JP2008031482A - Method for producing polyethylene terephthalate-based graft copolymer resin - Google Patents

Method for producing polyethylene terephthalate-based graft copolymer resin Download PDF

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JP2008031482A JP2007198120A JP2007198120A JP2008031482A JP 2008031482 A JP2008031482 A JP 2008031482A JP 2007198120 A JP2007198120 A JP 2007198120A JP 2007198120 A JP2007198120 A JP 2007198120A JP 2008031482 A JP2008031482 A JP 2008031482A
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隆 藤巻
Yoshitomo Urata
好智 浦田
Hiroshi Shibano
博 柴野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve such the problems that the utilization of a polyethylene terephthalate (PET)-based polyester as general-purpose plastics such as a polyolefin is limited because of small absolute molecular weight and melt viscosity, and narrow molecular weight distribution, and gel and fisheye are generated as byproducts under long-term operation although conventionally improvements of the molecular weight and the melt viscosity have been carried out by a modifier comprising an epoxy resin of a low-molecular weight liquid and a binding reaction catalyst. <P>SOLUTION: The production method involves converting a mixture constituted of (a) 100 pts.wt. PET-based polyester, (b) 0.01-2 pts.wt. mixture of a polymer-type polyfunctional epoxy resins as a binder, (c) 0.01-1 pt.wt. metal salt complex of an organic acid as a binding catalyst and (d) 0-100 pts.wt. aromatic polyester of a sub material into the PET-based graft copolymer resin having a huge molecular weight and a molecular weight distribution regulated so as not to become large by a reactive extrusion method. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、主原料の比較的分子量の低いポリエチレンテレフタレート(以下、PETと略称する)系樹脂と副原料の芳香族ポリエステルに、高分子型多官能エポキシ系結合剤および有機酸系触媒から成る改質剤を添加して均一的に結合反応させることによって、分子量と溶融粘度を増大させ分子量分布を拡大制御して成形加工性と樹脂物性を画期的に改善させたポリエチレンテレフタレート系グラフト共重合樹脂の製造方法に関する。
さらに詳しくは、本発明は重縮合後の低分子量のPET系樹脂、固相重合後の中ないし高分子量のPET系樹脂、またはそれらが成形使用されて分子量と物性が低下して回収されたPET系樹脂成形品、更に芳香族核にカルボキシル基を含有する芳香族ポリエステルに、高分子型多官能エポキシ系結合剤および有機酸金属系触媒とから成る改質剤を添加して、反応押出法で長期間均一的に結合反応させることによって、ゲルやフィッシュアイの副生がなく、分子量と溶融粘度を増大させ分子量分布を拡大制御して従来のPETでは極めて困難な成形加工性や樹脂物性を画期的に改善させたポリエチレンテレフタレート系グラフト共重合樹脂の製造方法を提供することに関する。
The present invention is a modified material comprising a polyethylene terephthalate (hereinafter abbreviated as PET) resin having a relatively low molecular weight as a main raw material and an aromatic polyester as a secondary raw material, comprising a polymeric polyfunctional epoxy binder and an organic acid catalyst. Polyethylene terephthalate-based graft copolymer resin that has improved the molding processability and resin physical properties by increasing the molecular weight and melt viscosity and controlling the expansion of the molecular weight distribution by adding a mass agent and causing a uniform binding reaction. It relates to the manufacturing method.
More specifically, the present invention relates to a low molecular weight PET-based resin after polycondensation, a medium to high molecular weight PET-based resin after solid-phase polymerization, or a PET recovered by reducing the molecular weight and physical properties by using them. In the reactive extrusion method, a modifier composed of a polymer-type polyfunctional epoxy binder and an organic acid metal catalyst is added to an aromatic polyester containing a carboxyl group in the aromatic core, and an aromatic polyester containing an aromatic nucleus. By forming a uniform binding reaction over a long period of time, there is no by-product of gel or fish eye, and molecular weight distribution is increased and molecular weight distribution is controlled by increasing molecular weight and melt viscosity. The present invention relates to providing a method for producing a polyethylene terephthalate-based graft copolymer resin that is improved on a periodic basis.

従来の芳香族系飽和ポリエステルは、例えば、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)、ポリエチレンー2,6−ナフタレンジカルボキシレート(PEN)等の熱可塑性樹脂として優れた物性を有し、繊維、フィルム、プラスチック等として広範囲に使用されている。プラスチック分野では、成形品がボトル、シート、容器、日用品、自動車、機械部品、電気・電子材料、建材、各種工業用品等に広く活用されている。  Conventional aromatic saturated polyesters have excellent physical properties as thermoplastic resins such as polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene-2,6-naphthalenedicarboxylate (PEN), and the like. Widely used as fiber, film, plastic, etc. In the plastic field, molded products are widely used in bottles, sheets, containers, daily necessities, automobiles, machine parts, electrical / electronic materials, building materials, various industrial products, and the like.

近年、省資源と環境保全の観点から、工場生産工程や一般消費市場から回収された使用済みのプラスチック製品について、再利用の必要性が世界的に認識され、特に、ポリエチレンテレフタレートについては、使用済みのボトル、フィルム等の回収再利用が積極的に進められている。ポリエチレンテレフタレートは、テレフタール酸の外に少量のイソフタール酸を含み、また近年はPETGのようなシクロヘキサンジメタノールを含むポリエステルも混合されているので、ここではそれらをPET系ポリエステルと総称する。このような結晶性PET系ポリエステルは、成形加工の熱履歴を経ると微量含有水による自己加水分解によって大幅な分子量低下を引き起こす。その際のエステル結合の解裂による分子末端の遊離カルボキシル基数の増大が実用上問題であり、ボトルやシートの回収品の再利用技術を開発する障害になっていた。使用済みの回収したPETボトルは、新品ペレットに比較して分子量が低下しているので、例えば大量に派生する回収ペットボトルのフレーク(破砕物)の分子量はほぼ半減されており、従ってこれを主原料樹脂として再利用すると成形加工性が悪く、元のペットボトルにはならず、低分子量でも成形できる単繊維や卵パック用シートにしかならず、再利用の用途は狭い範囲に限定されていた。  In recent years, from the viewpoint of resource conservation and environmental conservation, the need for reuse of used plastic products collected from the factory production process and general consumer market has been recognized globally, especially polyethylene terephthalate. The collection and reuse of bottles and films are actively promoted. Polyethylene terephthalate contains a small amount of isophthalic acid in addition to terephthalic acid, and in recent years, polyesters containing cyclohexanedimethanol such as PETG are also mixed. Such a crystalline PET-based polyester causes a significant decrease in molecular weight due to self-hydrolysis with a trace amount of water after a thermal history of the molding process. In this case, an increase in the number of free carboxyl groups at the molecular end due to the cleavage of the ester bond is a problem in practical use, which has been an obstacle for developing a recycling technology for recovered bottles and sheets. Since the used recovered PET bottle has a molecular weight lower than that of a new pellet, for example, the molecular weight of recovered PET bottle flakes (crushed material) derived from a large amount is almost halved. When it is reused as a raw material resin, the molding processability is poor, it does not become an original PET bottle, but only a single fiber or egg pack sheet that can be molded even with a low molecular weight, and its reuse is limited to a narrow range.

これらの問題の解決方法としては、PET系ポリエステルの固層重合で分子量を回復させる方法、鎖延長剤とポリエステル末端基の水酸基またはカルボン酸基を反応させる方法、機械的特性を補うためエラストマー等の他の樹脂を添加するなどの方法が知られている。
鎖延長剤としてはイソシアナート、オキサゾリン、エポキシ、アジリジン、カルボジイミド等の官能基を有する化合物の活用が提案されている。しかしながら、反応性、耐熱性、安全性、安定性、等からの制約が強く、実用性があるものは限定される。
これらの中でもエポキシ化合物は、比較的有用であり、モノエポキシ化合物の配合〔特許文献1〕特開昭57−161124号公報等、ジエポキシ化合物の配合〔特許文献2〕特開平7−166419号公報、〔特許文献3〕特公昭48−25074号公報、〔特許文献4〕特公昭60−35944号公報等があるが、反応速度、ゲル副生、溶融粘度、相溶性、熱安定性、成型品の物性等に問題が多々あった。
Solutions for these problems include methods for recovering molecular weight by solid-phase polymerization of PET polyester, methods for reacting chain extenders with hydroxyl groups or carboxylic acid groups of polyester end groups, elastomers to supplement mechanical properties, etc. Methods such as adding other resins are known.
As the chain extender, use of a compound having a functional group such as isocyanate, oxazoline, epoxy, aziridine, carbodiimide has been proposed. However, there are strong restrictions from reactivity, heat resistance, safety, stability, etc., and those with practicality are limited.
Among these, the epoxy compound is relatively useful, such as a combination of a monoepoxy compound [Patent Document 1] JP-A 57-161124, a combination of a diepoxy compound [Patent Document 2] JP-A 7-166419, [Patent Document 3] Japanese Patent Publication No. 48-25074, [Patent Document 4] Japanese Patent Publication No. 60-35944, etc., but the reaction rate, gel by-product, melt viscosity, compatibility, thermal stability, There were many problems in physical properties.

一方、回収されたPET系ポリエステルを2官能のエポキシ樹脂および立体障害性ヒドロキシフェニルアルキルホスホン酸エステルと溶融混合してポリエステルの分子量を増大させる方法〔特許文献5〕特表平8−508776号公報が提案されている。この方法は比較的反応速度が早いが、生成する樹脂が従来PETと同様な線状構造体のために溶融粘度の増加が小さく成形加工性の改善効果が小さい。また、使用する立体障害性セドロキシフェニルアルキルホスホン酸エステルが高価であり、低コストの回収循環費用が要求される業界においては実用性に問題がある。また、ポリエステルにゴム、エラストマーを配合する方法も提案されているが、それらの場合、相溶性、耐熱性、弾性率等に難点があった。
本発明者らは、先にPET系ポリエステルに2官能と3官能の混合エポキシ樹脂(低分子量液体)および有機酸金属系触媒を添加し、反応押出法により溶融混合して長鎖分岐構造体としてPET系ポリエステルの分子量を短時間に増大させる方法〔特許文献6〕3503952公報を提案した。しかしながら、数分間の高速度結合反応における不均一局所反応に起因するゲルやフィッシュアイ(FE)の副生問題が生じた。
次いで、2官能と3官能の混合エポキシ樹脂(低分子量液体)および有機酸金属系触媒をPET系ポリエステルで約十分の一に希釈したマスターバッチを使用して均一反応をする方法〔特許文献7〕WO2001−94443号公報を提案した。これにより、反応押出法による数分間の高速度結合反応におけるゲルおよびフィッシュアイ(FE)の副生は、大幅に改善された。本マスターバッチ法においても、反応押出機中で高粘度樹脂に微量の低粘度液体のエポキシ樹脂を均一混合することは原理的にも困難であり、実用上は極めて特殊構造で高価な反応押出機を必要とした。また、数日以上の長期間運転では、反応の完塾性にむらがありペレットの溶融粘度(MFR)が変動し、かつスクリューの溝に改質剤が沈着・粘着する原因により微量のゲルやフィッシュアイ(FE)の副生が経時的に増大する傾向があった。
On the other hand, a method of melting and mixing the recovered PET polyester with a bifunctional epoxy resin and a sterically hindered hydroxyphenylalkylphosphonic acid ester to increase the molecular weight of the polyester [Patent Document 5] Japanese Patent Publication No. 8-508877 Proposed. Although this method has a relatively fast reaction rate, the resin produced is a linear structure similar to that of conventional PET, so the increase in melt viscosity is small and the effect of improving moldability is small. Further, the sterically hindered cedoxyphenylalkylphosphonic acid ester to be used is expensive, and there is a problem in practicality in the industry where low cost recovery and recycling costs are required. In addition, methods of blending rubber and elastomer with polyester have been proposed, but in those cases, there are problems in compatibility, heat resistance, elastic modulus and the like.
The present inventors previously added a bifunctional and trifunctional mixed epoxy resin (low molecular weight liquid) and an organic acid metal based catalyst to the PET polyester, and melt-mixed by a reactive extrusion method to form a long chain branched structure. A method of increasing the molecular weight of PET polyester in a short time [Patent Document 6] 3503952 has been proposed. However, gel and fisheye (FE) by-product problems caused by heterogeneous local reactions in a high-speed binding reaction for several minutes occurred.
Next, a method in which a bifunctional and trifunctional mixed epoxy resin (low molecular weight liquid) and an organic acid metal catalyst are homogeneously reacted with a master batch obtained by diluting with PET polyester about 1/10 [Patent Document 7] WO 2001-94443 was proposed. This greatly improved the by-product of gel and fish eye (FE) in the high-speed binding reaction for several minutes by the reactive extrusion method. Even in this masterbatch method, it is difficult in principle to uniformly mix a small amount of low-viscosity liquid epoxy resin with a high-viscosity resin in a reactive extruder. Needed. Also, in long-term operation of several days or more, the completeness of the reaction is uneven, the melt viscosity (MFR) of the pellet fluctuates, and a small amount of gel or Fisheye (FE) by-product tended to increase over time.

