TWI411641B - 聚酯組成物及由它而成之聚酯成形體 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種能以高生產性成形瓶子等的中空成形體、不會損害透明性或色調,香味保持性及熱安定性優異,又阻氣性優異的聚酯組成物以及由前述組成物而得的聚酯成形體。
由於聚對苯二甲酸乙二酯(以下,簡稱為PET)等的熱可塑性聚酯,機械性質及化學性質均優異,故工業價值高,而正廣泛地被使用作為纖維、薄膜、板材、瓶子等。再者,因熱可塑性聚酯為耐熱性、透明性及阻氣性優異,特別最適於作為果汁、清涼飲料、碳酸飲料等飲料充填用容器等成形體的材料。
彼等熱可塑性聚酯,例如供給於射出成形機械等的成形機而成形中空成形體用預備成形體,將該預備成形體插入既定形狀的模具來進行延伸吹塑成形而成為瓶子。在用於要求耐熱性之飲料用途的情況下,以紅外線加熱裝置等熱處理瓶子的瓶口部而使瓶口部結晶化,其次,熱處理(熱定形)瓶子的瓶身部。
然而,在聚對苯二甲酸乙二酯製瓶子中,在瓶口部的結晶化處理中需要時間,同時在瓶口部的內側與外側間等產生局部結晶化程度的差異,有所謂瓶口部的尺寸精確度不穩定的問題,又在瓶身部的熱處理中,所得的瓶子瓶身的透明性降低,或設定於高溫的吹塑模具被污染而損害所得之瓶子的表面平滑性,結果為有形成瓶身透明性劣化之瓶子等的問題。
另一方面,在聚對苯二甲酸乙二酯製瓶子中,硏究為了縮短前述加熱處理時間、並且謀求因加熱處理所賦予之耐熱性等各物性與透明性並存,而於聚對苯二甲酸乙二酯中導入共聚合成分,例如,提案有相對於以對苯二甲酸為主成分的二羧酸成分與以乙二醇為主成分的二醇成分,使用聚四丁二醇等的聚伸烷基二醇作為共聚合二醇成分的共聚合聚酯樹脂,及由它而成的瓶子(例如,參照專利參考文獻1、2)。然而,記載於彼等各公報之共聚合聚酯樹脂的瓶子,難說瓶口部結晶化特性及瓶身部熱固定特性一定足夠,故硏判在耐熱性、透明性、香味保持性方面有問題。
又,揭示有提升紅外線吸收能力之手段作為提高加熱處理步驟之生產性的方法。例如,揭示有添加碳黑的方法(例如,參照專利參考文獻3)、使用被用作為縮合聚合觸媒之銻化合物與3價磷化合物的混合溶液來析出銻金屬粒子的方法(例如,參照專利參考文獻4、5、6)、形成具有紅外線吸收能力之化合物的方法(例如,參照專利參考文獻7)等。然而,彼等技術有損害成形體之透明性的問題或在成形體間之紅外線吸收能力方面有變動,而有所謂瓶口部的均勻結晶化困難的問題而期待改善。
專利文獻1:特開平9-227663號公報.專利文獻2:特開平9-277358號公報專利文獻3:特開昭58-157853號公報專利文獻4:特公昭49-20638號公報專利文獻5:特開平11-222519號公報專利文獻6:特開2000-72863號公報專利文獻7:特表2001-502254號公報
本發明在於解決前述習知技術的問題點,目的為提供由使用銻化合物作為觸媒的聚酯與部分芳香族聚醯胺所構成,能以高生產性成形瓶子等中空成形體,不損害透明性或色調,香味保持性及熱安定性、或香味保持性、熱安定性及阻氣性優異的聚酯組成物及由它而成的聚酯成形體。
本發明者等針對使用由含有銻化合物的熱可塑性聚酯99.9~80重量%與部分芳香族聚醯胺0.1~20重量%所構成的聚酯組成物,能以高生產性成形不損害透明性或色調,香味保持性及耐熱性、或香味保持性及阻氣性優異的聚酯成形體的聚酯組成物,進行硏究而完成本發明。
即,本發明係如以下。
[1]一種聚酯組成物,其係由包含銻化合物的熱可塑性聚酯99.9~80重量%與部分芳香族聚醯胺0.1~20重量%所構成的聚酯組成物,其特徵為在290℃成形前述熱可塑性聚酯而得之4mm厚成形板的霧度值為10%以下,前述部分芳香族聚酯中的磷原子含有量(P1)、聚酯組成物中之前述部分芳香族聚醯胺的含有量(A)及前述熱可塑性聚酯中的銻原子含有量(S)滿足下述式(1),而且在290℃成形聚酯組成物而得之4mm厚成形板的霧度值為20%以下。
(但是,P1係在溶解前述部分芳香族聚醯胺於31
P-NMR測定溶劑並添加三氟乙酸後,進行構造分析的情況下,由以下述構造式(式1)的構造所檢測出之磷化合物而來的磷原子含有量。)
(在(式1)中,R1
、R2
表示氫、烷基、芳基、環烷基或芳烷基,X1
表示氫。)
200≦(P1×A×S)/100≦2000 (1)在式(1)中,P1:由以部分芳香族聚醯胺中的上述構造式(式1)所檢測出之磷化合物而來的磷原子含有量(ppm)A:聚酯組成物中之部分芳香族聚醯胺的含有量(重量%)S:熱可塑性聚酯中的銻原子含有量(ppm)
[2]一種聚酯組成物,其係由包含銻化合物的熱可塑性聚酯99.9~80重量%與部分芳香族聚醯胺0.1~20重量%所構成的聚酯組成物,其特徵為在290℃成形前述熱可塑性聚酯而得之4mm厚成形板的霧度值為10%以下,前述部分芳香族聚醯胺中的磷原子含有量(P1)、前述部分芳香族聚醯胺中的磷原子含有量(P2)、聚酯組成物中之前述部分芳香族聚醯胺的含有量(A)及前述熱可塑性聚酯中的銻原子含有量(S)滿足下述式(2),而且在290℃成形聚酯組成物而得之4mm厚成形板的霧度值為20%以下。
(但是,P1係由以前述構造式(式1)的構造所檢測出之磷化合物而來的磷原子含有量;P2係在溶解前述部分芳香族聚醯胺於31
P-NMR測定溶劑並添加三氟乙酸後,進行構造分析的情況下,由以下述構造式(式2)的構造所檢測出之磷化合物而來的磷原子含有量。)
(在(式2)中,R3
表示氫、烷基、芳基、環烷基或芳烷基,X2
、X3
表示氫。)
300≦{(P1+P2)×A×S}/100≦3000 (2)在式(2)中,P1:由以部分芳香族聚醯胺中的上述構造式(式1)所檢測出之磷化合物而來的磷原子含有量(ppm)P2:由以部分芳香族聚醯胺中的上述構造式(式2)所檢測出之磷化合物而來的磷原子含有量(ppm)A:聚酯組成物中之部分芳香族聚醯胺的含有量(重量%)S:熱可塑性聚酯中的銻原子含有量(ppm)
[3]如記載於[1]或[2]中任一項的聚酯組成物,其特徵為殘存於熱可塑性聚酯中的銻原子含有量為100~400ppm。
[4]如記載於[1]至[3]中任一項的聚酯組成物,其特徵為射出成形聚酯組成物而得之成形體的乙醛含有量為15ppm以下。
[5]如記載於[1]至[4]中任一項的聚酯組成物,其特徵為在以熱水萃取由聚酯組成物而得之成形體時,在水中之溶出銻原子濃度為1.0ppb以下。
[6]一種聚酯成形體,其特徵為成形如記載於[1]至[5]中任一項的聚酯組成物而成。
[7]如記載於〔6〕之聚酯成形體,係中空成形體、板狀物或至少在一方向延伸該板狀物而構成的延伸薄膜中任一者。
又,進一步針對能以高生產性成形之聚酯組成物進行硏究而完成的本發明,係如以下。
[8]一種聚酯組成物,其係由包含銻化合物之熱可塑性聚酯99.9~80重量%與部分芳香族聚醯胺0.1~20重量%所構成的聚酯組成物,其特徵為在180℃加熱由前述聚酯組成物所構成之預備成形體時之前述預備成形體的加熱時間(T1),與同樣地加熱僅由前述熱可塑性聚酯所構成之預備成形體時的加熱時間(T2)滿足下述式(3)。
(T2-T1)/T2≧0.03 (3)
[9]如記載於[8]的聚酯組成物,其係由包含銻化合物的熱可塑性聚酯99.9~80重量%與部分芳香族聚醯胺0.1~20重量%所構成的聚酯組成物,其特徵在290℃成形前述熱可塑性聚酯而得之4mm厚成形板的霧度值為10%以下,前述部分芳香族聚醯胺中的磷原子含有量(P1)、聚酯組成物中之前述部分芳香族聚醯胺的含有量(A)及前述熱可塑性聚酯中的銻原子含有量(S)滿足下述式(4),而且在290℃成形聚酯組成物而得之4mm厚成形板的霧度值為20%以下。
(但是,P1係由以前述構造式(式1)的構造所檢測出之磷化合物而來的磷原子含有量。)
300≦(P1×A×S)/100≦2000 (4)在式(4)中,P1:由以部分芳香族聚醯胺中的上述構造式(式1)所檢測出之磷化合物而來的磷原子含有量(ppm)A:聚酯組成物中之部分芳香族聚醯胺的含有量(重量%)S:熱可塑性聚酯中的銻原子含有量(ppm)
[10]如記載於[8]的聚酯組成物,其係由包含銻化合物的熱可塑性聚酯99.9~80重量%與部分芳香族聚醯胺0.1~20重量%所構成的聚酯組成物,其特徵在290℃成形前述熱可塑性聚酯而得之4mm厚成形板的霧度值為10%以下,前述部分芳香族聚醯胺中的磷原子含有量(P1)、前述部分芳香族聚醯胺中的磷原子含有量(P2)、聚酯組成物中之前述部分芳香族聚醯胺的含有量(A)及前述熱可塑性聚酯中的銻原子含有量(S)滿足下述式(5),而且在290℃成形聚酯組成物而得之4mm厚成形板的霧度值為20%以下。
(但是,P1係由以前述構造式(式1)的構造所檢測出之磷化合物而來的磷原子含有量,P2係由以前述構造式(式2)的構造所檢測出之磷化合物而來的磷原子含有量。)
400≦{(P1+P2)×A×S}/100≦3000 (5)在式(5)中,P1:由部分芳香族聚醯胺中的上述構造式(式1)所檢測出之磷化合物而來的磷原子含有量(ppm)P2:由部分芳香族聚醯胺中的上述構造式(式2)所檢測出之磷化合物而來的磷原子含有量(ppm)A:聚酯組成物中之部分芳香族聚醯胺的含有量(重量%)S:熱可塑性聚酯中的銻原子含有量(ppm)
[11]如記載於[8]至[10]中任一項的聚酯組成物,其特徵為殘存於熱可塑性聚酯中的銻原子含有量為100~400ppm。
[12]如記載於[8]至[11]中任一項的聚酯組成物,其特徵為射出成形聚酯組成物而得之成形體的乙醛含有量為15ppm以下。
[13]如記載於[8]至[12]中任一項的聚酯組成物,其特徵為以熱水萃取由聚酯組成物而得的成形體時,在水中的溶出銻原子濃度為1.0ppb以下。
[14]一種聚酯成形體,其特徵為成形如記載於[8]至[13]中之任一項的聚酯組成物所構成。
[15]如記載於[14]之聚酯成形體,其係中空成形體、板狀物或在至少一方向延伸該板狀物所構成的延伸薄膜中任一者。
根據本發明的聚酯組成物,得到無損於透明性及色調,香味保持性及熱安定性、或香味保持性、熱安定性及阻氣性優異的聚酯成形體,其生產性高,又本發明的聚酯成形體係如上述,非常適合作為清涼飲料等的飲料用成形體。
以下,具體說明本發明之聚酯組成物及由它而成之聚酯成形體的實施樣態。
用於本發明之熱可塑性聚酯,為主要由芳香族二羧酸成分與二醇成分所得的結晶性熱可塑性聚酯,更佳為包含芳香族二羧酸單位為酸成分的85莫耳%以上的熱可塑性聚酯,特佳為90莫耳%以上,最佳為芳香族二羧酸單位包含酸成分的95莫耳%以上的熱可塑性聚酯。
構成用於本發明之熱可塑性聚酯的芳香族二羧酸成分方面,舉出有對苯二甲酸、2,6-萘二羧酸、二苯基-4,4’-二羧酸、二苯氧基乙烷二羧酸等的芳香族二羧酸及其機能衍生物等。
又,構成用於本發明熱可塑性之聚酯的二醇成分方面,舉出有乙二醇、1,3-丙二醇、四丁二醇等的脂肪族二醇;環己烷二甲醇等的脂環族二醇等。
在前述熱可塑性聚酯中被使用作為共聚合成分的酸成分方面,舉出有對苯二甲酸、2,6-萘二羧酸、異酞酸、二苯基-4,4’-二羧酸、二苯氧基乙烷二羧酸等的芳香族二羧酸;對氧基安息香酸、氧基己酸等的氧基酸及其機能衍生物;己二酸、癸二酸、琥珀酸、戊二酸、二聚物酸等的脂肪族二羧酸及其機能衍生物;六氫對苯二甲酸、六氫異酞酸、環己烷二羧酸等的脂環族二羧酸及其機能衍生物等。
