、四丁氧基钛等有机金属化合物、甲醇钠等碱金属醇盐等。其中,优选对甲苯磺酸、四异丙氧基钛、四丁氧基钛、甲醇钠。催化剂的使用量为例如:对于对甲苯磺酸、甲醇钠而言,相对于二羧酸酯100摩尔,优选0.05~10摩尔,更优选0.10~5摩尔,对于四异丙氧基钛、四丁氧基钛而言,优选0.0001~0.1摩尔,更优选0.0005~0.05摩尔。予以说明,此处所述催化剂的使用量是指工序2中使用的催化剂的总用量。
从控制本发明中的酯化合物的分子量的观点出发,二羧酸酯和二元醇的摩尔比(二羧酸酯/二元醇)优选1.1/1~10/1,更优选1.2/1~4/1,进一步优选1.3/1~3/1。
从提高反应率和抑制副反应的观点出发,反应温度优选50~250℃,更优选60~150℃。在这种情况下,“反应率”是指以二元醇为基准,供反应的原料所反应掉的比例。反应时间优选0.1~10小时,更优选1~10小时。予以说明,反应可以在减压下进行,反应压力优选0.7~101.3kPa,更优选2.0~101.3kPa。
以下对于方式2的方法进行说明。
方式2的方法是根据需要使(1)一元醇、(2)二羧酸、及(3)二元醇在催化剂的存在下一起反应的方法,在本说明书中,也将方式2的方法称作一次性添加反应。
原料可以一次性或分批供给,而一元醇可以分批或连续向反应器内导入。
作为催化剂,可以举出硫酸、磷酸、甲烷磺酸、对甲苯磺酸等无机酸、或有机酸,其中,优选对甲苯磺酸。催化剂的使用量相对于二羧酸100摩尔,优选0.05~10摩尔,更优选0.10~5摩尔。
从控制本发明中的酯化合物的分子量的观点出发,二羧酸、一元醇、二元醇的摩尔比(二羧酸/一元醇/二元醇)优选1.1/1.1/1~10/100/1,更优选1.2/3/1~3/30/1,进一步优选1.3/5/1~3/20/1。
另外,从控制本发明中的酯化合物的分子量的观点出发,二羧酸与二元醇的摩尔比(二羧酸/二元醇)优选1.2/1~3/1。
反应温度与所使用的醇的种类也相关,优选50~200℃,反应时间优选0.5~15小时。反应可以在减压下进行,优选在6.7~101.3kPa的压力下进行。另外,可以在温度70~140℃、常压下(101.3kPa)反应3~5小时,除去生成的水和一元醇后,在温度70~120℃、压力0.7~26.7kPa下熟化0.5~3小时。
另外,在本发明中,作为方式3,可以在进行上述(2)二羧酸和(3)二元醇的酯化反应(脱水酯化反应)而合成二羧酸酯后,使得到的二羧酸酯进一步与(1)一元醇发生酯化反应(脱水酯化反应)。
予以说明,得到的反应物可以按照公知的方法蒸馏除去未反应原料、副产物。
这样可以得到式(I)所示的化合物。
式(I)所示的化合物从耐渗出性与片、膜、热成型品、拉伸膜的耐久性的观点出发,酸值优选1.00mgKOH/g以下,更优选0.90mgKOH/g以下,优选0.05mgKOH/g以上,更优选0.1mgKOH/g以上。另外,从耐渗出性的观点出发,羟值优选10.0mgKOH/g以下,更优选8.0mgKOH/g以下,进一步优选为5.0mgKOH/g以下,优选0.1mgKOH/g以上,更优选为0.2mgKOH/g以上。予以说明,在本说明书中,增塑剂的酸值和羟值可以按照后述的实施例所述的方法进行测定。
从提高与聚酯树脂的相容性、抑制来自聚酯树脂组合物的挥发性有机化合物的观点出发,式(I)所示的化合物的皂化值优选500mgKOH/g以上,更优选600mgKOH/g以上,优选800mgKOH/g以下,更优选750mgKOH/g以下。另外,优选500~800mgKOH/g,更优选600~750mgKOH/g。予以说明,在本说明书中,增塑剂的皂化值可以按照后述的实施例所述的方法进行测定。
从提高耐挥发性和增塑效率的观点、或提高耐挥发性和增塑效率而提高热成型性的观点出发,式(I)所示的化合物的数均分子量优选500以上,更优选600以上,进一步优选700以上,优选1500以下,更优选1400以下,进一步优选1300以下,进一步优选1200以下。另外,优选500~1500,更优选500~1400,进一步优选500~1300,进一步优选500~1200,进一步优选600~1200,更进一步优选700~1200。若数均分子量为500以上,则聚酯树脂组合物的耐挥发性变得良好,来自该树脂组合物的增塑剂的挥发得到抑制,因此,该树脂组合物的成型体随时间推移的弯曲弹性模量、耐热性、耐渗出性等物性降低变小。进而若分子量增加,则与聚乳酸树脂相容性优异、且软化温度和结晶化速度得到适度控制,结果能够成型的温度范围提高。予以说明,在本说明书中,增塑剂的数均分子量可以按照后述实施例所述的方法算出。
作为式(I)所示的化合物,优选酸值为1.00mgKOH/g以下、羟值为10.0mgKOH/g以下、数均分子量为500~1500,更优选酸值为0.90mgKOH/g以下、羟值为8.0mgKOH/g以下、数均分子量为500~1400,进一步优选酸值为0.90mgKOH/g以下、羟值为8.0mgKOH/g以下、数均分子量为600~1200。
另外,从提高与聚酯树脂的相容性而发挥出增塑效果的观点以及提高增塑效率的观点出发,就式(I)所示的化合物而言,对于2个分子末端的烷基酯化率(末端烷基酯化率)优选85%以上,更优选90%以上。予以说明,在本说明书中,增塑剂的末端烷基酯化率可以按照后述的实施例所述的方法算出。
从提高与聚酯树脂的相容性、抑制来自聚酯树脂组合物的挥发性有机化合物的产生的观点出发,式(I)所示的化合物的醚基值优选1mmol/g以上,优选8mmol/g以下,更优选6mmol/g以下,进一步优选5mmol/g以下。另外,优选0~8mmol/g,更优选0~6mmol/g,进一步优选1~6mmol/g,进一步优选1~5mmol/g。予以说明,在本说明书中,增塑剂的醚基值可以按照后述实施例所述的方法算出。
从与聚酯树脂的相容性的观点出发,式(I)所示的化合物的SP(SolubilityParameter、溶解度参数)值优选10.0以上,更优选10.1以上,进一步优选10.2以上,优选12.0以下,更优选11.5以下,进一步优选11.2以下。另外,优选10.0~12.0,更优选10.1~11.5,进一步优选10.2~11.2。予以说明,在本说明书中,SP值是指将内聚能设为ΔE、将摩尔体积(molecularvolume)设为V时,由下述式子所定义的量:
SP值=(ΔE/V)1/2(cal1/2cm-3/2)
例如,如后述的实施例所述,可以使用原崎勇次著《涂布的基础科学》、p48、槙书店(1988)(原崎勇次著,”コ一ティンゲの基礎科学”,p48,槙書店(1988))所记载的Fedors的方法来算出。
在本发明中,在不破坏本发明的效果的范围内,可以并用除了上述式(I)所示的化合物以外的其他增塑剂。作为其他增塑剂,没有特别限定,优选为分子内具有2个以上酯基的酯化合物,且为构成该酯化合物的醇成分的至少1种为每个羟基加成了平均0.5~5摩尔的碳数2~3的烯化氧而得的醇的酯化合物,具体来说,可以举出日本特开2008-174718号公报及日本特开2008-115372号公报所述的增塑剂等。从耐热性及成型操作性的观点出发,式(I)所示的化合物的含量在组合物所含的全部增塑剂成分中,优选50重量%以上,更优选80重量%以上,进一步优选90重量%以上,进一步优选实质上为100重量%。
另外,从增塑效果优异、并且能够抑制挥发性有机化合物的产生出发,式(I)所示的化合物的含量相对于聚酯树脂100重量份,优选1重量份以上,更优选5重量份以上,优选50重量份以下,更优选30重量份以下。另外,优选1~50重量份,更优选5~30重量份。
作为增塑剂的含量,即,其他增塑剂与式(I)所示的化合物的总含量,从提高由聚酯树脂组合物形成的成型体的耐热性、透明性、成型性的观点出发,相对于聚酯树脂100重量份,优选1重量份以上,更优选5重量份以上,优选50重量份以下,更优选30重量份以下。另外,优选1~50重量份,更优选5~30重量份。
本发明中的聚酯树脂组合物除了上述聚酯树脂及式(I)所示的化合物以外,优选进一步含有晶核剂、水解抑制剂。即,作为本发明中的聚酯树脂组合物的一个方式,可以举出含有聚酯树脂、式(I)所示的化合物、及晶核剂的方式;含有聚酯树脂、式(I)所示的化合物、晶核剂、及水解抑制剂的方式。
[晶核剂]
作为晶核剂,可以举出无机系晶核剂、有机系晶核剂。作为无机系晶核剂,可以举出天然或合成硅酸盐化合物、氧化钛、硫酸钡、磷酸三钙、碳酸钙、磷酸钠等金属盐、高岭石、多水高岭土、滑石、绿土、蛭石、云母等。作为有机系晶核剂,可以举出羧酸酰胺、苯基膦酸的金属盐,从提高透明性的观点出发,优选羧酸酰胺。作为羧酸酰胺,可以举出亚乙基双脂肪酸酰胺、亚烷基双脂肪酸酰胺、亚烷基双羟基脂肪酸酰胺。作为亚乙基双脂肪酸酰胺,可例示亚乙基双硬脂酸酰胺、亚乙基双油酸酰胺,作为亚烷基双脂肪酸酰胺,可例示亚丙基双脂肪酸酰胺、亚丁基双脂肪酸酰胺。另外,作为亚烷基双羟基脂肪酸酰胺,优选具有碳数1~6的亚烷基的亚烷基双羟基硬脂酸酰胺,更优选亚乙基双12-羟基硬脂酸酰胺。
从提高聚酯树脂组合物、由聚酯树脂组合物形成的成型体的透明性的观点出发,相对于聚酯树脂100重量份,晶核剂的含量优选为0.1重量份以上,优选为1.0重量份以下,更优选为0.5重量份以下。另外,优选0.1~1.0重量份,更优选0.1~0.5重量份。
[水解抑制剂]
作为水解抑制剂,可以举出聚碳二亚胺化合物、单碳二亚胺化合物等碳二亚胺化合物,从提高聚酯树脂组合物的耐久性、耐冲击性的观点出发,优选聚碳二亚胺化合物;从提高聚酯树脂组合物的耐久性、成型性(流动性)的观点出发,优选单碳二亚胺化合物。另外,从进一步提高由聚酯树脂组合物形成的成型体的耐久性、耐冲击性、成型性的观点出发,优选并用单碳二亚胺和聚碳二亚胺。
作为聚碳二亚胺化合物,可以举出聚(4,4’-二苯基甲烷碳二亚胺)、聚(4,4’-二环己基甲烷碳二亚胺)、聚(1,3,5-三异丙基苯)聚碳二亚胺、聚(1,3,5-三异丙基苯及1,3-二异丙基苯)聚碳二亚胺等,作为单碳二亚胺化合物,可以举出N,N’-二-2,6-二异丙基苯基碳二亚胺等。
为了满足由聚酯树脂组合物形成的成型体的耐久性、耐冲击性及成型性,可以单独使用或组合使用2种以上上述碳二亚胺化合物。另外,聚(4,4’-二环己基甲烷碳二亚胺)可以购买使用CarbodiliteLA-1(NisshinboChemicalInc.制);聚(1,3,5-三异丙基苯)聚碳二亚胺及聚(1,3,5-三异丙基苯及1,3-二异丙基苯)聚碳二亚胺可以购买使用StabaxolP及StabaxolP-100(RheinChemie公司制);N,N’-二-2,6-二异丙基苯基碳二亚胺可以购买使用StabaxolI(RheinChemie公司制)。
从提高由聚酯树脂组合物形成的成型体的透明性、成型性的观点出发,水解抑制剂的含量相对于聚酯树脂100重量份,优选0.05重量份以上,更优选0.10重量份以上,优选3重量份以下,更优选2重量份以下。另外,优选0.05~3重量份,更优选0.10~2重量份。
在本发明中的聚酯树脂组合物中,作为上述以外的其他成分,在不破坏本发明的效果的范围内可以含有填充剂(无机填充剂、有机填充剂)、阻燃剂、抗氧化剂、烃系蜡类或阴离子型表面活性剂即润滑剂、紫外线吸收剂、抗静电剂、防晕剂、光稳定剂、颜料、防霉剂、抗菌剂、发泡剂等。另外,同样地在不妨碍本发明的效果的范围内还可以添加其他高分子材料、其他树脂组合物。
