JP4422313B2 - Method for producing resin composition - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂組成物およびその製造方法に関する。更に詳しくは、中空成形体の製造に好適に用いることのできる、ポリエステル樹脂組成物およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
ポリエチレンテレフタレートは、機械的特性および化学的特性が良好であり、透明性、ガスバリア性、フレーバー性および安全衛生性に優れることから、飲料等のボトル容器の素材として用いられている。
【0003】
ポリエチレンテレフタレート製のボトル容器は、予め射出成形により製造したプリフォームを、ブロー金型内で延伸ブロー成形して成形される。そして、例えば果汁飲料のボトル容器として用いる場合、充填は熱充填により行われることが必要であり、ボトル容器は、特にその口部において十分な耐熱性が要求される。この耐熱性を付与するために、プリフォームまたはボトルの状態で口部を熱処理して結晶化することが行われる。口部はキャプ密栓部分となるため高い寸法精度が要求される。そして、十分な寸法精度を得るためには、成形プリフォームの結晶性が極めて重要な因子である。
【0004】
さらに、良好な透明性を得る観点から、また食品の安全の観点から、ポリエチレンテレフタレートはゲルマニウム化合物を触媒として重縮合して製造したものを用いることが好ましい。しかし、ゲルマニウム化合物を触媒として製造されたポリエチレンテレフタレートは、そもそも結晶化温度が高く、結晶化は進みにくい。
【0005】
結晶化を促進する方法として、無機核剤を添加する方法、高級脂肪族化合物、ポリエーテル系化合物をブレンドまたは共重合する方法が従来技術として知られている。しかし、これらの従来技術では、透明性の低下、熱安定性の低下、分解成分の発生による内容物のフレーバー性の低下の問題と食品の安全上の問題が懸念され、ボトル容器の素材としては、不十分なものである。
【0006】
上記の従来技術には、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポレオレフィン系熱可塑性樹脂を添加剤として微量添加する方法が含まれるが、具体的な例として、特開平8−302168号公報、特開平9−183430号公報、特開平9−71639号公報、特開平9−151308号公報および特開平9−194697号公報がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
これらの方法は、ポリエチレンテレフタレートの結晶化を促進しながら透明なボトル容器を得ることができる点で優れた方法であるが、添加剤のポリオレフィン系熱可塑性樹脂とポリエチレンテレフタレートとの相溶性がそもそも低いため、微量の添加剤を均一に分散することが非常に難しい。このため、成形して得たプリフォームの口部を結晶化するときに、結晶性が大きくばらつき、生産安定性が低くなる場合が多い。
【0008】
本発明は、飲料用容器の材料として好適に用いることができるように、透明性、機械的強度、耐熱性およびフレーバー性に優れるとともに、口部の十分な寸法精度を確保しながら、結晶性のばらつきが少なく生産安定性に優れ,結晶性が促進されたボトル容器(以下、単にボトルということがある。)用のポリエステル樹脂組成物を得ることを課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、
項1) 樹脂組成物の製造方法であって、ゲルマニウム化合物を触媒として重縮合反応することにより製造された極限粘度数0.70〜0.90のポリエチレンテレフタレート(A)に、ポリテトラメチレンテレフタレート(B)を、樹脂組成物中のポリテトラメチレンテレフタレート(B)の濃度が5〜40ppmとなるように配合し、
ポリテトラメチレンテレフタレート(B)が、ポリテトラメチレンテレフタレート(B)を0.05〜2wt%の濃度で含有する水分散体をポリエチレンテレフタレート(A)のチップに付着させることにより配合される、樹脂組成物の製造方法、
項2)ポリテトラメチレンテレフタレート(B)にスルホイソフタル酸金属塩基を有するイソフタル酸成分が全ジカルボン酸成分あたり1〜10モル%共重合されている請求項1記載の樹脂組成物の製造方法。
項3)ポリエチレンテレフタレート(A)へのポリテトラメチレンテレフタレート(B)の配合が、ポリエチレンテレフタレート(A)の溶融重合終了の時点から成形体を成形する時点までの間に行われる項1〜2のいずれか1項記載の樹脂組成物の製造方法、
項4)重縮合反応することによりポリエチレンテレフタレート(A)を製造する際にリン化合物を添加する項1〜3のいずれか1項記載の樹脂組成物の製造方法、 および
項5)リン化合物の添加量が10〜1000ppmである項4記載の樹脂組成物の製造方法、
である。
【0010】
以下、本発明を詳細に説明する。
[ポリエチレンテレフタレート(A)]
本発明に用いられるポリエチレンテレフタレート(以下、PETと略記することがある。)は、テレフタル酸を主たるジカルボン酸成分とし、エチレングリコールを主たるジオール成分としてなるポリエステルである。
【0011】
ここで、主たるジカルボン酸成分とは、全ジカルボン酸成分あたり80モル%を超える成分をいう。従って、本発明におけるポリエチレンテレフタレート(A)はテレフタル酸以外のジカルボン酸成分を20モル%未満の範囲で含んでいてもよい。
【0012】
かかるテレフタル酸以外のジカルボン酸成分としては、例えばフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、4,4′−ジフェニルスルホンジカルボン酸、4,4′−ビフェニルジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−フェニレンジオキシジ酢酸およびこれらの構造異性体、マロン酸、コハク酸、アジピン酸等のジカルボン酸およびその誘導体、p−ヒドロキシ安息香酸、グリコール酸等のオキシ酸およびその誘導体を挙げることができる。
【0013】
また、主たるジオール成分とは、全ジオール成分あたり90モル%を超える成分をいう。従って、本発明におけるポリエチレンテレフタレート(A)はエチレングリコール以外のジオール成分を10モル%未満の範囲で含んでいてもよく、好ましくは高々5モル%、さらに好ましくは高々3モル%である。
【0014】
エチレングリコール以外のジオール成分としては、例えば1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、ペンタメチレングリコール、ネオペンチルグリコール等の脂肪族グリコール、シクロヘキサンジメタノール等の脂環式グリコール、ビスフェノールA、ビスフェノールS等の芳香族ジヒドロキシ化合物誘導体を挙げることができる。
【0015】
ポリエチレンテレフタレート(A)は、テレフタル酸またはそのエステル形成性誘導体とエチレングリコールとを主たる原料として製造されるが、前述の通り、他のジカルボン酸成分および/または他のグリコール成分を併せて原料として用いてもよい。テレフタル酸またはそのエステル形成性誘導体とエチレングリコールとを含む原料は、エステル化触媒またはエステル交換触媒の存在下で、エステル化反応またはエステル交換反応され、ビス(β−ヒドロキシエチル)テレフタレートおよび/またはそのオリゴマーとされる。その後、重縮合触媒および安定剤の存在下で、高温、減圧下に溶融重縮合を行ってポリマーとされる。
【0016】
エステル化触媒は、テレフタル酸がエステル化反応の自己触媒となるため特に使用する必要はない。エステル交換触媒としては、マグネシウム、カルシウム等のアルカリ土類金属塩、チタン、亜鉛、マンガン等の金属化合物が好ましく使用されるが、透明性の観点からチタン、マンガン化合物が特に好ましい。これらの触媒の使用割合は、全重合原料に対する触媒の金属元素の重量として、通常5〜1000ppm、好ましくは10〜100ppmである。
【0017】
重縮合触媒としては、色調、透明性、食品の安全性を満足させる観点から二酸化ゲルマニウムを用いることが必要であり、添加量は全ジカルボン酸成分の重量に対するゲルマニウム元素の重量として、好ましくは20〜150ppm、更に好ましくは30〜100ppm、特に好ましくは30〜80ppmである。
【0018】
