JP7268230B1 - ポリエステル樹脂成形体の製造方法、およびマスターバッチ - Google Patents
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Abstract
Description
[1]: ポリエステル樹脂の固相重合促進用のマスターバッチであって、
ポリエステル樹脂(A)、およびエステル重縮合触媒(B)を含有し、
ポリエステル樹脂(A)は、多価アルコールに由来する構造単位100モル%に対して、エチレングリコールに由来する構造単位を50モル%以上含み、且つテレフタル酸もしくはそのエステル形成性誘導体に由来する構造単位を含む樹脂であり、
マスターバッチの不揮発分100質量%中にエステル重縮合触媒(B)を5~60質量%含有し、
質量比1/1のポリエステル樹脂(A)/ポリエチレンテレフタレート樹脂の280℃混錬物から形成された厚み1mmのシートのヘイズが20%以下であり、
エステル重縮合触媒(B)が、リン系触媒、チタン系触媒およびアンチモン系触媒から選択される少なくとも1種であるマスターバッチ。
[2]: エステル重縮合触媒(B)は、酸触媒であり、且つ芳香族環骨格および/又は脂環式骨格を有しており、
250℃のポリエステル樹脂(A)100質量部中にエステル重縮合触媒(B)を少なくとも1質量部溶解することを特徴とする[1]に記載のマスターバッチ。
[3]: エステル重縮合触媒(B)が、アルキルホスホン酸エステル又はアルキルホスホン酸モノエステルから選ばれることを特徴とする[1]又は[2]に記載のマスターバッチ。
[4]: エステル重縮合触媒(B)が立体障害ヒドロキシフェニルアルキルホスホン酸エステル又は立体障害ヒドロキシフェニルアルキルホスホン酸モノエステルであることを特徴とする[1]~[3]のいずれか記載のマスターバッチ
[5]: ポリエステル樹脂(A)100質量部に対し、エステル重縮合触媒(B)が1質量部となるように[1]~[4]のいずれか記載のマスターバッチをポリエステル樹脂(A)で希釈した混合物の分子量分散度をα、前記混合物を220℃で10時間固相重合したときの分子量分散度をβとしたときに、β/αが1.00~1.20であるマスターバッチ。
[6]: ポリエステル樹脂(A)およびエステル重縮合触媒(B)を含有するマスターバッチを得る工程と、
改質するためのポリエステル樹脂(C)に、少なくとも前記マスターバッチを添加して混合する混合工程と、
前記混合工程と同時、又は混合工程後に固相重合し、
固相重合後に成形する成形工程とを含み、
ポリエステル樹脂(A)は、多価アルコールに由来する構造単位100モル%に対して、エチレングリコールに由来する構造単位を50モル%以上含み、且つテレフタル酸もしくはそのエステル形成性誘導体に由来する構造単位を含む樹脂であり、
前記マスターバッチの不揮発分100質量%中にエステル重縮合触媒(B)を5~60質量%含有し、
質量比1/1のポリエステル樹脂(A)/ポリエチレンテレフタレート樹脂の280℃混錬物から形成された厚み1mmのシートのヘイズが20%以下であり、
重縮合触媒(B)が、リン系触媒、チタン系触媒およびアンチモン系触媒から選択される少なくとも1種であるポリエステル樹脂成形体の製造方法。
[7]: 重縮合触媒(B)が、アルキルホスホン酸エステル又はアルキルホスホン酸モノエステルから選ばれることを特徴とする[6]記載のポリエステル樹脂成形体の製造方法。
[8]: 重縮合触媒(B)が立体障害ヒドロキシフェニルアルキルホスホン酸エステル又は立体障害ヒドロキシフェニルアルキルホスホン酸モノエステルであることを特徴とする[6]又は[7]記載のポリエステル樹脂成形体の製造方法。