本发明中的聚酯树脂组合物若为含有聚酯树脂和式(I)所示的化合物的组合物,则可以没有特别限定地制备,例如可以使用密闭式捏合机、单轴或双轴的挤出机、开放辊(openroll)型混炼机等公知的混炼机对含有聚酯树脂和式(I)所示的化合物、以及根据需要所添加的各种添加剂的原料进行熔融混炼来制备。原料也可以预先使用亨舍尔混合机、高速混合器等进行均匀混合后,再供于熔融混炼。予以说明,为了在制备聚酯树脂组合物时促进聚酯树脂的增塑性,可以在超临界气体的存在下进行熔融混合。
从提高聚酯树脂组合物的成型性和防止劣化的观点出发,熔融混炼温度优选170℃以上,更优选175℃以上,进一步优选180℃以上,优选240℃以下,更优选220℃以下,进一步优选210℃以下。另外,优选170~240℃,更优选175~220℃,进一步优选180~210℃。熔融混炼时间根据熔融混炼温度、混炼机的种类而异,不能一概而论,但优选15~900秒。
从式(I)所示的化合物作为增塑剂而有效地发挥作用出发,得到的熔融混炼物的玻璃化转变温度(Tg)优选30℃以上,更优选35℃以上,优选60℃以下,更优选55℃以下。另外,优选30~60℃,更优选30~55℃,进一步优选35~55℃。
从式(I)所示的化合物作为增塑剂而有效地发挥作用出发,熔融混炼物的冷结晶温度(Tc)优选50℃以上,更优选60℃以上,优选110℃以下,更优选100℃以下,进一步优选90℃以下。另外,优选50~110℃,更优选50~100℃,进一步优选60~90℃。
从成型体的耐热性、加工性的观点出发,熔融混炼物的熔点(Tm)优选130℃以上,更优选140℃以上,进一步优选150℃以上,优选210℃以下,更优选200℃以下,进一步优选180℃以下。另外,优选130~210℃,更优选140~200℃,进一步优选150~180℃。予以说明,在本说明书中,聚酯树脂组合物的玻璃化转变温度(Tg)、冷结晶温度(Tc)、熔点(Tm)可以按照后述的实施例中所述的方法进行测定。
从拉伸性、热成型性等二次加工性优异出发,如此得到的熔融混炼物被成型为由聚酯树脂组合物形成的一次加工品(也称一次成型体)。作为一次加工品,可以举出片、膜。从形成热成型品、拉伸膜的加工性的观点出发,优选片。予以说明,本说明书中“片”是指厚度为0.1mm以上的平板状材料,“膜”是指厚度低于0.1mm的平板状材料。
一次加工品可以通过对上述聚酯树脂组合物进行挤出成型、加压成型来制备。
挤出成型可以通过使填充于经加热的挤出机的上述聚酯树脂组合物熔融后由T型模子挤出,而得到片状或膜状的成型品。通过使该成型品立即接触冷却辊而冷却到低于聚酯树脂组合物的Tg,从而形成非晶状态或半结晶状态,然后,从冷却辊上分离,将其缠绕在缠绕辊上,可以得到本发明中的一次加工品。予以说明,在填充于挤出机中时,可以填充构成本发明的聚酯树脂组合物的原料,例如含有聚酯树脂及式(I)所示的化合物、以及进一步根据需要所添加的各种添加剂的原料,进行熔融混炼后进行挤出成型。予以说明,在本说明书中,非晶状态及半结晶状态是指:将利用后述试验例11的方法求出的相对结晶度低于60%的情况作为非晶状态,将相对结晶度为60%以上且低于80%的情况作为半结晶状态。由此,非晶状态或半结晶状态的成型体是指相对结晶度低于80%的成型体。
从均匀混合聚酯树脂组合物、并防止聚酯树脂劣化的观点出发,挤出机的温度优选170℃以上,更优选175℃以上,进一步优选180℃以上,优选240℃以下,更优选220℃以下,进一步优选210℃以下。另外,优选170~240℃,更优选175~220℃,进一步优选180~210℃。另外,从获得非晶状态或半结晶状态的一次加工品的观点出发,冷却辊的温度优选设定在低于聚酯树脂组合物的Tg,具体来说,优选低于40℃,更优选30℃以下,进一步优选20℃以下。予以说明,在本发明中,挤出机的温度是指挤出机的滚筒设定温度。
另外,作为接触冷却辊的时间,从获得非晶状态或半结晶状态的成型体的观点出发,优选0.1~50秒,更优选0.5~10秒,进一步优选0.8~5秒。另外,从获得非晶状态或半结晶状态的成型体的观点出发,挤出速度优选1~100m/分钟,更优选5~80m/分钟,进一步优选10~50m/分钟。
在通过挤压成型而使一次加工品、例如片状的一次加工品成型的情况下,可以用具有片形状的框将本发明的聚酯树脂组合物包围并进行挤压成型来制备。
作为挤压成型的温度和压力,适宜在优选170~240℃的温度、5~30MPa的压力的条件下,更优选在175~220℃的温度、10~25MPa的压力的条件下,进一步优选在180~210℃的温度、10~20MPa的压力的条件下进行挤压。挤压时间根据挤压的温度和压力而异,不能一概而论,但优选1~10分钟,更优选1~7分钟,进一步优选1~5分钟。
另外,优选在上述条件下挤压后立即在优选0~40℃的温度、5~30MPa的压力的条件下,更优选在10~30℃的温度、10~25MPa的压力的条件下,进一步优选在10~20℃的温度、10~20MPa的压力的条件下进行挤压而来冷却。通过在该温度条件下挤压,可以使本发明的聚酯树脂组合物冷却到低于其Tg,从而保持非晶状态或半结晶状态。挤压时间根据挤压的温度和压力而异,不能一概而论,但优选1~10分钟,更优选1~7分钟,进一步优选1~5分钟。
在制备非晶状态或半结晶状态的片状的一次加工品的情况下,从获得厚度均匀的成型体(二次加工品)的观点出发,优选0.1mm以上,更优选0.15mm以上,优选1.5mm以下,更优选1.4mm以下,进一步优选1.2mm以下。另外,优选0.1~1.5mm,更优选0.1~1.4mm,进一步优选0.15~1.2mm。
在制备非晶状态或半结晶状态的膜状的一次加工品的情况下,从得到均匀的成型体(二次加工品)的观点出发,其厚度优选0.01mm以上,更优选0.02mm以上,进一步优选0.03mm以上,优选低于0.1mm以下,更优选0.09mm以下,进一步优选0.08mm以下。另外,优选0.01mm以上且低于0.1mm,更优选0.02~0.09mm,进一步优选0.03~0.08mm。
通过进一步加工处理如此得到的一次加工品,从而可以得到二次加工品(也称二次成型体)。即使将上述非晶状态或半结晶状态的一次加工品供给到结晶化(基于加热的结晶化)、热成型、拉伸处理等二次加工,式(I)所示的化合物使聚酯树脂增塑的效果也高、且与聚酯树脂的亲和性也高,因此,即使在配合有晶核剂、水解抑制剂等添加剂的情况下,耐渗出性也优异。另外,即使没有晶核剂的配合,通过拉伸处理也可以促进聚酯树脂的结晶化。
在本发明中,通过将上述一次加工品直接加热到聚酯树脂组合物的玻璃化转变温度(Tg)以上且低于熔点(Tm)的温度,可以得到结晶性高的二次加工品。具体来说,通过保持在优选60℃以上,更优选70℃以上,优选120℃以下,更优选110℃以下的温度下,另外,优选60~120℃,更优选70~110℃的温度下而进行结晶化,例如,可以形成利用后述试验例1-1的方法求出的相对结晶度成为优选80%以上、更优选90%以上的结晶化片或结晶化膜。予以说明,对于得到的结晶化片或结晶化膜的厚度来说,由于片或膜自身少有因结晶化时的加热而至的膨胀或收缩,因此优选其具有与非晶状态或半结晶状态的片状的一次加工品、或非晶状态或半结晶状态的膜状的一次加工品同等程度的厚度。
另外,在本发明中,可以使用上述一次加工品,且没有特别限定地按照公知的方法使热成型品成型。例如,通过使利用上述方法制备的非晶状态或半结晶状态的片在聚酯树脂组合物的玻璃化转变温度(Tg)以上且低于熔点(Tm)的温度范围内热成型而进行结晶化,例如,可以形成按照后述试验例2-1的方法求出的相对结晶度成为优选80%以上、更优选90%以上的结晶化后的热成型品。
作为本发明中的热成型品,可以举出例如经真空成型或加压成型而得的成型体。这些可以没有特别限定地按照公知的方法成型,例如,可以通过将本发明的非晶状态或半结晶状态的片设置在真空加压成型机中的模具内,将模具内加热到聚酯树脂组合物的玻璃化转变温度(Tg)以上且低于熔点(Tm)的温度,保持在加压或无加压状态下进行成型而获得。
作为模具温度,从提高聚乳酸树脂组合物的结晶化速度和提高操作性的观点出发,为聚酯树脂组合物的玻璃化转变温度(Tg)以上且低于熔点(Tm)的温度即可,具体来说,优选120℃以下,更优选115℃以下,进一步优选110℃以下。另外,优选70℃以上,更优选75℃以上,进一步优选80℃以上。从所述观点出发,模具温度优选70~120℃,更优选75~115℃,进一步优选80~110℃。
从由聚酯树脂组合物形成的热成型品的耐热性和生产率的提高的观点出发,例如对于90℃的模具而言,在模具内的保持时间优选2~60秒,更优选3~30秒,进一步优选5~20秒。由于本发明的聚酯树脂组合物的结晶化速度快,所以即使在如上所述的短暂的保持时间内,也可以得到具有充分的耐热性的成型体。
如此得到的本发明的热成型品的厚度没有特别限定,但从得到均匀的成型体(二次加工品)的观点出发,优选0.1mm以上,更优选0.15mm以上,进一步优选0.2mm以上,优选1.5mm以下,更优选1.4mm以下,进一步优选1.2mm以下。另外,优选0.1~1.5mm,更优选0.15~1.4mm,进一步优选0.2~1.2mm。
对于本发明的热成型品而言,由于上述非晶状态或半结晶状态的片的热成型性良好,因此热成型中的成型温度范围扩大,嵌合性优异。另外,由于基于式(I)所示的化合物的增塑效果优异,由此,所得到的成型体的结晶性高,耐热性、透明性也优异。
另外,在本发明中,可以使用上述一次加工品,且没有特别限定地按照公知的方法来使拉伸膜成型。例如,通过使利用上述方法制备的非晶状态或半结晶状态的片在聚酯树脂组合物的玻璃化转变温度(Tg)以上且冷结晶温度(Tc)以下的温度范围内进行单轴或双轴拉伸至所需的厚度,从而进行结晶化,例如,可以制成按照后述试验例31的方法求出的相对结晶度成为优选80%以上、更优选90%以上的结晶化后的拉伸膜。对于双轴拉伸而言,不论通过同时拉伸还是逐次拉伸,都可以形成拉伸膜。
作为拉伸时的温度,在聚酯树脂组合物的玻璃化转变温度(Tg)以上且冷结晶温度(Tc)以下的温度范围内即可,但具体来说,优选45℃以上,更优选50℃以上,进一步优选55℃以上,优选80℃以下,更优选75℃以下,进一步优选70℃以下。另外,优选45~80℃,更优选50~75℃,进一步优选55~70℃。而且在拉伸后,进行热处理(热固定),具体来说,可以在优选80~160℃、更优选90~150℃的温度下,保持优选3~120秒、更优选5~60秒。
另外,作为拉伸膜的一种形态,可以形成热收缩膜。热收缩膜可以没有特别限定地按照公知的方法制造。例如,可以通过沿至少一个方向拉伸至所需的厚度而进行结晶化后,实质上不进行热固定而获得。作为拉伸的方法,可以进行单轴或双轴拉伸,但在进行双轴拉伸的情况下可以进行同时拉伸或逐次拉伸中的任一种。其中,在逐次拉伸的情况下,由于能够制作纵横的拉伸倍率差别大的热收缩膜,因此可以得到作为收缩标签(shrinklabel)而显示出更良好物性的拉伸膜。
从透明性和刚性的观点出发,如此得到的本发明的拉伸膜的厚度优选0.01mm以上,更优选0.02mm以上,进一步优选0.03mm以上,优选低于0.1mm以下,更优选0.09mm以下,进一步优选0.08mm以下。另外,优选0.01mm以上且低于0.1mm,更优选0.02~0.09mm,进一步优选0.03~0.08mm。
由于本发明的拉伸膜通过单轴或双轴拉伸而结晶化,因此机械强度增加,显示出作为拉伸膜的良好物性。另外,由于基于式(I)所示的化合物的增塑效果优异且与聚乳酸树脂的亲和性高,因此耐渗出性也优异,结晶性优异。
本发明还提供本发明的片或膜的制造方法。
