WO2023171792A1 - 変性ポリエステル系エラストマー及びその製造方法 - Google Patents

変性ポリエステル系エラストマー及びその製造方法 Download PDF

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WO2023171792A1
WO2023171792A1 PCT/JP2023/009272 JP2023009272W WO2023171792A1 WO 2023171792 A1 WO2023171792 A1 WO 2023171792A1 JP 2023009272 W JP2023009272 W JP 2023009272W WO 2023171792 A1 WO2023171792 A1 WO 2023171792A1
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polyester elastomer
modified polyester
modified
mass
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PCT/JP2023/009272
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翔平 黒瀬
晶光 樋口
Original Assignee
Mcppイノベーション合同会社
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    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/36Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/66Polyesters containing oxygen in the form of ether groups
    • C08G63/668Polyesters containing oxygen in the form of ether groups derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/91Polymers modified by chemical after-treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G64/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbonic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G64/42Chemical after-treatment

Definitions

  • the present invention relates to a modified polyester elastomer with excellent color tone and heat-resistant adhesive properties, and a method for producing the same.
  • the present invention also relates to a laminate, a modifier, and a polar polymer composition using this modified polyester elastomer.
  • Laminates containing gas barrier materials such as polyamides and ethylene-vinyl alcohol copolymers are widely used in the food packaging field due to their excellent mechanical properties, safety in food applications, and barrier properties against gases such as water vapor and oxygen. Used for containers such as bottles and cups.
  • gas barrier materials such as polyamides and ethylene-vinyl alcohol copolymers
  • Used for containers such as bottles and cups.
  • non-food field it is widely used in industrial piping and hoses, tubes for conveying beverages and medicines, automobile parts, etc.
  • a technique of laminating a gas barrier material and an ester polymer is well known.
  • Patent Document 1 discloses that a saturated polyester thermoplastic elastomer having a polyalkylene ether glycol segment content of 58 to 73% by weight is modified with an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof in the presence of a radical generator.
  • An adhesive polymer composition comprising a modified polyester elastomer obtained by
  • Patent Document 2 polar polymers such as polyamide and ethylene/vinyl alcohol copolymers used as gas barrier materials have poor flexibility, and particularly poor impact resistance.
  • Patent Document 2 a modified polyester elastomer to a polar polymer to impart appropriate flexibility and impact resistance while having high gas barrier properties.
  • an adhesive polymer composition with excellent color tone is desired.
  • the adhesive layer In non-food fields such as industrial piping and automobile parts, where the adhesive layer is exposed to high-temperature environments, the adhesive layer decomposes and deteriorates due to heat, and the adhesive layer and gas barrier layer, such as polyamide or ethylene-vinyl alcohol copolymer layer, deteriorate. Peeling may occur at the interface. Therefore, there is a need for an adhesive polymer composition that can suppress such thermal decomposition and deterioration. For this reason, adhesive polymer compositions with excellent color tone and heat-resistant adhesive properties are required.
  • the adhesive polymer composition described in Patent Document 1 has excellent initial adhesion, but there is room for improvement in heat-resistant adhesion, and the color tone is also poor. be.
  • the modified polyester elastomer described in Patent Document 2 has an excellent modification effect, that is, the softening performance of polar polymers, as shown in Comparative Examples 1-2 and 3 below. There is room for improvement in the hue of things.
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 do not mention the titanium content of the modified polyester elastomer, but at the time of filing of Patent Document 1 and Patent Document 2, the polyester heat used for modification was
  • the only plastic elastomer produced on an industrial level is one using a titanium catalyst, and its titanium content is the same as Comparative Examples 1-1 to 1-3 listed below, and is 250 wtppm or more than 250 wtppm. It was something. Therefore, the titanium content of the modified polyester elastomer obtained by modifying such a polyester thermoplastic elastomer is also 250 wtppm or more.
  • the present inventor has discovered that by reducing the titanium content of the modified polyester elastomer to a predetermined value or less, a modified polyester elastomer with excellent color tone and heat-resistant adhesion can be obtained.
  • this modified polyester elastomer is effective as a modifier for polar polymers such as ethylene/vinyl alcohol copolymers and polyamide polymers, leading to the present invention.
  • the gist of the present invention is as follows.
  • a modified polyester elastomer obtained by modifying a polyester polyether block copolymer consisting of a hard segment containing an aromatic polyester and a soft segment containing a polyalkylene ether glycol with an unsaturated carboxylic acid and/or its derivative.
  • a laminate comprising a base layer, a layer made of the modified polyester elastomer according to any one of [1] to [8] or an adhesive polymer composition containing the modified polyester elastomer, and a resin layer.
  • a method for producing a modified polyester elastomer comprising a step of modifying a polyester elastomer polymerized in the presence of a titanium compound with an unsaturated carboxylic acid and/or a derivative thereof,
  • the polyester elastomer is a polyester polyether block copolymer consisting of a hard segment containing an aromatic polyester and a soft segment containing a polyalkylene ether glycol,
  • a modifier comprising the modified polyester elastomer according to any one of [1] to [8].
  • the content of the polymer is 70 to 99% by mass
  • the content of the modified polyester elastomer is 1 to 30% by mass
  • the polar polymer is selected from an ethylene/vinyl alcohol copolymer and a polyamide polymer.
  • a polar polymer composition comprising at least one of:
  • the modified polyester elastomer of the present invention has excellent color tone and heat-resistant adhesive properties. Therefore, by using this modified polyester elastomer as an adhesive layer between an ester polymer layer and a gas barrier layer, a laminate with excellent color tone and transparency can be provided in the food packaging field. Furthermore, in non-food fields such as industrial piping and automobile parts, it is possible to provide a laminate with excellent heat-resistant adhesive properties and no problem of interfacial peeling.
  • the modified polyester elastomer of the present invention is also effective as a modifier for imparting properties such as flexibility to polar polymers such as ethylene/vinyl alcohol copolymers and polyamide polymers. Therefore, the polar polymer composition containing the modified polyester elastomer and polar polymer of the present invention provides a polar polymer composition in which physical properties such as flexibility are improved with respect to the polar polymer.
  • the density, melting point, hardness, and melt flow rate (MFR) of the polyester elastomer and modified polyester elastomer are values measured as follows.
  • the density is measured by an underwater displacement method in accordance with JIS K7112.
  • ⁇ Melting point> Melting points are measured using differential scanning calorimetry (DSC). Specifically, once the temperature was raised to 300°C to erase the thermal history, the temperature was lowered to 40°C at a cooling rate of 10°C/min, and then raised again at a heating rate of 10°C/min. The temperature at the top of the endothermic peak during measurement is defined as the melting point. The unit is °C.
  • MFR melt flow rate
  • the MFR (melt flow rate) of the polyester elastomer and modified polyester elastomer described below is measured in accordance with JIS K7210 at a temperature of 230° C., a load of 2.16 kg, and 10 minutes. In the measurement, the polyester elastomer and the modified polyester elastomer are vacuum-dried in pellet form at 100° C. for 4 hours to remove the moisture content.
  • the modified polyester elastomer of the present invention is a polyester polyether block copolymer consisting of a hard segment containing an aromatic polyester and a soft segment containing a polyalkylene ether glycol, which is modified with an unsaturated carboxylic acid and/or a derivative thereof.
  • the modified polyester elastomer contains titanium, and the modified polyester elastomer has a titanium content of less than 250 wtppm.
  • polyester polyether block copolymer for producing the modified polyester elastomer of the present invention by modification will be referred to as "polyester elastomer", “raw material polyester elastomer”, or “component (A)".
  • component (B) unsaturated carboxylic acid and/or its derivative used for modifying the polyester elastomer
  • component (C) the radical generator used for modification treatment
  • Modification in the present invention refers to graft modification of a polyester elastomer with an unsaturated carboxylic acid and/or its derivative, modification by terminal modification and transesterification reaction, modification by decomposition reaction, etc.
  • the sites to which unsaturated carboxylic acids and/or their derivatives are bonded can be considered to be terminal functional groups or alkyl chain moieties, particularly terminal carboxyl groups, terminal hydroxyl groups, and ether bonds of polyalkylene ether glycol segments.
  • carbon atoms at the ⁇ -position and ⁇ -position can be mentioned.
  • the unsaturated carboxylic acid and/or its derivatives are mostly bound to the ⁇ -position with respect to the ether bond of the polyalkylene ether glycol segment.
  • the modified polyester elastomer modified with the polyester elastomer, the unmodified polyester elastomer, the unsaturated carboxylic acid used for modification, and/or A modified polyester elastomer is obtained as a composition containing the derivative thereof, a radical generator described below, and the like.
  • the modified polyester elastomer of the present invention means a modified polyester elastomer composition containing an unmodified polyester elastomer and residues such as unsaturated carboxylic acids and/or derivatives thereof, obtained by the modification reaction. .
  • the modified polyester elastomer of the present invention contains a polyester elastomer that satisfies the titanium content specified in the present invention, preferably the polyalkylene ether glycol segment content described below, and more preferably the suitable acid value described below. As long as this is possible, a mixture of a modified polyester elastomer obtained by modifying a polyester elastomer and an unmodified polyester elastomer may be used.
  • modified polyester elastomer of the present invention has polyester as its main skeleton, it has high compatibility with the ester polymer.
  • modified polyester elastomers can have sufficient adhesion with gas barrier materials, especially polyamide polymers and ethylene/vinyl alcohol copolymers, and can also have good adhesion with hard segments (aromatic polyesters).
  • the elastomer structure consisting of soft segments (polyalkylene ether glycol) strengthens the adhesion by alleviating the strain and residual stress that occurs between the layers of the laminate (between the gas barrier layer and the adhesive layer) during molding. .
  • the modified polyester elastomer of the present invention has a titanium content below a predetermined value.
  • a polyester elastomer containing titanium at a predetermined content or less is usually used as a raw material polyester elastomer to be subjected to modification.
  • hydrolysis during modification can be suppressed, and a modified polyester elastomer with excellent color tone and heat-resistant adhesion can be obtained.
  • the modified polyester elastomer has a titanium content below a predetermined value, hydrolysis during molding and processing will be suppressed, and the color tone and heat-resistant adhesive properties can be maintained.
  • the modified polyester elastomer of the present invention has excellent compatibility with polar polymers such as ethylene/vinyl alcohol copolymer and polyamide polymer
  • the modified polyester elastomer of the present invention can be added to these polar polymers.
  • the modified polyester elastomer and the polar polymer can be sufficiently made compatible.
  • properties such as flexibility can be improved. Therefore, the modified polyester elastomer of the present invention is also useful as a modifier for such polar polymers.
  • a polar polymer composition having excellent properties such as color tone and flexibility can be obtained.
  • Such a modified polyester elastomer of the present invention is a method for producing a modified polyester elastomer, which comprises a step of modifying a polyester elastomer polymerized in the presence of a titanium compound with an unsaturated carboxylic acid and/or a derivative thereof.
  • the polyester elastomer is a polyester polyether block copolymer consisting of a hard segment containing aromatic polyester and a soft segment containing polyalkylene ether glycol, and the titanium content of the polyester elastomer is 250 wtppm.
  • the method for producing a modified polyester elastomer of the present invention which is characterized in that the polyester elastomer is less than
  • the method for producing the modified polyester elastomer of the present invention is not limited to the method for producing the modified polyester elastomer of the present invention.
  • polyester elastomer The raw material polyester elastomer used in the method for producing a modified polyester elastomer of the present invention is a polyester polyether block copolymer consisting of a hard segment containing an aromatic polyester and a soft segment containing a polyalkylene ether glycol. .
  • Polyester elastomers usually contain i) an aliphatic and/or alicyclic diol having 2 to 12 carbon atoms, ii) an aromatic dicarboxylic acid and/or an alkyl ester thereof, and iii) a number average molecular weight of 400 to 6. ,000 polyalkylene ether glycol as a raw material, and polycondensation of an oligomer obtained by esterification reaction or transesterification reaction in the presence of a titanium compound.
  • aliphatic and/or alicyclic diol having 2 to 12 carbon atoms those commonly used as raw materials for ester polymers, particularly polyester elastomers, can be used.
  • examples include ethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,4-cyclohexanediol, and 1,4-cyclohexanedimethanol, with 1,4-butanediol and ethylene glycol being preferred. Particularly preferred is 1,4-butanediol.
  • These diols can be used alone or in a mixture of two or more.
  • aromatic dicarboxylic acid those commonly used as raw materials for ester polymers, particularly polyester elastomers, can be used.
  • examples include terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, and 2,6-naphthalene dicarboxylic acid.
  • terephthalic acid and 2,6-naphthalene dicarboxylic acid are preferred, and terephthalic acid is particularly preferred.
  • Two or more of these dicarboxylic acids may be used in combination.
  • dimethyl ester, diethyl ester, etc. of the above-mentioned dicarboxylic acid are used.
  • Preferred are dimethyl terephthalate and 2,6-dimethylnaphthalate.
  • polyalkylene ether glycol examples include polyethylene glycol, poly(1,2 and 1,3-propylene ether) glycol, poly(tetramethylene ether) glycol, poly(hexamethylene ether) glycol, poly(decamethylene ether) ) glycols.
  • poly(tetramethylene ether) glycol is particularly preferably used.
  • polyalkylene ether glycol those having a number average molecular weight of 400 to 6,000 are usually used, preferably those having a number average molecular weight of 600 to 4,000, and more preferably 900 to 3,000.
  • the number average molecular weight is at least the lower limit of the above range, it becomes easier to control the degree of modification by the unsaturated carboxylic acid and/or its derivative within the desired range, and it exhibits sufficient adhesive properties and functions as a modifier. It tends to become easier.
  • the number average molecular weight is below the upper limit of the above range, phase separation within the system can be suppressed, and deterioration in the physical properties of the resulting modified polyester elastomer tends to be suppressed.
  • the "number average molecular weight” is measured by nuclear magnetic resonance (NMR) analysis.
  • the content of polyalkylene ether glycol segments in the polyester elastomer is preferably 5 to 90% by mass, more preferably 10 to 85% by mass, and still more preferably 20 to 80% by mass. It is used as follows.
  • the polyester elastomer may also be made by copolymerizing a small amount of trifunctional triol, tricarboxylic acid, or their esters, and further copolymerizing aliphatic dicarboxylic acids such as adipic acid or their dialkyl esters. It may also be used as a polymerization component.
  • titanium compounds are sometimes used as polymerization catalysts.
  • the titanium compound include potassium oxalate titanate, alkoxy or aryloxy titanate compounds, titanium carbonate compounds, halogenated titanium compounds, and titanium acetylacenate.
  • potassium oxalate titanate, alkoxy or aryloxy titanate compounds are preferred, and alkoxy or aryloxy titanate compounds are particularly preferred.
  • tetraalkyl titanates tetraalkoxy titanium
  • tetraaryl titanates tetraaryloxy titanium
  • tetra-n-propyl titanate tetra-n-propyl titanate
  • tetraisopropyl titanate tetra-n- -butyl titanate
  • tetra-t-butyl titanate tetra-t-butyl titanate
  • tetraphenyl titanate tetracyclohexyl titanate
  • tetrabenzyl titanate or mixtures thereof.
  • tetra-n-propyl titanate tetra-isopropyl titanate
  • tetra-n-butyl titanate is particularly preferred, and tetra-n-butyl titanate is most preferred.
  • Two or more of these titanium compounds may be used in combination.
  • the titanium compound used as a catalyst causes the titanium compound to remain in the resulting polyester elastomer.
  • the titanium (titanium atom) content of the raw polyester elastomer subjected to modification in the present invention is less than 250 wtppm, preferably 245 wtppm or less, more preferably 240 wtppm or less, and still more preferably 238 wtppm or less.
  • the lower limit of the titanium content is preferably 10 wtppm or more, more preferably 30 wtppm or more, and even more preferably 50 wtppm or more.
  • the titanium (titanium atom) content of the polyester elastomer means the titanium content as the polyester elastomer.
  • the polyester elastomer is composed of a plurality of polyester polyether block copolymers with different titanium contents, the titanium content of the polyester polyether block copolymer as a whole should be less than 250 wtppm. means.
  • a low titanium content in a polyester elastomer mainly means that the amount of titanium compound as a catalyst in the polyester elastomer manufacturing process is low, and sufficient polymerization reactivity cannot be obtained, making it impossible to obtain a polyester elastomer. There are cases. If the titanium content of the polyester elastomer is high, the decomposition reaction will be accelerated, the amount of terminal carboxyl groups will increase, and hydrolysis will proceed, which will worsen the color tone of the modified polyester elastomer and the laminate containing the modified polyester elastomer. , their heat-resistant adhesive properties and functionality as modifiers also tend to be poor.
  • the titanium content of the polyester elastomer can be determined by the ashing-alkali melting-ICP/AES method. When a plurality of polyester elastomers are mixed, the titanium content of the mixture is determined by arithmetic averaging the titanium content of each polyester elastomer.
  • the titanium content of the polyester elastomer may be determined by using one or more polyester elastomers with a titanium content of less than 250 wtppm, or by using a polyester elastomer with a titanium content of 250 wtppm or more and a polyester with a titanium content of less than 250 wtppm. By using it in combination with a polyester-based elastomer, the titanium content of the entire polyester-based elastomer can be made less than 250 wtppm.
  • the titanium content of the polyester elastomer can be controlled by adjusting the amount of titanium compound catalyst, reaction temperature, reaction time, etc. during production.
  • the content of polyalkylene ether glycol segments in the polyester polyether block copolymer is preferably 5 to 90% by mass, more preferably 10 to 85% by mass, More preferably, it is 20 to 80% by mass.
  • the overall polyester The alkylene ether glycol segment content may be within the range of 5 to 90% by mass.
  • the content of the polyalkylene ether glycol segment in the polyester elastomer acts to alleviate the strain and residual stress that occurs between the layers of the laminate, improves the adhesion, and can also be used as a modifier. It also has excellent functionality.