本実施形態に係るポリエステル樹脂成形体(以下、本成形体ともいう)は、改質対象のポリエステル樹脂(C)に、少なくとも、後述する固相重合促進用のマスターバッチ(以下、本マスターバッチともいう)を添加した混合物を、固相重合による重合・成形工程を経て得られる。なお、本成形体は、用途に応じて成形した任意の成形物であり、フィルム、シート、板状、網状体、容器、筒状体、フィラメントなどの糸状体、不織布、織布などの繊維が例示できる。成形体の表面は平滑であっても凹凸や複雑な形状を有していてもよい。本マスターバッチは、重縮合用のエステル重縮合触媒(B)を高濃度に分散させた樹脂組成物であって、規定の倍率で主剤であるポリエステル樹脂(C)と本マスターバッチを混合して、ポリエステル樹脂(C)を改質する役割を担う。
ポリエステル樹脂(C)は、本成形体の主成分となる樹脂であり、改質する樹脂である。ポリエステル樹脂(C)は非晶性であっても結晶性であってもよい。また、ポリエステル樹脂(C)は直鎖状でも分岐状でもよい。本明細書において主成分とは、組成物の不揮発分100質量%中、90質量%以上の成分をいう。主成分は95質量%以上であることが好ましい。ポリエステル樹脂(C)は一種でも二種以上の混合物でもよい。
本開示のマスターバッチは、ポリエステル樹脂の固相重合促進用のマスターバッチである。本マスターバッチは、ポリエステル樹脂(A)およびエステル重縮合触媒(B)を含有する。より高品質なポリエステル樹脂成形体を得る観点から、マスターバッチ100質量%中にポリエステル樹脂(A)およびエステル重縮合触媒(B)を50質量%以上含有することが好ましく、60質量%以上とすることがより好ましく、70質量%以上とすることが更に好ましい。マスターバッチ100質量%中、ポリエステル樹脂(A)およびエステル重縮合触媒(B)を100質量%有していてもよい。エステル重縮合触媒(B)は、ポリエステル樹脂の固相重合を促進するための触媒である。
以下、各成分について詳述する。なお、各成分は、それぞれ独立に1種単独又は2種以上を混合して用いることができる。
ポリエステル樹脂(A)は、マスターバッチにおいてエステル重縮合触媒(B)を分散させる分散媒として機能する樹脂であり、改質対象であるポリエステル樹脂(C)と混練したときに、エステル重縮合触媒(B)を効率よく均質化させる役割を担う。
更に、エステル重縮合触媒(B)が、リン系触媒、チタン系触媒およびアンチモン系触媒から選択される少なくとも1種である。本マスターバッチは、エステル重縮合触媒(B)を高濃度に分散させた樹脂組成物であって、規定の倍率で主剤であるポリエステル樹脂(C)と混合して、ポリエステル樹脂(C)を改質する役割を担う。
nは1~6であり、
R1はイソプロピル基、tert-ブチル基、シクロヘキシル基、又はシクロヘキシル基の1~3箇所の水素原子が、それぞれ独立に炭素数1~4のアルキル基で置換された基であり、
R2は水素原子、炭素数1~4のアルキル基、シクロヘキシル基、又はシクロヘキシル基の1~3箇所の水素原子が、それぞれ独立に炭素数1~4のアルキル基で置換された基であり、
R3は水素原子、炭素数1~20のアルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基又はナフチル基であり、前記置換基は炭素数1~4のアルキル基であり、
R4は水素原子、炭素数1~20のアルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基又はナフチル基であり、前記置換基は炭素数1~4のアルキル基であり、若しくは
また、シクロヘキシル基に置換される炭素数1~4のアルキル基は、置換基数は1~3が好ましく、特に好ましくは置換基数1又は2であり、分岐又は非分岐のアルキルラジカルである。シクロヘキシル基に置換される炭素数1~4のアルキル基は、例えば、シクロペンチル、メチルシクロペンチル、ジメチルシクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロヘキシル、ジメチルシクロヘキシル、トリメチルシクロヘキシル又はtert-ブチルシクロヘキシルが例示できる。
