JP2010100756A - Polyester composition and bottle - Google Patents

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Yasuhiko Tomonari
安彦 友成
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide: a polyester composition having less clouding degree even if it is thin-molded and excellent in tensile strength and tensile modulus of elasticity; its manufacturing method; and a thin bottle obtained by melting-molding the polyester composition. <P>SOLUTION: In the polyester composition comprising aromatic polyester and spherical silica, an average particle diameter of the spherical silica is 20-180 nm, and 0.01-0.6 wt.% of the spherical silica is contained based on the whole weight of the polyester composition. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ポリエステル組成物及びそれからなるボトルに関する。更に詳細には、薄肉成形しても引張り強度及び引張り弾性率の優れているポリエステル組成物、その製造方法及びその組成物からなるボトルに関する。   The present invention relates to a polyester composition and a bottle comprising the same. More specifically, the present invention relates to a polyester composition having excellent tensile strength and tensile modulus even when thin-walled, a method for producing the same, and a bottle comprising the composition.

ポリエステルは、機械的強度、耐熱性、透明性及びガスバリア性に優れており、ジュース、清涼飲料、炭酸飲料などの飲料充填容器のボトル素材をはじめとしてフィルム、シート、繊維などの素材として好適に使用されている。   Polyester has excellent mechanical strength, heat resistance, transparency, and gas barrier properties, and is suitable for use as a material for films, sheets, fibers, etc., as well as bottle materials for beverage filling containers such as juices, soft drinks, and carbonated drinks. Has been.

近年、成形メーカーや飲料メーカーがペットボトルのコストダウンに注力した研究開発を進めている(例えば、特許文献1参照。)。特に注目すべきは、従来のポリエステル樹脂使用量よりも約30重量%削減した薄肉のペットボトルである。しかしながら、ボトルを軽量化することで、ボトル胴部の肉厚は減少し、ボトル強度が大幅に減少するといった重欠点が生じることがある。
特開2003−119257号公報
In recent years, molding manufacturers and beverage manufacturers have been conducting research and development focused on reducing the cost of PET bottles (see, for example, Patent Document 1). Of particular note are thin-walled PET bottles that are reduced by about 30% by weight from the amount of conventional polyester resin used. However, by reducing the weight of the bottle, the thickness of the bottle body may be reduced, resulting in a serious drawback that the bottle strength is greatly reduced.
JP 2003-119257 A

本発明の課題は、薄肉成形しても引張り強度及び引張り弾性率の優れているポリエステル組成物及びその製造方法並びにそのポリエステル組成物を溶融成形してなる薄肉ボトルを提供することにある。詳細には更に曇り度合いが少なく、透明性に優れ、成形品の色相にも優れるポリエステル組成物を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a polyester composition excellent in tensile strength and tensile modulus even when thin-walled, a method for producing the same, and a thin-wall bottle formed by melt-molding the polyester composition. More specifically, the object is to provide a polyester composition that is less cloudy, excellent in transparency, and excellent in hue of a molded product.

本発明者は、上記課題を解決するためにポリエステル樹脂強度アップに用いられるナノ粒子について鋭意研究したところ、無機鉱物として、シリカ、アルミナを用いることによって、引張り強度及び引張り弾性率の優れたポリエステル樹脂を製造できることを見出して本発明を解決するに至った。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor has conducted intensive research on nanoparticles used for increasing the strength of polyester resin. As a mineral, silica resin and alumina are used so that the polyester resin has excellent tensile strength and tensile elastic modulus. The present invention has been solved by finding that it can be produced.

即ち本発明の課題は芳香族ポリエステルと球状シリカからなるポリエステル組成物であって、球状シリカの平均粒径が20〜180nmであり、ポリエステル組成物の全体の重量を基準として球状シリカが0.01〜0.6重量%含まれているポリエステル組成物によって解決することができる。   That is, an object of the present invention is a polyester composition comprising an aromatic polyester and spherical silica, the average particle diameter of the spherical silica is 20 to 180 nm, and the spherical silica is 0.01 based on the total weight of the polyester composition. This can be solved by a polyester composition containing ˜0.6% by weight.