  • the content of the polyalkylene ether glycol segment below the above upper limit, the crystallinity of the polyester elastomer is suppressed from decreasing, and the fusion of the polyester elastomer and modified polyester elastomer is prevented. Improves handling.
  • the content of polyalkylene ether glycol segments in polyester elastomers can be determined by dissolving a sample in a mixed solvent of deuterated chloroform/hexafluoroisopropanol and measuring the 1 H NMR spectrum at room temperature using a nuclear magnetic resonance apparatus (AVANCE 400 spectrometer manufactured by Bruker). is measured and calculated based on the chemical shift of the hydrogen spectrum.
  • AVANCE 400 spectrometer manufactured by Bruker
  • the content of polyalkylene ether glycol segments in the modified polyester elastomer and the content of polyalkylene ether glycol segments in the polyester elastomer before modification are the same value. That is, it can be considered that there is no change in the content of polyalkylene ether glycol segments before and after modification.
  • the polyester elastomer preferably has a density of 1.00 to 1.35 g/cm 3 , more preferably 1.02 to 1.30 g/cm 3 , and more preferably 1.04 to 1.25 g/cm 3 is even more preferable.
  • the density of a polyester elastomer correlates with the content of polyalkylene ether glycol segments, and as the content of polyalkylene ether glycol segments increases, the density decreases.
  • the density of the polyester elastomer By setting the density of the polyester elastomer to be equal to or higher than the lower limit of the above range, it becomes easier to suppress a decrease in the heat-resistant adhesive properties of the modified polyester elastomer obtained.
  • By setting the density of the polyester elastomer to below the upper limit of the above range it becomes easier to improve the adhesion of the obtained modified polyester elastomer to the gas barrier material. It also has excellent effects as a modifier.
  • the polyester elastomer preferably has a melting point of 145 to 245°C, more preferably 150 to 230°C, and even more preferably 160 to 215°C.
  • a melting point 145 to 245°C, more preferably 150 to 230°C, and even more preferably 160 to 215°C.
  • the D hardness (JIS-D hardness) of the polyester elastomer is preferably from 10 to 80, more preferably from 20 to 70, even more preferably from 25 to 60.
  • JIS-D hardness is at least the lower limit of the above range, the heat-resistant adhesive properties of the resulting modified polyester elastomer tend to be excellent, and when it is below the upper limit of the above range, films, tubes, etc. of the obtained modified polyester elastomer tend to be excellent.
  • the MFR measured at a temperature of 230°C, a load of 2.16 kg, and 10 minutes is preferably 0.5 to 300 g/10 minutes, and 1 to 150 g/10 More preferably, the amount is 2 to 75 g/10 minutes.
  • the melt tension of the modified polyester elastomer can be increased and drawdown during molding can be easily suppressed
  • the modified polyester elastomer can be easily suppressed. This makes it easier to suppress deterioration in moldability such as uneven thickness caused by insufficient fluidity of the polyester elastomer.
  • polyester elastomer Commercially available products may be used as the polyester elastomer.
  • Commercially available products include, for example, "Tefa Block (registered trademark)” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, “Pelprene (registered trademark)” manufactured by Toyobo Co., Ltd., and “Hytrel (registered trademark)” manufactured by DuPont-Toray Co., Ltd.
  • polyester elastomer One type of polyester elastomer may be used. Two or more types of monomers having different monomer compositions, physical properties, etc. may be subjected to modification with an unsaturated carboxylic acid and/or a derivative thereof.
  • the unsaturated carboxylic acid used for modifying the polyester elastomer is preferably ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated carboxylic acid, such as acrylic acid, methacrylic acid, ethacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, tetrahydrofumaric acid, itaconic acid. , citraconic acid, crotonic acid, and isocrotonic acid.
  • Examples of derivatives of unsaturated carboxylic acids include acid anhydrides and carboxylic esters of these unsaturated carboxylic acids, and furthermore, derivatives of acid halides, amides, imides, and the like may be used. Among these derivatives, acid anhydrides are preferred.
  • maleic acid and/or its anhydride are particularly preferred as the unsaturated carboxylic acid and/or its derivative.
  • a plurality of these compounds may be used in combination.
  • so-called vinylsilanes such as vinyltrimethoxysilane can be used in combination with unsaturated carboxylic acids and/or derivatives thereof.
  • the modification treatment in producing the modified polyester elastomer of the present invention is preferably carried out in the presence of a radical generator.
  • a radical generator is used to carry out a radical reaction when a polyester elastomer is modified with an unsaturated carboxylic acid and/or a derivative thereof.
  • radical generator examples include peroxy esters, dialkyl peroxides, diacyl peroxides, hydroperoxides, ketone peroxides, and the like. Among these, dibenzoyl peroxide and 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane are preferably used as diacyl peroxides.
  • These radical generators may be appropriately selected depending on the type of polyester elastomer, the type of unsaturated carboxylic acid and/or its derivative, and the modification conditions. Two or more radical generators may be used in combination. The radical generator can also be added after being dissolved in an organic solvent or the like.
  • Modification treatment method for modified polyester elastomer Any known method can be used for the process of modifying the polyester elastomer with an unsaturated carboxylic acid and/or its derivative, and a melt-kneading reaction method, a solution reaction method, and a suspension dispersion reaction method can be used. . Usually, a melt-kneading reaction method is preferred.
  • the components (A) and (B), and optionally the component (C) may be uniformly mixed at a predetermined mixing ratio and then melt-kneaded.
  • a Henschel mixer, a ribbon blender, a V-type blender, etc. are used.
  • melt-kneading a single-screw or twin-screw extruder, a roll, a Banbury mixer, a kneader, a Brabender mixer, etc. can usually be used.
  • a twin-screw extruder is particularly preferred.
  • Melt kneading is usually carried out at a temperature of 100°C or higher, preferably 120°C or higher, more preferably 150°C or higher, and usually 300°C or lower, preferably 280°C or lower, more preferably 250°C or lower, in order to prevent thermal deterioration of the resin. It will be held in
  • the amount of the unsaturated carboxylic acid and/or its derivative used in the modification (B) is usually 0.01 parts by mass or more, preferably 0.01 parts by mass or more, based on the total of 100 parts by mass of the polyester elastomer (A)
  • the amount is .05 parts by weight or more, more preferably 0.1 parts by weight or more, and usually 10 parts by weight or less, preferably 5 parts by weight or less, and more preferably 1 part by weight or less.
  • the amount of the radical generator (component (C)) is usually at least 0.001 parts by mass, preferably at least 0.005 parts by mass, and more preferably at least 0.00 parts by mass, per 100 parts by mass of the polyester elastomer (A).
  • the amount is .01 parts by mass or more, and usually 5 parts by mass or less, preferably 3 parts by mass or less, and more preferably 2 parts by mass or less.
  • the amount of the radical generator is more than the above lower limit, the modification reaction is easily caused, and when it is less than the above lower limit, the material strength is significantly increased by promoting lowering of the molecular weight (viscosity reduction) of component (A). It is possible to suppress the decline.
  • Modified polyester elastomer [Titanium content]
  • the titanium compound remains in the produced polyester elastomer, and the raw material polyester elastomer used for modification contains titanium (titanium atoms). Become something to do.
  • the modified polyester elastomer also contains titanium.
  • the titanium content of the modified polyester elastomer of the present invention is less than 250 wtppm, preferably 248 wtppm or less, more preferably 245 wtppm or less, particularly preferably 240 wtppm or less.
  • the lower limit of the titanium content is preferably 20 wtppm or more, more preferably 40 wtppm or more, and even more preferably 60 wtppm or more.
  • the titanium (titanium atom) content of the modified polyester elastomer means the titanium content as a modified polyester elastomer.
  • the modified polyester elastomer is composed of multiple modified polyester elastomers with different titanium contents. If the titanium content is less than 250 wtppm, it means that the titanium content of the entire modified polyester elastomer is less than 250 wtppm.
  • the low titanium content of the modified polyester elastomer mainly means that the amount of titanium compound as a catalyst in the manufacturing process of the raw material polyester elastomer is low, and sufficient polymerization reactivity cannot be obtained and the raw material polyester elastomer You may not get it. If the titanium content of the modified polyester elastomer is high, the decomposition reaction will be accelerated, the amount of terminal carboxyl groups will increase, and hydrolysis will proceed, which will worsen the color tone of the modified polyester elastomer and the laminate containing the modified polyester elastomer. However, heat-resistant adhesion properties also tend to be poor. Furthermore, for the same reason, its function as a modifier also tends to be poor.
  • the titanium content of the modified polyester elastomer can also be determined by the ashing-alkali melting-ICP/AES method.
  • the titanium content of the mixture can be determined by averaging the titanium content of each modified polyester elastomer.
  • the titanium content of the modified polyester elastomer is such that a modified polyester elastomer with a titanium content of less than 250 wtppm is used alone or in combination, or a modified polyester elastomer with a titanium content of 250 wtppm or more and a titanium content of 250 wtppm are used.
  • a modified polyester elastomer of less than 250 wtppm in combination the titanium content of the modified polyester elastomer as a whole can be less than 250 wtppm.
  • the titanium content of the raw material polyester elastomer When the titanium content of the raw material polyester elastomer is low, the titanium content of the modified polyester elastomer obtained by modification tends to be low, and in order to obtain a modified polyester elastomer with a titanium content of less than 250 wtppm, it is necessary to subject it to modification. It is preferable to use a polyester elastomer having a titanium content of less than 250 wtppm as the raw material polyester elastomer. However, the titanium content of the raw material polyester elastomer and the titanium content of the modified polyester elastomer are not necessarily in a proportional relationship.
  • the titanium content of the modified polyester elastomer increases or decreases as it is mixed in from the extruder metal during the modification process or removed by the mesh filter.
  • the titanium content of the polyester elastomer can be controlled by adjusting the amount of titanium compound catalyst, reaction temperature, reaction time, etc. during the production of the polyester elastomer, but the titanium content of the modified polyester elastomer is It can be controlled by adjusting the titanium content of the polyester elastomer.
  • the titanium content of the modified polyester elastomer can also be controlled by the configuration of the mesh filter during the modification treatment, the selection of the metal type of the extruder, etc.
  • the lower limit of the acid value of the modified polyester elastomer of the present invention is preferably 1 eq/T (equivalent/ton) or more, more preferably 5 eq/T or more, from the viewpoint of suppressing by-products during heating during molding. , more preferably 10 eq/T or more.
  • the upper limit of the acid value of the modified polyester elastomer is preferably 70 eq/T or less, more preferably 68 eq/T or less, still more preferably 66 eq/T or less, from the viewpoint of color tone and heat-resistant adhesive properties.
  • the acid value of the modified polyester elastomer can be determined, for example, by heating and dissolving the modified polyester elastomer in a benzyl alcohol solvent and titrating it with an indicator using a 0.1 mol/L sodium hydroxide benzyl alcohol solution. It can be determined by quantifying the amount of carboxyl groups.
  • the acid value of the modified polyester elastomer can be adjusted within the above range by adjusting the temperature, time, degree of polymerization, etc. during production of the modified polyester elastomer.
  • the density of the modified polyester elastomer of the present invention is preferably 1.00 to 1.35 g/cm 3 , more preferably 1.02 to 1.30 g/cm 3 , even more preferably 1.04 to 1.25 g/cm 3 .
  • the density of the modified polyester elastomer correlates with the content of polyalkylene ether glycol segments, and as the content of polyalkylene ether glycol segments increases, the density decreases. In other words, by setting the density at or above the lower limit of the above range, it becomes easier to suppress the decrease in heat-resistant adhesion, and by setting the density at or below the upper limit of the above range, it improves the adhesion with gas barrier materials and the functionality as a modifier. It becomes easier to improve.
  • the melting point of the modified polyester elastomer of the present invention is preferably 145 to 245°C, more preferably 150 to 230°C, even more preferably 160 to 215°C.
  • the melting point is preferably 145 to 245°C, more preferably 150 to 230°C, even more preferably 160 to 215°C.
  • the D hardness (JIS-D hardness) of the modified polyester elastomer of the present invention is preferably from 10 to 80, more preferably from 20 to 70, even more preferably from 25 to 60.
  • JIS-D hardness is at least the lower limit of the above range, heat-resistant adhesive properties and functionality as a modifier tend to be excellent.
  • the JIS-D hardness is below the upper limit of the above range, it tends to maintain the flexibility required for a laminate such as a film or tube.
  • the modified polyester elastomer of the present invention preferably has an MFR of 0.5 to 300 g/10 minutes, measured at a temperature of 230°C, a load of 2.16 kg, and 10 minutes in accordance with JIS K7210, and is preferably 1 It is more preferably 300 g/10 minutes, even more preferably 1 to 150 g/10 minutes, and particularly preferably 2 to 75 g/10 minutes.
  • MFR of the modified polyester elastomer is below the upper limit of the above range, the melt tension is increased and drawdown during molding is easily suppressed.
  • the MFR of the modified polyester elastomer By setting the MFR of the modified polyester elastomer to be equal to or higher than the lower limit of the above range, deterioration in moldability such as uneven thickness caused by insufficient fluidity can be easily suppressed.
  • the content of polyalkylene ether glycol segments in the modified polyester elastomer and the content of polyalkylene ether glycol segments in the raw material polyester elastomer before modification are theoretically the same value.
  • the content of polyalkylene ether glycol segments in 100% by mass of the modified polyester elastomer of the present invention is preferably 5 to 90% by mass, more preferably 10 to 85% by mass, and even more preferably 20 to 80% by mass.
  • the handleability is good, and when this is used as an adhesive layer, good adhesion can be achieved. can. Furthermore, it has excellent functionality as a modifier.
  • the content of polyalkylene ether glycol segments in the modified polyester elastomer is the content of polyalkylene ether glycol segments in the entire modified polyester elastomer. That is, for example, when using a mixture of two or more modified polyester elastomers, even if one of them deviates from the polyalkylene ether glycol segment content of 5 to 90% by mass, the modified polyester elastomer as a mixture
  • the polyalkylene ether glycol segment content of the polyalkylene ether glycol segment may be in the range of 5 to 90% by mass.
  • the acid modification rate of the modified polyester elastomer of the present invention is not particularly limited, but is preferably from 0.01 to 10. If the acid modification rate is at least the lower limit of the above range, sufficient adhesiveness with the gas barrier layer can be obtained. Furthermore, it has excellent functionality as a modifier. If the acid modification rate is below the upper limit of the above range, it is possible to suppress discoloration due to unsaturated carboxylic acids and/or derivatives thereof.
  • the lower limit of the acid modification rate is more preferably 0.1 or more, even more preferably 0.15 or more, and particularly preferably 0.16 or more.
  • the upper limit of the acid modification rate is more preferably 4 or less, and even more preferably 0.8 or less.
  • the acid modification rate of the modified polyester elastomer is measured and calculated by the method described in the Examples section below.
  • Adhesive polymer composition containing modified polyester elastomer An adhesive polymer composition can be made using the modified polyester elasmer of the present invention. This adhesive polymer composition can be used for the adhesive layer of the laminate of the present invention, which will be described later.
  • the content of the modified polyester elastomer of the present invention in the adhesive polymer composition is preferably 50% by mass or more, more preferably 55% by mass or more, and still more preferably 60% by mass or more. If the content of the modified polyester elastomer of the present invention in the adhesive polymer composition is at least the above lower limit, the adhesiveness with the gas barrier layer and other layers such as the ester polymer layer can be sufficiently increased. .
  • the upper limit of the content of the modified polyester elastomer of the present invention in the adhesive polymer composition is not particularly limited and is less than 100% by mass.
  • the adhesive polymer composition contains any components (hereinafter sometimes referred to as other components) depending on the purpose.
  • other components only one type may be used, or two or more types may be used in combination in any combination and ratio.
  • other components include polymers other than the modified polyester elastomer of the present invention and rubber components (ester polymers such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, styrene (co)polymers such as polystyrene, and polyolefins).
  • acrylic/methacrylic copolymers such as polymethyl methacrylate), heat stabilizers, weather stabilizers (antioxidants, light stabilizers, ultraviolet absorbers, etc.), flame retardants, antiblocking agents, slip agents, electrostatic charges Inhibitors, fillers (inorganic and/or organic fillers, etc.), processing aids, plasticizers such as paraffin oil, crystal nucleating agents, impact modifiers, compatibilizers, catalyst residue neutralizers, carbon black, colorants. (pigments, dyes, etc.), antifogging agents, crosslinking agents, crosslinking aids, chain extenders, dispersants, antibacterial agents, antiviral agents, optical brighteners, and other additives.
  • heat stabilizers weather stabilizers (antioxidants, light stabilizers, ultraviolet absorbers, etc.), flame retardants, antiblocking agents, slip agents, electrostatic charges Inhibitors, fillers (inorganic and/or organic fillers, etc.), processing aids, plasticizers such as paraffin oil, crystal nucleating agents
  • the content thereof is not limited, but the content in 100% by mass of the adhesive polymer composition constituting the adhesive layer is usually 0.01% by mass or more, preferably 0.05% by mass. % or more, and usually 5% by mass or less, preferably 2% by mass or less.
  • An adhesive layer made of the modified polyester elastomer of the present invention or an adhesive polymer composition containing the modified polyester elastomer can be laminated with a gas barrier layer to form a laminate. That is, the modified polyester elastomer of the present invention or the adhesive polymer composition containing the modified polyester elastomer can be used to form an adhesive layer of a laminate.
  • the laminate using the modified polyester elastomer of the present invention is preferably a laminate having two or three or more layers.
  • this laminate includes a base material layer, a layer made of the modified polyester elastomer of the present invention or an adhesive polymer composition containing the modified polyester elastomer of the present invention as an adhesive layer, and a resin layer such as a gas barrier layer. It is preferable that the laminate of the present invention has the following.
  • the gas barrier layer is preferably made of a polyamide polymer and/or an ethylene/vinyl alcohol copolymer, and preferably has an ester polymer layer if necessary.