重合時に安定剤を添加してもよく、安定剤としては、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリフェニルホスフェート等のリン酸エステル、トリフェニルホスファイト、トリスドデシルホスファイト等の亜リン酸エステル、メチルアシッドホスフェート、ジブチルホスフェート、モノブチルホスフェート酸性リン酸エステル、リン酸、亜リン酸、次亜リン酸、ポリリン酸等のリン化合物が好ましい。
【0019】
安定剤の添加量は、全重合原料に対する安定剤中のリン元素の重量として、通常10〜1000ppm、好ましくは20〜500ppmである。
【0020】
触媒および安定剤の供給は、原料スラリー調製の時点またはエステル化反応もしくはエステル交換反応の任意の時点で行うことができる。重縮合反応工程の初期の時点で供給してもよい。
【0021】
エステル化反応またはエステル交換反応の反応温度は、通常240〜280℃であり、反応圧力は常圧〜0.3Mpaである。
【0022】
重縮合反応の反応温度は、通常250〜300℃であり、反応圧力は通常60〜0.1Kpaである。
【0023】
エステル化反応またはエステル交換反応および重縮合反応は、一段で行っても、複数段階に分けて行っても良い。
【0024】
このようにして、溶融重縮合により、極限粘度数が通常0.45〜0.70dl/gのポリマーが得られる。ポリマーは常法によりチップ化され、通常2.0〜5.5mm、好ましくは2.2〜4.0mmの平均粒径のチップとされる。
【0025】
上記溶融重合で得られたポリマーチップは、固相重合に供される。この際、ポリマーチップは、固相重合を行う温度より低い温度にて、予備結晶化を行うことが好ましい。
【0026】
予備結晶化の工程は、非晶状態のポリマーチップを、通常120〜200℃、好ましくは130〜180℃の温度で、チップの結晶化発熱による融着が起こらないように、常に流動状態下で、一段または二段以上で、少なくとも15分間以上処理して結晶化させる。
【0027】
次の固相重合の工程は、少なくとも一段からなり、通常190〜230℃、好ましくは195〜225℃の重合温度で、0.05〜5Kpaの真空下、もしくは常圧〜0.1Mpaの条件下で、窒素、アルゴン、二酸化炭素等の不活性ガス流通下で実施される。
【0028】
固相重合時間は、温度が高いほど短時間でよいが、通常1〜50時間、好ましくは5〜30時間、更に好ましくは10〜25時間である。
【0029】
固相重合により得られるポリマーの極限粘度数は、通常0.70〜0.90dl/gの範囲である。
【0030】
本発明において、ポリエチレンテレフタレート(A)を構成するジエチレングリコールの含有量は、ポリエチレンテレフタレートを構成する全ジオール成分あたり0.7〜2.0wt%、好ましくは1.0〜1.5wt%である。0.7wt%未満であると成形後のボトル胴部の透明性が低下し、2.0wt%を超えると耐熱性が低下し、結晶化促進の効果が小さくなる。
【0031】
上記の範囲内にジエチレングリコール含有量を調節するために、ジエチレングリコールを重合原料として使用してもよく、主原料として使用するエチレングリコールからジエチレングリコールが一部副生するため、反応条件と合わせて、その副生成量を調節してもよい。
【0032】
ボトル成形時の金型汚れを低減するために、オリゴマーの含有量をポリマーの全重量あたり0〜0.5wt%、さらには0〜0.4wt%以下とすることが好ましい。
【0033】
ボトル充填物の味や匂いの悪化を防ぐため、アセトアルデヒドの含有量をポリマーの全重量あたり0〜5ppm、さらには0〜2ppmとすることが好ましい。
【0034】
オリゴマーおよびアセトアルデヒドの低減は上記の固相重合により行われ、溶融重合後のポリマーの極限粘度数、固相重合時間および温度時間を調整することで上記の含有量を満たすようにすることができる。
【0035】
ポリエチレンテレフタレート(A)の末端カルボキシル基の濃度は、15〜25eq/トンであることが好ましい。この範囲であれば、比較的短時間の固相重合で、オリゴマーを十分に低減することができる。
【0036】
[ポリテトラメチレンテレフタレート(B)]
ポリテトラメチレンテレフタレート(B)は、テレフタル酸を主たるジカルボン酸成分とし、テトラメチレングリコールを主たるジオール成分とするポリエステルである。
【0037】
主たるジカルボン酸成分とは、全ジカルボン酸成分の80モル%以上、好ましくは90モル%以上の成分を意味する。また、主たるジオール成分とは、全ジオール成分の80モル%以上、好ましくは90モル%以上の成分を意味する。
【0038】
ポリテトラメチレンテレフタレート(B)は、溶媒への溶解性を得るために、スルホン酸金属塩基を有するイソフタル酸成分(以下、IASと略記することがある。)を全ジカルボン酸成分あたり1〜10モル%、さらに3〜5モル%を共重合成分として含有することが好ましい。
【0039】
IASとしては、5−リチウムスルホイソフタル酸、5−ナトリウムスルホイソフタル酸、5−カリウムスルホイソフタル酸を例示することができ、就中、5−ナトリウムスルホイソフタル酸が好ましい。
【0040】
これらは誘導体に由来してもよい。誘導体としては、例えばエステルを用いることができ、メチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、ブチルエステルを例示することができ、就中、メチルエステルが好ましい。
【0041】
ポリテトラメチレンテレフタレート(B)は、結晶化促進の効果を妨げない範囲で、ジカルボン酸成分および/またはジオール成分が共重合成分で置換されていてもよい。これは、ジカルボン酸成分の好ましくは20モル%以下、さらに好ましくは10モル%以下の成分であり、ジオール成分の好ましくは20モル%以下、さらに好ましくは10モル%以下の成分である。
【0042】
共重合成分として使用可能なジカルボン酸成分としては、フタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、4,4′−ジフェニルスルホンジカルボン酸、4,4′−ビフェニルジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−フェニレンジオキシジ酢酸およびこれらの構造異性体、マロン酸、コハク酸、アジピン酸等のジカルボン酸およびその誘導体、p−ヒドロキシ安息香酸、グリコール酸等のオキシ酸およびその誘導体を例示することができる。
【0043】
共重合成分として使用可能なジオール成分としては、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコール等の脂肪族グリコール、シクロヘキサンジメタノール等の脂環式グリコール、ビスフェノールA、ビスフェノールS等の芳香族ジヒドロキシ化合物誘導体を例示することができる。
【0044】
上記のテレフタル酸またはそのエステル形成性誘導体とテトラメチレングリコールとを含む原料を、エステル化触媒またはエステル交換触媒の存在下で、エステル化反応またはエステル交換反応させて、テトラメチレンテレフタレートのモノマー(1量体)〜オリゴマー(低重合度の重合体)を得、その後、重縮合触媒および必要に応じて安定剤の存在下に、高温で減圧下に溶融重縮合を行うことにより、ポリテトラメチレンテレフタレートを得ることができる。
【0045】
この際、エステル化触媒は、テレフタル酸がエステル化反応の自己触媒となるため特に使用する必要はない。エステル交換触媒としては、マグネシウム、カルシウム等のアルカリ土類金属塩、チタン、亜鉛、マンガン等の金属化合物が好ましく使用されるが、反応性および透明性の観点からチタン化合物が特に好ましい。
【0046】
重縮合触媒としては、例えば、ゲルマニウム化合物、アンチモン化合物、チタン化合物、コバルト化合物、錫化合物を用いることができるが、反応性の面からチタン化合物が好ましい。添加量は、全ジカルボン酸成分の重量に対するチタン元素の重量として、好ましくは20〜80ppm、更に好ましくは30〜50ppmである。
【0047】
触媒および安定剤の供給は、原料スラリー調製の時点またはエステル化反応もしくはエステル交換反応の任意の時点で行うことができる。重縮合反応工程の初期の時点で供給してもよい。
【0048】
エステル化反応またはエステル交換反応の反応温度は、通常210〜220℃であり、反応圧力は常圧〜0.3Mpaである。
【0049】
また、重縮合反応の反応温度は、通常240〜270℃であり、反応圧力は通常60〜0.1Kpaである。
