説明

ポリエステル組成物およびそれからなるポリエステル成形体

【課題】 アンチモン化合物を触媒として用いた熱可塑性ポリエステルと部分芳香族ポリアミドとからなる、黒ずみの増加を抑制した、透明性、香味保持性および熱安定性、あるいは透明性、香味保持性、熱安定性およびガスバリヤ−性に優れたポリエステル組成物及びそれからなるポリエステル成形体を提供すること。
【解決手段】 アンチモン化合物を含む熱可塑性ポリエステル99.9〜70重量%と、部分芳香族ポリアミド0.1〜30重量%とからなるポリエステル組成物であって、前記部分芳香族ポリアミド中のリン原子含有量(P1)およびポリエステル組成物中の前記部分芳香族ポリアミドの含有量(A)とが下記式(1)を満足することを特徴とするポリエステル組成物。
0 < (P1×A) ≦ 500 (1)
式(1)中において、
P1:部分芳香族ポリアミド中の特定構造で検出されるリン化合物由来のリン原子含有量(ppm)
A :ポリエステル組成物中の部分芳香族ポリアミドの含有量(重量%)

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、飲料用ボトルをはじめとする中空成形容器、シート状物、フィルム、モノフィラメントなどの成形体や、紙、フィルムなどの基材の上にコートされた被覆物などのポリエステル成形体の素材として好適に用いられる、アンチモン化合物を触媒として用いた熱可塑性ポリエステルと部分芳香族ポリアミドとからの、黒ずみの増加を抑制したポリエステル組成物およびそれからなる色調、透明性、香味保持性および熱安定性に優れ、また、ガスバリヤ−性に優れたポリエステル成形体に関するものである。
【背景技術】
【0002】
ポリエチレンテレフタレ−ト(以下、PETと略称することがある)などの熱可塑性ポリエステルは、機械的性質及び化学的性質が共に優れているため、工業的価値が高く、繊維、フィルム、シ−ト、ボトルなどとして広く使用されている。さらに、熱可塑性ポリエステルは、耐熱性、透明性およびガスバリヤ−性に優れているので、特にジュ−ス、清涼飲料、炭酸飲料などの飲料充填用容器等の成形体の素材として最適である。
このような熱可塑性ポリエステルは、例えば、射出成形機械などの成形機に供給して中空成形体用プリフォ−ムを成形し、このプリフォ−ムを所定形状の金型に挿入し延伸ブロ−成形した後ボトルの胴部を熱処理(ヒ−トセット)して中空成形容器に成形され、さらには必要に応じてボトルの口栓部を熱処理(口栓部結晶化)させるのが一般的である。
【0003】
しかしながら、PETは、溶融重縮合時の副生物としてアセトアルデヒド(以下、AAと略称することがある)を含有する。また、PETは、中空成形体等の成形体を熱成形する際に熱分解によりアセトアルデヒドを生成し、得られた成形体の材質中のアセトアルデヒド含有量が多くなり、中空成形体等に充填された飲料等の風味や臭いに影響を及ぼす。
【0004】
かかる問題を解決するために、従来より熱可塑性ポリエステル成形体中のアセトアルデヒド含有量を低減させるために種々の方策が採られてきた。一般的には、溶融重縮合したプレポリマーを固相重合することによってAA含有量を低下させた熱可塑性ポリエステルを用いる方法、融点がより低い共重合熱可塑性ポリエステルを使用して成形時のAA生成を低下させる方法、熱成形時における成形温度を可及的に低くする方法および熱成形時におけるせん断応力を可及的に小さくする方法等が公知である。
近年、ポリエチレンテレフタレ−トを中心とする熱可塑性ポリエステル製容器は、ミネラルウオータやウーロン茶等の低フレーバー飲料用の容器として使用されるようになってきた。このような飲料の場合は、一般にこれらの飲料を熱充填したりまたは充填後加熱して殺菌されるが、前記の方法による熱可塑性ポリエステル成形体材質中のAA含有量低減だけでは、これらの容器内容物の風味や臭いが改善されないことが判明し、改善が求められている。
【0005】
かかる問題を解決する技術として、熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対して、メタキシリレン基含有ポリアミド樹脂を0.05重量部以上、1重量部未満の量を添加したポリエステル組成物を用いる方法(例えば、特許文献1参照)や、熱可塑性ポリエステルに、末端アミノ基濃度をある範囲に規制した特定のポリアミドを含有させたポリエステル組成物からなるポリエステル製容器(例えば、特許文献2参照)が提案されている。しかしながら、これらの発明により得られるポリエステル容器などの成形体の色調およびその変動は良好なものではなく、また、内容物である飲料の風味、臭いの点でも不十分な場合があることも判ってきた。
【0006】
また一方、PETを主体とする熱可塑性ポリエステル成形体はガスバリヤ−性の点でかなり優れているが、ビタミンC等のように酸素に非常に敏感な化合物を含有する内容物用の中空成形体等としては不満足であることが判明し、改善が求められている。
このような問題を解決する技術として、我々は、熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対して、メタキシリレン基含有ポリアミド樹脂1〜100重量部を含有させた熱可塑性ポリエステル中空成形体(例えば特許文献3参照)を提案した。しかしながら、このようなポリエステル組成物からなる中空成形体の色調は黄色味や灰色が強い場合があり、その変動は良好なものではなかった。
また、アンチモン化合物を含有する熱可塑性ポリエステルにメタキシリレン基含有ポリアミドを混合し溶融成形して得られるポリエステル組成物や成形体は、金属アンチモンの析出に起因すると考えられる黒ずみが大幅に増加する場合があるので、外観が重要視される食品用途等の成形体や包装容器においてはその商品価値が大幅に低下する欠点がある。これを解決するためにポリアミド樹脂由来のリン化合物の濃度を規制したポリエステル系樹脂組成物(例えば、特許文献4参照)やアルカリ金属などの特定の金属化合物とリン化合物の含有量比を規制したポリアミド樹脂とアンチモン化合物を含有する熱可塑性ポリエステルとのポリエステル組成物(例えば、特許文献5参照)が提案されているが、黒ずみ解消は不完全であり改善が求められている。
【0007】
【特許文献1】特公平6−6662号公報
【特許文献2】特公平4−71425号公報
【特許文献3】特公平4−54702号公報
【特許文献4】特開2002−332397号公報