作为制造方法,若为包括使含有上述聚酯树脂和式(I)所示的化合物的聚酯树脂组合物进行成型的工序的方法,则没有特别限定,可以根据得到的成型品的种类来适当追加工序。
以下,举出相对结晶度为80%以上的结晶化片或结晶化膜的制造方法为例来进行说明。
具体来说,可以举出包括以下工序(1)和(2-1)的方式。
工序(1):利用挤出成型法将含有聚酯树脂和式(I)所示的化合物的聚酯树脂组合物由模子挤出而制备成片或膜后,冷却到低于聚酯树脂组合物的玻璃化转变温度(Tg),从而得到相对结晶度低于80%的片或膜的工序。
工序(2-1):将工序(1)中得到的片或膜加热到聚酯树脂组合物的玻璃化转变温度(Tg)以上、且低于聚酯树脂组合物的熔点(Tm)的温度,得到相对结晶度80%以上的结晶化片或结晶化膜的工序。
工序(1)是得到相对结晶度低于80%的片或膜的工序。具体来说,通过使含有聚酯树脂和式(I)所示的化合物的聚酯树脂组合物在优选170℃以上、更优选175℃以上、进一步优选180℃以上,优选240℃以下、更优选220℃以下、进一步优选210℃以下,另外,优选170~240℃、更优选175~220℃、进一步优选180~210℃下发生熔融混炼后,利用加热到优选170℃以上、更优选175℃以上、进一步优选180℃以上,优选240℃以下、更优选220℃以下、进一步优选210℃以下,另外,优选170~240℃、更优选175~220℃、进一步优选180~210℃的挤出机而由模子挤出,接着,接触设定为优选低于40℃、更优选30℃以下、进一步优选20℃以下的冷却辊优选0.1~50秒、更优选0.5~10秒、进一步优选0.8~5秒而进行冷却,从而制备出相对结晶度低于80%的片或膜。另外,根据使用的挤出机的种类,可以在挤出机内填充聚酯树脂组合物的原料,直接熔融混炼,接着挤出成型。
工序(2-1)是使相对结晶度低于80%的片或膜结晶化的工序。例如,将上述片或膜直接加热到聚酯树脂组合物的玻璃化转变温度(Tg)以上、且低于熔点(Tm)的温度即可,可以通过保持在优选60℃以上、更优选70℃以上,优选120℃以下、更优选110℃以下,另外,优选60~120℃、更优选70~110℃的温度下进行结晶化。保持时间优选5~60秒,更优选7~45秒,进一步优选10~30秒。
由于如此得到的本发明的片或膜为相对结晶度优选80%以上、更优选90%以上的结晶性高的片或膜,且透明性良好、耐热性和耐渗出性优异,因此可以用于各种用途,其中,适宜用于日用品、化妆品、家电制品等的透明箱、纸箱的透明窗等包装容器、透明文件夹、证件套等文具类。
本发明还提供本发明的热成型品的制造方法。
作为制造方法,只要为包括使上述含有聚酯树脂和式(I)所示的化合物的聚酯树脂组合物进行热成型的工序的方法,就没有特别限定,可以根据得到的成型品的种类来适当追加工序。
具体来说,可以举出包括以下工序的方式。
工序(1):利用挤出成型法由模子挤出含有聚酯树脂和式(I)所示的化合物的聚酯树脂组合物而制备出片后,冷却到低于聚酯树脂组合物的玻璃化转变温度(Tg),从而得到相对结晶度低于80%的片的工序。
工序(2-2):使工序(1)中得到的片在聚酯树脂组合物的玻璃化转变温度(Tg)以上、且低于熔点(Tm)的温度范围内进行热成型,从而得到结晶成相对结晶度80%以上的热成型品的工序
工序(1)与上述同样,优选在工序(1)中得到相对结晶度低于80%的片。
工序(2-2)是使相对结晶度低于80%的片进行热成型而结晶化的工序。例如,可以通过将上述片设置在优选70℃以上、更优选75℃以上、进一步优选80℃以上,优选120℃以下、更优选115℃以下、进一步优选110℃以下,另外,优选70~120℃、更优选75~115℃、进一步优选80~110℃的模具内,保持在加压或无加压状态下而进行结晶化。得到的成型品的厚度没有特别限定,但优选制成0.1~1.5mm、更优选0.15~1.4mm。予以说明,在将工序(1)中得到的片设置在模具内之前,可以预先将片例如加热到模具温度附近的温度后再进行成型。
由于如此得到的本发明的热成型品是相对结晶度优选80%以上、更优选90%以上的结晶性高的热成型品,且透明性良好,耐热性、耐渗出性、和强度优异,因此可以用于各种用途,其中,适宜用于日用品、化妆品、家电制品等泡罩包装和托盘、便当盖等食品容器、在工业零件的运输、保护中使用的工业用托盘。
本发明还提供本发明的拉伸膜的制造方法。
作为制造方法,只要为包括对上述含有聚酯树脂和式(I)所示的化合物的聚酯树脂组合物进行拉伸的工序的方法,就没有特别限定,可以根据得到的成型品的种类来适当追加工序。
具体来说,可以举出包括以下工序的方式。
工序(1):利用挤出成型法将含有聚酯树脂和式(I)所示的化合物的聚酯树脂组合物从模子挤出而制备成片后,冷却到低于聚酯树脂组合物的玻璃化转变温度(Tg),从而得到相对结晶度低于80%的片的工序。
工序(2-3):使工序(1)中得到的片在聚酯树脂组合物的玻璃化转变温度(Tg)以上且冷结晶温度(Tc)以下的温度范围内进行单轴或双轴拉伸,从而得到结晶化至相对结晶度为80%以上的拉伸膜的工序。
工序(1)与上述同样,优选在工序(1)中得到相对结晶度低于80%的片。另外,在从模子中挤出时,利用安装有圆形模子的吹塑成型机(inflationmoldingmachine)而挤出成管状,接着,在设定为优选低于40℃、更优选30℃以下、进一步优选20℃以下的设置于气泡(bubble)外周的冷水器内或水槽内,使其接触(浸渍)通过优选0.1~50秒、更优选0.5~10秒、进一步优选0.8~5秒进行冷却,从而可以制备出相对结晶度低于80%的片。
工序(2-3)是使相对结晶度低于80%的片进行单轴或双轴拉伸而结晶化的工序。例如,可以通过使上述片在优选45℃以上、更优选50℃以上、进一步优选55℃以上,且优选80℃以下、更优选75℃以下、进一步优选70℃以下,另外,优选45~80℃、更优选50~75℃、进一步优选55~70℃下进行单轴或双轴拉伸至所需厚度为优选0.01mm以上且低于0.1mm、更优选0.02~0.09mm、进一步优选0.03~0.08mm为止,从而进行结晶化。另外在拉伸后,可以进行热处理(热固定),具体来说,可以进行保持在优选80~160℃、更优选90~150℃的温度下的工序。
就拉伸倍率而言,在纵向上在优选1.5~6倍、更优选2~5倍的范围内适宜选择,在横向上在优选1.5~6倍、更优选2~5倍的范围内适宜选择。进而,从膜的强度和厚度精度的观点出发,优选纵横分别为2倍以上。另外,纵向的拉伸倍率与横向的拉伸倍率之积,即,面积拉伸倍率优选4~36倍,更优选6~20倍,进一步优选8~16倍。另外,拉伸速度优选10~100000%/分钟,更优选100~10000%/分钟。这些适宜范围根据树脂的组成、未拉伸片的热历程而不同,因此,可以在考虑膜的强度、伸长率的同时来适当决定。
如此得到的本发明的拉伸膜是相对结晶度优选80%以上、更优选90%以上的结晶性高的拉伸膜,且透明性良好、膜强度及耐渗出性优异,可以用于各种用途,其中,适合用于日用品、化妆品、家电制品等的包装材料、工业用各种膜、面包、点心、蔬菜等的食品包装用膜。
本发明可以涉及下述任一项;
<1>
一种成型体,其选自(1)片或膜、(2)热成型品、以及(3)拉伸膜,其中,所述成型体由含有聚酯树脂及下式(I)所示的聚酯系增塑剂而成的聚酯树脂组合物形成。
R1O-CO-R2-CO-〔(OR3)mO-CO-R2-CO-〕nOR1(I)
(式中,R1是碳数为1~4的烷基,R2是碳数为2~4的亚烷基,R3是碳数为2~6的亚烷基,m表示1~6的数,n表示1~12的数,其中,所有R2可以相同或不同,所有R3可以相同或不同)
<2>
如<1>所述的成型体,其中,聚酯树脂包含聚乳酸树脂。
<3>
如<2>所述的成型体,其中,聚酯树脂中的聚乳酸树脂的含量优选80重量%以上,更优选90重量%以上,进一步优选实质上为100重量%。
<4>
如<1>~<3>中任一项所述的成型体,其中,聚酯树脂的含量在聚酯树脂组合物中优选50重量%以上,更优选60重量%以上,进一步优选70重量%以上。
<5>
如<1>~<4>中任一项所述的成型体,其中,式(I)中的R1表示碳数为1~4、优选1~2的烷基,选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、叔丁基和异丁基,优选甲基和乙基,更优选甲基。
<6>
如<1>~<5>中任一项所述的成型体,其中,式(I)中的R2表示碳数为2~4的亚烷基,是选自亚乙基、1,3-亚丙基和1,4-亚丁基中的1种以上,优选亚乙基、1,3-亚丙基、或亚乙基、1,4-亚丁基,更优选亚乙基。
<7>
如<1>~<6>中任一项所述的成型体,其中,式(I)中的R3表示碳数为2~6、优选2~3的亚烷基,是选自亚乙基、1,2-亚丙基、1,3-亚丙基、1,2-亚丁基、1,3-亚丁基、1,4-亚丁基、2-甲基-1,3-亚丙基、1,2-亚戊基、1,4-亚戊基、1,5-亚戊基、2,2-二甲基-1,3-亚丙基、1,2-亚己基、1,5-亚己基、1,6-亚己基、2,5-亚己基、和3-甲基-1,5-亚戊基中的1种以上,优选亚乙基、1,2-亚丙基、1,3-亚丙基、1,4-亚丁基。
<8>
如<1>~<7>中任一项所述的成型体,其中,式(I)中的m为1~6的数,优选1~4的数,更优选1~3的数,进一步优选1~2的数。
<9>
如<1>~<8>中任一项所述的成型体,其中,式(I)中的n优选1以上,更优选1.2以上,进一步优选1.5以上,进一步优选1.8以上,进一步优选2以上,且优选12以下,更优选10以下,进一步优选8以下,进一步优选7以下,进一步优选6以下。
<10>
如<1>~<9>中任一项所述的成型体,其中,式(I)所示的化合物优选R1为甲基、R2为亚乙基、R3为亚乙基、m为2、n为1.6的酯;R1为甲基、R2为亚乙基、R3为亚乙基、m为2、n为2.1的酯;R1为甲基、R2为亚乙基、R3为亚乙基、m为2、n为4.3的酯;R1为甲基、R2为亚乙基、R3为1,3-亚丙基、m为1、n为4.4的酯;R1为甲基、R2为亚乙基、R3为1,2-亚丙基、m为1、n为3.6的酯;R1为乙基、R2为1,4-亚丁基、R3为1,3-亚丙基、m为1、n为2的酯;R1为丁基、R2为亚乙基、R3为亚乙基、m为2、n为1.9的酯;R1为丁基、R2为1,3-亚丙基、R3为亚乙基、m为3、n为1.5的酯;R1为甲基、R2为1,4-亚丁基、R3为1,3-亚丙基、m为1、n为4.4的酯;R1为甲基、R2为亚乙基、R3为1,4-亚丁基、m为1、n为4.4的酯;R1为甲基、R2为亚乙基、R3为1,6-亚己基、m为1、n为3的酯;R1为甲基、R2为亚乙基、R3为1,2-亚丙基、m为1、n为6.5的酯;R1为甲基、R2为亚乙基、R3为2-甲基-1,3-亚丙基、m为1、n为3的酯,更优选R1全部为甲基、R2为亚乙基或1,4-亚丁基、R3为亚乙基、1,3-亚丙基或1,2-亚丙基、m为1~3的数、n为1~8的数的化合物,进一步优选R1全部为甲基、R2为亚乙基或1,4-亚丁基、R3为亚乙基、1,3-亚丙基或1,2-亚丙基,m为1~2的数、n为1.8~7的数的化合物。
<11>
如<1>~<10>中任一项所述的成型体,其中,式(I)所示的化合物优选使用下述(1)~(3)的原料而得到的化合物。
(1)具有碳数为1~4的烷基的一元醇。
(2)具有碳数为2~4的亚烷基的二羧酸。
(3)具有碳数为2~6的亚烷基的二元醇。
<12>