【0050】
エステル化反応またはエステル交換反応および重縮合反応は、一段で行っても、二段以上の複数段階に分けて行っても良い。
【0051】
このようにして溶融重縮合により、極限粘度数が通常0.30〜0.70dl/gのポリマーが得られる。ポリマーは常法によりチップ化される。
【0052】
[配合方法]
ポリテトラメチレンテレフタレート(B)は、ポリエチレンテレフタレート(A)に対して1〜100ppm、好ましくは1〜50ppm、更に好ましくは5〜50ppmの割合で配合される。1ppm未満では結晶性の向上効果がなく、100ppmを超えるとチップの乾燥時にチップ同士の融着が発生したり、成形時にチップの落下不良が発生したりして成形の安定性が阻害され、さらに得られるボトル容器の透明性が低下する。
【0053】
ポリテトラメチレンテレフタレート(B)は、ポリテトラメチレンテレフタレート(B)を0.05〜2wt%の濃度で含有する水分散体をポリエチレンテレフタレート(A)のチップに付着させることにより配合するのが好ましい。
【0054】
ポリテトラメチレンテレフタレート(B)を、水分散体の状態で配合せず、例えば、粉体ブレンドで配合すると、不均一な配合となり、結晶化の促進効果を安定して得ることが困難であり好ましくない。
【0055】
水分散体のポリテトラメチレンテレフタレート(B)の濃度は、通常0.05〜2wt%であるが、好ましくは0.1〜1wt%、さらに好ましくは0.2〜0.5wt%である。0.05wt%未満であると適正量をポリエチレンテレフタレートのチップに付着させることが困難であり、また処理後の乾燥で極限粘度数が大きく低下して好ましくない。2wt%を超えると溶液をポリエチレンテレフタレートのチップに均一に付着させることが困難であり好ましくない。
【0056】
ポリテトラメチレンテレフタレート(B)を水分散体とする方法として、ポリテトラメチレンテレフタレート(B)を溶解可能な有機溶媒で溶解し、水で置換する方法が好ましい。ポリテトラメチレンテレフタレート(B)の濃度は、置換に用いる水の量を調整して行ってもよく、一旦高濃度の水分散体を得て、水を追加して適宜希釈することによって行ってもよい。
【0057】
ポリテトラメチレンテレフタレート(B)の水分散体を、ポリエチレンテレフタレート(A)のチップに付着させる方法としては、例えばスプレー法、ディップ法を適用することができる。
【0058】
ポリテトラメチレンテレフタレート(B)の配合は、ポリエチレンテレフタレート(A)の溶融重合終了の時点から成形体を成形する時点までの間、例えば、溶融重合後にチップ状にカットする時点、固相重合後の時点、成形の乾燥前の時点に行うことができる。ポリエチレンテレフタレート(A)の熱による劣化を抑制する観点から、固相重合後の時点が好ましい。
【0059】
ポリテトラメチレンテレフタレート(B)の配合に、水分散体を用いた場合、水分散体の付着処理から成形までの間に、乾燥して水分を除去することが好ましいが、ベント付成形であれば特に乾燥の必要はない。
【0060】
[成形品]
本発明の成形品は、好ましくは示差走査熱量計により測定される昇温時(10℃/min昇温)の結晶化温度Tciが140〜150℃である成型品である。さらに好ましくは、ポリテトラメチレンテレフタレート(B)を配合しない場合の成形品(例えばポリエチレンテレフタレート(A)の成形品)よりTciが5〜15℃低い成形品である。
【0061】
Tciが140℃未満であると、成形して得られたプリフォームの胴部をブロー成形のために加熱する際に、結晶化による白化が生じやすくなり、肩部や胴部が白化して透明性を損なうことがあり、耐熱性を付与するため加熱が困難となり、耐熱性が不足することになり好ましくない。Tciが150℃を超えると、口部を目的の結晶化度まで加熱結晶化するために、長時間の加熱が必要となり生産性が低下するとともに、口部結晶化設備を大型にせざるを得ないことになる。上記Tciの条件を満足することにより、成形品の結晶性、透明性およびボトルへの耐熱性付与を全て同時に満足することができる。
【0062】
[成形品の製造方法]
本発明の樹脂組成物は、一般的に使用される溶融成形法を採用してボトルに成形することができる。具体的には、例えば、射出成形または押出成形で一旦パリソンを成形し、そのまま、または口部および底部を加工後、再加熱し、ホットパリソン法、コールドパリソン法等の延伸ブロー成形法を適用する。
【0063】
この場合の成形温度(具体的には、成形機のシリンダー各部およびノズルの温度)は、例えば260〜315℃、好ましくは275℃〜295℃である。延伸温度は、ポリエチレンテレフタレートのガラス転移温度以上であり、通常70〜130℃である。延伸倍率は、通常、縦方向に1〜4倍、円周方向に1〜5倍の範囲である。
【0064】
得られたボトルは、そのままでも使用できるが、特に果汁飲料、ウーロン茶等のように熱充填を必要とする場合には、一般に加熱したブロー金型内で熱固定し更に耐熱性を付与して使用される。
【0065】
熱固定は、通常、圧空等による緊張下、金型温度を100〜200℃で数秒間〜数分間行われる。また、最終形状より大きいボトルを成形し、加熱により収縮させることにより胴部の結晶化を行い、その後最終形状の金型内でブロー成形して、製品のボトルを得る方法を用いてもよい。
【0066】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。
「部」は重量部を意味する。
【0067】
(1)極限粘度数
極限粘度数(以下、IVと略記することがある。)は、チップまたはプリフォームのボトル口部(口栓部と同義である。)天面に相当する部分から切り出した試料を一定量計量し、o−クロロフェノールに0.012g/mlの濃度に溶解し、25℃にて測定した。
【0068】
(2)昇温時の結晶化温度
昇温時の結晶化温度(以下、Tciと略記することがある。)は、プリフォームのボトル口部天面に相当する部分から切り出した試料について、示差走査熱量計(DuPont製DSC MODEL2200)を用いて、10℃/min昇温条件にて測定される昇温時の結晶化温度Tci(結晶化ピークのトップ温度)を測定した。
【0069】
(3)ヘーズ
ボトル胴部より50mm×50mmの大きさに切り出した試料(330μm厚み)について、日本電色工業製Color and color difference meter MODEL1001DPにて測定した。
【0070】
(4)アセトアルデヒド含有量
アセトアルデヒド(以下、AAと略記することがある。)含有量は、サンプルを凍結粉砕しバイアル瓶に仕込み、150℃×60分保持し、日立製ヘッドスペースガスクロマトグラフィーにて測定した。
【0071】
(5)オリゴマー量
オリゴマー(以下、Cy−3と略記することがある。)含有量は、サンプルを一定量計量し、ヘキサフロロイソプロパノールに溶解し、クロロホルムで一定濃度に希釈した試料にて、ゲルパミッションクロマトグラフィー(ウォーターズ484)にて定量した。
【0072】
(6)樹脂組成物のポリテトラメチレンテレフタレート(B)濃度
ポリテトラメチレンテレフタレート(B)が樹脂組成物に占める重量割合を算出した。具体的には、実際に配合されたポリテトラメチレンテレフタレート(B)の重量を樹脂組成物の重量で割った値である。実際に配当されたポリテトラメチレンテレフタレート(B)の重量は、配合前の重量と配合後の重量を測定して両者の差をとることにより算出した。
【0073】
(7)ゲルマニウム元素含有量
蛍光X線(理学電気3270E)にて定量した。
【0074】
(8)ジエチレングリコール含有量
ジエチレングリコール(以下、DEGと略記することがある。)含有量は、サンプルをヒドラジンにて分解し、ガスコロマトグラフィーにて測定した。
【0075】
(9)ポリテトラメチレンテレフタレート(B)の製造と水分散体の製造
ジメチルテレフタレート100部、5−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチルエステル6部および1,4−ブタンジオール77部に、テトラ−t−ブトキシチタン0.03部を触媒として用い、副生するメタノールを系外に留去させかつ220℃まで加熱昇温しながらエステル交換反応させ、次いで、反応生成物を高温高真空下で重縮合反応させて、極限粘度数0.50のポリテトラメチレンテレフタレート(B)を得て、チップ状にした。得られたチップ状のポリテトラメチレンテレフタレート(B)を、テトラヒドロフランにて溶解し、その後、水で置換し、ポリテトラメチレンテレフタレート(B)濃度が0.3wt%の水分散体を得た。