発明が解決しょうとする課題Problems to be solved by the invention

本発明は、比較的分子量の低いPET系ポリエステル樹脂に結合剤および触媒とから成る改質剤を添加して、反応押出法により分子量および溶融粘度を増大させたPET系樹脂を製造するに際し、長期間均一的に結合反応させてもゲルおよびフィッシュアイ(FE)の副生が無く、かつ従来のPETよりも成形加工性と樹脂物性を画期的に改善させたPET系ポリエステル樹脂を製造する方法を提供することを目的とする。  In the present invention, when a PET resin having a molecular weight and a melt viscosity increased by a reactive extrusion method by adding a modifier comprising a binder and a catalyst to a PET polyester resin having a relatively low molecular weight, A method for producing a PET-based polyester resin that is free from by-product formation of gel and fish eye (FE) even when uniformly reacted for a period of time, and has dramatically improved molding processability and resin physical properties compared to conventional PET The purpose is to provide.

課題を解決しょうとするための手段Means to try to solve the problem

本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、主原料の比較的分子量の低いPET系ポリエステル樹脂に結合剤および触媒とから成る改質剤を添加して、反応押出法により分子量および溶融粘度を増大させてPET系樹脂を製造するに際し、従来法の低分子量液体の2〜3官能(最大6官能)混合エポキシ樹脂系結合剤に替えて、高分子量固体の多官能エポキシ系結合剤およびそれら混合物を使用することにより、長期間均一的に結合反応させてもゲルおよびフィッシュアイ(FE)の副生が無く、かつ従来の低分子量液体の2〜3官能(最大6官能)混合エポキシ樹脂系結合剤よりも成形加工性が画期的に改善され、かつ芳香族ポリエステルの併用により樹脂物性が飛躍的に改善されたPET系ポリエステル樹脂にする方法によって工業的に有利に前記目的が達成されることを見出し、本発明を完成するに至った。また、本発明の改質剤を微量使用するとPETの樹脂およびシートの結晶核剤として作用することを見出し、本発明を完成するに至った。  As a result of intensive research to solve the above-mentioned problems, the present inventors have added a modifier comprising a binder and a catalyst to a PET polyester resin having a relatively low molecular weight as a main raw material, and reactive extrusion. When a PET resin is produced by increasing the molecular weight and melt viscosity by the method, it replaces the conventional low-molecular-weight liquid 2-3 functional (up to 6 functional) mixed epoxy resin binder and is a multifunctional high molecular weight solid. By using an epoxy-based binder and a mixture thereof, there is no by-product of gel and fish eye (FE) even after a long-term uniform binding reaction, and the conventional low molecular weight liquid has 2-3 functionalities (up to 6). Functional) How to make PET polyester resin with dramatically improved molding processability compared to mixed epoxy resin binder and drastically improved resin physical properties by using aromatic polyester together It found that industrially advantageous manner the object can be achieved by, and have completed the present invention. Further, when a small amount of the modifier of the present invention is used, it has been found that it acts as a crystal nucleating agent for PET resin and sheet, and the present invention has been completed.

本発明は、第1に(A)ポリエチレンテレフタレート系ポリエステル100重量部、(B)結合剤として骨格樹脂の分子量1,000〜300,000および該分子内に7〜100個のエポキシ基を含有する高分子型多官能エポキシ化合物0.01〜2重量部、(C)結合反応触媒として有機酸の金属塩0.01〜1重量部および(D)芳香族核にカルボキシル其を含有する芳香族系ポリエステル0〜100重量部から構成される混合物を、250℃以上の温度で均一反応させて高溶融粘度化することを特教とするポリエチレンテレフタレート系グラフト共重合樹脂の製造方法を提供するものである。  The present invention first includes (A) 100 parts by weight of a polyethylene terephthalate polyester, (B) a molecular weight of 1,000 to 300,000 of a skeletal resin as a binder, and 7 to 100 epoxy groups in the molecule. 0.01 to 2 parts by weight of a polymeric polyfunctional epoxy compound, (C) 0.01 to 1 part by weight of a metal salt of an organic acid as a coupling reaction catalyst, and (D) an aromatic system containing a carboxyl group in an aromatic nucleus Provided is a method for producing a polyethylene terephthalate-based graft copolymer resin characterized in that a mixture composed of 0 to 100 parts by weight of a polyester is uniformly reacted at a temperature of 250 ° C. or higher to increase the melt viscosity. .

本発明は、第2に(A)ポリエチレンテレフタレート系ポリエステル100重量部、(B)結合剤として骨格樹脂の分子量1,000〜300,000および該分子内に7〜100個のエポキシ基を含有する高分子型多官能エポキシ化合物0.01〜2重量部、(C)結合反応触媒として有機酸の金属塩0.01〜1重量部および(D)芳香族咳にカルボキシル其を含有する芳香族系ポリエステル0〜100重量部から構成される混合物を、反応押出法により250℃以上の温度で均一反応させてJIS法で280℃、荷重2.16Kgにて50g/10分以下にすることを特教とするポリエチレンテレフタレート系グラフト共重合樹脂ペレットの製造方法を提供するものである。  The present invention secondly includes (A) 100 parts by weight of a polyethylene terephthalate polyester, (B) a molecular weight of the backbone resin as a binder of 1,000 to 300,000, and 7 to 100 epoxy groups in the molecule. 0.01 to 2 parts by weight of a polymer type polyfunctional epoxy compound, (C) 0.01 to 1 part by weight of a metal salt of an organic acid as a coupling reaction catalyst, and (D) an aromatic system containing a carboxyl in an aromatic cough Special teaching that a mixture composed of 0 to 100 parts by weight of polyester is uniformly reacted at a temperature of 250 ° C. or higher by a reactive extrusion method to 280 ° C. by a JIS method and 50 g / 10 min or less at a load of 2.16 kg. A method for producing a polyethylene terephthalate graft copolymer resin pellet is provided.

本発明は、第3にポリエチレンテレフタレート系ポリエステル(A)が、固有粘度0.60〜1.25dl/gのポリエチレンテレフタレートまたは回収されたポリエチレンテレフタレート成杉品の再循環物のいずれか一種類以上を含有することを特徴とするポリエチレンテレフタレート系グラフト共重合樹脂の製造方法を提供するものである。  In the present invention, thirdly, the polyethylene terephthalate-based polyester (A) contains at least one of polyethylene terephthalate having an intrinsic viscosity of 0.60 to 1.25 dl / g or a recycled product of recovered polyethylene terephthalate cedar products. It provides the manufacturing method of the polyethylene terephthalate type graft copolymer resin characterized by containing.

本発明は、第4に結合剤として骨格樹脂の分子量1,000〜300,000および該分子内に7〜100個のエポキシ基を含有する高分子型多官能エポキシ化合物(B)を、2種類以上混合使用することにより分子量分布を拡大制御することを特教とするポリエチレンテレフタレート系グラフト共重合樹脂の製造方法を提供するものである。  Fourthly, the present invention provides two types of polymer-type polyfunctional epoxy compounds (B) having a molecular weight of 1,000 to 300,000 of the backbone resin and 7 to 100 epoxy groups in the molecule as binders. The present invention provides a method for producing a polyethylene terephthalate-based graft copolymer resin, which specializes in controlling the molecular weight distribution by using a mixture.

本発明は、第5に有機酸金属塩(C)が、アルカリ金属のカルボン酸塩およびアルカリ土類金属のカルボン酸塩からなる群のいずれか一種類以上を含有することを特徴とするポリエチレンテレフタレート系グラフト共重合樹脂の製造方法を提供するものである。  According to the present invention, fifthly, the organic acid metal salt (C) contains at least one member selected from the group consisting of an alkali metal carboxylate and an alkaline earth metal carboxylate. The present invention provides a method for producing a graft copolymer resin.

本発明は、第6に芳香族咳にカルボキシル其を含有する芳香族系ポリエステル(D)が、無定形エチレングリコール・シクロヘキサンジメタノール・テレフタール酸(PETG)、ポリエステル・エラストマーおよび結晶性ポリブチレンテレフタレートからなる群のいずれか一種類以上を含有することを特徴とするポリエチレンテレフタレート系グラフト共重合樹脂の製造方法を提供するものである。  In the present invention, sixthly, an aromatic polyester (D) containing carboxyl in an aromatic cough is obtained from amorphous ethylene glycol, cyclohexanedimethanol, terephthalic acid (PETG), polyester elastomer and crystalline polybutylene terephthalate. The present invention provides a method for producing a polyethylene terephthalate-based graft copolymer resin, which contains at least one member selected from the group consisting of:

本発明は、第6に(A)ポリエチレンテレフタレート系ポリエステル100重量部、(B)結合剤として骨格樹脂の分子量1,000〜300,000および該分子内に7〜100個のエポキシ基を含有する高分子型多官能エポキシ化合物0.01〜0.3重量部、(C)結合反応触媒として有機酸の金属塩0.01〜0.3重量部から構成される混合物を、反応押出法で250℃以上の温度で均一反応させてポリエチレンテレフタレート系グラフト共重合樹脂を製造して後に、該温度でキャスト法により高速度結晶性シートに成形することを特教とするポリエチレンテレフタレート系グラフト共重合樹脂シートの製造方法を提供するものである。  The present invention sixthly includes (A) 100 parts by weight of a polyethylene terephthalate polyester, (B) a molecular weight of the skeleton resin as a binder of 1,000 to 300,000, and 7 to 100 epoxy groups in the molecule. A mixture composed of 0.01 to 0.3 parts by weight of a polymeric polyfunctional epoxy compound and (C) 0.01 to 0.3 parts by weight of a metal salt of an organic acid as a binding reaction catalyst is obtained by a reactive extrusion method. Polyethylene terephthalate-based graft copolymer resin sheet characterized by producing a polyethylene terephthalate-based graft copolymer resin by uniformly reacting at a temperature of ℃ or higher, and then molding it into a high-speed crystalline sheet by casting at that temperature The manufacturing method of this is provided.