【特許文献5】特開2004−131723号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、前記の従来技術の問題点を解決することにあり、アンチモン化合物を触媒として用いた熱可塑性ポリエステルと部分芳香族ポリアミドとからなる、黒ずみの増加を抑制した、透明性、香味保持性および熱安定性、あるいは透明性、香味保持性、熱安定性およびガスバリヤ−性に優れたポリエステル組成物及びそれからなるポリエステル成形体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明者らは、アンチモン化合物を含有する熱可塑性ポリエステル99.9〜70重量%と、部分芳香族ポリアミド0.1〜30重量%とからなるポリエステル組成物を用いて、透明性と香味保持性、あるいは透明性、香味保持性およびガスバリヤ−性に優れたポリエステル成形体について検討した結果、前記ポリエステル組成物に配合される部分芳香族ポリアミド中の、特定の構造を持つリン化合物由来のリン原子含有量と部分芳香族ポリアミドの含有量がポリエステル組成物などの黒ずみの発生に関係があることを見出し、本発明を完成した。
【0010】
すなわち、本発明のポリエステル組成物は、アンチモン化合物を含む熱可塑性ポリエステル99.9〜70重量%と、部分芳香族ポリアミド0.1〜30重量%とからなるポリエステル組成物であって、前記部分芳香族ポリアミド中のリン原子含有量(P1)およびポリエステル組成物中の前記部分芳香族ポリアミドの含有量(A)とが下記式(1)を満足することを特徴とするポリエステル組成物である。
(ただし、P1は、前記部分芳香族ポリアミドを31P−NMR測定溶媒に溶解してトリフロロ酢酸添加後、構造分析した場合、下記構造式(式1)の構造で検出されるリン化合物由来のリン原子含有量である。)
【0011】
【化1】

【0012】
(ただし、R、Rは水素、アルキル基、アリール基、シクロアルキル基またはアリールアルキル基、Xは水素)
0 < (P1×A) ≦ 500 (1)
式(1)中において、
P1:部分芳香族ポリアミド中の上記構造式(式1)で検出されるリン化合物由来のリン原子含有量(ppm)
A :ポリエステル組成物中の部分芳香族ポリアミドの含有量(重量%)
【0013】
また、本発明のポリエステル組成物は、アンチモン化合物を含む熱可塑性ポリエステル99.9〜70重量%と、部分芳香族ポリアミド0.1〜30重量%とからなるポリエステル組成物であって、前記リン原子含有量(P1)、前記部分芳香族ポリアミド中のリン原子含有量(P2)およびポリエステル組成物中の前記部分芳香族ポリアミドの含有量(A)とが下記式(2)を満足することを特徴とするポリエステル組成物である。
(ただし、P2は、前記部分芳香族ポリアミドを31P−NMR測定溶媒に溶解してトリフロロ酢酸添加後、構造分析した場合、下記構造式(式2)の構造で検出されるリン化合物由来のリン原子含有量である。)
【0014】
【化2】

【0015】
(ただし、Rは水素、アルキル基、アリール基、シクロアルキル基またはアリールアルキル基、X、Xは水素)
0 < (P1+P2)×A ≦ 900 (2)
式(2)中において、
P1:部分芳香族ポリアミド中の上記構造式(式1)で検出されるリン化合物由来のリン原子含有量(ppm)
P2:部分芳香族ポリアミド中の上記構造式(式2)で検出されるリン化合物由来のリン原子含有量(ppm)
A :ポリエステル組成物中の部分芳香族ポリアミドの含有量(重量%)
【0016】
この場合において、熱可塑性ポリエステルの溶液ヘイズが10.0%以下であることができる。
この場合において、熱可塑性ポリエステル中に残存するアンチモン原子の含有量が100〜400ppmであることができる。
この場合において、部分芳香族ポリアミド中に残存するリン原子の含有量が70〜400ppmであることができる。
この場合において、前記ポリエステル組成物を射出成形して得られた成形体のアセトアルデヒド含有量が、15ppm以下であることができる。
この場合において、前記のポリエステル組成物を用いてなるポリエステル成形体とすることができる。
この場合において、前記の本発明のポリエステル成形体は、中空成形体、シ−ト状物あるいは前記シート状物を少なくとも一方向に延伸してなる延伸フィルムのいずれかであることができる。
また、この場合において、前記のポリエステル組成物を基材上に溶融押出した被覆物であることができる。
【0017】
なおここで、中空成形体とは、未延伸中空成形体あるいは少なくとも一方向に延伸された延伸中空成形体のことであり、また、被覆物とは、ポリエステル組成物をある基材上に、溶融押出成形してなる薄膜状物や熱接着あるいは接着剤などにより接着されてなるフィルム状物などのことである。
【発明の効果】
【0018】
本発明のポリエステル組成物によれば、黒ずみがなく、透明性、香味保持性および熱安定性、あるいは透明性、香味保持性、熱安定性およびガスバリヤ−性に優れたポリエステル成形体が得られ、また、本発明のポリエステル成形体は、上述したように、清涼飲料などの飲料用成形体として非常に好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
以下、本発明のポリエステル組成物およびそれからなるポリエステル成形体の実施の形態を具体的に説明する。
(熱可塑性ポリエステル)
本発明に用いられる熱可塑性ポリエステルは、主として芳香族ジカルボン酸成分とグリコ−ル成分とから得られる結晶性熱可塑性ポリエステルであり、さらに好ましくは、芳香族ジカルボン酸単位が酸成分の85モル%以上含む熱可塑性ポリエステルであり、特に好ましくは90モル%以上、最も好ましくは、芳香族ジカルボン酸単位が酸成分の95モル%以上含む熱可塑性ポリエステルである。
【0020】
本発明に用いられる熱可塑性ポリエステルを構成する芳香族ジカルボン酸成分としては、テレフタル酸、2、6−ナフタレンジカルボン酸、ジフェニ−ル−4,4'−ジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸及びその機能的誘導体等が挙げられる。
【0021】
また、本発明に用いられる熱可塑性ポリエステルを構成するグリコ−ル成分としては、エチレングリコ−ル、1,3−トリメチレングリコ−ル、テトラメチレングリコ−ルなどの脂肪族グリコール、シクロヘキサンジメタノ−ル等の脂環族グリコ−ル等が挙げられる。
【0022】
前記熱可塑性ポリエステル中に共重合成分として使用される酸成分としては、テレフタル酸、2、6−ナフタレンジカルボン酸、イソフタル酸、ジフェニ−ル−4,4'−ジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、p−オキシ安息香酸、オキシカプロン酸等のオキシ酸及びその機能的誘導体、アジピン酸、セバシン酸、コハク酸、グルタル酸、ダイマー酸等の脂肪族ジカルボン酸及びその機能的誘導体、ヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸及びその機能的誘導体などが挙げられる。
【0023】
前記熱可塑性ポリエステル中に共重合成分として使用されるグリコ−ル成分としては、エチレングリコ−ル、1,3−トリメチレングリコ−ル、テトラメチレングリコ−ル、ジエチレングリコ−ル、ネオペンチルグリコ−ル等の脂肪族グリコ−ル、シクロヘキサンジメタノ−ル等の脂環族グリコ−ル、1,3−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、ビスフェノ−ルA、ビスフェノ−ルAのアルキレンオキサイド付加物等の芳香族グリコ−ル、ポリエチレングリコ−ル、ポリブチレングリコ−ル等のポリアルキレングリコ−ルなどが挙げられる。