本発明によれば、薄肉成形を行っても十分な強度を有するポリエステル組成物が得られるため、従来技術より薄肉成形した飲料用ボトルを提供することができ、使用する樹脂量も減らすことができるため、コストダウンや環境への負荷が低減されることになる。更により好ましい態様では透明性、色相においても優れる薄肉ボトルを提供することができる。   According to the present invention, since a polyester composition having sufficient strength can be obtained even if thin-wall molding is performed, it is possible to provide a beverage bottle that is thinner-walled than the prior art, and the amount of resin to be used can also be reduced. Therefore, cost reduction and environmental load are reduced. In a still more preferred embodiment, a thin bottle excellent in transparency and hue can be provided.

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に使用する芳香族ポリエステルとは、芳香族ジカルボン酸又はそのエステル成形性誘導体と脂肪族ジオールを重縮合反応させて得られる芳香族ポリエステルである。芳香族ジカルボン酸のエステル成形性誘導体とは炭素数1〜6個の低級ジアルキルエステル、炭素数6〜8個の低級ジアリールエステル、ジ酸ハライドを指す。芳香族ジカルボン酸としては具体的には、テレフタル酸、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、2,7−ナフタレンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルメタンジカルボン酸、ジフェニルケトンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルスルホンジカルボン酸を表す。脂肪族ジオールとしては具体的には、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ヘプタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ビス(トリメチレングリコール)、ビス(テトラメチレングリコール)、トリエチレングリコール、1,4−ジヒドロキシシクロヘキサン、1,4−シクロヘキサンジメタノールを表す。中でも芳香族ポリエステルを構成する全繰り返し単位あたり80モル%以上が、テレフタル酸等又はナフタレンジカルボン酸等とエチレングリコールを重縮合反応させて得られたエチレンテレフタレート単位又はエチレンナフタレート単位であることを好ましい。より好ましくは90モル%以上である事である。この中でも本発明の実施に好適なジオールはエチレングリコールがあり、好適なカルボン酸エステルはテレフタル酸ジメチルがある。さらに、本発明の実施に好ましいポリエステルはポリエチレンテレフタレート又はポリエチレンナフタレートである。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The aromatic polyester used in the present invention is an aromatic polyester obtained by polycondensation reaction of an aromatic dicarboxylic acid or an ester moldable derivative thereof and an aliphatic diol. An ester moldable derivative of an aromatic dicarboxylic acid refers to a lower dialkyl ester having 1 to 6 carbon atoms, a lower diaryl ester having 6 to 8 carbon atoms, and a diacid halide. Specific examples of the aromatic dicarboxylic acid include terephthalic acid, isophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 2,7-naphthalenedicarboxylic acid, 4,4′-diphenyldicarboxylic acid, and 4,4′-diphenylmethanedicarboxylic acid. , Diphenyl ketone dicarboxylic acid, and 4,4′-diphenyl sulfone dicarboxylic acid. Specific examples of the aliphatic diol include ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, trimethylene glycol, tetramethylene glycol, heptamethylene glycol, hexamethylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, bis (trimethylene glycol), bis (Tetramethylene glycol), triethylene glycol, 1,4-dihydroxycyclohexane, 1,4-cyclohexanedimethanol. Among them, it is preferable that 80 mol% or more per all repeating units constituting the aromatic polyester is an ethylene terephthalate unit or an ethylene naphthalate unit obtained by polycondensation reaction of terephthalic acid or the like or naphthalene dicarboxylic acid and the like with ethylene glycol. . More preferably, it is 90 mol% or more. Among these, the preferred diol for carrying out the present invention is ethylene glycol, and the preferred carboxylic acid ester is dimethyl terephthalate. In addition, preferred polyesters for the practice of this invention are polyethylene terephthalate or polyethylene naphthalate.

本発明のポリエステル組成物を構成するのに好適な鉱物粒子は、平均粒径が20〜400nm(ナノメートル)のサイズを有する球状シリカである。好ましい実施の形態によると、より好ましくは21〜180nmであり、更に好ましくは22〜80nmであり、もっとも好ましくは23〜50nmである。好都合な粒子状鉱物は好ましくは二酸化ケイ素、アルミナ、二酸化チタンなどの金属酸化物である。これらは表面処理を施していることが好ましい。この表面処理は、粒子のグリコール成分及びポリエステル重合体中への分散性向上を目的とすることが好適に実施される。平均粒子径がこの範囲よりも小さいと発明の課題である強度が向上するといった効果が見られず、平均粒子径がこの範囲を超える場合には、溶融成形したばあいに成形品に曇りが生じることがあり好ましくない。   The mineral particles suitable for constituting the polyester composition of the present invention are spherical silica having an average particle size of 20 to 400 nm (nanometers). According to a preferred embodiment, it is more preferably 21 to 180 nm, still more preferably 22 to 80 nm, and most preferably 23 to 50 nm. Convenient particulate minerals are preferably metal oxides such as silicon dioxide, alumina, titanium dioxide. These are preferably surface-treated. This surface treatment is preferably carried out for the purpose of improving the dispersibility of the particles in the glycol component and the polyester polymer. If the average particle size is smaller than this range, the effect of improving the strength, which is the subject of the invention, is not seen. If the average particle size exceeds this range, the molded product becomes cloudy when melt-molded. This is not preferable.