【0076】
[実施例1]
テレフタル酸40部とエチレングリコール22部とからなるスラリーを重縮合槽に供給して、常圧下、275℃、4時間の条件で、エステル化反応を行い、副生する水を系外に流出し、エステル化反応率97%まで反応せしめることにより、重合度5〜10のオリゴマーとし、これにトリメチルリン酸のエチレングリコール溶液(リン濃度(リン元素が溶液に占める重量割合)5.5wt%)0.017部と二酸化ゲルマニウムのエチレングリコール溶液(二酸化ゲルマニウム濃度1wt%)0.38部とを加えて、2000Paの減圧下で1時間、引き続き133Paの減圧下、277℃で2時間重縮合を行った。
【0077】
生成したポリマーを、重縮合槽の底部に冷却水槽に直結させて設けた抜き出し口からストランド状に抜き出して水冷した後、チップ状にカットしてポリマーチップとした。
【0078】
得られたポリマーチップを攪拌流動式結晶化機で結晶化させた後、窒素流通下140℃で3時間乾燥させ、続いて充填塔式固相重合塔に移し、窒素流通下215℃で22時間固相重合して、チップ状のポリエチレンテレフタレート(A)を製造した。
【0079】
得られたチップ状のポリエチレンテレフタレート(A)に、ポリテトラメチレンテレフタレート(B)の水分散体(濃度0.3wt%)を一定量スプレ−した後、140℃で3時間乾燥させて、ポリテトラメチレンテレフタレート(B)の濃度が20ppmのポリエチレンテレフタレートの樹脂組成物のチップを得た。結果を表1に示す。
【0080】
得られた樹脂組成物のチップを、真空乾燥機にて160℃で5時間乾燥させた後、射出成形機(名機製作所社製M−100DM)にて、シリンダー温度275℃、スクリュー回転数160rpm、1次圧時間3.0秒、金型温度10℃、サイクル30秒で、外径約28mm、内径約19mm、長さ136mm、重量約56gの円筒状のプリフォームを射出成形した。得られたプリフォームについて、極限粘度数、結晶化温度(Tci)およびアセトアルデヒド含有量を測定した。結果を表2に示した。
【0081】
さらに、ポリエステルの結晶性について、その安定性および均一性を確認するために、異なるプリフォーム(n=5)で結晶化温度(Tci)を測定し、バラツキを評価した。結果を表2に示す。
【0082】
引き続いて、口栓部結晶化装置(赤外線ヒーター)にて、160℃、1分間の条件でプリフォームのボトル口部相当部分のみを結晶化させた後、プリフォームの表面温度約110℃に赤外線ヒーターで予熱し、ブロー圧力5〜40kg/cm2、金型温度150℃に設定したブロー成形機にて延伸ブロー成形し、胴部平均肉厚330μm、内容積約1.5リットルのボトルを成形した。得られたボトルについてヘーズを測定した。結果を表2に示す。
【0083】
さらに、ボトルの成形安定性を確認するため、10本のボトルで外観不良を確認した。
【0084】
【表1】

Figure 0004422313
【0085】
【表2】
Figure 0004422313
【0086】
[実施例2〜5]
ポリテトラメチレンテレフタレート(B)の水分散体の濃度およびポリエチレンテレフタレート(A)への配合量を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして、樹脂組成物のチップを得た。得られた樹脂組成物のチップをプリフォームに射出成形し、更にボトルをブロー成形した。得られたプリフォームおよびボトルについて評価した。結果を表2に示す。
【0087】
[比較例1]
ポリテトラメチレンテレフタレート(B)を配合しないで、実施例1と同様に実施した。結果を表1および表2に示す。
【0088】
[比較例2]
ポリテトラメチレンテレフタレート(B)の配合量を変更する以外は、実施例1と同様に実施した。結果を表1および表2に示す。
【0089】
[比較例3]
チップ状のポリテトラメチレンテレフタレート(B)を粉砕し、100Meshの篩を通過し、かつ200Meshの篩上に残る粉体とし、ポリエチレンテレフタレート(A)に対して30ppmの割合で、チップ状のポリエチレンテレフタレート(A)にブレンドし、実施例1と同様に成形して評価した。結果を表1および表2に示す。
【0090】
【発明の効果】
本発明によれば、透明性、機械的強度、耐熱性およびフレーバー性に優れるとともに、口部の十分な寸法精度を確保しながら、結晶性のばらつきが少なく生産安定性に優れ,結晶性が促進されたボトル容器用のポリエステル樹脂組成物を提供することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a resin composition and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to a polyester resin composition that can be suitably used for producing a hollow molded body and a method for producing the same.
[0002]
[Prior art]
Polyethylene terephthalate has good mechanical properties and chemical properties, and is excellent in transparency, gas barrier properties, flavor properties, and safety and hygiene properties. Therefore, it is used as a material for bottle containers such as beverages.
[0003]
A bottle container made of polyethylene terephthalate is formed by subjecting a preform previously produced by injection molding to stretch blow molding in a blow mold. For example, when used as a bottle container for a fruit juice beverage, the filling needs to be performed by heat filling, and the bottle container is required to have sufficient heat resistance particularly in the mouth portion. In order to impart this heat resistance, the mouth is heat-treated in the form of a preform or a bottle and crystallized. Since the mouth portion is a cap-sealed portion, high dimensional accuracy is required. In order to obtain sufficient dimensional accuracy, the crystallinity of the molded preform is a very important factor.
[0004]
Furthermore, from the viewpoint of obtaining good transparency and from the viewpoint of food safety, it is preferable to use polyethylene terephthalate produced by polycondensation using a germanium compound as a catalyst. However, polyethylene terephthalate produced using a germanium compound as a catalyst has a high crystallization temperature in the first place, and crystallization hardly proceeds.
