JP4164653B2 - Method for producing polyamide resin composition and resin molded body - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、酸素吸収機能を有するポリアミド樹脂組成物の製造方法、及びそれから得られる成形体に関する。詳しくは、優れた酸素吸収機能を有することはもちろんのこと、従来の酸素吸収機能を有するポリアミド樹脂組成物にて問題であった青色乃至紫色のコバルト化合物由来の着色がない外観特性に優れたポリアミド樹脂組成物の製造方法、及び該樹脂組成物から得られる成形体に関する。
【0002】
【従来の技術】
外部からの酸素の侵入を遮断し、内容物の保存性に優れる包装容器として従来使用されていた金属缶やガラス瓶は、加工性やコストの面から酸素バリア性熱可塑性樹脂を利用したプラスチック製の包装容器への代替がすすめられている。酸素バリア性熱可塑性樹脂としては、酸素や炭酸ガス等のガス状物質に対して低い透過性を有し、かつ加工が容易であり、更に透明で機械的な強度が十分であることから、特にエチレン−ビニルアルコール共重合体やメタキシリレンジアミンを主成分とするジアミン成分とアジピン酸を主成分とするジカルボン酸成分との重縮合反応から得られるポリアミド(以下ナイロンMXD6と略する)が広く利用されている。しかしながら金属やガラスで構成された包装容器が容器外部から容器内部へのガス透過が実質的にゼロであるのに対して、酸素バリア性熱可塑性樹脂を利用して構成された包装容器の場合は容器外部から容器内部へのガス透過が無視できないレベルで生じ、かつ包装容器が保存される環境によってはガス透過量が増大する傾向があるため、従来の金属缶やガラス瓶と比較して内容物の長期保存性については課題があった。
【0003】
近年、ナイロンMXD6に少量の遷移金属化合物を添加、混合してナイロンMXD6に酸素吸収機能を付与し、これを容器や包装材料を構成する酸素バリア材料として利用することで、容器外部から透過してくる酸素をナイロンMXD6が吸収すると共に容器内部に残存する酸素をもナイロンMXD6が吸収することにより、従来の酸素バリア性熱可塑性樹脂を利用した容器以上に内容物の保存性を高める方法が実用化されつつある。
【0004】
酸素吸収機能を有するナイロンMXD6の製造方法は、ナイロンMXD6を含む熱可塑性樹脂ペレットと遷移金属化合物を含む溶液を混合した後に溶媒を揮発させることでナイロンMXD6ペレットに遷移金属化合物を付着させてマスターペレットを得る方法(特許文献1参照。)や、ナイロンMXD6を含む熱可塑性樹脂ペレットと遷移金属化合物を混合後、押し出し機等を用いて溶融混練してストランドを押し出し、ペレット化してマスターペレットを得る方法(特許文献2参照。)が開示されている。これらの酸素吸収機能を有するナイロンMXD6は、主にコバルト金属を含有するコバルト化合物と混合されたものであり、これらのマスターペレットや、これを利用して得られる成形品では、コバルト化合物に由来する青色乃至紫色の着色が見られる。この着色は、フィルム等の様にその厚みが薄い製品では比較的目立たないものの、フィルムをロール状に巻いたものは上記の着色が見られたり、またポリエチレンテレフタレートと酸素吸収機能を有するナイロンMXD6の各層を交互に積層した多層構造を有するボトルでは、ボトル側壁ではナイロンMXD6からなる層の厚みが薄いため、その着色は目立たないが、ボトル底壁は比較的その厚みは厚くなるため、上記の着色が目立つ傾向がある。上記の各種包装材料は飲料や食品等の保存に用いられることが想定されるが、青色や紫色は一般的に食品の包装材料としては外観上好ましくないものであり、その優れた機能を有しながらも、外観上の問題で食品用包装容器として利用できなくなることが想定される。
【0005】
【特許文献1】
特表平2−500846号公報
【特許文献2】
特表平11−514385号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記の問題を解消し、成形体に加工した際にコバルト化合物由来の青色や紫色の着色が無い外観特性に優れた酸素吸収機能を有するポリアミド樹脂組成物の製造方法、及び該樹脂組成物を利用してなる成形体を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記の問題の解決方法について鋭意検討した結果、コバルト化合物として酢酸コバルト・4水和物を用い、これをナイロンMXD6の様な酸素吸収機能を発現する性質を有するポリアミドの溶融混合物を特定の製造方法を用いて製造し、これを利用して各種成形体を製造することで従来問題であった青色乃至紫色の着色が見られない外観特性に優れた酸素吸収機能を有するポリアミド樹脂組成物を製造できることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【0008】
すなわち、本発明は、メタキシリレンジアミンを70モル%以上含むジアミン成分とアジピン酸を50モル%以上含むジカルボン酸成分と重縮合して得られるポリアミドを主成分とする樹脂(A)と、酢酸コバルト・4水和物からなるポリアミド樹脂組成物の製造方法であって、樹脂(A)と酢酸コバルト・4水和物の混合物を溶融混合後または溶融混練後に、120℃より高くかつ(樹脂(A)の融点−10℃)以下の温度、160Torr以下の圧力下で乾燥または固相重合を行うことを特徴とするポリアミド樹脂組成物の製造方法に関する。
【0009】
また本発明は、上記のポリアミド樹脂組成物を利用してなる成形体に関する。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下に本発明について詳しく説明する。本発明のポリアミド樹脂組成物はメタキシリレンジアミンを70モル%以上含むジアミン成分とアジピン酸を50モル%以上含むジカルボン酸成分と重縮合して得られるポリアミドを主成分とする樹脂(A)と酢酸コバルト・4水和物からなるポリアミド樹脂組成物である。
【0011】
樹脂(A)は、メタキシリレンジアミンを70モル%以上含むジアミン成分とアジピン酸を50モル%以上含むジカルボン酸成分と重縮合して得られるナイロンMXD6を主成分とするものであり、コバルト化合物を添加した際に優れた酸素吸収能力を発現する。ナイロンMXD6はメタキシリレンジアミンを主成分とするジアミン成分と、アジピン酸を主成分とするジカルボン酸成分を重縮合させて得られたものであるが、その他の成分として、パラキシリレンジアミン、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、2−メチル−1,5−ペンタンジアミン、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,10−デカンジカルボン酸、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等が共重合されているものでも良く、炭素−炭素二重結合が一部導入されたものでも良い。ここでジアミン成分としては、メタキシリレンジアミンを70モル%以上含むものが好ましく、また、ジカルボン酸成分としては、アジピン酸を50モル%以上含むものが好ましい。ジアミン成分中のメタキシリレンジアミンが70モル%以上であると、それから得られるポリアミド樹脂は優れたガスバリア性を発現することができる。また、ジカルボン酸成分中のアジピン酸が50モル%以上であると、ガスバリア性の低下等を避けることができる。
【0012】
ナイロンMXD6の相対粘度(1g/dlの96%硫酸溶液、25℃)は、1.5〜4.2が好ましく、1.8〜4.0がより好ましく、2.0〜3.7のものが更に好ましい。ナイロンMXD6の相対粘度が上記範囲内であれば、各種加工が行いやすい利点を有する。ここで言う相対粘度(1g/dlの96%硫酸溶液、25℃)は、樹脂1gを96%硫酸100cc(1dl)に溶解し、キャノンフェンスケ型粘度計にて測定した25℃での落下時間(t)と同様に測定した96%硫酸での落下時間(t0)の比であり、次式で示される。