また、炭素数1~4のアルキル基を置換基として有していてもよいフェニル基又はナフチル基は、置換基数は好ましくは1~3個であり、特に好ましくは1又は2である。また、前記好適例としては、o-メチルフェニル、m-メチルフェニル又はp-メチルフェニル、2,3-ジメチルフェニル、2,4-ジメチルフェニル、2,5-ジメチルフェニル、2,6-ジメチルフェニル、3,4-ジメチルフェニル、3,5-ジメチルフェニル。2-メチル-6-エチルフェニル、4-tert-ブチルフェニル、2-エチルフェニル、2,6-ジエチルフェニル、1-メチルナフチル、2-メチルナフチル。4-メチルナフチル、1,6-ジメチルナフチル又は4-tertブチルナフチルが例示できる。
また、1~3価の金属カチオンは、好ましくはアルカリ金属カチオン、アルカリ土類金属カチオン、重金属カチオン又はアルミニウムカチオンである。好適例として、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Ba2+、Zn2+、Al3+が挙げられる。この中でも特にCa2+が好ましい。
R1又はR2として少なくとも一つのtert-ブチル基を有することが好ましい。特に好ましくは、R1およびR2がtert-ブチル基である。
nは1又は2が好ましく、特に好ましくは1である。
本マスターバッチは、ポリエステル樹脂(A)、エステル重縮合触媒(B)以外の任意成分を含んでいてもよい。例えば、前記以外の樹脂、鎖延長剤、酸化防止剤、帯電防止剤、界面活性剤、難燃剤、紫外線吸収剤、充填剤等が例示できる。
本マスターバッチに用いるポリエステル樹脂(A)は、質量比1/1のポリエステル樹脂(A)/ポリエチレンテレフタレート樹脂の280℃混錬物から形成された厚み1mmのシートのヘイズが20%以下となるものを用いる。
以下、本マスターバッチの製造方法の一例について説明するが、本マスターバッチの製造方法はこの方法に限定されるものではない。
ポリエステル樹脂成形体の製造方法は、改質するためのポリエステル樹脂(C)に、少なくとも本マスターバッチを添加して混合する混合工程と、混合工程と同時、又は混合工程後に固相重合工程とを含む。
固相重合後のポリエステル樹脂ペレットをフェノール/1,1,2,2-テトラクロロエタン=1/1に溶解させ、柴山科学器械製作所社製の自動粘度測定装置「SS-600-L2」を用いてJIS K7367-5に従いIVを測定することにより、固相重合前後のIV値(IVy)を測定できる。前述のIVxに対するIVyの比率IVy/IVxは、1.05以上であることが好ましく1.10以上であることがより好ましく、1.15以上であることが更に好ましい。比率IVy/IVxの上限値は特に限定されないが、通常、1.20程度である。
a-1.ポリエステル樹脂(A)等
実施例、比較例に用いたポリエステル樹脂(A)等を以下に示す。
A-1:MA2101(ユニチカ社製、PET)
A-2:PIFG30(ベルポリエステルプロダクツ社製、I-PET)
A-3:GN001(イーストマンケミカル社製、PET-G)
A-4:合成例1(PET)
A-5:合成例2(PET)
A-6:合成例3(PET)
A-7:合成例4(PET)
A-8:合成例5(PET)
A-9:GN5011(イーストマンケミカル社製、PET-G)
A-10:SA8639-P(ユニチカ社製、PET)
A-11:フィルム由来再生PET(PET)
A-12:SA863JP(三井化学社製、PET)
A’-13:300FP(ウィンテックポリマー社製、PBT)
A’-14:DN011(イーストマンケミカル社製、PCT)
A’-15:合成例6(PBT)
A’-16:合成例7(PET-G)
<ポリエステル樹脂(A-4):合成例1>