  • the gas barrier layer is made of a polyamide polymer and/or an ethylene/vinyl alcohol copolymer
  • the adhesive layer is the modified polyester elastomer of the present invention or an adhesive polymer composition containing the modified polyester elastomer. It is more preferable that the adhesive layer is made of a material and the base material layer is a laminate made of an ester polymer.
  • a laminate in which two or more of some layers are laminated, such as base material layer/adhesive layer/gas barrier layer/adhesive layer/base material layer, may be used.
  • the adhesive layer made of the modified polyester elastomer of the present invention or the adhesive polymer composition containing the modified polyester elastomer preferably contains the modified polyester elastomer of the present invention in an amount of 50% by mass or more based on the entire constituent components of the adhesive layer.
  • the content is more preferably 55% by mass or more, still more preferably 60% by mass or more. If the content of the modified polyester elastomer is at least the above lower limit, the adhesiveness with the gas barrier layer, the ester polymer layer serving as the base layer, etc. can be sufficiently improved. Note that there is no particular upper limit to the content of the modified polyester elastomer of the present invention, and it may be 100% by mass.
  • the gas barrier layer according to the present invention includes a polyamide polymer layer, an ethylene-vinyl alcohol copolymer layer, a polyvinyl alcohol layer, a metal foil such as aluminum, an aluminum vapor-deposited film, a transparent vapor-deposited film such as alumina vapor-deposited film or silica vapor-deposited film, Examples include gas barrier layers such as polyvinylidene chloride layers. Among these, a layer mainly composed of polyamide or ethylene/vinyl alcohol copolymer is preferable.
  • Polyamide polymers are usually produced by a polycondensation reaction of diamines and dicarboxylic acids, but they can also be obtained by ring-opening polymerization of lactams. Specific examples of these polyamide polymers include polyamide 6,6, polyamide 6,9, polyamide 6,10, polyamide 6,12, polyamide 4,6, polyamide 6, polyamide 12, polyamide 11, and the like. Also, polyamide 6/6, 6, polyamide 6/6, 10, polyamide 6/12, polyamide 6/6, 12, polyamide 6/6, 6/6, 10, polyamide 6/6, 6/12, etc. Polymeric polyamides can also be used.
  • semi-aromatic polyamides such as polyamide 6/6,T (T: terephthalic acid component), polyamide 6,T/6,I (I: isophthalic acid component), and polyamide MXD6 can also be used.
  • the dicarboxylic acid is replaced with an aromatic dicarboxylic acid such as terephthalic acid or isophthalic acid (in this case, the diamine may also be replaced with an alicyclic diamine), or the diamine is replaced with meta-xylene. It is produced by substitution with aromatic diamines such as diamines.
  • Polyesteramides in which part of the diamine is substituted with a diol can also be used.
  • polyamide polymers produced using diamines or dicarboxylic acids synthesized from plant-derived raw materials can also be used. Particularly preferred polyamide polymers are polyamide 6, polyamide 6,6, polyamide 12, polyamide 11, and polyamide MXD6.
  • polyamide polymers Commercial products of such polyamide polymers include, for example, “Novamid (registered trademark)” manufactured by DSM Japan Engineering Plastics, “Xencor (registered trademark)” manufactured by Solvay, “Amodel (registered trademark)", and “Amodel (registered trademark)” manufactured by Arkema. Examples include “Rilsan (registered trademark)” manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd., “MX Nylon (registered trademark)” manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics, and “Reny (registered trademark)” manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics.
  • the gas barrier layer according to the present invention may contain only one type of polyamide-based polymer, or may contain two or more types of polyamide-based polymers having different monomer compositions, etc. It is preferable that the main component is usually 50% by mass or more, particularly 65 to 100% by mass, especially 75 to 100% by mass. If the polyamide polymer content in the gas barrier layer is at least the above lower limit, excellent mechanical strength and gas barrier properties can be obtained.
  • Ethylene/vinyl alcohol copolymer is produced by saponifying ethylene/vinyl acetate copolymer in the presence of alcohol.
  • the ethylene/vinyl alcohol copolymer constituting the gas barrier layer an ethylene/vinyl acetate copolymer having an ethylene content of preferably 15 to 65 mol%, more preferably 20 to 50 mol% is used, depending on its degree of saponification. It is preferably used that has been saponified so that the amount is preferably 50% or more, more preferably 90% or more.
  • ethylene-vinyl alcohol copolymers Commercial products of such ethylene-vinyl alcohol copolymers include, for example, "Soarnol (registered trademark)” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, “Eval (registered trademark)” manufactured by Kuraray Co., Ltd., and “Evasin (registered trademark)” manufactured by Changchun Group. registered trademark).
  • the gas barrier layer according to the present invention may contain only one kind of ethylene/vinyl alcohol copolymer, or may contain two or more kinds having different saponification degrees, monomer compositions, etc.
  • the gas barrier layer preferably contains an ethylene/vinyl alcohol copolymer as a main component, usually 50% by mass or more, particularly 65 to 100% by mass, particularly 75 to 100% by mass. If the ethylene/vinyl alcohol copolymer content in the gas barrier layer is at least the above lower limit, excellent gas barrier properties can be obtained.
  • Components other than polyamide polymers and ethylene/vinyl alcohol copolymers that may be included in the gas barrier layer are not particularly limited, but include polyolefins, styrene (co)polymers such as polystyrene, and acrylic/methacrylic copolymers.
  • polymer components such as coalescence, heat-resistant stabilizers, weather-resistant stabilizers (antioxidants, light stabilizers, ultraviolet absorbers, etc.), flame retardants, anti-blocking agents, slip agents, fillers (inorganic and/or organic fillers, etc.) ), processing aids, plasticizers such as paraffin oil, crystal nucleating agents, impact modifiers, compatibilizers, catalyst residue neutralizing agents, coloring agents (pigments, dyes, etc.), and various other additives.
  • plasticizers such as paraffin oil, crystal nucleating agents, impact modifiers, compatibilizers, catalyst residue neutralizing agents, coloring agents (pigments, dyes, etc.), and various other additives.
  • Base material layer Components constituting the base layer according to the present invention include ester polymers, styrene (co)polymers such as polystyrene, polyolefins, acrylic/methacrylic copolymers such as polymethyl methacrylate, polyvinyl chloride, ABS, etc. , thermoplastic polymers such as polycarbonates.
  • ester polymers such as polystyrene, polyolefins, acrylic/methacrylic copolymers such as polymethyl methacrylate, polyvinyl chloride, ABS, etc.
  • thermoplastic polymers such as polycarbonates.
  • a layer made of an ester polymer is preferred in order to impart functionality such as aroma preservability, rigidity, heat resistance, cold resistance, and surface printability.
  • Ester polymers are produced by dehydration condensation of polyhydric carboxylic acids and polyalcohols. For example, those obtained by polycondensing a dicarboxylic acid and a diol can be mentioned.
  • carboxylic acids are not particularly limited, but include, for example, aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, diphenyl ether-4,4-dicarboxylic acid, naphthalene-1,4- or 2,6-dicarboxylic acid, oxalic acid, Examples include aliphatic dicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid and undecadicarboxylic acid, and alicyclic dicarboxylic acids such as hexahydroterephtheric acid.
  • aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, diphenyl ether-4,4-dicarboxylic acid, naphthalene-1,4- or 2,6-dicarboxylic acid, oxalic acid
  • aliphatic dicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid and undecadicarboxylic acid
  • diols are not particularly limited, but include, for example, aliphatic glycols such as ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, and neopentyl glycol, alicyclic glycols such as cyclohexanedimethanol, and aromatic dihydroxy glycols such as bisphenol A. Examples include compounds.
  • ester polymer examples include polyethylene terephthalate (PET), copolymerized PET, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polycyclohexine terephthalate, and polyester elastomer. These ester polymers can be used alone or in a mixture with a plurality of ester polymers.
  • Polyamide, ethylene/vinyl alcohol copolymers, and ester copolymers are chemically recycled polymers that are polymerized using biomass-derived components and recycled monomers and oligomers obtained by depolymerizing plastic waste materials as starting materials. Any component such as a combined component, a material recycling component obtained by crushing edge trimming waste, slit waste, etc. generated during film manufacturing, or remelting and pelletizing the waste waste or defective film, or It may contain a plurality of these components.
  • the form of the gas barrier layer and the base material layer is not limited to a film or a sheet, but may be a woven fabric or a nonwoven fabric.
  • the gas barrier layer and the base material layer may have a single layer structure or a multilayer structure.
  • the method for creating a base material having a multilayer structure is not particularly limited, and examples thereof include a co-extrusion film method, a dry lamination method, a wet lamination method, a hot melt lamination method, an extrusion lamination method, a thermal lamination method, and the like.
  • the laminate of the present invention may include any layer. can be provided.
  • the laminate of the present invention can also be a laminate in which three or four or more layers are laminated, further comprising a resin layer and/or a base material layer such as the adhesive layer and gas barrier layer described above.
  • Examples of the form of the laminate of the present invention include a laminate film, a laminate sheet, and a laminate tube.
  • film and sheet both mean a planar molded article and have the same meaning.
  • the overall thickness of the laminate of the present invention is not particularly limited, and can be adjusted as appropriate depending on the application.
  • the overall thickness of the laminate of the present invention is preferably 20 ⁇ m or more, more preferably 50 ⁇ m or more, even more preferably 100 ⁇ m or more, and preferably 10 mm or less, more preferably 6 mm or less, and even more preferably 1 mm or less.
  • the thickness is within the above range, it becomes easy to manufacture a laminate without wrinkles or cracks.
  • the thickness of the adhesive layer made of the modified polyester elastomer of the present invention or the adhesive polymer composition containing the modified polyester elastomer of the present invention is preferably 1 ⁇ m or more, more preferably 2 ⁇ m or more, still more preferably 10 ⁇ m or more, and preferably is 1 mm or less, more preferably 0.5 mm or less, even more preferably 0.1 mm or less.
  • the thickness of the gas barrier layer is generally 0.002 to 1 mm.
  • the thickness of the base material layer is generally 0.01 to 5 mm.
  • Method for manufacturing laminate As a method for manufacturing the laminate of the present invention, various conventionally known methods can be employed. For example, blown films, cast films, sheets, tubes, pipes, bottles, etc., produced by co-extrusion methods in which individual molten polymers melted in an extruder are supplied to a multilayer die and laminated in the die, and blown films, cast films, sheets, tubes, pipes, bottles, etc. Co-injection molding, in which the polymers are sequentially injected into the same mold, may be used, or co-extrusion lamination, such as an unstretched test tube-shaped parison, may be performed.
  • the modifier of the present invention contains the above-mentioned modified polyester elastomer of the present invention, and particularly modifies properties such as flexibility of polar polymers such as ethylene/vinyl alcohol copolymers and polyamide polymers. It is useful as a modifier for
  • the modified polyester elastomer of the present invention is used as a modifier for these polar polymers, there is no particular restriction on the mixing ratio of the modified polyester elastomer of the present invention to the polar polymer;
  • the amount of the modified polyester elastomer of the present invention is preferably 1% by mass or more, more preferably 3% by mass or more, even more preferably 5% by mass or more, and preferably 30% by mass or less, more preferably 25% by mass or more, based on the total amount with the elastomer. It is preferable to use it in an amount of not more than 23% by mass, more preferably not more than 20% by mass, particularly preferably not more than 20% by mass. If the proportion of the modified polyester elastomer of the present invention is within the above range, the modification effect of the modified polyester elastomer of the present invention can be sufficiently obtained without impairing the properties as a polar polymer.
  • the polar polymer composition of the present invention is a polar polymer composition containing 1 to 30% by mass of the above-mentioned modified polyester elastomer of the present invention based on the total of the polar polymer and the modified polyester elastomer of the present invention.
  • the polar polymer contains at least one selected from an ethylene/vinyl alcohol copolymer and a polyamide polymer.
  • ethylene/vinyl alcohol copolymer and polyamide polymer contained in the polar polymer composition of the present invention include the ethylene/vinyl alcohol copolymer and polyamide contained in the gas barrier layer in the laminate of the present invention described above.
  • system polymer examples include those listed above, and preferred ones are also the same.
  • the ethylene/vinyl alcohol copolymer and the polyamide polymer may each be used alone or in a mixture of two or more.
  • One or more ethylene/vinyl alcohol copolymers and one or more polyamide polymers may be used as a mixture.
  • the modified polyester elastomer of the present invention in the polar polymer composition of the present invention, if the content of the modified polyester elastomer of the present invention is 1% by mass or more based on the total of the polar polymer and the modified polyester elastomer of the present invention, the modified polyester elastomer of the present invention can be used. By containing it, a sufficient modification effect can be obtained. When the content of the modified polyester elastomer of the present invention is 30% by mass or less with respect to the total of the polar polymer and the modified polyester elastomer of the present invention, the characteristics inherent to the polar polymer can be sufficiently obtained.
  • the content of the modified polyester elastomer of the present invention is preferably 3% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, based on the total of the polar polymer and the modified polyester elastomer of the present invention. On the other hand, it is preferably 25% by mass or less, more preferably 23% by mass or less, and even more preferably 20% by mass or less. From the same viewpoint, the content of the polar polymer is 70% by mass or more, preferably 75% by mass or more, more preferably 77% by mass or more, and 80% by mass based on the total of the polar polymer and the modified polyester elastomer. % is more preferable. On the other hand, it is 99% by mass or less, preferably 97% by mass or less, and more preferably 95% by mass or less.
  • the polar polymer composition of the present invention may contain polymers other than the polar polymer and the modified polyester elastomer of the present invention, arbitrary additives, etc. (hereinafter referred to as These are referred to as "other ingredients"). As for the other components, only one type may be used, or two or more types may be used in combination in any combination and ratio.
  • additives include antioxidants, ultraviolet absorbers, plasticizers, lubricants, fillers, and antistatic agents.
  • the total content of these additives in the polar polymer composition of the present invention is usually 50% by mass or less, preferably 20% by mass or less, and more preferably 10% by mass or less.
  • Method for producing polar polymer composition There is no particular restriction on the method of mixing each component to obtain the polar polymer composition of the present invention, and the polar polymer, the modified polyester elastomer of the present invention, and other components used as necessary may be dry blended at once.
  • a method of melt-kneading the polar polymer, the modified polyester elastomer of the present invention, and some of the other components used as necessary, and then blending the other components and melt-kneading. can be mentioned.
  • a specific method for melt-kneading is to uniformly mix each component at a predetermined blending ratio using a Henschel mixer, ribbon blender, V-type blender, etc., and then mix the components using a multi-screw kneading extruder, such as Ikegai.
  • An example of this method is a method of kneading using PCM30, a twin-screw kneading extruder manufactured by Co., Ltd.
  • the temperature for melt-kneading each component is generally 100 to 300°C, preferably 120 to 280°C, similar to the temperature during the modification treatment with an unsaturated carboxylic acid and/or its derivative in the modified polyester elastomer of the present invention described above. Preferably it is 150 to 250°C.
  • a molded article (hereinafter sometimes referred to as a "polar polymer molded article") can be obtained by molding the polar polymer composition of the present invention.
  • Examples of the shape of the polar polymer molded product include films, sheets, tapes, cups, trays, tubes, bottles, pipes, filaments, irregular cross-section extrudates, and various irregularly shaped products.
  • heating and stretching processing refers to a film, sheet, or parison-shaped molded product that has been uniformly heated to a cup, tray, tube, bottle, film, etc. using a chuck, plug, vacuum force, pneumatic force, blow, etc.
  • the stretching method include a roll stretching method, a tenter stretching method, a tubular stretching method, a stretch blowing method, a vacuum forming method, a pressure forming method, a vacuum pressure forming method, and the like.
  • the stretching may be either uniaxial stretching or biaxial stretching, but in the case of biaxial stretching, either a simultaneous biaxial stretching method or a sequential biaxial stretching method can be adopted.
  • the stretching temperature is usually 60 to 170°C, more preferably 80 to 160°C.
  • A-1 Polyester elastomer A polyester polyether block copolymer having polybutylene terephthalate as a hard segment and polytetramethylene ether glycol having a number average molecular weight of 2,000 as a soft segment, in which Using a polyester elastomer with a polytetramethylene ether glycol segment content of 73% by mass (density: 1.07 g/cm 3 , melting point: 160.1°C, JIS-D hardness: 24, MFR: 20 g/10 min) there was.
  • A-2 Polyester elastomer A polyester polyether block copolymer having polybutylene terephthalate as a hard segment and polytetramethylene ether glycol having a number average molecular weight of 2,000 as a soft segment, in which A polyester elastomer with a content of polytetramethylene ether glycol segments of 64% by mass (density: 1.10 g/cm 3 , melting point: 186.1°C, JIS-D hardness: 31, MFR: 21 g/10 min) was used. there was.
  • A-3 Polyester elastomer A polyester polyether block copolymer having polybutylene terephthalate as a hard segment and polytetramethylene ether glycol having a number average molecular weight of 1,000 as a soft segment, in which Using a polyester elastomer with a polytetramethylene ether glycol segment content of 61% by mass (density: 1.10 g/cm 3 , melting point: 160.6°C, JIS-D hardness: 38, MFR: 17 g/10 min) there was.
  • A-4 Polyester elastomer A polyester polyether block copolymer having polybutylene terephthalate as a hard segment and polytetramethylene ether glycol having a number average molecular weight of 2,000 as a soft segment, in which A polyester elastomer with a content of polytetramethylene ether glycol segments of 64% by mass (density: 1.09 g/cm 3 , melting point: 184.8°C, JIS-D hardness: 31, MFR: 26 g/10 min) was used. there was.
  • Polyester elastomer A polyester polyether block copolymer having polybutylene terephthalate as a hard segment and polytetramethylene ether glycol having a number average molecular weight of 2,000 as a soft segment, in which Polyester elastomer with a polytetramethylene ether glycol segment content of 75% by mass (density: 1.06 g/cm 3 , melting point: 147.2.0°C, JIS-D hardness: 22, MFR: 25 g/10 min) was used.
