JP5505289B2 - ポリエステル系成形体 - Google Patents
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Description
特許文献2では、ポリアミド樹脂とポリエステル樹脂の屈折率の差に着目し、ポリアミド樹脂成分について、少なくとも2種のポリアミドを均質なアミド交換させたブレンド物を使用することにより、ポリエステル樹脂との屈折率の差を約0.006〜約−0.0006にすることで、透明性の改善した樹脂組成物が提案されている。しかし、ここで、ポリアミドMXD6とブレンドされているポリアミドはポリアミドMXD6に比べガスバリア性に劣る。更に均質にアミド交換ブレンド(相溶化ブレンド)した場合は、非相溶化ブレンドした場合に比べガスバリア性が低下する傾向にあり、これらのポリアミド樹脂を使用した場合もポリエステル樹脂のガスバリア性の改善効果は低いものである。
キシリレンジアミン単位を50モル%以上含むジアミン単位(I)47.0〜50.5モル%と、アジピン酸単位を50モル%以上含むジカルボン酸単位(II)47.0〜50.5モル%と、炭素数4〜12のα,ω−アミノカルボン酸単位(III)0.5〜5モル%とを含むアミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)を1〜30質量%と、
芳香族ジカルボン酸単位を50モル%以上含むジカルボン酸単位と、脂肪族ジオール単位を70モル%以上含むジオール単位とを含むポリエステル(B)を70〜99質量%を含む樹脂組成物からなる層を少なくとも1層有する成形体であって、前記アミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)が、下記の条件を満たす成形体。
(1) 1.51≦ηr≦1.99
(2) 15.1≦[NH2]≦50.0 (mmol/kg)
(3) |Tm(A1)―Tm(A2)|≦6.0 (℃)
(前記式(1)中、ηrはアミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)の相対粘度を表わす。前記式(2)中、[NH2]はアミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)の末端アミノ基濃度を指す。前記式(3)中、Tm(A1)はアミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)の融点、Tm(A2)はアミノカルボン酸単位を含まないキシリレン基含有ポリアミド(A2)の融点を示し、|Tm(A1)―Tm(A2)|は、ポリアミド(A1)とポリアミド(A2)融点の差の絶対値を示す。)
なお、アミノカルボン酸単位を含まないキシリレン基含有ポリアミド(A2)とは、アミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)を構成するジアミン単位(I)、ジカルボン酸単位(II)及びその含有比率は同一であるが、α,ω−アミノカルボン酸単位(III)を含まないポリアミドのことを指す。
本発明のアミノカルボン酸共重合メタキシリレン基含有ポリアミド(A1)は、キシリレンジアミン単位を50モル%以上含むジアミン単位(I)47.0〜50.5モル%と、アジピン酸単位を50モル%以上含むジカルボン酸成分(II)47.0〜50.5モル%と、炭素数4〜12のα,ω−アミノカルボン酸単位(III)0.5〜5.0モル%とを含有する。ただし、前記のジアミン単位(I)、ジカルボン酸単位(II)、及びα,ω−アミノカルボン酸単位(III)の合計は100モル%を超えないものとする。
また、本発明のアミノカルボン酸共重合メタキシリレン基含有ポリアミド(A1)は、本発明の効果を損なわない範囲で、前記以外の構成単位をさらに含んでいてもよい。
本発明のアミノカルボン酸共重合メタキシリレン基含有ポリアミド(A1)において、炭素数4〜12のα,ω−アミノカルボン酸単位(III)の含有量は0.5〜5.0モル%である。α,ω−アミノカルボン酸単位(III)の含有量が0.5モル%未満では、ポリエステル成形体の着色改善効果が小さいため好ましくない。一方、α,ω−アミノカルボン酸単位(III)の含有量が5.0モル%を超えると、アミノカルボン酸共重合メタキシリレン基含有ポリアミド(A1)のガスバリア性が低下するため、ポリエステル成形体のガスバリア性が損なわれるため好ましくない。
また、α,ω−アミノカルボン酸単位(III)の含有量は、ポリエステル成形体の色調改善とガスバリア性保持の観点から、好ましくは0.8モル%以上、より好ましくは1.0モル%以上、また、好ましくは4.5モル%以下であり、より好ましくは4.2モル%以下である。