シリカは本発明の実施に好適な粒子である。主にシリカゾルは粒子の良好な分散性を有する組成物を得るためには特に好適であり、本発明の目的に適合する。ポリエステル組成物中の球状シリカ粒子の重量濃度は、ポリエステル組成物の全体の重量を基準として0.01〜0.6重量%、好ましくは0.05〜0.4重量%である。ポリエステル組成物中の当該濃度範囲がこの範囲よりも少ないと発明の課題である強度が向上するといった効果が見られず、濃度範囲がこの範囲を超える場合には、溶融成形したばあいに成形品に曇りが生じることがあり好ましくない。   Silica is a suitable particle for the practice of the present invention. Mainly silica sol is particularly suitable for obtaining a composition having good dispersibility of the particles and is suitable for the purpose of the present invention. The weight concentration of the spherical silica particles in the polyester composition is 0.01 to 0.6% by weight, preferably 0.05 to 0.4% by weight, based on the total weight of the polyester composition. If the concentration range in the polyester composition is less than this range, the effect of improving the strength, which is the subject of the invention, is not seen, and if the concentration range exceeds this range, the molded product should be melt molded. It is not preferable because cloudiness may occur.

球状シリカ粒子は鉱物充填剤を重合体中に導入する公知の方法に従い、重合体中に導入することができる。第1の方法は、重合の開始に先立ちポリエステルの合成媒体中に粒子を導入することである。次に重合は球状シリカ粒子の存在下で実施される。球状シリカ粒子は粉体又は液体媒体中に分散した形態で導入できる。第2の方法は、球状シリカ粒子を溶融した重合体中に粉体で導入し、剪断力を加え混合することにより、均一な分散体を得ることである。本操作は、1軸あるいは2軸のスクリューを有する混練り機により実施できる。第3の方法は、球状シリカ粒子をいわゆるマスターバッチ法による方法(親練り混合物の形)で溶融重合体に導入できることである。親練り混合物は従来法により調製できる。親練り混合物の溶融重合体への導入は2軸のスクリューを有する混合装置により実施できる。マスターバッチ法は当該シリカ粒子をポリエステル組成物の全体の重量を基準として1〜30重量%含むポリエステル組成物を予め作成しておき、少なくとも一種のジオールと、少なくとも一種の芳香族ジカルボン酸又は芳香族ジカルボン酸エステルとの混合物をエステル化反応又はエステル交換反応を行わせ、ついで得られたエステル化反応生成物又はエステル交換反応生成物を減圧下で重縮合させる工程を含むポリエステル組成物の製造方法において、重縮合工程以降の工程で添加することにより製造することができる。反応槽内における重縮合工程、又はその後1軸若しくは2軸押し出し機(混練機)による混合(混練)工程において添加・溶融混合することが好ましく採用することができる。   The spherical silica particles can be introduced into the polymer according to a known method for introducing a mineral filler into the polymer. The first method is to introduce the particles into the polyester synthesis medium prior to initiation of polymerization. The polymerization is then carried out in the presence of spherical silica particles. The spherical silica particles can be introduced in a form dispersed in a powder or liquid medium. A second method is to obtain a uniform dispersion by introducing spherical silica particles into a molten polymer as a powder, and applying a shearing force and mixing. This operation can be carried out by a kneader having a uniaxial or biaxial screw. The third method is that spherical silica particles can be introduced into the molten polymer by a so-called masterbatch method (in the form of a kneaded mixture). Intimate mixtures can be prepared by conventional methods. The intimate mixture can be introduced into the molten polymer by a mixing device having a twin screw. In the masterbatch method, a polyester composition containing 1 to 30% by weight of the silica particles based on the total weight of the polyester composition is prepared in advance, and at least one diol and at least one aromatic dicarboxylic acid or aromatic are prepared. In a method for producing a polyester composition comprising a step of subjecting a mixture with a dicarboxylic acid ester to esterification or transesterification, and then polycondensing the obtained esterification reaction product or transesterification reaction product under reduced pressure. It can manufacture by adding in the process after a polycondensation process. Addition and melt mixing can be preferably employed in the polycondensation step in the reaction tank, or in the subsequent mixing (kneading) step using a single or twin screw extruder (kneader).