  • A-6 Polyester elastomer A polyester polyether block copolymer having polybutylene terephthalate as a hard segment and polytetramethylene ether glycol having a number average molecular weight of 1,000 as a soft segment, in which A polyester elastomer (density: 1.12 g/cm 3 , melting point: 165° C., JIS-D hardness: 33, MFR: 29 g/10 min) having a polytetramethylene ether glycol segment content of 58% by mass was used.
  • Example 1-3 and Comparative Example 1-3 the physical properties were evaluated for the modified polyester elastomer, and for the other Examples and Comparative Examples, the adhesive polymer composition containing the modified polyester elastomer was evaluated. Physical properties were evaluated.
  • the content of additives (antiblocking agents) other than the modified polyester elastomers was very small; Since the evaluation results can be regarded as evaluation results for the modified polyester elastomer, they are shown as values for the modified polyester elastomer.
  • titanium content The titanium content of the adhesive polymer composition containing the polyester elastomer and modified polyester elastomer/modified polyester elastomer was measured according to the method described above.
  • Polyalkylene ether glycol segment content The polyalkylene ether glycol content in the adhesive polymer composition containing the polyester elastomer and modified polyester elastomer/modified polyester elastomer was measured according to the method described above.
  • MFR MFR is determined by vacuum drying an adhesive polymer composition containing a modified polyester elastomer in pellet form at 100°C for 4 hours to remove the moisture content, and then drying it at a temperature of 230°C and under a load of 2.5 hours in accordance with JIS K7210. Measurement was carried out under the conditions of 16 kg and 10 minutes.
  • Acid value was measured by neutralization titration method. Specifically, a sample was poured into a benzyl alcohol solvent, heated and dissolved in an oil bath at 195°C, cooled by adding a chloroform solvent, and dissolved in benzyl alcohol sodium hydroxide with a known titer of 0.1 mol/L. Indicator titration was performed using the solution, and the end point was when the sample solution changed color from yellow to red, and the acid (carboxyl group) value was calculated from the following formula.
  • the melting point was measured using a differential scanning calorimeter (DSC). Specifically, once the temperature was raised to 300°C to erase the thermal history, the temperature was lowered to 40°C at a cooling rate of 10°C/min, and then raised again at a heating rate of 10°C/min. The temperature at the top of the endothermic peak during measurement is defined as the melting point. The unit is °C.
  • Hardness was measured using a durometer in accordance with JIS K6253 (D hardness).
  • the acid modification rate means the content rate of the unsaturated carboxylic acid component in the modified polyester elastomer as measured with an infrared spectrometer (JASCOFT/IR610, manufactured by JASCO Corporation).
  • the acid modification rate is determined by the rate of unsaturated carboxylic acid and/or its derivatives in a sample obtained by press-molding pellets of an adhesive polymer composition containing a modified polyester elastomer into a sheet with a thickness of 20 to 50 ⁇ m at 230°C. It was determined by measuring the ratio of absorption (1900 to 1600 cm -1 ) and absorption (1000 to 800 cm -1 ) specific to the aromatic ring in the hard segment.
  • the interlaminar strength of the laminate is 2 N/15 mm or more, it is considered to be a strength sufficient for practical use, and those with an adhesive retention rate of more than 80% after the heat resistance test were considered to be passed.
  • the 5-layer film obtained in each example was cut into test pieces with a width of 15 mm parallel to the molding direction, and a T-peel peel test was performed at a constant temperature of 23°C at a speed of 300 mm/min to determine the adhesive strength. was measured.
  • the adhesive strength of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 is the adhesive strength at the interface between the PA6 layer and the adhesive layer.
  • Izod impact strength was measured under four temperature conditions (23°C, 0°C, -30°C, -50°C) in accordance with ISO 180/1A.
  • a laminate was manufactured using the adhesive polymer composition containing the modified polyester elastomer obtained above as the adhesive layer material.
  • a multilayer film molding machine (Labtech Engineering Co.) having a three-type, five-layer feedblock type T-die with a width of 350 mm, an ester polymer layer/an adhesive layer made of an adhesive polymer composition containing a modified polyester elastomer/ A five-layer film was produced as a laminate of a polyamide (PA6) layer/an adhesive layer made of an adhesive polymer composition containing a modified polyester elastomer/an ester polymer layer.
  • the temperature of the T die was set at 240° C., the molding speed was 6 m/min., the cast roll temperature was 80° C., and a film having a total thickness of 120 ⁇ m with each layer having a thickness of 40 ⁇ m/10 ⁇ m/20 ⁇ m/10 ⁇ m/40 ⁇ m was obtained.
  • the adhesive strength of the obtained five-layer film was measured.
  • Examples 1-2 to 1-6, Comparative Examples 1-1 to 1-3 In producing an adhesive polymer composition containing a modified polyester elastomer, pellets of an adhesive polymer composition containing a modified polyester elastomer were prepared in the same manner as in Example 1-1 except that the formulations listed in Table 1 were used. A laminate was produced in the same manner, and measurements were taken on each. The results are shown in Table 1.
  • Table 1 shows the polyalkylene ether glycol segment content and titanium content of the polyester elastomer used to produce the modified polyester elastomer, and the polyalkylene ether glycol segment content and titanium content of the modified polyester elastomer. Acid value, melt flow rate, density, melting point, hardness, and acid modification rate are also listed.
  • Example 2-1 ⁇ Production of modified ethylene/vinyl alcohol copolymer (EVOH) composition and production of test pieces> 20 parts by mass of pellets of the adhesive polymer composition containing the modified polyester elastomer obtained in Example 1-1 and ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH) "Soarnol (registered trademark) DC3203RB” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation. 80 parts by mass were dry blended and mixed, kneaded and molded at a set temperature of 230°C using a multi-purpose small molding machine (Micro 15cc Twin Screw Compounder manufactured by Leo Lab Co., Ltd.) to form a 4 mm thick x 10 mm wide x 80 mm long piece.
  • a multi-purpose small molding machine Micro 15cc Twin Screw Compounder manufactured by Leo Lab Co., Ltd.
  • Test pieces for Izod impact strength and flexural modulus measurements were obtained. Thereafter, a notch was made in the test piece for Izod impact strength measurement using a notching tool (refer to JIS K7110 for the dimensions of the notch). The flexural modulus and Izod impact strength of the obtained test piece were measured. The above measurement results are shown in Table 2.
  • PA modified polyamide polymer
  • Pellets were obtained by kneading and strand cutting.
  • modified polyamide polymer (PA) composition obtained above was kneaded and molded using an injection molding machine (manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd., IS130GN-5A) at an injection temperature of 260°C and a mold temperature of 80°C.
  • a test piece was prepared in the same manner as Example 2-1.
  • the flexural modulus and Izod impact strength of the obtained test piece were measured. The above measurement results are shown in Table 2.
  • Example 2-2 Comparative Examples 2-1 to 2-3
  • EVOH modified ethylene/vinyl alcohol copolymer
  • Table 2 also lists the color tone (pellet YI) measured for each modified polyester elastomer.
  • the modified ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH) compositions of Examples 2-1 and 2-2 containing the modified polyester elastomer of the present invention having a titanium content of less than 250 wtppm did not contain the modified polyester elastomer.
  • the flexibility is improved compared to Comparative Example 2-3.
  • the modified polyamide polymer (PA) composition of Example 3-1 containing the modified polyester elastomer of the present invention having a titanium content of less than 250 wtppm was different from that of Comparative Example 3-2 containing no modified polyester elastomer. Flexibility is improved in comparison.
  • the modified ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH) compositions of Comparative Examples 2-1 and 2-2 which were blended with a modified polyester elastomer having a titanium content of 250 wtppm or more, and the modified ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH) compositions of Comparative Example 3-1.
  • the flexibility of the polyamide-based polymer (PA) composition was improved, the color tone of the modified polyester-based elastomer was inferior to that of Examples 2-1 to 2-2 and Example 3-1.
  • the color tone of the vinyl alcohol copolymer composition and the modified polyamide polymer (PA) composition seems to be inferior.

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Abstract