テレフタル酸ジメチル100質量部、エチレングリコール57.5質量部、酢酸マグネシウム0.06質量部および三酸化アンチモン0.03質量部を、150℃、窒素雰囲気下で溶融した。その後、攪拌しながら230℃まで3時間かけて昇温し、メタノールを留出させ、エステル交換反応を終了した。エステル交換反応終了後、前記反応物に、リン酸0.019質量部とリン酸二水素ナトリウム2水和物0.027質量部をエチレングリコール0.5質量部に溶解したエチレングリコール溶液(PH5.0)を添加した。そして、重合反応を最終到達温度285℃、真空度0.1Torrで行い、固有粘度0.55のポリエステル樹脂を得た。その後、得られたポリエステル樹脂を160℃で5時間乾燥、結晶化させた。次いで、220℃、真空度0.3Torr、6時間の固相重合を行い、固有粘度0.87、融点255℃のポリエステル樹脂(A-4)を得た。
テレフタル酸ジメチル100質量部、エチレングリコール54.7質量部、シクロヘキサンジメタノールグリコール6.0質量部、酢酸マグネシウム0.06質量部および三酸化アンチモン0.03質量部を、150℃、窒素雰囲気下で溶融した。その後、攪拌しながら230℃まで3時間かけて昇温し、メタノールを留出させ、エステル交換反応を終了した。エステル交換反応終了後、その反応物に、リン酸0.019質量部とリン酸二水素ナトリウム2水和物0.027質量部をエチレングリコール0.5質量部に溶解したエチレングリコール溶液(PH5.0)を添加した。そして、重合反応を最終到達温度285℃、真空度0.1Torrで行い、固有粘度0.54のポリエステル樹脂を得た。次いで、得られたポリエステル樹脂を160℃で5時間乾燥、結晶化させた。続いて、220℃、真空度0.3Torr、6時間の固相重合を行い、固有粘度0.86、融点240℃のポリエステル樹脂(A-5)を得た。
テレフタル酸ジメチル100質量部、エチレングリコール51.8質量部、シクロヘキサンジメタノールグリコール12.1質量部、酢酸マグネシウム0.06質量部および三酸化アンチモン0.03質量部を、150℃、窒素雰囲気下で溶融した。その後、攪拌しながら230℃まで3時間かけて昇温し、メタノールを留出させ、エステル交換反応を終了した。エステル交換反応終了後、その反応物に、リン酸0.019質量部とリン酸二水素ナトリウム2水和物0.027質量部をエチレングリコール0.5質量部に溶解したエチレングリコール溶液(PH5.0)を添加した。そして、重合反応を最終到達温度285℃、真空度0.1Torrで行い、固有粘度0.54のポリエステル樹脂を得た。次いで、得られたポリエステル樹脂を160℃で5時間乾燥、結晶化させた。続いて、220℃、真空度0.3Torr、6時間の固相重合を行い、固有粘度0.86、融点228℃のポリエステル樹脂(A-6)を得た。
テレフタル酸ジメチル100質量部、エチレングリコール57.5質量部、シクロヘキサンジメタノールグリコール12.1質量部、酢酸マグネシウム0.06質量部およびチタンラクテートアンモニウム塩0.05質量部を150℃、窒素雰囲気下で溶融した。その後、攪拌しながら230℃まで3時間かけて昇温し、メタノールを留出させ、エステル交換反応を終了した。エステル交換反応終了後、その反応物に、リン酸0.019質量部とリン酸二水素ナトリウム2水和物0.027質量部をエチレングリコール0.5質量部に溶解したエチレングリコール溶液(PH5.0)を添加した。そして、重合反応を最終到達温度285℃、真空度0.1Torrで行い、固有粘度0.53のポリエステル樹脂を得た。次いで、得られたポリエステル樹脂を160℃で5時間乾燥、結晶化させた。続いて、220℃、真空度0.3Torr、8時間の固相重合を行い、固有粘度0.85、融点255℃のポリエステル樹脂(A-7)を得た。