本発明の有利な実施の形態によると、球状シリカ粒子はポリエステルの合成媒体中にゾルの形態で導入される。ゾルは水性ゾル又はグリコールゾルがあるが、グリコールゾルの方が特に本発明の実施に適している。より好ましい製造方法の態様は少なくとも一種のジオールと、少なくとも一種の芳香族ジカルボン酸又は芳香族ジカルボン酸エステルとの混合物中に、平均粒径が20〜400nmの球状シリカを含むシリカゾルを導入し、エステル化反応又はエステル交換反応を行わせ、ついで得られたエステル化反応生成物又はエステル交換反応生成物を減圧下で重縮合させ、ポリエステル組成物を得る方法である。   According to an advantageous embodiment of the invention, the spherical silica particles are introduced into the polyester synthesis medium in the form of a sol. The sol may be an aqueous sol or a glycol sol, and the glycol sol is particularly suitable for the practice of the present invention. In a more preferred embodiment, a silica sol containing spherical silica having an average particle size of 20 to 400 nm is introduced into a mixture of at least one diol and at least one aromatic dicarboxylic acid or aromatic dicarboxylic ester, In this method, a polyester composition is obtained by carrying out an esterification reaction or a transesterification reaction and then polycondensing the resulting esterification reaction product or transesterification reaction product under reduced pressure.

この形態に従った組成物の調製方法は次の通りである。
少なくとも一種のジオールと芳香族ジカルボン酸又は芳香族ジカルボン酸エステルとの混合物中に、平均粒径20〜400nm以下のシリカゾルを導入し、芳香族ジカルボン酸又は芳香族ジカルボン酸エステルのジオールによるエステル化又はエステル交換反応を行わせ、エステル化生成物又はエステル交換反応生成物を減圧下に重縮合させる。このポリエステル組成物の製造方法は、シリカゾルを導入する点を除けば従来法と同じである。エステル化反応工程又はエステル交換反応工程はポリエステルの製造方法の工業的手法で広く実施されている工程である。これら2つの方法は例えばポリエチレンテレフタレート製造のために使用されている。以下主にポリエチレンテレフタレートを製造する場合について述べる。
The method for preparing the composition according to this embodiment is as follows.
A silica sol having an average particle size of 20 to 400 nm or less is introduced into a mixture of at least one diol and aromatic dicarboxylic acid or aromatic dicarboxylic acid ester, and esterification of aromatic dicarboxylic acid or aromatic dicarboxylic acid ester with diol or An ester exchange reaction is performed, and the esterification product or the ester exchange reaction product is polycondensed under reduced pressure. The production method of this polyester composition is the same as the conventional method except that silica sol is introduced. The esterification reaction step or the transesterification reaction step is a step that is widely practiced by an industrial method of a polyester production method. These two methods are used, for example, for the production of polyethylene terephthalate. Hereinafter, the case of producing polyethylene terephthalate will be mainly described.

第一の調製方法はメチルテレフタレート(DMT)法、すなわちエステル交換法である。溶融したDMTを過剰のエチレングリコール(EG)にEG/DMT=1.9〜2.2のモル比で溶解し、エステル交換反応を常圧下、温度130〜250℃で実施する。エステル交換反応には酢酸マンガン等の触媒が必要となる。エステル交換反応により生成するメタノールは蒸留により除去される。未反応のエチレングリコールはエステル交換反応後に蒸発により除去される。このエステル交換反応により得られる生成物はビス−β−ヒドロキシエチルテレフタレート(BHET)である。   The first preparation method is a methyl terephthalate (DMT) method, that is, a transesterification method. The molten DMT is dissolved in excess ethylene glycol (EG) at a molar ratio of EG / DMT = 1.9 to 2.2, and the transesterification reaction is carried out at a temperature of 130 to 250 ° C. under normal pressure. A catalyst such as manganese acetate is required for the transesterification reaction. Methanol produced by the transesterification reaction is removed by distillation. Unreacted ethylene glycol is removed by evaporation after the transesterification reaction. The product obtained by this transesterification is bis-β-hydroxyethyl terephthalate (BHET).