[0005]
As a method for promoting crystallization, a method of adding an inorganic nucleating agent, a method of blending or copolymerizing higher aliphatic compounds and polyether compounds are known as conventional techniques. However, with these conventional technologies, there are concerns about the deterioration of transparency, thermal stability, degradation of the flavor of the contents due to the generation of decomposition components, and food safety problems. , Is insufficient.
[0006]
The above prior art includes a method of adding a trace amount of a polyolefin-based thermoplastic resin such as polypropylene or polyethylene as an additive. Specific examples thereof include JP-A-8-302168 and JP-A-9-183430. JP-A-9-71639, JP-A-9-151308, and JP-A-9-194697.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
These methods are excellent in that a transparent bottle container can be obtained while promoting crystallization of polyethylene terephthalate, but the compatibility between the polyolefin-based thermoplastic resin as an additive and polyethylene terephthalate is low in the first place. Therefore, it is very difficult to uniformly disperse a small amount of additive. For this reason, when the mouth part of the preform obtained by molding is crystallized, the crystallinity varies greatly and the production stability is often lowered.
[0008]
The present invention is excellent in transparency, mechanical strength, heat resistance and flavor so that it can be suitably used as a material for beverage containers, while ensuring sufficient dimensional accuracy of the mouth, It is an object of the present invention to obtain a polyester resin composition for a bottle container (hereinafter, sometimes simply referred to as a “bottle”) having little variation, excellent production stability, and enhanced crystallinity.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  That is, the present invention
Item 1)A method for producing a resin composition, comprising:Polytetramethylene terephthalate (B) is added to polyethylene terephthalate (A) having an intrinsic viscosity of 0.70 to 0.90 produced by polycondensation reaction using a germanium compound as a catalyst.The concentration of polytetramethylene terephthalate (B) in the resin composition isFormulated to be 5-40ppmAnd
TheResin composition in which polytetramethylene terephthalate (B) is blended by attaching an aqueous dispersion containing polytetramethylene terephthalate (B) at a concentration of 0.05 to 2 wt% to a chip of polyethylene terephthalate (A) Manufacturing method,
Item 2) The process for producing a resin composition according to claim 1, wherein an isophthalic acid component having a sulfoisophthalic acid metal base is copolymerized with polytetramethylene terephthalate (B) in an amount of 1 to 10 mol% per total dicarboxylic acid component.
Item 3) The blending of polytetramethylene terephthalate (B) to polyethylene terephthalate (A) is performed from the time of completion of melt polymerization of polyethylene terephthalate (A) to the time of molding the molded article. A method for producing the resin composition according to any one of the above,
Item 4) The method for producing a resin composition according to any one of Items 1 to 3, wherein a phosphorus compound is added when producing polyethylene terephthalate (A) by polycondensation reaction, and
Item 5) A method for producing a resin composition according to Item 4, wherein the addition amount of the phosphorus compound is 10 to 1000 ppm,
It is.
[0010]
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[Polyethylene terephthalate (A)]
Polyethylene terephthalate (hereinafter sometimes abbreviated as PET) used in the present invention is a polyester having terephthalic acid as a main dicarboxylic acid component and ethylene glycol as a main diol component.
[0011]
Here, the main dicarboxylic acid component refers to a component exceeding 80 mol% per total dicarboxylic acid component. Therefore, the polyethylene terephthalate (A) in the present invention may contain a dicarboxylic acid component other than terephthalic acid in a range of less than 20 mol%.
[0012]
Examples of the dicarboxylic acid component other than terephthalic acid include phthalic acid, isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, 4,4′-diphenylsulfone dicarboxylic acid, 4,4′-biphenyldicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 1 , 3-phenylenedioxydiacetic acid and their structural isomers, dicarboxylic acids such as malonic acid, succinic acid and adipic acid and their derivatives, oxyacids such as p-hydroxybenzoic acid and glycolic acid and their derivatives it can.
[0013]
Moreover, the main diol component means a component exceeding 90 mol% per all diol components. Accordingly, the polyethylene terephthalate (A) in the present invention may contain a diol component other than ethylene glycol in a range of less than 10 mol%, preferably at most 5 mol%, more preferably at most 3 mol%.
[0014]
Examples of diol components other than ethylene glycol include aliphatic glycols such as 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, pentamethylene glycol and neopentyl glycol, alicyclic glycols such as cyclohexanedimethanol, bisphenol A, Aromatic dihydroxy compound derivatives such as bisphenol S can be mentioned.
[0015]
Polyethylene terephthalate (A) is produced using terephthalic acid or an ester-forming derivative thereof and ethylene glycol as main raw materials. As described above, other dicarboxylic acid components and / or other glycol components are used as raw materials. May be. A raw material containing terephthalic acid or an ester-forming derivative thereof and ethylene glycol is subjected to esterification or transesterification in the presence of an esterification catalyst or transesterification catalyst to produce bis (β-hydroxyethyl) terephthalate and / or its Oligomer. Thereafter, in the presence of a polycondensation catalyst and a stabilizer, melt polycondensation is performed under high temperature and reduced pressure to obtain a polymer.
[0016]
The esterification catalyst is not particularly required because terephthalic acid serves as an autocatalyst for the esterification reaction. As the transesterification catalyst, alkaline earth metal salts such as magnesium and calcium, and metal compounds such as titanium, zinc and manganese are preferably used, and titanium and manganese compounds are particularly preferable from the viewpoint of transparency. The use ratio of these catalysts is usually 5 to 1000 ppm, preferably 10 to 100 ppm, as the weight of the metal element of the catalyst with respect to the total polymerization raw material.
[0017]
As the polycondensation catalyst, it is necessary to use germanium dioxide from the viewpoint of satisfying color tone, transparency and food safety, and the addition amount is preferably 20 to as the weight of the germanium element with respect to the weight of the total dicarboxylic acid component. 150 ppm, more preferably 30 to 100 ppm, particularly preferably 30 to 80 ppm.
[0018]
A stabilizer may be added at the time of polymerization. As the stabilizer, phosphate esters such as trimethyl phosphate, triethyl phosphate and triphenyl phosphate, phosphite esters such as triphenyl phosphate and trisdodecyl phosphate, methyl acid phosphate Phosphorus compounds such as dibutyl phosphate, monobutyl phosphate acidic phosphoric acid ester, phosphoric acid, phosphorous acid, hypophosphorous acid and polyphosphoric acid are preferred.
[0019]
The added amount of the stabilizer is usually 10 to 1000 ppm, preferably 20 to 500 ppm, as the weight of phosphorus element in the stabilizer with respect to the total polymerization raw material.
[0020]
The catalyst and the stabilizer can be supplied at the time of preparing the raw slurry or at any time of the esterification reaction or transesterification reaction. You may supply at the initial stage of a polycondensation reaction process.
[0021]
The reaction temperature of the esterification reaction or transesterification reaction is usually 240 to 280 ° C., and the reaction pressure is normal pressure to 0.3 Mpa.
[0022]
The reaction temperature of the polycondensation reaction is usually 250 to 300 ° C., and the reaction pressure is usually 60 to 0.1 Kpa.
[0023]
The esterification reaction or transesterification reaction and polycondensation reaction may be performed in one stage or may be performed in a plurality of stages.
[0024]
In this way, a polymer having an intrinsic viscosity of usually 0.45 to 0.70 dl / g is obtained by melt polycondensation. The polymer is formed into chips by a conventional method, and is usually formed into chips having an average particle diameter of 2.0 to 5.5 mm, preferably 2.2 to 4.0 mm.
[0025]
The polymer chip obtained by the melt polymerization is subjected to solid phase polymerization. At this time, the polymer chip is preferably pre-crystallized at a temperature lower than the temperature at which solid-phase polymerization is performed.