如<11>所述的成型体,其中,(1)具有碳数为1~4的烷基的一元醇为选自甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、2-甲基-1-丙醇和1,1-二甲基-1-乙醇中的1种以上,优选甲醇、乙醇、1-丙醇、1-丁醇,更优选甲醇、乙醇,进一步优选甲醇。
<13>
如<11>或<12>所述的成型体,(2)具有碳数为2~4的亚烷基的二羧酸为选自琥珀酸、戊二酸、己二酸、以及它们的衍生物(例如,琥珀酸酐、戊二酸酐、琥珀酸二甲酯、琥珀酸二丁酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯)中的1种以上,优选琥珀酸、戊二酸、以及它们的衍生物(例如琥珀酸酐、戊二酸酐、琥珀酸二甲酯、琥珀酸二丁酯、戊二酸二甲酯),更优选琥珀酸及其衍生物(例如琥珀酸酐、琥珀酸二甲酯),或者,优选琥珀酸、己二酸以及它们的衍生物(例如琥珀酸酐、琥珀酸二甲酯、琥珀酸二丁酯、己二酸二甲酯),更优选琥珀酸及其衍生物(例如琥珀酸酐、琥珀酸二甲酯、琥珀酸二丁酯)。
<14>
如<11>~<13>中任一项所述的成型体,其中,(3)具有碳数为2~6的亚烷基的二元醇为选自乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,2-戊二醇、1,4-戊二醇、1,5-戊二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、2,5-己二醇、1,6-己二醇、2,5-己二醇和3-甲基-1,5-戊二醇中的1种以上,优选二乙二醇、三乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、四乙二醇、1,4-丁二醇,更优选二乙二醇、三乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇,进一步优选二乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇。
<15>
如<11>所述的成型体,其中,
优选:(1)一元醇为选自甲醇、乙醇、1-丙醇、和1-丁醇中的至少1种,(2)二羧酸为选自琥珀酸、戊二酸、以及它们的衍生物中的至少1种,(3)二元醇为选自二乙二醇、三乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、四乙二醇、和1,4-丁二醇中的至少1种。
更优选:(1)一元醇为选自甲醇和乙醇中的至少1种,(2)二羧酸为选自琥珀酸、戊二酸、以及它们的衍生物中的至少1种,(3)二元醇为选自二乙二醇、三乙二醇、1,2-丙二醇、及1,3-丙二醇中的至少1种。
进一步优选:(1)一元醇为甲醇,(2)二羧酸为选自琥珀酸及其衍生物中的至少1种,(3)二元醇为选自二乙二醇、1,2-丙二醇、和1,3-丙二醇中的至少1种。
<16>
如<11>~<15>中任一项所述的成型体,其中,利用以下的方式1或方式2的方法来得到式(I)所示的化合物。
方式1:包括进行(2)二羧酸与(1)一元醇的酯化反应而合成二羧酸酯的工序(工序1);和使所得到的二羧酸酯与(3)二元醇发生酯化反应的工序(工序2)的方法。
方式2:包括使(1)一元醇、(2)二羧酸和(3)二元醇一起反应的工序的方法。
<17>
如<1>~<16>中任一项所述的成型体,其中,式(I)所示的化合物的酸值为优选1.00mgKOH/g以下,更优选0.90mgKOH/g以下,且优选0.05mgKOH/g以上,更优选0.1mgKOH/g以上。
<18>
如<1>~<17>中任一项所述的成型体,其中,式(I)所示的化合物的羟值为优选10.0mgKOH/g以下,更优选8.0mgKOH/g以下,进一步优选5.0mgKOH/g以下,且优选0.1mgKOH/g以上,更优选0.2mgKOH/g以上。
<19>
如<1>~<18>中任一项所述的成型体,其中,式(I)所示的化合物的皂化值优选500mgKOH/g以上,更优选600mgKOH/g以上,且优选800mgKOH/g以下,更优选750mgKOH/g以下。
<20>
如<1>~<19>中任一项所述的成型体,其中,式(I)所示的化合物的数均分子量优选500以上,更优选600以上,进一步优选700以上,且优选1500以下,更优选1400以下,进一步优选1300以下,进一步优选1200以下。
<21>
如<1>~<20>中任一项所述的成型体,其中,式(I)所示的化合物优选酸值为1.00mgKOH/g以下、羟值为10.0mgKOH/g以下、数均分子量为500~1500,更优选酸值为0.90mgKOH/g以下、羟值为8.0mgKOH/g以下、数均分子量为500~1400,进一步优选酸值为0.90mgKOH/g以下、羟值为8.0mgKOH/g以下、数均分子量为600~1200。
<22>
如<1>~<21>中任一项所述的成型体,其中,式(I)所示的化合物的末端烷基酯化率优选85%以上,更优选90%以上。
<23>
如<1>~<22>中任一项所述的成型体,其中,式(I)所示的化合物的醚基值优选为1mmol/g以上,优选8mmol/g以下,更优选6mmol/g以下,进一步优选5mmol/g以下。
<24>
如<1>~<23>中任一项所述的成型体,其中,式(I)所示的化合物的SP(SolubilityParameter、溶解度参数)值优选10.0以上,更优选10.1以上,进一步优选10.2以上,且优选12.0以下,更优选11.5以下,进一步优选11.2以下。
<25>
如<1>~<24>中任一项所述的成型体,其中,式(I)所示的化合物的含量相对于聚酯树脂100重量份,优选1重量份以上,更优选5重量份以上,且优选50重量份以下,更优选30重量份以下。
<26>
如<1>~<25>中任一项所述的成型体,其中,聚酯树脂组合物还含有晶核剂。
<27>
如<26>所述的成型体,其中,晶核剂优选无机系晶核剂、有机系晶核剂,更优选有机系晶核剂,进一步优选羧酸酰胺和苯基膦酸的金属盐,进一步优选羧酸酰胺,进一步优选亚乙基双脂肪酸酰胺、亚烷基双脂肪酸酰胺、亚烷基双羟基脂肪酸酰胺,进一步优选具有碳数1~6的亚烷基的亚烷基双羟基硬脂酸酰胺,进一步优选亚乙基双12-羟基硬脂酸酰胺。
<28>
如<26>或<27>所述的成型体,其中,晶核剂的含量相对于聚酯树脂100重量份,优选为0.1重量份以上,且优选1.0重量份以下,更优选0.5重量份以下。
<29>
如<1>~<28>中任一项所述的成型体,其中,聚酯树脂组合物还含有水解抑制剂。
<30>
如<29>所述的成型体,其中,水解抑制剂优选聚碳二亚胺化合物和单碳二亚胺化合物。
<31>
如<29>或<30>所述的成型体,其中,水解抑制剂的含量相对于聚酯树脂100重量份,优选0.05重量份以上,更优选0.10重量份以上,优选3重量份以下,更优选2重量份以下。
<32>
如<1>~<31>中任一项所述的成型体,其中,聚酯树脂组合物通过将聚酯树脂和式(I)所示的化合物、以及根据需要添加的含有各种添加剂的原料熔融混炼而制备成。
<33>
如<32>所述的成型体,其中,熔融混炼温度优选170℃以上,更优选175℃以上,进一步优选180℃以上,且优选240℃以下,更优选220℃以下,进一步优选210℃以下。
<34>
如<32>或<33>所述的成型体,其中,得到的熔融混炼物的玻璃化转变温度(Tg)优选30℃以上,更优选35℃以上,且优选60℃以下,更优选55℃以下。
<35>
如<32>~<34>中任一项所述的成型体,其中,得到的熔融混炼物的冷结晶温度(Tc)优选50℃以上,更优选60℃以上,且优选110℃以下,更优选100℃以下,进一步优选90℃以下。
<36>
如<32>~<35>中任一项所述的成型体,其中,得到的熔融混炼物的熔点(Tm)优选130℃以上,更优选140℃以上,进一步优选150℃以上,且优选210℃以下,更优选200℃以下,进一步优选180℃以下。
<37>
如<1>~<36>中任一项所述的成型体,其中,所述成型体是将聚酯树脂组合物成形为选自片及膜中的一次加工品而成的。
<38>
如<37>所述的成型体,其中,一次加工品是通过将聚酯树脂组合物挤出成型或挤压成型来而制备成的。
<39>
如<37>或<38>所述的成型体,其中,一次加工品是通过将聚酯树脂组合物填充于挤压机后,从T型模中挤出,使其接触冷却辊而冷却到低于聚酯树脂组合物的Tg,从而形成非晶状态或半结晶状态而成的。
<40>
如<39>所述的成型体,其中,挤出机的温度优选170℃以上,更优选175℃以上,进一步优选180℃以上,且优选240℃以下,更优选220℃以下,进一步优选210℃以下。
<41>
如<39>或<40>所述的成型体,其中,冷却辊的温度优选低于40℃,更优选30℃以下,进一步优选20℃以下。
<42>
如<37>或<38>所述的成型体,其中,一次加工品是通过利用具有片形状的框将聚酯树脂组合物包围并进行挤压成型而成的。
<43>
如<42>所述的成型体,其中,作为挤压成型的温度和压力,优选在170~240℃的温度、5~30MPa的压力的条件下,更优选在175~220℃的温度、10~25MPa的压力的条件下,进一步优选在180~210℃的温度、10~20MPa的压力的条件下。
<44>
如<43>所述的成型体,其进一步优选在0~40℃的温度、5~30MPa的压力的条件下,更优选在10~30℃的温度、10~25MPa的压力的条件下,进一步优选在10~20℃的温度、10~20MPa的压力的条件下挤压,形成非晶状态或半结晶状态而成。
<45>
如<39>或<44>所述的成型体,其中,非晶状态或半结晶状态的片状的一次加工品的厚度优选0.1mm以上,更优选0.15mm以上,且优选1.5mm以下,更优选1.4mm以下,进一步优选1.2mm以下。
<46>
如<39>或<44>所述的成型体,其中,非晶状态或半结晶状态的膜状的一次加工品的厚度优选0.01mm以上,更优选0.02mm以上,进一步优选0.03mm以上,且优选低于0.1mm以下,更优选0.09mm以下,进一步优选0.08mm以下。
<47>
如<37>~<46>中任一项所述的成型体,其是通过对一次加工品进一步进行加工处理而成型为二次加工品而成的。
<48>
如<47>所述的成型体,其是通过将一次加工品直接加热到聚酯树脂组合物的玻璃化转变温度(Tg)以上且低于熔点(Tm)的温度,从而成型为结晶性高的二次加工品而成的。
<49>
如<48>所述的成型体,其中,加热温度优选60℃以上,更优选70℃以上,且优选120℃以下,更优选110℃以下。
<50>
如<48>或<49>所述的成型体,其为相对结晶度优选80%以上、更优选90%以上的结晶化片或结晶化膜。
<51>
如<47>所述的成型体,其是使非晶状态或半结晶状态的片在聚酯树脂组合物的玻璃化转变温度(Tg)以上且低于熔点(Tm)的温度范围内热成型而成的。
<52>
如<51>所述的成型体,其中,热成型是将非晶状态或半结晶状态的片设置在真空加压成型机中的模具内,将模具内加热到聚酯树脂组合物的玻璃化转变温度(Tg)以上且低于熔点(Tm)的温度,并保持加压或无加压状态。
<53>
如<52>所述的成型体,其中,模具温度优选120℃以下,更优选115℃以下,进一步优选110℃以下,且优选70℃以上,更优选75℃以上,进一步优选80℃以上。
<54>
如<51>~<53>中任一项所述的成型体,其为相对结晶度优选80%以上、更优选90%以上的热成型品。
<55>
如<51>~<54>中任一项所述的成型体,其中,热成型品的厚度优选0.1mm以上,更优选0.15mm以上,进一步优选0.2mm以上,且优选1.5mm以下,更优选1.4mm以下,进一步优选为1.2mm以下,。