第二の調製方法は直接エステル化法であり、テレフタル酸のエチレングリコールによるエステル化反応を行う。このエステル化反応は、EG/テレフタル酸=1〜1.5のモル比で温度190〜280℃、好ましくは200〜260℃で実施する。このエステル化反応はテレフタル酸自身が触媒として寄与し得るので、更なる触媒化合物の添加はなくても良い。必要に応じて適切なエステル化触媒化合物を添加することができる。このエステル交換反応により得られる生成物はビス−β−ヒドロキシエチルテレフタレート(BHET)又は更に反応が進行したエチレンテレフタレートのオリゴマーである。   The second preparation method is a direct esterification method, in which an esterification reaction of terephthalic acid with ethylene glycol is performed. This esterification reaction is carried out at a temperature of 190 to 280 ° C., preferably 200 to 260 ° C., in a molar ratio of EG / terephthalic acid = 1 to 1.5. In this esterification reaction, since terephthalic acid itself can contribute as a catalyst, no further catalyst compound need be added. An appropriate esterification catalyst compound can be added as needed. The product obtained by this transesterification is bis-β-hydroxyethyl terephthalate (BHET) or an oligomer of ethylene terephthalate that has undergone further reaction.

次に重縮合の工程を行うのであるが、重縮合の工程は一般に二酸化ゲルマニウム、ゲルマニウムテトラエトキシド、ゲルマニウムテトラ−n−ブトキシドなどのゲルマニウム触媒化合物、三酸化アンチモンなどのアンチモン触媒化合物又はチタニウムテトラブトキシドなどのチタン触媒化合物を用いることができる。   Next, a polycondensation step is performed. Generally, the polycondensation step is performed by using a germanium catalyst compound such as germanium dioxide, germanium tetraethoxide, germanium tetra-n-butoxide, an antimony catalyst compound such as antimony trioxide, or titanium tetrabutoxide. A titanium catalyst compound such as can be used.

本発明のポリエステル組成物はボトルの成形に利用できる。熱可塑性の重合体からボトルを製造する一般的な方法は本発明のポリエステル組成物を成形するために好適に採用できる。特に射出成形を行い、ついでブロー成形を行う方法が一般に好ましい。本発明のポリエステル組成物を用いて成形すれば、得られたボトルは容易にヘイズが0.5%以下になるようにすることができる。当該ボトルは飲料用のボトルとして好適に用いることができる。   The polyester composition of the present invention can be used for forming a bottle. A general method for producing a bottle from a thermoplastic polymer can be suitably employed for molding the polyester composition of the present invention. In particular, a method of performing injection molding and then blow molding is generally preferred. If the polyester composition of the present invention is used for molding, the resulting bottle can easily have a haze of 0.5% or less. The bottle can be suitably used as a beverage bottle.

以下に実施例を挙げて更に本発明を具体的に説明するが、本発明は当該実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to the examples.