芳香族ポリエステルを含有するハードセグメントと、ポリアルキレンエーテルグリコールを含有するソフトセグメントとからなるポリエステルポリエーテルブロック共重合体を不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体により変性した変性ポリエステル系エラストマーであって、チタンを含み、かつそのチタン含有率が250wtppm未満である変性ポリエステル系エラストマー。

Description

変性ポリエステル系エラストマー及びその製造方法
 本発明は、色調及び耐熱接着性に優れた変性ポリエステル系エラストマーとその製造方法に関する。
 本発明はまた、この変性ポリエステル系エラストマーを用いた積層体、改質剤及び極性重合体組成物に関する。
 ポリアミドやエチレン・ビニルアルコール系共重合体に代表されるガスバリア材を含む積層体は、その優れた機械特性、食品用途における安全性、水蒸気や酸素等の気体遮蔽性から、食品包装分野ではフィルム、ボトル、カップなどの容器等に使用されている。また、非食品分野では、工業用配管やホース、飲料・薬品搬送用チューブ、自動車部品等に幅広く使用されている。更に香気保存性や、剛性、耐熱性、耐寒性、表面印刷性等の機能を付与するために、ガスバリア材とエステル系重合体とを積層する技術がよく知られている。
 ポリアミドやエチレン・ビニルアルコール系共重合体は、エステル系重合体との接着性に乏しいため、それらを積層するために接着性重合体組成物よりなる接着層を設ける技術が知られている。
 例えば、特許文献1には、ポリアルキレンエーテルグリコールセグメントの含有率が58~73重量%である飽和ポリエステル系熱可塑性エラストマーを、ラジカル発生剤の存在下、不飽和カルボン酸又はその誘導体により変性処理して得られる、変性ポリエステル系エラストマーからなる接着性重合体組成物が記載されている。
 また、ガスバリア材として使用されるポリアミドやエチレン・ビニルアルコール系共重合体などの極性重合体は柔軟性が乏しく、特に耐衝撃性が劣る。この問題点を解決するため、例えば変性ポリエステルエラストマーを極性重合体に添加して、高いガスバリア性を有しつつ、適度な柔軟性と耐衝撃性を付与する試みがなされている。(特許文献2)
特開2002-155135号公報 特開2004-2791号公報
 良好な色調や透明性が求められることが多い食品包装分野においては、接着性重合体組成物が有する色調により、あるいは成形加工時の熱による変色により、積層体の外観や内部視認性が損なわれることのないよう、色調に優れた接着性重合体組成物が望まれている。
 工業用配管や自動車部品等の非食品分野において、高温環境に晒される用途では、接着層が、熱により分解・劣化し、接着層とガスバリア層であるポリアミドやエチレン・ビニルアルコール系共重合体層との界面で剥離が起こる場合がある。このため、このような熱による分解・劣化が抑制された接着性重合体組成物が望まれている。
 このようなことから、色調及び耐熱接着性に優れた接着性重合体組成物が求められる。
 しかしながら、特許文献1に記載の接着性重合体組成物は、後掲の比較例1-1に示すように初期接着性に優れるものの耐熱接着性に改善の余地があり、また色調も劣るものである。
 さらに、本発明者らの検討によると、特許文献2に記載の変性ポリエステルエラストマーは後掲の比較例1-2、3に示すように、改質効果、即ち極性重合体の柔軟化性能に優れるものの色相に改善の余地がある。
 特許文献1及び特許文献2には、変性ポリエステルエラストマーのチタン含有率についての記載はないが、特許文献1及び特許文献2の出願当時、変性ポリエステルエラストマーの製造のために、変性に供するポリエステル系熱可塑性エラストマーとして、工業的レベルにおいて生産されているものは、チタン触媒を用いたもののみであり、そのチタン含有率は、後掲の比較例1-1~3と同等で、250wtppm或いは250wtppmを上回るものであった。このため、このようなポリエステル系熱可塑性エラストマーの変性で得られる変性ポリエステルエラストマーのチタン含有率も250wtppm以上となる。
 本発明は、色調及び耐熱接着性に優れた変性ポリエステル系エラストマー及びその製造方法と、この変性ポリエステル系エラストマーを用いた積層体を提供することを目的とする。
 本発明はまた、この変性ポリエステルエラストマーを含む改質剤と極性重合体組成物を提供することを目的とする。
 本発明者は、上記課題を解決すべく検討を重ねた結果、変性ポリエステル系エラストマーのチタン含有量を所定値以下にすることで、色調と耐熱接着性に優れた変性ポリエステル系エラストマーが得られること、また、この変性ポリエステルエラストマーは、エチレン・ビニルアルコール系共重合体やポリアミド系重合体といった極性重合体の改質剤として有効であることを見出し、本発明に至った。
 即ち、本発明の要旨は以下の通りである。
[1] 芳香族ポリエステルを含有するハードセグメントと、ポリアルキレンエーテルグリコールを含有するソフトセグメントとからなるポリエステルポリエーテルブロック共重合体を不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体により変性した変性ポリエステル系エラストマーであって、チタンを含み、かつそのチタン含有率が250wtppm未満である変性ポリエステル系エラストマー。
[2] 前記ポリエステルポリエーテルブロック共重合体におけるポリアルキレンエーテルグリコールセグメントの含有率が5~90質量%である、[1]に記載の変性ポリエステル系エラストマー。
[3] 前記変性ポリエステル系エラストマーのMFR(JIS K7210準拠、230℃、2.16kg荷重)が1~300g/10分である、[1]又は[2]に記載の変性ポリエステル系エラストマー。
[4] 前記変性ポリエステル系エラストマーの密度(JIS K7112準拠)が1.00~1.35g/cmである、[1]~[3]のいずれかに記載の変性ポリエステル系エラストマー。
[5] 前記変性ポリエステル系エラストマーの融点が145~245℃である、[1]~[4]のいずれかに記載の変性ポリエステル系エラストマー。
[6] 前記変性ポリエステル系エラストマーのJIS-D硬度(JIS K6253準拠)が10~80である、[1]~[5]のいずれかに記載の変性ポリエステル系エラストマー。
[7] 前記変性ポリエステル系エラストマーのチタン含有率が20wtppm以上である、[1]~[6]のいずれかに記載の変性ポリエステル系エラストマー。
[8] 前記変性ポリエステル系エラストマーのチタン含有率が20wtppm以上248wtppm以下である、[7]に記載の変性ポリエステル系エラストマー。
[9] 基材層と[1]~[8]のいずれかに記載の変性ポリエステル系エラストマー又は該変性ポリエステル系エラストマーを含む接着性重合体組成物からなる層と樹脂層とを有する積層体。
[10] チタン化合物の存在下で重合されたポリエステル系エラストマーを不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体により変性処理する工程を有する変性ポリエステル系エラストマーの製造方法であって、
 前記ポリエステル系エラストマーが、芳香族ポリエステルを含有するハードセグメントと、ポリアルキレンエーテルグリコールを含有するソフトセグメントとからなるポリエステルポリエーテルブロック共重合体であり、
 該ポリエステル系エラストマーのチタン含有率が250wtppm未満であることを特徴とする変性ポリエステル系エラストマーの製造方法。
[11] 前記ポリエステルポリエーテルブロック共重合体におけるポリアルキレンエーテルグリコールセグメントの含有率が5~90質量%である、[10]に記載の変性ポリエステル系エラストマーの製造方法。
[12] 前記変性ポリエステル系エラストマーの酸価が32eq/T以下である、[10]又は[11]に記載の変性ポリエステル系エラストマーの製造方法。
[13] 前記変性処理が、ラジカル発生剤の存在下で行われる、[10]~[12]のいずれかに記載の変性ポリエステル系エラストマーの製造方法。
[14] 前記ラジカル発生剤の配合割合が前記ポリエステル系エラストマー100質量部に対して、0.001~5質量部である、[13]に記載の変性ポリエステル系エラストマーの製造方法。
[15] 前記変性処理を溶融混練反応で行う、[10]~[14]のいずれかに記載の変性ポリエステル系エラストマーの製造方法。
[16] [1]~[8]のいずれかに記載の変性ポリエステル系エラストマーを含む改質剤。
[17] 極性重合体と請求項1又は2に記載の変性ポリエステル系エラストマーとを含有する極性重合体組成物であって、前記極性重合体と前記変性ポリエステル系エラストマーとの合計に対して前記極性重合体の含有率が70~99質量%であり、変性ポリエステル系エラストマーの含有率が1~30質量%であり、前記極性重合体がエチレン・ビニルアルコール系共重合体及びポリアミド系重合体から選ばれる少なくとも1つを含む、極性重合体組成物。
 本発明の変性ポリエステル系エラストマーは、色調及び耐熱接着性に優れる。このため、この変性ポリエステル系エラストマーをエステル系重合体層とガスバリア層との接着層に用いて、食品包装分野においては、色調及び透明性に優れた積層体を提供することができる。また、工業用配管や自動車部品等の非食品分野においては、耐熱接着性に優れ、界面剥離の問題のない積層体を提供することができる。
 本発明の変性ポリエステルエラストマーはまた、エチレン・ビニルアルコール系共重合体やポリアミド系重合体といった極性重合体の柔軟性等の特性を付与するための改質剤としても有効である。
 従って、本発明の変性ポリエステルエラストマーと極性重合体とを含む極性重合体組成物により、極性重合体に対して柔軟性等の物性が改質された極性重合体組成物が提供される。
 以下に本発明について詳細に説明する。以下の説明は、本発明の実施の形態の一例であり、本発明はその要旨を超えない限り、以下の記載内容に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、任意に変形して実施することができる。
 本発明において、「~」を用いてその前後に数値又は物性値を挟んで表現する場合、その前後の値を含むものとして用いることとする。
 本発明において、ポリエステル系エラストマーと変性ポリエステル系エラストマーの密度、融点、硬度、メルトフローレート(MFR)は、以下のようにして測定された値である。
<密度>
 密度は、JIS K7112に準拠して、水中置換法で測定される。
<融点>
 融点は、示差走査熱量計(DSC)を用いて測定される。具体的には、一旦300℃まで温度を上げて熱履歴を消去した後、10℃/分の降温速度で40℃まで温度を降下させ、再び昇温速度10℃/分にて昇温して測定した際の、吸熱ピークトップの温度を融点とする。単位は℃である。
<硬度>
 JIS K6253(D硬度)に準拠して、デュロメーターにより測定されるJIS-D硬度である。
<MFR>
 後述のポリエステル系エラストマー及び変性ポリエステル系エラストマーのMFR(メルトフローレート)は、JIS K7210に準拠して、温度230℃、荷重2.16kg、10分の条件で測定される。測定に際して、ポリエステル系エラストマー及び変性ポリエステル系エラストマーを、ペレット状態で100℃、4時間で真空乾燥し、含有水分を除去する。
 本発明の変性ポリエステル系エラストマーは、芳香族ポリエステルを含有するハードセグメントと、ポリアルキレンエーテルグリコールを含有するソフトセグメントとからなるポリエステルポリエーテルブロック共重合体を不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体により変性した変性ポリエステル系エラストマーであって、該変性ポリエステルエラストマーがチタンを含み、該変性ポリエステル系エラストマーのチタン含有率が250wtppm未満であることを特徴する。
 以下において、変性により本発明の変性ポリエステル系エラストマーを製造するための、上述のポリエステルポリエーテルブロック共重合体を「ポリエステル系エラストマー」又は「原料ポリエステル系エラストマー」又は「成分(A)」と称す場合がある。
 また、ポリエステル系エラストマーの変性に用いる不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体を「成分(B)」、変性処理に用いるラジカル発生剤を「成分(C)」と称す場合がある。
 本発明における変性とは、ポリエステル系エラストマーの不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体によるグラフト変性、末端変性及びエステル交換反応による変性、分解反応による変性等をいう。具体的に、不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体が結合している部位としては、末端官能基やアルキル鎖部分が考えられ、特に末端カルボキシル基、末端水酸基及びポリアルキレンエーテルグリコールセグメントのエーテル結合に対してα位やβ位の炭素原子が挙げられる。特に、不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体は、ポリアルキレンエーテルグリコールセグメントのエーテル結合に対してα位に多く結合しているものと推定される。
 ポリエステル系エラストマーを不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体により変性すると、通常、ポリエステル系エラストマーにより変性された変性ポリエステル系エラストマーと、未変性のポリエステル系エラストマー、変性に用いた不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体や後述のラジカル発生剤などを含む組成物としての変性ポリエステル系エラストマーが得られる。本発明の変性ポリエステル系エラストマーとは、このように変性反応により得られた、未変性ポリエステル系エラストマーや不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体等の残留物を含む変性ポリエステル系エラストマー組成物を意味する。
 本発明の変性ポリエステル系エラストマーとしては、本発明で規定されるチタン含有率、好ましくは更に後述のポリアルキレンエーテルグリコールセグメントの含有率、更に好ましくは後述の好適な酸価を満たすポリエステル系エラストマーを含有する限り、ポリエステル系エラストマーの変性により得られた変性ポリエステル系エラストマーと未変性ポリエステル系エラストマーとを混合したものを用いてもよい。
[メカニズム]
 本発明の変性ポリエステル系エラストマーはポリエステルが主骨格であるため、エステル系重合体との相溶性が高い。また、変性ポリエステル系エラストマーは、ガスバリア材、特に、ポリアミド系重合体やエチレン・ビニルアルコール系共重合体との接着性を十分なものとすることができ、更に、ハードセグメント(芳香族ポリエステル)とソフトセグメント(ポリアルキレンエーテルグリコール)とからなるエラストマー構造により、成形時に積層体の層間(ガスバリア層と接着層の間)に生じる歪や残留応力を緩和することで、接着性を強固なものとする。
 本発明の変性ポリエステル系エラストマーはチタン含有率が所定値以下である。このような変性ポリエステル系エラストマーを製造するためには、通常、変性に供する原料ポリエステル系エラストマーとしてチタンが所定含有率以下のものが用いられる。このように、活性を有するチタンが所定含有率以下のポリエステル系エラストマーを用いることにより、変性時の加水分解を抑えることができ、色調や耐熱接着性に優れた変性ポリエステル系エラストマーを得ることができる。
 チタン含有率が所定値以下の変性ポリエステル系エラストマーであれば、その成形、加工時の加水分解も抑制され、色調や耐熱接着性を維持することができる。
 また、本発明の変性ポリエステル系エラストマーは、極性重合体であるエチレン・ビニルアルコール系共重合体やポリアミド系重合体との相溶性に優れることから、これらの極性重合体に本発明の変性ポリエステル系エラストマーを混合し極性重合体組成物とした際に、変性ポリエステル系エラストマーと極性重合体を十分に相溶化させることができる。極性重合体組成物中の変性ポリエステル系エラストマーの分散粒子を小さくすることで、柔軟性等の特性を改善する効果を奏する。
 このため、本発明の変性ポリエステル系エラストマーは、このような極性重合体の改質剤としても有用である。そして、本発明の変性ポリエステル系エラストマーを極性重合体に混合することにより、色調や柔軟性等の特性に優れた極性重合体組成物を得ることができる。
 このような本発明の変性ポリエステル系エラストマーは、チタン化合物の存在下で重合されたポリエステル系エラストマーを不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体により変性処理する工程を有する変性ポリエステル系エラストマーの製造方法であって、前記ポリエステル系エラストマーが、芳香族ポリエステルを含有するハードセグメントと、ポリアルキレンエーテルグリコールを含有するソフトセグメントとからなるポリエステルポリエーテルブロック共重合体であり、該ポリエステル系エラストマーのチタン含有率が250wtppm未満であることを特徴とする本発明の変性ポリエステル系エラストマーの製造方法により、工業的に有利に製造することができる。ただし、本発明の変性ポリエステル系エラストマーを製造する方法は、本発明の変性ポリエステル系エラストマーの製造方法に限定されるものではない。
 以下、本発明の変性ポリエステル系エラストマーの製造方法について説明し、次いで、本発明の変性ポリエステル系エラストマーについて説明する。
〔変性ポリエステル系エラストマーの製造方法〕
[ポリエステル系エラストマー]
 本発明の変性ポリエステル系エラストマーの製造方法で用いられる原料ポリエステル系エラストマーは、芳香族ポリエステルを含有するハードセグメントと、ポリアルキレンエーテルグリコールを含有するソフトセグメントとからなるポリエステルポリエーテルブロック共重合体である。
 ポリエステル系エラストマーは、通常、i)炭素原子数2~12の脂肪族及び/又は脂環式ジオールと、ii)芳香族ジカルボン酸及び/又はそのアルキルエステル、及びiii)数平均分子量が400~6,000のポリアルキレンエーテルグリコールとを原料とし、エステル化反応又はエステル交換反応により得られたオリゴマーを、チタン化合物の存在下で重縮合させて得ることができる。
 i)炭素原子数2~12の脂肪族及び/又は脂環式ジオールとしては、エステル系重合体の原料、特にポリエステル系エラストマーの原料として通常用いられるものが使用できる。例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,4-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノールが挙げられ、中でも1,4-ブタンジオール、エチレングリコールが好ましく、特に1,4-ブタンジオールが好ましい。これらのジオールは、1種又は2種以上の混合物を使用することができる。
 ii)芳香族ジカルボン酸としては、エステル系重合体の原料、特にポリエステル系エラストマーの原料として一般的に用いられているものが使用できる。例えばテレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸が挙げられる。これらの中では、テレフタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸が好ましく、特にテレフタル酸が好適である。これらのジカルボン酸は2種以上を併用してもよい。芳香族ジカルボン酸のアルキルエステルを用いる場合は、上記のジカルボン酸のジメチルエステルやジエチルエステル等が用いられる。好ましいものは、ジメチルテレフタレート及び2,6-ジメチルナフタレートである。
 iii)ポリアルキレンエーテルグリコールとしては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリ(1,2及び1,3-プロピレンエーテル)グリコール、ポリ(テトラメチレンエーテル)グリコール、ポリ(ヘキサメチレンエーテル)グリコール、ポリ(デカメチレンエーテル)グリコールが挙げられる。これらのうちでも、ポリ(テトラメチレンエーテル)グリコールが特に好適に用いられる。
 ポリアルキレンエーテルグリコールとしては、通常、数平均分子量が400~6,000のものが使用され、数平均分子量600~4,000のものが好ましく、900~3,000のものがより好ましい。数平均分子量が上記範囲の下限以上であることで、不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体による変性度を所望の範囲に制御しやすくなり、十分な接着性や改質剤としての機能を発現しやすくなる傾向にある。数平均分子量が上記範囲の上限以下であることで、系内での相分離を抑制でき、得られる変性ポリエステル系エラストマーの物性の低下を抑えられる傾向となる。
 ここで「数平均分子量」とは、核磁気共鳴(NMR)分析で測定されたものである。
 ポリアルキレンエーテルグリコールは、後述の通り、ポリエステル系エラストマー中のポリアルキレンエーテルグリコールセグメントの含有率が、好ましくは5~90質量%、より好ましくは10~85質量%、更に好ましくは20~80質量%となるように用いられる。
 ポリエステル系エラストマーは、上記の成分以外に3官能性のトリオールやトリカルボン酸又はそれらのエステルを少量共重合させたものであってもよく、更にアジピン酸等の脂肪族ジカルボン酸又はそのジアルキルエステルを共重合成分として使用したものであってもよい。
<チタン含有率>
 ポリエステル系エラストマーの製造においては、重合触媒としてチタン化合物が使用される場合がある。