相対粘度=(t)/(t0)
【0013】
樹脂(A)は、ナイロンMXD6構造単位を主成分とするものであれば、炭素−炭素二重結合がその分子鎖内に導入されたものであっても良く、また他の熱可塑性樹脂がブレンドされたものでも良い。ブレンドすることのできる熱可塑性樹脂としては、例えば、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン666、ナイロン610、ナイロン6T等のナイロンMXD6以外のポリアミド、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリスチレン、熱可塑性エラストマー等のポリマーを例示することができる。
【0014】
さらに、本発明において、樹脂(A)には、本発明の効果を損なわない範囲で、溶融成形時の加工安定性を高めるため、あるいは樹脂(A)の着色を防止するためにリン化合物を添加しても良い。リン化合物としては上述の機能を発現できる公知の物質を限定することなく使用できるが、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含むリン化合物が好適に使用され、例えば、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム等のリン酸塩、次亜リン酸塩、亜リン酸塩が挙げられる。本発明においては、リン化合物としてアルカリ金属又はアルカリ土類金属の次亜リン酸塩を使用したものがその着色防止効果に特に優れるため好ましく用いられる。なおリン原子濃度としては400ppm以下が好ましく、200ppm以下がより好ましい。リン原子濃度が400ppmを越えると本発明のポリアミド樹脂組成物の酸素吸収機能が発現するまでに時間がかかることがある。
【0015】
さらに樹脂(A)には、顔料、染料、滑剤、艶消剤、耐熱安定剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、核剤、可塑剤、難燃剤、帯電防止剤、着色防止剤、アルカリ化合物等に例示されるゲル化防止剤等の添加剤、クレイ、マイカ、ガラス繊維、ゼオライト、層状珪酸塩等の充填剤を加えることもできるが、以上に示したものに限定されることなく、樹脂(A)は種々の材料を混合したものを使用することができる。
【0016】
本発明で樹脂(A)の酸化反応を促進する触媒には酢酸コバルト・4水和物が用いられる。本発明において酢酸コバルト・4水和物を使用する理由としては、この化合物を樹脂(A)に添加し、後述する特定の製造工程で成形体を製造するとコバルト化合物特有の青色又は紫色の着色が無くなり、コバルト化合物を添加していない成形体と外観上差が無くなることが挙げられる。コバルト化合物特有の着色が無くなる理由は定かではないが、酢酸コバルト・4水和物は溶融加工時にコバルトイオンと酢酸に分解するが、本発明の様に特定の温度、圧力下に曝すことによって酢酸が系外へ除去されるため、酢酸コバルト・4水和物の分解が促進され、コバルトイオンが上記色を発色しない状態に変化すると推定される。なお、該化合物に含まれるコバルトは、ポリアミドの酸化反応を促進し、ポリアミドの酸素吸収機能を発現させる。コバルトによって起こるポリアミドの酸化は、コバルトによるポリアミドのアリレン基に隣接するメチレン鎖から水素原子の引き抜きに起因するラジカルの発生、前記ラジカルに酸素分子が付加することによるパーオキシラジカルの発生、パーオキシラジカルによる水素原子の引き抜き、以上の各反応により起こるものと考えられている。また、該化合物は酢酸を含むアルカリ化合物であるため、ナイロンMXD6を主成分とする樹脂(A)の溶融加工時に起こりやすい三次元化反応の反応速度を低下させるため、得られた成形体はフィッシュアイ等のゲル状物の少ない外観特性の良好な成形体を得ることができる。
なお、紫色や青色の着色を呈しないコバルト化合物としては、例えば酸化コバルトが挙げられるが、酸化コバルトはその触媒機能が他のコバルト化合物と比較して劣り、さらにナイロンMXD6を主成分とする樹脂(A)のゲル化を防止する機能はないため、本発明で用いる酢酸コバルト・4水和物と比較するとその有用性は低い。
【0017】
本発明において、樹脂(A)と混合される酢酸コバルト・4水和物の量は、樹脂(A)に対するコバルト原子濃度として10乃至5000ppmの範囲が好ましい。上記金属原子が10ppmより少ない場合、得られるポリアミド樹脂組成物の酸素吸収機能が十分に発現しない。また5000ppmより多い場合、樹脂(A)の酸化劣化がポリアミド樹脂組成物の製造工程で起こる場合があったり、成形体において酢酸コバルト・4水和物由来の紫色の着色が残ることがあるため好ましくない。
【0018】
次に、本発明のポリアミド樹脂組成物の製造方法について説明する。本発明ではポリアミド樹脂組成物を構成する樹脂(A)と酢酸コバルト・4水和物の溶融混合物を160Torr以下の圧力下で溶融混練、乾燥および固相重合から選ばれる少なくとも1つの熱処理を行うことにより得られるものである。上記溶融混合物とは、溶融状態にあるもの或いは溶融混合された固体状のものを指す。
【0019】
溶融混練の方法としては、予め樹脂(A)と酢酸コバルト・4水和物を溶融混合したもの、あるいは樹脂(A)と酢酸コバルト・4水和物をそれぞれ又は乾式混合したものを押出機に供給し、160Torr以下の圧力下にて溶融混練する方法が挙げられる。押出機としては、単軸押出機、二軸押出機等の各種押出装置を用いることができ、この中でも真空ポンプを備えた押出機を使用することが好ましく、特に表面更新能力の高い二軸押出機が好ましく用いられる。上記の押出機を使用することによって、酢酸コバルト・4水和物が分解して発生する酢酸が系内から除かれやすくなる。なお、溶融混練時の樹脂温度は、樹脂(A)の融点以上であり、かつ(該融点+60℃)以下の範囲になるように行うことが好ましい。上記範囲内の樹脂温度になるように溶融混練を行うことで、酢酸コバルト・4水和物を樹脂(A)中に均一に混合でき、かつゲル化物の少ない製品を得ることができる。
【0020】
乾燥の方法としては、予め樹脂(A)と酢酸コバルト・4水和物を溶融混合したものを160Torr以下の圧力下にて120℃より高くかつ(樹脂(A)の融点−10℃)以下の温度で乾燥する方法が挙げられる。使用可能な装置としては、真空ポンプやアスピレーター等の減圧装置を備えた加熱可能な乾燥機や、タンブルドライヤー、コニカルドライヤー、ロータリードライヤー等と称される回転ドラム式のもの、ナウターミキサーと称される内部に回転翼を備えた円錐形のもの等が挙げられるが、これらに限定されることなく上記圧力下で加熱が可能なものであれば利用することができる。また加熱する際の温度については、温度が高いほど短時間で本発明の効果が得られるが、樹脂(A)の融点から10℃低い温度よりも高い温度で加熱すると樹脂が融着して製品を得ることができなくなる場合がある。一方、120℃より温度が低いと酢酸コバルト・4水和物が分解して発生する酢酸が系内から除かれにくくなり、これを利用して得られる成形体において紫色の着色が見られることがある。なお、この方法は溶融混合物が固体状で行われるため、比較的長い時間を要する場合が多い。そのため、この方法を行う際は、系内を窒素等の不活性ガスで置換した後、減圧下で乾燥することがポリアミド樹脂組成物の着色を防止することができるため好ましい。また、上述の溶融混練の方法で得た組成物をさらにこの方法で乾燥することもできる。
【0021】
なお、本発明のポリアミド樹脂組成物は、溶融混合後または溶融混練後に固相重合を行い分子量を増加させることもできる。固相重合するにあたっては、減圧条件、固相重合時間及び固相重合温度等は目的とするポリアミドの分子量によって任意に設定できるが、溶融混練を160Torrより高い圧力で行った場合には、160Torr以下の圧力下にて120℃より高くかつ(樹脂(A)の融点−10℃)以下の温度で固相重合を行うことが好ましい。固相重合は、公知の方法により行うことができる。例えば、ポリアミド樹脂組成物をタンブラー(回転式真空槽)あるいはナウタミキサー(内部に回転翼を備えた円錐型の加熱装置)等中に仕込み、回分式操作によって行う方法、ポリアミド樹脂組成物と加熱窒素ガスを連続的に接触させる塔式の連続固相重合法等が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【0022】