また、本発明のアミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)において、ジカルボン酸単位(II)の含有量は47.0〜50.5モル%であり、アミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)の重縮合時における反応速度保持やポリエステル成形体の色調保持等の観点から好ましくは47.5〜50.1モル%である。
ジアミン単位とジカルボン酸単位との含有量の割合は、重合反応の観点から、ほぼ同量であることが好ましく、ジカルボン酸単位の含有量がジアミン単位の含有量の±2モル%であることがより好ましい。ジカルボン酸単位の含有量がジアミン単位の含有量の±2モル%の範囲を超えると、ポリマーの重合度が上がりにくくなるため重合度を上げるのに多くの時間を要し、熱劣化が生じやすくなる。
本発明のアミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)中のジアミン単位(I)は、キシリレンジアミン単位をジアミン単位(I)中に50モル%以上含み、当該含有量は、好ましくは60モル%以上、より好ましくは70モル%以上であり、また好ましくは100モル以下である。ジアミン単位(I)中のキシリレンジアミン単位を50モル%以上とすることにより、アミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)のガスバリア性を高めることができるため、これとポリエステル(B)を含む樹脂組成物からなる成形体は優れたガスバリア性を発揮することができる。
本発明のアミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)中のジカルボン酸単位(II)は、アジピン酸単位をジカルボン酸単位(II)中に50モル%以上含み、当該含有量は好ましくは60モル%以上であり、より好ましくは70モル%以上であり、また好ましくは100モル%以下である。ジカルボン酸単位(II)中のアジピン酸単位を50モル%以上とすることで、本発明で組み合わされるポリエステル(B)と熱的性質が近似するため、成形加工性が良好となる上に、アミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)の結晶性が高まり、ガスバリア性を良好に保つことができる。
本発明におけるアミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)の重合度の指標としてはいくつかあるが、相対粘度は一般的に使われるものである。アミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)において好ましい相対粘度は1.51以上1.99以下であり、より好ましくは1.55以上1.95以下、さらに好ましくは1.60以上1.90以下である。アミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)の相対粘度を上述の範囲に設定することで、ポリエステル(B)と溶融混合した際の樹脂組成物中での分散性が良好となり、成形体の透明性、機械物性をより向上することができる。尚、ここで言う相対粘度は、ポリアミド1gを96%硫酸100mlに溶解し、キャノンフェンスケ型粘度計にて25℃で測定した落下時間(t)と、同様に測定した96%硫酸そのものの落下時間(t0)の比であり、次式で示される。
相対粘度=t/t0
本発明のアミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)の末端アミノ基濃度は15.1mmol/kg以上50.0mmol/kg以下であり、15.5mmol/kg以上45.0mmol/kg以下とすることが好ましく、さらに好ましくは16.0mmol/kg以上40.0mmol/kg以下である。アミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)の末端アミノ基濃度が上記範囲であれば、α,ω−アミノカルボン酸単位(III)と反応せずに残存した、キシリレンジアミン単位に由来する末端アミノ基の量は非常に小さいものとなることから、ポリエステル(B)から発生するアセトアルデヒドと反応して生成するシッフ塩基の生成量も少なくなり、その結果、樹脂組成物からなる成形体の着色を低く抑えることができる。
先に述べたように、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステルは加熱溶融することにより、アセトアルデヒドを発生することが知られている。そしてポリエステルと、ポリアミドMXD6に代表されるキシリレン基含有ポリアミドとを溶融混合して得られた樹脂組成物は、黄色味を呈するが、これは、ポリアミド末端のキシリレンジアミン単位に由来するアミノ基とアセトアルデヒドが式(1)に示すシッフ塩を形成するためと考えられる。
これに対して、ポリマー末端を、アミノカルボン酸由来のアミノ末端とすることで、得られる樹脂組成物からなる成形体は黄色味を呈しにくくなる。