テレフタル酸ジメチル100質量部、エチレングリコール54.9質量部、ネオペンチルグリコール16.3質量部、テトラブチルチタネート0.04質量部加え、170~220℃で2時間エステル交換反応を行った。エステル交換反応終了後、反応系を220℃から270℃まで昇温する一方、系内をゆっくり減圧してゆき、60分かけて500Paとした。そしてさらに130Pa以下で55分間重縮合反応を行い、固有粘度0.51、流動開始温度170℃のポリエステル樹脂(A-8)を得た。
テレフタル酸ジメチル100質量部、ブチレングリコール83.5質量部、酢酸マグネシウム0.06質量部および三酸化アンチモン0.03質量部を150℃、窒素雰囲気下で溶融した。その後、攪拌しながら230℃まで3時間かけて昇温し、メタノールを留出させ、エステル交換反応を終了した。エステル交換反応終了後、その反応物に、リン酸0.019質量部とリン酸二水素ナトリウム2水和物0.027質量部をエチレングリコール0.5質量部に溶解したエチレングリコール溶液(PH5.0)を添加した。そして、重合反応を最終到達温度285℃、真空度0.1Torrで行い、固有粘度0.53のポリエステル樹脂を得た。得られたポリエステル樹脂を140℃で5時間乾燥、結晶化させた。続いて、200℃、真空度0.3Torr、8時間の固相重合を行い、固有粘度0.80、融点234℃のポリエステル樹脂(A’-15)を得た。
テレフタル酸ジメチル100質量部、エチレングリコール28.7質量部、シクロヘキサンジメタノールグリコール67.6質量部、酢酸マグネシウム0.06質量部および三酸化アンチモン0.03質量部を150℃、窒素雰囲気下で溶融した。その後、攪拌しながら230℃まで3時間かけて昇温し、メタノールを留出させ、エステル交換反応を終了した。エステル交換反応終了後、その反応物に、リン酸0.019質量部とリン酸二水素ナトリウム2水和物0.027質量部をエチレングリコール0.5質量部に溶解したエチレングリコール溶液(PH5.0)を添加した。さらに、重合反応を最終到達温度285℃、真空度0.1Torrで行い、固有粘度0.53のポリエステル樹脂を得た。得られたポリエステル樹脂を160℃で5時間乾燥、結晶化させた。続いて、220℃、真空度0.3Torr、8時間の固相重合を行い、固有粘度0.85、融点255℃のポリエステル樹脂(A’-16)を得た。
ポリエステル樹脂(A)等と、ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET樹脂、流動開始温度255℃、IV0.84)とを質量比1/1で混合し、射出圧60tのインジェクション成形機(東芝機械社製)で厚み1mmのシートを成形した。得られたシートのヘイズを、JIS K7136:2000に準拠して、ヘイズガードプラス(ガードナー社製)を用いて測定した。ヘイズ(Hx)の評価基準は以下の通りとした。
+++:Hx≦10
++:10<Hx≦15
+:15<Hx≦20
NG:20<Hx
実施例、比較例に用いたエステル重縮合触媒(B)(以下、触媒(B)等ともいう)を以下に示す。
B-1:Irganox1222(BASF社製、ジエチル[[3,5-ビス(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシフェニル]メチル]ホスホネート)
B-2:Irganox1425(BASF社製、カルシウムジエチルビス[[[3,5-ビス(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシフェニル]メチル]ホスホネート]
B-3:ヒドロキシフェニルメチレンホスホン酸ジエチル
B-4:2,6-ジメチルベンゼンスルホン酸(キシダ化学社製)
B-5:三酸化アンチモン(日本精鉱社製)
B-6:SPC-124(堺化学社製、チタン系触媒)
(実施例1-1)
ポリエステル樹脂(A-1)を90部、触媒(B-1)を10部量り取り、これを日本製鋼所社製の同方向回転2軸押出し機「TEX-54α3」(L/D=52.5、吐出量;350kg/hr、3ベント孔)に投入して混合した。そして、ベント孔から高真空下で吸引・脱気しながら260℃で押し出し、ペレタイザーでカットすることで実施例1-1に係るマスターバッチを得た。