このような熱処理を含む製造方法を採ることでより青色や紫色の着色の少ない成形体を得ることが可能となる。
【0023】
上述のポリアミド樹脂組成物の各製造方法において、溶融混練、乾燥および固相重合から選ばれる少なくとも1つの熱処理を行う際の系内圧力を160Torr以下とすることが好ましく、より好ましくは110Torr以下、さらに好ましくは60Torr以下である。系内圧力が160Torrより高いと成形体において青色や紫色の着色が残ったり、成形体から酢酸臭が発生することがあるので好ましくない。尚、上記熱処理の内、複数を実施する際には、少なくとも1つの熱処理時において、160Torr以下の圧力で熱処理すればよい。
【0024】
本発明の方法で製造したポリアミド樹脂組成物は各種包装材料や包装容器等の成形体に加工して使用することができる。包装材料としては、フィルム状、またはシート状の成形体に加工することができ、さらに包装容器としてはボトル、トレイ、カップ、チューブ、平袋やスタンディングパウチ等の各種パウチ等の少なくとも一部を構成する材料として使用することができる。さらに上記包装材料または包装容器の構成は本発明で得られるポリアミド樹脂組成物からなる単層であっても良く、他の熱可塑性樹脂と組み合わせた多層構造であっても良い。またポリアミド樹脂組成物には、その性質を改善するためにナイロン6やナイロン66等に代表されるポリアミド、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート等に代表されるポリエステル、ポリエチレンやポリプロピレンに代表されるポリオレフィン、ポリスチレン、ポリカーボネート、エチレンビニルアルコール共重合体等、各種熱可塑性樹脂と混合して使用することもできる。また、これらの混合物を包装材料や包装容器にも利用することができる。なお、本発明のポリアミド樹脂組成物を利用してなる包装材料または包装容器において、該ポリアミドを利用してなる層の厚みは、特に制限はないが、1μm以上の厚みを有するように層を形成することが好ましい。
【0025】
本発明のポリアミド樹脂組成物を利用してなる包装材料及び包装容器の製造方法については、公知の方法を利用することができる。例えば、フィルムやシート、またはチューブ状の包装材料の成形については、Tダイ、サーキュラーダイ等を通して溶融させた該ポリアミドを付属した押出機から押し出して製造することができる。なお、上述の方法で得たフィルム状の成形体はこれを延伸することにより延伸フィルムに加工することもできる。ボトル形状の包装容器については、射出成形機から金型中に溶融したポリアミド樹脂を射出してプリフォームを製造後、延伸温度まで加熱してブロー延伸することにより得ることができる。また、トレイやカップ等の容器は射出成形機から金型中に溶融した該ポリアミドを射出して製造する方法や、シート状の包装材料を真空成形や圧空成形等の成形法によって成形して得ることができる。本発明のポリアミド樹脂組成物を利用してなる包装材料や包装容器は上述の製造方法によらず、様々な方法を経て製造することが可能である。
【0026】
本発明のポリアミド樹脂組成物を利用してなる包装容器には様々な物品を収納、保存することができる。例えば、炭酸飲料、ジュース、水、牛乳、日本酒、ウイスキー、焼酎、コーヒー、茶、ゼリー飲料、健康飲料等の液体飲料、調味液、ソース、醤油、ドレッシング、液体だし、マヨネーズ、味噌、すり下ろし香辛料等の調味料、ジャム、クリーム、チョコレートペースト等のペースト状食品、液体スープ、煮物、漬物、シチュー等の液体加工食品に代表される液体系食品やそば、うどん、ラーメン等の生麺及びゆで麺、精米、調湿米、無洗米等の調理前の米類や調理された炊飯米、五目飯、赤飯、米粥等の加工米製品類、粉末スープ、だしの素等の粉末調味料等に代表される高水分食品、乾燥野菜、コーヒー豆、コーヒー粉、お茶、穀物を原料としたお菓子等に代表される低水分食品、その他農薬や殺虫剤等の固体状や溶液状の化学薬品、液体及びペースト状の医薬品、化粧水、化粧クリーム、化粧乳液、整髪料、染毛剤、シャンプー、石鹸、洗剤等、種々の物品を収納することができる。
【0027】
【実施例】
以下に本発明をさらに具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【0028】
実施例1
アジピン酸とメタキシリレンジアミンを溶融重縮合して得たポリアミド1(相対粘度;2.6)と、コバルト金属濃度が350ppmとなるように秤量した酢酸コバルト・4水和物をタンブラーで混合した後、この混合物をシリンダー径が35mmφの真空ベント付き二軸押出機でシリンダー内を110Torrの圧力に保ちながら樹脂温度270℃で溶融混練して、ストランドダイからストランドを押し出し、空冷しながらネットベルト移送し、ペレタイザーでペレット化して、2.5mmL×2.5mmφのペレット1を作製した。
次に、3台の押出機、フィードブロック、Tダイ、引き取り装置等を備えた多層シート製造装置を用い、第1の押出機からポリプロピレン(以下、PPと略する)を、第2の押出機から無水マレイン酸変性ポリプロピレン(以下、ADと略する)を、第3の押出機から上記ペレット1(バリア層)をそれぞれ押し出し、PP(350μm)/AD(20μm)/バリア層(40μm)/AD(20μm)/PP(350μm)の層構成を有する多層シートを製造し、巻き取り機にて約50m巻き取った。シートロールの外観は無色透明であり、青色乃至紫色を呈している部分は見られなかった。
【0029】
実施例2
実施例1と同様にしてポリアミド1と酢酸コバルト・4水和物をタンブラーで混合した後、この混合物をシリンダー径が30mmφの単軸押出機で常圧の状態にて268℃の樹脂温度で溶融混練して、ストランドダイからストランドを押し出し、水冷後、ペレタイザーでペレット化して、2.5mmL×2.5mmφのペレットを作製した。次に、このペレットを、真空ポンプの付属した真空乾燥機を使用して、150℃で6時間、圧力が1Torr以下の状態で真空乾燥を行い、ペレット2を得た。
次に、ペレット1の代わりにペレット2を使用したこと以外は実施例1と同様にして、PP(350μm)/AD(20μm)/バリア層(40μm)/AD(20μm)/PP(350μm)の層構成を有する多層シートを製造し、巻き取り機にて約50m巻き取った。シートロールの外観は無色透明であり、青色乃至紫色を呈している部分は見られなかった。
【0030】
実施例3
押し出し時のシリンダー内圧力を60Torrとしたこと以外は実施例1と同様にして、ペレット3を作製した。
次に、ペレット1の代わりにペレット3を使用したこと以外は実施例1と同様にして、PP(350μm)/AD(20μm)/バリア層(40μm)/AD(20μm)/PP(350μm)の層構成を有する多層シートを製造し、巻き取り機にて約50m巻き取った。シートロールの外観は無色透明であり、青色乃至紫色を呈している部分は見られなかった。
【0031】
実施例4
押し出し時のシリンダー内圧力を360Torrとしたこと以外は実施例1と同様にして、ペレットを作製した。このペレットを、真空ポンプの付属した真空乾燥機を使用して、150℃で6時間、圧力が1Torr以下の状態で真空乾燥を行い、ペレット4を得た。
次に、ペレット1の代わりにペレット4を使用したこと以外は実施例1と同様にして、PP(350μm)/AD(20μm)/バリア層(40μm)/AD(20μm)/PP(350μm)の層構成を有する多層シートを製造し、巻き取り機にて約50m巻き取った。シートロールの外観は無色透明であり、青色乃至紫色を呈している部分は見られなかった。
【0032】
実施例5