発明の効果The invention's effect

本発明により、主原料の比較的分子量の低いPET系ポリエステル樹脂と副原料の芳香族系ポリエステル樹脂に高分子型多官能エポキシ系結合剤および触媒とから成る改質剤を添加して、反応押出法により分子量と溶融粘度を増大させてPET系樹脂を製造するに際し、従来法の低分子量液体の2〜3官能(最大6官能)混合エポキシ系結合剤とは異なって、高分子型固体の多官能(7〜100官能)エポキシ系結合剤およびそれら混合物を使用することにより、長期間均一的に結合反応させてもゲルおよびフィッシュアイ(FE)の副生が無く、かつ従来のPETでは極めて困難な成形加工性およびPET樹脂物性が画期的に改善されたPET系ポリエステル樹脂を製造することが可能となった。  According to the present invention, by adding a modifier comprising a polymer type polyfunctional epoxy binder and a catalyst to a PET polyester resin having a relatively low molecular weight as a main raw material and an aromatic polyester resin as a secondary raw material, reactive extrusion is performed. When producing PET resin by increasing the molecular weight and melt viscosity by the method, unlike the conventional low molecular weight liquid 2-3 functional (up to 6 functional) mixed epoxy binder, By using a functional (7-100 functional) epoxy-based binder and a mixture thereof, there is no by-product of gel and fish eye (FE) even when uniformly bonded for a long period of time, and it is extremely difficult with conventional PET. As a result, it has become possible to produce a PET-based polyester resin with dramatically improved molding processability and physical properties of the PET resin.

以下、本発明について詳細に説明する。
(ポリエチレンテレフタレート系ポリエステル)
本発明において主原料として使用される(A)成分のポリエチレンテレフタレート系ポリエステルは、ジカルボン酸成分とグリコール成分とから合成されるものである。ジカルボン酸成分としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸等の芳香族、脂環族ジカルボン酸等を挙げることができる。これらの中で、芳香族ジカルボン酸、特にテレフタル酸、イソフタール酸および2,6−ナフタレンジカルボン酸が好ましい。
グリコール成分としては、例えば、エチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、シクロヘキサンジメタノール等を挙げることができる。
これらの中で、エチレングリコールが好ましい。
本発明を適用することができるPET系ポリエステルの具体例としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、イソフタール酸を少量共重合した低融点PET、ポリエチレンー2,6−ナフタレート(PEN)等が挙げられるが、ポリエチレンテレフタレート(PET)が特に好ましい。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
(Polyethylene terephthalate polyester)
The polyethylene terephthalate polyester of component (A) used as the main raw material in the present invention is synthesized from a dicarboxylic acid component and a glycol component. Examples of the dicarboxylic acid component include aromatic and alicyclic dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, and cyclohexanedicarboxylic acid. Of these, aromatic dicarboxylic acids, particularly terephthalic acid, isophthalic acid and 2,6-naphthalenedicarboxylic acid are preferred.
Examples of the glycol component include ethylene glycol, trimethylene glycol, tetramethylene glycol, hexamethylene glycol, and cyclohexanedimethanol.
Of these, ethylene glycol is preferred.
Specific examples of the PET polyester to which the present invention can be applied include polyethylene terephthalate (PET), low-melting point PET obtained by copolymerizing a small amount of isophthalic acid, polyethylene-2,6-naphthalate (PEN), and the like. Polyethylene terephthalate (PET) is particularly preferred.

本発明で使用するPET系ポリエステルは、1,1,2,2−テトラクロロエタン/フェノール(1:1)混合溶媒に溶解して25℃で測定した固有粘度が0.60dl/g以上であることが好ましく、0.70dl/g以上であることがより好ましい。固有粘度が0.60dl/g未満であると、本発明によっても高分化が困難であり、得られるポリエステル樹脂が必ずしも優れた機械的強度を得ることができないおそれがある。固有粘度の上限は、特に制限されないが、通常0.90dl/g以下、好ましくは比較的安価な0.80dl/g以下である。市販PETの入手可能の上限は、固有粘度が1.25dl/gであるが、単独使用では成形加工性が悪化するで、本発明では固有粘度が0.60−0.80dl/gのものと混合して使用することが好ましい。
PET系ポリエステル回収品を使用する場合には、通常その成形品が有している固有粘度より低下しており、一般的には0.60〜0.80dl/g、特に0.65〜0.75dl/g程度である。回収したPET系ポリエステル成形品を利用する場合、その成形品の形態は、繊維、フィルム、シート、ボトルあるいは他の成形物のいずれであっても良く、またポリエステル中には、他のポリマー、例えばポリオレフイン、ポリアクリル酸エステルなどを少割合含有していても反応押出法に差し支えない。また充填剤、顔料、染料などの添加剤を少量含有したものでも使用できる。特に、ペットボトルは、回収され再循環使用のための社会的環境が整備されつつあり、その上ボトルのポリエステルは再利用に適した組成であるので、本発明の原料のポリエステルとして好適である。
The PET-based polyester used in the present invention has an intrinsic viscosity of 0.60 dl / g or more measured at 25 ° C. by dissolving in a 1,1,2,2-tetrachloroethane / phenol (1: 1) mixed solvent. Is more preferable, and 0.70 dl / g or more is more preferable. When the intrinsic viscosity is less than 0.60 dl / g, it is difficult to achieve high differentiation according to the present invention, and the obtained polyester resin may not necessarily have excellent mechanical strength. The upper limit of the intrinsic viscosity is not particularly limited, but is usually 0.90 dl / g or less, preferably 0.80 dl / g or less, which is relatively inexpensive. The upper limit for the availability of commercially available PET is an intrinsic viscosity of 1.25 dl / g, but when used alone, the molding processability deteriorates. In the present invention, the intrinsic viscosity is 0.60-0.80 dl / g. It is preferable to use a mixture.
When a PET-based polyester recovered product is used, it is usually lower than the intrinsic viscosity of the molded product, and is generally 0.60 to 0.80 dl / g, particularly 0.65 to 0.00. It is about 75 dl / g. When the collected PET-based polyester molded product is used, the shape of the molded product may be any of a fiber, a film, a sheet, a bottle, and other molded products. In the polyester, other polymers such as, for example, Even if it contains a small proportion of polyolefin, polyacrylate, etc., it does not interfere with the reactive extrusion method. Also, those containing a small amount of additives such as fillers, pigments and dyes can be used. In particular, since PET bottles are being collected and a social environment for recirculation use is being prepared, and the polyester of the bottle has a composition suitable for reuse, it is suitable as the raw material polyester of the present invention.

(高分子型多官能結合剤)
本発明の(B)成分の結合剤は、骨格樹脂の分子量が1,000〜300,000であり、該分子内に7〜100個のエポキシ基を含有する高分子型多官能エポキシ化合物を単独または2種類以上の混合体として使用することができる。高分子量樹脂にエポキシ環を含むグリシジル基をペンダント状に吊下げたものや分子内にエポキシ基を含むものの市販品、例えば日本油脂(株)の「モディパー」Aシリーズ、「ノフアロイ」IEシリーズ、「ブレンマー」、「ファルパック」、「マープルーフ」シリーズ、ダイセル化学工業(株)の「エポフレンド」シリーズ、住友化学工業(株)の「ボンドファースト」なども使用することができる。
骨格樹脂は、アクリル樹脂系がポリオレフィン系(PP、PS、PE)よりも好ましい。何故ならば、樹脂の溶解度パラメーターは、原料PET10.7、エポキシ樹脂10.8、ポリアクリル酸メチル10.2、ポリアクリル酸エチル9.4、ポリプロピレン(PP)9.3、ポリメタクリル酸エチル9.0、ポリスチレ(PS)8.9、ポリエチレン(PE)8.0であり、数値が近いほど混合性が良いからである。
なお、ポリオレフィン系は1−2%の混合でも、PET系樹脂のフィルム・シートを白濁させるので、成形品が透明性を必要とする場合には適さない。しかしながら、発泡体とパイプあるいは高耐熱容器などは白色であるので、それら透明性を必要としない用途には使用出来る。
(Polymer type multifunctional binder)
In the binder of the component (B) of the present invention, the molecular weight of the skeleton resin is 1,000 to 300,000, and a polymer type polyfunctional epoxy compound containing 7 to 100 epoxy groups in the molecule is used alone. Or it can use as a 2 or more types of mixture. Commercially available products in which a glycidyl group containing an epoxy ring is suspended in a high molecular weight resin or in a molecule containing an epoxy group, such as “Modiper” A series, “Nophalloy” IE series, “Blemmer”, “Falpack”, “Marproof” series, “Epofriend” series of Daicel Chemical Industries, Ltd., “Bond First” of Sumitomo Chemical Co., Ltd., etc. can also be used.
The skeleton resin is more preferably an acrylic resin type than a polyolefin type (PP, PS, PE). This is because the solubility parameters of the resin are: raw material PET 10.7, epoxy resin 10.8, polymethyl acrylate 10.2, polyethyl acrylate 9.4, polypropylene (PP) 9.3, polyethyl methacrylate 9 0.0, polystyrene (PS) 8.9, polyethylene (PE) 8.0, and the closer the numerical value, the better the mixing property.
In addition, even if the polyolefin type is mixed at 1-2%, the PET resin film / sheet is clouded, so it is not suitable when the molded product requires transparency. However, since the foam and the pipe or the high heat-resistant container are white, they can be used for applications that do not require transparency.