[実施例1]
1.ポリエステル組成物の製造
[マスターチップの製造]
テレフタル酸ジメチルエステル20000g(103.2mol)とエチレングリコール12800g(206.2mol)との混合物に、テレフタル酸ジメチルエステルに対し、トリメリット酸チタンをチタン原子として5.0mmol%を撹拌機、精留塔及びメタノール溜出コンデンサーを設けた加圧反応が可能なステンレス製容器に仕込み、0.08MPaの加圧を行い、140℃から徐々に昇温しつつ、反応の結果生成するメタノールを系外に溜出させながら、エステル交換反応を行った。メタノールの溜出が完了し内温が235℃に達した時点で、得られるポリエステル組成物(マスターチップ)に対して2.0重量%となるよう平均粒径25nmの球状シリカ粒子の10重量%グリコールゾル(触媒化成株式会社より購入、商品名:オスカル特殊品)を添加した。次いで、内温が248℃になった時点で、酢酸ナトリウムをテレフタル酸ジメチルエステルに対し、ナトリウム原子として5.0mmol%、二酸化ゲルマニウムをテレフタル酸ジメチルエステルに対し、二酸化ゲルマニウム分子として35mmol%及び正リン酸をテレフタル酸ジメチルエステルに対し、リン原子として30.0mmol%を添加し、5分間撹拌を行った後反応を終了した。
[Example 1]
1. Manufacture of polyester composition [Manufacture of master chip]
In a mixture of 20,000 g (103.2 mol) of dimethyl terephthalate and 12800 g (206.2 mol) of ethylene glycol, 5.0 mmol% of titanium trimellitic acid as a titanium atom with respect to dimethyl terephthalate, a stirrer, a rectifying tower And a methanol container that is equipped with a methanol condenser and capable of pressure reaction, pressurizes to 0.08 MPa, gradually raises the temperature from 140 ° C., and accumulates methanol generated as a result of the reaction outside the system. The transesterification reaction was carried out while allowing When the distillation of methanol is completed and the internal temperature reaches 235 ° C., 10% by weight of spherical silica particles having an average particle diameter of 25 nm is 2.0% by weight with respect to the obtained polyester composition (master chip). Glycol sol (purchased from Catalyst Kasei Co., Ltd., trade name: Oscar special product) was added. Next, when the internal temperature reached 248 ° C., sodium acetate was 5.0 mmol% as terephthalic acid dimethyl ester, germanium dioxide was dimethyl terephthalic acid as a sodium atom, 35 mmol% as germanium dioxide molecules and positive phosphorus. The acid was added to terephthalic acid dimethyl ester in an amount of 30.0 mmol% as a phosphorus atom, and the reaction was terminated after stirring for 5 minutes.

次いで、得られた反応生成物を撹拌装置、窒素導入口、減圧口及び蒸留装置を備えた反応容器に移し、210℃から280℃に徐々に昇温すると共に、常圧から50Paの高真空に圧力を下げながら重縮合反応を行った。反応系の溶融粘度をトレースしつつ、固有粘度が0.58dL/gとなる時点で重縮合反応を打ち切った。溶融ポリマーを反応器底部よりストランド状に冷却水中に押し出し、ストランドカッターを用いて切断してペレット化した。
なお、シリカ粒子の平均粒径はその製品のメーカーによって測定され、当該製品を納入時に添付された試験成績証明書に表示された値によって判断した。
Subsequently, the obtained reaction product is transferred to a reaction vessel equipped with a stirrer, a nitrogen inlet, a vacuum port and a distillation device, and gradually heated from 210 ° C. to 280 ° C., and from a normal pressure to a high vacuum of 50 Pa. The polycondensation reaction was carried out while reducing the pressure. While tracing the melt viscosity of the reaction system, the polycondensation reaction was terminated when the intrinsic viscosity reached 0.58 dL / g. The molten polymer was extruded in the form of a strand from the bottom of the reactor into cooling water, and was cut into pellets using a strand cutter.
The average particle size of the silica particles was measured by the manufacturer of the product, and the product was judged by the value displayed on the test certificate attached at the time of delivery.

[マスターチップの添加:ポリエステル組成物の製造]
上記の製造方法により製造したチップを帝人製ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート)樹脂の重量に対して球状シリカ粒子が表2に示す濃度(0.1重量%、0.5重量%)になるようブレンドして球状シリカ含有率の異なる2種のポリエステル組成物を得た。
[Addition of master chip: Production of polyester composition]
The chips produced by the above production method were blended so that the spherical silica particles had the concentrations shown in Table 2 (0.1% by weight, 0.5% by weight) with respect to the weight of the Teijin polyester (polyethylene terephthalate) resin. Two types of polyester compositions having different spherical silica contents were obtained.

2.評価方法
[成形]
上記ポリエステル組成物をそれぞれ160℃で5時間以上乾燥した後、射出/ブロー成形した。
2. Evaluation method [Molding]
Each of the polyester compositions was dried at 160 ° C. for 5 hours or more, and then injection / blow molded.

[透明性]
上記成型品をヘイズメーターにて確認した。球状シリカ粒子が無添加にて成形を行ったボトルとも比較し、曇り度が0.5%以下を○とし、0.5%を超えるものを×と評価した。
[transparency]
The molded product was confirmed with a haze meter. Compared with the bottle formed without adding spherical silica particles, the haze of 0.5% or less was evaluated as ◯, and the value exceeding 0.5% was evaluated as ×.