アジピン酸とメタキシリレンジアミンを重縮合して得たポリアミド2(相対粘度;2.1)と、コバルト金属濃度が350ppmとなるように秤量した酢酸コバルト・4水和物をタンブラーで混合した後、この混合物をシリンダー径が30mmφの単軸押出機で常圧の状態にて270℃の樹脂温度で溶融混練して、ストランドダイからストランドを押し出し、水冷後、ペレタイザーでペレット化して、2.5mmL×2.5mmφのペレットを作製した。次に、このペレットを3Lのガラス製ナスフラスコに入れ、真空ポンプ、熱電対、窒素導入管が付属したエバポレーターに接続し、ナスフラスコ内部を十分に窒素置換した後、微量の窒素気流下でオイルバスにつけ、60分かけて内温を150℃まで昇温した。次いでナスフラスコ内部を1Torr以下まで減圧し、さらに60分かけて内温を190℃まで昇温してから30分間、内温を190℃に保持し、固相重合を行った。その後、オイルバスからナスフラスコを取り出し、窒素を導入後、微量の窒素気流下で室温までペレットを冷却し、ペレット5を得た。固相重合後のポリアミドの相対粘度は2.6であった。
次に、ペレット1の代わりにペレット5を使用したこと以外は実施例1と同様にして、PP(350μm)/AD(20μm)/バリア層(40μm)/AD(20μm)/PP(350μm)の層構成を有する多層シートを製造し、巻き取り機にて約50m巻き取った。シートロールの外観は無色透明であり、青色乃至紫色を呈している部分は見られなかった。
【0033】
実施例6
酢酸コバルト・4水和物の添加量をコバルト濃度が1000ppmとなるようにしたこと以外は実施例1と同様にして、ペレット6を作製した。
次に、3台の押出機、フィードブロック、Tダイ、引き取り装置等を備えた多層シート製造装置を用い、第1の押出機からポリプロピレン(以下、PPと略する)を、第2の押出機から無水マレイン酸変性ポリプロピレン(以下、ADと略する)を、第3の押出機から40重量部の上記ペレット6と60重量部のポリアミド1の混合物(バリア層)をそれぞれ押し出し、PP(350μm)/AD(20μm)/バリア層(40μm)/AD(20μm)/PP(350μm)の層構成を有する多層シートを製造し、巻き取り機にて約50m巻き取った。シートロールの外観は無色透明であり、青色乃至紫色を呈している部分は見られなかった。
【0034】
実施例7
酢酸コバルト・4水和物の添加量をコバルト濃度が2000ppmとなるようにしたこと以外は実施例1と同様にして、ペレット7を作製した。
次に、3台の押出機、フィードブロック、Tダイ、引き取り装置等を備えた多層シート製造装置を用い、第1の押出機からポリプロピレン(以下、PPと略する)を、第2の押出機から無水マレイン酸変性ポリプロピレン(以下、ADと略する)を、第3の押出機から20重量部の上記ペレット7と80重量部のポリアミド1の混合物(バリア層)をそれぞれ押し出し、PP(350μm)/AD(20μm)/バリア層(40μm)/AD(20μm)/PP(350μm)の層構成を有する多層シートを製造し、巻き取り機にて約50m巻き取った。シートロールの外観は無色透明であり、青色乃至紫色を呈している部分は見られなかった。
【0035】
比較例1
押し出し時のシリンダー内圧力を常圧(760Torr)としたこと以外は実施例1と同様にして、ペレット8を作製し、PP(350μm)/AD(20μm)/バリア層(40μm)/AD(20μm)/PP(350μm)の層構成を有する多層シートを製造し、巻き取り機にて約50m巻き取った。シートロールの外観は透明であるが、紫色を呈していた。また、シートロールの製造時、及び得られた製品にはわずかに酢酸臭があった。
【0036】
比較例2
押し出し時のシリンダー内圧力を360Torrとしたこと以外は実施例1と同様にして、ペレット9を作製し、PP(350μm)/AD(20μm)/バリア層(40μm)/AD(20μm)/PP(350μm)の層構成を有する多層シートを製造し、巻き取り機にて約50m巻き取った。シートロールの外観は透明であるが、うすい紫色を呈していた。
【0037】
比較例3
実施例1で得たポリアミド1を使用して、PP(350μm)/AD(20μm)/バリア層(40μm)/AD(20μm)/PP(350μm)の層構成を有する多層シートを製造し、巻き取り機にて約50m巻き取った。シートロールの外観は無色透明であった。
【0038】
【表1】

Figure 0004164653
【0039】
【表2】
Figure 0004164653
【0040】
実施例8
2台の押出機が設けられた多層パリソン製造装置を用い、第1の押出機からポリエチレンテレフタレート(以下、PETと略する)を、第2の押出機から実施例4で得たペレット4(バリア層)をそれぞれ射出し、PET層/バリア層/PET層の2種3層構成を有する多層パリソンを成形した。なお、多層パリソン中のバリア層の含有率は5wt%であった。
次いで、ブロー成形機を用いて上記多層パリソンを二軸延伸ブローして、寸法が全長223mm×外形65mmφ、表面積が0.04m、内容積が500ml、底部形状がペタロイドタイプのボトル状容器を得た。このボトルの外観は無色透明であり、紫色を呈している部分は見られなかった。
【0041】
比較例4
ペレット4の代わりにペレット8を使用したこと以外は実施例8と同様にして、ボトル状容器を得た。このボトルの外観は透明であるが、口部及び底部の部分が紫色を呈していた。
【0042】
上記実施例から明らかなように、本発明の方法にて樹脂(A)と酢酸コバルト・4水和物からなるペレットを製造し、これからシート状の成形品を得た実施例1乃至7では、酢酸コバルト・4水和物を添加していない比較例3と比較して、外観上差はなく、食品用包装容器向け包装材料として問題ないものであった。一方、常圧下で溶融混練したペレットを原料としてシートを製造した比較例1では、得られた製品の外観は紫色を呈しており、さらに酢酸臭がするものであったため、食品用包装材料として利用するには問題のあるものであった。また、ペレット製造時の減圧度が小さい比較例2では、酢酸臭は無かったものの、シートは紫色を呈しており、比較例1と同様に食品用包装材料として利用するには問題のあるものであった。
【0043】
また実施例8に示したように、成形体形状がボトルであっても、本発明の製造方法により得られた成形体は食品用包装容器向け包装材料として問題ないものであった。一方、比較例4に示したように、常圧下で溶融混練したペレットを原料として製造したボトルは紫色を呈しており、食品用包装材料として利用するには問題のあるものであった。
【0044】
【発明の効果】
本発明のポリアミド樹脂組成物の製造方法は、コバルト化合物由来の青色乃至紫色の着色が無い外観特性に優れた樹脂組成物および成形体を提供するものであり、工業的に優れたものである。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a polyamide resin composition having an oxygen absorption function, and a molded article obtained therefrom. Specifically, the polyamide has excellent appearance characteristics as well as having an excellent oxygen absorption function, and has no coloration derived from a blue to purple cobalt compound, which has been a problem in a conventional polyamide resin composition having an oxygen absorption function. The present invention relates to a method for producing a resin composition and a molded body obtained from the resin composition.