[0026]
The pre-crystallization step is performed in a fluid state so that the amorphous polymer chip is usually melted at a temperature of 120 to 200 ° C., preferably 130 to 180 ° C., so as not to cause fusion due to crystallization heat generation of the chip. In one stage or two or more stages, it is crystallized by treating for at least 15 minutes.
[0027]
The next solid-phase polymerization step comprises at least one stage, usually at a polymerization temperature of 190 to 230 ° C., preferably 195 to 225 ° C., under a vacuum of 0.05 to 5 Kpa, or under normal pressure to 0.1 Mpa. In an inert gas flow such as nitrogen, argon or carbon dioxide.
[0028]
The solid phase polymerization time may be shorter as the temperature is higher, but is usually 1 to 50 hours, preferably 5 to 30 hours, and more preferably 10 to 25 hours.
[0029]
The intrinsic viscosity of the polymer obtained by solid phase polymerization is usually in the range of 0.70 to 0.90 dl / g.
[0030]
In the present invention, the content of diethylene glycol constituting the polyethylene terephthalate (A) is 0.7 to 2.0 wt%, preferably 1.0 to 1.5 wt%, based on all diol components constituting the polyethylene terephthalate. If it is less than 0.7 wt%, the transparency of the bottle body after molding is lowered, and if it exceeds 2.0 wt%, the heat resistance is lowered and the effect of promoting crystallization is reduced.
[0031]
In order to adjust the content of diethylene glycol within the above range, diethylene glycol may be used as a polymerization raw material, and diethylene glycol is partially produced as a by-product from ethylene glycol used as a main raw material. The amount produced may be adjusted.
[0032]
In order to reduce mold contamination during bottle molding, the oligomer content is preferably 0 to 0.5 wt%, more preferably 0 to 0.4 wt% or less, based on the total weight of the polymer.
[0033]
In order to prevent deterioration of the taste and odor of the bottle filling, the acetaldehyde content is preferably 0 to 5 ppm, more preferably 0 to 2 ppm, based on the total weight of the polymer.
[0034]
The oligomer and acetaldehyde are reduced by the above solid phase polymerization, and the above content can be satisfied by adjusting the intrinsic viscosity number, solid phase polymerization time and temperature time of the polymer after melt polymerization.
[0035]
The concentration of the terminal carboxyl group of the polyethylene terephthalate (A) is preferably 15 to 25 eq / ton. If it is this range, an oligomer can fully be reduced by solid-phase polymerization for a comparatively short time.
[0036]
[Polytetramethylene terephthalate (B)]
The polytetramethylene terephthalate (B) is a polyester having terephthalic acid as a main dicarboxylic acid component and tetramethylene glycol as a main diol component.
[0037]
The main dicarboxylic acid component means 80 mol% or more, preferably 90 mol% or more of the total dicarboxylic acid component. The main diol component means 80 mol% or more, preferably 90 mol% or more of the total diol component.
[0038]
In order to obtain solubility in a solvent, polytetramethylene terephthalate (B) contains 1 to 10 mol of an isophthalic acid component having a sulfonic acid metal base (hereinafter sometimes abbreviated as IAS) per dicarboxylic acid component. %, And further 3 to 5 mol% is preferably contained as a copolymerization component.
[0039]
Examples of IAS include 5-lithium sulfoisophthalic acid, 5-sodium sulfoisophthalic acid, and 5-potassium sulfoisophthalic acid. Among them, 5-sodium sulfoisophthalic acid is preferable.
[0040]
These may be derived from derivatives. As the derivative, for example, an ester can be used, and examples thereof include methyl ester, ethyl ester, propyl ester, and butyl ester, and methyl ester is particularly preferable.
[0041]
In the polytetramethylene terephthalate (B), the dicarboxylic acid component and / or the diol component may be substituted with a copolymer component as long as the effect of promoting crystallization is not hindered. This is preferably 20 mol% or less, more preferably 10 mol% or less of the dicarboxylic acid component, and preferably 20 mol% or less, more preferably 10 mol% or less of the diol component.
[0042]
Dicarboxylic acid components that can be used as copolymerization components include phthalic acid, isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, 4,4′-diphenylsulfone dicarboxylic acid, 4,4′-biphenyldicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, Examples include 1,3-phenylenedioxydiacetic acid and structural isomers thereof, dicarboxylic acids such as malonic acid, succinic acid and adipic acid and derivatives thereof, and oxyacids such as p-hydroxybenzoic acid and glycolic acid and derivatives thereof. be able to.
[0043]
Examples of the diol component that can be used as a copolymerization component include aliphatic glycols such as ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, pentamethylene glycol, hexamethylene glycol, and neopentyl glycol, cyclohexanedimethanol, and the like. And aromatic dihydroxy compound derivatives such as alicyclic glycol, bisphenol A, and bisphenol S.
[0044]
A raw material containing the above-mentioned terephthalic acid or its ester-forming derivative and tetramethylene glycol is subjected to an esterification reaction or an ester exchange reaction in the presence of an esterification catalyst or an ester exchange catalyst to give a tetramethylene terephthalate monomer (1 amount). ) To oligomer (polymer with low polymerization degree), and then polytetramethylene terephthalate is obtained by performing melt polycondensation under reduced pressure at high temperature in the presence of a polycondensation catalyst and, if necessary, a stabilizer. Obtainable.
[0045]
In this case, it is not necessary to use an esterification catalyst because terephthalic acid serves as an autocatalyst for the esterification reaction. As the transesterification catalyst, alkaline earth metal salts such as magnesium and calcium, and metal compounds such as titanium, zinc and manganese are preferably used, and titanium compounds are particularly preferable from the viewpoint of reactivity and transparency.
[0046]
As the polycondensation catalyst, for example, a germanium compound, an antimony compound, a titanium compound, a cobalt compound, and a tin compound can be used, and a titanium compound is preferable from the viewpoint of reactivity. The addition amount is preferably 20 to 80 ppm, more preferably 30 to 50 ppm as the weight of the titanium element with respect to the weight of the total dicarboxylic acid component.
[0047]
The catalyst and the stabilizer can be supplied at the time of preparing the raw slurry or at any time of the esterification reaction or transesterification reaction. You may supply at the initial stage of a polycondensation reaction process.
[0048]
The reaction temperature of the esterification reaction or transesterification reaction is usually 210 to 220 ° C., and the reaction pressure is normal pressure to 0.3 Mpa.
[0049]
The reaction temperature for the polycondensation reaction is usually 240 to 270 ° C., and the reaction pressure is usually 60 to 0.1 Kpa.
[0050]
The esterification reaction or the transesterification reaction and the polycondensation reaction may be performed in one stage or may be performed in two or more stages.
[0051]
Thus, a polymer having an intrinsic viscosity of usually 0.30 to 0.70 dl / g is obtained by melt polycondensation. The polymer is chipped by a conventional method.
[0052]
[Mixing method]
Polytetramethylene terephthalate (B) is blended in a proportion of 1 to 100 ppm, preferably 1 to 50 ppm, more preferably 5 to 50 ppm with respect to polyethylene terephthalate (A). If it is less than 1 ppm, there is no effect of improving crystallinity, and if it exceeds 100 ppm, fusion of the chips occurs when the chips are dried, or defective dropping of the chips occurs during molding, and the molding stability is hindered. The transparency of the resulting bottle container is reduced.
[0053]
The polytetramethylene terephthalate (B) is preferably blended by attaching an aqueous dispersion containing the polytetramethylene terephthalate (B) at a concentration of 0.05 to 2 wt% to the polyethylene terephthalate (A) chip.