【0024】
さらに、熱可塑性ポリエステルが実質的に線状である範囲内で多官能化合物、例えばトリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸、トリカルバリル酸、グリセリン、ペンタエリスリト−ル、トリメチロ−ルプロパン等を共重合してもよく、また、単官能化合物、例えば安息香酸、ナフトエ酸等を共重合させてもよい。
【0025】
本発明に係る熱可塑性ポリエステルとしては、芳香族ジカルボン酸と炭素数が2〜4の脂肪族グリコールから選ばれる少なくとも一種のグリコールとから誘導される構成単位を70モル%以上含むポリエステルが好ましい。
本発明に用いられる熱可塑性ポリエステルの好ましい一例は、主たる繰り返し単位がエチレンテレフタレ−トから構成される熱可塑性ポリエステルであり、さらに好ましくはエチレンテレフタレ−ト単位を85モル%以上含み、共重合成分としてイソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、1,4―シクロヘキサンジメタノールなどを含む線状共重合熱可塑性ポリエステルであり、特に好ましいくはエチレンテレフタレ−ト単位を95モル%以上含む線状熱可塑性ポリエステルである。
【0026】
これら線状熱可塑性ポリエステルの例としては、ポリエチレンテレフタレート(以下、PETと略称)、ポリ(エチレンテレフタレート−エチレンイソフタレート)共重合体、ポリ(エチレンテレフタレート−エチレンイソフタレート−エチレン−2,6−ナフタレート)共重合体、ポリ(エチレンテレフタレート−1,4−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート)共重合体、ポリ(エチレンテレフタレート−エチレン−2,6−ナフタレート)共重合体、ポリ(エチレンテレフタレート−ジオキシエチレンテレフタレート)共重合体、ポリ(エチレンテレフタレート−1,3−プロピレンテレフタレート)共重合体、ポリ(エチレンテレフタレート−エチレンシクロヘキシレンジカルボキシレート)共重合体などが挙げられる。
【0027】
また、本発明に用いられる熱可塑性ポリエステルの好ましい他の一例は、主たる繰り返し単位がエチレン−2、6−ナフタレ−トから構成される熱可塑性ポリエステルであり、さらに好ましくはエチレン−2、6−ナフタレ−ト単位を85モル%以上含む線状熱可塑性ポリエステルであり、特に好ましいのは、エチレン−2、6−ナフタレ−ト単位を95モル%以上含む線状熱可塑性ポリエステルである。
【0028】
これら線状熱可塑性ポリエステルの例としては、ポリエチレン−2,6―ナフタレート(PEN)、ポリ(エチレン−2,6―ナフタレート−エチレンテレフタレート)共重合体、ポリ(エチレン−2,6―ナフタレート−エチレンイソフタレート)共重合体、ポリ(エチレン−2,6―ナフタレート−ジオキシエチレン−2,6―ナフタレート)共重合体などが挙げられる。
【0029】
さらにまた、本発明に係る熱可塑性ポリエステルの好ましいその他の例としては、主たる構成単位が1,3−プロピレンテレフタレ−トから構成される熱可塑性ポリエステルであり、さらに好ましくは1,3−プロピレンテレフタレ−ト単位を70モル%以上含む線状熱可塑性ポリエステルであり、特に好ましいのは1,3−プロピレンテレフタレ−ト単位を90モル%以上含む線状熱可塑性ポリエステルである。
【0030】
これら線状熱可塑性ポリエステルの例としては、ポリプロピレンテレフタレート(PTT)、ポリ(1,3−プロピレンテレフタレート−1,3−プロピレンイソフタレート)共重合体、ポリ(1,3−プロピレンテレフタレート−1,4−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート)共重合体、ポリ(1,3−プロピレンテレフタレート−1,3−プロピレンー2,6−ナフタレート)共重合体などが挙げられる。
【0031】
前記以外の本発明に係る熱可塑性ポリエステルの好ましいその他の例としては、主たる構成単位が1,3−プロピレン−2、6−ナフタレ−トから構成される熱可塑性ポリエステルや主たる構成単位がブチレン−2、6−ナフタレ−トから構成される熱可塑性ポリエステルが挙げられる。
【0032】
本発明に係る熱可塑性ポリエステルは、基本的には従来公知の溶融重縮合法あるいは溶融重縮合法―固相重合法によって製造することが出来る。溶融重縮合反応は1段階で行っても良いし、また多段階に分けて行っても良い。これらは回分式反応装置から構成されていてもよいし、また連続式反応装置から構成されていてもよい。また溶融重縮合工程と固相重合工程は連続的に運転してもよいし、分割して運転してもよい。以下に、ポリエチレンテレフタレート(PET)を例にして、本発明のポリエステル組成物の好ましい連続式製造方法の一例について説明するが、これに限定されるものではない。即ち、PETの場合には、テレフタ−ル酸とエチレングリコ−ルおよび必要により上記共重合成分を直接反応させて水を留去しエステル化した後、重縮合触媒としてアンチモン化合物を用いて減圧下に重縮合を行う直接エステル化法、またはテレフタル酸ジメチルとエチレングリコ−ルおよび必要により上記共重合成分をエステル交換触媒の存在下で反応させてメチルアルコ−ルを留去しエステル交換させた後、重縮合触媒としてアンチモン化合物を用いて主として減圧下に重縮合を行うエステル交換法により製造される。また、重縮合触媒としては、アンチモン化合物以外に、ゲルマニウム化合物、チタン化合物またはアルミニウム化合物から選ばれた1種またはそれ以上の化合物を補助的に用いることが出来る。
【0033】
さらに熱可塑性ポリエステルの極限粘度を増大させ、アセトアルデヒドなどのアルデヒド類含有量や環状エステル3量体含有量を低下させるために固相重合を行ってもよい。
【0034】
まず、エステル化反応により低重合体を製造する場合には、テレフタル酸またはそのエステル誘導体1モルに対して1.02〜2.0モル、好ましくは1.03〜1.6モルのエチレングリコールが含まれたスラリーを調整し、これをエステル化反応工程に連続的に供給する。
エステル化反応は、少なくとも2個のエステル化反応器を直列に連結した多段式装置を用いてエチレングリコールが還流する条件下で、反応によって生成した水またはアルコールを精留塔で系外に除去しながら実施する。第1段目のエステル化反応の温度は240〜270℃、好ましくは245〜265℃、圧力は0.2〜3kg/cm2G、好ましくは0.5〜2kg/cm2Gである。最終段目のエステル化反応の温度は通常250〜280℃好ましくは255〜275℃であり、圧力は通常0〜1.5kg/cm2G、好ましくは0〜1.3kg/cm2Gである。3段階以上で実施する場合には、中間段階のエステル化反応の反応条件は、上記第1段目の反応条件と最終段目の反応条件の間の条件である。これらのエステル化反応の反応率の上昇は、それぞれの段階で滑らかに分配されることが好ましい。最終的にはエステル化反応率は90%以上、好ましくは93%以上に達することが望ましい。これらのエステル化反応により分子量500〜5000程度の低次縮合物が得られる。