[0002]
[Prior art]
Metal cans and glass bottles that were previously used as packaging containers that block the entry of oxygen from the outside and have excellent contents preservability are made of plastic that uses an oxygen-barrier thermoplastic resin in terms of processability and cost. An alternative to packaging containers is recommended. As the oxygen barrier thermoplastic resin, it has low permeability to gaseous substances such as oxygen and carbon dioxide gas, is easy to process, and is transparent and has sufficient mechanical strength. Polyamide (hereinafter abbreviated as nylon MXD6) obtained from polycondensation reaction of ethylene-vinyl alcohol copolymer or diamine component mainly composed of metaxylylenediamine and dicarboxylic acid component mainly composed of adipic acid is widely used. Has been. However, the packaging container made of metal or glass has substantially zero gas permeation from the outside of the container to the inside of the container. Gas permeation from the outside of the container to the inside of the container occurs at a level that cannot be ignored, and the gas permeation amount tends to increase depending on the environment in which the packaging container is stored. There was a problem with long-term storage.
[0003]
In recent years, a small amount of transition metal compound is added to nylon MXD6 and mixed to give nylon MXD6 an oxygen absorption function, and this is used as an oxygen barrier material constituting containers and packaging materials. Nylon MXD6 absorbs oxygen coming from the container and nylon MXD6 also absorbs oxygen remaining inside the container, so that a method to improve the storage stability of the contents over containers using conventional oxygen-barrier thermoplastic resin is put into practical use. It is being done.
[0004]
The manufacturing method of nylon MXD6 having an oxygen absorbing function is the master pellet by adhering the transition metal compound to the nylon MXD6 pellet by mixing the thermoplastic resin pellet containing nylon MXD6 and the solution containing the transition metal compound and then evaporating the solvent. (Refer to Patent Document 1) or a method of obtaining a master pellet by mixing a thermoplastic resin pellet containing nylon MXD6 and a transition metal compound, and then extruding a strand by melting and kneading using an extruder or the like to form a pellet. (See Patent Document 2). Nylon MXD6 having an oxygen absorbing function is mainly mixed with a cobalt compound containing cobalt metal, and these master pellets and molded articles obtained using the same are derived from the cobalt compound. Blue to purple coloring is observed. Although this coloration is relatively inconspicuous in a thin product such as a film, the above coloration can be seen when the film is wound into a roll, or polyethylene terephthalate and nylon MXD6 having an oxygen absorption function In a bottle having a multilayer structure in which each layer is laminated alternately, the thickness of the layer made of nylon MXD6 is thin on the bottle side wall, so the coloring is not conspicuous, but the thickness of the bottle bottom wall is relatively thick. Tend to stand out. The above-mentioned various packaging materials are assumed to be used for storage of beverages and foods, but blue and purple are generally unfavorable in appearance as food packaging materials and have excellent functions. However, it is assumed that it cannot be used as a food packaging container due to an appearance problem.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese National Patent Publication No. 2-500846
[Patent Document 2]
Japanese National Patent Publication No. 11-514385
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to produce a polyamide resin composition having an oxygen absorption function excellent in appearance characteristics free from blue or purple coloring derived from a cobalt compound when processed into a molded body, and An object of the present invention is to provide a molded article using the resin composition.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies on the solution of the above problems, the present inventors have used cobalt acetate tetrahydrate as a cobalt compound, and this is a molten mixture of polyamide having a property of expressing an oxygen absorbing function such as nylon MXD6. Is produced using a specific production method, and various molded products are produced by using this, and a polyamide resin having an oxygen absorption function excellent in appearance characteristics in which blue to purple coloring, which has been a problem in the past, is not seen It has been found that a composition can be produced, and the present invention has been completed.
[0008]
That is, the present invention relates to a resin (A) mainly comprising a polyamide obtained by polycondensation with a diamine component containing 70 mol% or more of metaxylylenediamine and a dicarboxylic acid component containing 50 mol% or more of adipic acid, and acetic acid. A method for producing a polyamide resin composition comprising cobalt tetrahydrate, comprising: mixing a resin (A) with cobalt acetate tetrahydrate After melt mixing or melt kneading, a temperature higher than 120 ° C. and (melting point of resin (A) −10 ° C.) or less, Under a pressure of 160 Torr or less Dry or solid state polymerization It is related with the manufacturing method of the polyamide resin composition characterized by performing.
[0009]
Moreover, this invention relates to the molded object formed using said polyamide resin composition.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention is described in detail below. The polyamide resin composition of the present invention comprises a resin (A) mainly composed of polyamide obtained by polycondensation with a diamine component containing 70 mol% or more of metaxylylenediamine and a dicarboxylic acid component containing 50 mol% or more of adipic acid. It is a polyamide resin composition comprising cobalt acetate tetrahydrate.
[0011]
Resin (A) is mainly composed of nylon MXD6 obtained by polycondensation with a diamine component containing 70 mol% or more of metaxylylenediamine and a dicarboxylic acid component containing 50 mol% or more of adipic acid, and a cobalt compound When oxygen is added, it exhibits excellent oxygen absorption ability. Nylon MXD6 is obtained by polycondensation of a diamine component mainly composed of metaxylylenediamine and a dicarboxylic acid component mainly composed of adipic acid. Other components include paraxylylenediamine, 1 , 3-bis (aminomethyl) cyclohexane, 1,4-bis (aminomethyl) cyclohexane, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, nonamethylenediamine, 2-methyl-1,5-pentanediamine, suberic acid, azelaic acid, Sebacic acid, 1,10-decanedicarboxylic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid or the like may be copolymerized, or a carbon-carbon double bond partially introduced may be used. . Here, the diamine component preferably contains 70% by mole or more of metaxylylenediamine, and the dicarboxylic acid component preferably contains 50% by mole or more of adipic acid. When the metaxylylenediamine in the diamine component is 70 mol% or more, the polyamide resin obtained therefrom can exhibit excellent gas barrier properties. Further, when the adipic acid in the dicarboxylic acid component is 50 mol% or more, a decrease in gas barrier properties and the like can be avoided.
[0012]
The relative viscosity of nylon MXD6 (96 g sulfuric acid solution of 1 g / dl, 25 ° C.) is preferably 1.5 to 4.2, more preferably 1.8 to 4.0, and 2.0 to 3.7. Is more preferable. If the relative viscosity of the nylon MXD6 is within the above range, there is an advantage that various processes can be easily performed. Relative viscosity (1 g / dl 96% sulfuric acid solution, 25 ° C.) is the drop time at 25 ° C. measured with a Canon Fenceke viscometer after dissolving 1 g of resin in 100 cc (1 dl) of 96% sulfuric acid. It is the ratio of the drop time (t0) in 96% sulfuric acid measured in the same manner as (t), and is represented by the following equation.
Relative viscosity = (t) / (t0)
[0013]
As long as the resin (A) is mainly composed of a nylon MXD6 structural unit, a carbon-carbon double bond may be introduced into the molecular chain, and other thermoplastic resins are blended. It may be what was done. Examples of the thermoplastic resin that can be blended include polyamides other than nylon MXD6 such as nylon 6, nylon 66, nylon 666, nylon 610, nylon 6T, polyesters such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, polyethylene and polypropylene, etc. Examples thereof include polymers such as polyolefin, polycarbonate, polystyrene, and thermoplastic elastomer.
[0014]
Furthermore, in the present invention, a phosphorus compound is added to the resin (A) in order not to impair the effects of the present invention, in order to increase the processing stability during melt molding or to prevent the resin (A) from being colored. You may do it. As the phosphorus compound, known substances capable of exhibiting the above-mentioned functions can be used without limitation, but phosphorus compounds containing alkali metals or alkaline earth metals are preferably used. For example, phosphoric acid such as sodium, magnesium, calcium, etc. Examples include salts, hypophosphites, and phosphites. In the present invention, the one using an alkali metal or alkaline earth metal hypophosphite as the phosphorus compound is preferably used because of its particularly excellent anti-coloring effect. The phosphorus atom concentration is preferably 400 ppm or less, and more preferably 200 ppm or less. When the phosphorus atom concentration exceeds 400 ppm, it may take time until the oxygen absorption function of the polyamide resin composition of the present invention is exhibited.