本発明者らは、従来法で分子内に2個ないし3個あるいは4ないし6個のエポキシ基を含有する化合物を使用して来た。例えば、分子内に2個のエポキシ基を有する化合物は、代表例として脂肪族系のエチレングリコール・ジグリシジルエーテル(分子量174、エポキシ等量135g/eq.、官能基数2個/分子)また芳香族系のビスフェノールA・ジグリシジルエーテル(分子量約1,000、エポキシ等量135g/eq.、官能基数2個/分子)等であった。
また、分子内に平均3個のエポキシ基を有する化合物は、代表例としてトリメチロールプロパン・トリグリシジルエーテル(分子量288、エポキシ等量150g/eq.、官能基数3個/分子)であった。更にまた、分子内に平均3個以上のエポキシ基を有する多官能化合物は、代表例としてエポキシ化大豆油(分子量約1,000、エポキシ等量232g/eq.、官能基数4個/分子)およびエポキシ化アマニ油(分子量約1,000、エポキシ等量176g/eq.、官能基数6個/分子)であった。
PETは、固有粘度(IV値)0.7dl/gのもので数平均分子量1.2万程度で絶対分子量がが小さく、分子量分布もMw/Mn2−3で極めて狭い。従って、従来法の結合反応による生成物の分子量は、2.4万(2官能)、3.6万(3官能)および高々7.2万(6官能)であった一方、ポリオレフィン系樹脂は、一般に数平均分子量10万―100万と大きく、分子量分布もMw/Mn5−20と極めて広い。例えて言えば、PETはエッフェル塔型で、ポリオレフィン系樹脂は富士山である。従って、成形加工性は、前者が困難で、後者が極めて容易である。
The present inventors have used a compound containing 2 to 3 or 4 to 6 epoxy groups in the molecule by a conventional method. For example, compounds having two epoxy groups in the molecule are typically aliphatic ethylene glycol diglycidyl ether (molecular weight 174, epoxy equivalent 135 g / eq., Number of functional groups 2 / molecule) or aromatic. Bisphenol A · diglycidyl ether (molecular weight: about 1,000, epoxy equivalent: 135 g / eq., Number of functional groups: 2 / molecule) and the like.
The compound having an average of 3 epoxy groups in the molecule was trimethylolpropane triglycidyl ether (molecular weight 288, epoxy equivalent 150 g / eq., Number of functional groups 3 / molecule) as a representative example. Furthermore, polyfunctional compounds having an average of 3 or more epoxy groups in the molecule are typically epoxidized soybean oil (molecular weight of about 1,000, epoxy equivalent of 232 g / eq., Number of functional groups of 4 / molecule) and Epoxidized linseed oil (molecular weight: about 1,000, epoxy equivalent: 176 g / eq., Number of functional groups: 6 / molecule).
PET has an intrinsic viscosity (IV value) of 0.7 dl / g, a number average molecular weight of about 12,000, a small absolute molecular weight, and a molecular weight distribution of Mw / Mn2-3 which is extremely narrow. Therefore, the molecular weight of the product obtained by the conventional coupling reaction was 24,000 (bifunctional), 36,000 (trifunctional) and at most 72,000 (hexafunctional), while polyolefin resin was In general, the number average molecular weight is as large as 100,000 to 1,000,000, and the molecular weight distribution is very wide as Mw / Mn5-20. For example, PET is the Eiffel tower type, and the polyolefin resin is Mt. Fuji. Therefore, the former is difficult for the moldability and the latter is extremely easy.

本発明の最大の特徴は、高分子型多官能エポキシ化合物の単独物または2種類以上の混合物を使用することによって、ポリオレフィン系樹脂の様に数平均分子量10万―100万と大きく、分子量分布も極めて広い反応生成物を含むポリエチレンテレフタレート系グラフト共重合樹脂の製造方法を提供することにある。これによって、PET系ポリエステルの成形加工性をポリオレフィン系樹脂の様に極めて容易にすることである。
分子量分布の拡大制御方法は、高分子型多官能エポキシ化合物として、例えば、分子量1万の骨格樹脂の分子内に15個のエポキシ基を持つ物100%、分子内に30個のエポキシ基を持つ物50%、分子内に60個のエポキシ基を持つ物25%から成る混合物を使用することにより、分子量1.2万の原料PETから分子量19万、分子量37万、分子量73万のグラフト共重合体をそれらの仕込み比率および配合量にて生成させて実施することが出来る。但し、ポリオレフィン系樹脂は線状構造体であるが、本発明品はグラフト共重合体であるので、樹脂モデルは異なる。一般に、PET系ポリエステルは、通常両末端が水酸基となる様に合成されるが、実際には片末端が芳香族系カルボン酸基も有るので本発明のエポキシ化合物と触媒で結合反応をする。従って、本発明品のモデル的イメージは、分子量1.2万の原料PETの未反応物(両末端の水酸基は反応しない)の海に、例えば、分子量19万、分子量37万、分子量73万の栗のイガ状グラフト共重合体がそれぞれの仕込み比率で分散している状態である。
The greatest feature of the present invention is that the use of a polymer-type polyfunctional epoxy compound alone or a mixture of two or more types results in a large number average molecular weight of 100,000 to 1,000,000 and a molecular weight distribution as in polyolefin resins. An object of the present invention is to provide a method for producing a polyethylene terephthalate graft copolymer resin containing an extremely wide reaction product. This is to make the molding processability of PET polyester extremely easy like polyolefin resin.
The molecular weight distribution expansion control method is, for example, as a polymer-type polyfunctional epoxy compound, for example, 100% of a skeleton resin having a molecular weight of 10,000 having 15 epoxy groups in the molecule and 30 epoxy groups in the molecule. By using a mixture consisting of 50% product and 25% product having 60 epoxy groups in the molecule, it is possible to graft from a raw PET with a molecular weight of 12,000 to a molecular weight of 190,000, a molecular weight of 370,000 and a molecular weight of 730,000. The coalescence can be carried out by producing them at their charging ratio and blending amount. However, although the polyolefin resin is a linear structure, the resin model is different because the product of the present invention is a graft copolymer. Generally, PET-based polyesters are usually synthesized so that both ends are hydroxyl groups. However, since one end also has an aromatic carboxylic acid group, the polyester-based polyester undergoes a binding reaction with the epoxy compound of the present invention. Therefore, the model image of the product of the present invention is a sea of unreacted raw material PET having a molecular weight of 12,000 (the hydroxyl groups at both ends do not react), for example, having a molecular weight of 190,000, a molecular weight of 370,000, and a molecular weight of 730,000. It is a state in which chestnut crushed graft copolymers are dispersed at respective charging ratios.

(B)成分の高分子型多官能エポキシ化合物の配合量は、(A)成分のPET系ポリエステル100重量部に対して0.01〜2重量部である。主原料PETポリエステル(A)と副原料ポリエステル(D)の分子量と溶融粘度を増大させる必要のあるインフレーション法フィルム、発泡体およびパイプなどの用途には、0.1〜2重量部、特に0.4〜1重量部が好ましい。0.1重量部未満では分子量と溶融粘度の増加効果が不充分で、成形加工性が不充分で成形品の基本物性や機械的特性が劣ることになる。2重量部を越えると逆に成形加工性が悪化し、樹脂の黄変・着色とゲルやFEの副生したりする。
一方、(B)成分の高分子型多官能エポキシ化合物を特定用途であるシートおよびボードの「結晶化核剤」として使用する場合の配合量は、(A)ポリエチレンテレフタレート系ポリエステル100重量部当たり(B)高分子型多官能エポキシ化合物0.01〜0.3重量部を(C)結合反応触媒0.01〜0.3重量部とともに使用する。0.01重量部以下では、シートおよびボードの結晶化速度が遅く、0.3重量部以上ではシートの透明度が低下する。0.05〜0.15重量部が好ましい。
本発明では、高分子型多官能エポキシ化合物の配合量が増大するほど、主原料PET系ポリエステル(A)と副原料ポリエステル(D)の溶融張力や伸張粘度が増大し、一般に、成形加工性が大幅に改良される。また、高分子型多官能エポキシ化合物およびカルボン酸金属塩系触媒が「分子サイズの結晶核形成剤」として作用するので、PET系ポリエステル樹脂の結晶化速度が増大する。成形加工における効果は、例えば射出成形のサイクルが短縮されて生産性が向上する。インフレーション・フイルム成形では、バブルが安定し、フィルムの偏肉が減少する。Tダイ・フイルム成形では、水平押出が可能となり、ネックインが減少し、フイルムの歩留まりが向上する。シート成形では、ドローダウン性が改善され、安定な成形が可能となる。特に、スウェルと溶融張力の大きいPET系ポリエステル樹脂では、発泡成形を容易に行うことができる。水平押出が可能なため、パイプや異型押出の成形ができる。
本発明の反応押出法による樹脂製造の大きな特徴は、原料PET(A)および(D)と高分子型多官能エポキシ「固体」との溶融粘度がほぼ同じなので押出機内の混合性が特に良くなり、従来法の低分子量エポキシ「液体」の使用での黄変・着色とゲルやFE副生の問題が起こらなくなったことである。
(B) The compounding quantity of the polymeric polyfunctional epoxy compound of a component is 0.01-2 weight part with respect to 100 weight part of PET polyester of the (A) component. For applications such as blown film, foam, and pipe that require an increase in the molecular weight and melt viscosity of the main raw material polyester polyester (A) and auxiliary raw material polyester (D), 0.1 to 2 parts by weight, particularly 0. 4 to 1 part by weight is preferred. If it is less than 0.1 parts by weight, the effect of increasing the molecular weight and melt viscosity is insufficient, the molding processability is insufficient, and the basic physical properties and mechanical properties of the molded product are inferior. On the other hand, if it exceeds 2 parts by weight, the moldability deteriorates, and the resin is yellowed and colored, and by-produces gel and FE.
On the other hand, when the polymer type polyfunctional epoxy compound of component (B) is used as a “crystallization nucleating agent” for a specific use sheet and board, B) 0.01 to 0.3 parts by weight of a polymer type polyfunctional epoxy compound is used together with 0.01 to 0.3 parts by weight of (C) a binding reaction catalyst. If it is 0.01 parts by weight or less, the crystallization speed of the sheet and the board is slow, and if it is 0.3 parts by weight or more, the transparency of the sheet is lowered. 0.05-0.15 weight part is preferable.
In the present invention, as the blending amount of the polymer-type polyfunctional epoxy compound increases, the melt tension and the extension viscosity of the main raw material PET-based polyester (A) and the auxiliary raw material polyester (D) increase. Greatly improved. Further, since the polymer-type polyfunctional epoxy compound and the carboxylic acid metal salt-based catalyst act as a “molecular size crystal nucleating agent”, the crystallization speed of the PET-based polyester resin is increased. As an effect in the molding process, for example, the injection molding cycle is shortened, and the productivity is improved. Inflation / film molding stabilizes the bubble and reduces the uneven thickness of the film. In T-die / film forming, horizontal extrusion is possible, neck-in is reduced, and film yield is improved. In sheet molding, the drawdown property is improved and stable molding becomes possible. In particular, foam molding can be easily performed with a PET polyester resin having a large swell and melt tension. Since horizontal extrusion is possible, pipes and profile extrusion can be formed.
A major feature of resin production by the reactive extrusion method of the present invention is that the melt viscosity of the raw material PET (A) and (D) and the polymer type polyfunctional epoxy “solid” is almost the same, so that the mixing property in the extruder is particularly good. The problem of yellowing / coloration and gel or FE by-product caused by the use of the conventional low molecular weight epoxy “liquid” is eliminated.