 チタン化合物としては、例えば、シュウ酸チタン酸カリウム、アルコキシ又はアリーロキシチタン酸化合物、炭酸チタン化合物、ハロゲン化チタン化合物、チタンアセチルアセネートが挙げられる。中でも、シュウ酸チタン酸カリウム、アルコキシ又はアリーロキシチタン酸化合物が好ましく、特にアルコキシ又はアリーロキシチタン酸化合物が好ましい。アルコキシ又はアリーロキシチタン酸化合物の中でも、テトラアルキルチタネート(テトラアルコキシチタン)又はテトラアリールチタネート(テトラアリーロキシチタン)が好ましく、具体的には、テトラ-n-プロピルチタネート、テトライソプロピルチタネート、テトラ-n-ブチルチタネート、テトラ-t-ブチルチタネート、テトラフェニルチタネート、テトラシクロヘキシルチタネート、テトラベンジルチタネート、あるいはこれらの混合物が挙げられる。これらのうち、特にテトラ-n-プロピルチタネート、テトライソプロピルチタネート、テトラ-n-ブチルチタネートが好ましく、テトラ-n-ブチルチタネートが最も好ましい。これらのチタン化合物は2種以上を併用してもよい。
 ポリエステル系エラストマーの製造工程において、触媒として使用されるチタン化合物によって、得られるポリエステル系エラストマー中にチタン化合物が残留する。本発明において変性に供する原料ポリエステル系エラストマーのチタン(チタン原子)含有率は250wtppm未満であり、好ましくは245wtppm以下であり、より好ましくは240wtppm以下であり、更に好ましくは238wtppm以下である。チタン含有率の下限値は10wtppm以上が好ましく、30wtppm以上がより好ましく、50wtppm以上が更に好ましい。
 ポリエステル系エラストマーのチタン(チタン原子)含有率は、ポリエステル系エラストマーとしてのチタン含有率を意味する。例えば、ポリエステル系エラストマーが、チタン含有率の異なる複数のポリエステルポリエーテルブロック共重合体から構成されている場合、ポリエステルポリエーテルブロック共重合体の全体として、チタン含有率が250wtppm未満であればよいことを意味する。
 ポリエステル系エラストマーのチタン含有率が少ないことは、主としてポリエステル系エラストマーの製造工程における触媒としてのチタン化合物量が少ないことを意味し、十分な重合反応性が得られず、ポリエステル系エラストマーが得られない場合がある。ポリエステル系エラストマーのチタン含有率が多いと、分解反応が促進され、末端カルボキシル基量が増大し、加水分解が進行するため、変性ポリエステル系エラストマー及び変性ポリエステル系エラストマーを含む積層体の色調が悪化し、耐熱接着性や改質剤としての機能性も劣る傾向にある。
 ポリエステル系エラストマーのチタン含有率は、灰化-アルカリ融解-ICP/AES法で定量することができる。
 複数のポリエステル系エラストマーを混合する場合は、各々のポリエステル系エラストマーのチタン含有率を相加平均することで該混合物のチタン含有率を求める。
 ポリエステル系エラストマーのチタン含有率は、ポリエステル系エラストマーとしてチタン含有率が250wtppm未満のものを単独乃至複数用いたり、また、チタン含有率が250wtppm以上のポリエステル系エラストマーと、チタン含有率が250wtppm未満のポリエステル系エラストマーとを組み合わせて用いることにより、ポリエステル系エラストマーの全体として、チタン含有率を250wtppm未満とすることができる。
 ポリエステル系エラストマーのチタン含有率は、製造時のチタン化合物触媒量と反応温度、反応時間等を調整することで制御できる。
<ポリアルキレンエーテルグリコールセグメントの含有率>
 変性に供する原料ポリエステル系エラストマーであるポリエステルポリエーテルブロック共重合体のポリアルキレンエーテルグリコールセグメントの含有率は、5~90質量%であることが好ましく、10~85質量%であることがより好ましく、20~80質量%であることが更に好ましい。
 2種以上のポリエステルポリエーテルブロック共重合体を用いる場合、一部のポリエステルポリエーテルブロック共重合体がポリアルキレンエーテルグリコールセグメント含有率5~90質量%を外れるものであっても、全体としてのポリアルキレンエーテルグリコールセグメント含有率が5~90質量%の範囲内であればよい。
 ポリエステル系エラストマーのポリアルキレンエーテルグリコールセグメントの含有率を上記下限以上とすることで、積層体の層間に生じる歪や残留応力を緩和する方向に働き、接着性が良好となると共に、改質剤としての機能にも優れたものとなる。ポリアルキレンエーテルグリコールセグメントの含有率を、上記上限以下とすることで、ポリエステル系エラストマーの結晶性が低下することを抑制し、ポリエステル系エラストマー及び変性ポリエステル系エラストマーの融着を防ぐので、常温でのハンドリング性が良好になる。
 ポリエステル系エラストマー中のポリアルキレンエーテルグリコールセグメントの含有率は、試料を重クロロホルム/ヘキサフルオロイソプロパノール混合溶媒に溶かし、核磁気共鳴装置(Bruker社製 AVANCE400分光計)を用いて、室温でH NMRスペクトルを測定し、その水素スペクトルの化学シフトに基づいて算出される。
 2種類以上のポリエステル系エラストマーを用いる場合は、各ポリエステル系エラストマーを対象試料とし、各々上記と同様に測定してポリアルキレンエーテルグリコールセグメント含有率を算出し、各ポリエステル系エラストマーの配合質量比により比例計算で算出することもできる。
 理論上、変性ポリエステル系エラストマーのポリアルキレンエーテルグリコールセグメントの含有率と、変性前のポリエステル系エラストマーのポリアルキレンエーテルグリコールセグメントの含有率とは、同じ値となる。即ち、変性前と変性後でポリアルキレンエーテルグリコールセグメントの含有率に変化はないとみなすことができる。
<密度>
 ポリエステル系エラストマーは、密度が1.00~1.35g/cmのものが好ましく、1.02~1.30g/cmのものがより好ましく、1.04~1.25g/cmのものが更に好ましい。ポリエステル系エラストマーの密度は、ポリアルキレンエーテルグリコールセグメントの含有率と相関し、ポリアルキレンエーテルグリコールセグメントの含有率が高くなると密度が低くなる。ポリエステル系エラストマーの密度を上記範囲の下限以上とすることで得られる変性ポリエステル系エラストマーの耐熱接着性が低下することを抑制しやすくなる。ポリエステル系エラストマーの密度を上記範囲の上限以下とすることで得られる変性ポリエステル系エラストマーのガスバリア材との接着性を良好にしやすくなる。また、改質剤としての効果にも優れたものとなる。
<融点>
 ポリエステル系エラストマーは、融点が145~245℃のものが好ましく、150~230℃のものがより好ましく、160~215℃のものが更に好ましい。融点を、上記範囲の下限以上とすることで得られる変性ポリエステル系エラストマーの使用環境下での耐熱性が低下することを抑制しやすくなり、上記範囲の上限以下とすることで得られる変性ポリエステル系エラストマーのエチレン・ビニルアルコール系共重合体等の高温で熱劣化してしまうガスバリア材との共押出成形性を良好にしやすくなる。また、改質剤としての効果にも優れたものとなる。
<D硬度>
 ポリエステル系エラストマーのD硬度(JIS-D硬度)は、10~80であることが好ましく、20~70であることがより好ましく、25~60であることが更に好ましい。JIS-D硬度が、上記範囲の下限以上であると、得られる変性ポリエステル系エラストマーの耐熱接着性が優れる傾向にあり、上記範囲の上限以下であると得られる変性ポリエステル系エラストマーのフィルムやチューブ等の積層体とした場合に求められる柔軟性を維持しやすい傾向にある。また、改質剤としての効果にも優れたものとなる。
<MFR>
 ポリエステル系エラストマーのJIS K7210に準拠して、温度230℃、荷重2.16kg、10分の条件で測定されるMFRは、0.5~300g/10分であることが好ましく、1~150g/10分であることがより好ましく、2~75g/10分であることが更に好ましい。ポリエステル系エラストマーのMFRが上記範囲の上限以下であることで得られる変性ポリエステル系エラストマーの溶融張力を高め、成形時のドローダウンを抑制しやすくなり、上記範囲の下限以上とすることで得られる変性ポリエステル系エラストマーの流動性の不足により発生する偏肉などの成形性悪化を抑制しやすくなる。
 ポリエステル系エラストマーとしては市販品を用いてもよい。市販品としては、例えば、三菱ケミカル株式会社製「テファブロック(登録商標)」、東洋紡株式会社製「ペルプレン(登録商標)」、東レ・デュポン株式会社製「ハイトレル(登録商標)」が挙げられる。
 ポリエステル系エラストマーは、1種であってもよい。単量体組成や物性等の異なるもの2種以上が、不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体による変性に供されてもよい。
[不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体]
 ポリエステル系エラストマーの変性に用いる不飽和カルボン酸としては、α,β-エチレン性不飽和カルボン酸が好ましく、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、テトラヒドロフマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸が挙げられる。不飽和カルボン酸の誘導体としては、これらの不飽和カルボン酸の酸無水物、カルボン酸エステルが例示され、更には、酸ハロゲン化物、アミド、イミド等の誘導体であってもよい。これらの誘導体の中では、酸無水物が好ましい。
 不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体としては、これらの中では、特にマレイン酸及び/又はその無水物が好適である。これらの化合物を複数併用してもよい。更には、ビニルトリメトキシシラン等のいわゆるビニルシラン類を不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体とともに併用することもできる。
[ラジカル発生剤]
 本発明の変性ポリエステル系エラストマーの製造における変性処理は、ラジカル発生剤の存在下で行われることが好ましい。
 ラジカル発生剤は、ポリエステル系エラストマーを不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体により変性処理するに際し、ラジカル反応を行うために用いられる。
 ラジカル発生剤としては、パーオキシエステル類、ジアルキルパーオキサイド類、ジアシルパーオキサイド類、ヒドロパーオキサイド類、ケトンパーオキサイド類等が挙げられる。これらのうちで、ジアシルパーオキサイド類としては、ジベンゾイルパーオキサイドや2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサンが好ましく用いられる。これらのラジカル発生剤は、ポリエステル系エラストマーの種類や、不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体の種類や、変性条件に応じて適宜選択すればよい。ラジカル発生剤は、2種以上を併用してもよい。ラジカル発生剤は有機溶剤等に溶解して加えることもできる。
[変性ポリエステルエラストマーの変性処理方法]
 ポリエステル系エラストマーを不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体により変性処理する工程は、公知のいかなる方法も使用可能であり、溶融混練反応法、溶液反応法、懸濁分散反応法を使用することができる。通常は溶融混練反応法が好ましい。
 溶融混練反応法よる場合は、前記の成分(A)及び成分(B)、必要に応じて成分(C)を所定の配合比にて均一に混合した後に溶融混練すれば良い。混合には、ヘンシェルミキサー、リボンブレンダー、V型ブレンダー等が使用される。溶融混練には通常、単軸又は二軸押出機、ロール、バンバリーミキサー、ニーダー、ブラベンダーミキサー等を使用することができる。この中で、二軸押出機が特に好ましい。
 溶融混練は、樹脂が熱劣化しないように、通常100℃以上、好ましくは120℃以上、より好ましくは150℃以上で、通常300℃以下、好ましくは280℃以下、より好ましくは250℃以下の範囲で行われる。
 変性に用いる成分(B)の不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体の配合量は、成分(A)のポリエステル系エラストマーの合計100質質量部に対し、通常0.01質量部以上、好ましくは0.05質量部以上、より好ましくは0.1質量部以上であり、通常10質量部以下、好ましくは5質量部以下、より好ましくは1質量部以下である。不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体の配合量を上記下限以上とすることで、十分な変性を実施しやすく、上記上限以下とすることで、経済的であるだけでなく、変性に寄与しなかった不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体が不純物として働き、接着性を低下させることを抑止しやすくなる。
 成分(C)のラジカル発生剤の配合量は、成分(A)のポリエステル系エラストマーの合計100質量部に対し、通常0.001質量部以上、好ましくは0.005質量部以上、より好ましくは0.01質量部以上で、通常5質量部以下、好ましくは3質量部以下、より好ましくは2質量部以下である。ラジカル発生剤の配合量が上記下限以上であることで、変性反応を十分に起こしやすく、上記下限以下であることで、成分(A)の低分子量化(粘度低下)の促進により材料強度が著しく低下することを抑制できる。
〔変性ポリエステル系エラストマー〕
[チタン含有率]
 前述の通り、ポリエステル系エラストマーの製造においては、重合触媒としてチタン化合物を使用すると、製造されたポリエステル系エラストマー中にチタン化合物が残留し、変性に供する原料ポリエステル系エラストマーはチタン(チタン原子)を含有するものとなる。その結果、変性ポリエステル系エラストマーもまたチタンを含有するものとなる。
 本発明の変性ポリエステル系エラストマーのチタン含有率は250wtppm未満であり、好ましくは248wtppm以下であり、更に好ましくは245wtppm以下であり、特に好ましくは240wtppm以下である。チタン含有率の下限値は20wtppm以上が好ましく、40wtppm以上がより好ましく、60wtppm以上が更に好ましい。
 変性ポリエステル系エラストマーのチタン(チタン原子)含有率は、変性ポリエステル系エラストマーとしてのチタン含有率を意味し、例えば、変性ポリエステル系エラストマーが、チタン含有率の異なる複数の変性ポリエステル系エラストマーから構成されている場合、変性ポリエステル系エラストマーの全体として、チタン含有率が250wtppm未満であればよいことを意味する。
 変性ポリエステル系エラストマーのチタン含有率が少ないことは、主として原料ポリエステル系エラストマーの製造工程における触媒としてのチタン化合物量が少ないことを意味し、十分な重合反応性が得られず、原料ポリエステル系エラストマーが得られない場合がある。変性ポリエステル系エラストマーのチタン含有率が多いと、分解反応が促進され、末端カルボキシル基量が増大し、加水分解が進行するため、変性ポリエステル系エラストマー及び変性ポリエステル系エラストマーを含む積層体の色調が悪化し、耐熱接着性も劣る傾向にある。また、同様の理由から、改質剤としての機能も劣る傾向にある。
 ポリエステル系エラストマーにおけると同様、変性ポリエステル系エラストマーのチタン含有率も、灰化-アルカリ融解-ICP/AES法で定量することができる。
 複数の変性ポリエステル系エラストマーを混合する場合は、各々の変性ポリエステル系エラストマーのチタン含有率を相加平均することで該混合物のチタン含有率を求めることができる。
 変性ポリエステル系エラストマーのチタン含有率は、変性ポリエステル系エラストマーとしてチタン含有率が250wtppm未満のものを単独乃至複数用いたり、また、チタン含有率が250wtppm以上の変性ポリエステル系エラストマーと、チタン含有率が250wtppm未満の変性ポリエステル系エラストマーとを組み合わせて用いることにより、変性ポリエステル系エラストマーの全体として、チタン含有率を250wtppm未満とすることができる。
 原料ポリエステル系エラストマーのチタン含有率が低いと、変性により得られる変性ポリエステル系エラストマーのチタン含有率も低い傾向があり、チタン含有率が250wtppm未満の変性ポリエステル系エラストマーを得るためには、変性に供する原料ポリエステル系エラストマーとしてチタン含有率250wtppm未満のポリエステル系エラストマーを用いることが好ましい。ただし、原料ポリエステル系エラストマーのチタン含有率と変性ポリエステル系エラストマーのチタン含有率とは必ずしも比例関係にはない。これは、変性処理の過程で押出機金属から混入するもしくは、メッシュフィルターによって除去されることによって変性ポリエステル系エラストマーのチタン含有率が増減するためである。前述の通り、ポリエステル系エラストマーのチタン含有率は、ポリエステル系エラストマー製造時のチタン化合物触媒量と反応温度、反応時間等を調整することで制御できるが、変性ポリエステル系エラストマーのチタン含有率は、原料ポリエステル系エラストマーのチタン含有率の調整によって制御することができる。変性ポリエステル系エラストマーのチタン含有率は、変性処理時のメッシュフィルターの構成や押出機の金属種の選定等によっても制御できる。
[酸価]
 本発明の変性ポリエステル系エラストマーの酸価の下限値は、成形時の加熱の際の副生成物を抑制する観点から、好ましくは1eq/T(当量/トン)以上、より好ましくは5eq/T以上、更に好ましくは10eq/T以上である。変性ポリエステル系エラストマーの酸価の上限値は、色調や耐熱接着性の観点から、好ましくは70eq/T以下、より好ましくは68eq/T以下、更に好ましくは66eq/T以下である。
 なお、変性ポリエステル系エラストマーの酸価は、例えば、変性ポリエステル系エラストマーをベンジルアルコール溶媒に加熱溶解させ、0.1mol/Lの水酸化ナトリウムベンジルアルコール溶液で指示薬滴定し、1×10g当たりのカルボキシル基量を定量することで求めることができる。
 変性ポリエステル系エラストマーの酸価は、変性ポリエステル系エラストマー製造時の温度、時間、重合度などを調整することにより上記範囲に調整することができる。
[密度]
 本発明の変性ポリエステル系エラストマーの密度は1.00~1.35g/cmが好ましく、1.02~1.30g/cmがより好ましく、1.04~1.25g/cmが更に好ましい。変性ポリエステル系エラストマーの密度は、ポリアルキレンエーテルグリコールセグメントの含有率と相関し、ポリアルキレンエーテルグリコールセグメントの含有率が高くなると密度が低くなる。即ち、密度を上記範囲の下限以上とすることで耐熱接着性が低下することを抑制しやすくなり、上記範囲の上限以下とすることでガスバリア材との接着性や改質剤としての機能性を良好にしやすくなる。
[融点]
 本発明の変性ポリエステル系エラストマーの融点は145~245℃が好ましく、150~230℃がより好ましく、160~215℃が更に好ましい。融点を、上記範囲の下限以上とすることで使用環境下での耐熱性が低下することを抑制しやすくなる。融点を、上記範囲の上限以下とすることでエチレン・ビニルアルコール系共重合体等の高温で熱劣化してしまうガスバリア材との共押出成形性を良好にしやすくなる。
[D硬度]
 本発明の変性ポリエステル系エラストマーのD硬度(JIS-D硬度)は、10~80であることが好ましく、20~70であることがより好ましく、25~60であることが更に好ましい。JIS-D硬度が、上記範囲の下限以上であると、耐熱接着性、改質剤としての機能性が優れる傾向にある。JIS-D硬度が、上記範囲の上限以下であるとフィルムやチューブ等の積層体とした場合に求められる柔軟性を維持しやすい傾向にある。
[MFR]
 本発明の変性ポリエステル系エラストマーのJIS K7210に準拠して、温度230℃、荷重2.16kg、10分の条件で測定されるMFRは、0.5~300g/10分であることが好ましく、1~300g/10分であることがより好ましく、1~150g/10分であることが更に好ましく、2~75g/10分であることが特に好ましい。変性ポリエステル系エラストマーのMFRが上記範囲の上限以下であることで溶融張力を高め、成形時のドローダウンを抑制しやすくなる。変性ポリエステル系エラストマーのMFRを上記範囲の下限以上とすることで流動性の不足により発生する偏肉などの成形性悪化を抑制しやすくなる。
[ポリアルキレンエーテルグリコールセグメントの含有率]
 前述の通り、変性ポリエステル系エラストマーのポリアルキレンエーテルグリコールセグメントの含有率と、変性前の原料ポリエステル系エラストマーのポリアルキレンエーテルグリコールセグメントの含有率とは、理論上は同じ値となる。本発明の変性ポリエステル系エラストマー100質量%のポリアルキレンエーテルグリコールセグメントの含有率は、5~90質量%が好ましく、10~85質量%がより好ましく、20~80質量%であることが更に好ましい。変性ポリエステル系エラストマーのポリアルキレンエーテルグリコールセグメントの含有率が5~90質量%であることで、ハンドリング性が良好となり、更にこれを接着層として用いた場合に、良好な接着性を満足することができる。また、改質剤としての機能性にも優れたものとなる。