在前述熱可塑性聚酯中被使用作為共聚合成分的二醇成分方面,舉出有乙二醇、1,3-丙二醇、丁二醇、二乙二醇、新戊二醇等的脂肪族二醇;環己烷二甲醇等的脂環族二醇;1,3-雙(2-羥乙氧基)苯、雙酚A、雙酚A的環氧烷加成物等的芳香族二醇;聚乙二醇、聚丁二醇等的聚伸烷基二醇等。
再者,在熱可塑性聚酯實質上為線狀的範圍內,可共聚合例如偏苯三甲酸、均苯三甲酸、苯四甲酸、均丙三甲酸、丙三醇、異戊四醇、三羥甲基丙烷等的多官能化合物,又亦可共聚合例如安息香酸、萘甲酸等的單官能化合物。
關於本發明的熱可塑性聚酯方面,較佳為包含70莫耳%以上由芳香族二羧酸與選自碳數為2~4之脂肪族二醇中至少一種二醇所衍生的構成單位之聚酯。
用於本發明之熱可塑性聚酯的較佳一範例為由對苯二甲酸乙二酯構成主要之重複單位的熱可塑性聚酯,更佳為包含85莫耳%以上對苯二甲酸乙二酯,包含異酞酸、2,6-萘二羧酸、1,4-環己烷二甲醇等作為共聚合成分的線狀共聚合熱可塑性聚酯,特佳為包含95莫耳%以上對苯二甲酸乙二酯單位的線狀熱可塑性聚酯。
彼等線狀熱可塑性聚酯的範例方面,舉出有聚對苯二甲酸乙二酯(以下、簡稱為PET)、聚(對苯二甲酸乙二酯-間苯二甲酸乙二酯)共聚物、聚(對苯二甲酸乙二酯-間苯二甲酸乙二酯-2,6-萘二乙酯)共聚物、聚(對苯二甲酸乙二酯-對苯二甲酸-1,4-環己烷二亞甲酯)共聚物、聚(對苯二甲酸乙二酯-2,6-萘二乙酯)共聚物、聚(對苯二甲酸乙二酯-對苯二甲二羥基二乙酯)共聚物、聚(對苯二甲酸乙二酯-對苯二甲酸-1,3-丙二酯)共聚物、聚(對苯二甲酸乙二酯-二羧酸伸乙基環伸己酯)共聚物等。
又,用於本發明之熱可塑性聚酯之較佳的其他範例為由2,6-萘二乙酯構成主要重複單位的熱可塑性聚酯,更佳為包含85莫耳%以上2,6-萘二乙酯單位的線狀熱可塑性聚酯,特佳為包含95莫耳%以上2,6-萘二乙酯單位的線狀熱可塑性聚酯。
彼等線狀熱可塑性聚酯的範例方面,舉出有聚2,6-萘二乙酯(PEN)、聚(2,6-萘二乙酯-對苯二甲酸乙二酯)共聚物、聚(2,6-萘二乙酯-間苯二甲酸乙二酯)共聚物、聚(2,6-萘二乙酯-2,6-萘二氧基二乙酯)共聚合物等。
再來,關於本發明之熱可塑性聚酯之較佳的其他範例方面,係由對苯二甲酸-1,3-丙二酯構成主要構成單位的熱可塑性聚酯,更佳為包含70莫耳%以上對苯二甲酸-1,3-丙二酯單位的線狀熱可塑性聚酯,特佳為包含90莫耳%以上對苯二甲酸-1,3-丙二酯單位的線狀熱可塑性聚酯。
彼等線狀熱可塑性聚酯的範例方面,舉出有聚對苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚(對苯二甲酸-1,3-丙二酯-間苯二甲酸-1,3-丙二酯)共聚物、聚(1,3-對苯二甲酸乙二酯-對苯二甲酸-1,4-環己烷二亞甲酯)共聚物、聚(對苯二甲酸-1,3-丙二酯-2,6-萘酸-1,3-丙二酯)共聚物等。
前述以外之關於本發明的熱可塑性聚酯之較佳的其他範例方面,舉出有由2,6-萘酸-1,3-丙二酯構成主要構成單位的熱可塑性聚酯或由2,6-萘酸丁二酯構成主要構成單位的熱可塑性聚酯。
關於本發明的熱可塑性聚酯,基本上可藉由習知的熔融縮合聚合法或熔融縮合聚合法-固相聚合法來製造。熔融縮合聚合反應可以1階段來進行,亦可分成多階段來進行。彼等係可藉由批式反應裝置所構成,或又亦可藉由連續式反應裝置所構成,又可連續地運轉熔融縮合聚合步驟與固相聚合步驟,或亦可分割來運轉。以下,雖以聚對苯二甲酸乙二酯(PET)為例,說明本發明之聚酯組成物較佳的連續式製造方法之一範例,但不受其限制。即,在PET的情況下,藉由直接反應對苯二甲酸與乙二醇以及隨需要之上述共聚合成分並蒸餾除去水而酯化後,使用銻化合物作為縮合聚合觸媒並在減壓下進行縮合聚合的直接酯化法;或在酯交換觸媒的存在下反應對苯二甲酸二甲酯與乙二醇以及隨需要時的上述共聚合成分,蒸餾除去甲醇而被酯交換後,使用銻化合物作為縮合聚合觸媒並以在減壓下進行縮合聚合為主的酯交換法來製造。又,縮合聚合觸媒方面,除了銻化合物以外,輔助地使用選自鍺化合物、鈦化合物或鋁化合物中1種或其以上的化合物。
再者,為了增大熱可塑性聚酯的極限黏度、降低乙醛等醛類含有量或環狀酯3聚物含有量,亦可進行固相聚合。
首先,在藉由酯化反應製造低聚合物的情況下,調整相對於對苯二甲酸或其酯衍生物1莫耳包含1.02~2.0莫耳、較佳為1.03~1.6莫耳的乙二醇的漿體,連續地供給該漿體於酯化反應步驟。
酯化反應係使用串聯連結至少2個酯化反應器的多段式裝置,並在回流乙二醇的條件下,以精餾塔除去因反應所生成的水或醇於系統外並同時實施。第1階段的酯化反應溫度為240~270℃,較佳為245~265℃,壓力為0.2~3kg/cm2
G,較佳為0.5~2kg/cm2
G。最終階段的酯化反應溫度通常為250~280℃,較佳為255~275℃,壓力通常為0~1.5kg/cm2
G,較佳為O~1.3kg/cm2
G。在以3階段以上實施的情況下,中間階段之酯化反應的反應條件為上述第1階段的反應條件與最終階段的反應條件之間的條件。彼等之酯化反應的反應率上升,較佳為平順地分配於各個階段。最後酯化反應率則希望達到90%以上,較佳為93%以上。藉由彼等酯化反應得到分子量500~5000左右的低程度縮合物。
在上述酯化反應使用對苯二甲酸作為原料的情況下,藉由以對苯二甲酸作為酸的觸媒作用,即使無觸媒亦可反應或在縮合聚合觸媒的共存下亦可實施。
又,少量添加三甲胺、三正丁胺、芐基二甲胺等第3級胺;氫氧化四甲基銨、氫氧化四正丁基銨、氫氧化三甲芐基銨等的氫氧化第4級銨;及碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀、乙酸鈉等鹼性化合物來實施時,則因可保持聚對苯二甲酸乙二酯主鏈中的對苯二甲酸二羥基二乙酯成分單位的比例於較低水準(相對於全部二醇成分為5莫耳%以下)而佳。
其次,藉由酯交換反應製造低聚合物的情況下,調整相對於對苯二甲酸二甲酯1莫耳包含1.1~2.0莫耳、較佳為1.2~1.5莫耳的乙二醇的溶液,並連續地供給該溶液至酯交換反應步驟。
酯交換反應係在使用串聯連結1~2個酯交換反應器的裝置並回流乙二醇的條件下,以精餾塔除去因反應所生成的甲醇至系統外並同時實施。第1階段的酯交換反應溫度為180~250℃,較佳為200~240℃。最終階段的酯交換反應溫度通常為230~270℃,較佳為240~265℃,使用鋅、鎂、錳、鈣、鋇等之脂肪酸鹽、碳酸鹽;或鋅、銻、鍺等的氧化物等作為酯交換觸媒。藉由彼等酯交換反應而得到分子量約200~500左右的低程度縮合物。
其為前述起始原料的芳香族二羧酸二甲酯、芳香族二羧酸或乙二醇等二醇類方面,當然可利用由對二甲苯所衍生之純淨的對苯二甲酸二甲酯、由對苯二甲酸或乙烯所衍生的乙二醇,亦可利用由使用過的PET瓶藉由甲醇分解或乙二醇分解等化學回收法所回收的對苯二甲酸二甲酯、對苯二甲酸、對苯二甲酸雙羥基乙酯或乙二醇等的回收原料,作為起始原料中至少一部分。前述回收原料的品質不消說亦必須精製成因應使用目的的純度、品質。
其次,將所得之低程度縮合物供給至多階段的液相縮合聚合步驟。縮合聚合反應條件為第1階段的縮合聚合反應溫度為250~290℃,較佳為260~280℃,壓力為500~20Torr,較佳為200~30Torr;最終階段的縮合聚合反應溫度為265~300℃,較佳為275~295℃,壓力為10~0.1Torr,較佳為5~0.5Torr。在以3階段以上實施的情況下,中間階段之縮合聚合反應的反應條件為與上述第1階段的反應條件與最終階段的反應條件之間的條件。較佳為在彼等各個縮合聚合反應步驟中,平順地分配所達到之極限黏度的上昇程度。還有,在縮合聚合反應中,亦可使用一段式縮合聚合裝置。
在用於本發明之熱可塑性聚酯的製造中所使用的銻化合物方面,舉出有三氧化銻、乙酸銻、酒石酸銻、酒石酸鉀銻、氧氯化亞銻、乙醇酸銻、五氧化銻、三苯基銻等。希望添加銻化合物成為100~400ppm、較佳為130~350ppm、更佳為150~300ppm、最佳為170~250ppm的範圍,作為生成聚合物中的銻含有量(以下,簡稱為S)。在未滿100ppm(平均1噸聚合物0.82莫耳)的情況下,縮合聚合速度變慢而經濟性變成問題,又,在超過400ppm(平均1噸聚合物3.28莫耳)的情況下,以紅外線加熱裝置加熱聚酯預備成形體時,因結晶化進行過度而使正常的延伸變困難,透明性或色調亦惡化而不佳。彼等銻化合物係以乙二醇溶液來使用。
又,較佳為進一步倂用包含選自包含鎂、鈣、鈷、錳、鋅之群組中至少一種金屬原子的化合物作為第2金屬化合物。彼等的使用量為熱可塑性聚酯中之彼等金屬的含有量(以下,簡稱為Me),在1噸聚合物中為0.1~3.0莫耳、較佳為0.15~2.5莫耳、更佳為0.2~2.0莫耳的範圍。平均1噸聚合物未滿0.1莫耳,則有由熱可塑性聚酯形成的聚酯成形體、特別是壁厚之聚酯成形體的透明性變得非常差的問題。又,超過3.0莫耳時,則熱可塑性聚酯的熱安定性變差、乙醛等的醛類含有量變多而在香味性的方面變得有問題。
用於本發明中所使用之熱可塑性聚酯的製造中的鎂化合物、鈣化合物、鈷化合物、錳化合物、及鋅化合物,若為可溶於反應系統的化合物則可全部使用。
鎂化合物方面,舉出有如氫化鎂、氧化鎂、乙酸鎂的低級脂肪酸鹽;如甲氧化鎂的烷氧化物等。
鈣化合物方面,舉出有如氫化鈣、氫氧化鈣、乙酸鈣的低級脂肪酸鹽;如甲氧化鈣的烷氧化物等。
鈷化合物方面,舉出有如乙酸鈷的低級脂肪酸鹽;磺烷酸鈷、安息香酸鈷等的有機酸鹽;氯化鈷等的氯化物;乙醯乙酸鈷等。
錳化合物方面,舉出有乙酸錳、安息香酸錳等的有機酸鹽;氯化錳等的氯化物;甲氧化錳等的烷氧化物;乙醯乙酸錳等。
鋅化合物方面,乙酸鋅、安息香酸鋅等有機酸鹽;氯化鋅等的氯化物;甲氧化鋅等的烷氧化物;乙醯乙酸鋅等。
鎂化合物、鈣化合物、鈷化合物、錳化合物及鋅化合物,在藉由酯交換反應的情況下,較佳為在酯交換反應前添加。彼等化合物係以乙二醇溶液來使用。
又,輔助地被用作為觸媒的鍺化合物方面,舉出有無定形二氧化鍺、結晶性二氧化鍺、氯化鍺、四乙氧化鍺、四正丁氧化鍺、亞磷酸鍺等。其使用量以熱可塑性聚酯中的鍺含有量為3~20ppm左右。
又,輔助地被使用作為觸媒的鈦化合物方面,舉出有鈦酸四乙酯、鈦酸四異丙酯、鈦酸四正丙酯、鈦酸四正丁酯等的鈦酸四烷基酯及彼等的部分加水分解物;乙酸鈦、草酸鈦、草酸鈦銨、草酸鈦鈉、草酸鈦鉀、草酸鈦鈣、草酸鈦鍶等的草酸鈦化合物;偏苯三甲酸鈦、硫酸鈦、氯化鈦、鈦鹵化物的加水分解物、溴化鈦、氟化鈦、六氟化鈦酸鉀、六氟化鈦酸銨、六氟化鈦酸鈷、六氟化鈦酸錳、乙醯乙酸鈦等。其使用量以熱可塑性聚酯中的鈦含有量為0.1~3ppm左右。
又,輔助地被使用作為觸媒的鋁化合物方面,具體而言舉出有甲酸鋁、乙酸鋁、鹼性乙酸鋁、丙酸鋁、草酸鋁、丙烯酸鋁、月桂酸鋁、硬脂酸鋁、安息香酸鋁、三氯乙酸鋁、乳酸鋁、檸檬酸鋁、水楊酸鋁等的羧酸鹽;氯化鋁、氫氧化鋁、氫氧化氯化鋁、多氯化鋁、硝酸鋁、硫酸鋁、碳酸鋁、磷酸鋁、磺酸鋁等的無機酸鹽;甲氧化鋁、乙氧化鋁、正丙氧化鋁、異丙氧化鋁、正丁氧化鋁、第三丁氧化鋁等的烷氧化鋁;乙醯乙酮酸鋁、乙醯乙酸鋁、乙基乙醯乙酸鋁、二異丙氧化乙基乙醯乙酸鋁等的鋁螯合化合物;三甲基鋁、三乙基鋁等的有機鋁化合物及彼等之部分加水分解物;氧化鋁等。彼等中較佳為羧酸鹽、無機酸鹽及螯合化合物,彼等之中進一步特佳為鹼性乙酸鋁、氯化鋁、氫氧化鋁、氫氧化氯化鋁、多氯化鋁及乙醯乙酮酸鋁。其使用量以熱可塑性聚酯中的鋁含有量為2~30ppm左右。