(結合反応触媒)
本発明における(C)成分としての結合反応触媒は、(1)アルカリ金属の有機酸塩、炭酸塩および重炭酸塩、(2)アルカリ土類金属の有機酸酸塩、(3)アルミニウム、亜鉛またはマンガンの有機酸塩、からなる群から選ばれた少なくとも一種類以上を含有する触媒である。有機酸塩としては、カルボン酸塩、酢酸塩等が使用できるが、カルボン酸塩の中で特にステアリン酸塩が好ましい。カルボン酸の金属塩を形成する金属としては、リチウム、ナトリウムおよびカリウムのようなアルカリ金属;マグネシウム、カルシウム、ストロンチウムおよびバリウムのようなアルカリ土類金属を使用できる。
この結合反応触媒としてのカルボン酸塩の配合量は(A)成分のPET系ポリエステル100重量部に対して0.01〜1重量部である。特に、0.1〜0.5重量部であることが好ましい。0.01重量部未満では触媒効果が小さく、反応が未達となって分子量が充分増大しないことがある。1重量部を超えると局部反応によるゲル生成や加水分解の促進による溶融粘度の急上昇による押出成形機内のトラブルなどを惹起させる。
(Binding reaction catalyst)
(1) Alkali metal organic acid salt, carbonate and bicarbonate, (2) Alkaline earth metal organic acid salt, (3) Aluminum, zinc Or a catalyst containing at least one selected from the group consisting of manganese organic acid salts. As the organic acid salt, carboxylate, acetate and the like can be used, but stearates are particularly preferable among the carboxylates. The metal that forms the metal salt of the carboxylic acid can be an alkali metal such as lithium, sodium and potassium; an alkaline earth metal such as magnesium, calcium, strontium and barium.
The compounding amount of the carboxylate as the binding reaction catalyst is 0.01 to 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the PET polyester as the component (A). In particular, the amount is preferably 0.1 to 0.5 part by weight. If it is less than 0.01 parts by weight, the catalytic effect is small, the reaction is not achieved, and the molecular weight may not be increased sufficiently. If the amount exceeds 1 part by weight, problems such as gel generation due to local reactions and troubles in the extruder due to rapid increase in melt viscosity due to acceleration of hydrolysis are caused.

(芳香族核にカルボキシル其を含有する芳香族系ポリエステル)
本発明において副原料として使用される(D)成分の芳香族核にカルボキシル其を含有する芳香族系ポリエステルは、無定形エチレングリコール・シクロヘキサンジメタノール・テレフタール酸(PETG)、ポリエステル・エラストマーおよび結晶性ポリブチレンテレフタレート(PBT)からなる群のいずれか一種類以上を含有する様に選択されるものである。改質されたPET樹脂は、ほぼ99%が原料PETであるので、市販PETとほぼ同様の物性であるため、新規用途、例えば、インフレーション法フィルム、接着性フィルム、溶断シュリンク・フィルム、発泡体およびパイプなどの用途の開発が困難である。
本発明の副原料との共重合により、新規用途の開拓が可能となる。PET樹脂の改善については、無定形エチレングリコール・シクロヘキサンジメタノール・テレフタール酸(PETG)は、例えばインフレーション法フィルムの成形加工性と透明性、溶断シュリンク・フィルムのシュリンク性などに寄与する。ポリエステル・エラストマーは、例えば接着性フィルムの接着性、容器、発泡体およびパイプの耐衝撃性、インフレーション法フィルムの柔軟性などに寄与する。結晶性ポリブチレンテレフタレート(PBT)は、容器、発泡体およびパイプとうの成形時における再結晶化の促進に寄与する。
(D)成分の芳香族核にカルボキシル其を含有する芳香族系ポリエステルの配合量は、(A)成分のポリエチレンテレフタレート系ポリエステル100重量部に対し、0〜100重量部、好ましくは2〜80重量部である。それらの配合量は、用途によってそれぞれが選択される。後述の実施例にて実用例の一部を示すが、本発明はそれらに限定されるものではない。
(Aromatic polyester containing carboxyl in the aromatic nucleus)
The aromatic polyester containing carboxyl in the aromatic nucleus of the component (D) used as an auxiliary material in the present invention is amorphous ethylene glycol, cyclohexane dimethanol, terephthalic acid (PETG), polyester elastomer and crystallinity. It is selected so as to contain any one or more of the group consisting of polybutylene terephthalate (PBT). Since the modified PET resin has almost the same physical properties as commercially available PET since almost 99% is raw material PET, it can be used in new applications such as inflation film, adhesive film, fusing shrink film, foam and Development of applications such as pipes is difficult.
Co-polymerization with the auxiliary material of the present invention enables the development of new applications. Regarding the improvement of PET resin, amorphous ethylene glycol, cyclohexanedimethanol, terephthalic acid (PETG) contributes to, for example, the moldability and transparency of blown film, the shrinkability of blown shrink film, and the like. The polyester elastomer contributes to, for example, adhesiveness of an adhesive film, impact resistance of containers, foams and pipes, and flexibility of an inflation film. Crystalline polybutylene terephthalate (PBT) contributes to the promotion of recrystallization during the molding of containers, foams and pipes.
The blending amount of the aromatic polyester containing carboxyl in the aromatic nucleus of the component (D) is 0 to 100 parts by weight, preferably 2 to 80 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyethylene terephthalate polyester of the component (A). Part. Each of these amounts is selected depending on the application. A part of practical examples will be shown in the examples described later, but the present invention is not limited thereto.

本発明のポリエステル樹脂組成物には、前記(A)成分のポリエステル、(B)成分のエポヰシ基含有化合物、(C)成分の触媒および(D)成分の芳香族ポリエステル以外に、展着材、滑材、酸化防止剤、安定剤、紫外線吸収剤、着色剤、粘度調節剤、帯電防止剤、導電剤、流動性付与剤、離型材、また充填材としてタルク、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、カオリン、アルミナ、水酸化アルミ等、補強材としてガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ウイスカー等、顔料としてカーボンブラック、酸化アンチモン、二硫化モリプデン、酸化チタン等を任意に配合してもよい。  In the polyester resin composition of the present invention, in addition to the polyester as the component (A), the epoxy group-containing compound as the component (B), the catalyst as the component (C), and the aromatic polyester as the component (D), a spreading material, Lubricants, antioxidants, stabilizers, UV absorbers, colorants, viscosity modifiers, antistatic agents, conductive agents, fluidity-imparting agents, mold release materials, and fillers such as talc, calcium carbonate, calcium oxide, kaolin, Alumina, aluminum hydroxide, etc., glass fibers, carbon fibers, aramid fibers, whiskers, etc. as reinforcing materials, carbon black, antimony oxide, molybdenum disulfide, titanium oxide, etc., may be optionally blended as pigments.

(配合方法、結合反応)
次に、本発明のポリエステル樹脂を配合する方法に付いて説明する。(A)成分のPET系ポリエステルは、通常のバージンチップ、回収したフレーク、粒状物、粉末、チップ等の任意形状のものが使用し得る。乾燥も任意である。一般的には、主成分のPET系ポリエステルを乾燥する方が好ましい。また、(D)成分の芳香族系ポリエステルについても同様である。各成分をタンブラーやヘンシェルミキサー等の混合機で混和させてから、押出装置に供給する。加熱溶融する温度は、ポリエステルの融点250℃以上で300℃以下であることが反応押出法の観点から望ましい。特に、280℃以下が好ましく、特に好ましくは265℃である。300℃を越えるとポリエステルの変色や熱分解が生じるおそれがある。各成分は同時に混合する方法以外に、(A)成分および/または(D)成分(B)成分を予め混合し、その後、任意の工程で(C)成分を添加することも可能である。また、(A)成分および/または(D)成分と(C)成分を先に混合し、その後、任意の工程で(B)成分を添加することも可能である。
(Formulation method, binding reaction)
Next, a method for blending the polyester resin of the present invention will be described. As the PET-based polyester as the component (A), those having an arbitrary shape such as ordinary virgin chips, recovered flakes, granules, powders, and chips can be used. Drying is also optional. In general, it is preferable to dry the main component PET-based polyester. The same applies to the aromatic polyester as the component (D). Each component is mixed with a mixer such as a tumbler or a Henschel mixer, and then supplied to the extrusion apparatus. It is desirable from the viewpoint of the reactive extrusion method that the temperature for melting by heating is from 250 ° C. to 300 ° C. of the melting point of the polyester. In particular, it is preferably 280 ° C. or lower, particularly preferably 265 ° C. If it exceeds 300 ° C, the polyester may be discolored or thermally decomposed. In addition to the method of mixing each component at the same time, it is also possible to previously mix the component (A) and / or the component (D) (B) and then add the component (C) in an arbitrary step. It is also possible to mix the component (A) and / or the component (D) and the component (C) first, and then add the component (B) in an arbitrary step.

加熱溶融する反応装置としては、単軸押出機、二軸押出機、それらの組合せの二段押出機等を使用することができる。インフレーション法フィルム、接着性フィルム、溶断シュリンク・フィルム、発泡体成形、パイプ、シートやボード成形、中空成形および射出成形等をオフライン法で成形する場合には、予め反応押出装置で製造しておいたペレットを使用することが出来る。一方、上記の3〜4成分をドライブレンドした生の原料混合物を直接に反応押出装置のホッパーへ供給し、直ちにインライン法で成形することもできる。ただし、単軸押出機の場合は、混合性の良い特殊構造スクリューと樹脂がベントアップしない真空ラインを必要とする。スクリューの混練工程の段階数や加熱条件を考慮して、最適な配合組成を選定することが重要である。二軸押出機の場合は、混合性の良いスクリュー構造と樹脂がベントアップしない真空ラインを必要とする。  As the reaction apparatus for heating and melting, a single-screw extruder, a twin-screw extruder, a combination two-stage extruder, or the like can be used. Inflation method film, adhesive film, blown shrink film, foam molding, pipe, sheet and board molding, hollow molding, injection molding, etc., when pre-formed by offline extrusion equipment Pellets can be used. On the other hand, the raw material mixture obtained by dry blending the above 3 to 4 components can be directly supplied to the hopper of the reaction extrusion apparatus and immediately molded by the in-line method. However, in the case of a single screw extruder, a specially structured screw with good mixing properties and a vacuum line where the resin does not vent up are required. It is important to select an optimum blending composition in consideration of the number of stages of the screw kneading process and heating conditions. In the case of a twin screw extruder, a screw structure with good mixing properties and a vacuum line where the resin does not vent up are required.