これは、本発明のアミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)のポリアミド末端は、ポリエステルから発生したアセトアルデヒドと同様に反応して式(2)に示す構造を形成するが、そのポリマー末端は脂肪族結合であるため、該樹脂組成物は着色が抑えられるものと考えられる。
アミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)において、α,ω−アミノカルボン酸単位(III)がポリマー鎖の主鎖部分に多く存在するか、ポリマー鎖末端に多く存在するかは示差走査熱量計(DSC)によりおおよそ判断することができる。
α,ω−アミノカルボン酸成分(III)がポリマー末端ではなく、ポリマー主鎖中に多く存在すると、アミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミドを構成するモノマー成分がランダム共重合になるため、α,ω−アミノカルボン酸単位(III)を含まないキシリレン基含有ポリアミド(A2)と比較してその融点は大きく低下する。
これに対して、アミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)のポリマー鎖末端にα,ω−アミノカルボン酸成分(III)が多く存在すると、アミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)の主鎖部分はジアミン単位(I)とジカルボン酸単位(II)のみで構成されるため、α,ω−アミノカルボン酸単位(III)を含まないキシリレン基含有ポリアミド(A2)と比較して、融点の低下が小さいものとなる。
これらの指標を元に発明者らが検討した結果、本発明のアミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)の融点は、α,ω−アミノカルボン酸単位(III)を含まないキシリレン基含有ポリアミド(A2)の融点との差が絶対値で6℃以下であり、より好ましくは5℃以下、さらに好ましくは3℃以下である。キシリレン基含有ポリアミド(A2)に対する、アミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)の融点の低下が上記範囲内であれば、アミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)とポリエステル(B)からなる樹脂組成物からなる成形体の着色
を低く抑えることができる。
次に本発明におけるアミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)の製造方法について説明する。本発明のアミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)は、前記ジアミン単位を構成しうるジアミン成分と、前記ジカルボン酸単位を構成しうるジカルボン酸成分との重縮合反応を進めた後、重縮合反応後期〜ポリアミドの排出の間に、α,ω−アミノカルボン酸単位を構成しうるα,ω−アミノカルボン酸成分を反応系内に添加する方法や、ジアミン成分とジカルボン酸成分からなるキシリレン基含有ポリアミド(本発明のアミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミドの前駆体に相当するポリアミド。以下、プレポリアミドと呼ぶ)を得た後、押出機等の溶融混練装置を使用し、キシリレン基含有ポリアミド(プレポリアミド)とα,ω−アミノカルボン酸成分を溶融混練して得る方法が挙げられる。
なお、重縮合工程にてジアミン成分、ジカルボン酸成分及びα,ω−アミノカルボン酸成分を同時に反応装置に仕込んで重縮合反応を進めたり、ジアミン成分とジカルボン酸成分の重縮合反応が初期〜中期の段階で、α,ω−アミノカルボン酸成分を添加すると、α,ω−アミノカルボン酸成分がポリマー鎖の中にランダムに取り込まれてしまうため、得られるα、ω−アミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)の融点は、α,ω−アミノカルボン酸を含まないキシリレン基含有ポリアミド(A2)に比べて融点が大きく低下してしまう。さらに得られたα、ω−アミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)はそのポリマー鎖末端のアミノ末端の多くがメタキシリレンジアミン由来となるため、該ポリアミド(A1)とポリエステル(B)を溶融混合して得られた樹脂組成物の成形体は、その黄色度は高いものとなってしまう。
シリンダー温度を上記温度に設定し、滞留時間も上記時間内にすることで、α,ω−アミノカルボン酸成分(III)がポリマー鎖の中にランダムに取り込まれてしまうことがなく、ポリマー鎖末端のアミノ基の多くをアミノカルボン酸末端とすることができる。そして、このようにして得られたアミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)と、ポリエステル(B)と溶融混合して得られる樹脂組成物からなる成形品の色調は、黄色度が低く抑えられて、透明性の優れたものとなる。