又,雖可使用各種磷化合物作為安定劑,但特別以五價的磷化合物為最佳。具體範例方面,有磷酸、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三苯酯、磷酸單甲酯、磷酸二甲酯、磷酸單丁酯、磷酸二丁酯等,彼等係可單獨使用、又亦可倂用2種以上。其使用量以熱可塑性聚酯中的磷含有量為1~100ppm,較佳為3~50ppm,更佳為3~30ppm。彼等磷化合物係以乙二醇溶液來使用。
又,相對於磷含有量(以下,簡稱為P)之Me的比(Me/P)為0.1~2.0、較佳為0.2~1.9、更佳為0.3~1.8的範圍。Me/P未滿0.1,則由所得之熱可塑性聚酯而成的聚酯成形體、特別是壁厚之成形體的透明性變得非常差。又,超過2時則熱可塑性聚酯的熱安定性變差、乙醛等的醛類含有量變多而在香味性方面變得有問題。
前述的銻化合物,較佳為從酯化初期至酯化中期添加。又,前述第2金屬化合物及磷化合物,較佳為在酯化後期添加。
又,為了一方面抑制本發明之聚酯組成物熔融時的黏度降低,一方面在成形前的乾燥或熱處理時藉由刺激臭味強之乙醛或丙烯醛等的熱分解來抑制所生成之低分子量的副生成,亦以添加阻酚系抗氧化劑為佳。彼等阻酚系抗氧化劑方面,可使用習知者,若要舉例的話,則舉出有異戊四醇-肆[3-(3,5-二第三丁基-4-羥苯基)丙酸酯]、1,1,3-參(2-甲基-4-羥基-5-第三丁苯基)丁烷、1,3,5-三甲基-2,4,6-參(3,5-二第三丁基-4-羥芐基)苯、3,9-雙{2-[3-(3-第三丁基-4-羥基-5-甲苯基)丙醯氧基]-1,1-二甲基乙基}-2,4,8,10-四氧基螺旋[5,5]十一烷、1,3,5-參(4-第三丁基-3-羥基-2,6-二甲苯)間苯二甲酸、三乙二醇-雙[3-(3-第三丁基-5-甲基-4-羥苯基)丙酸酯]、1,6-己二醇-雙[3-(3,3-(3,5-二第三丁基-4-羥苯基)丙酸酯)]、2,2-硫代二乙烯-雙[3-(3,5-二第三丁基-4-羥苯基)丙酸酯]、十八烷基-3-(3,5-二第三丁基-4-羥苯基)丙酸酯、鋰[3,5-二第三丁基-4羥芐基磺酸乙酯]、鉀[3,5-二第三丁基-4-羥芐基磺酸乙酯]、鎂雙[3,5-二第三丁基-4-羥芐基磺酸乙酯]、鎂雙[3,5-二第三丁基-4-羥芐基磺酸]、鈣雙[3,5-二第三丁基-4-羥芐基磺酸乙酯]、鈣雙[3,5-二第三丁基-4-羥芐基磺酸]、鋇雙[3,5-二第三丁基-4-羥芐基磺酸甲酯]、鍶雙[3,5-二第三丁基-4-羥芐基磺酸乙酯]、3,5-二第三丁基-4-羥芐基磺酸乙酯、3,5-二第三丁基-4-羥芐基磺酸二乙酯、3,5-二第三丁基-4-羥芐基磺酸甲酯、3,5-二第三丁基-4-羥芐基磺酸二甲酯、3,5-二第三丁基-4-羥芐基磺酸異丙酯、3,5-二第三丁基-4-羥芐基磺酸二異丙酯、3,5-二第三丁基-4-羥芐基磺酸苯酯、3,5-二第三丁基-4-羥芐基磺酸二苯酯等。該情況的阻酚系氧化安定劑亦可鍵結於熱可塑性聚酯,阻酚系氧化安定劑之聚酯組成物中的量方面,相對於聚酯組成物的重量,較佳為1重量%以下。其超過1重量%時則有著色的情況,同時添加1重量%以上則熔融安定性提高的能力亦因而飽和。較佳為0.02~0.5重量%。
如前述所得之熔融縮合聚合聚酯,較佳為於熔融縮合聚合結束後,藉由從細孔擠出於鈉含有量(Na)、鎂含有量(Mg)、矽含有量(Si)及鈣含有量(Ca)滿足下述(6)至(9)中至少一者的冷卻水中並在水中切粒的方式,或在大氣中擠出後,直接以與前述同樣水質的冷卻水冷卻同時切粒的方式,碎粒化成為柱狀、球狀、方形、或板狀的形態。
Na≦1.0(ppm) (6) Mg≦1.0(ppm) (7) Si≦2.0(ppm) (8) Ca≦1.0(ppm) (9)
還有,較佳為使用完全滿足(6)至(9)的水。
冷卻水中的鈉含有量(Na)較佳為Na≦0.5ppm,更佳為Na≦0.1ppm。冷卻水中的鎂含有量(Mg)較佳為Mg≦0.5ppm,更佳為Mg≦0.1ppm。又,冷卻水中的矽含有量(Si)較佳為Si≦1.0 ppm,更佳為Si≦0.3ppm。再者,冷卻水中的鈣含有量(Ca)較佳為Ca≦0.5 ppm,更佳為Ca≦0.1 ppm。
又,冷卻水中的鈉含有量(Na)、鎂含有量(Mg)、矽含有量(Si)及鈣含有量(Ca)的下限值為Na≧0.001 ppm、Mg≧0.001ppm、Si≧0.02ppm及Ca≧0.001ppm。在成為彼等下限值以下中,則需要極大的設備投資,又運轉費用亦變得非常高,經濟的生產則有困難。
將一邊使用在前述條件以外的冷卻水來冷卻、一邊碎粒化的聚酯固相聚合時,由於彼等冷卻水中的不純物,一方面在彼等條件下增加所得之聚酯成形體中的異物,又一方面香味性變差,亦產生所謂商品價值變低的問題。
為了減低前述冷卻水的鈉或鎂、鈣、矽,在碎粒冷卻步驟中直到輸送工業用水的步驟中,在至少1處以上設置除去鈉或鎂、鈣、矽的裝置。又,為了除去成為粒子狀的二氧化矽或鋁矽酸鹽等的黏土礦物而設置過濾器。除去鈉或鎂、鈣、矽的裝置方面,舉出有離子交換裝置、超濾過裝置或逆滲透膜裝置等。
其次,前述的熔融縮合聚合聚酯碎粒,較佳為在非活性氣體氛圍氣體下以2階段以上的連續式結晶化裝置進行預備結晶化。例如在PET的情況下,較佳為在第1階段的預備結晶化中以100~180℃的溫度、1分鐘~5小時;其次在第2階段的預備結晶化中以160~210℃的溫度、1分鐘~3小時間的條件;更佳為在第2階段以上的予備結晶化中以180~210℃的溫度、1分鐘~3小時的條件,依次、階段地結晶化。較佳為結晶化後之碎粒的結晶化程度為30~65%、較佳為35~63%、更佳為40~60%的範圍。還有,結晶化程度可由碎粒密度來求得。
其次,在非活性氣體氛圍氣體下或減壓下,在最適於前述預聚合物的溫度下,在因固相聚合的極限黏度增加為0.10公合/克以上之下來進行固相聚合。例如在PET的情況下,固相聚合的溫度方面,上限較佳為215℃以下,更佳為210℃以下,特佳為208℃以下;下限為190℃以上,較佳為195℃以上。
固相聚合結束後,較佳為在約30分鐘以內、較佳為20分鐘以內、更佳為10分鐘以內,使碎粒溫度成為約70℃以下、較佳為60℃以下、更佳為50℃以下。
又,如前述所得的熱可塑性聚酯,亦可為已與水或水蒸氣或者含有水蒸氣氣體接觸處理者。
熱水處理方法方面,舉出有將熱可塑性聚酯浸漬於水中的方法或藉由沖淋將水淋在彼等碎粒上的方法等。處理時間方面為5分鐘~2日,較佳為10分鐘~1日,更佳為30分鐘~10小時;水的溫度方面為20~180℃,較佳為40~150℃,更佳為50~120℃。所使用的水,較佳為滿足前述(6)至(9)中至少一者的水,再者最佳為完全滿足(6)至(9)的水。
又,在使熱可塑性聚酯之碎粒與水蒸氣或含有水蒸氣氣體接觸來處理的情況下,以平均1kg較佳為粒狀聚酯、水蒸氣為0.5g以上的量,供給或存在50~150℃、較佳為50~110℃溫度的水蒸氣或含有水蒸氣含有氣體或者含有水蒸氣的空氣,而使粒狀聚酯與水蒸氣接觸。熱可塑性聚酯碎粒與水蒸氣的接觸,通常進行10分鐘~2日、較佳為20分鐘~10小時。又處理方法為連續方式、批式方式中任一者均無妨。
又,在關於本發明的熱可塑性聚酯中,亦可配合0.1ppb~50000ppm選自包含聚乙烯系樹脂、聚丙烯系樹脂、或α-烯烴系樹脂等的聚烯烴樹脂;聚縮醛樹脂之群組中至少一種的樹脂。
配合彼等樹脂的方法方面,在特開2002-249573號公報等中記載詳細,可參照彼等。
用於本發明的熱可塑性聚酯、特別是由對苯二甲酸乙二酯構成主要重複單位之熱可塑性聚酯的極限黏度,以0.55~1.50公合/克為佳、較佳為0.58~1.30公合/克、更佳為0.60~0.90公合/克的範圍。極限黏度未滿0.55公合/克,則所得之成形體等的機械特性差。又,在超過1.50公合/克的情況下,藉由成形機等的熔融時樹脂溫度變高而熱分解變激烈,引起一方面對於保香性造成影響而游離的低分子量化合物增加,一方面使成形體著色成黃色等的問題。
又,用於本發明的熱可塑性聚酯,特別是由2,6-萘二乙酯構成主要重複單位之熱可塑性聚酯的極限黏度為0.40~1.00公合/克、較佳為0.42~0.95公合/克、更佳為0.45~0.90公合/克的範圍。極限黏度未滿0.40公合/克,則所得之成形體等的機械特性差。又,在超過1.00公合/克的情況下,藉由成形機等之熔融時樹脂溫度變高而熱分解變激烈,引起一方面對於保香性造成影響而游離的低分子量化合物增加,一方面使成形體著色成黃色等的問題。
關於本發明的熱可塑性聚酯,特別是由對苯二甲酸-1,3-丙二酯構成主要構成單位之熱可塑性聚酯的極限黏度為0.50~2.00公合/克、較佳為0.55~1.50公合/克、更佳為0.60~1.00公合/克的範圍。極限黏度未滿0.50公合/克,則有所得之成形體等的機械特性變差的問題。又,極限黏度的上限值為2.00公合/克,在超過它的情況下,引起藉由成形機等的熔融時樹脂溫度變高而熱分解變激烈、分子量的降低激烈、又著色成黃色等的問題。
又,用於本發明的熱可塑性聚酯,亦可為由至少2種、實質上同一組成之極限黏度的差異為0.05~0.30公合/克之範圍的熱可塑性聚酯所構成的聚酯組成物。
又,在關於本發明之熱可塑性聚酯中所共聚合之二伸烷基二醇含有量,以構成前述熱可塑性聚酯的二醇成分的0.5~5.0莫耳%為佳,較佳為1.0~4.0莫耳%,更佳為1.5~3.0莫耳%。在二伸烷基二醇量超過5.0莫耳%的情況下,一方面熱安定性變差,成形時分子量降低變大,又一方面醛類含有量的增加量變大而不佳。又,在製造二伸烷基二醇含有量未滿0.5莫耳%的熱可塑性聚酯中,選擇非經濟的製造條件作為酯交換條件、酯化條件或聚合條件則變成必要,不合乎成本。因此,所謂於熱可塑性聚酯中所共聚合的二伸烷基二醇,在例如主要構成單位為對苯二甲酸乙二酯之聚酯的情況下,在由其為二醇的乙二醇製造時所副生成的二乙二醇之中,為共聚合於前述熱可塑性聚酯的二乙二醇(以下、簡稱DEG),在以對苯二甲酸-1,3-丙二酯為主之構成單位的聚酯的情況下,在由其為二醇的1,3-丙二醇製造時所副生成的二(1,3-丙二醇)(或雙(3-羥丙基)醚)之中,為在前述熱可塑性聚酯中所共聚合的二(1,3丙二醇)(以下,稱為DPG)。
又,希望關於本發明熱可塑性聚酯之乙醛等的醛類含有量為50ppm以下,以30ppm以下為佳,較佳為10ppm以下。特別地,在使用本發明聚酯組成物作為礦泉水等低香味飲料用之容器材料的情況下,希望前述熱可塑性聚酯的醛類含有量為8ppm以下,以5ppm以下為佳,較佳為4ppm以下。在醛類含有量超過50ppm的情況下,由該熱可塑性聚酯所成形之成形體等的內容物的香味保持性效果變差。又,彼等的下限從製造上的問題看,較佳為0.1ppb。其中,所謂醛類,在熱可塑性聚酯為以對苯二甲酸乙二酯為主要構成單位之聚酯的情況下為乙醛,在以對苯二甲酸-1,3-丙二酯為主要構成單位之聚酯的情況下為烯丙醛。
又,關於本發明之熱可塑性聚酯的環狀酯寡聚物含有量,較佳為含有前述熱可塑性聚酯之熔融縮合聚合物的環狀酯寡聚物含有量的70%以下、較佳為50%以下、更佳為40%以下、特佳為35%以下。