[0015]
Furthermore, the resin (A) includes pigments, dyes, lubricants, matting agents, heat stabilizers, weather stabilizers, ultraviolet absorbers, nucleating agents, plasticizers, flame retardants, antistatic agents, anti-coloring agents, alkaline compounds, etc. It is possible to add additives such as anti-gelling agents exemplified in the above, and fillers such as clay, mica, glass fiber, zeolite, layered silicate, etc., but the resin ( A) can be a mixture of various materials.
[0016]
In the present invention, cobalt acetate tetrahydrate is used as the catalyst for promoting the oxidation reaction of the resin (A). The reason for using cobalt acetate tetrahydrate in the present invention is that when this compound is added to the resin (A) and a molded product is produced in a specific production process described later, the blue or purple color characteristic of the cobalt compound is obtained. It can be mentioned that there is no difference in appearance from the molded body to which no cobalt compound is added. The reason why the coloration peculiar to cobalt compounds disappears is not clear, but cobalt acetate tetrahydrate decomposes into cobalt ions and acetic acid during melt processing, but acetic acid can be exposed by exposure to specific temperatures and pressures as in the present invention. Is removed from the system, so that the decomposition of cobalt acetate tetrahydrate is promoted, and it is presumed that the cobalt ions change to a state in which the above color is not developed. Cobalt contained in the compound accelerates the oxidation reaction of the polyamide and develops the oxygen absorbing function of the polyamide. The oxidation of polyamide caused by cobalt is caused by the generation of radicals due to the extraction of hydrogen atoms from the methylene chain adjacent to the allylene group of the polyamide by cobalt, the generation of peroxy radicals by the addition of oxygen molecules to the radicals, the peroxy radicals It is thought that this is caused by the extraction of the hydrogen atom by, and the above reactions. Further, since the compound is an alkaline compound containing acetic acid, the reaction rate of the three-dimensional reaction that tends to occur during the melt processing of the resin (A) containing nylon MXD6 as a main component is reduced. It is possible to obtain a molded article having a good appearance characteristic with few gel-like materials such as eyes.
In addition, as a cobalt compound which does not exhibit purple and blue coloring, cobalt oxide is mentioned, for example, However, Cobalt oxide is inferior in the catalyst function compared with another cobalt compound, Furthermore, resin (it has nylon MXD6 as a main component ( Since there is no function to prevent gelation of A), its usefulness is low as compared with the cobalt acetate tetrahydrate used in the present invention.
[0017]
In the present invention, the amount of cobalt acetate tetrahydrate mixed with the resin (A) is preferably in the range of 10 to 5000 ppm as the cobalt atom concentration relative to the resin (A). When the metal atom is less than 10 ppm, the resulting polyamide resin composition does not sufficiently exhibit the oxygen absorption function. Moreover, when it is more than 5000 ppm, oxidation deterioration of the resin (A) may occur in the production process of the polyamide resin composition, and a purple color derived from cobalt acetate tetrahydrate may remain in the molded body. Absent.
[0018]
Next, the manufacturing method of the polyamide resin composition of this invention is demonstrated. In the present invention, the molten mixture of the resin (A) constituting the polyamide resin composition and cobalt acetate tetrahydrate is subjected to at least one heat treatment selected from melt kneading, drying and solid phase polymerization under a pressure of 160 Torr or less. Is obtained. The said molten mixture refers to the thing in a molten state or the solid state melt-mixed.
[0019]
As the melt-kneading method, a resin (A) and cobalt acetate tetrahydrate previously melt-mixed, or a resin (A) and cobalt acetate tetrahydrate each or dry-mixed are used as an extruder. A method of supplying and melt-kneading under a pressure of 160 Torr or less. As the extruder, various extruders such as a single-screw extruder and a twin-screw extruder can be used, and among these, an extruder equipped with a vacuum pump is preferable, and a twin-screw extrusion having a particularly high surface renewal capability. A machine is preferably used. By using the above extruder, acetic acid generated by decomposition of cobalt acetate tetrahydrate is easily removed from the system. The resin temperature during melt kneading is preferably higher than the melting point of the resin (A) and lower than (the melting point + 60 ° C.). By performing melt-kneading so that the resin temperature is within the above range, cobalt acetate tetrahydrate can be uniformly mixed in the resin (A), and a product with less gelled product can be obtained.
[0020]
As a drying method, a resin (A) and a cobalt acetate tetrahydrate previously melt-mixed at a pressure of 160 Torr or lower and higher than 120 ° C. (resin (A) melting point−10 ° C.) or lower are used. The method of drying at temperature is mentioned. Usable devices include heatable dryers equipped with vacuum devices such as vacuum pumps and aspirators, rotary drum type devices called tumble dryers, conical dryers, rotary dryers, etc., and Nauter mixers. Examples thereof include a conical one provided with a rotating blade inside, but are not limited thereto, and any one that can be heated under the above pressure can be used. As for the temperature at the time of heating, the effect of the present invention can be obtained in a shorter time as the temperature is higher. However, when heated at a temperature higher than 10 ° C. lower than the melting point of the resin (A), the resin is fused and the product May not be able to get. On the other hand, when the temperature is lower than 120 ° C., the acetic acid generated by the decomposition of cobalt acetate tetrahydrate becomes difficult to be removed from the system, and a purple color may be seen in a molded product obtained by using this. is there. This method often takes a relatively long time because the molten mixture is in a solid state. Therefore, when performing this method, it is preferable that the inside of the system is replaced with an inert gas such as nitrogen and then dried under reduced pressure because the coloring of the polyamide resin composition can be prevented. Moreover, the composition obtained by the above-mentioned melt-kneading method can be further dried by this method.
[0021]
The polyamide resin composition of the present invention can be subjected to solid phase polymerization after melt mixing or melt kneading to increase the molecular weight. In solid phase polymerization, the decompression conditions, the solid phase polymerization time, the solid phase polymerization temperature, etc. can be arbitrarily set depending on the molecular weight of the target polyamide, but when melt kneading is performed at a pressure higher than 160 Torr, it is 160 Torr or less. It is preferable to carry out solid phase polymerization at a temperature higher than 120 ° C. and lower than (melting point of resin (A) −10 ° C.) under the pressure of Solid phase polymerization can be performed by a known method. For example, a method in which a polyamide resin composition is charged into a tumbler (rotary vacuum tank) or a nauta mixer (conical heating device having a rotating blade inside) and the like, and is performed by a batch operation, a polyamide resin composition and heated nitrogen Examples thereof include, but are not limited to, a tower-type continuous solid phase polymerization method in which a gas is continuously contacted.
[0022]
By adopting a production method including such a heat treatment, it becomes possible to obtain a molded body with less blue or purple coloring.
[0023]
In each of the above-described methods for producing a polyamide resin composition, the internal pressure at the time of performing at least one heat treatment selected from melt kneading, drying and solid phase polymerization is preferably 160 Torr or less, more preferably 110 Torr or less, and further Preferably it is 60 Torr or less. A system pressure higher than 160 Torr is not preferable because blue or purple coloring may remain in the molded body or an acetic acid odor may be generated from the molded body. When performing a plurality of the above heat treatments, the heat treatment may be performed at a pressure of 160 Torr or less during at least one heat treatment.