<56>
如<47>所述的成型体,其是使非晶状态或半结晶状态的片在聚酯树脂组合物的玻璃化转变温度(Tg)以上且冷结晶温度(Tc)以下的温度范围内单轴或双轴拉伸至所需的厚度而成的。
<57>
如<56>所述的成型体,其中,拉伸时的温度优选45℃以上,更优选50℃以上,进一步优选55℃以上,且优选80℃以下,更优选75℃以下,进一步优选70℃以下。
<58>
如<57>所述的成型体,其是进一步在优选80~160℃,更优选90~150℃的温度下,保持优选3~120秒,更优选5~60秒而进行热处理(热固定)而成的。
<59>
如<56>~<58>中任一项所述的成型体,其为相对结晶度优选80%以上、更优选90%以上的拉伸膜。
<60>
如<56>~<59>中任一项所述的成型体,其中,拉伸膜的厚度优选0.01mm以上,更优选0.02mm以上,进一步优选0.03mm以上,且优选低于0.1mm以下,更优选0.09mm以下,进一步优选0.08mm以下。
<61>
相对结晶度为80%以上的结晶化片或结晶化膜的制造方法,其包括以下工序(1)和(2-1)。
工序(1):利用挤出成型法将含有聚酯树脂和式(I)所示的化合物的聚酯树脂组合物从模子中挤出而制备成片或膜后,冷却到低于聚酯树脂组合物的玻璃化转变温度(Tg),从而得到相对结晶度低于80%的片或膜的工序。
工序(2-1):将工序(1)中得到的片或膜加热到聚酯树脂组合物的玻璃化转变温度(Tg)以上且低于聚酯树脂组合物的熔点(Tm)的温度,从而得到相对结晶度80%以上的结晶化片或结晶化膜的工序。
<62>
包括以下的工序(1)和(2-2)的热成型品的制造方法。
工序(1):利用挤出成型法将含有聚酯树脂和式(I)所示的化合物的聚酯树脂组合物从模子中挤出而制备成片后,冷却到低于聚酯树脂组合物的玻璃化转变温度(Tg)从而得到相对结晶度低于80%的片的工序。
工序(2-2):使工序(1)中得到的片在聚酯树脂组合物的玻璃化转变温度(Tg)以上且低于熔点(Tm)的温度范围中热成型,从而得到结晶化至相对结晶度为80%以上的热成型品的工序。
<63>
包括以下的工序(1)和(2-3)的拉伸膜的制造方法。
工序(1):利用挤出成型法将含有聚酯树脂和式(I)所示的化合物的聚酯树脂组合物从模子中挤出而制备成片后,冷却到低于聚酯树脂组合物的玻璃化转变温度(Tg),从而得到相对结晶度低于80%的片的工序。
工序(2-3):使工序(1)中得到的片在聚酯树脂组合物的玻璃化转变温度(Tg)以上且冷结晶温度(Tc)以下的温度范围中单轴或双轴拉伸,从而得到结晶化至相对结晶度为80%以上的拉伸膜的工序。
<64>
如<61>~<63>中任一项所述的制造方法,其中,工序(1)为:将含有聚酯树脂和式(I)所示的化合物的聚酯树脂组合物在优选170℃以上、更优选175℃以上、进一步优选180℃以上、且优选240℃以下、更优选220℃以下、进一步优选210℃以下熔融混炼后,将其利用加热到优选170℃以上、更优选175℃以上、进一步优选180℃以上、且优选240℃以下、更优选220℃以下、进一步优选210℃以下的挤出机从模子中挤出,接着,使其与设定为优选低于40℃、更优选30℃以下、进一步优选20℃以下的冷却辊接触优选0.1~50秒、更优选0.5~10秒、进一步优选0.8~5秒而进行冷却。
<65>
如<61>或<64>所述的制造方法,其中,工序(2-1)为:将工序(1)中得到的片或膜直接在优选60℃以上、更优选70℃以上、且优选120℃以下、更优选110℃以下保持优选5~60秒、更优选7~45秒、进一步优选10~30秒。
<66>
如<62>或<64>所述的制造方法,其中,工序(2-2)为:将工序(1)中得到的片设置在优选70℃以上、更优选75℃以上、进一步优选80℃以上、且优选120℃以下、更优选115℃以下、进一步优选110℃以下的模具内,保持加压或无加压状态。
<67>
如<63>或<64>所述的制造方法,其中,工序(2-3)为:将工序(1)中得到的片在优选45℃以上、更优选50℃以上、进一步优选55℃以上、且优选80℃以下、更优选75℃以下、进一步优选70℃以下单轴或双轴拉伸至优选0.01mm以上且低于0.1mm、更优选0.02~0.09mm、进一步优选0.03~0.08mm。
<68>
如<1>~<60>中任一项所述的成型体,其适用于日用品、化妆品、家电制品等的透明箱、纸箱的透明窗等包装容器、或透明文件夹、证件套等文具类。
<69>
如<1>~<50>中任一项所述的成型体的应用,其用于制造(1)从用于选自日用品、化妆品、及家电制品中的制品的透明箱以及纸箱的透明窗中选择的包装容器;或者(2)选自透明文件夹及证件套中的文具类。
<70>
如<1>~<47>、<51>~<55>中任一项所述的成型体的应用,其用于制造(1)用于选自日用品、化妆品、及家电制品中的制品的泡罩包装或托盘;或(2)食品容器;或(3)在工业零件的运输、保护中使用的工业用托盘。
<71>
如<1>~<47>、<56>~<60>中任一项所述的成型体的应用,其用于制造(1)用于选自日用品、化妆品、及家电制品中的制品的包装材料;或(2)工业用膜;或(3)食品包装用膜。
实施例
以下示出实施例和比较例来具体说明本发明,但本发明并不受下述实施例限制。予以说明,例中的份只要没有特别记载,就是重量份。另外,“常压”表示101.3kPa,“常温”表示15~25℃。
〔聚乳酸树脂的重均分子量(Mw)〕
重均分子量(Mw)利用GPC(凝胶渗透色谱法)在下述测定条件下进行测定。
<测定条件>
柱:GMHHR-H+GMHHR-H
柱温度:40℃
检测器:RI
洗脱液:氯仿
流速:1.0mL/min
样品浓度:1mg/mL
注入量:0.1mL
换算标准:聚苯乙烯
〔聚乳酸的光学纯度〕
光学纯度按照“关于聚烯烃等合成树脂制食品容器包装等的自主基准第3版修订版2004年6月增补第3部卫生试验法P12-13(ポリ才レヮィソ等合成樹脂製食品容器包装等に関すゐ自主基凖第3版改訂版2004年6月追補第3部衛生試験法P12-13)”所记载的D体含量的测定方法,按下述测定条件进行测定。具体来说,在精确称量的聚乳酸中加入氢氧化钠/甲醇,放置在设定为65℃的水浴震荡器中,进行水解直至树脂成分成为均匀溶液,进一步在水解结束了的碱溶液中加入稀盐酸进行中和,用纯水将该分解溶液定容后,将一定容量分液至容量瓶中并利用高效液相色谱(HPLC)流动相溶液进行稀释,按照使pH变成3~7的范围的方式进行调整并在容量瓶中定容,通过膜滤器(0.45μm)过滤,利用HPLC对该调整溶液定量D乳酸、L乳酸,从而求出聚乳酸的光学纯度。
<HPLC测定条件>
柱:光学分离柱
SUMICHIRALOA6100(5μm)、住化分析中心公司制
预置柱:光学分离柱
SUMICHIRALQA6100(5μm)、住化分析中心公司制
柱温度:25℃
流动相:含有2.5%甲醇的1.5mM硫酸铜水溶液
流动相流量:1.0mL/分钟
检测器:紫外线检测器(UV254nm)
注入量:20μL
〔聚乳酸树脂和聚酯树脂组合物的熔点〕
聚乳酸树脂的熔点可以利用基于JIS-K7121的差示扫描量热测定(DSC、PerkinElmer公司制、DiamondDSC)的升温法而得的结晶熔解吸热峰温度来求出。熔点的测定以升温速度10℃/分钟从20℃升温至250℃来进行。
〔聚酯系增塑剂的酸值、羟值、和皂化值〕
酸值:除了作为滴定溶剂而使用甲苯/乙醇=2/1(体积比)之外,按照JISK0070的试验法进行分析。
羟值:除了作为乙酰化试剂而使用乙酸酐/吡啶=1/4(体积比)、将添加量设为3mL之外,按照JISK0070的试验法进行分析。
皂化值:除了将水浴的温度设为95℃、将加热时间设为1小时之外,按照JISK0070的试验法进行分析。
〔聚酯系增塑剂的分子量、末端烷基酯化率、以及醚基值〕
分子量:本说明书中聚酯系增塑剂的分子量是指数均分子量,由酸值、羟值、和皂化值通过下式算出。
平均分子量M=(M1+M2-M3×2)×n+M1-(M3-17.01)×2+(M3-17.01)×p+(M2-17.01)×q+1.01×(2-p-q)
q=羟值×M÷56110
2-p-q=酸值×M÷56110
平均聚合度n=皂化值×M÷(2×56110)-1
末端烷基酯化率:分子末端的烷基酯化率(末端烷基酯化率)可以通过以下式子算出,分子末端的烷基酯化率数值大,则表示游离的羧基、羟基少,分子末端得到充分烷基酯化。
末端烷基酯化率(%)=(p÷2)×100
其中,M1:二元酸酯的分子量
M2:二元醇的分子量
M3:一元醇的分子量
p:一分子中的末端烷基酯基团的数量
q:一分子中的末端羟基数
醚基值:通过以下式子,算出酯化合物、增塑剂1g中的醚基的毫摩尔(mmo1)数即醚基值。
醚基值(mmol/g)=(m-1)×n×1000÷M
其中,m:氧化烯基的平均重复数量(m-1表示二元醇一分子中的醚基数)
〔聚酯系增塑剂的SP值的计算〕
在本说明书中,聚酯系增塑剂的SP(SolubilityParameter、溶解度参数)值是指以内聚能为ΔE、以分子体积为V时,由下述的式子所定义的量。
SP值=(ΔE/V)1/2(cal1/2cm-3/2)
在本发明中,使用原崎勇次著《涂层的基础科学》p48,槙书店(1988)(原崎勇次著,”コ一ティソゲの基礎科学”,p48,槙書店(1988))中记载的Fedors的方法算出。
〔聚酯树脂组合物的玻璃化转变点和冷结晶温度〕
按照JISK7121,切取上述非晶状态的片的一部分,精确称量7.5mg,封入铝皿中后,使用DSC装置(PerkinElmer公司制DiamondDSC),以15℃/min从25℃升温至200℃,测定玻璃化转变温度(℃)和冷结晶温度(℃)。
聚酯系增塑剂的制造例1
在四口烧瓶(带有搅拌机、温度计、滴液漏斗、蒸馏管、氮气吹入管)中加入二乙二醇363g(3.42摩尔)以及作为催化剂的含有28重量%甲醇钠的甲醇溶液6.6g(甲醇钠0.034摩尔),在常压、120℃下边搅拌0.5小时边蒸馏除去甲醇。然后,用3小时滴加琥珀酸二甲酯(和光纯药工业公司制)1000g(6.84摩尔),在常压、120℃下,蒸馏除去由反应所产生的甲醇。接着,冷却到75℃,用1.5小时使压力由常压缓慢降低至6.7kPa并蒸馏除去甲醇后,返回常压,进一步添加作为催化剂的含有28重量%甲醇钠的甲醇溶液5.8g(甲醇钠0.030摩尔),在100℃下,用2小时使压力由常压缓慢降低至2.9kPa并蒸馏出甲醇。然后,冷却到80℃并添加KYOWAAD600S(协和化学工业公司制)18g,在压力4.0kPa、80℃下搅拌1小时后,进行减压过滤。在压力0.3kPa下,用1小时使滤液温度由70℃升高至190℃并蒸馏除去残存琥珀酸二甲酯,得到常温黄色的液体。予以说明,催化剂的使用量相对于二羧酸酯100摩尔为0.94摩尔。
聚酯系增塑剂的制造例2
在四口烧瓶(带有搅拌机、温度计、滴液漏斗、蒸馏管、氮气吹入管)中加入二乙二醇581g(5.47摩尔)以及作为催化剂的含有28重量%甲醇钠的甲醇溶液9.1g(甲醇钠0.047摩尔),在常压、120℃下边搅拌0.5小时边蒸馏除去甲醇。然后,用2小时滴加琥珀酸二甲酯(和光纯药工业公司制)1200g(8.21摩尔),在常压、120℃下,蒸馏除去通过反应产生的甲醇。接着,冷却到75℃,用1.5小时使压力由常压缓慢降低至6.7kPa并蒸馏除去甲醇后,返回常压,进一步添加作为催化剂的含有28重量%甲醇钠的甲醇溶液9.8g(甲醇钠0.051摩尔),在100℃下,用2小时使压力由常压缓慢降低至2.9kPa并馏出甲醇。然后,冷却到80℃并添加KYOWAAD600S(协和化学工业公司制)28g,在压力4.0kPa、80℃下搅拌1小时后,进行减压过滤。在压力0.3kPa下,用2.5小时使滤液温度由70℃升高至170℃并蒸馏除去残存琥珀酸二甲酯,得到常温黄色的液体。予以说明,催化剂的使用量相对于二羧酸酯100摩尔为1.2摩尔。