其中,熱可塑性聚酯一般含有各種聚合度的環狀酯寡聚物,本發明中所謂的環狀酯寡聚物,係表示在含有熱可塑性聚酯之環狀酯寡聚物中含有量最高的環狀酯寡聚物的意思,例如,在以對苯二甲酸乙二酯為主要重複單位之聚酯的情況下為環狀3聚物。
在其為前述熱可塑性聚酯以對苯二甲酸乙二酯為主之構成單位之聚酯代表的PET的情況下,由於熔融縮合聚合聚酯的環狀3聚物含有量約為1.0重量%,較佳為關於本發明之熱可塑性聚酯的環狀3聚物含有量為0.70重量%以下、較佳為0.50重量%以下、更佳為0.40重量%以下。
已降低彼等環狀酯寡聚物含有量的聚酯,可藉由固相聚合熔融縮合聚合聚酯,或在熔點以下的溫度,在非活性氣體下進行加熱處理等的方法得到。
前述環狀酯寡聚物含有量超過0.70重量%時,則在射出成形之樹脂熔融時環狀酯寡聚物增加,在連續成型時射出成形模具彎曲部分的寡聚物結塊變得激烈,而使正常的射出成形變成不可能。又,延伸吹塑成形後之對於加熱模具表面的寡聚物附著變嚴重,一方面所得的中空成形體等的透明性非常惡化,又一方面在薄膜的情況下,在板狀物製膜時或延伸時寡聚物附著、累積於口模出口附近或延伸輥表面、熱固定室的內部,形成彼等附著於薄膜表面而成為異物的問題。又,彼等的下限由製造上的問題或生產成本的問題來看,較佳為0.2重量%。
用於本發明之熱可塑性聚酯碎粒的形狀為圓柱型、方型、球狀或扁平的板狀等之中任一者均可。其平均粒徑通常為1.3~5mm、較佳為1.5~4.5mm、更佳為1.6~4.0mm的範圍。例如,在圓柱型的情況下,較實用為長度為1.3~4mm、直徑為1.3~4mm左右。在球狀粒子的情況下,較實用為最大粒徑為平均粒徑的1.1~2.0倍、最小粒徑為平均粒徑的0.7倍以上。又,碎粒重量較實用為5~30mg/個的範圍。
一般熱可塑性聚酯包含相當量之在製造步驟中產生之共聚合成分及該共聚合成分含量與熱可塑性聚酯碎粒相同的微粉、即微粒。彼等微粒具有促進熱可塑性聚酯之結晶化的性質,在多量地存在的情況下,一方面由包含彼等微粒之前述聚酯組成物所成形的聚酯成形體的透明性變得非常差,又一方面在瓶子的情況下,瓶子瓶口部結晶化時的收縮量未滿足於規定值的範圍內而產生所謂不能以瓶蓋密栓的問題。因而,希望用於本發明之熱可塑性聚酯中的微粒含有量為1000ppm以下,較佳為500ppm以下,更佳為300ppm以下,特佳為100ppm以下。
又,較佳為本發明之熱可塑性聚酯中微粒的熔點與碎粒熔點的差為15℃以下、較佳為10℃以下、更佳為5℃以下。在包含前述差超過15℃之微粒的情況下,由於通常所用之熔融成形條件的原因而結晶未完全熔融,故殘留成為結晶核。因此,在中空成形體瓶口部的加熱時,由於結晶化速度變快而使瓶口部的結晶化變得過大。該結果為因瓶口部的收縮量未落在規定值範圍內,瓶口部的封蓋變不良,因而發生內容物的洩漏。又中空成形用預備成形體白化,因此不可能正常的延伸,而產生厚度不均,又因結晶化速度速快而使所得之中空成形體的透明性變差,又透明性的變動亦變大。
在290℃成形用於本發明之熱可塑性聚酯的4mm厚度成形板的霧度值為10.0%以下,以8.0%以下為佳,較佳為6.0%以下,更佳為4.0%以下,最佳為3.0%以下。在霧度值超過10.0%的情況下,由以彼等熱可塑性聚酯與部分芳香族聚醯胺所構成的聚酯組成物而來的聚酯成形體,其結晶化速度變得過快而使透明性變得非常差。其中,成形板的霧度值為以下述測定法(6)的方法所求得的值。
具有彼等特性的熱可塑性聚酯,係在使用銻化合物、第2金屬化合物及磷化合物成為前述含有量的範圍,可藉由如前述反應及處理而得。
關於本發明的部分芳香族聚醯胺,係以由脂肪族二羧酸與芳香族二胺所衍生的單位為主要構成單位的聚醯胺;或以由芳香族二羧酸與脂肪族二胺所衍生的單位為主要構成單位的聚醯胺。
構成關於本發明之部分芳香族聚醯胺的芳香族二羧酸成分方面,舉出有對苯二甲酸、異酞酸、酞酸、2,6-萘二羧酸、二苯基-4,4’-二羧酸、二苯氧基乙烷二羧酸及其機能衍生物等。
構成關於本發明之部分芳香族聚醯胺的脂肪族二羧酸成分方面,較佳為直鏈狀的脂肪族二羧酸,再者特佳為具有碳數4~12之亞烴基的直鏈狀脂肪族二羧酸。彼等直鏈狀脂肪族二羧酸的範例方面,可舉出有己二酸、癸二酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、庚二酸、栓酸、杜鵑花酸、十一酸、十一烷基二酮酸、十二烷基二酮酸、二元酸及彼等的機能衍生物等。
構成關於本發明之部分芳香族聚醯胺的芳香族二胺成分方面,舉出有間二甲苯二胺、對二甲苯二胺、對雙(2-胺乙基)苯等。
構成關於本發明之部分芳香族聚醯胺的脂肪族二胺成分方面,為碳數2~12的脂肪族二胺或其機能衍生物。脂肪族二胺為直鏈狀的脂肪族二胺或具有分枝的鏈狀脂肪族二胺均可。彼等直鏈狀脂肪族二胺的具體範例方面,舉出有乙二胺、1-甲基乙二胺、1,3-丙二胺、四亞甲二胺、五亞甲二胺、六亞甲二胺、七亞甲二胺、八亞甲二胺、九亞甲二胺、十亞甲二胺、十一亞甲二胺、十二亞甲二胺等的脂肪族二胺。
又,除了如上述之芳香族二羧酸或脂肪族二羧酸以外,亦可使用脂環族二羧酸作為構成關於本發明之部分芳香族聚醯胺的二羧酸成分。脂環族二羧酸方面,舉出有1,4-環己烷二羧酸、六氫對苯二甲酸、六氫異酞酸等脂環式二羧酸。
又,除了如上述之芳香族二胺或脂肪族二胺以外,亦可使用脂環族二胺作為構成關於本發明之部分芳香族聚醯胺的二胺成分。脂環族二胺方面,舉出有環己烷二胺、雙(4,4’-胺己基)甲烷等的脂環族二胺。
除了前述二胺及二羧酸以外,亦可使用ε-己內醯胺或十二內醯胺等內醯胺類;胺基己酸、胺基十二酸等胺基羧酸類;對胺甲基安息香酸之類的芳香族胺基羧酸等作為共聚合成分。特別地,希望ε-己內醯胺的使用。
關於本發明之部分芳香族聚醯胺的較佳範例方面,有在分子鏈中含有由間二甲苯二胺、或包含間二甲苯二胺與全量30%以下之對二甲苯二胺的混合二甲苯二胺,和脂肪族二羧酸所衍生的構成單位至少20莫耳%以上、更佳為30莫耳%以上、特佳為40莫耳%以上之含有間二甲苯基的聚醯胺。
又,關於本發明的部分芳香族聚醯胺亦可在實質上為線狀的範圍內,含有偏苯三甲酸、均苯四甲酸等之由3鹼基以上的多價羧酸所衍生的構成單位。
彼等聚醯胺的範例方面,舉出有如聚間二甲苯己二醯胺、聚間二甲苯癸二醯胺、聚間二甲苯辛二醯胺等的單一聚合體;及間二甲苯二胺/己二酸/異酞酸共聚物、間二甲苯/對二甲苯己二醯胺共聚物、間二甲苯/對二甲苯六氫吡啶醯胺共聚物、間二甲苯/對二甲苯壬二醯胺共聚物、間二甲苯二胺/己二酸/異酞酸/ε-己內醯胺共聚物、間二甲苯二胺/己二酸/異酞酸/ω-胺基己酸共聚物等。
又,關於本發明之部分芳香族聚醯胺的其他較佳範例方面,為在分子鏈中含有至少20莫耳%以上、更佳為30莫耳%以上、特佳為40莫耳%以上由脂肪族二胺與選自對苯二甲酸或異酞酸中至少一種酸所衍生的構成單位的聚醯胺。
彼等聚醯胺的範例方面,舉出有聚六亞甲基對苯二甲醯胺、聚六亞甲基異酞醯胺、六亞甲基二胺/對苯二甲酸/異酞酸共聚物、聚九亞甲基對苯二醯胺、聚九亞甲基異酞醯胺、九亞甲二胺/對苯二甲酸/異酞酸共聚物、九亞甲二胺/對苯二甲酸/己二酸共聚物等。
又,關於本發明之部分芳香族聚醯胺之其他較佳範例方面,為在分子鏈上含有至少20莫耳%以上、更佳為30莫耳%以上、特佳為40莫耳%以上除了脂肪族二胺與選自對苯二甲酸或異酞酸中至少一種的酸以外,使用ε-己內醯胺或十二內醯胺等的內醯胺類;胺基己酸、胺基十一酸等的胺基羧酸類;如對胺基甲基安息香酸的芳香族胺基羧酸等,作為共聚合成分而得、由脂肪族二胺與選自對苯二甲酸或異酞酸中至少一種酸所衍生的構成單位的聚醯胺。
彼等聚醯胺的範例方面,舉出有六亞甲二胺/對苯二甲酸/ε-己內醯胺共聚物、六亞甲二胺/異酞酸/ε-己內醯胺共聚物、六亞甲二胺/對苯二甲酸/己二酸/ε-己內醯胺共聚物等。
關於本發明的聚醯胺,基本上可藉由習知之在水共存下的熔融縮合聚合法或水不存在下的熔融縮合聚合法、或者進一步固相聚合以彼等熔融縮合聚合法所得之聚醯胺的方法等來製造。熔融縮合聚合反應可以1階段來進行,又亦可分成多階段來進行。彼等可由批式反應裝置所構成,又亦可由連續式反應裝置所構成。又,熔融縮合聚合步驟與固相聚合步驟可連續地運轉,亦可分割來運轉。
在關於本發明之部分芳香族聚醯胺中,為了著色防止或熱安定性提升,較佳為添加磷化合物或鹼金屬化合物。
在前述聚醯胺製造時,較佳為由添加作為安定劑的磷化合物及鹼金屬化合物而來的磷原子含有量(P)與鹼金屬原子含有量(M)(包含於前述在磷化合物的鹼金屬原子量與包含於前述鹼金屬化合物的鹼金屬原子量的總量),滿足下述式(10)、(11)的範圍。
30ppm≦P≦400ppm (10) 1<M/P莫耳比<7 (11)
關於P,下限較佳為50ppm、更佳為90ppm以上。上限方面較佳為370ppm、更佳為350ppm以下。又,亦關於M/P莫耳比,下限較佳為1.3、更佳為1.5以上。在磷原子含有量較30ppm少的情況下,聚合物的色調惡化,又熱安定性變差而不佳。又,相反地磷原子含有量較400ppm多時,則一方面花費於添加劑的原料費變多、變成成本上升之一原因,一方面熔融成形時之過濾器異物結塊變多,擔心在後步驟中的生產性降低。又,M/P莫耳比為1以下時,則黏度上昇激烈,而有膠體化物之混入變多的危險性。又,相反地M/P莫耳比為7以上時,反應速度變得非常慢、不可否認有生產性的降低。
又,以由以關於本發明之部分芳香族聚醯胺中之前述構造式(式1)的構造所檢測出之磷化合物而來的磷原子含有量(P1)為10ppm以上為佳、較佳為15ppm以上、更佳為20ppm以上。在P1未滿10ppm的情況下,不僅本發明之聚酯組成物的熱安定性變差,所得的聚酯成形體著色變容易,而且膠體化變容易,在所得之中空成形體或薄膜等成形體中異物或魚眼等的產生變多,又香味保持性亦變差而有商品價值滑落的情況。
又,以由部分芳香族聚醯胺中之前述構造式(式2)的構造所檢測出的磷原子含有量(P2)為10ppm以上為佳、較佳為20ppm以上、更佳為30ppm以上。在P2含有量為10ppm以上的情況下,本發明聚酯組成物的熱安定性被更進一步改良。
P1、P2的上限值同時為300ppm以下,較佳為200ppm以下,更佳為150ppm以下。磷化合物係因在縮合聚合步驟中被氧化,則難以製造P1超過300ppm的聚醯胺。
用於關於本發明之聚醯胺製造時的磷化合物方面,雖舉出有以下述化學式(A-1)~(A-4)所表示的化合物,但為了達成本申請發明的目的,較佳為以(A-1)、(A-3)所表示的化合物,特佳為以(A-1)所表示的化合物。
(但是,化學式(A-1)~(A-4)中、R1
~R7
為氫、烷基、芳基、環烷基或芳烷基,X1
~X5
為氫、烷基、芳基、環烷基、芳烷基或鹼金屬、或鹼土族金屬,或各式中X1
~X5
與R1
~R7
之中各別1個彼此鍵結而形成環構造均可)。
以化學式(A-1)所表示的次膦酸化合物方面,有二甲基次膦酸、苯基甲基次膦酸、次磷酸、次磷酸鈉、次磷酸鉀、次磷酸鋰、次磷酸鎂、次磷酸鈣、次磷酸乙酯、
或
的化合物及彼等的加水分解物、以及上述次膦酸化合物的縮合物等。
以化學式(A-2)所表示的膦酸化合物方面,有膦酸、膦酸鈉、膦酸鉀、膦酸鋰、膦酸鉀、膦酸鎂、膦酸鈣、苯基膦酸、乙基膦酸、苯基膦酸鈉、苯基膦酸鉀、苯基膦酸鋰、苯基膦酸二乙酯、乙基膦酸鈉、乙基膦酸鉀等。