また、キシリレン基含有ポリアミド(プレポリアミド)とα,ω−アミノカルボン酸とを押出機により溶融混練して、アミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)製造する際、キシリレン基含有ポリアミド(プレポリアミド)のジアミン単位/ジカルボン酸単位のモル比が上記した範囲にある場合、キシリレン基含有ポリアミド(プレポリアミド)のポリマー末端にあるメタキシリレンジアミンに由来する末端アミノ基が、α,ω−アミノカルボン酸成分(III)に由来するカルボキシル基と反応して、得られるアミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)の末端アミノ基はα,ω−アミノカルボン酸成分に由来する末端アミノ基に置き換えられ、その結果、アミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A)とポリエステル(B)との樹脂組成物からなる成形体の黄色度を抑制することが可能となる。
ポリエステル(B)は、芳香族ジカルボン酸単位を50モル%以上含むジカルボン酸単位と、脂肪族ジオール単位を70モル%以上含むジオール単位とを含有する。ジカルボン酸単位の芳香族ジカルボン酸に由来する構成単位の割合は50モル%以上、より好ましくは70モル%以上、更に好ましくは90モル%以上である(100モル%を含む)。ジオール単位中の脂肪族ジオールに由来する構成単位の割合は70モル%以上であり、好ましくは80モル%以上、更に好ましくは90モル%以上である(100モル%を含む)。ジカルボン酸単位中の芳香族ジカルボン酸単位が50モル以上であると、得られるポリエステル(B)とアミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)を含む樹脂組成物からなる成形品の耐熱性が十分なものとなる。また、ジオール単位中の脂肪族ジオールに由来する構成単位が70モル以上であれば、得られるポリエステル(B)とアミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)を含む樹脂組成物からなる成形品の成形性が良好なものとなる。
これらの中でもテレフタル酸、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸およびそれらの誘導体がより好ましく用いられる。
なお、イソフタル酸を構成成分として使用する場合、その割合はジカルボン酸成分の総量に対して1〜20モル%、好ましくは1〜15モル%、更に好ましくは1〜10モル%である。イソフタル酸をジカルボン酸成分として上記に示した量を添加して得たポリエステル(B)を含む樹脂組成物は結晶化速度が遅くなり、成形性を向上させることが可能となる。
これらのジカルボン酸の比率は全ジカルボン酸単位に対して0.01〜2モル%であることが好ましく、より好ましくは0.03〜1.5モル%であり、さらに好ましくは0.06〜1.0モル%である。この範囲とすることでポリエステル(B)の特性を損なうことなく相溶性を高めることができる。
ポリエステル(B)の固有粘度(以下、IVと呼ぶ。フェノール/1,1,2,2,−テトラクロロエタン=60/40質量比混合溶媒中、25℃で測定した値)には、特に制限はないが、0.5〜1.5dl/gが好ましく、0.6〜1.3dl/gがより好ましい。固有粘度が上記範囲内であるとポリエステル(B)の分子量が充分に高く、各用途に必要な機械的性質を有する樹脂組成物からなる成形体が得られる。
また本発明の成形体を構成するアミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)とポリエステル(B)の樹脂組成物には、その性能を損なわない範囲で、例えば、各種ポリアミドやポリエステル、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン類及びその変性樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート、熱可塑性エラストマー等の熱可塑性樹脂や、酸化防止剤や紫外線吸収剤、滑剤、増粘剤等の各種添加剤、顔料、染料、タルクやマイカ、ナノクレイ等の無機フィラーを添加することができる。