聚酯系增塑剂的制造例3
在四口烧瓶(带有搅拌机、温度计、滴液漏斗、蒸馏管、氮气吹入管)中加入1,3-丙二醇521g(6.84摩尔)以及作为催化剂的含有28重量%甲醇钠的甲醇溶液5.9g(甲醇钠0.031摩尔),在常压、120℃下边搅拌0.5小时边蒸馏除去甲醇。然后,用1小时滴加琥珀酸二甲酯(和光纯药工业公司制)1500g(10.26摩尔),在常压、120℃下,蒸馏除去通过反应产生的甲醇。接着,冷却到60℃,加入含有28重量%甲醇钠的甲醇溶液5.6g(甲醇钠0.029摩尔),用2小时升温至120℃后,用1小时使压力由常压缓慢降低至3.7kPa并蒸馏除去甲醇。然后,冷却到80℃并添加KYOWAAD600S(协和化学工业公司制)18g,在压力4.0kPa、80℃下搅拌1小时后,进行减压过滤。在压力0.1kPa下,用2.5小时使滤液温度由85℃升高至194℃并蒸馏除去残存琥珀酸二甲酯,得到常温黄色的液体。予以说明,催化剂的使用量相对于二羧酸酯100摩尔为0.58摩尔。
聚酯系增塑剂的制造例4
在四口烧瓶(带有搅拌机、温度计、滴液漏斗、蒸馏管、氮气吹入管)中加入1,2-丙二醇764g(10.0摩尔)以及作为催化剂的含有28重量%甲醇钠的甲醇溶液14.0g(甲醇钠0.073摩尔),在常压、120℃下边搅拌0.5小时边蒸馏除去甲醇。然后,用2.5小时滴加琥珀酸二甲酯(和光纯药工业公司制)2200g(15.05摩尔),在常压、120℃下,蒸馏除去通过反应产生的甲醇。接着,冷却到75℃,用0.5小时使压力由常压缓慢降低至6.7kPa并蒸馏除去甲醇后,返回常压,进一步添加作为催化剂的含有28重量%甲醇钠的甲醇溶液6.4g(甲醇钠0.033摩尔),在110℃下,用1小时使压力由常压缓慢降低至5.3kPa并馏出甲醇。冷却到75℃返回常压后,再次作为催化剂添加含有28重量%甲醇钠的甲醇溶液8.4g(甲醇钠0.044摩尔),在110℃下,用2小时使压力由常压缓慢降低至1.6kPa并馏出甲醇。然后,冷却到80℃并添加KYOWAAD600S(协和化学工业公司制)47g,在压力4.0kPa、80℃下搅拌1小时后,进行减压过滤。在压力0.4kPa下,用1小时使滤液温度由115℃升高至200℃,蒸馏除去残存琥珀酸二甲酯,得到常温黄色的液体。予以说明,催化剂的使用量相对于二羧酸酯100摩尔为1.82摩尔。
聚酯系增塑剂的制造例5
在四口烧瓶(带有搅拌机、温度计、滴液漏斗、蒸馏管、氮气吹入管)中加入1,2-丙二醇955g(12.6摩尔)以及作为催化剂的含有28重量%甲醇钠的甲醇溶液15.4g(甲醇钠0.080摩尔),在常压、120℃下边搅拌0.5小时边蒸馏除去甲醇。然后,用2小时滴加琥珀酸二甲酯(和光纯药工业公司制)2567g(17.56摩尔),在常压、120℃下,蒸馏除去通过反应产生的甲醇。接着,冷却到75℃,用0.5小时使压力由常压缓慢降低至6.7kPa并蒸馏除去甲醇后,返回常压,进一步添加作为催化剂的含有28重量%甲醇钠的甲醇溶液8.1g(甲醇钠0.042摩尔),在110℃下,用1小时使压力由常压缓慢降低至5.3kPa并馏出甲醇。冷却到75℃返回常压后,再次作为催化剂添加含有28重量%甲醇钠的甲醇溶液10.8g(甲醇钠0.056摩尔),在110℃下,用4小时由使压力由常压1.6kPa缓慢降低并蒸馏除去甲醇。然后,冷却到80℃并添加KYOWAAD600S(协和化学工业公司制)47g,在压力4.0kPa、80℃下搅拌1小时后,进行减压过滤。在压力0.8kPa下,用3小时使滤液温度由102℃升高至200℃,蒸馏除去残存琥珀酸二甲酯,得到常温黄色的液体。予以说明,催化剂的使用量相对于二羧酸酯100摩尔为1.71摩尔。
聚酯系增塑剂的制造例6
在四口烧瓶(带有搅拌机、温度计、蒸馏管、氮气吹入管)中加入二乙二醇369g(3.47摩尔)以及作为催化剂的含有28重量%甲醇钠的甲醇溶液5.6g(甲醇钠0.029摩尔),在压力3.6kPa、84℃下边搅拌0.5小时边蒸馏除去甲醇。然后,在压力2.7kPa、79℃下用2.5小时滴加与制造例10同样地得到的琥珀酸二丁酯1600g(6.95摩尔),蒸馏除去通过反应产生的1-丁醇。接着,返回常压后,添加含有28重量%甲醇钠的甲醇溶液2.1g(甲醇钠0.011摩尔),用1.5小时从85℃、2.1kPa的状态缓慢升温、减压至146℃、1.1kPa的状态,蒸馏除去通过反应产生的1-丁醇。然后,冷却到80℃并添加KYOWAAD600S(协和化学工业公司制)11g,在压力4.0kPa、80℃下搅拌1小时后,进行减压过滤,得到常温黄色的液体。予以说明,催化剂的使用量相对于二羧酸酯100摩尔为0.58摩尔。
聚酯系增塑剂的制造例7
在四口烧瓶(带有搅拌机、温度计、滴液漏斗、蒸馏管、氮气吹入管)中加入二乙二醇999g(9.41摩尔)以及作为催化剂的含有28重量%甲醇钠的甲醇溶液23.6g(甲醇钠0.122摩尔),在常压(101.3kPa)、120℃下边搅拌0.5小时边蒸馏除去甲醇。然后,用3小时滴加琥珀酸二甲酯(和光纯药工业公司制)4125g(28.2摩尔),在常压、120℃下,蒸馏除去通过反应产生的甲醇。接着,冷却到75℃,用2小时使压力由常压缓慢降低至6.7kPa并蒸馏除去甲醇后,返回常压,进一步添加作为催化剂的含有28重量%甲醇钠的甲醇溶液4.4g(甲醇钠0.023摩尔),在100℃下,用2小时使压力由常压缓慢降低至2.9kPa并蒸馏除去甲醇。然后,冷却到80℃并添加KYOWAAD600S(协和化学工业公司制)41g,在压力4.0kPa、80℃下搅拌1小时后,进行减压过滤。在压力0.3kPa下,用4小时使滤液温度由70℃升高至190℃,蒸馏除去残存琥珀酸二甲酯,得到常温黄色的液体。予以说明,催化剂的使用量相对于二羧酸酯100摩尔为0.51摩尔。
聚酯系增塑剂的制造例8
在四口烧瓶(带有搅拌机、温度计、滴液漏斗、蒸馏管、氮气吹入管)中加入新戊二醇263.5g(2.53摩尔)、己二酸双(2-乙基己酯)1500g(4.05摩尔)、以及作为催化剂的含有28重量%甲醇钠的甲醇溶液5.6g(甲醇钠0.029摩尔),在压力3.7kPa、120℃下边反应1.5小时反应,边蒸馏除去通过反应产生的2乙基己醇。接着,冷却到75℃后,返回常压,进一步添加作为催化剂的含有28重量%甲醇钠的甲醇溶液3.0g(甲醇钠0.016摩尔),在压力0.4kPa下,用1小时使温度由92℃升高至160℃,蒸馏除去2乙基己醇。然后,冷却到80℃并添加KYOWAAD600S(协和化学工业公司制)19g,在压力4.0kPa、80℃下搅拌1小时后,进行减压过滤。在压力0.3kPa下,用2小时使滤液温度由166℃升高至214℃并蒸馏除去残存己二酸双(2-乙基己酯)504g,得到常温黄色的液体。予以说明,催化剂的使用量相对于二羧酸酯100摩尔为1.11摩尔。
聚酯系增塑剂的制造例9
在四口烧瓶(带有搅拌机、温度计、迪安斯塔克装置(Dean-Starkapparatus)、氮气吹入管)中加入2-乙基己醇(关东化学公司制)2515g(19.3摩尔)、琥珀酸(和光纯药工业公司制)877g(7.43摩尔)、以及对甲苯磺酸一水和物(和光纯药工业公司制)14.1g(0.0742摩尔),从压力16kPa、80℃的状态到压力12kPa、90℃的状态用7小时进行反应,馏出水。然后,添加KYOWAAD500SH(协和化学工业公司制)32g,在压力4.0kPa、80℃下搅拌1小时后,进行减压过滤。将滤液加入四口烧瓶(带有搅拌机、温度计、蒸馏管、氮气吹入管)中,使压力0.7kPa、95℃的状态变成压力0.5kPa、185℃的状态并蒸馏除去残存2-乙基己醇后,再次添加KYOWAAD500SH16g,在压力4.0kPa、80℃下搅拌1小时后,进行减压过滤,得到琥珀酸双(2乙基己酯)。接着,在四口烧瓶(带有搅拌机、温度计、滴液漏斗、蒸馏管、氮气吹入管)中加入该琥珀酸双(2乙基己酯)467g(1.36摩尔)、二乙二醇250g(2.36摩尔)、以及作为催化剂的含有28重量%甲醇钠的甲醇溶液2.2g(甲醇钠0.011摩尔),在110℃下,用45分钟使压力由2.7kPa缓慢降低至0.9kPa,蒸馏除去通过反应产生的2-乙基己醇。冷却到80℃后,再次添加琥珀酸双(2-乙基己酯)1953g(5.70摩尔)、含有28重量%甲醇钠的甲醇溶液5.0g(甲醇钠0.026摩尔),用5.5小时从110℃、0.8kPa的状态边升温边缓慢降压至158℃、0.4kPa的状态,蒸馏除去通过反应产生的2-乙基己醇。然后,冷却到80℃并添加KYOWAAD600S(协和化学工业公司制)10.5g,在压力4.0kPa、80℃下搅拌1小时后,进行减压过滤。用4.5小时使滤液从178℃、0.3kPa的状态边升温边缓慢降压至220℃、0.1kPa的状态,蒸馏除去残存琥珀酸双(2-乙基己酯),得到常温黄色的液体。予以说明,催化剂的使用量相对于二羧酸酯100摩尔为0.53摩尔。
聚酯系增塑剂的制造例10
在四口烧瓶(带有搅拌机、温度计、滴液漏斗、蒸馏管、氮气吹入管)中加入1,3-丙二醇763.6g(10.04摩尔)以及作为催化剂的含有28重量%甲醇钠的甲醇溶液17.5g(甲醇钠0.091摩尔),在常压、120℃下边搅拌0.5小时边蒸馏除去甲醇。然后,用1小时滴加己二酸二甲酯(和光纯药工业公司制)2622g(15.05摩尔),在常压、120℃下,蒸馏除去通过反应产生的甲醇。接着,冷却到70℃,加入含有28重量%甲醇钠的甲醇溶液6.2g(甲醇钠0.032摩尔),在压力5.2kPa、100℃下用1小时蒸馏除去甲醇。再次冷却到70℃,加入含有28重量%甲醇钠的甲醇溶液5.2g(甲醇钠0.027摩尔),在压力1.6kPa、100℃下用1小时蒸馏除去甲醇。然后,冷却到80℃添加KYOWAAD600S(协和化学工业公司制)67g,在压力4.0kPa、80℃下搅拌1小时后,进行减压过滤。在压力0.4kPa下,用1小时使滤液温度由135℃升高至200℃并蒸馏除去残存己二酸二甲酯,得到常温黄色的液体。予以说明,催化剂的使用量相对于二羧酸酯100摩尔为1.0摩尔。
聚酯系增塑剂的制造例11
在四口烧瓶(带有搅拌机、温度计、滴液漏斗、蒸馏管、氮气吹入管)中加入1,4-丁二醇308g(3.42摩尔)、以及作为催化剂的含有28重量%甲醇钠的甲醇溶液6.6g(甲醇钠0.034摩尔),在常压、120℃下边搅拌0.5小时边蒸馏除去甲醇。然后,用1小时滴加琥珀酸二甲酯(和光纯药工业公司制)750g(5.13摩尔),在常压、120℃下,蒸馏除去通过反应产生的甲醇。接着,冷却到75℃,用1小时使压力由常压缓慢降低至6.7kPa并蒸馏除去甲醇后,返回常压,进一步添加作为催化剂的含有28重量%甲醇钠的甲醇溶液1.7g(甲醇钠0.009摩尔),在100℃下,用1小时使压力由常压缓慢降低至2.9kPa并馏出甲醇。冷却到70℃后,再次添加含有28重量%甲醇钠的甲醇溶液1.7g(甲醇钠0.009摩尔),在100℃下,用1小时使压力由常压缓慢降低至2.9kPa并馏出甲醇。然后,添加KYOWAAD600S(协和化学工业公司制)23g,在压力4.0kPa、90℃下搅拌1小时后,进行减压过滤。在压力0.4kPa下,用1小时使滤液温度从85℃升高至180℃并蒸馏除去残存琥珀酸二甲酯,得到常温黄色的固体。予以说明,催化剂的使用量相对于二羧酸酯100摩尔为1.0摩尔。