上記エステル化反応は原料としてテレフタル酸を用いる場合は、テレフタル酸の酸としての触媒作用により無触媒でも反応させることができるが重縮合触媒の共存下に実施してもよい。
【0035】
また、トリエチルアミン、トリ−n−ブチルアミン、ベンジルジメチルアミンなどの第3級アミン、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラ−n−ブチルアンモニウム、水酸化トリメチルベンジルアンモニウムなどの水酸化第4級アンモニウムおよび炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、酢酸ナトリウムなどの塩基性化合物を少量添加して実施すると、ポリエチレンテレフタレートの主鎖中のジオキシエチレンテレフタレート成分単位の割合を比較的低水準(全ジオール成分に対して5モル%以下)に保持できるので好ましい。
次に、エステル交換反応によって低重合体を製造する場合は、テレフタル酸ジメチル1モルに対して1.1〜2.0モル、好ましくは1.2〜1.5モルのエチレングリコールが含まれた溶液を調整し、これをエステル交換反応工程に連続的に供給する。
【0036】
エステル交換反応は、1〜2個のエステル交換反応器を直列に連結した装置を用いてエチレングリコールが還留する条件下で、反応によって生成したメタノールを精留塔で系外に除去しながら実施する。第1段目のエステル交換反応の温度は180〜250℃、好ましくは200〜240℃である。最終段目のエステル交換反応の温度は通常230〜270℃、好ましくは240〜265℃であり、エステル交換触媒として、亜鉛,マグネシウム,マンガン,カルシウム,バリウムなどの脂肪酸塩、炭酸塩や亜鉛,アンチモン,ゲルマニウムなどの酸化物等を用いる。これらのエステル交換反応により分子量約200〜500程度の低次縮合物が得られる。
【0037】
前記の出発原料である芳香族ジカルボン酸ジメチルエステル、芳香族ジカルボン酸またはエチレングリコールなどのグリコール類としては、パラキシレンから誘導されるバージンのジメチルテレフタレート、テレフタル酸あるいはエチレンから誘導されるエチレングリコールは勿論のこと、使用済みPETボトルからメタノール分解やエチレングリコール分解などのケミカルリサイクル法により回収したジメチルテレフタレート、テレフタル酸、ビスヒドロキシエチルテレフタレートあるいはエチレングリコールなどの回収原料も、出発原料の少なくとも一部として利用することが出来る。前記回収原料の品質は、使用目的に応じた純度、品質に精製されていなければならないことは言うまでもない。
【0038】
次いで、得られた低次縮合物は多段階の液相縮重合工程に供給される。重縮合反応条件は、第1段階目の重縮合の反応温度は250〜290℃、好ましくは260〜280℃であり、圧力は500〜20Torr、好ましくは200〜30Torrで、最終段階の重縮合反応の温度は265〜300℃、好ましくは275〜295℃であり、圧力は10〜0.1Torr、好ましくは5〜0.5Torrである。3段階以上で実施する場合には、中間段階の重縮合反応の反応条件は、上記第1段目の反応条件と最終段目の反応条件の間の条件である。これらの重縮合反応工程の各々において到達される極限粘度の上昇の度合は滑らかに分配されることが好ましい。なお、重縮合反応には一段式重縮合装置を用いてもよい。
【0039】
本発明に用いられる熱可塑性ポリエステルの製造に使用されるアンチモン化合物としては、三酸化アンチモン、酢酸アンチモン、酒石酸アンチモン、酒石酸アンチモンカリ、オキシ塩化アンチモン、アンチモングリコレ−ト、五酸化アンチモン、トリフェニルアンチモン等が挙げられる。アンチモン化合物は、生成ポリマー中のアンチモン含有量(以下においては、Sと略称することがある)として100〜400ppm、好ましくは130〜350ppm、さらに好ましくは150〜300ppm、最も好ましくは170〜250ppmの範囲になるように添加することが望ましい。100ppm(ポリマー1トン当たり0.82モル)未満の場合は重縮合速度が遅くなり経済性が問題となり、また、400ppm(ポリマー1トン当たり3.28モル)を超える場合は得られたポリエステル成形体の黒ずみが激しくなり、また、結晶化速度が早くなりすぎて得られたポリエステル成形体の透明性が悪くなり問題となる。これらのアンチモン化合物はエチレングリコール溶液として用いられる。
【0040】
また、マグネシウム、カルシウム、コバルト、マンガン、亜鉛からなる群から選択される少なくとも一種の金属原子を含む化合物を第2の金属化合物としてさらに併用することが好ましい。これらの使用量は熱可塑性ポリエステル中のこれらの金属の含有量(以下においては、Meと略称することがある)として、ポリマー1トン中に0.1〜3.0モル、好ましくは0.15〜2.5モル、さらに好ましくは0.2〜2.0モルの範囲である。ポリマー1トン当たり0.1モル未満では、熱可塑性ポリエステル中のアンチモン金属の析出が多くなるために黒ずみが酷くなり、このような熱可塑性ポリエステルからのポリエステル成形体、特に肉厚のポリエステル成形体の透明性が非常に悪くなり問題である。また、3.0モルを超えると熱可塑性ポリエステルの熱安定性が悪く、アセトアルデヒドなどのアルデヒド類含有量が多くなり香味性の点で問題となることがある。
【0041】
本発明に用いられる熱可塑性ポリエステルの製造に用いられる、マグネシウム化合物、カルシウム化合物、コバルト化合物、マンガン化合物、および亜鉛化合物は、反応系に可溶な化合物であれば全て使用できる。
マグネシウム化合物としては、水素化マグネシウム、酸化マグネシウム、酢酸マグネシウムのような低級脂肪酸塩、マグネシウムメトキサイドのようなアルコキサイド等が挙げられる。
カルシウム化合物としては、水素化カルシウム、水酸化カルシウム、酢酸カルシウムのような低級脂肪酸塩、カルシウムメトキサイドのようなアルコキサイド等が挙げられる。
【0042】
コバルト化合物としては、酢酸コバルトのような低級脂肪酸塩、ナフテン酸コバルト、安息香酸コバルト等の有機酸塩、塩化コバルト等の塩化物、コバルトアセチルアセトネ−ト等が挙げられる。
マンガン化合物としては、酢酸マンガン、安息香酸マンガン等の有機酸塩、塩化マンガン等の塩化物、マンガンメトキサイド等のアルコキサイド、マンガンアセチルアセトナ−ト等が挙げられる。
【0043】
亜鉛化合物としては、酢酸亜鉛、安息香酸亜鉛等の有機酸塩、塩化亜鉛等の塩化物、亜鉛メトキサイド等のアルコキサイド、亜鉛アセチルアセトナ−ト等が挙げられる。