以下に、本発明を実施例および比較例により説明する。なお、物性測定に使用した分析機器および測定条件を下記に示す。
(1)分子量の測定はGPC法によった。
昭和電工社製SYSTEM−21、カラム(サンプル、リファレンス側とも)Shodex KF―606M(2本)、溶剤ヘキサフロロイソプロピルアルコール、カラム温度40℃、流量0.6ml/分、ポリマー濃度0.15重量%、検出器Shodex RI−74、分子量換算スタンダードPMMA(ShodexM―75)、注入量20μl
(2)メルトフローレート(MFR)は、JIS K6760に従い、温度 280℃、荷重2.16kgの条件で測定した。
(3)スウェルはMFR用のメルトインデクサーを用い、温度280℃、荷重2.16kggの条件で垂れ流し、サンプルが2.0cm垂れたところでカットし、下端から5.0mmのところの直径を測定し、下記の計算式により算出した。なお、実際には、上記直径は数回測定され、その平均値が採用された。また、下記式の数値「2.095」は、MFR用メルトインデクサーのノズル径である。
スウェル(%)=[(直径の平均値−2.095)/2.095]×100
(3)固有粘度(IV値)は、1,1,2,2ーテトラクロロエタンとフェノールの等重量の混合溶媒を使用し、25℃でキャノンフェンスケ式粘度計を使用して測定した。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples and comparative examples. The analytical instruments and measurement conditions used for measuring physical properties are shown below.
(1) The molecular weight was measured by the GPC method.
Showa Denko SYSTEM-21, column (both sample and reference side) Shodex KF-606M (2), solvent hexafluoroisopropyl alcohol, column temperature 40 ° C., flow rate 0.6 ml / min, polymer concentration 0.15% by weight , Detector Shodex RI-74, molecular weight conversion standard PMMA (Shodex M-75), injection volume 20 μl
(2) The melt flow rate (MFR) was measured according to JIS K6760 under conditions of a temperature of 280 ° C. and a load of 2.16 kg.
(3) The swell uses a melt indexer for MFR. The swell runs under the conditions of a temperature of 280 ° C. and a load of 2.16 kgg, cut when the sample hangs 2.0 cm, and measures the diameter at 5.0 mm from the lower end. It was calculated by the following formula. In practice, the diameter was measured several times and the average value was adopted. The numerical value “2.095” in the following formula is the nozzle diameter of the MFR melt indexer.
Swell (%) = [(average diameter−2.095) /2.095] × 100
(3) Intrinsic viscosity (IV value) was measured using a Canon Fenceke viscometer at 25 ° C. using a mixed solvent of equal weight of 1,1,2,2-tetrachloroethane and phenol.

実施例1〜10Examples 1-10

[回収ペット・ボトルフレ−クから高分子型多官能エポキシ単独による高溶融粘度の樹脂ペレットP1P10の製造方法]
PET系ポリエステル(A)として回収ペット・ボトルフレ−ク(よのペットボトルリサイクル(株)、固有粘度0.73dl/g、MFR56g/10分、末端カルボキシル基量30ミリ当量/kg)を120℃・12時間で熱風乾燥した100重量部(各例400g/回、水分含有率150ppm)に、高分子型エポキシ化合物としてB1(フアルパック200S、日本油脂(株)製、PS骨格MW6,000、エポキシ等量WPE148g/eq.、官能基41個/分子)、B2(ブレンマー℃P−30S、日本油脂(株)製、PS骨格MW9,000、WPE530g/eq.、官能基17個/分子)、B3(ブレンマーCP−50M、日本油脂(株)製、アクリル骨格MW10,000、WPE310g/eq.、官能基32個/分子)、B4(ブレンマーCP−50S、日本油脂(株)、PS骨格MW20,000、WPE310g/eq.、官能基65)、B5(マープルーフG−01100、日本油脂(株)、アクリル骨格MW12,000、WPE1,700g/eq.、官能基71個/分子)、B6(マープルーフG−2050M、日本油脂(株)、アクリル骨格MW250,000、WPE340g/eq.、官能基662個/分子)の夫々の所定重量部、結合反応触媒としてステアリン酸カルシウム/同ナトリウム/同リチウム(50/25/25重量比)複合物の0.2重量部、安定剤としてチバガイキー社IRGANOX B225の0.1重量部および展着剤の流動パラフィン0.1重量部をポリエチレン袋内で手動にて混合した。
[Method for Producing High Melt Viscosity Resin Pellets P1 to P10 from Recovered PET Bottle Flakes Using Polymer Type Polyfunctional Epoxy Only]
As PET-based polyester (A), recovered PET bottle flakes (Yono PET Bottle Recycle Co., Ltd., intrinsic viscosity 0.73 dl / g, MFR 56 g / 10 min, terminal carboxyl group amount 30 meq / kg) at 120 ° C. 100 parts by weight (400 g / time for each example, moisture content 150 ppm) dried in hot air for 12 hours, B1 (Falpack 200S, manufactured by NOF Corporation, PS skeleton MW6,000, epoxy equivalent) as a polymer type epoxy compound WPE 148 g / eq., 41 functional groups / molecule), B2 (Blemmer C P-30S, manufactured by NOF Corporation, PS skeleton MW 9,000, WPE 530 g / eq., 17 functional groups / molecule), B3 (Blemmer) CP-50M, manufactured by NOF Corporation, acrylic skeleton MW10,000, WPE310g / eq., 32 functional groups / Child), B4 (Blenmer CP-50S, Nippon Oil & Fats Co., Ltd., PS skeleton MW20,000, WPE 310 g / eq., Functional group 65), B5 (Marproof G-01100, Nippon Oil & Fat Co., Ltd., acrylic skeleton MW12, 000, WPE 1,700 g / eq., 71 functional groups / molecule), B6 (Malproof G-2050M, Nippon Oil & Fats Co., Ltd., acrylic skeleton MW 250,000, WPE 340 g / eq., 662 functional groups / molecule) Each predetermined weight part, 0.2 parts by weight of calcium stearate / sodium / lithium (50/25/25 weight ratio) composite as a binding reaction catalyst, 0.1 part by weight of Ciba Geykey IRGANOX B225 as a stabilizer, and 0.1 parts by weight of liquid paraffin as a spreading agent was manually mixed in a polyethylene bag.

(株)テクノベル製の同方向2軸押出機(KZW15−30MG、スクリュ−径25mmΦ、L/D=30、回転数100rpm、1ベント式)を使用し、この押出機のスクリュ−とダイスの設定温度を240−280℃とし、ドライ方式ポンプで真空引きしながら、上記のフレ−ク混合物をホッパ−に投入し、フィーダーで所定速度にて供給することによって反応押出を行った。ストランドを口径3mmΦのノズルから約2m/分の速度にて水中に連続的に押出し、回転カッタ−で切断して透明な樹脂ペレット製造し、熱い樹脂ペレットを直ちに140℃・4時間熱風乾燥して後に、防湿袋または防湿容器に貯蔵した。  Using the same direction twin screw extruder (KZW15-30MG, screw diameter 25 mmΦ, L / D = 30, rotation speed 100 rpm, 1 vent type) manufactured by Technobel Co., Ltd., setting of screw and die of this extruder The temperature was set to 240 to 280 ° C., and the above-mentioned flake mixture was put into a hopper while being evacuated with a dry system pump, and fed at a predetermined speed with a feeder to carry out reactive extrusion. The strand is continuously extruded into water from a nozzle with a diameter of 3 mmΦ at a speed of about 2 m / min, cut with a rotary cutter to produce a transparent resin pellet, and the hot resin pellet is immediately dried with hot air at 140 ° C. for 4 hours. Later, it was stored in a moisture-proof bag or moisture-proof container.

反応条件と樹脂番号およびMFR(280℃、荷重2.16Kg)などを表1に示した。本発明の樹脂ペレットは、MFRが約0.2〜25g/10分と高溶融粘度に制御され、かつスウェルが約40〜200%と大きいことに特徴があった。ただし、原料PETの分子量約1.2万の海に、それぞれ巨大分子量約42万(P1−P2)が分散、巨大分子量約18万(P3)が分散、巨大分子量約33万(P4−P6)が分散、巨大分子量約66万(P7−P8)が分散、巨大分子量約72万(P9)が分散、巨大分子量約663万(P10)が分散しているので、分子分散性が良くなく、ストランドメルトフラクチャーを起こし、その表面が荒れていた。  The reaction conditions, resin number, MFR (280 ° C., load 2.16 kg) and the like are shown in Table 1. The resin pellets of the present invention are characterized in that the MFR is controlled to a high melt viscosity of about 0.2 to 25 g / 10 min and the swell is as large as about 40 to 200%. However, the macromolecular weight of about 420,000 (P1-P2) is dispersed, the macromolecular weight of about 180,000 (P3) is dispersed, and the macromolecular weight is about 330,000 (P4-P6). Is dispersed, the macromolecular weight is approximately 660,000 (P7-P8) is dispersed, the macromolecular weight is approximately 720,000 (P9) is dispersed, and the macromolecular weight is approximately 6,630,000 (P10). A melt fracture occurred, and the surface was rough.

Figure 2008031482
Figure 2008031482

実施例11〜16Examples 11-16

[回収ペット・ボトルフレ−クから高分子型多官能エポキシ混合物による分子量分布の拡大制御された高溶融粘度の樹脂ペレットP11〜P16の製造方法]
PET系ポリエステル(A)として回収ペット・ボトルフレ−ク(よのペットボトルリサイクル(株)、固有粘度0.73dl/g、MFR56g/10分、末端カルボキシル基量30ミリ当量/Kg)を120℃・12時間熱風乾燥した100重量部(各例400g、水分含有率150ppm)に、高分子型エポキシ化合物として表2に示した配合の混合物BM1(B2:B3:B5=4:2:1)、BM2(B2:B3:B5=10:3:1)、BM3(B2:B3:B5=20:5:1)、BM4(B2:B3:B5=100:10:1)の夫々の所定重量部、結合反応触媒としてステアリン酸カルシウム/同ナトリウム/同カリウム(50/25/25重量比)複合物の0.2重量部、安定剤としてチバガイキー社IRGANOX B225の0.1重量部および展着剤として流動パラフィンの0.1重量部をポリエチレン袋内で手動にて混合した。
[Manufacturing Method of High Melt Viscosity Resin Pellets P11 to P16 with Expanded Molecular Weight Distribution Controlled from Collected PET / Bottle Flakes by Polymer Type Polyfunctional Epoxy Mixture]
Recovered PET bottle flakes (Yono PET Bottle Recycle Co., Ltd., intrinsic viscosity 0.73 dl / g, MFR 56 g / 10 min, terminal carboxyl group amount 30 meq / kg) as PET polyester (A) at 120 ° C. BM1 (B2: B3: B5 = 4: 2: 1), BM2 having a blend shown in Table 2 as a polymer-type epoxy compound in 100 parts by weight (400 g for each example, moisture content 150 ppm) dried with hot air for 12 hours (B2: B3: B5 = 10: 3: 1), BM3 (B2: B3: B5 = 20: 5: 1), BM4 (B2: B3: B5 = 100: 10: 1) 0.2 parts by weight of calcium stearate / sodium / potassium (50/25/25 weight ratio) composite as a binding reaction catalyst, Ciba Geyky IRGANOX B as a stabilizer 0.1 part by weight of 225 and 0.1 part by weight of liquid paraffin as a spreading agent were manually mixed in a polyethylene bag.

(株)テクノベル製の同方向2軸押出機(KZW15−3MG、スクリュ−径25mmΦ、L/D=30、回転数100rpm、1ベント式)を使用し、この押出機のスクリュ−とダイスの設定温度を240−280℃とし、ドライ方式ポンプで真空引きしながら、上記のフレ−ク混合物をホッパ−に投入し、フィーダーで所定速度にて供給することによって結合反応を行ったストランドを口径3mmΦのノズルから約2m/分の速度にて水中に連続的に押出し、回転カッタ−で切断して透明な樹脂ペレット製造し、熱い樹脂ペレットを直ちに140℃・4時間熱風乾燥して後に、防湿袋または防湿容器に貯蔵した。  Using the same direction twin screw extruder (KZW15-3MG, screw diameter 25 mmΦ, L / D = 30, rotation speed 100 rpm, 1 vent type) manufactured by Technobel Co., Ltd., setting of screw and die of this extruder While the temperature was set to 240 to 280 ° C., the above-mentioned flake mixture was put into a hopper while evacuating with a dry system pump, and the strand subjected to the binding reaction by supplying at a predetermined speed with a feeder had a diameter of 3 mmΦ. Continuous extruding into water at a speed of about 2 m / min from a nozzle, cutting with a rotary cutter to produce transparent resin pellets, hot resin pellets are immediately dried with hot air at 140 ° C. for 4 hours, Stored in moisture-proof container.