测定所得到的酯系增塑剂的酸值、羟值、和皂化值,根据上述式算出数均分子量、末端烷基酯化率、平均聚合度(n)、和醚基值。另外,SP值也按照上述方法算出。结果示于表1~2。
[表1]
[表2]
实施例1-1~1-11和比较例1-1~1-4
作为聚酯树脂组合物,利用双轴挤出机(池贝铁工公司制、PCM-45),在转速100r/min、熔融混炼温度190℃下,对表3、4所示的组合物原料进行熔融混炼,并进行股线切割(strandcut),得到聚乳酸树脂组合物的颗粒。将所得到的颗粒在70℃减压下干燥1天,使水分量达到500ppm以下。
利用T型模双轴挤压机(日本制钢所公司制TEX44αII),在转速120r/min、熔融混炼温度200℃下,对该颗粒进行熔融混炼,从T型模中挤出厚度0.3mm的片状组合物,使其与表面温度控制为20℃的冷却辊接触2秒钟,得到相对结晶度低于80%的非晶片(厚度0.3mm)。接着,与表面温度控制为80℃的退火辊接触20秒钟,得到相对结晶度80%以上的结晶化片(厚度0.3mm)。另外,对于比较例1-4,由于结晶化速度缓慢而使结晶化几乎不进行,因此在退火辊上发生粘附,但是仍进行了取样并进行了同样的评价。
予以说明,表3、4中的原料如下。
<聚酯树脂>
NW4032D:聚乳酸树脂、NatureWorksLLC公司制、聚-L-乳酸、NatureWorks4032D、光学纯度98.5%、熔点160℃、重均分子量141000、残存单体1200ppm
PET:聚对苯二甲酸乙二醇酯、TSUNAMIGS2、EastmanChemicalCompany制、玻璃化转变温度81℃
<增塑剂>
制造例1~11:表1~2所述的聚酯系增塑剂
DAIFATTY-101:己二酸、与二乙二醇单甲基醚/苄醇=1/1的混合二酯、大八化学工业公司制
CHIRABASOLVR-01:聚甘油与油酸的酯;太阳化学公司制
<晶核剂>
SLIPACKSH:亚乙基双12-羟基硬脂酸酰胺、日本化成公司制
<水解抑制剂>
CarbodiliteLA-1:聚碳二亚胺、NisshinboChemical公司制
按照下述试验例1-1~1-4的方法来评价所得到的成型体的特性。另外,对于成型时的发烟性,按照试验例1-5的方法进行评价。结果示于表3、4。
试验例1-1<结晶性的评价>
对于成型后的片,精确称量7.5mg,封入铝皿中后,使用DSC装置(PerkinElmer公司制DiamondDSC),作为1stRUN,以升温速度20℃/分钟从20℃升温至200℃,在200℃下保持5分钟后,以降温速度-20℃/分钟从200℃降温至20℃,在20℃下保持1分钟后,进一步作为2ndRUN,以升温速度20℃/分钟从20℃升温至200℃。求出1stRUN中观测到的聚乳酸树脂的冷结晶化焓的绝对值ΔHcc、2ndRUN中观测到的结晶熔解焓ΔHm,利用所得到的值并通过下式求出相对结晶度(%)。
相对结晶度(%)={(ΔHm-ΔHcc)/ΔHm}×100
试验例1-2<透明性>
对于成型后的片,使用JIS-K7105规定的积分球式透光率测定装置(浊度计),测定浊度值。数字小,则表示透明性良好。
试验例1-3<耐热性>
对于成型后的片,精确称量7.0~8.0mg,使用SII·NanoTechnology公司制的热分析装置EXTRATG·DTA7200,在空气气流(200mL/分钟)下,以升温速度40℃/分钟从40℃升温至210℃,测定在210℃下保持30分钟时的重量减小率(%),作为耐热性的尺度。重量减小率(%)小,则表示耐热性优异。
试验例1-4<耐渗出性>
对于成型后的片(纵100mm×横100mm),在70℃的恒温室内放置1周,用肉眼观察其表面上有无增塑剂的渗出,通过目视和触感,利用以下3个等级评价渗出性。
3:未发现渗出
2:发现略微渗出
1:发现明显渗出
试验例1-5<耐发烟性>
观察有无来自挤出成型机的发烟性,根据其程度,利用3个等级进行评价。数字小,则表示发烟少、操作性良好、增塑剂量的损失也少。
3:未发现发烟
2:发现略微发烟
1:发现明显发烟
[表3]
表3
*原料的使用量表示重量份。
**实施例、比较例的No.是指实施例1-1~1-7、比较例1-1~1-4。
[表4]
表4
*原料的使用量表示重量份。
**实施例的No.是指实施例1-8~1-11。
由表3、4的结果可以明确得知,由于式(I)所示的增塑剂与聚乳酸树脂以及聚对苯二甲酸乙二醇酯的相容性优异、增塑效果也高,因此本发明的片显示出优异的透明性,耐渗出性也良好,结晶化时显示出高结晶度。另外,由于上述增塑剂自身的耐热性也高,挤出成型时的发烟也得到抑制,操作性良好,作为其成型体的片的耐热性也优异。另一方面,在比较例1-4中使用的增塑剂与树脂的相容性差,因此即使在非晶状态下透明性也差、结晶化后的结晶度也低。另外,在比较例1-1和1-2中使用的增塑剂与树脂的相容性不充分,因此在保存中发现渗出。在比较例1-3中,透明性、耐渗出性良好,结晶化时结晶度也高,但由于增塑剂的耐热性不充分,因此挤出成型时发生发烟,此外,得到的片的耐热性差。
实施例2-1~2-11和比较例2-1~2-4
聚酯树脂组合物的制备
作为聚酯树脂组合物,利用双轴挤压机(池贝铁工公司制、PCM45),在转速100r/min、熔融混炼温度190℃下,对表5、6所示的组合物原料进行熔融混炼,进行股线切割,得到聚乳酸树脂组合物的颗粒。将所得到的颗粒在70℃减压下干燥1天,使水分量达到500ppm以下。
非晶状态的片的制备
利用T型模双轴挤压机(日本制钢所公司制TEX44αII),在转速120r/min、熔融混炼温度200℃下,对该颗粒进行熔融混炼,从T型模中挤出厚度0.3mm的片状组合物,与表面温度控制为20℃的冷却辊接触2秒钟,得到相对结晶度低于80%的非晶片(厚度0.3mm)。
热成型品的制备
接着,使用单发真空加压成型机(WAKISAKA制作所公司制、FVS-500PWAKITEC),将上述切出的非晶状态的片安装在导向装置中,通过改变在将加热器温度设定为400℃的加热器部中的保持时间,从而使片表面的温度变成70~90℃,使片加热·软化直至可以热成型的状态后,使用表面温度设定为90℃的上下模具对片进行真空成型,在模具内保持10秒钟后进行脱模,得到热成型品。对于片表面的温度来说,直接利用表面温度计测定加热后的片表面温度。予以说明,所使用的模具示于图1。
予以说明,表5、6中的原料如下所述。
<聚酯树脂>
NW4032D:聚乳酸树脂、NatureWorksLLC公司制、聚-L-乳酸、NatureWorks4032D、光学纯度98.5%、熔点164℃、重均分子量141000、残存单体1200ppm
PET:聚对苯二甲酸乙二醇酯、TSUNAMIGS2、EastmanChemicalCompany制、玻璃化转变温度81℃
<增塑剂>
制造例1~11:表1~2所述的聚酯系增塑剂
RikemalPL-019:甘油二乙酰单辛酸酯、理研维他命公司制
ATBC:乙酰柠檬酸三丁酯、旭化成FINECHEM公司制
<晶核剂>
SLIPACKSH:亚乙基双12-羟基硬脂酸酰胺、日本化成公司制
<水解抑制剂>
CarbodiliteLA-1:聚碳二亚胺、NisshinboChemical公司制
所得到的成型体的特性按照下述的试验例2-1~2-5的方法进行评价。结果示于表5、6。
试验例2-1<结晶性的评价>
对于非晶状态的片及热成型品,精确称量7.5mg,封入铝皿中后,使用DSC装置(PerkinElmer公司制DiamondDSC),作为1stRUN,以升温速度20℃/分钟从20℃升温至200℃,在200℃下保持5分钟后,以降温速度-20℃/分钟从200℃降温至20℃,在20℃下保持1分钟后,进一步作为2ndRUN,以升温速度20℃/分钟从20℃升温至200℃。求出1stRUN中观测到的聚乳酸树脂的冷结晶化焓的绝对值ΔHcc、2ndRUN中观测到的结晶熔解焓ΔHm,利用得到的值并通过下式求出相对结晶度(%)。
相对结晶度(%)={(ΔHm-ΔHcc)/ΔHm}×100
试验例2-2<透明性的评价>
切取上述非晶状态的片和热成型品的一部分,使用JIS-K7105规定的积分球式透光率测定装置(浊度计、HM-150型村上色彩技术研究所公司制)测定Haze值,将其作为透明度的指标。Haze值的值越小,则表示透明性越优异。
试验例2-3<耐热性的评价>
在市售品的容器(商品名Yonomi90志野CP化成公司制)的本体部分(高度51mm材质含PP的低发泡PS制)中加入25℃的水50cc,用得到的热成型品(盖子)牢固地嵌合,用微波炉进行600W、60秒钟烘烤,用以下3等级评价耐热性。予以说明,刚试验后的热成型品的表面温度为95℃。
3:基本没有变形
2:些许变形
1:大幅变形
试验例2-4<耐渗出性的评价>
将热成型品在70℃的恒温室内放置1周,对于其表面上有无增塑剂的渗出,通过目视和触感,利用以下3等级评价耐渗出性。
3:未发现渗出
2:发现略微渗出
1:发现明显渗出
试验例2-5<刚性(弹性模量)的评价>
从热成型品顶面的平坦部分切取宽度1cm、长度4cm的样品片,按照JIS-K7198,利用动态粘弹性测定装置(SII·NanoTechnology公司制EXSTAR6000),以频率10Hz、升温速度2℃/min,测定-20℃到80℃的温度范围内的储能弹性模量(E’),求出25℃下的储能弹性模量(GPa)。
[表5]
表5
*原料的使用量表示重量份。
**实施例、比较例的No.是指实施例2-1~2-7、比较例2-1~2-4。
[表6]
表6
*原料的使用量表示重量份。
**实施例的No.是指实施例2-8~2-11。
由表5、6的结果可以明确得知,由于式(I)所示的增塑剂与聚乳酸树脂以及聚对苯二甲酸乙二醇酯的相容性优异,因此本发明的热成型品显示出高结晶度和优异的透明性,耐热性、耐渗出性也良好。另外,含有上述增塑剂的热成型品的弹性模量高,刚性也良好。另一方面,由于比较例2-3和2-4中使用的增塑剂与树脂的相容性差,因此与本发明品相比,透明性差,在保存中出现渗出,并且弹性模量的下降大。另外,比较例2-1和2-2中使用的增塑剂与树脂的相容性不充分,因而透明性也下降,在保存中出现渗出。
另外,对于本发明的热成型品来说,其热成型性按照以下的试验例2-6进行评价。结果示于表7、8。
试验例2-6<热成型性的评价>
热成型性的评价使用单发真空加压成型机(WAKISAKA制作所公司制、FVS-500PWAKITEC),将上述非晶状态的片安装在导向装置中,通过改变在加热器温度设定为400℃的加热器部中的保持时间,从而将片加热至片表面的温度达到表7、8所示温度。使用设定为90℃的上下模具对加热至各温度的片进行真空成型,在模具内保持10秒钟,取出真空成型体,将能够容易地嵌合的情况作为“A”,将除此以外的情况作为“B”。对于片表面的温度,直接利用表面温度计测定加热后的片表面温度。予以说明,使用的模具与上述相同。
[表7]
表7
*原料的使用量表示重量份。
**实施例、比较例的No.是指实施例2-1~2-7、比较例2-1~2-4。
[表8]
表8
*原料的使用量表示重量份。
**实施例的No.是指实施例2-8~2-11。
由表7、8的结果可以明确得知,由于式(I)所示的增塑剂与聚乳酸树脂以及聚对苯二甲酸乙二醇酯的相容性优异,因此对于含有式(I)所示的增塑剂的树脂组合物而言,即使在加热区域内的保持时间不同而使片表面的温度发生变化,可获得充分的嵌合性的温度范围(成型温度范围)也宽,热成型性也优异。