成形加工方法は所望の成形体の形状によって適宜適切な方法を採ることができる。例えば、フィルム状やシート状の成形体であれば、1台以上の押出機とダイ、冷却装置、巻き取り装置を備えた成形装置によるキャスト法やインフレーション法にて成形することができる。またカップやトレイ等の容器形状であれば、射出成形機を使用して直接容器を得ることができるし、またプリフォームを一旦成形してから延伸ブローを行うことにより容器を得ることもできる。さらには一旦シート状に成形した後、熱成形機を用いて熱成形して製造することもできる。さらにボトル形状であれば、射出成形機にてプリフォームを作製後、延伸ブローを行うことによりボトルを製造するインジェクションストレッチブロー法や、押出機と円筒ダイを備えた装置からパリソンを押し出し、金型に挟んでブローすることによりボトルを製造するダイレクトブロー法も利用することができる。
ポリアミド0.2gを精秤し、96%硫酸100mlに20〜30℃で撹拌溶解した。完全に溶解した後、速やかにキャノンフェンスケ型粘度計に溶液5mlを取り、25℃の恒温漕中で10分間放置後、落下時間(t)を測定した。また、96%硫酸そのものの落下時間(t0)も同様に測定した。t及びt0から次式により相対粘度を算出した。
相対粘度=t/t0
示差走査熱量計((株)島津製作所製、商品名:DSC−60)を用い、昇温速度10℃/分で窒素気流下にDSC測定(示差走査熱量測定)を行い、融点(Tm)を求めた。
ポリアミド0.3〜0.5gを精秤し、フェノール/エタノール=4/1容量溶液30ccにポリアミドを攪拌、溶解した。完全にポリアミドが溶解した後、N/100塩酸で中和滴定して求めた。
JIS−K−7105に準じ、曇値測定装置(日本電色工業(株)製、型式:COH−300A)にて測定を行った。成形体が容器またはボトルの場合は側面部における高さ1/2の箇所について測定を行った。
ASTM D3985に準じた酸素透過率測定装置(Mocon社製、型式:OX−TRAN 2/21SH)を使用し、成形体が容器またはボトルの場合は成形体内側の湿度を100%RH、成形体外側の湿度を50%RHとし、23℃にて酸素透過率(OTR)の測定を行った。また成形体が二軸延伸フィルムの場合は23℃、60%RHにおける酸素透過率を測定した。
(キシリレン基含有ポリアミド樹脂の溶融重合)
撹拌機、分縮器、全縮器、温度計、滴下ロート及び窒素導入管、ストランドダイを備えた内容積50リットルの反応容器に、表1に記載のジカルボン酸、次亜リン酸ナトリウム、酢酸ナトリウムを仕込み、十分に窒素置換した後、さらに少量の窒素気流下で系内を撹拌しながら170℃まで加熱した。これにメタキシリレンジアミン(MXDAと略する)を撹拌下に滴下し、生成する縮合水を系外へ除きながら系内を連続的に昇温した。MXDAの滴下終了後、内温を255℃として25分反応を継続した。その後、系内を窒素で加圧し、ストランドダイからポリマーを取り出してこれをペレット化し、約24kgのポリアミドを得た。得られたポリアミドは真空乾燥機を用いて、120℃、6時間の条件で減圧下に乾燥した。
(キシリレン基含有ポリアミド樹脂の溶融重合)
実施例1〜14及び比較例2〜4のそれぞれにおいて、キシリレン基含有ポリアミドを以下の通り作製した。撹拌機、分縮器、全縮器、温度計、滴下ロート及び窒素導入管、ストランドダイを備えた内容積50リットルの反応容器に、表1に記載のジカルボン酸、次亜リン酸ナトリウム1水和物、酢酸ナトリウムを仕込み、十分に窒素置換した後、さらに少量の窒素気流下で系内を撹拌しながら170℃まで加熱した。これにメタキシリレンジアミン(MXDAと略する)を撹拌下に滴下し、生成する縮合水を系外へ除きながら系内を連続的に昇温した。MXDAの滴下終了後、内温を255℃として20分反応を継続した後、α,ω−アミノカルボン酸を所定量反応槽内へ添加し、さらに5分間反応を継続した。その後、系内を窒素で加圧し、ストランドダイからポリマーを取り出してこれをペレット化し、約24kgのポリアミドを得た。得られたポリアミドは真空乾燥機を用いて、120℃、6時間の条件で減圧下で乾燥した。
実施例1〜14及び比較例2〜4の各々で得られたポリアミドについて1H−NMR(400MHz,日本電子(株)製、商品名:「JNM−AL400」、測定モード:NON(1H))を用いてα,ω―アミノカルボン酸の共重合率を算出した。具体的には、溶媒としてギ酸−dを用いてポリアミドの5質量%の溶液を調製し、1H−NMR測定を実施した。
1台の単軸押出機(スクリュー径;40mm)、脱気装置を備えた1台の二軸押出機(スクリュー径;40mm)、フィードブロック、Tダイ、冷却ロール、巻き取り機からなる多層シート製造設備を用い、単軸押出機にPET(インビスタ社製、Polyclear1101E、IV=0.82)を入れ、二軸押出機にPETとアミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミドが90:10の質量比からなる混合物を入れ、それぞれ265℃の押出機温度で溶融混練後、シート状に押し、2種3層の多層シートを得た。多層シートの構造は、PET/ガスバリア層/PETの層構成であり、各層厚みは50μm/800μm/50μmであった。なお、ガスバリア層は、アミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)とポリエステル(B)を含む樹脂組成物からなる層である。