反応条件と樹脂番号とMFR(280℃、荷重2.16Kg)などを表2に示した。本発明の樹脂ペレットは、MFRが約12〜34g/10分と高溶融粘度に制御され、一般的にストランドがメルトフラクチャーを起こさずに成形が安定することに特徴があった。
なお、実施例13では、原料PETを回収ペット・ボトルフレ−クでなく、新品PETペレット(三菱化学、B2570、IV0.78dl/g、MFR45g/10分)を使用した生成ペレットP13は、原料の新品PETが末端カルボキシル基が少なくなる様に製造されているので、結合剤の効力がやや落ちてMFR23.7となり、回収原料PETを使用した実施例12の生成ペレットP12のMFR12.7より2倍大きくなってしまった。
一般的傾向として、官能基数の多い高分子型エポキシ化合物を多く含む混合物からの樹脂は、異型押出や発泡成形に適する。意外なことに、官能基数71と多い高分子型エポキシ化合物B5を一番高比率に含む混合物BM1が、ストランドの成形安定性が良く、プレス・フィルムにゲルやFEが発生していなかった。
The reaction conditions, resin number, MFR (280 ° C., load 2.16 Kg), etc. are shown in Table 2. The resin pellets of the present invention are characterized in that the MFR is controlled to a high melt viscosity of about 12 to 34 g / 10 min, and the molding is generally stable without causing melt fracture of the strands.
In Example 13, the raw material PET is not a collected PET / bottle flake, but a new PET pellet (Mitsubishi Chemical, B2570, IV 0.78 dl / g, MFR 45 g / 10 min) is used. Since PET is manufactured to have fewer terminal carboxyl groups, the efficacy of the binder is slightly reduced to MFR 23.7, which is twice as large as MFR 12.7 of the produced pellet P12 of Example 12 using the recovered raw material PET. It is had.
As a general tendency, a resin from a mixture containing a large amount of a high-molecular-weight epoxy compound having a large number of functional groups is suitable for profile extrusion and foam molding. Surprisingly, the mixture BM1 containing the polymer epoxy compound B5 having the highest number of functional groups 71 and the highest ratio had good strand forming stability, and no gel or FE was generated on the press film.

Figure 2008031482
Figure 2008031482

実施例17〜18Examples 17-18

[回収ペット・ボトルフレ−ク等から高分子型多官能エポキシ混合物による分子量分布の拡大制御された高溶融粘度の樹脂P17〜P18のインライン式インフレーション法フィルム成形評価]
(実施例17):PET系ポリエステル(A)として回収ペット・ボトルフレ−ク(協栄産業(株)、固有粘度0.78dl/g、MFR45g/10分)を120℃・12時間熱風乾燥した50重量部(200g、水分含有率150ppm)、新品ペレット(三菱化学(株)、固有粘度0.80dl/g、BK2170)25重量部(200g)、高分子量新品ペレット(イタリヤM&G社、固有粘度1.25dl/g、MFR2.0g/10分、COBITECH、発泡用)25重量部(200g)に、高分子型エポキシ化合物として混合物BM5(B2:B3:B5=1:1:1)0.40重量部、結合反応触媒としてステアリン酸カルシウム/同ナトリウム/同リチウム(50/25/25重量比)複合物の0.2重量部、安定剤としてチバガイキー社IRGANOX B225の0.1重量部および展着剤の流動パラフィン0.1重量部をポリエチレン袋内で手動にて混合した。
(株)テクノベル製の同方向2軸押出機(KZW15−30MG、スクリュ−径25mmΦ、L/D=30、回転数150rpm)に丸ダイ(口径35mm、Lip Gap0.8mm)、エアーブロー機および口径200mmの外部空冷リングを設置した。この押出機のスクリュ−とダイスの設定温度を240−280℃とし、上記のフレ−ク混合物をホッパ−に投入し、フィーダーで所定速度にて供給することによって結合反応を行うと同時に、チューブ状フイルムを口径35mmの丸ダイから水平方向へ連続的に押出した。ブローアップ比を調節し、外部冷却しながら厚み30−70μmのインライン式インフレーション法フィルム成形を実施した。
フィルムは、透明均一であり、ゲル・FEが無く、本発明の樹脂製造法の優秀性を実証した。
[Inline inflation method film forming evaluation of high melt viscosity resins P17 to P18 in which molecular weight distribution is controlled from recovered pet bottle flakes, etc., with a high molecular weight polyfunctional epoxy mixture]
(Example 17): Recovered PET bottle flake (Kyoei Sangyo Co., Ltd., intrinsic viscosity 0.78 dl / g, MFR 45 g / 10 min) as PET-based polyester (A) was hot-air dried at 120 ° C. for 12 hours 50 Parts by weight (200 g, moisture content 150 ppm), new pellets (Mitsubishi Chemical Co., Ltd., intrinsic viscosity 0.80 dl / g, BK2170) 25 parts by weight (200 g), high molecular weight new pellets (Italy M & G, intrinsic viscosity 1. 25 dl / g, MFR 2.0 g / 10 min, COBITECH, for foaming) 25 parts by weight (200 g), BM5 (B2: B3: B5 = 1: 1: 1) 0.40 part by weight as a polymer type epoxy compound , 0.2 parts by weight of calcium stearate / sodium / lithium (50/25/25 weight ratio) composite as a binding reaction catalyst, Liquid paraffin 0.1 parts by weight of 0.1 parts by weight of a spreading agent of Chibagaiki Co. IRGANOX B225 were mixed manually in a polyethylene bag Te.
Co-directional twin-screw extruder (KZW15-30MG, screw diameter 25 mmΦ, L / D = 30, rotation speed 150 rpm) manufactured by Technobel Co., Ltd., round die (35 mm diameter, Lip Gap 0.8 mm), air blow machine and diameter A 200 mm external air cooling ring was installed. The extruder and screw have a set temperature of 240 to 280 ° C., the above flake mixture is put into a hopper and fed at a predetermined speed with a feeder, and at the same time, a binding reaction is carried out. The film was continuously extruded in a horizontal direction from a round die having a diameter of 35 mm. The blow-up ratio was adjusted, and an in-line inflation method film molding having a thickness of 30 to 70 μm was performed while externally cooling.
The film was transparent and uniform, had no gel / FE, and demonstrated the superiority of the resin production method of the present invention.

(実施例18):PET系ポリエステル(A)として回収ペット・ボトルフレ−ク(協栄産業(株)、固有粘度0.78dl/g、MFR45g/10分)を120℃・12時間熱風乾燥した100重量部(300g、水分含有率150ppm)、PETGの新品ペレット(イーストマン社)の乾燥品40重量部(120g)、ポリエステル・エラストマーの新品ペレット(帝人化成(株)、ヌーベラン、TRB−ELA)の乾燥品20重量部(60g)に、高分子型エポキシ化合物として混合物BM5(B2:B3:B5=1:1:1)0.90重量部、結合反応触媒としてステアリン酸カルシウム/同ナトリウム/同リチウム(50/25/25重量比)複合物の0.2重量部、安定剤としてチバガイキー社IRGANOX B225の0.1重量部および展着剤の流動パラフィン0.1重量部をポリエチレン袋内で手動にて混合した。
実施例17と同様にして、厚み30−70μmのインライン式インフレーション法フィルム成形を実施した。フィルムは、透明均一であり、ゲル・FEが無く、本発明の樹脂製造法の優秀性を更に実証した。
(Example 18): PET bottle flake (Kyoei Sangyo Co., Ltd., intrinsic viscosity 0.78 dl / g, MFR 45 g / 10 min) as PET polyester (A) was dried with hot air at 120 ° C. for 12 hours 100 Part by weight (300 g, moisture content 150 ppm), new PETG pellets (Eastman) 40 parts by weight (120 g), polyester elastomer new pellets (Teijin Chemicals Co., Ltd., Nouvelan, TRB-ELA) To 20 parts by weight (60 g) of the dried product, 0.90 part by weight of the mixture BM5 (B2: B3: B5 = 1: 1: 1) as a polymer type epoxy compound and calcium stearate / sodium / same lithium as a binding reaction catalyst ( 50/25/25 weight ratio) 0.2 parts by weight of the composite, 0 of IRGANOX B225 as a stabilizer 1 part by weight and 0.1 part by weight of liquid paraffin as a spreading agent were manually mixed in a polyethylene bag.
In the same manner as in Example 17, in-line inflation method film formation with a thickness of 30 to 70 μm was performed. The film was transparent and uniform, had no gel / FE, and further demonstrated the superiority of the resin production method of the present invention.

比較例1Comparative Example 1

PET系ポリエステル(A)として回収ペット・ボトルフレ−ク(協栄産業(株)、固有粘度0.78dl/g、MFR45g/10分)のみを同様条件で成形したが、溶融粘度が低くて、フィルム成形が極めて困難であった。  Only PET bottle flake (Kyoei Sangyo Co., Ltd., intrinsic viscosity 0.78 dl / g, MFR 45 g / 10 min) was molded under the same conditions as PET polyester (A), but the melt viscosity was low, and the film Molding was extremely difficult.

[回収ペット・ボトルフレ−ク等から高分子型多官能エポキシ混合物による分子量分布の拡大制御された高溶融粘度の樹脂P19の量産例]
回収ペットボトル・パリソン(A成分、共栄産業(株)、固有粘度0.738dl/g、MFR45g/10分)を120℃・12時間熱風乾燥した100重量部(水分含有率150ppm)、PETG(D成分、イーストマン社、MFR110g/10分)を70℃・4時間熱風乾燥した10重量部(水分含有率100ppm)、ポリエステル・エラストマー(D成分、帝人化成、PET系赤褐色ゴムTRB−ELA)を120℃・4時間熱風乾燥した5重量部(水分含有率120ppm))に、高分子型エポキシ化合物の混合物BM50.80重量部(B成分、日本油脂(株)、ブレンマーCP30S:分子量9,000、エポキシ基数17個/分子、ブレンマCP50M:同10,000、同32、マープループG01100:同12,000、同71、それら重量比BM5(B2:B3:B5=1:1:1)、反応触媒としてステアリン酸リチウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カルシウム混合粉0.30重量部(それら重量比1:1:2)、安定剤としてIRGANOX B225の0.1重量部および展着剤として流動パラフィン0.05重量部をタンブラーで10分間混合した。
[Examples of mass production of high melt viscosity resin P19, whose molecular weight distribution is controlled to be expanded from recovered pet bottle flakes, etc., with a polymer type polyfunctional epoxy mixture]
100 parts by weight (water content 150 ppm) of PET bottle (Parisson) recovered from hot air at 120 ° C. for 12 hours, collected PET bottle parison (component A, Kyoei Sangyo Co., Ltd., intrinsic viscosity 0.738 dl / g, MFR 45 g / 10 min) Ingredients, Eastman, MFR 110 g / 10 min) dried by hot air at 70 ° C. for 4 hours, 10 parts by weight (water content 100 ppm), polyester elastomer (component D, Teijin Chemicals, PET red brown rubber TRB-ELA) 120 5 parts by weight (moisture content 120 ppm) dried at 50 ° C. for 4 hours to 50.80 parts by weight of a polymer type epoxy compound BM (component B, Nippon Oil & Fats Co., Ltd., Blemmer CP30S: molecular weight 9,000, epoxy) Radix 17 / molecule, Bremma CP50M: 10,000, 32, Marplop G01100: 12 71, weight ratio BM5 (B2: B3: B5 = 1: 1: 1), lithium stearate, sodium stearate, calcium stearate mixed powder as reaction catalyst 0.30 parts by weight (weight ratio 1: 1) : 2) 0.1 part by weight of IRGANOX B225 as a stabilizer and 0.05 part by weight of liquid paraffin as a spreading agent were mixed with a tumbler for 10 minutes.