实施例3-1~3-10和比较例3-1~3-5
聚酯树脂组合物的制备
作为聚酯树脂组合物,利用双轴挤压机(池贝铁工公司制、PCM-45),在转速100r/min、熔融混炼温度190℃下,对表9、10所示的组合物原料进行熔融混炼,进行股线切割,得到聚乳酸树脂组合物的颗粒。得到的颗粒在70℃减压下干燥1天,使水分量达到500ppm以下。
非晶状态的片的制备
利用T型模双轴挤压机(日本制钢所公司制TEX44αII),在转速120r/min、熔融混炼温度200℃下对该颗粒进行熔融混炼,从T型模中挤出厚度0.3mm的片状组合物,与表面温度控制为20℃的冷却辊接触2秒钟,得到相对结晶度低于80%的非晶片(厚度0.3mm)。
双轴拉伸膜的制备
接着,将各组合物的非晶状态的片切成12cm×12cm(厚度0.2mm)的正方形,使用Tabletenter试验机(岩本制作所公司制),在拉伸温度55~60℃(仅在比较例3~5中为80℃)、余热时间(afterheattime)45秒、拉伸速度5mm/s、保持时间3分钟的条件下,进行双轴同时拉伸直至面积拉伸倍率10.2倍为止(拉伸范围10cm×10cm的正方形),制作出厚度22μm的双轴拉伸膜。
予以说明,表9、10中的原料如下所述。
<聚酯树脂>
NW4032D:聚乳酸树脂、NatureWorksLLC公司制、聚-L-乳酸、NatureWorks4032D、光学纯度98.5%、熔点164℃、重均分子量141000、残存单体1200ppm
PET:聚对苯二甲酸乙二醇酯、TSUNAMIGS2、EastmanChemicalCompany制、玻璃化转变温度81℃
<增塑剂>
制造例1~11:表1~2所述的聚酯系增塑剂
PoemG-048:甘油二乙酰单油酸酯、理研维他命公司制
PoemG-0021:十甘油月桂酸酯、理研维他命公司制
按照下述的试验例3-1~3-4的方法评价所得到的成型体的特性。结果示于表9、10。
试验例3-1<结晶性的评价>
对于非晶状态的片和双轴拉伸膜,精确称量7.5mg,封入铝皿中后,使用DSC装置(PerkinElmer公司制DiamondDSC),作为1stRUN,以升温速度20℃/分钟从20℃升温至200℃,在200℃下保持5分钟后,以降温速度-20℃/分钟从200℃降温至20℃,在20℃下保持1分钟后,进一步作为2ndRUN,以升温速度20℃/分钟从20℃升温至200℃。求出1stRUN中观测到的聚乳酸树脂的冷结晶化焓的绝对值ΔHcc、2ndRUN中观测到的结晶熔解焓ΔHm,利用得到的值并通过下式求出相对结晶度(%)。
相对结晶度(%)={(ΔHmΔHcc)/ΔHm}×100
试验例32<透明性的评价>
切取上述非晶状态的片和双轴拉伸膜的一部分,使用JIS-K7105规定的积分球式透光率测定装置(浊度计、HM-150型村上色彩技术研究所公司制)测定Haze值,将其作为透明度的指标。Haze值的值越小,则表示透明性越优异。
试验例3-3<耐渗出性的评价>
将双轴拉伸膜在70℃的恒温室内放置1周,对于其表面上有无增塑剂的渗出,通过目视和触感,利用以下3个等级评价耐渗出性。
3:未发现渗出
2:发现略微渗出
1:发现明显渗出
试验例3-4<膜强度(断裂点应力)的评价>
使用双轴拉伸膜进行拉伸试验,考察膜强度(断裂点应力、MPa)。在拉伸试验中,使用岛津制作所公司制的电子万能试验机(Autograph)(AGS-X1kN),按照JISK7127进行试验。予以说明,断裂点应力的数值越高,则拉伸取向性越优异、膜强度越高。
[表9]
表9
*原料的使用量表示重量份。
**实施例、比较例的No.是指实施例3-1~3-7、比较例3-1~3-5。
[表10]
表10
*原料的使用量表示重量份。
**实施例的No.是指实施例3-8~3-10。
由表9、10的结果可以明确得知,由于式(I)所示的增塑剂与聚乳酸树脂以及聚对苯二甲酸乙二醇酯的相容性优异,因此本发明的拉伸膜显示出高结晶度和优异的透明性,耐渗出性也良好。进一步通过含有上述增塑剂,聚乳酸树脂的拉伸性显著提高,因此断裂点应力高,表现出良好的膜强度。另一方面,由于比较例3-3和3-4中使用的增塑剂与树脂的相容性差,因此与本发明品相比,透明性差,保存中出现渗出,并且断裂点应力也降低。另外对于不含有增塑剂的比较例3-5而言,由于拉伸性差,因而断裂点应力的提高幅度小,膜强度差。比较例3-1和3-2中使用的增塑剂与树脂的相容性不充分,因此透明性也降低,在保存中出现渗出。
产业上的可利用性
由于本发明的片或膜的透明性优异、且耐热性及耐渗出性优异,因此在食品、农业、工业等各种用途中可以适合使用。由于本发明的热成型品的透明性、耐热性及耐渗出性优异、而且刚性优异,因此在食品容器、日用品、家电制品的包装材料、工业用零件的托盘等各种用途中可以适合使用。由于本发明的拉伸膜的透明性、耐渗出性优异,而且膜强度优异,因此在食品包装、日用品、家电制品的包装材料、工业用各种膜等各种用途中可以适合使用。

Claims (36)

1.一种成型体,其选自(1)片或膜、(2)热成型品、以及(3)拉伸膜,其中,
所述成型体由含有聚酯树脂及下式(I)所示的聚酯系增塑剂而成的聚酯树脂组合物形成,
R1O-CO-R2-CO-〔(OR3)mO-CO-R2-CO-〕nOR1(I)
式中,R1是碳数为1~4的烷基,R2是碳数为2~4的亚烷基,R3是碳数为2~6的亚烷基,m表示1~6的数,n表示1~12的数,其中,所有R2可以相同或不同,所有R3可以相同或不同,
所述聚酯系增塑剂的数均分子量为超过700且1500以下,
酸值为1.00mgKOH/g以下,羟值为10.0mgKOH/g以下,末端烷基酯化率为85%以上,醚基值为0~8mmol/g。
2.如权利要求1所述的成型体,其中,数均分子量为超过700且1400以下。
3.如权利要求1或2所述的成型体,其中,聚酯系增塑剂的酸值为0.90mgKOH/g以下。
4.如权利要求1或2所述的成型体,其中,聚酯系增塑剂的羟值为8.0mgKOH/g以下。
5.如权利要求1或2所述的成型体,其中,聚酯系增塑剂的数均分子量为超过700且1300以下。
6.如权利要求1或2所述的成型体,其中,聚酯系增塑剂的数均分子量为超过700且1200以下。
7.如权利要求1或2所述的成型体,其中,聚酯系增塑剂的基于Fedoros法而得的溶解度参数为10.0~12.0。
8.如权利要求1或2所述的成型体,其中,聚酯系增塑剂的基于Fedoros法而得的溶解度参数为10.1~11.5。
9.如权利要求1或2所述的成型体,其中,聚酯系增塑剂的基于Fedoros法而得的溶解度参数为10.2~11.2。
10.如权利要求1或2所述的成型体,其中,聚酯系增塑剂使用下述(1)~(3)而得,
(1)具有碳数为1~4的烷基的一元醇、
(2)具有碳数为2~4的亚烷基的二羧酸,
(3)具有碳数为2~6的亚烷基的二元醇。
11.如权利要求1或2所述的成型体,其中,聚酯树脂包含聚乳酸树脂。
12.如权利要求11所述的成型体,其中,聚酯树脂中的聚乳酸树脂的含量为80重量%以上。
13.如权利要求1或2所述的成型体,其中,聚酯树脂的含量在聚酯树脂组合物中为70重量%以上。
14.如权利要求1或2所述的成型体,其中,式(I)所示的化合物的含量相对于聚酯树脂100重量份为1重量份以上且30重量份以下。
15.如权利要求1或2所述的成型体,其进一步包含有机系晶核剂而成。
16.如权利要求15所述的成型体,其中,有机系晶核剂包含羧酸酰胺。
17.如权利要求16所述的成型体,其中,羧酸酰胺包含具有碳数1~6的亚烷基的亚烷基双羟基硬脂酰胺。
18.如权利要求15所述的成型体,其中,有机系晶核剂的含量相对于聚酯树脂100重量份为0.1重量份以上且1.0重量份以下。
19.如权利要求16或17所述的成型体,其中,有机系晶核剂的含量相对于聚酯树脂100重量份为0.1重量份以上且1.0重量份以下。
20.如权利要求1或2所述的成型体,其中,式(I)中的R2为亚乙基。
21.如权利要求1或2所述的成型体,其中,式(I)中的n为2以上。
22.如权利要求1或2所述的成型体,其中,式(I)中的n为2~8。
23.如权利要求1或2所述的成型体,其中,式(I)中的R3是碳数为2~3的亚烷基。
24.如权利要求1或2所述的成型体,其中,式(I)中的R1是碳数为1~2的烷基。
25.如权利要求1或2所述的成型体,其中,式(I)中的m为1~3。
26.一种权利要求1~25中任一项所述的成型体的制造方法,其特征在于,包括下述工序(1),
工序(1):利用挤出成型法将含有聚酯树脂和式(I)所示的聚酯系增塑剂的聚酯树脂组合物从模子挤出而得到片或膜,将该片或膜冷却到低于该聚酯树脂组合物的玻璃化转变温度(Tg)而得到相对结晶度低于80%的片或膜的工序。
27.如权利要求26所述的成型体的制造方法,其中,在工序(1)中,将含有聚酯树脂和式(I)所示的化合物的聚酯树脂组合物在170℃以上且240℃以下熔融混炼后,利用加热至170℃以上且240℃以下的挤出机将其从模子挤出,然后与设定为低于40℃的冷却辊接触0.1~50秒钟而进行冷却。
28.如权利要求26或27所述的成型体的制造方法,其还包括下述工序(2-1),
工序(2-1):将工序(1)中得到的片或膜加热到聚酯树脂组合物的玻璃化转变温度(Tg)以上且低于聚酯树脂组合物的熔点(Tm)的温度,从而得到相对结晶度为80%以上的结晶化片或膜的工序。
29.如权利要求28所述的成型体的制造方法,其中,在工序(2-1)中,将工序(1)中得到的片或膜在60℃以上且120℃以下维持5~60秒钟。
30.如权利要求26或27所述的成型体的制造方法,其还包括下述工序(2-2),
工序(2-2):使工序(1)中得到的片在聚酯树脂组合物的玻璃化转变温度(Tg)以上且低于聚酯树脂组合物的熔点(Tm)的温度范围内热成型,从而得到结晶化至相对结晶度为80%以上的热成型品的工序。
31.如权利要求30所述的成型体的制造方法,其中,在工序(2-2)中,将工序(1)中得到的片设置在70℃以上且120℃以下模具内,并且保持在加压或无加压的状态下,由此进行结晶化。
32.如权利要求26或27所述的成型体的制造方法,其还包括下述工序(2-3),
工序(2-3):使工序(1)中得到的片在聚酯树脂组合物的玻璃化转变温度(Tg)以上且聚酯树脂组合物的冷结晶温度(Tc)以下的温度范围内单轴或双轴拉伸,从而得到结晶化至相对结晶度80%以上的拉伸膜的工序。
33.如权利要求32所述的成型体的制造方法,其中,在工序(2-3)中,使工序(1)中得到的片在45℃以上且80℃以下单轴或双轴拉伸至0.01mm以上且低于0.1mm。
34.权利要求1~25中任一项所述的成型体的应用,其用于制造
(1)从用于选自日用品、化妆品、及家电制品中的制品的透明箱以及纸箱的透明窗中选择的包装容器;或者
(2)选自透明文件夹及证件套中的文具类。
35.如权利要求1~25中任一项所述的成型体的应用,其用于制造
(1)用于选自日用品、化妆品、及家电制品中的产品的泡罩包装或托盘;
(2)食品容器;或
(3)在工业零件的运输、保护中使用的工业用托盘。
36.如权利要求1~25中任一项所述的成型体的应用,其用于制造
(1)用于选自日用品、化妆品、及家电产品中的制品的包装材料;
(2)工业用膜;或
(3)食品包装用膜。
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