[強度・弾性率]
上記成型品の胴部より2号形の試験片を作成し、島津製作所製オートグラフを用い引張り強度及び引張り弾性率を評価した。また、球状シリカ無添加の成型品とも同様に比較した。
[Strength / Elastic modulus]
A No. 2 test piece was created from the body of the molded product, and the tensile strength and tensile modulus were evaluated using an autograph manufactured by Shimadzu Corporation. Moreover, it compared similarly with the molded product without spherical silica addition.

[分散性]
上記成型品の胴部より薄片を作成し、透過型電子顕微鏡 TECNAI G2(FEI製)加速電圧120kVにて球状シリカ粒子の分散性を評価した。平均粒径が25nmと120nmの球状シリカを添加したボトルの透過型電子顕微鏡写真をそれぞれ図1(実施例1)、図3(但し実施例3)に示した。他の物性評価結果を表2に示した。
[Dispersibility]
A thin piece was prepared from the body of the molded product, and the dispersibility of the spherical silica particles was evaluated with a transmission electron microscope TECNAI G2 (manufactured by FEI) at an acceleration voltage of 120 kV. Transmission electron micrographs of bottles added with spherical silica having an average particle size of 25 nm and 120 nm are shown in FIG. 1 (Example 1) and FIG. 3 (Example 3), respectively. Other physical property evaluation results are shown in Table 2.

[色相]
成形したボトルの外観を観察し、ボトルの色相が良好なものを○と判定し、ボトルの色相が黄色味を帯びているような不良なものを×と判定した。
[Hue]
The appearance of the molded bottle was observed, a bottle having a good hue was judged as ◯, and a bottle having a yellow hue was judged as x.

[実施例2〜3]
各々、表1に示す平均粒径の球状シリカ粒子を使用した以外、実施例1に同じ操作を行い、ポリエステル組成物、ボトルを得た。但し球状シリカの含有率は0.1重量%の1種類とした。透過型電子顕微鏡写真は実施例2の試料のものを図2として示した。他の物性評価結果を表2に示した。
[Examples 2-3]
The same operation as in Example 1 was carried out except that spherical silica particles having an average particle size shown in Table 1 were used, and a polyester composition and a bottle were obtained. However, the content of spherical silica was one type of 0.1% by weight. The transmission electron micrograph of the sample of Example 2 is shown in FIG. Other physical property evaluation results are shown in Table 2.

[比較例1]
球状シリカ粒子を添加しない以外は、ポリエステル組成物、ボトルの成形操作・それらの評価方法は実施例1に同じ操作を行い、ポリエステル組成物、ボトルを得た。結果を表3に示した。
[Comparative Example 1]
Except for not adding the spherical silica particles, the polyester composition and the bottle forming operation and the evaluation method thereof were the same as those in Example 1 to obtain a polyester composition and a bottle. The results are shown in Table 3.

本発明により薄肉成形を行っても十分な強度を有するポリエステル組成物が得られるため、従来技術より薄肉成形した飲料用ボトルを提供することができ、使用する樹脂量も減らすことができるため、コストダウンや環境への負荷が低減されることになる。更により好ましい態様では透明性、色相においても優れる薄肉ボトルを提供することができる。これらの事項による知見は、産業上の意義が極めて大きい。   According to the present invention, since a polyester composition having sufficient strength can be obtained even if thin wall molding is performed, it is possible to provide a beverage bottle that has been molded thinner than the prior art, and the amount of resin to be used can be reduced. The load on the environment and the environment will be reduced. In a still more preferred embodiment, a thin bottle excellent in transparency and hue can be provided. The knowledge of these matters has great industrial significance.

実施例1で得たボトル表面の表一層を平らに削り、削った表面のSEM写真である。左下の横向きの黒棒は1μmを表す。It is the SEM photograph of the surface which shaved the surface layer of the bottle surface obtained in Example 1 flatly. The horizontal black bar at the bottom left represents 1 μm. 実施例2で得たボトル表面の表一層を平らに削り、削った表面のSEM写真である。左下の横向きの黒棒は0.2μmを表す。It is a SEM photograph of the surface which shaved flatly the surface layer of the bottle surface obtained in Example 2. The horizontal black bar at the bottom left represents 0.2 μm. 実施例3で得たボトル表面の表一層を平らに削り、削った表面のSEM写真である。左下の横向きの黒棒は2μmを表す。It is the SEM photograph of the surface which shaved the surface layer of the bottle surface obtained in Example 3 flatly. The horizontal black bar at the bottom left represents 2 μm. 実施例3で得たボトル表面で図3とは別の場所の表一層を平らに削り、削った表面のSEM写真である。左下の横向きの黒棒は2μmを表す。It is the SEM photograph of the surface which shaved flatly the surface layer of the place different from FIG. 3 with the bottle surface obtained in Example 3. FIG. The horizontal black bar at the bottom left represents 2 μm.