[0024]
The polyamide resin composition produced by the method of the present invention can be used after being processed into molded articles such as various packaging materials and packaging containers. The packaging material can be processed into a film-like or sheet-like molded body, and the packaging container constitutes at least a part of bottles, trays, cups, tubes, various pouches such as flat bags and standing pouches, etc. Can be used as a material. Further, the packaging material or the packaging container may have a single layer made of the polyamide resin composition obtained in the present invention or a multilayer structure combined with other thermoplastic resins. In order to improve the properties, polyamide resin compositions include polyamides represented by nylon 6 and nylon 66, polyesters represented by polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, polyolefins represented by polyethylene and polypropylene, and polystyrene. Further, various thermoplastic resins such as polycarbonate and ethylene vinyl alcohol copolymer can be mixed and used. These mixtures can also be used for packaging materials and packaging containers. In the packaging material or packaging container using the polyamide resin composition of the present invention, the thickness of the layer using the polyamide is not particularly limited, but the layer is formed to have a thickness of 1 μm or more. It is preferable to do.
[0025]
A well-known method can be utilized about the manufacturing method of the packaging material and packaging container which utilize the polyamide resin composition of this invention. For example, the film, sheet, or tube-shaped packaging material can be molded by extruding the polyamide melted through a T die, a circular die or the like from an attached extruder. In addition, the film-form molded object obtained by the above-mentioned method can also be processed into a stretched film by extending | stretching this. A bottle-shaped packaging container can be obtained by injecting molten polyamide resin into a mold from an injection molding machine to manufacture a preform, and then heating to a stretching temperature and blow-stretching. Containers such as trays and cups are obtained by injecting the polyamide melted into the mold from an injection molding machine, or by forming a sheet-like packaging material by a molding method such as vacuum molding or pressure molding. be able to. The packaging material and the packaging container using the polyamide resin composition of the present invention can be manufactured through various methods without depending on the above-described manufacturing method.
[0026]
Various articles can be stored and stored in the packaging container using the polyamide resin composition of the present invention. For example, carbonated drinks, juice, water, milk, sake, whiskey, shochu, coffee, tea, jelly drinks, health drinks, etc. Seasonings such as jams, creams, chocolate pastes and other paste-like foods, liquid soups, boiled foods, pickles, stewed and other liquid processed foods such as buckwheat noodles, noodles, ramen and other raw noodles and boiled noodles , Representatives of pre-cooked rice such as polished rice, moistened rice, and non-washed rice, cooked cooked rice, processed rice products such as gomoku rice, red rice, rice bran, powdered soup, and powdered seasonings such as dashi stock High-moisture foods, dried vegetables, coffee beans, coffee powder, tea, low-moisture foods such as confectionery made from grains, and other solid and solution chemicals and liquids such as agricultural chemicals and insecticides And pasty medicines, lotions, makeup creams, cosmetic milky lotion, hair dressing, it is possible to house a hair dye, shampoo, soap, detergent or the like, various articles.
[0027]
【Example】
The present invention will be described more specifically below. However, the present invention is not limited to the following examples.
[0028]
Example 1
Polyamide 1 (relative viscosity; 2.6) obtained by melt polycondensation of adipic acid and metaxylylenediamine and cobalt acetate tetrahydrate weighed so that the cobalt metal concentration is 350 ppm were mixed with a tumbler. Then, this mixture was melt-kneaded at a resin temperature of 270 ° C. while maintaining the pressure in the cylinder at 110 Torr with a twin-screw extruder with a vacuum vent of 35 mmφ in the cylinder diameter, the strand was extruded from the strand die, and transferred to the net belt while cooling with air. And pelletized with a pelletizer to produce pellets 1 of 2.5 mmL × 2.5 mmφ.
Next, using a multilayer sheet manufacturing apparatus equipped with three extruders, a feed block, a T die, a take-up device, etc., polypropylene (hereinafter abbreviated as PP) is transferred from the first extruder to the second extruder. The maleic anhydride-modified polypropylene (hereinafter abbreviated as AD) is extruded from the third extruder, and the pellet 1 (barrier layer) is extruded from the third extruder, and PP (350 μm) / AD (20 μm) / barrier layer (40 μm) / AD. A multilayer sheet having a layer configuration of (20 μm) / PP (350 μm) was produced, and was wound up by about 50 m with a winder. The appearance of the sheet roll was colorless and transparent, and no blue or purple portion was observed.
[0029]
Example 2
After mixing polyamide 1 and cobalt acetate tetrahydrate with a tumbler in the same manner as in Example 1, this mixture was melted at a resin temperature of 268 ° C. in a single-screw extruder with a cylinder diameter of 30 mmφ under normal pressure. After kneading, the strand was extruded from a strand die, cooled with water, and then pelletized with a pelletizer to produce a 2.5 mmL × 2.5 mmφ pellet. Next, this pellet was vacuum-dried at 150 ° C. for 6 hours under a pressure of 1 Torr or less using a vacuum dryer attached with a vacuum pump to obtain pellet 2.
Next, PP (350 μm) / AD (20 μm) / barrier layer (40 μm) / AD (20 μm) / PP (350 μm) was obtained in the same manner as in Example 1 except that pellet 2 was used instead of pellet 1. A multilayer sheet having a layer structure was produced and wound up by about 50 m with a winder. The appearance of the sheet roll was colorless and transparent, and no blue or purple portion was observed.
[0030]
Example 3
Pellets 3 were produced in the same manner as in Example 1 except that the pressure in the cylinder at the time of extrusion was 60 Torr.
Next, PP (350 μm) / AD (20 μm) / barrier layer (40 μm) / AD (20 μm) / PP (350 μm) was obtained in the same manner as in Example 1 except that pellet 3 was used instead of pellet 1. A multilayer sheet having a layer structure was produced and wound up by about 50 m with a winder. The appearance of the sheet roll was colorless and transparent, and no blue or purple portion was observed.
[0031]
Example 4
Pellets were produced in the same manner as in Example 1 except that the pressure in the cylinder at the time of extrusion was 360 Torr. This pellet was vacuum-dried at 150 ° C. for 6 hours under a pressure of 1 Torr or less using a vacuum dryer attached with a vacuum pump to obtain pellet 4.
Next, PP (350 μm) / AD (20 μm) / barrier layer (40 μm) / AD (20 μm) / PP (350 μm) was obtained in the same manner as in Example 1 except that pellet 4 was used instead of pellet 1. A multilayer sheet having a layer structure was produced and wound up by about 50 m with a winder. The appearance of the sheet roll was colorless and transparent, and no blue or purple portion was observed.
[0032]
Example 5
After mixing polyamide 2 (relative viscosity; 2.1) obtained by polycondensation of adipic acid and metaxylylenediamine with cobalt acetate tetrahydrate weighed to a cobalt metal concentration of 350 ppm with a tumbler The mixture is melt-kneaded at a resin temperature of 270 ° C. under normal pressure in a single-screw extruder with a cylinder diameter of 30 mmφ, the strand is extruded from a strand die, cooled with water, pelletized with a pelletizer, and 2.5 mm L A pellet of × 2.5 mmφ was produced. Next, the pellet is placed in a 3 L glass eggplant flask and connected to an evaporator equipped with a vacuum pump, thermocouple, and nitrogen inlet tube, and the inside of the eggplant flask is sufficiently purged with nitrogen. It was attached to the bath and the internal temperature was raised to 150 ° C. over 60 minutes. Next, the pressure in the eggplant flask was reduced to 1 Torr or less, and the internal temperature was further increased to 190 ° C. over 60 minutes, and then the internal temperature was maintained at 190 ° C. for 30 minutes to perform solid phase polymerization. Then, the eggplant flask was taken out from the oil bath, and after introducing nitrogen, the pellet was cooled to room temperature under a small amount of nitrogen stream to obtain pellet 5. The relative viscosity of the polyamide after solid phase polymerization was 2.6.