以化學式(A-3)所表示的亞膦酸化合物方面,有亞膦酸、亞膦酸鈉、亞膦酸鋰、亞膦酸鉀、亞膦酸鎂、亞膦酸鈣、苯基亞膦酸、苯基亞膦酸鈉、苯基亞膦酸鉀、苯基亞膦酸鋰、苯基亞膦酸乙酯等。
以化學式(A-4)所表示的亞磷酸化合物方面,有亞磷酸、亞磷酸氫鈉、亞磷酸鈉、亞磷酸鋰、亞磷酸鉀、亞磷酸鎂、亞磷酸鈣、亞磷酸三乙酯、亞磷酸三苯酯、焦亞磷酸等。
又,在關於本發明之聚醯胺的製造時,較佳為添加以下述化學式(B)所表示之含有鹼金屬化合物。前述部分芳香族聚醯胺中的鹼金屬原子含有量,較佳為在1~1000ppm的範圍內。
Z-OR8
(B)
(但是,Z為鹼金屬,R8
為氫、烷基、芳基、環烷基、-C(O)CH3
或-C(O)OZ’(Z’為氫、鹼金屬))
以化學式(B)所表示的鹼化合物方面,舉出有氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銣、氫氧化銫、乙酸鋰、乙酸鈉、乙酸鉀、乙酸銣、乙酸銫、甲氧化鈉、乙氧化鈉、丙氧化鈉、丁氧化鈉、甲氧化鉀、甲氧化鋰、碳酸鈉等,特別地,較佳為使用氫氧化鈉、乙酸鈉。但是,均不受彼等化合物任何限制。
在配合前述磷化合物或前述含有鹼金屬化合物於關於本發明之聚醯胺中,聚醯胺之聚合前的原料,在聚合中添加彼等或熔融混合於前述聚合物中均可。
又,可同時添加,亦可個別地添加彼等化合物。
以下,雖以含有二甲苯基之聚醯胺(Ny-MXD6)為實例,說明關於本發明之聚醯胺的較佳批式製造方法,但不受其限制。
即,例如,可藉由在加壓下或常壓下加熱間二甲苯二胺與己二酸的鹽、含有鹼金屬原子作為熱分解抑制劑的含有鹼金屬化合物及磷化合物的水溶液,除去水及因縮合聚合反應所生成的水同時在熔融狀態縮合聚合的方法而得。
此時,貯藏間二甲苯二胺的儲槽及貯藏己二酸的儲槽,各別為氮氣氛圍氣體,彼等氮氣氛圍氣體中的氧濃度較佳為20ppm以下。較佳為16ppm、最佳為15ppm。在貯藏儲槽內之氮氣氛圍氣體中的氧含有量超過20ppm的情況下,由以所得之聚醯胺中以構造式(式1)所表示之磷化合物而來的磷原子含有量(P1),變成未滿10ppm,又,由以構造式(式2)所表示的磷化合物而來的磷原子含有量(P2)變成未滿10ppm,聚醯胺的熱安定性變差。又,抑制貯藏儲槽內之氛圍氣體的氧濃度的方法方面,較佳為使氮氣等非活性氣體流入儲槽內,將空氣取代成氮氣,然後使氮氣等非活性氣體流出的方法。又,減少各原料中之氧含有量的方法方面,較佳為從槽罐底部打入非活性氣體氣泡。所使用的非活性氣體方面,以使用氧含有量為12ppm以下的氮氣為佳,較佳為1ppm以下的氮氣。
又,在混合前述原料與各種添加劑和水,並調整間二甲苯二胺與己二酸之鹽的步驟中,亦以氮氣氛圍氣體中的氧濃度為20ppm以下為佳,更佳為18ppm以下,較佳為16ppm,最佳為15ppm。進一步降低氧濃度的方法方面,舉出有在前述的鹽水溶液中使用、打入例如氮氣的非活性氣體氣泡的方法。在該步驟中,氧含有量亦超過20ppm時,則由以所得之聚醯胺中的構造式(式1)所表示之磷化合物而來的磷原子含有量(P1)變成未滿10ppm,又由以構造式(式2)所表之磷化合物而來的磷原子含有量(P2)變成未滿10ppm,則聚醯胺的熱安定性變差。
又,調整前述鹽時的溫度方面,為了抑制因熱氧化劣化的著色或為了抑制副反應或添加劑的熱氧化劣化反應,以140℃以下為佳,較佳為130℃以下,更佳為120℃以下,最佳為110℃以下。又,對於下限方面,較佳為不引起前述鹽之固化的溫度,其為30℃以上,較佳為40℃以上。
其次,將前述所調製之鹽水溶液移送至聚合槽並進行縮合聚合,為了在蒸發鹽水溶液中的水時防止未反應物質的飛散,或為了防止對於系統內之氧氣的混入,施加壓力0.5~1.5MPa於槽內,同時慢慢地升溫,並將所蒸餾出的水排除至系統外,使槽內溫度成為230℃。此時的反應時間以1~10小時為佳,較佳為2~8小時,更佳為3~7小時。由於激烈的溫度上升為導致進行添加劑之高分子量化或聚合物之副反應的原因之一,成為在後步驟之膠體化等樹脂之熱安定性降低的原因而不佳。然後,費時30~90分鐘慢慢地放壓槽內壓力,並回到常壓。再者使溫度上升,在常壓下攪拌,進行聚合反應。聚合溫度係以285℃以下為佳,較佳為275℃以下,更佳為270℃以下,最佳為265℃以下。聚合溫度如為超過285℃的高溫時,則變得較會進行添加劑的高分子量化或聚合物的熱氧化反應或副反應而不佳。下限係以聚合物熔點為基準,較佳為未固化之範圍的溫度。對於聚合時間雖然愈短愈好,但以3小時以內為佳,較佳為2小時以內,更佳為1.5小時以內。
在達到目標黏度的時點停止攪拌,放置並除去聚合物中的氣泡。由於長時日的放置亦成為進行熱劣化的主要因素而不佳。從反應槽下半部的取出口取出熔融樹脂,冷卻固化並以細線切粒機等的碎粒切粒機得到樹脂碎粒。此時,鑄塑中所需要的時間長時,由於一方面受到在取出口的熱氧化劣化影響大,一方面槽內等之樹脂受到熱劣化而生成膠體化物一方面著色,因而不佳。又,鑄塑中所需要的時間過短時,由於從取出口而出之細線狀的聚合物溫度變得過高,變得容易遭受樹脂或添加劑的熱氧化劣化,而成為聚合物熱安定性降低的原因之一。因此,鑄塑時間在批式反應槽的情況下,以10~120分鐘為佳,較佳為15~100分鐘。又,此時的細線狀聚合物溫度為以20~70℃為佳、較佳為30~65℃的範圍。其他方法方面,防止在取出口之聚合物的熱氧化劣化的方法方面,舉出有吹送非活性氣體的方法。
關於本發明之聚醯胺的相對黏度為1.5~4.0、以1.5~3.0為佳、較佳為1.7~2.5、更佳為1.8~2.0的範圍。相對黏度為1.5以下則分子量過低,由關於本發明之聚醯胺而成之薄膜等成形體的機械性質變差。相反地相對黏度為4.0以上,則在聚合上需要長時間,不僅有成為聚合物劣化、膠體化或不佳著色之原因的情況,而且生產性降低而成為成本上升的主要因素。
又,關於本發明之聚醯胺的碎粒形狀為圓柱型、方型、球狀或扁平的板狀等之中任一者均可。其平均粒徑通常為1.0~5 mm、較佳為1.2~4.5mm、更佳為1.5~4.0mm的範圍。例如,在圓柱型的情況下,實用上長度為1.0~4mm、直徑為1.0~4.0mm左右。在球狀粒子的情況下,實用上最大粒徑為平均粒徑的1.1~2.0倍、最小粒徑為平均粒徑的0.7倍以上。又,碎粒重量在實用上為3~50mg/個的範圍。
本發明之聚酯組成物為由前述熱可塑性聚酯99.9~80重量%、及部分芳香族聚醯胺0.1~20重量%所構成的聚酯組成物。
在由前述聚酯組成物得到透明性非常優異、而且醛類的含有量非常少、香味保持性優異之成形體的情況下的部分芳香族聚醯胺添加量,相對於前述熱可塑性聚酯99.9~95重量%,為0.1~5重量%。部分芳香族聚醯胺添加量的下限,較佳為0.3重量%,更佳為0.5重量%,最佳為1.0重量%;上限較佳為4重量%,更佳為3重量%,最佳為2.5重量%。
又,在得到阻氣性非常優異、而且具有不損及實用性的透明性、而且醛類的含有量非常少而香味保持性優異之成形體的情況下的部分芳香族聚醯胺添加量,相對於前述熱可塑性聚酯99~80重量%,則部分芳香族聚酯為1~20重量%。部分芳香族聚醯胺添加量的下限,較佳為3重量%,更佳為5重量%;上限較佳為10重量%,更佳為8重量%。
在部分芳香族聚醯胺的添加量未滿0.1重量%的情況下,難以減低所得之成形體之AA等醛類的含有量,而有成形體內容物之香味保持性變得非常差的情況。又,在部分芳香族聚醯胺的添加量超過20重量%的情況下,所得之成形體的透明性容易變得非常差,又,成形體的機械特性亦降低。
前述式(1)較佳為210~1500的範圍,更佳為250~1000的範圍。可藉由使用滿足式(1)之聚酯組成物,以高生產性得到無損於透明性或色調的聚酯成形體。
又,前述式(2)較佳為350~2500的範圍,更佳為400~2000的範圍。可藉由使用滿足式(2)之聚酯組成物,以更高生產性得到無損於透明性或色調的聚酯成形體。
即,在前述部分芳香族聚醯胺中所添加的化合物,在縮合聚合中變化成各種氧化狀態之磷構造的化合物。還原熱可塑性聚酯中之銻化合物的磷構造,為前述構造式(式1)及構造式(式2)二種,為了達成本發明的目的,重要的是規範聚酯組成物中的彼等含有量於前述式(1)或前述式(2)的範圍。換言之,雖然以往因生成銻金屬而使成形體的透明性.色調惡化(變黑的發生),但藉由規範於前述式(1)或前述式(2)的範圍,本發明的聚酯組成物除了可解決彼等問題,由於紅外線吸收能力優異而使結晶化變快,聚酯成形體的生產性變高。
又,以提高更進一步之聚酯成形體的生產性為目標並完成的本發明聚酯組成物,係以加熱由前述聚酯組成物所構成的預備成形體至180℃時之前述預備成形體的加熱時間(T1)、與同樣地加熱僅由前述熱可塑性聚酯所構成的預備成形體時的加熱時間(T2),滿足下述式(3)為特徵的聚酯組成物。
(T2-T1)/T2≧0.03 (3)
較佳為(T2-T1)/T2≧0.05、更佳為(T2-T1)/T2≧0.10。
其中,所謂T1係如說明於後述的測定法「瓶口部的結晶化」,藉由大阪冷研股份有限公司之瓶口部結晶化裝置RC-12/3結晶化由聚酯組成物所得的預備成形體(preform),測定直到瓶口部溫度到達180℃的加熱時間(秒)。又,所謂T2為同樣地使用僅由熱可塑性聚酯所得的預備成形體(preform)瓶口部所測定的加熱時間(秒)。
在式(3)的左邊未滿0.03的情況下,無紅外線吸收效果而未謀求成形的生產性提升。又,上限值係隨成形體的透明性或色相與其用途等自然而然地被限制。
彼等本發明的聚酯組成物,例如雖可藉由混合成為前述部分芳香族聚醯胺中的磷原子含有量(P1)、聚酯組成物中的前述部分芳香族聚醯胺含有量(A)及前述聚酯中的銻原子含有量(S)滿足前述式(4)而得到,但不受彼等限制。
又,本發明聚酯組成物係例如可藉由混合成為前述部分芳香族聚醯胺中的磷原子含有量(P1)、前述部分芳香族聚醯胺中的磷原子含有量(P2)、聚酯組成物中的前述部分芳香族聚醯胺含有量(A)及前述聚酯中的銻原子含有量(S)滿足前述式(5)而得。
前述式(4)較佳為310~1500的範圍,更佳為350~1000的範圍。可藉由使用滿足式(4)的聚酯組成物,以更進一步高的生產性得到無損於透明性或色調的聚酯成形體。
又,前述式(5)較佳為450~2500的範圍,更佳為500~2000的範圍。可藉由使用滿足式(5)的聚酯組成物,以進一步更高的生產性得到無損於透明性或色調的聚酯成形體。
即,在前述部分芳香族聚醯胺中所添加的磷化合物,在縮合聚合中變化成各種氧化狀態之磷構造的化合物。還原熱可塑性聚酯中之銻原子的磷構造為前述構造式(式1)及構造式(式2)二種,為了達成本發明的目的,藉由規範聚酯組成物中之彼等含有量於前述式(4)或前述式(5)的範圍中,由於聚酯組成物的紅外線吸收能力進一步提升,可改良成形時的生產性。
又,亦可倂用具有紅外線吸收能力的化合物。
在290℃成形本發明之聚酯組成物而得之4mm厚度成形板的霧度值係以20%以下為佳,較佳為15%以下。特別在用於飲料用容器的聚酯組成物中,希望霧度值為15%以下。還有,霧度值係由下述測定法(14)的方法針對所得之4mm厚度的成形板所求得的值。