 ここで、変性ポリエステル系エラストマーのポリアルキレンエーテルグリコールセグメントの含有率とは、変性ポリエステル系エラストマー全体としてのポリアルキレンエーテルグリコールセグメントの含有率である。即ち、例えば2種以上の変性ポリエステル系エラストマーを混合して用いる場合、そのうちの1種がポリアルキレンエーテルグリコールセグメント含有率5~90質量%から外れるものであっても、混合物としての変性ポリエステル系エラストマーのポリアルキレンエーテルグリコールセグメント含有率が5~90質量%の範囲に入るものであればよい。
[酸変性率]
 本発明の変性ポリエステル系エラストマーの酸変性率には特に制限はないが、0.01~10であることが好ましい。酸変性率が上記範囲の下限以上であれば、ガスバリア層との十分な接着性が得られる。また、改質剤としての機能性にも優れたものとなる。酸変性率が上記範囲の上限以下であれば、不飽和カルボン酸及び/その誘導体による変色を抑制することが可能である。酸変性率の下限は0.1以上がより好ましく、0.15以上であることが更に好ましく、0.16以上であることが特に好ましい。酸変性率の上限は4以下であることがより好ましく、0.8以下であることが更に好ましい。
 なお、変性ポリエステル系エラストマーの酸変性率は、後述の実施例の項に記載の方法で測定、算出される。
〔変性ポリエステル系エラストマーを含む接着性重合体組成物〕
 本発明の変性ポリエステル系エラスマーを用いて接着性重合体組成物とすることができる。この接着性重合体組成物は、後述の本発明の積層体の接着層に用いることができる。
 接着性重合体組成物における本発明の変性ポリエステル系エラストマーの含有率は、好ましくは50質量%以上、より好ましくは55質量%以上、更に好ましくは60質量%以上である。接着性重合体組成物における本発明の変性ポリエステル系エラストマーの含有率が上記下限以上であれば、ガスバリア層やその他の層であるエステル系重合体層等との接着性を十分に高めることができる。接着性重合体組成物における本発明の変性ポリエステル系エラストマーの含有率の上限には特に制限はなく、100質量%未満である。
 接着性重合体組成物は、本発明の変性ポリエステル系エラストマー以外に、目的に応じた任意の成分(以下、その他の成分という場合がある)を含む。その他の成分は、1種類のみを用いても、2種類以上を任意の組合せと比率で併用してもよい。
 その他の成分としては、具体的には、本発明の変性ポリエステル系エラストマー以外の重合体やゴム成分(ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のエステル系重合体、ポリスチレン等のスチレン(共)重合体、ポリオレフィン、及びポリメチルメタクリレート等のアクリル/メタクリル系共重合体等)、耐熱安定剤、耐候安定剤(酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤等)、難燃剤、ブロッキング防止剤、スリップ剤、帯電防止剤、充填剤(無機及び/または有機フィラー等)、加工助剤、パラフィンオイル等の可塑剤、結晶核剤、衝撃改良剤、相溶化剤、触媒残渣の中和剤、カーボンブラック、着色剤(顔料、染料等)、防曇剤、架橋剤、架橋助剤、鎖長延長剤、分散剤、抗菌剤、抗ウィルス剤、蛍光増白剤等の添加剤が挙げられる。中でも、フェノール系、ホスファイト系、チオエーテル系、芳香族アミン系等の各種酸化防止剤の少なくとも1種を添加することが好ましい。これら酸化防止剤を用いる場合のその含有率は限定されないが、接着層を構成する接着性重合体組成物100質量%中の含有率として、通常0.01質量%以上、好ましくは0.05質量%以上、また、通常5質量%以下、好ましくは2質量%以下である。
〔積層体〕
 本発明の変性ポリエステル系エラストマー又はこの変性ポリエステル系エラストマーを含む接着性重合体組成物からなる接着層を、ガスバリア層と積層して積層体とすることができる。すなわち、本発明の変性ポリエステル系エラストマー又はこの変性ポリエステル系エラスマーを含む接着性重合体組成物を積層体の接着層の成形に供することができる。
 本発明の変性ポリエステル系エラストマーを用いた積層体は、2層または3層以上に積層された積層体とすることが好ましい。
 特に、この積層体は、基材層と、接着層としての本発明の変性ポリエステル系エラストマー又は本発明の変性ポリエステル系エラストマーを含む接着性重合体組成物からなる層と、ガスバリア層等の樹脂層とを有する本発明の積層体であることが好ましい。
 本発明の積層体は、中でも、前記ガスバリア層がポリアミド系重合体及び又はエチレン・ビニルアルコール系共重合体からなることが好ましく、必要に応じてエステル系重合体層を有することが好ましい。本発明の積層体は、ガスバリア層がポリアミド系重合体及び又はエチレン・ビニルアルコール系共重合体からなり、接着層が本発明の変性ポリエステル系エラストマー又は該変性ポリエステル系エラストマーを含む接着性重合体組成物からなる接着層であり、かつ基材層がエステル系重合体からなる積層体であることがより好ましい。これらの中でもエステル系重合体からなる基材層、本発明の変性ポリエステル系エラストマー又は該変性ポリエステル系エラストマーを含む接着性重合体組成物からなる接着層、ガスバリア層の順に積層された積層体が好適に用いられる。この場合、例えば、基材層/接着層/ガスバリア層/接着層/基材層のように、一部の層を2層以上積層した積層体とすることもできる。
[接着層]
 本発明の変性ポリエステル系エラストマー又は変性ポリエステル系エラストマーを含む接着性重合体組成物からなる接着層は、本発明の変性ポリエステル系エラストマーを接着層の構成成分全体に対して好ましくは50質量%以上、より好ましくは55質量%以上、更に好ましくは60質量%以上含有する。変性ポリエステル系エラストマーの含有率が上記下限以上であれば、ガスバリア層や基材層であるエステル系重合体層等との接着性を十分に高めることができる。なお、本発明の変性ポリエステル系エラストマーの含有率の上限には特に制限はなく、100質量%であってもよい。
[ガスバリア層]
 本発明に係るガスバリア層としては、ポリアミド系重合体層、エチレン・ビニルアルコール系共重合体層、ポリビニルアルコール層、アルミニウム等の金属箔、アルミニウム蒸着フィルム、アルミナ蒸着やシリカ蒸着等の透明蒸着フィルム、ポリ塩化ビニリデン層等のガスバリア層が挙げられる。中でもポリアミド、エチレン・ビニルアルコール系共重合体を主成分とする層であることが好ましい。
 ポリアミド系重合体は通常、ジアミンとジカルボン酸の重縮合反応によって製造されるが、ラクタム類の開環重合によって得ることもできる。これらのポリアミド系重合体の具体例としては、ポリアミド6,6、ポリアミド6,9、ポリアミド6,10、ポリアミド6,12、ポリアミド4,6、ポリアミド6、ポリアミド12、ポリアミド11等が挙げられる。また、ポリアミド6/6,6、ポリアミド6/6,10、ポリアミド6/12、ポリアミド6/6,12、ポリアミド6/6,6/6,10、ポリアミド6/6,6/12等の共重合ポリアミド類も使用できる。更に、ポリアミド6/6,T(T:テレフタル酸成分)、ポリアミド6,T/6,I(I:イソフタル酸成分)、ポリアミドMXD6等の半芳香族ポリアミド類も使用できる。半芳香族ポリアミド類は、例えば、ジカルボン酸をテレフタル酸、イソフタル酸のような芳香族ジカルボン酸で置換する(その際、ジアミンも脂環式ジアミンで置換してもよい)か、ジアミンをメタキシレンジアミンのような芳香族ジアミンで置換することによって製造される。ジアミンの一部をジオールで置換したポリエステルアミド類も使用できる。更に、植物由来の原料から合成されたジアミンまたはジカルボン酸を用いて製造されたポリアミド系重合体も使用できる。特に好ましいポリアミド系重合体は、ポリアミド6、ポリアミド6,6、ポリアミド12、ポリアミド11、ポリアミドMXD6である。
 このようなポリアミド系重合体の市販品としては、例えば、DSMジャパンエンジニアリングプラスチックス社製「Novamid(登録商標)」、Solvay社製「Xencor(登録商標)」、「Amodel(登録商標)」、Arkema社製「Rilsan(登録商標)」、三菱瓦斯化学社製「MXナイロン(登録商標)」、三菱エンジニアリングプラスチックス社製「Reny(登録商標)」等が挙げられる。
 本発明に係るガスバリア層は、ポリアミド系重合体の1種のみを含むものであってもよく、上述の単量体組成等の異なるものを2種以上含むものであってもよいが、ポリアミド系重合体を主成分として通常50質量%以上、特に65~100質量%、とりわけ75~100質量%含むことが好ましい。ガスバリア層中のポリアミド系重合体含有率が上記下限以上であれば、優れた機械強度並びにガスバリア性が得られる。
 エチレン・ビニルアルコール系共重合体は、アルコールの存在下、エチレン・酢酸ビニル共重合体をケン化して製造される。ガスバリア層を構成するエチレン・ビニルアルコール系共重合体としては、エチレン含有率が好ましくは15~65モル%、より好ましくは20~50モル%のエチレン・酢酸ビニル共重合体を、そのケン化度が好ましくは50%以上、より好ましくは90%以上になるようにケン化したものが好ましく用いられる。
 このようなエチレン・ビニルアルコール系共重合体の市販品としては、例えば、三菱ケミカル株式会社製「Soarnol(登録商標)」、株式会社クラレ製「Eval(登録商標)」、長春集団製「Evasin(登録商標)」が挙げられる。
 本発明に係るガスバリア層は、エチレン・ビニルアルコール系共重合体の1種のみを含むものであってもよく、ケン化度や単量体組成等の異なるものを2種以上含むものであってもよいが、ガスバリア層は、エチレン・ビニルアルコール系共重合体を主成分として通常50質量%以上、特に65~100質量%、とりわけ75~100質量%含むことが好ましい。ガスバリア層中のエチレン・ビニルアルコール系共重合体含有率が上記下限以上であれば、優れたガスバリア性が得られる。
 ガスバリア層に含まれていてもよいポリアミド系重合体及びエチレン・ビニルアルコール系共重合体以外の成分としては特に限定されないが、ポリオレフィン、ポリスチレン等のスチレン(共)重合体、アクリル/メタクリル系共重合体等の重合体成分や、耐熱安定剤、耐候安定剤(酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤等)、難燃剤、ブロッキング防止剤、スリップ剤、充填剤(無機及び/または有機フィラー等)、加工助剤、パラフィンオイル等の可塑剤、結晶核剤、衝撃改良剤、相溶化剤、触媒残渣の中和剤、着色剤(顔料、染料等)等の各種添加物が挙げられる。なお、ここで「(共)重合体」は「重合体」と「共重合体」の一方又は双方を意味する。
[基材層]
 本発明に係る基材層を構成する構成成分としては、エステル系重合体、ポリスチレン等のスチレン(共)重合体、ポリオレフィン、ポリメチルメタクリレート等のアクリル/メタクリル系共重合体、ポリ塩化ビニル、ABS、ポリカーボネート類等の熱可塑性重合体が挙げられる。これらのうち、香気保存性、剛性、耐熱性、耐寒性、表面印刷性等の機能性を付与するために、エステル系重合体からなる層が好適である。
 エステル系重合体は、多価カルボン酸とポリアルコールを脱水縮合して製造される。例えば、ジカルボン酸とジオールとを重縮合して得られるものが挙げられる。
 上記カルボン酸としては特に限定されないが、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、ジフェニルエーテル-4,4-ジカルボン酸、ナフタレン-1,4-または2,6-ジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ウンデカジカルボン酸などの脂肪族ジカルボン酸、ヘキサヒドロテレフテル酸などの脂環族ジカルボン酸が挙げられる。
 上記ジオールとしては特に限定されないが、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、ネオペンチルグリコールなどの脂肪族グリコール、シクロヘキサンジメタノールなどの脂環族グリコール、ビスフェノールAなどの芳香族ジヒドロキシ化合物が挙げられる。
 上記エステル系重合体としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、共重合PET、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリシクロヘキシンテレフタレート、ポリエステル系エラストマーが挙げられる。これらエステル系重合体は、単独で用いることもできるが、複数のエステル系重合体との混合物であってもよい。
 ポリアミド、エチレン・ビニルアルコール系共重合体、及びエステル系共重合体は、バイオマス由来成分や、プラスチック廃材等を解重合して得られた再生モノマーや再生オリゴマーを出発材料として重合されたケミカルリサイクル重合体成分や、フィルム製造時に発生する、耳部トリミング屑、スリット屑などを粉砕したり、前記廃屑や不良品となったフィルムを再度溶融ペレット化したマテリアルリサイクル成分などのいずれかの成分、またはこれらの成分の複数を含有してもよい。
[ガスバリア層及び基材層の形態]
 ガスバリア層及び基材層の形態は、フィルムやシートに限定されず、織布、不織布のような形状であってもよい。ガスバリア層及び基材層は、単層構造であっても複層構造であってもよい。複層構造の基材の作成方法としては、特に限定されるものではなく、共押フィルム法、ドライラミネート法、ウェットラミネート法、ホットメルトラミネート法、押出ラミネート法、サーマルラミネート法等が挙げられる。
[その他の構成層]
 本発明の積層体には、本発明の変性ポリエステル系エラストマー又は本発明の変性ポリエステル系エラストマーを含む接着性重合体組成物よりなる接着層、ガスバリア層、基材層以外にも、任意の層を設けることができる。
[層構成]
 本発明の積層体は、更に、前述の接着層、ガスバリア層等の樹脂層及び/又は基材層を有する、3層または4層以上に積層された積層体とすることもできる。
 本発明の積層体の形態としては、積層フィルム、積層シート、積層チューブ等が挙げられる。ここで、「フィルム」と「シート」は何れも面状の成形体を意味し、同義である。
[厚み]
 本発明の積層体の全体厚みは特に限定されず、用途に応じて適宜調整することができる。本発明の積層体の全体厚みは、好ましくは20μm以上、より好ましくは50μm以上、更に好ましくは100μm以上で、好ましくは10mm以下、より好ましくは6mm以下、更に好ましくは1mm以下である。厚みが上記範囲内であることで、皺や亀裂などが無い積層体の製造が容易となる。
 本発明の変性ポリエステル系エラストマー又は本発明の変性ポリエステル系エラストマーを含む接着性重合体組成物からなる接着層の厚みは、好ましくは1μm以上、より好ましくは2μm以上、更に好ましくは10μm以上で、好ましくは1mm以下、より好ましくは0.5mm以下、更に好ましくは0.1mm以下である。
 ガスバリア層の厚みは、一般的には0.002~1mmである。
 基材層の厚みは、一般的には0.01~5mmである。
[積層体の製造方法]
 本発明の積層体を製造する方法としては、従来より公知の種々の手法を採用することができる。例えば、押出機で溶融させた、個々の溶融重合体を多層ダイスに供給し、ダイスの中で積層する共押出手法によるインフレーションフィルム、キャストフィルム、シート、チューブ、パイプ、ボトルや、溶融した個々の重合体を同一金型内に逐次的に射出する、共射出成形であってもよく、また、未延伸の試験管状のパリソン等の共押出積層を行ってもよい。
〔改質剤〕
 本発明の改質剤は、前述の本発明の変性ポリエステルエラストマーを含むものであり、特にエチレン・ビニルアルコール系共重合体やポリアミド系重合体といった極性重合体の柔軟性等の特性を改質するための改質剤として有用である。
 本発明の変性ポリエステルエラストマーをこれらの極性重合体の改質剤として用いる場合、極性重合体に対する本発明の変性ポリエステルエラストマーの混合割合については特に制限はないが、極性重合体と本発明の変性ポリエステルエラストマーとの合計に対して、本発明の変性ポリエステルエラストマーが好ましくは1質量%以上、より好ましくは3質量%以上、更に好ましくは5質量%以上で、好ましくは30質量%以下、より好ましくは25質量%以下、更に好ましくは23質量%以下、特に好ましくは20質量%以下となるように用いることが好ましい。
 本発明の変性ポリエステルエラストマーの割合が、上記範囲内であれば、極性重合体としての特性を損なうことなく、本発明の変性ポリエステルエラストマーによる改質効果を十分に得ることができる。
〔極性重合体組成物〕
 本発明の極性重合体組成物は、極性重合体と本発明の変性ポリエステルエラストマーとの合計に対して、前述の本発明の変性ポリエステル系エラストマーを1~30質量%含む極性重合体組成物であって、前記極性重合体がエチレン・ビニルアルコール系共重合体及びポリアミド系重合体から選ばれる少なくとも1つを含むものである。
[極性重合体]
 本発明の極性重合体組成物に含まれるエチレン・ビニルアルコール系共重合体、ポリアミド系重合体としては、前述の本発明の積層体におけるガスバリア層に含まれるエチレン・ビニルアルコール系共重合体、ポリアミド系重合体としてそれぞれ例示したものが挙げられ、好ましいものも同様である。
 エチレン・ビニルアルコール系共重合体、ポリアミド系重合体はそれぞれ1種のみを用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。エチレン・ビニルアルコール系共重合体の1種又は2種以上とポリアミド系重合体の1種又は2種以上を混合して用いてもよい。
[変性ポリエステルエラストマーの含有量]
 本発明の極性重合体組成物において、極性重合体と本発明の変性ポリエステルエラストマーの合計に対して本発明の変性ポリエステルエラストマーの含有率が1質量%以上であれば、本発明の変性ポリエステルエラストマーを含有することによる改質効果を十分に得ることができる。極性重合体と本発明の変性ポリエステルエラストマーとの合計に対して本発明の変性ポリエステルエラストマーの含有率が30質量%以下であれば、極性重合体本来の特性を十分に得ることができる。この観点から、本発明の変性ポリエステルエラストマーの含有率は、極性重合体と本発明の変性ポリエステルエラストマーとの合計に対して3質量%以上が好ましく、5質量%以上がより好ましい。一方、25質量%以下が好ましく、23質量%以下がより好ましく、20質量%以下が更に好ましい。同じ観点から、極性重合体の含有率は、極性重合体と変性ポリエステル系エラストマーの合計に対して、70質量%以上であり、75質量%以上が好ましく、77質量%以上がより好ましく、80質量%が更に好ましい。一方、99質量%以下であり、97質量%以下が好ましく、95質量%以下がより好ましい。
[その他の成分]
 本発明の極性重合体組成物には、本発明の効果を著しく損なわない範囲で各種目的に応じて、極性重合体と本発明の変性ポリエステルエラストマー以外の重合体や任意の添加剤等(以下、これらを「その他の成分」と称す。)を配合することができる。その他の成分は、1種類のみを用いても、2種類以上を任意の組合せと比率で併用してもよい。
 添加剤の例としては、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、滑剤、充填剤、帯電防止剤を挙げることができる。本発明の極性重合体組成物中におけるこれらの添加剤の含有量は、その合計で通常50質量%以下であり、20質量%以下が好適であり、10質量%以下がより好適である。
[極性重合体組成物の製造方法]
 本発明の極性重合体組成物を得るための各成分の混合方法について特に制限はなく、極性重合体、本発明の変性ポリエステルエラストマー、及び必要に応じて用いられるその他の成分を一度にドライブレンドして溶融混練する方法;極性重合体、本発明の変性ポリエステルエラストマー、及び必要に応じて用いられるその他の成分の一部を予め溶融混練してから、他の成分を配合して溶融混練する方法が挙げられる。
 溶融混練のための具体的な方法としては、各成分を、所定の配合割合にて、ヘンシェルミキサー、リボンブレンダー、V型ブレンダー等を用いて均一に混合した後、多軸混練押出機、例えば池貝社の二軸混練押出機であるPCM30を用いて混練する方法が例示できる。
 各成分の溶融混練の温度は、前述の本発明の変性ポリエステルエラストマーにおける不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体による変性処理時の温度と同様、通常100~300℃、好ましくは120~280℃、より好ましくは150~250℃である。
[成形品]
 本発明の極性重合体組成物を成形することで成形品(以下、「極性重合体成形品」と称す場合がある。)とすることができる。
 極性重合体成形品の形状としては、例えば、フィルム、シート、テープ、カップ、トレイ、チューブ、ボトル、パイプ、フィラメント、異型断面押出物、各種不定形成形物等が例示される。
 本発明の極性重合体組成物の成形方法には特に制限はなく、一般的な重合体組成物に適用可能な成形方法であればいずれも適用することができる。
 例えば、押出成形、ブロー成形、射出成形、熱成形等を挙げることができる。
 さらに成形においては、成形品の物性を改善したり、目的とする任意の容器形状に成形したりするために、加熱延伸処理が施されることも多い。ここで加熱延伸処理とは、熱的に均一に加熱されたフィルム、シート、パリソン状の成形物を、チャック、プラグ、真空力、圧空力、ブロー等により、カップ、トレイ、チューブ、ボトル、フィルム状に均一に成形する操作を意味する。そして、この延伸方法としては、ロール延伸法、テンター延伸法、チューブラー延伸法、延伸ブロー法、真空成形、圧空成形、真空圧空成形等が挙げられる。延伸は、一軸延伸、二軸延伸のいずれであってもよいが、二軸延伸の場合は同時二軸延伸方式、逐次二軸延伸方式のいずれの方式も採用できる。延伸温度は通常60~170℃であり、さらには80~160℃が好ましい。