Next, PP (350 μm) / AD (20 μm) / barrier layer (40 μm) / AD (20 μm) / PP (350 μm) was obtained in the same manner as in Example 1 except that pellet 5 was used instead of pellet 1. A multilayer sheet having a layer structure was produced and wound up by about 50 m with a winder. The appearance of the sheet roll was colorless and transparent, and no blue or purple portion was observed.
[0033]
Example 6
Pellets 6 were produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of cobalt acetate tetrahydrate added was such that the cobalt concentration was 1000 ppm.
Next, using a multilayer sheet manufacturing apparatus equipped with three extruders, a feed block, a T die, a take-up device, etc., polypropylene (hereinafter abbreviated as PP) is transferred from the first extruder to the second extruder. Then, maleic anhydride-modified polypropylene (hereinafter abbreviated as AD) was extruded from the third extruder, and 40 parts by weight of the pellet 6 and 60 parts by weight of the polyamide 1 mixture (barrier layer) were each extruded into PP (350 μm). A multilayer sheet having a layer structure of / AD (20 μm) / barrier layer (40 μm) / AD (20 μm) / PP (350 μm) was produced, and wound by about 50 m with a winder. The appearance of the sheet roll was colorless and transparent, and no blue or purple portion was observed.
[0034]
Example 7
Pellets 7 were produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of cobalt acetate tetrahydrate added was such that the cobalt concentration was 2000 ppm.
Next, using a multilayer sheet manufacturing apparatus equipped with three extruders, a feed block, a T die, a take-up device, etc., polypropylene (hereinafter abbreviated as PP) is transferred from the first extruder to the second extruder. Then, maleic anhydride-modified polypropylene (hereinafter abbreviated as AD) is extruded from the third extruder, and 20 parts by weight of the pellet 7 and 80 parts by weight of the polyamide 1 mixture (barrier layer) are extruded into PP (350 μm). A multilayer sheet having a layer structure of / AD (20 μm) / barrier layer (40 μm) / AD (20 μm) / PP (350 μm) was produced, and wound by about 50 m with a winder. The appearance of the sheet roll was colorless and transparent, and no blue or purple portion was observed.
[0035]
Comparative Example 1
A pellet 8 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the pressure in the cylinder at the time of extrusion was normal pressure (760 Torr), and PP (350 μm) / AD (20 μm) / barrier layer (40 μm) / AD (20 μm). ) / PP (350 μm) layered sheet was produced and wound up by about 50 m with a winder. The appearance of the sheet roll was transparent but exhibited a purple color. In addition, there was a slight acetic acid odor during the manufacture of the sheet roll and in the product obtained.
[0036]
Comparative Example 2
Pellets 9 were prepared in the same manner as in Example 1 except that the pressure in the cylinder during extrusion was 360 Torr, and PP (350 μm) / AD (20 μm) / barrier layer (40 μm) / AD (20 μm) / PP ( A multilayer sheet having a layer configuration of 350 μm was manufactured and wound up by about 50 m with a winder. The appearance of the sheet roll was transparent, but had a light purple color.
[0037]
Comparative Example 3
Using the polyamide 1 obtained in Example 1, a multilayer sheet having a layer structure of PP (350 μm) / AD (20 μm) / barrier layer (40 μm) / AD (20 μm) / PP (350 μm) is produced and wound. About 50 m was taken up with a take-off machine. The appearance of the sheet roll was colorless and transparent.
[0038]
[Table 1]
Figure 0004164653
[0039]
[Table 2]
Figure 0004164653
[0040]
Example 8
Using a multi-layer parison manufacturing apparatus provided with two extruders, polyethylene terephthalate (hereinafter abbreviated as PET) from the first extruder, and pellets 4 (barrier) obtained in Example 4 from the second extruder Each layer) was injected to form a multilayer parison having a PET layer / barrier layer / PET layer type 2 layer 3 layer configuration. In addition, the content rate of the barrier layer in a multilayer parison was 5 wt%.
Next, the multilayer parison is biaxially stretched and blown using a blow molding machine, and the dimensions are 223 mm in total length × 65 mm in outer diameter, and the surface area is 0.04 m. 2 A bottle-shaped container having an internal volume of 500 ml and a petaloid type bottom was obtained. The appearance of this bottle was colorless and transparent, and no purple portion was seen.
[0041]
Comparative Example 4
A bottle-shaped container was obtained in the same manner as in Example 8, except that pellet 8 was used instead of pellet 4. The appearance of this bottle was transparent, but the mouth and bottom were purple.
[0042]
As is clear from the above examples, pellets made of resin (A) and cobalt acetate tetrahydrate were produced by the method of the present invention, and in Examples 1 to 7 in which sheet-like molded products were obtained, Compared with Comparative Example 3 in which cobalt acetate tetrahydrate was not added, there was no difference in appearance, and there was no problem as a packaging material for food packaging containers. On the other hand, in Comparative Example 1 in which a sheet was manufactured using pellets melt-kneaded under normal pressure as raw materials, the obtained product had a purple appearance and further had an acetic acid odor, and thus was used as a packaging material for food. There was a problem to do. Further, in Comparative Example 2 where the degree of decompression at the time of pellet production was small, although there was no acetic acid odor, the sheet had a purple color, which was problematic for use as a food packaging material as in Comparative Example 1. there were.
[0043]
Further, as shown in Example 8, even if the shape of the molded body was a bottle, the molded body obtained by the production method of the present invention had no problem as a packaging material for food packaging containers. On the other hand, as shown in Comparative Example 4, a bottle produced using pellets melted and kneaded under normal pressure as a raw material had a purple color and had a problem in use as a food packaging material.
[0044]
【The invention's effect】
The method for producing a polyamide resin composition of the present invention provides a resin composition and a molded article excellent in appearance characteristics free from a blue to purple coloration derived from a cobalt compound, and is industrially excellent.

Claims (3)

メタキシリレンジアミンを70モル%以上含むジアミン成分とアジピン酸を50モル%以上含むジカルボン酸成分と重縮合して得られるポリアミドを主成分とする樹脂(A)と、酢酸コバルト・4水和物からなるポリアミド樹脂組成物の製造方法であって、樹脂(A)と酢酸コバルト・4水和物の混合物を溶融混合後または溶融混練後に、120℃より高くかつ(樹脂(A)の融点−10℃)以下の温度、160Torr以下の圧力下で乾燥または固相重合を行うことを特徴とするポリアミド樹脂組成物の製造方法。Resin (A) based on polyamide obtained by polycondensation with a diamine component containing 70 mol% or more of metaxylylenediamine and a dicarboxylic acid component containing 50 mol% or more of adipic acid, and cobalt acetate tetrahydrate And a mixture of the resin (A) and cobalt acetate tetrahydrate is melt-mixed or melt-kneaded at a temperature higher than 120 ° C. (the melting point of the resin (A) −10). C.) a method for producing a polyamide resin composition, wherein drying or solid phase polymerization is carried out at a temperature of not more than 160 ° C. and a pressure of not more than 160 Torr. 溶融混練時の樹脂温度が、樹脂(A)の融点以上であり、かつ(該融点+60℃)以下の範囲であることを特徴とする請求項1記載のポリアミド樹脂組成物の製造方法。2. The method for producing a polyamide resin composition according to claim 1, wherein the resin temperature during melt kneading is not less than the melting point of the resin (A) and not more than (the melting point + 60 ° C.). 酢酸コバルト・4水和物の添加量が、樹脂(A)に対するコバルト原子濃度として10〜5000ppmであることを特徴とする請求項1記載のポリアミド樹脂組成物の製造方法。The method for producing a polyamide resin composition according to claim 1, wherein the addition amount of cobalt acetate tetrahydrate is 10 to 5000 ppm as a cobalt atom concentration relative to the resin (A).
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