表3に示す材料と配合量(質量部)にそれぞれ変更した以外は、実施例1-1と同様の方法で実施例1-2~1-23,比較例X-1~X-5に係るマスターバッチをそれぞれ得た。
実施例等のマスターバッチの製造を、2軸押出し機により1時間連続的に生産したときのストランド切れを確認し、生産性(加工性)について以下の基準で評価した。結果を表3に示す。なお、ストランド切れとは、ストランドが切れてストランドが引けなくなくなることをいう。
+++:ストランド切れが発生しない。
++:ストランド切れの発生が1回以上、5回以下。
+:ストランド切れの発生が5回越え、10回以下。
NG:上記評価のいずれにも該当しない。或いは、マスターバッチが生産できない。
ポリエステル樹脂(A)100質量部に対し、エステル重縮合触媒(B)が1質量部となるように各実施例、比較例のマスターバッチをポリエステル樹脂(A)で希釈し、混合物を得た。得られた混合物の分子量分散度αを求めた。その後、前記混合物を220℃で10時間固相重合し、固相重合後の分子量分散度βを求めた。これらの結果、およびβ/αの値を表3に示す。
なお、数平均分子量Mn,重量平均分子量Mwは、溶媒として10mmol/Lトリフルオロ酢酸ナトリウム/ヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)混合溶液に再生PETペレットを溶解した後、メンブランフィルターでろ過した試料溶液をカラムとしてShodex GPC LF-404を用いて、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定した。なお、Mn,Mwは、標準ポリスチレンの分子量に対する相対値である。
b-1.ポリエステル樹脂ペレットの作製
[参考例1]
飲料用ボトル由来のフレーク状のPET樹脂(IV:0.77dl/g)100部を日本プラコン社製のスクリュー径40mmの単軸押出機(ダルメージスクリュー)にてスクリュー回転数90rpm、加工温度270℃、吐出20kg/hにて押出加工を行い、参考例1に係るポリエステル樹脂ペレットを作製した。
飲料用ボトル由来PETフレーク樹脂(IV:0.77dl/g)100部と、実施例1-1に係るマスターバッチ2部とをタンブリングしたものを日本プラコン社製のスクリュー径40mmの単軸押出機(ダルメージスクリュー)にてスクリュー回転数90rpm、加工温度270℃、吐出20kg/h、押出機内滞留時間1分にて押出加工を行い、実施例2-1に係るポリエステル樹脂ペレット(1)を作製した。
表4,5に示す材料と配合量(質量部)にそれぞれ変更した以外は、実施例2-1と同様の方法でポリエステル樹脂ペレットをそれぞれ得た。
マスターバッチに変えて、粉末状のエステル重縮合触媒(B)を用い、表5に示す材料と配合量(質量部)にそれぞれ変更した以外は、実施例2-1と同様の方法でポリエステル樹脂ペレットをそれぞれ得た。
<固相重合前の固有粘度(IV)>
各実施例・比較例の固相重合前のポリエステル樹脂ペレットをフェノール/1,1,2,2-テトラクロロエタン=1/1に溶解させ、柴山科学器械製作所社製の自動粘度測定装置「SS-600-L2」を用いてJIS K7367-5に従いIVを測定した。固相重合前の各実施例・比較例のIV値(IVx)と、加工前の飲料用ボトル由来PETフレーク樹脂のIV値(IV0)の比率IVx/IV0を以下の基準で評価した。なお、加工前の飲料用ボトル由来PETフレーク樹脂とは、実施例2-1で用いた原料となるポリエステル樹脂であり、ポリエステル樹脂(C)として用いる原料樹脂のIV値をIV0とする。
++++:0.95≦IVx/IV0
+++:0.90≦IVx/IV0<0.95
++: 0.85≦IVx/IV0<0.90
+: 0.80≦IVx/IV0<0.85