[0054]
When polytetramethylene terephthalate (B) is not blended in the state of an aqueous dispersion, for example, when blended in a powder blend, it is difficult to obtain a stable crystallization promoting effect because of non-uniform blending. Absent.
[0055]
The concentration of polytetramethylene terephthalate (B) in the aqueous dispersion is usually 0.05 to 2 wt%, preferably 0.1 to 1 wt%, more preferably 0.2 to 0.5 wt%. If it is less than 0.05 wt%, it is difficult to attach an appropriate amount to the polyethylene terephthalate chip, and the intrinsic viscosity is greatly lowered by drying after treatment, which is not preferable. If it exceeds 2 wt%, it is difficult to uniformly adhere the solution to the polyethylene terephthalate chip, which is not preferable.
[0056]
As a method of using polytetramethylene terephthalate (B) as an aqueous dispersion, a method of dissolving polytetramethylene terephthalate (B) with a soluble organic solvent and replacing with water is preferable. The concentration of polytetramethylene terephthalate (B) may be adjusted by adjusting the amount of water used for substitution, or may be obtained by once obtaining a high-concentration aqueous dispersion and adding water to dilute appropriately. Good.
[0057]
As a method of attaching the aqueous dispersion of polytetramethylene terephthalate (B) to the polyethylene terephthalate (A) chip, for example, a spray method or a dip method can be applied.
[0058]
The blending of polytetramethylene terephthalate (B) is from the end of the melt polymerization of polyethylene terephthalate (A) to the time of molding the molded body, for example, when cutting into chips after melt polymerization, after solid phase polymerization It can be carried out at a point in time, before drying of the molding. From the viewpoint of suppressing deterioration of the polyethylene terephthalate (A) due to heat, the time after solid phase polymerization is preferred.
[0059]
When an aqueous dispersion is used for blending the polytetramethylene terephthalate (B), it is preferable to dry and remove moisture between the adhesion treatment of the aqueous dispersion and the molding. There is no need for drying.
[0060]
[Molding]
The molded article of the present invention is preferably a molded article having a crystallization temperature Tci of 140 to 150 ° C. at the time of temperature rise (10 ° C./min temperature rise) measured by a differential scanning calorimeter. More preferably, it is a molded product having a Tci of 5 to 15 ° C. lower than that of a molded product (for example, a molded product of polyethylene terephthalate (A)) when polytetramethylene terephthalate (B) is not blended.
[0061]
When Tci is less than 140 ° C., when the preform body is heated for blow molding, whitening due to crystallization is likely to occur, and the shoulder and body are whitened and transparent. The heat resistance may be impaired, and heat resistance is imparted, so that heating becomes difficult and heat resistance becomes insufficient. When Tci exceeds 150 ° C., the mouth portion is heated and crystallized to the desired degree of crystallinity, so that heating for a long time is required, productivity is lowered, and the mouth crystallization equipment must be enlarged. It will be. By satisfying the above Tci conditions, it is possible to simultaneously satisfy the crystallinity and transparency of the molded product and imparting heat resistance to the bottle.
[0062]
[Production method of molded products]
The resin composition of the present invention can be molded into a bottle by employing a commonly used melt molding method. Specifically, for example, a parison is formed once by injection molding or extrusion molding, and the mouth and the bottom are processed and then reheated, and a stretch blow molding method such as a hot parison method or a cold parison method is applied. .
[0063]
  In this case, the molding temperature (specifically, the temperature of each part of the cylinder of the molding machine and the nozzle) is, for example, 260 to 315 ° C, preferably 275 to 295 ° C. Stretching temperature is polyethylene terephthalate glassMetastasisAbove the temperature, it is usually 70-130 ° C. The draw ratio is usually in the range of 1 to 4 times in the longitudinal direction and 1 to 5 times in the circumferential direction.
[0064]
The obtained bottle can be used as it is, but in particular when heat filling is required, such as fruit juice drinks and oolong tea, it is generally heat-set in a heated blow mold and further given heat resistance. Is done.
[0065]
The heat setting is usually performed at a mold temperature of 100 to 200 ° C. for several seconds to several minutes under tension by compressed air or the like. Further, a method may be used in which a bottle larger than the final shape is formed, the barrel is crystallized by shrinkage by heating, and then blow-molded in a final shape mold to obtain a product bottle.
[0066]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
“Parts” means parts by weight.
[0067]
(1) Intrinsic viscosity number
Intrinsic viscosity number (hereinafter sometimes abbreviated as IV) is determined by weighing a certain amount of sample cut out from the top of the tip or preform bottle mouth (synonymous with the cap). , Dissolved in o-chlorophenol at a concentration of 0.012 g / ml, and measured at 25 ° C.
[0068]
(2) Crystallization temperature at elevated temperature
The crystallization temperature at the time of temperature rise (hereinafter sometimes abbreviated as Tci) is determined by using a differential scanning calorimeter (DSC MODEL2200 manufactured by DuPont) for a sample cut out from the portion corresponding to the top of the bottle mouth of the preform. The crystallization temperature Tci at the time of temperature rise measured at 10 ° C./min temperature rise condition (top temperature of the crystallization peak) was measured.
[0069]
(3) Haze
A sample (330 μm thickness) cut out to a size of 50 mm × 50 mm from the bottle body was measured with Nippon Denshoku Color and color difference meter MODEL1001DP.
[0070]
(4) Acetaldehyde content
The content of acetaldehyde (hereinafter sometimes abbreviated as AA) was measured with a headspace gas chromatography manufactured by Hitachi after freezing and pulverizing the sample, placing it in a vial, holding it at 150 ° C. for 60 minutes.
[0071]
(5) Amount of oligomer
The oligomer (hereinafter sometimes abbreviated as Cy-3) content was measured by gel-permeation chromatography using a sample obtained by weighing a certain amount of sample, dissolving it in hexafluoroisopropanol, and diluting it to a constant concentration with chloroform. Quantified with Waters 484).
[0072]
(6) Polytetramethylene terephthalate (B) concentration in the resin composition
The weight ratio of the polytetramethylene terephthalate (B) in the resin composition was calculated. Specifically, it is a value obtained by dividing the weight of the actually blended polytetramethylene terephthalate (B) by the weight of the resin composition. The weight of the polytetramethylene terephthalate (B) actually paid out was calculated by measuring the weight before blending and the weight after blending and taking the difference between the two.
[0073]
(7) Germanium element content
Quantification was performed using fluorescent X-ray (Rigaku Denki 3270E).
[0074]
(8) Diethylene glycol content
The content of diethylene glycol (hereinafter sometimes abbreviated as DEG) was measured by gas chromatography when a sample was decomposed with hydrazine.
[0075]
(9) Production of polytetramethylene terephthalate (B) and production of aqueous dispersion
Using 100 parts of dimethyl terephthalate, 6 parts of 5-sodium sulfoisophthalic acid dimethyl ester and 77 parts of 1,4-butanediol, 0.03 part of tetra-t-butoxytitanium as a catalyst, and by-produced methanol was removed from the system. And the ester exchange reaction is carried out while heating to 220 ° C., and the reaction product is polycondensed under high temperature and high vacuum to obtain polytetramethylene terephthalate (B) having an intrinsic viscosity of 0.50. , Made into chips. The obtained chip-like polytetramethylene terephthalate (B) was dissolved in tetrahydrofuran and then replaced with water to obtain an aqueous dispersion having a polytetramethylene terephthalate (B) concentration of 0.3 wt%.