又,成形本發明聚酯組成物而得之聚酯成形體的乙醛含有量為25ppm以下,較佳為20ppm以下。特別在用於飲料用容器的聚酯組成物中,希望乙醛含有量為15ppm以下,較佳為10ppm以下,更佳為8ppm以下。還有,乙醛含有量係以下述測定法(14)的方法針對所得之2mm厚度的成形板所求得的值。
在以熱水萃取成形本發明之聚酯組成物的聚酯成形體時,在水中的溶出銻原子濃度為1.0ppb以下,以0.5ppb以下為佳,較佳為0.1ppb以下。
還有,溶出銻原子濃度係藉由記載於下述測定法(14)的方法,以平均表面積1cm2
2ml的浸漬比例,將從聚酯成形體切下來的切片浸漬於95℃的熱水中60分鐘,藉由無火焰原子吸光法(測定波長:217.6nm)測定被萃取於水中的銻原子,作為在水中之溶出銻原子濃度。
本發明的聚酯組成物係可藉由在從前述熱可塑性聚酯之低聚合度寡聚物的製造至熔融縮合聚合聚合物之製造的任意反應階段,添加既定量的部分芳香族聚醯胺來製造。例如,一方面使前述部分芳香族聚醯胺成為微粒、粉狀、熔融體等適當形態添加於酯化反應器或縮合聚合反應器等的反應器,一方面可在從前述反應器至接下來步驟之反應器的前述聚酯反應物的輸送配管中,以熔融狀態導入前述部分芳香族聚醯胺或前述部分芳香族聚醯胺與前述聚酯的混合物而得。再者,必要時亦可在高真空下或非活性氣體氛圍氣體下固相聚合所得之碎粒而得。
又,本發明的聚酯組成物,亦可藉由習知習知的方法混合前述熱可塑性聚酯與前述部分芳香族聚醯胺而得。舉例有以轉磨機、V型攪拌器、亨謝爾混合器(Henschel Mixer)等乾式混合前述聚醯胺碎粒與前述聚酯碎粒,再者以單軸押出機、雙軸押出機、捏合機等熔融混合已乾式混合的混合物1次以上,再者於必要時,在高真空下或非活性氣體氛圍氣體下固相聚合由熔融混合物而來的碎粒等。
再者,亦可粉碎前述聚醯胺來使用。在已粉碎情況下的粒徑較佳約為10篩目(mesh)以下。又,舉出有使溶解前述聚醯胺於六氟異丙醇等溶劑中之溶液附著於熱可塑性聚酯碎粒表面的方法;在存在有前述聚醯胺製之構件的空間內,使前述熱可塑性聚酯碰撞接觸於前述構件而使前述聚醯胺附著於前述熱可塑性聚酯碎粒表面的方法等。
在本發明的聚酯組成物中,必要時亦可摻合例如習知的紫外線吸收劑、抗氧化劑、氧吸收劑、氧捕捉劑、從外部添加的滑劑或於反應中內部所析出的滑劑、離型劑、成核劑、安定劑、帶電防止劑、顏料等各種添加劑的其他添加劑。又,亦可以適當比例混合紫外線阻隔性樹脂、耐熱性樹脂、由使用過之聚對苯二甲酸乙二酯瓶而來的回收品等。
本發明的聚酯組成物可使用一般所用的熔融成形法,成形薄膜、板狀物、容器、其他成形體等。
又,本發明的聚酯組成物係在如前述熔融縮合聚合聚合物之製造步驟的任意反應器或輸送配管中,添加既定量的部分芳香族聚醯胺,熔融縮合聚合成為具有其為目的的特性後,一方面以熔融狀態導入直接成形步驟而成為成形體,或一方面亦可在設置於最終熔融縮合聚合反應器後的輸送配管中,添加混合既定量的部分芳香族聚醯胺,以熔融狀態導入直接成形步驟而成為成形體。
由本發明之聚酯組成物所構成的板狀物,可由其本身習知的手段來製造。例如,可使用押出機與具備口模的一般板材成形機來製造。
又,該板狀物亦可藉由氣壓成形、真空成形成形為杯狀或盤狀。又,由本發明聚酯組成物而來的聚酯成形體,可以電子爐及/或烤箱等調理食品,或亦可用於用來加熱冷凍食品之盤狀容器的用途。在該情況下,在成形板狀物成為盤形狀後,進行熱結晶化來提升耐熱性。
在本發明聚酯組成物的用途為延伸薄膜的情況下,使用通常用於PET延伸的單軸延伸、逐次雙軸延伸、同時雙軸延伸中任意的延伸方法,將射出成形或押出成形而得的板狀物予以成形。
以下,簡單說明針對在PET情況下各種用途的具體製法。
當製造延伸薄膜時,延伸溫度通常為80~130℃。延伸雖然單軸或雙軸均可,但從薄膜實用物性的觀點來看,較佳為雙軸延伸。延伸倍率若在單軸的情況,通常在1.1~10倍、較佳為1.5~8倍的範圍中進行,若為雙軸延伸則縱向及橫向各別在通常為1.1~8倍、較佳為1.5~5倍的範圍中進行均可。又,縱向倍率/橫向倍率通常為0.5~2、較佳為0.7~1.3。所得的延伸薄膜進一步進行熱固定,亦可改善耐熱性、機械強度。熱固定通常在繃緊下,在120~240℃、較佳為150~230℃下,通常進行數秒鐘~數小時、較佳為數十秒鍾~數分鐘。
當製造中空成形體時,延伸吹塑成形由PET所成形之預備成形體,可使用在習知PET吹塑成形中所用的裝置。具體而言,例如一旦以射出成形或押出成形將預備成形體予以成形,直接或加工瓶口部、底部後,使其再加熱,適用熱型坯法或冷型坯法等的雙軸延伸吹塑成形法。該情況下的成形溫度、具體上成形機的料筒各部及噴嘴的溫度通常為260~290℃的範圍。其次,加熱結晶化預備成形體的瓶口部,製造瓶口部結晶化預備成形體。在此時的加熱中則使用紅外線加熱器加熱預備成形體瓶口部至150~200℃、較佳為170~190℃。
再者,以紅外線加熱器加熱瓶口部結晶化預備成形體直到延伸適性溫度,其次保持前述預備成形體於所希望形狀的模具中後,藉由裝置於吹送空氣的模具並延伸吹塑成形來製造瓶子。延伸吹塑成形時的加熱溫度在聚對苯二甲酸乙二酯的情況下為90~125℃,較佳為100~120℃。延伸倍率則可在通常縱向1.5~3.5倍、圓周方向2~5倍的範圍中進行。所得的中空成形體雖可直接使用,但特別在如果汁飲料、烏龍茶等需要熱填充之飲料的情況下,一般而言,進一步在吹塑模具內進行熱固定處理,賦予耐熱性來使用。熱固定通常藉由氣壓等的繃緊下,在100~200℃、較佳為120~180℃下,進行數秒鐘~數小時、較佳為數秒鍾~數分鐘。
又,本發明的聚酯組成物亦可用於藉由延伸吹塑成形將其熔融押出後壓縮成形已裁切之熔融塊而得之預備成形體、所謂藉由壓縮成形法的延伸中空成形體的製造。
還有,以下說明在本發明中之主要特性值的測定法。
以下雖藉由實例具體説明本發明,但本發明係不受彼等實例限制者。還有,以下說明在本說明書中之主要特性值的測定法。
(評估方法)(1)聚酯的極限黏度(IV)由1,1,2,2-四氯乙烷/酚(2:3重量比)混合溶劑中在30℃的溶液黏度求得。
(2)聚酯中所共聚合的二乙二醇含有量(以下稱為「DEG含有量」)以甲醇分解、藉由氣相層析術定量二乙二醇量,以相對於全部二醇成分的比例(莫耳%)表示。
(3)環狀3聚物的含有量(以下稱為「CT含有量」)溶解已冷凍粉碎的試樣300mg於六氟異丙醇/氯仿混合液(容量比=2/3)3ml中,進一步添加氯仿30ml來稀釋。添加甲醇15ml於其中並使聚合物沈殿後,過濾。蒸發乾燥固化濾液,並以二甲基甲醛10ml定容,藉由高速液體層析法定量環狀3聚物。
(4)乙醛含有量(以下稱為「AA含有量」)溶封已置入試樣/蒸餾水=1克/2cc於已氮氣取代的玻璃安瓿的上半部,於160℃下進行2小時萃取處理,以高感度氣相層析術測定冷卻後萃取液中的乙醛,以ppm表示濃度。
針對聚酯組成物係由於(14)所得的階梯成形體而得之2mm厚度的平板、又,針對中空成形體則由其底部中心部位採取試樣。
(5)聚酯中的殘存觸媒含有量在硫酸存在下,藉由通常方法灰化聚酯2.0g之後,溶解灰分於蒸餾水100ml中。藉由ICP發光分光分析法定量該溶液中的金屬元素。
(6)霧度值(霧度%)從下述(14)的成形體(壁厚4mm)切取試樣,以日本電色股份有限公司製霧度計、型號NDH2000測定。
(7)聚醯胺碎粒的Co-b使用測色計(日本電色公司製、型號1001DP),測定Co-b值。
(8)微粒含有量的測定將樹脂約0.5kg裝載於2段組合JISZ-8801中所稱之尺寸5.6mm之金屬網的篩網(A)與所稱尺寸1.7mm的篩網(直徑20cm)(B)之篩網上,以寺岡公司製揺動型篩選振盪機SNF-7、以1800rpm篩選1分鐘。重複該操作,篩選樹脂總計20kg。但是,在微粒含有量少的情況下,適宜變更試樣的量。
在前述篩網(B)之下所篩落的微粒,係以0.1%的陽離子系界面活性劑水溶液洗淨,其次以離子交換水洗淨並以岩城硝子公司製G1玻璃過濾器過濾並收集。在連玻璃過濾器一起在乾燥器內以100℃乾燥彼等2小時後,冷卻並稱量之。再次重複以離子交換水洗淨、乾燥的同一操作,確認成為固定不變的量,由該重量減去玻璃過濾器的重量,求得微粒重量。微粒含有量為微粒重量/附在篩網上的全部樹脂重量。
(9)微粒的熔解尖峰溫度(以下稱為「微粒熔點」)的測定使用精工電子工業股份有限公司製的差示掃描熱量計(DSC)RDC-220來測定。在(8)中,冷凍粉碎從聚酯收集的微粒並混合後,在25℃、3日減壓下乾燥,從其開始在一次測定中使用試樣4mg並以升溫速度20℃/分鐘進行DSC測定,求得熔解尖峰溫度之最高溫側的熔解尖峰溫度。測定係針對最大10個試樣來實施,求得最高溫側之熔解尖峰溫度的平均值。在熔解尖峰為1個的情況下,求得該溫度。
(10)聚醯胺的相對黏度(以下稱為「Rv」)溶解試樣0.25g於96%硫酸25ml中,以奧士瓦(Ostwald)黏度管在20℃測定該溶液10ml,由下式求得。
Rv=t/t0
t0
:溶劑的落下秒數t:試樣溶液的落下秒數
(11)聚醯胺中之磷化合物的構造分析(31
P-NMR法)溶解試樣340~350mg於重苯/1,1,1,3,3,3六氟異丙醇=1/1(體積比)混合溶劑2.5ml,針對聚醯胺樹脂添加100ppm三(第三丁苯基)磷酸(以下簡稱為TBPPA)作為P,再者添加0.1ml三氟乙酸,30分鐘後以傅利葉轉換核磁共振裝置(布魯克爾(BRUKER)公司製AVANCE500),進行31
P-NMR分析。還有,以31
P共振頻率為202.5MHz、檢測脈衝的觸(flip)角為45°、數據讀取時間1.5秒、延遲時間1.0秒、累積次數1000~20000次、測定溫度為室溫、以質子完全去耦的條件下進行分析。
從所得的NMR光譜圖,算出各磷化合物的尖峰積分值,由以下述式A求得以構造式(式1)所表示的磷化合物與以構造式(式2)所表示的磷化合物的莫耳比。
磷化合物的莫耳比=XP1/XP2………(式A)
(XP1為以構造式(式1)所表示之磷化合物的尖峰積分值,XP2為以構造式(式2)所表示之磷化合物的尖峰積分值。)
其次,對應於TBPPA(三(第三丁苯基)磷酸)的P尖峰積分值為100ppm,算出在15ppm~-15ppm的範圍中觀察、其為聚醯胺中之各P尖峰積分值總合的全部P尖峰積分值PN。
其次,由下記式B求得在NMR光譜中所觀察之全部磷化合物的P尖峰相對值(Ps)。
P尖峰相對值(Ps)=PN/PC………(式B)
(PN為聚醯胺的全部P尖峰積分值(ppm),PC為聚醯胺中的磷原子含有量(ppm)。其中,聚醯胺中的磷原子含有量PC係由下述(12)的分析方法求得。在P尖峰相對值較1大的情況下,P尖峰相對值=1。)
其次,由下述式C、D求得以聚醯胺中之構造式(式1)的構造所檢測出的磷化合物比例(P1r)及以構造式(式2)之構造所檢測出的磷化合物比例(P2r)。
P1r=Ps×(以聚醯胺中之構造式(式1)的構造所檢測出的磷化合物的P尖峰積分值XP1)/PN………(式C)P2r=Ps×(以聚醯胺中之構造式(式2)的構造所檢測出之磷化合物的P尖峰積分值XP2)/PN………(式D)
還有,在P尖峰相對值比1小的情況下,雖然合計聚醯胺中之各磷化合物比例的值不會變成100,但其以藉由上述方法之聚醯胺的溶液製成而未溶解的磷化合物因而存在。