 以下、実施例を用いて本発明の内容を更に具体的に説明する。本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例によって限定されるものではない。以下の実施例における各種の製造条件や評価結果の値は、本発明の実施態様における上限又は下限の好ましい値としての意味をもつものであり、好ましい範囲は前記した上限又は下限の値と、下記実施例の値又は実施例同士の値との組み合わせで規定される範囲であってもよい。
〔原材料〕
 以下の実施例及び比較例において変性ポリエステル系エラストマーを含む接着性重合体組成物の製造に用いた原材料は以下の通りである。
[接着層用材料:変性ポリエステル系エラストマーを含む接着性重合体組成物]
<成分(A)>
A-1:ポリエステル系エラストマー
 ポリブチレンテレフタレートをハードセグメントとし、数平均分子量2,000のポリテトラメチレンエーテルグリコールをソフトセグメントとする、ポリエステルポリエーテルブロック共重合体であって、該共重合体中のポリテトラメチレンエーテルグリコールセグメントの含有率が73質量%のポリエステル系エラストマー(密度:1.07g/cm、融点:160.1℃、JIS-D硬度:24、MFR:20g/10分)を用いた。
A-2:ポリエステル系エラストマー
 ポリブチレンテレフタレートをハードセグメントとし、数平均分子量2,000のポリテトラメチレンエーテルグリコールをソフトセグメントとする、ポリエステルポリエーテルブロック共重合体であって、該共重合体中のポリテトラメチレンエーテルグリコールセグメントの含有率が64質量%のポリエステル系エラストマー(密度:1.10g/cm、融点:186.1℃、JIS-D硬度:31、MFR:21g/10分)を用いた。
A-3:ポリエステル系エラストマー
 ポリブチレンテレフタレートをハードセグメントとし、数平均分子量1,000のポリテトラメチレンエーテルグリコールをソフトセグメントとする、ポリエステルポリエーテルブロック共重合体であって、該共重合体中のポリテトラメチレンエーテルグリコールセグメントの含有率が61質量%のポリエステル系エラストマー(密度:1.10g/cm、融点:160.6℃、JIS-D硬度:38、MFR:17g/10分)を用いた。
A-4:ポリエステル系エラストマー
 ポリブチレンテレフタレートをハードセグメントとし、数平均分子量2,000のポリテトラメチレンエーテルグリコールをソフトセグメントとする、ポリエステルポリエーテルブロック共重合体であって、該共重合体中のポリテトラメチレンエーテルグリコールセグメントの含有率が64質量%のポリエステル系エラストマー(密度:1.09g/cm、融点:184.8℃、JIS-D硬度:31、MFR:26g/10分)を用いた。
A-5:ポリエステル系エラストマー
 ポリブチレンテレフタレートをハードセグメントとし、数平均分子量2,000のポリテトラメチレンエーテルグリコールをソフトセグメントとする、ポリエステルポリエーテルブロック共重合体であって、該共重合体中のポリテトラメチレンエーテルグリコールセグメントの含有率が75質量%のポリエステル系エラストマー(密度:1.06g/cm、融点:147.2.0℃、JIS-D硬度:22、MFR:25g/10分)を用いた。
A-6:ポリエステル系エラストマー
 ポリブチレンテレフタレートをハードセグメントとし、数平均分子量1,000のポリテトラメチレンエーテルグリコールをソフトセグメントとする、ポリエステルポリエーテルブロック共重合体であって、該共重合体中のポリテトラメチレンエーテルグリコールセグメントの含有率が58質量%のポリエステル系エラストマー(密度:1.12g/cm、融点:165℃、JIS-D硬度:33、MFR:29g/10分)を用いた。
<成分(B)>
B:不飽和カルボン酸無水物
 和光純薬工業株式会社製「無水マレイン酸(試薬特級)」(粒径5~10mm)を、粒径1mm以下となるように小型ミキサーを用いて粉砕したものを用いた。
<成分(C)>
C:ベンゾイルパーオキサイド
 日本油脂株式会社製「ナイパー(登録商標)BMTK-40」を用いた。
<添加剤(ブロッキング防止剤)>
X:Honeywell社製ポリエチレンワックス「ACumist B-6(登録商標)」を用いた。
[ガスバリア層用材料]
 ポリアミド(PA6)
 DSMジャパンエンジニアリングプラスチックス社製「Novamid(登録商標)1020」を用いた。
[基材層用材料]
 エステル系重合体
 三菱エンジニアリングプラスチックス社製「Novaduran(登録商標)5505S」を用いた。
[極性重合体]
<ポリアミド系重合体:ポリアミド(PA6)>
 DSMジャパンエンジニアリングプラスチックス社製「Novamid(登録商標)1020」を用いた。
<エチレン・ビニルアルコール系共重合体(EVOH)>
 三菱ケミカル社製「ソアノール(登録商標)DC3203RB」を用いた。
〔評価方法〕
 実施例及び比較例において、物性評価は、以下に示す方法によって行った。なお、実施例1-3と比較例1-3については、変性ポリエステル系エラストマーについて物性評価を行い、それ以外の実施例と比較例については、変性ポリエステル系エラストマーを含む接着性重合体組成物について物性評価を行った。
 実施例及び比較例で製造した変性ポリエステル系エラストマーを含む接着性重合体組成物において、変性ポリエステル系エラストマー以外の添加剤(ブロッキング防止剤)の含有量は非常に少ないため、接着性重合体組成物の評価結果は変性ポリエステル系エラストマーの評価結果とみなすことができるから、変性ポリエステル系エラストマーの値として示す。
[チタン含有率]
 ポリエステル系エラストマーと変性ポリエステル系エラストマー/変性ポリエステル系エラストマーを含む接着性重合体組成物のチタン含有率は、前述の方法に従って測定した。
[ポリアルキレンエーテルグリコールセグメント含有率]
 ポリエステル系エラストマーと変性ポリエステル系エラストマー/変性ポリエステル系エラストマーを含む接着性重合体組成物中のポリアルキレンエーテルグリコール含有率は、前述の方法に従って測定した。
[MFR]
 MFRは、変性ポリエステル系エラストマーを含む接着性重合体組成物をペレット状態で100℃、4時間で真空乾燥し、含有水分を除去した後、JIS K7210に準拠して、温度230℃、荷重2.16kg、10分の条件で測定した。
[酸価]
 酸価は、中和滴定法によって測定した。具体的には、試料をベンジルアルコール溶媒に投入し、195℃の油浴中で加熱溶解させた後、クロロホルム溶剤を加えて冷却させ、力価既知の0.1mol/Lの水酸化ナトリウムベンジルアルコール溶液で指示薬滴定を行い、試料溶液が黄色から赤色に変色した時点を終点とし、下式より酸(カルボキシル基)価を算出した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 上記式中、
 S:試料の質量(g)
 V:ブランク試験で要した0.1mol/Lの水酸化ナトリウムベンジルアルコール溶液の量(mL)
 V:本試験の滴定に要した0.1mol/Lの水酸化ナトリウムベンジルアルコール溶液の量(mL)
 f:0.1mol/Lの水酸化ナトリウムベンジルアルコール溶液の力価
である。
[密度]
 密度は、JIS K7112に準拠して、水中置換法で測定した。
[融点]
 融点は、示差走査熱量計(DSC)を用いて測定した。具体的には、一旦300℃まで温度を上げて熱履歴を消去した後、10℃/分の降温速度で40℃まで温度を降下させ、再び昇温速度10℃/分にて昇温して測定した際の、吸熱ピークトップの温度を融点とする。単位は℃である。
[硬度]
 硬度はJIS K6253(D硬度)に準拠して、デュロメーターを使用して測定した。
[酸変性率]
 酸変性率は、赤外分光測定装置(JASCOFT/IR610、日本分光株式会社製)で測定した際の、変性ポリエステル系エラストマー中における不飽和カルボン酸成分の含有率を意味する。酸変性率は、変性ポリエステル系エラストマーを含む接着性重合体組成物のペレットを230℃で厚さ20~50μmのシート状にプレス成形したサンプル中の、不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体特有の吸収(1900~1600cm-1)とハードセグメント中の芳香環特有の吸収(1000~800cm-1)の比を測定することにより求めた。
[色調(ペレットYI)]
 色調(ペレットYI)は、日本電色工業株式会社製「ZE-2000」を使用して測定した。YI値が低いほど黄色味が少なく、色調に優れる。
[積層体の接着性]
 一般に積層体の層間強度が2N/15mm以上あれば実用に足る強度であると考えられ、更に耐熱試験後の接着性保持率が80%を超えるものを合格とした。
<初期接着性>
 各例で得られた5層フィルムを成形方向と平行に幅15mmの短冊状に切り出して試験片とし、23℃の恒温雰囲気下にて、速度300mm/minでTピール剥離試験を行い、接着強度を測定した。ここで、実施例1~6及び比較例1~3の接着強度は、PA6層と接着層との界面における接着強度である。
<耐熱接着性>
 各例で得られた5層フィルムについて、上記と同様にして作製した短冊状試験片を、ギヤオーブン(東洋精機)に150℃で16時間静置し、取り出し後に、23℃の恒温雰囲気下にて、速度300mm/minでTピール剥離試験を行い、接着強度を測定した。上記と同じく、実施例1~6及び比較例1~3の接着強度は、PA6と接着層との界面における接着強度である。
[接着性保持率]
 初期接着性の接着強度に対する耐熱接着性の接着強度の割合(百分率)を算出した。
[曲げ弾性率]
 ISO178に準拠して曲げ弾性率を測定した。
[アイゾッド衝撃強度]
 ISO 180/1Aに準拠し、4温度条件(23℃、0℃、-30℃、-50℃)におけるアイゾット衝撃強度を測定した。
[実施例1-1]
<変性ポリエステル系エラストマーを含む接着性重合体組成物の製造>
 表1の通り、ポリエステル系エラストマーA-1を100質量部、無水マレイン酸Bを0.5質量部、ベンゾイルパーオキサイドCを0.1質量部用い、これらをドライブレンドして混合し、二軸押出機(日本製鋼社製、TEX25αIII、D=25mmφ、L/D=53)を用いて設定温度180~240℃、スクリュー回転数200~400rpm、押出量15~30kg/hで溶融混練し、ストランドカットによりペレットを得た。ペレット同士の相互融着を防ぐため、得られた変性ポリエステル系エラストマーにブロッキング防止剤Xを0.1質量部添加し、ドライブレンドすることで変性ポリエステル系エラストマーを含む接着性重合体組成物のペレットを得た。
 この変性ポリエステル系エラストマーを含む接着性重合体組成物について、MFR及び色調の測定を行った。
<積層体の製造>
 上記で得られた変性ポリエステル系エラストマーを含む接着性重合体組成物を接着層材料として用い、積層体を製造した。
 幅350mmの3種5層フィードブロック型Tダイスを有する多層フィルム成形機(Labtech Engineering Co.)を用い、エステル系重合体層/変性ポリエステル系エラストマーを含む接着性重合体組成物よりなる接着層/ポリアミド(PA6)層/変性ポリエステル系エラストマーを含む接着性重合体組成物よりなる接着層/エステル系重合体層の積層体として、5層フィルムを作製した。Tダイスの温度を240℃に設定し、成形速度6m/min.、キャストロール温度80℃、各層の厚みが40μm/10μm/20μm/10μm/40μmの総厚み120μmのフィルムを得た。
 得られた5層フィルムについて、接着強度の測定を行った。
 上記の測定結果を表1に示す。
[実施例1-2~1-6、比較例1-1~1-3]
 変性ポリエステル系エラストマーを含む接着性重合体組成物の製造において、表1に記載の配合としたこと以外は実施例1-1と同様に変性ポリエステル系エラストマーを含む接着性重合体組成物のペレットを得、同様に積層体を製造し、それぞれ測定を行った。結果を表1に示す。
 表1には、変性ポリエステル系エラストマーの製造に用いたポリエステル系エラストマーのポリアルキレンエーテルグリコールセグメントの含有率及びチタン含有率と、変性ポリエステル系エラストマーのポリアルキレンエーテルグリコールセグメントの含有率、チタン含有率、酸価、メルトフローレート、密度、融点、硬度及び酸変性率を併記した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表1より、チタン含有率250wtppm未満の本発明の変性ポリエステル系エラストマーを用いた実施例1-1~1-6は、ポリアミド層に対して、高い耐熱接着性(保持率)を示すことが分かる。
 これに対して、チタン含有率が250wtppm以上の変性ポリエステル系エラストマーを用いた比較例1-1~1-3では、耐熱接着性が劣る。
 なお、表1中、接着性の保持率が100%を超えているものは、耐熱試験時に熱量が加わることで反応が促進され、接着性が向上したことによるものである。
[実施例2-1]
<改質エチレン・ビニルアルコール系共重合体(EVOH)組成物の製造と試験片の製造>
 実施例1-1で得られた変性ポリエステル系エラストマーを含む接着性重合体組成物のペレット20質量部と三菱ケミカル社製エチレン・ビニルアルコール系共重合体(EVOH)「ソアノール(登録商標)DC3203RB」80質量部をドライブレンドして混合し、多目的小型成型機(レオ・ラボ株式会社製、Micro15ccTwinScrewCompounder)を用いて設定温度230℃にて混練・成形し、厚さ4mm×幅10mm×長さ80mmのアイゾッド衝撃強度及び曲げ弾性率測定用の試験片を得た。その後、アイゾッド衝撃強度測定用の試験片にはノッチングツールを用いてノッチを入れた(ノッチの寸法はJIS K7110を参照)。得られた試験片に対して曲げ弾性率及びアイゾッド衝撃強度の測定を行った。
 上記の測定結果を表2に示す。
[実施例3-1]
<改質ポリアミド系重合体(PA)組成物の製造>
 実施例1-1で得られた変性ポリエステル系エラストマーを含む接着性重合体組成物のペレット5質量部とDSMジャパンエンジニアリングプラスチックス社製ポリアミド(PA6)「Novamid(登録商標)1020」95質量部をドライブレンドして混合し、二軸押出機(池貝社製、PCM30、D=30mmφ、L/D=30)を用いて設定温度180~240℃、スクリュー回転数200rpm、押出量10kg/hで溶融混練し、ストランドカットによりペレットを得た。
<改質ポリアミド系重合体(PA)組成物の試験片の製造>
 上記で得られた改質ポリアミド系重合体(PA)組成物を射出成型機(東芝機械社製、IS130GN-5A)を用いて射出温度260℃、型温80℃にて混練・成形し、実施例2-1と同様に試験片を作製した。得られた試験片に対して曲げ弾性率及びアイゾッド衝撃強度の測定を行った。
 上記の測定結果を表2に示す。
[実施例2-2、比較例2-1~2-3]
 改質エチレン・ビニルアルコール系共重合体(EVOH)組成物の製造において、表2に記載の配合としたこと以外は実施例2-1と同様に改質エチレン・ビニルアルコール系共重合体組成物の試験片を得、それぞれ測定を行った。結果を表2に示す。
[比較例3-1~3-2]
 改質ポリアミド系重合体(PA)組成物の製造において、表2に記載の配合としたこと以外は実施例3-1と同様に改質ポリアミド系重合体(PA)組成物の試験片を得、それぞれ測定を行った。結果を表2に示す。
 なお、表2には、各変性ポリエステルエラストマーについて測定した色調(ペレットYI)を併記した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 
 表2より、チタン含有率250wtppm未満の本発明の変性ポリエステル系エラストマーを配合した実施例2-1~2の改質エチレン・ビニルアルコール系共重合体(EVOH)組成物は、変性ポリエステル系エラストマー未配合の比較例2-3と比較して柔軟性が改善している。また、チタン含有率250wtppm未満の本発明の変性ポリエステル系エラストマーを配合した実施例3-1の改質ポリアミド系重合体(PA)組成物は、変性ポリエステル系エラストマー未配合の比較例3-2と比較して柔軟性が改善している。
 これに対して、チタン含有率が250wtppm以上の変性ポリエステル系エラストマーを配合した比較例2-1~2の改質エチレン・ビニルアルコール系共重合体(EVOH)組成物及び比較例3-1の改質ポリアミド系重合体(PA)組成物では、柔軟性は改善している一方、実施例2-1~2及び実施例3-1に比べて変性ポリエステル系エラストマーの色調が劣ることから改質エチレン・ビニルアルコール系共重合体組成物及び改質ポリアミド系重合体(PA)組成物の色調が劣ると思われる。
 本発明を特定の態様を用いて詳細に説明したが、本発明の意図と範囲を離れることなく様々な変更が可能であることは当業者に明らかである。
 本出願は、2022年3月11日付で出願された日本特許出願2022-038261と2022年6月21日付で出願された日本特許出願2022-099720に基づいており、その全体が引用により援用される。

 

Claims (17)

  1.  芳香族ポリエステルを含有するハードセグメントと、ポリアルキレンエーテルグリコールを含有するソフトセグメントとからなるポリエステルポリエーテルブロック共重合体を不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体により変性した変性ポリエステル系エラストマーであって、チタンを含み、かつそのチタン含有率が250wtppm未満である変性ポリエステル系エラストマー。
  2.  前記ポリエステルポリエーテルブロック共重合体におけるポリアルキレンエーテルグリコールセグメントの含有率が5~90質量%である、請求項1に記載の変性ポリエステル系エラストマー。
  3.  前記変性ポリエステル系エラストマーのMFR(JIS K7210準拠、230℃、2.16kg荷重)が1~300g/10分である、請求項1又は2に記載の変性ポリエステル系エラストマー。
  4.  前記変性ポリエステル系エラストマーの密度(JIS K7112準拠)が1.00~1.35g/cmである、請求項1又は2に記載の変性ポリエステル系エラストマー。
  5.  前記変性ポリエステル系エラストマーの融点が145~245℃である、請求項1又は2に記載の変性ポリエステル系エラストマー。
  6.  前記変性ポリエステル系エラストマーのJIS-D硬度(JIS K6253準拠)が10~80である、請求項1又は2に記載の変性ポリエステル系エラストマー。
  7.  前記変性ポリエステル系エラストマーのチタン含有率が20wtppm以上である、請求項1又は2に記載の変性ポリエステル系エラストマー。
  8.  前記変性ポリエステル系エラストマーのチタン含有率が20wtppm以上248wtppm以下である、請求項7に記載の変性ポリエステル系エラストマー。
  9.  基材層と請求項1又は2に記載の変性ポリエステル系エラストマー又は該変性ポリエステル系エラストマーを含む接着性重合体組成物からなる層と樹脂層とを有する積層体。
  10.  チタン化合物の存在下で重合されたポリエステル系エラストマーを不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体により変性処理する工程を有する変性ポリエステル系エラストマーの製造方法であって、
     前記ポリエステル系エラストマーが、芳香族ポリエステルを含有するハードセグメントと、ポリアルキレンエーテルグリコールを含有するソフトセグメントとからなるポリエステルポリエーテルブロック共重合体であり、
     該ポリエステル系エラストマーのチタン含有率が250wtppm未満である変性ポリエステル系エラストマーの製造方法。
  11.  前記ポリエステルポリエーテルブロック共重合体におけるポリアルキレンエーテルグリコールセグメントの含有率が5~90質量%である、請求項10に記載の変性ポリエステル系エラストマーの製造方法。
  12.  前記ポリエステル系エラストマーの酸価が32eq/T以下である、請求項10又は11に記載の変性ポリエステル系エラストマーの製造方法。
  13.  前記変性処理が、ラジカル発生剤の存在下で行われる、請求項10又は11に記載の変性ポリエステル系エラストマーの製造方法。
  14.  前記ラジカル発生剤の配合割合が前記ポリエステル系エラストマー100質量部に対して、0.001~5質量部である、請求項13に記載の変性ポリエステル系エラストマーの製造方法。
  15.  前記変性処理を溶融混練反応で行う、請求項10又は11に記載の変性ポリエステル系エラストマーの製造方法。
  16.  請求項1又は2に記載の変性ポリエステル系エラストマーを含む改質剤。
  17.  極性重合体と請求項1又は2に記載の変性ポリエステル系エラストマーとを含有する極性重合体組成物であって、前記極性重合体と前記変性ポリエステル系エラストマーとの合計に対して、前記極性重合体の含有率が70~99質量%であり、変性ポリエステル系エラストマーの含有率が1~30質量%であり、前記極性重合体がエチレン・ビニルアルコール系共重合体及びポリアミド系重合体から選ばれる少なくとも1つを含む、極性重合体組成物。

     
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