次いで、真空圧空成形機を使用してプラグアシスト成形を行い、開口部が内径100mmの円形で、高さが90mm、底面が内径80mmの丸型の多層容器を得た。容器のHaze、b値、酸素透過率測定を実施した。
PET(インビスタ社製、Polyclear1101E、IV=0.82)とアミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミドを95/5(質量%)となるように配合し、タンブラーにより混合した。この混合物を、射出成形装置((株)名機製作所製 M200PDM−MJ)を用い、射出シリンダー温度265〜285℃、金型内樹脂流路温度275℃、金型冷却水10℃の条件下でパリソンの成形を行い、長さ96mm、肉厚4.5mm、外形直径24mmのパリソンを得た。このパリソンを赤外ヒーターで95〜101℃に加熱後、二軸延伸ブロー成形を行い、全長223mm、胴径65mm、容積500ml、口栓部の厚みが1.5〜3mm程度、底面部の厚みが0.5〜4mmのボトルを得た。得られたボトルのHaze、b値、酸素透過率測定を実施した。
押出機、フィードブロック、Tダイ、冷却ロール、引き取り機等からなるフィルム製造装置を用いて、押出機からPET(インビスタ社製、Polyclear1101E、IV=0.82)とアミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミドを75/25(質量%)となるように配合し、タンブラーにより混合したペレットを押し出して、約190ミクロンの単層フィルムを製造した。次いで、この単層フィルムをバッチ式の二軸延伸装置を用い、フィルム温度90℃にて、延伸倍率4×4の二軸延伸フィルムに加工した。得られたフィルムのHaze、b値、酸素透過率測定を実施した。
アミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミドを配合せずに、ポリエステルのみからなる容器を実施例1と同様にして製造し、各種測定を行った。
アミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミドを添加しなかった以外は、実施例1と同様にして製造し、各種測定を行った。
アミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミドを添加しなかった以外は、実施例1と同様にして製造し、各種測定を行った。
アミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミドを添加しなかった以外は、実施例1と同様にして製造し、各種測定を行った。
(ポリアミド樹脂の溶融重合)
比較例5、6のそれぞれにおいて、キシリレン基含有ポリアミドを以下の通り作製した。撹拌機、分縮器、全縮器、温度計、滴下ロート及び窒素導入管、ストランドダイを備えた内容積50リットルの反応容器に、表1に記載のジカルボン酸、α,ω−アミノカルボン酸、次亜リン酸ナトリウム1水和物、酢酸ナトリウムを仕込み、十分に窒素置換した後、さらに少量の窒素気流下で系内を撹拌しながら170℃まで加熱した。これにメタキシリレンジアミン(MXDAと略する)を撹拌下に滴下し、生成する縮合水を系外へ除きながら系内を連続的に昇温した。MXDAの滴下終了後、内温を255℃として25分反応を継続した。その後、系内を窒素で加圧し、ストランドダイからポリマーを取り出してこれをペレット化し、約24kgのポリアミドを得た。
比較例5〜6の各々で得られたポリアミドについて1H−NMR(400MHz,日本電子(株)製、商品名:「JNM−AL400」、測定モード:NON(1H))を用いてアミノ酸の共重合率を算出した。具体的には、溶媒としてギ酸−dを用いてポリアミドの5質量%の溶液を調製し、1H−NMR測定を実施した。
(プレポリアミドの溶融重合)
実施例15〜18のそれぞれにおいて、プレポリアミドを以下の通り作製した。撹拌機、分縮器、全縮器、温度計、滴下ロート及び窒素導入管、ストランドダイを備えた内容積50リットルの反応容器に、表1に記載のジカルボン酸、次亜リン酸ナトリウム1水和物、酢酸ナトリウムを仕込み、十分に窒素置換した後、さらに少量の窒素気流下で系内を撹拌しながら170℃まで加熱した。これにメタキシリレンジアミン(MXDAと略する)を撹拌下に滴下し、生成する縮合水を系外へ除きながら系内を連続的に昇温した。MXDAの滴下終了後、内温を255℃として25分反応を継続した後、系内を窒素で加圧し、ストランドダイからポリマーを取り出してこれをペレット化し、約24kgのプレポリアミドを得た。
スクリュー径37mm、L/D=42の二軸押出機(東芝機械製、TEM37BS)を使用し、表2に記載の質量比でプレポリアミドとα,ω−アミノカルボン酸をドライブレンドした後、所定のシリンダー温度にて、滞留時間が約3分となるように溶融混練し、ストランドダイからストランドを押し出し、水冷後ペレターザーにてペレット化した。得られたペレットは真空乾燥機を用いて、120℃で6時間、減圧下で乾燥した。
アミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミドの種類を変更した以外は実施例1と同様にして製造し、各種測定を行った。
アミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミドの種類を変更した以外は実施例1と同様にして製造し、各種測定を行った。
アミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミドの種類を変更した以外は実施例1と同様にして製造し、各種測定を行った。
押出機のシリンダー温度設定を290℃としたこと以外は、実施例15と同様にして溶融混練を行い、乾燥後に各種容器を製造、測定を行った。
押出機のシリンダー温度設定を290℃としたこと以外は、実施例18と同様にして溶融混練を行い、乾燥後に各種容器を製造、測定を行った。
さらに、本発明のアミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミドと、アミノカルボン酸を含まないキシリレン基含有ポリアミド(A2)との融点の差の絶対値が本願の範囲外である比較例5、6は、色調が悪く、酸素透過率も悪化した。これは、α,ω−アミノカルボン酸をモノマー仕込み時に同時に仕込んだため、α,ω−アミノカルボン酸がポリマー鎖中でランダムに共重合された結果、ポリマー鎖の末端アミノ基はキシリレンジアミン単位由来の割合が高くなり、PETから発生したアセトアルデヒドとのシッフ塩が生成したためと推察された。
これに対して、本発明のアミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)と、アミノカルボン酸を含まないキシリレン基含有ポリアミド(A2)との融点の差が本願の範囲外である比較例7、8の成形体は色調が悪く、酸素透過率も悪化した。これは、反応押出時の設定温度が高いために、α,ω−アミノカルボン酸がポリマー鎖中でランダムに共重合されたためと推察される。
Claims (4)
- キシリレンジアミン単位を50モル%以上含むジアミン単位(I)47.0〜50.5モル%と、アジピン酸単位を50モル%以上含むジカルボン酸単位(II)47.0〜50.5モル%と、炭素数4〜12のα,ω−アミノカルボン酸単位(III)0.5〜5モル%とを含むアミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)を1〜30質量%と、
芳香族ジカルボン酸単位を50モル%以上含むジカルボン酸単位と、脂肪族ジオール単位を70モル%以上含むジオール単位とを含むポリエステル(B)を70〜99質量%を含む樹脂組成物からなる層を少なくとも1層有する成形体であって、前記アミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)が、下記の条件を満たす成形体。
(1) 1.51≦ηr≦1.99
(2) 15.1≦[NH2]≦50.0 (mmol/kg)
(3) |Tm(A1)―Tm(A2)|≦6.0 (℃)
(前記式(1)中、ηrはアミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)の相対粘度を表わす。前記式(2)中、[NH2]はアミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)の末端アミノ基濃度を指す。前記式(3)中、Tm(A1)はアミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)の融点、Tm(A2)はアミノカルボン酸単位を含まないキシリレン基含有ポリアミド(A2)の融点を示し、|Tm(A1)―Tm(A2)|は、ポリアミド(A1)とポリアミド(A2)融点の差の絶対値を示す。) - 前記アミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)が、キシリレンジアミンを50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を重縮合したプレポリアミドに、さらに炭素数4〜12のα、ω−アミノカルボン酸成分を反応させてなるポリアミドである、請求項1に記載の成形体。
- 前記アミノカルボン酸共重合キシリレン基含有ポリアミド(A1)が、キシリレンジアミンを50モル%以上含むジアミン成分、アジピン酸を50モル%以上含むジカルボン酸成分および炭素数4〜12のα、ω−アミノカルボン酸成分を溶融重合して得られたポリアミドである、請求項1に記載の成形体。
- 前記キシリレンジアミン単位が、メタキシリレンジアミン単位を50モル%以上含む、請求項1に記載の成形体。
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