在用於實例及比較例的聚醯胺中,相當於構造式(式1)的磷化合物為次磷酸(下述(化9)),起因於該構造的尖峰則見於9~12ppm的範圍。又,相當於構造式(式2)的磷化合物為亞磷酸(下述(化10)),起因於該構造的尖峰則見於4~7ppm的範圍。
其次,藉由下述式,求得由以構造式(式1)之構造所檢測出的磷化合物而來的磷原子含有量(P1)及由以構造式(式2)之構造所檢測出的磷化合物而來的磷原子含有量(P2)。
由以構造式(式1)之構造所檢測出的磷化合物而來的磷原子含有量(P1)(ppm)=PC×P1r由以構造式(式2)之構造所檢測出的磷化合物而來的磷原子含有量(P2)(ppm)=PC×P2r
(12)聚醯胺之P含有量(P)的分析在碳酸鈉共存下來乾式灰化分解試樣,或在硫酸.硝酸.多氯酸系或硫酸.多氧化氫水系中濕式分解,磷為正磷酸。其次,在1莫耳/升硫酸溶液中使鉬酸鹽反應,而成為磷鉬酸,以硫酸肼將其還原而以吸光光度計(島津製作所製、UV-150-02)測定所生成的雜多藍之830nm的吸光度並進行比色定量。
(13)聚醯胺之Na含有量(Na)的分析以白金坩鍋灰化分解試樣,並加入6莫耳/升鹽酸並蒸發乾燥固化。以1.2莫耳/升鹽酸溶解,以原子吸光(島津製作所製、AA-640-12)定量該溶液。
(14)階梯成形板的成形藉由名機製作所製射出成形機M-150C-DM型射出成形機,射出成形已使用大和科學製真空乾燥器DP61型在140℃下減壓乾燥16小時左右的聚酯或聚酯組成物,成為如第1圖、第2圖所示具有閘門部(G)之2mm~11mm(A部厚度=2mm、B部厚度=3mm、C部厚度=4mm、D部厚度=5mm、E部厚度=10mm、F部厚度=11mm)之厚度的階梯階梯成形板。
為了在成形中防止吸濕,成形材料送料斗內以乾燥非活性氣體(氮氣)進行淨化。藉由M-150C-DM射出成形機的可塑化條件方面,設定於飼入螺桿回轉數=70%、螺桿回轉數=120rpm、背壓0.5MPa、料筒溫度則從送料斗以下依序為45℃、250℃、包含以下噴嘴為290℃。射出條件係調整射出壓力及保壓成為射出速度及保壓速度為20%,又成形品重量成為146±0.2g,此時保壓係相對於射出壓力而調低0.5MPa。
射出時間、保壓時間設定個別上限為10秒、7秒,冷卻時間設定為50秒,亦包含成形品取出時間的全體周期大約為75秒左右。
在模具中,通常導入水溫10℃的冷卻水來調溫,成形安定時的模具表面溫度為22℃前後。
成形品特性評估用的測試板係在成形材料導入或進行樹脂取代後,任意選自從成形開始第11~18次射出之安定成形品中者。
使用2mm厚的板子(第1圖的A部)於AA測定、使用4mm厚的板子(第1圖C部)於霧度值測定。
(15A)中空成形體的成形[A]使用以使用氮氣之乾燥機所乾燥的PET既定量及以使用氮氣之乾燥機所乾燥的部分芳香族聚醯胺既定量,藉由名機製作所製M-150C-DM型射出成形機,在樹脂溫度290℃下成形預備成形體。以設置自家製之紅外線加熱器的瓶口部結晶化裝置,加熱結晶化該預備成形體的瓶口部後,使用寇伯普拉斯特公司製LB-01E延伸吹塑成形機來雙軸延伸吹塑成形,接著在設定於約150℃的模具內熱固定,得到1000cc的中空成形體。
(15B)中空成形體的成形[B]使用以使用氮氣之乾燥機所乾燥的PET既定量及以使用氮氣之乾燥機所乾燥的部分芳香族聚醯胺既定量,藉由名機製作所製M-150C-DM型射出成形機成形預備成形體。藉由名機製作所公司製M-150C-DM射出成形機的可塑化條件方面,設定成為饋入螺桿回轉數=70%、螺桿回轉數=120rpm、背壓0.5MPa、計量位置50mm、料筒溫度則從送料斗以下依序為45℃、250℃、包含以下噴嘴的熔融樹脂溫度為290℃。射出條件係調整射出壓力及保壓成為射出速度及保壓速度為10%、又成形品重量為58.6±0.2g,此時保壓係相對於射出壓力調低0.5MPa。冷卻時間設定為20秒,亦包含成形品取出時間的全體周期大約為42秒左右。預備成形體的尺寸為外徑29.4mm、長度145.5mm、壁厚約3.7mm。
在模具中,通常導入水溫18℃的冷卻水來調溫,成形安定時的模具表面溫度為29℃前後。特性評估用的預備成形體係在導入成形材料或進行樹脂取代後,任意選自從成形開始第20~50次射出的安定成形品。
在以設置自家製之紅外線加熱器的瓶口部結晶化裝置加熱結晶化該預備成形體的瓶口部後,使用寇伯普拉斯特公司製LB-01E延伸吹塑成形機而在設定PF溫度為100~120℃下進行雙軸延伸吹塑成形,得到1500cc的中空成形體。在單獨PET的情況下亦與前述同樣地成形。
(16A)瓶口部的結晶化藉由大阪冷硏股份有限公司之瓶口部結晶化裝置RC-12/3來結晶化以有別於(15A)的方法所得之預備成形體,測定直到瓶口部溫度到達180℃的加熱時間(秒),作為「加熱時間」。溫度測定係使用高感度放射溫度計的熱追蹤器(thermotracer)TH3102MR(NEC三榮股份有限公司製)。
(16B)瓶口部的結晶化藉由大阪冷硏股份有限公司之瓶口部結晶化裝置RC-12/3來結晶化以有別於(15B)的方法由聚酯組成物所得之預備成形體,測定直到瓶口部溫度到達180℃的加熱時間(秒)(T1)。又僅由PET而來的預備成形體則亦同樣地測定加熱時間(秒(T2)。溫度測定係使用高感度放射溫度計的熱追蹤器(thermotracer)TH3102MR(NEC三榮股份有限公司製)。
藉由以下算式計算。
(T2-T1)/T2
(17)瓶口部的密度從已結晶化之預備成形體的瓶口部上頂端部切成3mm正方形尺寸以作為試驗片。
密度係藉由密度勾配管法來測定。
(18)中空成形體的透明性以肉眼觀察於(15)所得之100支,如下述評估。
◎:透明○:在實用範圍內為透明,不見未熔融物等的異物△:雖在實用範圍內為透明,但認為有未熔融物等的異物×:透明性變差,認為變黑,或看見未熔融物
(19)官能試驗在於上述(15)所得之中空成形體中裝入已沸騰的蒸餾水並密栓後保持30分鐘,冷卻至室溫並放置1個月,開栓後進行風味、臭味等的試驗。
使用蒸餾水作為比較用的空白對照組。官能試驗係藉由10人參與者由以下基準點來實施,以平均值來比較。
未感到異味、臭味:4幾乎未感覺與空白對照組的差異:3感覺到與空白對照組的差異:2感覺到與空白對照組的相當差異:1感覺到與空白的非常大差異:0
(平均值Av)◎:3.5≦Av○:2.5≦Av<3.5△:1.5≦Av<2.5×:0.5≦Av<1.5××:Av<0.5
(20)溶出銻原子(Sb)濃度(ppb)將從於(14)所得之2mm厚的成形體切下的切片成為平均表面積1cm2
2ml的浸漬比例,在95℃的熱水中浸漬60分鐘,此時藉由無火焰原子吸光法(測定波長:217.6nm)測定被萃取於水中的銻,作為在水中的溶出銻原子濃度。
對於第1酯化反應裝置內之反應生成物存在的系統,連續供給調整成相對於TPA之EG莫耳比1.7之TPA的EG漿體、平均1噸生成聚酯樹脂銻原子成為1.40莫耳(相對於生成聚酯樹脂約170ppm)之量的三氧化銻的EG溶液,在常壓下平均滯留時間4小時、於溫度255℃下反應。
連續地取出該反應生成物於系統外並供給於第2酯化反應裝置,在常壓下各槽平均滯留時間2.5小時、於溫度260℃下反應。
其次,從第2酯化反應裝置連續地取出酯化反應生成物,連續地供給於連續縮合聚合反應裝置。從連接於酯化反應物之輸送配管的複數個縮合聚合觸媒供給配管,供給平均1噸生成聚酯樹脂磷原子成為0.65莫耳(相對於生成聚酯樹脂約20ppm)之量的磷酸的EG溶液、平均1噸生成聚酯樹脂鎂原子成為0.62莫耳(相對於生成聚酯樹脂約15ppm)之量的乙酸鎂4水合物的EG溶液於酯化反應生成物,在攪拌下,在約265℃、25torr下1小時;其次在第2縮合聚合反應器中在攪拌下、在約265℃、3torr下1小時;再者在最終縮合聚合反應器中在攪拌下、在約275℃、0.5~1 tor下縮合聚合。熔融縮合聚合預聚合物的極限黏度為0.57dl/g。
以藉由過濾器過濾裝置及離子交換裝置處理工業用水,粒徑1~25 μm的粒子約為800個/10ml、鈉含有量為0.02ppm、鎂含有量為0.01ppm、鈣含有量為0.01ppm及矽含有量為0.10ppm的冷卻水冷卻熔融縮合聚合反應物同時碎粒化,成為碎粒溫度為約40℃以下後,輸送至貯藏用槽,其次藉由以振動式篩分步驟及氣流分級步驟除去微粒及薄膜狀物,微粒含有量為約100ppm以下。其次送入結晶化裝置,在氮氣流通下在約155℃下3小時連續地結晶化,其次投入塔型固相聚合器,在氮氣流通下、在約206℃下連續地固相聚合,得到固相聚合聚酯。以固相聚合後篩分步驟及微粒除去步驟連續地處理而除去微粒或薄膜狀物。
所得之PET的極限黏度為0.75公合/g、DEG含有量為2.7莫耳%、環狀3聚物含有量為0.35重量%、AA含有量為3.2ppm、微粒含有量為100ppm、微粒熔點為248℃、成形板霧度值為0.9%。藉由原子吸光分析所測定的銻含有量為約170ppm。
針對該PET實施藉由成形板的評估。結果示於表1。
除了取代乙酸鎂而使用平均1噸生成聚酯樹脂鈷原子成為0.34莫耳(相對於生成聚酯樹脂約20ppm)之量的乙酸鈷4水合物的EG溶液、平均1噸生成聚酯樹脂磷原子成為0.65莫耳(相對於生成聚酯樹脂約20ppm)之量的磷酸的EG溶液、及平均1噸生成聚酯樹脂銻原子成為1.56莫耳(相對於生成聚酯樹脂約190ppm)之量的三氧化銻的EG溶液以外,與聚酯1同樣地反應而得到聚酯2。
所得之PET的特性示於表1。
除了使用平均1噸生成聚酯樹脂鎂原子成為1.23莫耳(相對於生成聚酯樹脂約30ppm)之量的乙酸鎂4水合物的EG溶液、平均1噸生成聚酯樹脂磷原子成為0.97莫耳(相對於生成聚酯樹脂30ppm)之量的磷酸的EG溶液、及平均1噸生成聚酯樹脂銻原子成為2.79莫耳(相對於生成聚酯樹脂340ppm)之量的三氧化銻的EG溶液以外,與聚酯1同樣地反應而得到聚酯3。
所得之PET的特性示於表1。
除了不使用第2金屬化合物,而使用平均1頓生成聚酯樹脂磷原子成為記載於表1之量的磷酸的EG溶液、及平均1噸生成聚酯樹脂銻原子成為記載於表1之的三氧化銻的EG溶液以外,與聚酯1同樣地反應而得到聚酯4。
所得之PET的特性示於表1。
除了不使用第2金屬化合物,又使用平均1噸生成聚酯樹脂磷原子成為記載於表1之量的亞磷酸的EG溶液、平均1噸生成聚酯樹脂銻原子成為記載於表1之量的三氧化銻的EG溶液以外,與聚酯1同樣地反應而得到聚酯5。但是,熔融縮合聚合預聚合物的冷卻水方面,則使用原來的工業用水,又不進行預聚合物或固相聚合後之聚合物的微粒除去。
所得之PET的特性示於表1。
在具備攪拌機、分凝器、溫度計、滴下漏斗及氮氣導入管的調整槽中,加入既定量已精秤的間二甲苯二胺及己二酸和水,以氮氣重複5次加壓、放壓的操作,並進行氮氣取代,使氛圍氣體氮氣中的氧含有量為9ppm以下。此時的內溫為80℃。再者,加入NaOH或NaH2
PO2
.H2
O作為添加劑,攪拌而成為均勻的鹽水溶液。此時,亦維持氛圍氣體氮氣中的氧含有量為7ppm以下。
移送該溶液於具備攪拌機、分凝機、溫度計、滴下漏斗及氮氣導入管的反應槽中,槽內溫度為190℃、槽內壓為1.0MPa,緩緩升溫並將所餾出的水排除於系統外,槽內溫度為230℃。直到此時的反應時間為5小時。然後,費時60分鐘緩緩放壓槽內壓,回到常壓。再者使溫度上升至255℃,在常壓下攪伴20分鐘,到達既定的黏度,結束反應。然後,放置20分鐘,除掉聚合物中的氣泡,從反應槽下半部押出熔融樹脂,以冷水冷卻固化同時進行鑄壓。鑄壓時間為約70分鐘,又已冷卻固化的樹脂溫度為50℃。