(株)星プラスチック製の単軸押出機(スクリュ−径65mmΦ、圧縮型スクリュー、混合帯付き、L/D=50、回転数100rpm、1ベント式)を使用し、この押出機のスクリュ−とダイスの設定温度を240−280℃とし、ドライ方式ポンプで真空引きしながら、上記のパリソン混合物をホッパ−に投入し、フィーダーで所定速度にて供給することによって反応押出を行った。ダイスからストランド5本を水中に連続的に押出して冷却し、回転カッタ−で切断して透明な樹脂ペレットを80Kg/時間の速度で造粒した。かくして得られた耐熱性熱融着樹脂ペレットP19(MFR25g/10分)約500Kgを、120℃・12時間の熱風乾燥して後に、防湿袋または防湿容器に貯蔵した。
ポリエチレン用インフレーション法フィルム成形装置にて安定的に厚み25〜40μmおよび折径400mmのフィルムを安定的に成形できたフィルムは、透明均一であり、ゲル・FEが無く、本発明の樹脂製造法の優秀性を更に実証できた。
A single-screw extruder made by Hoshi Plastic Co., Ltd. (screw diameter 65 mmΦ, compression screw, with mixing zone, L / D = 50, rotation speed 100 rpm, 1 vent type) The set temperature of the die was set to 240 to 280 ° C., and the above-mentioned parison mixture was put into a hopper while being evacuated with a dry system pump, and the extrusion was performed by feeding at a predetermined speed with a feeder. Five strands were continuously extruded into water from a die, cooled, cut with a rotary cutter, and transparent resin pellets were granulated at a rate of 80 kg / hour. About 500 kg of the heat-resistant heat-fusion resin pellets P19 (MFR 25 g / 10 minutes) thus obtained was dried in hot air at 120 ° C. for 12 hours, and then stored in a moisture-proof bag or moisture-proof container.
A film that can stably form a film having a thickness of 25 to 40 μm and a folding diameter of 400 mm in a polyethylene inflation film forming apparatus is transparent and uniform, has no gel and FE, and has a resin production method of the present invention. We were able to further demonstrate excellence.

一般消費市場から回収されるPET系ポリエステル樹脂を主原料として再利用する場合、不可避的な分子量の低下により利用分野が制限されていたのを、本発明の方法により容易に所望の分子量、成形加工性、物性のポリマーに復元することができ、再生資源の有効利用に大きく寄与する。また、新品のPET系ポリエステル樹脂にも同様に適用でき、かつ本発明により巨大分子量と拡大制御された分子量分布を持つので、従来のPET系ポリエステル樹脂では困難だったインフレーション法フイルム、水平押出法シート・ボード、発泡体、パイプおよび異型押出品などの成形加工品の製造が可能となった一方、副原料に芳香族核にカルボキシル其を含有する芳香族系ポリエステルを共重合させることにより、従来のPET系ポリエステル樹脂では不可能だった溶断シュリンク・フィルム、接着性フィルム、耐衝撃性発泡体、容器およびパイプなどの実用化が可能となった。  When reusing PET polyester resin recovered from the general consumer market as a main raw material, the field of use was limited due to the inevitable decrease in molecular weight. It can be restored to a polymer with good properties and physical properties, greatly contributing to the effective use of recycled resources. Also, it can be applied to a new PET polyester resin in the same manner, and has a macromolecular weight and a molecular weight distribution controlled to be expanded according to the present invention.・ Manufacturing of processed products such as boards, foams, pipes and profile extrusions has become possible, while by co-polymerizing aromatic polyester containing carboxyl in the aromatic core as an auxiliary material, Practical use of blown shrink film, adhesive film, impact-resistant foam, containers and pipes, which was impossible with PET polyester resin, has become possible.

Claims (7)

(A)ポリエチレンテレフタレート系ポリエステル100重量部、(B)結合剤として骨格樹脂の分子量1,000〜300,000および該分子内に7〜100個のエポキシ基を含有する高分子型多官能エポキシ化合物0.01〜2重量部、(C)結合反応触媒として有機酸の金属頃0.01〜1重量部および(D)芳香族咳にカルボキシル其を含有する芳香族系ポリエステル0〜100重量部から構成される混合物を、250℃以上の温度で均一反応させて高溶融粘度化することを特教とするポリエチレンテレフタレート系グラフト共重合樹脂の製造方法。(A) 100 parts by weight of a polyethylene terephthalate-based polyester, (B) a polymer type polyfunctional epoxy compound having a molecular weight of 1,000 to 300,000 as a binder and 7 to 100 epoxy groups in the molecule 0.01 to 2 parts by weight, (C) 0.01 to 1 part by weight of an organic acid as a coupling reaction catalyst, and (D) 0 to 100 parts by weight of an aromatic polyester containing carboxyl in an aromatic cough A method for producing a polyethylene terephthalate-based graft copolymer resin, characterized in that a mixture thus formed is uniformly reacted at a temperature of 250 ° C. or higher to increase the melt viscosity. (A)ポリエチレンテレフタレート系ポリエステル100重量部、(B)結合剤として骨格樹脂の分子量1,000〜300,000および該分子内に7〜100個のエポキシ基を含有する高分子型多官能エポキシ化合物0.01〜2重量部、(C)結合反応触媒として有機酸の金属塩0.01〜1重量部および(D)芳香族核にカルボキシル其を含有する芳香族系ポリエステル0〜100重量部から構成される混合物を、反応押出法により250℃以上の温度で均一反応させてJIS法で280℃、荷重2.16Kgにて50g/10分以下にすることを特教とするポリエチレンテレフタレート系グラフト共重合樹脂ペレットの製造方法。(A) 100 parts by weight of a polyethylene terephthalate-based polyester, (B) a polymer type polyfunctional epoxy compound having a molecular weight of 1,000 to 300,000 as a binder and 7 to 100 epoxy groups in the molecule 0.01 to 2 parts by weight, (C) 0.01 to 1 part by weight of a metal salt of an organic acid as a binding reaction catalyst, and (D) 0 to 100 parts by weight of an aromatic polyester containing a carboxyl in an aromatic nucleus. The polyethylene terephthalate-based graft coordinating the homogenous reaction of the composed mixture at a temperature of 250 ° C. or higher by the reactive extrusion method to 50 g / 10 min or less at 280 ° C. and a load of 2.16 kg by the JIS method. Production method of polymerized resin pellets. ポリエチレンテレフタレート系ポリエステル(A)が、固有粘度0.60〜1.25dl/gのポリエチレンテレフタレートまたは回収されたポリエチレンテレフタレート成杉品の再循環物のいずれか一種類以上を含有することを特徴とする請求項1に記載のポリエチレンテレフタレート系グラフト共重合樹脂の製造方法。The polyethylene terephthalate-based polyester (A) contains at least one of polyethylene terephthalate having an intrinsic viscosity of 0.60 to 1.25 dl / g or a recycled product of recovered polyethylene terephthalate cedar products. The manufacturing method of the polyethylene terephthalate type graft copolymer resin of Claim 1. 結合剤として骨格樹脂の分子量1,000〜300,000および該分子内に7〜100個のエポキシ基を含有する高分子型多官能エポキシ化合物(B)を、2種類以上混合使用することにより分子量分布を拡大制御することを特教とする請求項1または2に記載のポリエチレンテレフタレート系グラフト共重合樹脂の製造方法。The molecular weight of the backbone resin is 1,000 to 300,000 as a binder and the molecular weight of the polymer type polyfunctional epoxy compound (B) containing 7 to 100 epoxy groups in the molecule is mixed and used. The method for producing a polyethylene terephthalate-based graft copolymer resin according to claim 1 or 2, wherein the distribution is expanded and controlled. 有機酸金属塩(C)が、アルカリ金属のカルボン酸塩およびアルカリ土類金属のカルボン酸塩からなる群のいずれか一種類以上を含有することを特徴とする請求項1または2に記載のポリエチレンテレフタレート系グラフト共重合樹脂の製造方法。The polyethylene according to claim 1 or 2, wherein the organic acid metal salt (C) contains at least one of the group consisting of an alkali metal carboxylate and an alkaline earth metal carboxylate. A method for producing a terephthalate graft copolymer resin. 芳香族核にカルボキシル其を含有する芳香族系ポリエステル(D)が、無定形エチレングリコール・シクロヘキサンジメタノール・テレフタール酸(PETG)、ポリエステル・エラストマーおよび結晶性ポリブチレンテレフタレートからなる群のいずれか一種類以上を含有することを特徴とする請求項1または2に記載のポリエチレンテレフタレート系グラフト共重合樹脂の製造方法。Aromatic polyester (D) containing carboxyl in the aromatic nucleus is any one of the group consisting of amorphous ethylene glycol, cyclohexanedimethanol, terephthalic acid (PETG), polyester elastomer, and crystalline polybutylene terephthalate. The method for producing a polyethylene terephthalate-based graft copolymer resin according to claim 1, comprising the above. (A)ポリエチレンテレフタレート系ポリエステル100重量部、(B)結合剤として骨格樹脂の分子量1,000〜300,000および該分子内に7〜100個のエポキシ基を含有する高分子型多官能エポキシ化合物0.01〜0.3重量部、(C)結合反応触媒として有機酸の金属塩0.01〜0.3重量部から構成される混合物を、反応押出法で250℃以上の温度で均一反応させてポリエチレンテレフタレート系グラフト共重合樹脂を製造して後に、該温度でキャスト法により高速度結晶性シートに成形することを特教とするポリエチレンテレフタレート系グラフト共重合樹脂シートの製造方法。(A) 100 parts by weight of a polyethylene terephthalate-based polyester, (B) a polymer type polyfunctional epoxy compound having a molecular weight of 1,000 to 300,000 as a binder and 7 to 100 epoxy groups in the molecule Uniform reaction of a mixture composed of 0.01 to 0.3 parts by weight and (C) 0.01 to 0.3 parts by weight of a metal salt of an organic acid as a bonding reaction catalyst at a temperature of 250 ° C. or higher by a reactive extrusion method. A method for producing a polyethylene terephthalate-based graft copolymer resin sheet, characterized in that a polyethylene terephthalate-based graft copolymer resin is produced and then formed into a high-speed crystalline sheet by casting at the temperature.
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