NG: IVx/IV0<0.80
各実施例・比較例のポリエステル樹脂ペレットを用いて固相重合を行った。固相重合条件は、220℃、真空度0.3Torr、10時間とした(以下の評価においても同様の条件で行った)。その後、得られた反応物をフェノール/1,1,2,2-テトラクロロエタン=1/1溶液に溶解させ、柴山科学器械製作所社製の自動粘度測定装置「SS-600-L2」を用いて、JIS K7367-5に従いポリエステル樹脂ペレットの固有粘度(IVy)を測定した。各実施例・比較例のIVをIVy、IVxからの固有粘度の上昇分について以下の基準により評価した。
++++:1.15≦IVy/IVx
+++:1.10≦IVy/IVx<1.15
++: 1.08≦IVy/IVx<1.10
+: 1.05≦IVy/IVx<1.08
NG: IVy/IVx<1.05
各実施例・比較例のポリエステル樹脂ペレットを固相重合した。固相重合後の各ポリエステル樹脂ペレットを粉砕した後、0.2g秤量した。これに純水を5mL添加して振とうさせた。次いで、水層1mLに対し、DNPH(2,4-ジニトロフェニルヒドラジン)溶液1mLを混合して試験溶液とした。前記試験溶液をHPLCに導入し、DNPH化アルデヒドのピーク面積値を求め、15μg/mLアセトアルデヒド/アセトニトリル溶液をDNPHにて誘導体化した標準溶液を用いて定量を行った。評価基準は以下の通りである。
++++:0.5ppm未満。
+++:0.5ppm以上、1ppm未満。
++: 1ppm以上、2ppm未満。
+: 2ppm以上、3ppm未満。
NG: 3ppm以上。
各実施例・比較例の固相重合後のポリエステル樹脂ペレットを、射出成形機(東芝機械社製、IS-100F型)を用いて270℃で射出成形を行い、縦30mm×横40mm×高さ3mmの直方体のテストピースを作製した。その後、クラボウ社製の画像分光測色機AUカラーCOLOR7xを用い、D-65(10)標準光源にてテストピースのL値(明度)、a値、b値を測定し、JIS K7373に従い、YI値を算出し黄色度を測定した。評価基準は以下の通りとした。
++++:0≦YI<5
+++:5≦YI<10
++:10≦YI<15
+: 15≦YI<20
NG:20≦YI
c-1.製造方法
各実施例・比較例の固相重合後のポリエステル樹脂ペレットを、それぞれブロー成形機を用いて280℃でブロー成形し、実施例・比較例に係るペットボトルを各50本作製した。ペットボトルの厚みは1mmとした。
<ブロー成形性>
実施例等で得られたペットボトルのブロー成形性について、縦方向の延伸のかかる部分の厚みが均一に1mmとなっているボトルを良品とし、良品の収率を以下の基準で評価した。
++++:良品の収率が100%であった。
+++:良品の収率が95%以上100%未満であった。
++:良品の収率が90%以上95%未満であった。
+:良品の収率が85%以上90%未満であった。
NG:良品の収率が85%未満であった。
実施例等で得られた良品のペットボトルのうち、任意の10本で衝撃試験を行った。具体的には、ペットボトルの8割に水を充填し、高さ1mから落下させた。評価基準は以下の通りとした。
++++:10本全てのボトルに穴あきも変形も見られなかった。
+++:10本全てのボトルに穴あきは見られなかったが、変形が見られるボトルが5本未満であった。
++:10本全てのボトルに穴あきは見られなかったが、変形が見られるボトルが5本以上10本未満であった。
+:10本全てのボトルに変形が見られ、穴が開いたボトルが2本未満であった。
NG:10本全てのボトルに変形が見られ、穴が開いたボトルが2本以上あった。
本成形体の製造方法によれば、成形加工性に優れ、汎用加工法により高品質の成形体を提供できるので、例えば、使用済みPETボトルや繊維をはじめとする使用済、もしくは生産工程で生じたプラスチック製品の再利用用途に好適である。また、本成形体は品質に優れるので、高機能樹脂材料として繊維、フィルム、シート、発泡体、容器、電子材料、建材、自動車部品、各種工業部品・製品など多岐にわたる用途に好適に適用できる。