Claims (8)

芳香族ポリエステルと球状シリカからなるポリエステル組成物であって、球状シリカの平均粒径が20〜180nmであり、ポリエステル組成物の全体の重量を基準として球状シリカが0.01〜0.6重量%含まれているポリエステル組成物。   A polyester composition comprising an aromatic polyester and spherical silica, the average particle diameter of the spherical silica is 20 to 180 nm, and the spherical silica is 0.01 to 0.6% by weight based on the total weight of the polyester composition. Polyester composition included. 芳香族ポリエステルがポリエチレンテレフタレート又はポリエチレンナフタレートである、請求項1記載のポリエステル組成物。   The polyester composition according to claim 1, wherein the aromatic polyester is polyethylene terephthalate or polyethylene naphthalate. 球状シリカの平均粒径が23〜50nmである請求項1又は2記載のポリエステル組成物。   The polyester composition according to claim 1 or 2, wherein the spherical silica has an average particle size of 23 to 50 nm. 球状シリカがポリエステル組成物の全体の重量を基準として0.05〜0.4重量%含まれている請求項1〜3のいずれか1項記載のポリエステル組成物。   The polyester composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the spherical silica is contained in an amount of 0.05 to 0.4% by weight based on the total weight of the polyester composition. 少なくとも一種のジオールと、少なくとも一種の芳香族ジカルボン酸又は芳香族ジカルボン酸エステルとの混合物中に、平均粒径が20〜180nmの球状シリカを含むシリカゾルを導入し、エステル化反応又はエステル交換反応を行わせ、ついで得られたエステル化反応生成物又はエステル交換反応生成物を減圧下で重縮合させる工程を含む請求項1〜4のいずれか1項記載のポリエステル組成物の製造方法。   A silica sol containing spherical silica having an average particle size of 20 to 180 nm is introduced into a mixture of at least one diol and at least one aromatic dicarboxylic acid or aromatic dicarboxylic acid ester, and esterification reaction or transesterification reaction is performed. The method for producing a polyester composition according to any one of claims 1 to 4, further comprising a step of polycondensing the esterification reaction product or the transesterification reaction product obtained under reduced pressure. 少なくとも一種のジオールと、少なくとも一種の芳香族ジカルボン酸又は芳香族ジカルボン酸エステルとの混合物をエステル化反応又はエステル交換反応を行わせ、ついで得られたエステル化反応生成物又はエステル交換反応生成物を減圧下で重縮合させる工程を含むポリエステル組成物の製造方法において、平均粒径が20〜180nmの球状シリカをポリエステル組成物の全体の重量を基準として1〜30重量%含むポリエステル組成物を重縮合工程以降の工程で添加することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載のポリエステル組成物の製造方法。   A mixture of at least one diol and at least one aromatic dicarboxylic acid or aromatic dicarboxylic acid ester is subjected to esterification reaction or transesterification reaction, and then the obtained esterification reaction product or transesterification reaction product is obtained. In a method for producing a polyester composition including a step of polycondensation under reduced pressure, a polyester composition comprising 1 to 30% by weight of spherical silica having an average particle diameter of 20 to 180 nm based on the total weight of the polyester composition is polycondensed. It adds in the process after a process, The manufacturing method of the polyester composition of any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. 重縮合させる工程において、チタン触媒又はゲルマニウム触媒を用いる請求項5又は6記載のポリエステル組成物の製造方法。   The method for producing a polyester composition according to claim 5 or 6, wherein a titanium catalyst or a germanium catalyst is used in the step of polycondensation. 請求項1〜4のいずれか1項記載のポリエステル組成物を成形してなるヘイズが0.5%以下のボトル。   A bottle having a haze of 0.5% or less formed by molding the polyester composition according to any one of claims 1 to 4.
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