還有,鈉量方面,次磷酸鈉與氫氧化鈉的鈉原子總合量成為磷原子的1.65倍莫耳。所得之Ny-MXD6的特性示於表2。
其為除了加入NaOH或NaH2
PO2
.H2
O成為記載於表2的含有量以外,藉由與Ny-MXD6(A)同樣的聚合方法而得者。所得之Ny-MXD6的特性示於表2。
其為除了改變間二甲苯二胺與己二酸之量的比例以外,藉由與Ny-MXD6(A)同樣的聚合方法而得者。所得之Ny-MXD6的特性示於表2。
其為在未添加上述磷原子含有化合物、及鹼化合物之下,藉由與Ny-MXD6(A)同樣的聚合方法而者。所得之Ny-MXD6的特性示於表2
相對於Pes(2)99.5重量%使用Ny-MXD6(A)0.5重量%,藉由前述的評估方法來進行評估。以中空成形體之成形[A]的方法進行。所得之評估結果示於表3。
聚酯組成物中的P1×A×S為256,((P1+P2)×A×S)/100為347,由該聚酯組成物而來之成形體的AA含有量少如10ppm而無問題。
又,由該組成物而得的預備成形體的紅外線吸收性良好,結晶化溫度到達時間可縮短成142秒。又,瓶子的透明性為◎、官能試驗亦為○而無問題。
針對記載於表3的聚酯組成物,與實例1同樣地進行評估。
所得的評估結果示於表3。
結果完全無問題。
相對於Pes(1)95重量%使用Ny-MXD6(E)5重量%,與實例1同樣地進行評估。所得的評估結果示於表3。
由該組成物所得之預備成形體的紅外線吸收性差,且結晶化溫度到達時間花費長達155秒。又,在瓶子中認為有未熔融物,該透明性為×,官能試驗亦為×而有問題。
使用記載於表3的組成物,與實例1同樣地進行評估。所得的評估結果示於表3。
僅使用Pes(5),與實例1同樣地進行評估。所得的評估結果示於表3。
相對於Pes(1)99重量%使用Ny-MXD6(A)1重量%,藉由前述的評估方法進行評估。以中空成形體的成形[B]的方法進行。所得的評估結果示於表4。
聚酯組成物中的P1×A×S/100為459、((P1+P2)×A×S)/100為620,由該聚酯組成物而來之成形體的AA含有量少如10ppm而無問題。
又,由該組成物所得的預備成形體的紅外線吸收性良好,結晶化溫度到達時間短如141秒,(T2-T1)/T2為0.08。又,瓶子的透明性為◎、官能試驗亦為◎而無問題。
針對記載於表4的聚酯,與實例10同樣地進行評估。所得的評估結果示於表4。
結果完全無問題。
相對於Pes(1)95重量%使用Ny-MXD6(E)5重量%,與實例10同樣地進行評估。所得的評估結果示於表4。
由該組成物所得之預備成形體的紅外線吸收性差,結晶化溫度到達時間花費長達152秒。又,在瓶子中認為有未熔融物,該透明性為×,官能試驗亦為×而有問題。
僅使用Pes(4),與實例10同樣地進行評估。所得的評估結果示於表4
相對於Pes(1)99.5重量%使用Ny-MXD6(A)0.5重量%,與實例10同樣地進行評估。所得的評估結果示於表4。
瓶子的透明性為◎,官能試驗亦為○而無問題。
然而,由該組成物所得之預備成形體的紅外線吸收性差,結晶化溫度到達時間花費長達150秒。
比較例7雖相當於本發明之申請專利範圍第1~7項的實例,但成為本發明之申請專利範圍第8~15項的比較例。
以上,雖基於複數個實例來説明本發明的聚酯組成物,但本發明係不受記載於上述實例之構成所限制者,而為適宜組合記載於各實例之構成等、在未脫離其要義的範圍中可適宜地變更其構成者。
根據本發明的聚酯組成物,得到無損於透明性或色調、香味保持性及熱安定性、或者、香味保持性、熱安定性及阻氣性優異的聚酯成形體,又,本發明的聚酯成形體係如上述,非常適合成為清涼飲料等的飲料用成形體。
第1圖為在本發明實例中所使用的階梯成形板的平面圖(各記號如下。A:階梯成形板的部位A部,B:階梯成形板的部位B部,C:階梯成形板的部位C部,D:階梯成形板的部位D部,E:階梯成形板的部位E部,F:階梯成形板的部位F部,G:階梯成形板的閘門部)。
第2圖為第1圖的階梯成形板側面圖。
Claims (15)
- 一種聚酯組成物,其係由包含銻化合物與作為第2金屬化合物之含有選自包含鎂、鈣、鈷、錳、鋅之群組中至少一種金屬原子的化合物之熱可塑性聚酯99.9~80重量%、與部分芳香族聚醯胺0.1~20重量%所構成的聚酯組成物,其特徵為該熱可塑性聚酯中的該金屬原子含有量(Me)在每1噸聚合物中為0.1~3.0莫耳,Me對磷原子含有量(P)之比(Me/P)為0.1~2.0;在290℃下成形該熱可塑性聚酯而得之4mm厚成形板的霧度值為10%以下;該部分芳香族聚醯胺中的磷原子含有量(P1)、聚酯組成物中之該部分芳香族聚醯胺的含有量(A)及該熱可塑性聚酯中的銻原子含有量(S)滿足下述式(1);而且在290℃下成形聚酯組成物而得之4mm厚成形板的霧度值為20%以下;(惟,P1係在溶解該部分芳香族聚醯胺於31 P-NMR測定溶劑並添加三氟乙酸後,進行構造分析的情況下,由以下述構造式(式1)的構造所檢測出之磷化合物而來的磷原子含有量)
- 一種聚酯組成物,其係由包含銻化合物與作為第2金屬化合物之含有選自包含鎂、鈣、鈷、錳、鋅之群組中至少一種金屬原子的化合物之熱可塑性聚酯99.9~80重量%、與部分芳香族聚醯胺0.1~20重量%所構成的聚酯組成物,其特徵為該熱可塑性聚酯中的該金屬原子含有量(Me)在每1噸聚合物中為0.1~3.0莫耳,Me對磷原子含有量(P)之比(Me/P)為0.1~2.0;在290℃下成形該熱可塑性聚酯而得之4mm厚成形板的霧度值為10%以下;該部分芳香族聚醯胺中的磷原子含有量(P1)、該部分芳香族聚醯胺中的磷原子含有量(P2)、聚酯組成物中之該部分芳香族聚醯胺的含有量(A)及該熱可塑性聚酯中的銻原子含有量(S)滿足下述式(2);而且在290℃下成形聚酯組成物而得之4mm厚成形板的霧度值為20%以下;(惟,P1係從以該構造式(式1)的構造所檢測出之磷化合 物而來的磷原子含有量;P2係在溶解該部分芳香族聚醯胺於31 P-NMR測定溶劑並添加三氟乙酸後,進行構造分析的情況下,由以下述構造式(式2)的構造所檢測出之磷化合物而來的磷原子含有量)
- 如申請專利範圍第1或2項之聚酯組成物,其中殘存於熱可塑性聚酯中之銻原子的含有量為100~400ppm。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項之聚酯組成物,其中射出成形聚酯組成物而得之成形體的乙醛含有量為15ppm以下。
- 如申請專利範圍第1至4項中任一項之聚酯組成物,其中在以95℃的熱水萃取由聚酯組成物所得之成形體時,在水中之溶出銻原子濃度為1.0ppb以下。
- 一種聚酯成形體,其特徵為將如申請專利範圍第1至5項中任一項之聚酯組成物予以成形所構成。
- 如申請專利範圍第6項之聚酯成形體,其係中空成形體、板狀物或至少在一方向延伸該板狀物而構成之延伸薄膜中的任一種。
- 一種聚酯組成物,其係由包含銻化合物與作為第2金屬化合物之含有選自包含鎂、鈣、鈷、錳、鋅之群組中至少一種金屬原子的化合物之熱可塑性聚酯99.9~80重量%、與部分芳香族聚醯胺0.1~20重量%所構成的聚酯組成物,其特徵為該熱可塑性聚酯中的該金屬原子含有量(Me)在每1噸聚合物中為0.1~3.0莫耳,Me對磷原子含有量(P)之比(Me/P)為0.1~2.0;在180℃加熱由該聚酯組成物所構成之預備成形體時之該預備成形體的加熱時間(T1)、與同樣地加熱僅由該熱可塑性聚酯所構成之預備成形體時的加熱時間(T2),滿足下述式(3);(T2-T1)/T2≧0.03 (3)。
- 如申請專利範圍第8項之聚酯組成物,其係由包含銻化合物與作為第2金屬化合物之含有選自包含鎂、鈣、鈷、錳、鋅之群組中至少一種金屬原子的化合物之熱可塑性聚酯99.9~80重量%、與部分芳香族聚醯胺0.1~20重量%所 構成的聚酯組成物,其特徵為該熱可塑性聚酯中的該金屬原子含有量(Me)在每1噸聚合物中為0.1~3.0莫耳,Me對磷原子含有量(P)之比(Me/P)為0.1~2.0;在290℃下成形該熱可塑性聚酯而得之4mm厚成形板的霧度值為10%以下;該部分芳香族聚醯胺中的磷原子含有量(P1)、聚酯組成物中之該部分芳香族聚醯胺的含有量(A)及該熱可塑性聚酯中的銻原子含有量(S)滿足下述式(4);而且在290℃下成形聚酯組成物而得之4mm厚成形板的霧度值為20%以下;(惟,P1係由以前述構造式(式1)之構造所檢測出的磷化合物而來的磷原子含有量);300≦(P1×A×S)/100≦2000 (4)在式(4)中,P1:從以部分芳香族聚醯胺中之上述構造式(式1)所檢測出之磷化合物而來的磷原子含有量(ppm),A:聚酯組成物中之部分芳香族聚醯胺的含有量(重量%),S:熱可塑性聚酯中的銻原子含有量(ppm)。
- 如申請專利範圍第8項之聚酯組成物,其係由包含銻化合物與作為第2金屬化合物之含有選自包含鎂、鈣、鈷、錳、鋅之群組中至少一種金屬原子的化合物之熱可塑性聚酯99.9~80重量%、與部分芳香族聚醯胺0.1~20重量%所構成的聚酯組成物,其特徵為該熱可塑性聚酯中的該金屬 原子含有量(Me)在每1噸聚合物中為0.1~3.0莫耳,Me對磷原子含有量(P)之比(Me/P)為0.1~2.0;在290℃下成形該熱可塑性聚酯而得之4mm厚成形板的霧度值為10%以下;該部分芳香族聚醯胺中的磷原子含有量(P1)、該部分芳香族聚醯胺中的磷原子含有量(P2)、聚酯組成物中之該部分芳香族聚醯胺的含有量(A)及該熱可塑性聚酯中的銻原子含有量(S)滿足下述式(5);而且在290℃下成形聚酯組成物而得之4mm厚成形板的霧度值為20%以下;(惟,P1係由以前述構造式(式1)之構造所檢測出的磷化合物而來的磷原子含有量,P2係由以前述構造式(式2)之構造所檢測出的磷化合物而來的磷原子含有量);400≦{(P1+P2)×A×S}/100≦3000 (5)在式(5)中,P1:從以部分芳香族聚醯胺中之上述構造式(式1)所檢測出之磷化合物而來的磷原子含有量(ppm),P2:從以部分芳香族聚醯胺中之上述構造式(式2)所檢測出之磷化合物而來的磷原子含有量(ppm),A:聚酯組成物中之部分芳香族聚醯胺的含有量(重量%),S:熱可塑性聚酯中的銻原子含有量(ppm)。
- 如申請專利範圍第8至10項中任一項之聚酯組成物,其中殘存於熱可塑性聚酯中之銻原子的含有量為100~400ppm。
- 如申請專利範圍第8至11項中任一項之聚酯組成物,其中將聚酯組成物予以射出成形而得之成形體的乙醛含有量為15ppm以下。
- 如申請專利範圍第8至12項中任一項之聚酯組成物,其中在以95℃的熱水萃取由聚酯組成物而得的成形體時,在水中之溶出銻原子濃度為1.0ppb以下。
- 一種聚酯成形體,其特徵為將如申請專利範圍第8至13中任一項之聚酯組成物予以成形所構成。
- 如申請專利範圍第14項之聚酯成形體,其係中空成形體、板狀物或至少在一方向延伸該板狀物所構成的延伸薄膜中的任一者。
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