Claims (8)
- 固有粘度が0.6~1.2dl/gのポリエチレンテレフタレートの固相重合促進用のマスターバッチであって、
ポリエステル樹脂(A)およびエステル重縮合触媒(B)を含有し、
ポリエステル樹脂(A)は、多価アルコールに由来する構造単位100モル%に対して、エチレングリコールに由来する構造単位を50モル%以上含み、且つテレフタル酸もしくはそのエステル形成性誘導体に由来する構造単位を含む樹脂であり、
マスターバッチの不揮発分100質量%中にエステル重縮合触媒(B)を10~30質量%含有し、
質量比1/1のポリエステル樹脂(A)/ポリエチレンテレフタレート樹脂の280℃混錬物から形成された厚み1mmのシートのヘイズが20%以下であり、
エステル重縮合触媒(B)が、リン系触媒、チタン系触媒およびアンチモン系触媒から選択される少なくとも1種であるマスターバッチ。 - エステル重縮合触媒(B)は、酸触媒であり、且つ芳香族環骨格および/又は脂環式骨格を有しており、
250℃のポリエステル樹脂(A)100質量部中にエステル重縮合触媒(B)を少なくとも1質量部溶解することを特徴とする請求項1に記載のマスターバッチ。 - エステル重縮合触媒(B)が、アルキルホスホン酸エステル又はアルキルホスホン酸モノエステルから選ばれることを特徴とする請求項1記載のマスターバッチ。
- エステル重縮合触媒(B)が立体障害ヒドロキシフェニルアルキルホスホン酸エステル又は立体障害ヒドロキシフェニルアルキルホスホン酸モノエステルであることを特徴とする請求項1記載のマスターバッチ。
- ポリエステル樹脂(A)100質量部に対し、エステル重縮合触媒(B)が1質量部となるように請求項1~4のいずれか記載のマスターバッチをポリエステル樹脂(A)で希釈した混合物の分子量分散度をα、前記混合物を220℃で10時間固相重合したときの分子量分散度をβとしたときに、β/αが1.00~1.20であるマスターバッチ。
- ポリエステル樹脂(A)およびエステル重縮合触媒(B)を含有するマスターバッチを得る工程と、
改質するためのポリエステル樹脂(C)に、少なくとも前記マスターバッチを添加して混合する混合工程と、
前記混合工程と同時、又は混合工程後に固相重合し、
固相重合後に成形する成形工程とを含み、
ポリエステル樹脂(C)の固有粘度が0.6~1.2dl/gであり、
ポリエステル樹脂(A)は、多価アルコールに由来する構造単位100モル%に対して、エチレングリコールに由来する構造単位を50モル%以上含み、且つテレフタル酸もしくはそのエステル形成性誘導体に由来する構造単位を含む樹脂であり、
前記マスターバッチの不揮発分100質量%中にエステル重縮合触媒(B)を10~30質量%含有し、
質量比1/1のポリエステル樹脂(A)/ポリエチレンテレフタレート樹脂の280℃混錬物から形成された厚み1mmのシートのヘイズが20%以下であり、
エステル重縮合触媒(B)が、リン系触媒、チタン系触媒およびアンチモン系触媒から選択される少なくとも1種であり、
ポリエステル樹脂(C)がポリエチレンテレフタレートであるポリエステル樹脂成形体の製造方法。 - エステル重縮合触媒(B)が、アルキルホスホン酸エステル又はアルキルホスホン酸モノエステルから選ばれることを特徴とする請求項6記載のポリエステル樹脂成形体の製造方法。
- エステル重縮合触媒(B)が立体障害ヒドロキシフェニルアルキルホスホン酸エステル又は立体障害ヒドロキシフェニルアルキルホスホン酸モノエステルであることを特徴とする請求項6記載のポリエステル樹脂成形体の製造方法。
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