マグネシウム化合物、カルシウム化合物、コバルト化合物、マンガン化合物および亜鉛化合物は、エステル交換反応による場合には、エステル交換反応前に添加することが好ましい。またエステル化反応による場合には、これらの金属化合物の添加時期は特に限定するものではない。これらの化合物はエチレングリコール溶液として用いられる。
【0044】
また、補助的に触媒として用いられるゲルマニウム化合物としては、無定形二酸化ゲルマニウム、結晶性二酸化ゲルマニウム、塩化ゲルマニウム、ゲルマニウムテトラエトキシド、ゲルマニウムテトラ−n−ブトキシド、亜リン酸ゲルマニウム等が挙げられる。その使用量は熱可塑性ポリエステル中のゲルマニウム含有量として3〜20ppm程度である。
【0045】
また、補助的に触媒として用いられるチタン化合物としては、テトラエチルチタネ−ト、テトライソプロピルチタネ−ト、テトラ−n−プロピルチタネ−ト、テトラ−n−ブチルチタネ−ト等のテトラアルキルチタネ−トおよびそれらの部分加水分解物、酢酸チタン、蓚酸チタニル、蓚酸チタニルアンモニウム、蓚酸チタニルナトリウム、蓚酸チタニルカリウム、蓚酸チタニルカルシウム、蓚酸チタニルストロンチウム等の蓚酸チタニル化合物、トリメリット酸チタン、硫酸チタン、塩化チタン、チタンハロゲン化物の加水分解物、シュウ化チタン、フッ化チタン、六フッ化チタン酸カリウム、六フッ化チタン酸アンモニウム、六フッ化チタン酸コバルト、六フッ化チタン酸マンガン、チタンアセチルアセトナート等が挙げられる。その使用量は熱可塑性ポリエステル中のチタン含有量として0.1〜3ppm程度である。
【0046】
また、補助的に触媒として用いられるアルミニウム化合物としては、具体的には、ギ酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、塩基性酢酸アルミニウム、プロピオン酸アルミニウム、蓚酸アルミニウム、アクリル酸アルミニウム、ラウリン酸アルミニウム、ステアリン酸アルミニウム、安息香酸アルミニウム、トリクロロ酢酸アルミニウム、乳酸アルミニウム、クエン酸アルミニウム、サリチル酸アルミニウムなどのカルボン酸塩、塩化アルミニウム、水酸化アルミニウム、水酸化塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、炭酸アルミニウム、リン酸アルミニウム、ホスホン酸アルミニウムなどの無機酸塩、アルミニウムメトキサイド、アルミニウムエトキサイド、アルミニウムn-プロポキサイド、アルミニウムiso-プロポキサイド、アルミニウムn-ブトキサイド、アルミニウムt−ブトキサイドなどアルミニウムアルコキサイド、アルミニウムアセチルアセトネート、アルミニウムアセチルアセテート、アルミニウムエチルアセトアセテート、アルミニウムエチルアセトアセテートジiso-プロポキサイドなどのアルミニウムキレート化合物、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物およびこれらの部分加水分解物、酸化アルミニウムなどが挙げられる。これらのうちカルボン酸塩、無機酸塩およびキレート化合物が好ましく、これらの中でもさらに塩基性酢酸アルミニウム、塩化アルミニウム、水酸化アルミニウム、水酸化塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウムおよびアルミニウムアセチルアセトネートがとくに好ましい。その使用量は熱可塑性ポリエステル中のアルミニウム含有量として2〜30ppm程度である。
【0047】
また、安定剤として種々のリン化合物を用いることが出来るが、特に五価のリン化合物が最適である。具体例としてはリン酸、リン酸トリメチルエステル、リン酸トリエチルエステル、リン酸トリブチルエステル、リン酸トリフェニールエステル、リン酸モノメチルエステル、リン酸ジメチルエステル、リン酸モノブチルエステル、リン酸ジブチルエステル等であり、これらは単独で使用してもよく、また、2種以上を併用してもよい。その使用量は熱可塑性ポリエステル中のリン含有量として1〜100ppm、好ましくは3〜50ppm、さらに好ましくは3〜30ppmである。
【0048】
また、リン含有量(以下、Pと略称することがある)に対するMeのモル比(Me/P)は、0.1〜2.0、好ましくは0.2〜1.9、さらに好ましくは0.3〜1.8の範囲である。Me/Pが0.1未満では、得られた熱可塑性ポリエステルからのポリエステル成形体、特に肉厚の成形体の透明性が非常に悪くなることがある。また、2を超えると熱可塑性ポリエステルの熱安定性が悪く、アセトアルデヒドなどのアルデヒド類含有量が多くなり香味性の点で問題となることがある。これらのリン化合物はエチレングリコール溶液として用いられる。
【0049】
また、本発明のポリエステル組成物の溶融時の粘度低下を抑制したり、成形前の乾燥や熱処理時に刺激臭の強いアセトアルデヒドやアリルアルデヒド等の熱分解によって生成する低分子量の副生を抑えるためには、ヒンダードフェノール系酸化防止剤を添加することも好ましい。このようなヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、公知のものを使用してよく、例示するならばペンタエリスリトール−テトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、3,9−ビス{2−[3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ]−1,1−ジメチルエチル}−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン、1,3,5−トリス(4−tert−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンゼン)イソフタル酸、トリエチルグリコール−ビス[3−(3−tert−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,6−ヘキサンジオール−ビス[3−(3,3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)ブロピオネート]、2,2−チオ−ジエチレン−ビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オクタデシル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、リチウム[3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスホン酸エチル]、カリウム[3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスホン酸エチル]、マグネシウムビス[3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスホン酸エチル]、マグネシウムビス[3