[0076]
[Example 1]
A slurry composed of 40 parts of terephthalic acid and 22 parts of ethylene glycol is supplied to a polycondensation tank, and esterification is carried out under conditions of 275 ° C. and 4 hours under normal pressure, and by-product water is discharged out of the system. By reacting to an esterification reaction rate of 97%, an oligomer having a polymerization degree of 5 to 10 was obtained, and this was added to an ethylene glycol solution of trimethyl phosphoric acid (phosphorus concentration (weight ratio of phosphorus element to the solution) 5.5 wt%). 0.17 part and 0.38 part of an ethylene glycol solution of germanium dioxide (germanium dioxide concentration 1 wt%) were added, and polycondensation was carried out at 277 ° C. for 2 hours at 2000 Pa under reduced pressure for 1 hour and then at 133 Pa under reduced pressure. .
[0077]
The produced polymer was extracted in the form of a strand from an outlet provided directly connected to the cooling water tank at the bottom of the polycondensation tank, and then cooled in water, and then cut into chips to obtain polymer chips.
[0078]
After the obtained polymer chip was crystallized with a stirring fluidized crystallizer, it was dried at 140 ° C. for 3 hours under a nitrogen flow, then transferred to a packed column type solid-phase polymerization tower, and at 215 ° C. for 22 hours under a nitrogen flow. Solid-state polymerization was performed to produce chip-like polyethylene terephthalate (A).
[0079]
After spraying a certain amount of an aqueous dispersion (concentration 0.3 wt%) of polytetramethylene terephthalate (B) to the obtained chip-like polyethylene terephthalate (A), it was dried at 140 ° C. for 3 hours. A chip of a polyethylene terephthalate resin composition having a methylene terephthalate (B) concentration of 20 ppm was obtained. The results are shown in Table 1.
[0080]
The obtained resin composition chip was dried at 160 ° C. for 5 hours with a vacuum dryer, and then with an injection molding machine (M-100DM manufactured by Meiki Seisakusho Co., Ltd.) with a cylinder temperature of 275 ° C. and a screw rotation speed of 160 rpm. A cylindrical preform having an outer diameter of about 28 mm, an inner diameter of about 19 mm, a length of 136 mm, and a weight of about 56 g was injection-molded at a primary pressure time of 3.0 seconds, a mold temperature of 10 ° C., and a cycle of 30 seconds. About the obtained preform, intrinsic viscosity number, crystallization temperature (Tci), and acetaldehyde content were measured. The results are shown in Table 2.
[0081]
Further, in order to confirm the stability and uniformity of the crystallinity of the polyester, the crystallization temperature (Tci) was measured with different preforms (n = 5), and the variation was evaluated. The results are shown in Table 2.
[0082]
Subsequently, after crystallizing only the portion corresponding to the bottle mouth portion of the preform under the condition of 160 ° C. for 1 minute using a mouth plug crystallization apparatus (infrared heater), infrared rays are applied to the preform surface temperature of about 110 ° C. Preheat with heater, blow pressure 5-40kg / cm2Then, stretch blow molding was performed with a blow molding machine set at a mold temperature of 150 ° C. to form a bottle having an average body thickness of 330 μm and an internal volume of about 1.5 liters. The haze was measured about the obtained bottle. The results are shown in Table 2.
[0083]
Furthermore, in order to confirm the molding stability of a bottle, the appearance defect was confirmed with ten bottles.
[0084]
[Table 1]
Figure 0004422313
[0085]
[Table 2]
Figure 0004422313
[0086]
[Examples 2 to 5]
A chip of the resin composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the concentration of the aqueous dispersion of polytetramethylene terephthalate (B) and the blending amount in polyethylene terephthalate (A) were changed as shown in Table 1. It was. The resulting resin composition chip was injection molded into a preform, and the bottle was blow molded. The preforms and bottles obtained were evaluated. The results are shown in Table 2.
[0087]
[Comparative Example 1]
The same operation as in Example 1 was carried out without blending polytetramethylene terephthalate (B). The results are shown in Tables 1 and 2.
[0088]
[Comparative Example 2]
It implemented like Example 1 except changing the compounding quantity of a polytetramethylene terephthalate (B). The results are shown in Tables 1 and 2.
[0089]
[Comparative Example 3]
Chip-shaped polytetramethylene terephthalate (B) is pulverized, passed through a 100-Mesh sieve and remains on the 200-Mesh sieve, and in a ratio of 30 ppm to polyethylene terephthalate (A), the chip-shaped polyethylene terephthalate Blended with (A), molded and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Tables 1 and 2.
[0090]
【The invention's effect】
According to the present invention, transparency, mechanical strength, heat resistance, and flavor are excellent, while ensuring sufficient dimensional accuracy of the mouth, there is little variation in crystallinity, excellent production stability, and crystallinity is promoted. A polyester resin composition for a bottle container can be provided.

Claims (5)

樹脂組成物の製造方法であって、ゲルマニウム化合物を触媒として重縮合反応することにより製造された極限粘度数0.70〜0.90のポリエチレンテレフタレート(A)に、ポリテトラメチレンテレフタレート(B)を、樹脂組成物中のポリテトラメチレンテレフタレート(B)の濃度が5〜40ppmとなるように配合し、
ポリテトラメチレンテレフタレート(B)が、ポリテトラメチレンテレフタレート(B)を0.05〜2wt%の濃度で含有する水分散体をポリエチレンテレフタレート(A)のチップに付着させることにより配合される、樹脂組成物の製造方法。
A method for producing a resin composition, wherein polytetramethylene terephthalate (B) is added to polyethylene terephthalate (A) having an intrinsic viscosity of 0.70 to 0.90 produced by polycondensation reaction using a germanium compound as a catalyst. , Blended so that the concentration of polytetramethylene terephthalate (B) in the resin composition is 5 to 40 ppm ,
The polytetramethylene terephthalate (B) is formulated by depositing aqueous dispersion containing polytetramethylene terephthalate (B) at a concentration of 0.05~2Wt% to chip polyethylene terephthalate (A), resin A method for producing the composition.
ポリテトラメチレンテレフタレート(B)にスルホイソフタル酸金属塩基を有するイソフタル酸成分が全ジカルボン酸成分あたり1〜10モル%共重合されている請求項1記載の樹脂組成物の製造方法。  The process for producing a resin composition according to claim 1, wherein an isophthalic acid component having a sulfoisophthalic acid metal base is copolymerized with polytetramethylene terephthalate (B) in an amount of 1 to 10 mol% per total dicarboxylic acid component. ポリエチレンテレフタレート(A)へのポリテトラメチレンテレフタレート(B)の配合が、ポリエチレンテレフタレート(A)の溶融重合終了の時点から成形体を成形する時点までの間に行われる請求項1〜2のいずれか1項記載の樹脂組成物の製造方法。  The blending of polytetramethylene terephthalate (B) to polyethylene terephthalate (A) is performed from the time of completion of melt polymerization of polyethylene terephthalate (A) to the time of molding the molded body. A method for producing a resin composition according to item 1. 重縮合反応することによりポリエチレンテレフタレート(A)を製造する際にリン化合物を添加する請求項1〜3のいずれか1項記載の樹脂組成物の製造方法。  The manufacturing method of the resin composition of any one of Claims 1-3 which add a phosphorus compound when manufacturing a polyethylene terephthalate (A) by carrying out a polycondensation reaction. リン化合物の添加量が10〜1000ppmである請求項4記載の樹脂組成物の製造方法。  The method for producing a resin composition according to claim 4, wherein the addition amount of the phosphorus compound is 10 to 1000 ppm.
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