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスホン酸]、カルシュウムビス[3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスホン酸エチル]、カルシュウムビス[3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスホン酸]、ベリリウムビス[3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスホン酸メチル]、ストロンチウムビス[3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスホン酸エチル]、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスホン酸エチル、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスホン酸ジエチル、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスホン酸メチル、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスホン酸ジメチル、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスホン酸イソプロピル、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスホン酸ジイソプロピル、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスホン酸フェニル、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスホン酸ジフェニルなどが挙げられる。この場合ヒンダードフェノール系酸化安定剤は、熱可塑性ポリエステルに結合していてもよく、 ヒンダードフェノール系酸化安定剤のポリエステル組成物中の量としては、ポリエステル組成物の重量に対して、1重量%以下が好ましい。これは、1重量%を越えると着色する場合があることと、1重量%以上添加しても溶融安定性を向上させる能力が飽和するからである。好ましくは、0.02〜0.5重量%である。
【0050】
前記のようにして得られた溶融重縮合ポリエステルは、溶融重縮合終了後に細孔から冷却水中に押出して水中でカットする方式、あるいは大気中に押出した後、直ちに前記と同一の水質の冷却水で冷却しながらカットする方式によって柱状、球状、角状、や板状の形態にチップ化されるのが好ましい。
【0051】
また、ナトリウムの含有量(Na)、マグネシウムの含有量(Mg)、珪素の含有量(Si)及びカルシウムの含有量(Ca)が、下記の(3)〜(6)の少なくとも一つを満足する冷却水を用いることもでき、さらには、(3)〜(6)の全てを満足する水を用いることが好ましい。
Na ≦ 1.0(ppm) (3)
Mg ≦ 1.0(ppm) (4)
Si ≦ 2.0(ppm) (5)
Ca ≦ 1.0(ppm) (6)
【0052】
次いで、前記の溶融重縮合ポリエスエルチップは、不活性気体雰囲気下において、2段階以上の連続式結晶化装置で予備結晶化されることが好ましい。例えばPETの場合は、1段目の予備結晶化では100〜180℃の温度で1分〜5時間で、次いで2段目の予備結晶化では160〜210℃の温度で1分〜3時間の条件で、さらに2段目以上の予備結晶化では180〜210℃の温度で1分〜3時間の条件で、順次、段階的に結晶化することが好ましい。結晶化後のチップの結晶化度は30〜65%、好ましくは35〜63%、さらに好ましくは40〜60%の範囲であることが好ましい。なお、結晶化度はチップの密度より求めることができる。
【0053】
次いで、不活性ガス雰囲気下または減圧下に前記プレポリマーに最適な温度に於いて、固相重合による極限粘度の増加が0.10デシリットル/グラム以上になるようにして固相重合を行う。例えば、PETの場合には、固相重合の温度としては、上限は215℃以下が好ましく、さらには210℃以下、特には208℃以下が好ましく、下限は190℃以上、好ましくは195℃以上である。
固相重合終了後は約30分以内、好ましくは20分以内、さらに好ましくは10分以内にチップ温度を約70℃以下、好ましくは60℃以下、さらに好ましくは50℃以下にすることが好ましい。
【0054】
本発明に用いられる熱可塑性ポリエステルの溶液ヘイズは、好ましくは5.0%以下、より好ましくは3.0%以下、さらに好ましくは2.0%以下、最も好ましくは1.5%以下であることが好ましい。特に大型炭酸飲料用容器に用いるポリエステル組成物では、用いる熱可塑性ポリエステルの透明性が非常に重要になり、その溶液ヘイズは3.0%以下であることが望ましい。溶液ヘイズが10.0%を超える場合は、熱可塑性ポリエステル単独でも黒ずみが酷いポリエステル成形体しか得られず、これに部分芳香族ポリアミドが配合されたポリエステル組成物およびそれから得られるポリエステル成形体の黒ずみは非常に激しくなるため商品価値がなくなり問題である。
【0055】
熱可塑性ポリエステル中に存在する還元されたアンチモン金属は溶液ヘイズ測定用溶媒に不溶性であり、還元アンチモン金属量が増加すると溶液ヘイズは高くなる。したがって、前記の熱可塑性ポリエステルの溶液ヘイズは、熱可塑性ポリエステルの製造時に重縮合触媒として用いられるアンチモン化合物が還元されて析出したアンチモン金属の含有量の尺度となる。なお、溶液ヘイズは、下記の測定法(6)の方法で求めた値である。
このような溶液ヘイズが10.0%以下の熱可塑性ポリエステルは、例えば、前記の範囲のアンチモン化合物、第2の金属化合物及びリン化合物を用いて重縮合反応させたあと前記の製法により得ることが出来るが、これらに限定されるものではない。
【0056】
本発明に用いられる熱可塑性ポリエステル、特に、主たる繰り返し単位がエチレンテレフタレ−トから構成される熱可塑性ポリエステルの極限粘度は、好ましくは0.55〜1.50デシリットル/グラム、より好ましくは0.58〜1.30デシリットル/グラム、さらに好ましくは0.60〜0.90デシリットル/グラムの範囲である。極限粘度が0.55デシリットル/グラム未満では、得られた成形体等の機械的特性が悪い。また、1.50デシリットル/グラムを越える場合は、成型機等による溶融時に樹脂温度が高くなって熱分解が激しくなり、保香性に影響を及ぼす遊離の低分子量化合物が増加したり、成形体が黄色に着色する等の問題が起こる。
【0057】
また、本発明に用いられる熱可塑性ポリエステル、特に、主たる繰り返し単位がエチレン−2、6−ナフタレ−トから構成される熱可塑性ポリエステルの極限粘度は0.40〜1.00デシリットル/グラム、好ましくは0.42〜0.95デシリットル/グラム、さらに好ましくは0.45〜0.90デシリットル/グラムの範囲である。極限粘度が0.40デシリットル/グラム未満では、得られた成形体等の機械的特性が悪い。また、1.00デシリットル/グラムを越える場合は、成型機等による溶融時に樹脂温度が高くなって熱分解が激しくなり、保香性に影響を及ぼす遊離の低分子量化合物が増加したり、成形体が黄色に着色する等の問題が起こる。
【0058】
本発明に係る熱可塑性ポリエステル、特に、主たる構成単位が1,3−プロピレンテレフタレ−トから構成される熱可塑性ポリエステルの極限粘度は、0.50〜2.00デシリットル/グラム、好ましくは0.55〜1.50デシリットル/グラム、さらに好ましくは0.60〜1.00デシリットル/グラムの範囲である。極限粘度が0.50デシリットル/グラム未満では、得られた成形体等の機械的特性が悪くなり問題である。また、極限粘度の上限値は、2.00デシリットル/グラムであり、これを越える場合は、成型機等による溶融時に樹脂温度が高くなって熱分解が激しくなり、分子量の低下が激しく、また、黄色に着色する等の問題が起こる。
また、本発明に用いられる熱可塑性ポリエステルは、少なくとも2種の、実質的に同一組成の極限粘度の差が0.05〜0.30デシリットル/グラムの範囲の熱可塑性ポリエステルからなるポリエステル組成物であってもよい。
【0059】
また、本発明に係る熱可塑性ポリエステル中に共重合されたジアルキレングリコール含有量は、前記熱可塑性ポリエステルを構成するグリコ−ル成分の好ましくは0.5〜5.0モル%、より好ましくは1.0〜4.0モル%、さらに好ましくは1.5〜3.0モル%である。ジアルキレングリコ−ル量が5.0モル%を越える場合は、熱安定性が悪くなり、成型時に分子量低下が大きくなったり、また、アルデヒド類の含有量の増加量が大となり好ましくない。また、ジアルキレングリコ−ル含有量が0.5モル%未満の熱可塑性ポリエステルを製造するには、エステル交換条件、エステル化条件あるいは重合条件として非経済的な製造条件を選択することが必要となり、コストが合わない。ここで、熱可塑性ポリエステル中に共重合されたジアルキレングリコールとは、例えば、主たる構成単位がエチレンテレフタレ−トであるポリエステルの場合には、グリコールであるエチレングリコールから製造時に副生したジエチレングリコ−ルのうちで、前記熱可塑性ポリエステルに共重合したジエチレングリコ−ル(以下、DEGと略称する)のことであり、1,3−プロピレンテレフタレ−トを主たる構成単位とするポリエステルの場合には、グリコールである1,3−プロピレングリコールから製造時に副生したジ(1,3−プロピレングリコ−ル)(またはビス(3−ヒドロキシプロピル)エーテル)のうちで、前記熱可塑性ポリエステルに共重合したジ(1,3−プロピレングリコ−ル(以下、DPGと称する))のことである。
【0060】
また、本発明に係る熱可塑性ポリエステルのアセトアルデヒドなどのアルデヒド類の含有量は、50ppm以下、好ましくは30ppm以下、より好ましくは10ppm以下であることが望ましい。特に、本発明のポリエステル組成物が、ミネラルウオータ等の低フレーバー飲料用の容器の材料として用いられる場合には、前記熱可塑性ポリエステルのアルデヒド類の含有量は8ppm以下、好ましくは5ppm以下、より好ましくは4ppm以下であることが望ましい。アルデヒド類含有量が50ppmを超える場合は、この熱可塑性ポリエステルから成形された成形体等の内容物の香味保持性の効果が悪くなる。また、これらの下限は製造上の問題から、0.1ppbであることが好ましい。ここで、アルデヒド類とは、熱可塑性ポリエステルがエチレンテレフタレ−トを主たる構成単位とするポリエステルの場合はアセトアルデヒドであり、1,3−プロピレンテレフタレ−トを主たる構成単位とするポリエステルの場合はアリルアルデヒドである。
【0061】
また、本発明に係る熱可塑性ポリエステルの環状エステルオリゴマーの含有量は、前記熱可塑性ポリエステルの溶融重縮合体が含有する環状エステルオリゴマーの含有量の70%以下、好ましくは60%以下、さらに好ましくは50%以下、特に好ましくは35%以下であることが好ましい。
ここで、熱可塑性ポリエステルは、一般に種々の重合度の環状エステルオリゴマーを含有しているが、本発明でいう環状エステルオリゴマーとは、熱可塑性ポリエステルが含有している環状エステルオリゴマーのうちで最も含有量が高い環状エステルオリゴマーを意味し、例えば、エチレンテレフタレートを主繰返し単位とするポリエステルの場合には環状3量体のことである。
【0062】
前記熱可塑性ポリエステルがエチレンテレフタレ−トを主たる構成単位とするポリエステルの代表であるPETの場合は、溶融重縮合ポリエステルの環状3量体の含有量は約1.0重量%であるから、本発明に係る熱可塑性ポリエステルの環状3量体の含有量は、0.70重量%以下、好ましくは0.60重量%以下、さらに好ましくは0.50重量%以下であることが好ましい。
このような環状エステルオリゴマーの含有量を低減したポリエステルは、溶融重縮合ポリエステルを固相重合するか、あるいは融点以下の温度で不活性気体下で加熱処理するなどの方法により得ることができる。
前記環状エステルオリゴマーの含有量が0.70重量%を越えると、射出成形の樹脂溶融時に環状エステルオリゴマーが増加し、連続成型時には射出成形金型のベント部のオリゴマー詰まりが激しくなり正常な射出成形が不可能となる。また、延伸ブロー成形後の加熱金型表面へのオリゴマー付着が酷くなり、得られた中空成形体等の透明性が非常に悪化したり、また、フィルムの場合にはシート状物製膜時や延伸時にオリゴマーがダイスの出口近辺や延伸ロール表面、熱固定室の内部に付着、蓄積して、これらがフィルム表面に付着して異物になったりして問題となる。また、これらの下限は製造上の問題や生産コストの問題から、0.2重量%であることが好ましい。
また、前記の熱可塑性ポリエステルは、水や水蒸気または水蒸気含有気体と接触処理したものであってもよい。
【0063】
本発明に用いられる熱可塑性ポリエステルのチップの形状は、シリンダー型、角型、球状または扁平な板状等の何れでもよい。その平均粒径は通常1.3〜5mm、好ましくは1.5〜4.5mm、さらに好ましくは1.6〜4.0mmの範囲である。例えば、シリンダー型の場合は、長さは1.3〜4mm、径は1.3〜4mm程度であるのが実用的である。球状粒子の場合は、最大粒子径が平均粒子径の1.1〜2.0倍、最小粒子径が平均粒子径の0.7倍以上であるのが実用的である。また、チップの重量は5〜30mg/個の範囲が実用的である。
【0064】
(部分芳香族ポリアミド)
本発明に係る部分芳香族ポリアミドは、脂肪族ジカルボン酸と芳香族ジアミンとから誘導される単位を主構成単位とするポリアミド、または芳香族ジカルボン酸と脂肪族ジアミンとから誘導される単位を主構成単位とするポリアミドである。
【0065】
本発明に係る部分芳香族ポリアミドを構成する芳香族ジカルボン酸成分としては、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、ジフェニ−ル−4,4'−ジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸及びその機能的誘導体等が挙げられる。
本発明に係る部分芳香族ポリアミドを構成する脂肪族ジカルボン酸成分としては、直鎖状の脂肪族ジカルボン酸が好ましく、さらに炭素数4〜12のアルキレン基を有する直鎖状脂肪族ジカルボン酸が特に好ましい。このような直鎖状脂肪族ジカルボン酸の例としては、アジピン酸、セバシン酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、ピメリン酸、スペリン酸、アゼライン酸、ウンデカン酸、ウンデカジオン酸、ドデカンジオン酸、ダイマー酸およびこれらの機能的誘導体などを挙げることができる。
【0066】
本発明に係る部分芳香族ポリアミドを構成する芳香族ジアミン成分としては、メタキシリレンジアミン、パラキシリレンジアミン、パラ−ビス−(2−アミノエチル)ベンゼンなどが挙げられる。
本発明に係る部分芳香族ポリアミドを構成する脂肪族ジアミン成分としては、炭素数2〜12の脂肪族ジアミンあるいはその機能的誘導体である。脂肪族ジアミンは直鎖状の脂肪族ジアミンであっても分岐を有する鎖状の脂肪族ジアミンであってもよい。このような直鎖状の脂肪族ジアミンの具体例としては、エチレンジアミン、1−メチルエチレンジアミン、1,3−プロピレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン等の脂肪族ジアミンが挙げられる。
【0067】
また、本発明に係る部分芳香族ポリアミドを構成するジカルボン酸成分として、上記のような芳香族ジカルボン酸や脂肪族ジカルボン酸以外に脂環族ジカルボン酸を使用することもできる。脂環族ジカルボン酸としては、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸等の脂環式ジカルボン酸が挙げられる。
また、本発明に係る部分芳香族ポリアミドを構成するジアミン成分として、上記のような芳香族ジアミンや脂肪族ジアミン以外に脂環族ジアミンを使用することもできる。脂環族ジアミンとしては、シクロヘキサンジアミン、ビス−(4,4‘−アミノヘキシル)メタン等の脂環族ジアミンが挙げられる。
前記のジアミン及び、ジカルボン酸以外にも、ε−カプロラクタムやラウロラクタム等のラクタム類、アミノカプロン酸、アミノウンデカン酸等のアミノカルボン酸類、パラ−アミノメチル安息香酸のような芳香族アミノカルボン酸等も共重合成分として使用できる。とりわけ、ε−カプロラクタムの使用が望ましい。
本発明に係る部分芳香族ポリアミドの好ましい例としては、メタキシリレンジアミン、もしくはメタキシリレンジアミンと全量の30%以下のパラキシリレンジアミンを含む混合キシリレンジアミンと脂肪族ジカルボン酸とから誘導される構成単位を分子鎖中に少なくとも20モル%以上、さらに好ましくは30モル%以上、特に好ましくは40モル%以上含有するメタキシリレン基含有ポリアミドである。
また、本発明に係る部分芳香族ポリアミドは、トリメリット酸、ピロメリット酸などの3塩基以上の多価カルボン酸から誘導される構成単位を実質的に線状である範囲内で含有していてもよい。
【0068】
これらポリアミドの例としては、ポリメタキシリレンアジパミド、ポリメタキシリレンセバカミド、ポリメタキシリレンスペラミド等のような単独重合体、及びメタキシリレンジアミン/アジピン酸/イソフタル酸共重合体、メタキシリレン/パラキシリレンアジパミド共重合体、メタキシリレン/パラキシリレンピペラミド共重合体、メタキシリレン/パラキシリレンアゼラミド共重合体、メタキシリレンジアミン/アジピン酸/イソフタル酸/ε−カプロラクタム共重合体、メタキシリレンジアミン/アジピン酸/イソフタル酸/ω―アミノカプロン酸共重合体等が挙げられる。
【0069】
また、本発明に係る部分芳香族ポリアミドの好ましいその他の例としては、脂肪族ジアミンとテレフタル酸またはイソフタル酸から選ばれた少なくとも一種の酸とから誘導される構成単位を分子鎖中に少なくとも20モル%以上、さらに好ましくは30モル%以上、特に好ましくは40モル%以上含有するポリアミドである。
これらポリアミドの例としては、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド、ポリヘキサメチレンイソフタルアミド、ヘキサメチレンジアミン/テレフタル酸/イソフタル酸共重合体、ポリノナメチレンテレフタルアミド、ポリノナメチレンイソフタルアミド、ノナメチレンジアミン/テレフタル酸/イソフタル酸共重合体、ノナメチレンジアミン/テレフタル酸/アジピン酸共重合体等が挙げられる。
【0070】
また、本発明に係る部分芳香族ポリアミドの好ましいその他の例としては、脂肪族ジアミンとテレフタル酸またはイソフタル酸から選ばれた少なくとも一種の酸以外に、ε−カプロラクタムやラウロラクタム等のラクタム類、アミノカプロン酸、アミノウンデカン酸等のアミノカルボン酸類、パラ−アミノメチル安息香酸のような芳香族アミノカルボン酸等を共重合成分として使用して得た、脂肪族ジアミンとテレフタル酸またはイソフタル酸から選ばれた少なくとも一種の酸とから誘導される構成単位を分子鎖中に少なくとも20モル%以上、さらに好ましくは30モル%以上、特に好ましくは40モル%以上含有するポリアミドである。
【0071】
これらポリアミドの例としては、ヘキサメチレンジアミン/テレフタル酸/ε−カプロラクタム共重合体、ヘキサメチレンジアミン/イソフタル酸/ε−カプロラクタム共重合体、ヘキサメチレンジアミン/テレフタル酸/アジピン酸/ε−カプロラクタム共重合体等が挙げられる。
【0072】
本発明に係るポリアミドは、基本的には従来公知の、水共存下での溶融重縮合法あるいは水不存在下の溶融重縮合法や、これらの溶融重縮合法で得られたポリアミドを更に固相重合する方法などによって製造することが出来る。溶融重縮合反応は1段階で行っても良いし、また、多段階に分けて行っても良い。これらは回分式反応装置から構成されていてもよいし、また、連続式反応装置から構成されていてもよい。また、溶融重縮合工程と固相重合工程は連続的に運転してもよいし、分割して運転してもよい。
【0073】
本発明に係る部分芳香族ポリアミドには、着色防止や熱安定性向上のためにリン化合物やアルカリ金属化合物を添加することが好ましい。
前記ポリアミド製造時には安定剤として添加するリン化合物およびアルカリ金属化合物に由来するリン原子含有量(P)とアルカリ金属原子含有量(M)(前記リン化合物に含まれるアルカリ金属原子の量と前記アルカリ金属化合物に含まれるアルカリ金属原子の量との合計量)が下記式(7)、(8)の範囲を満たすことが好ましい。
30 ≦ P ≦ 400ppm (7)
1 < M/Pモル比 < 7 (8)
【0074】
Pに関して、下限はより好ましくは35ppm、さらに好ましくは50ppm以上である。上限としては好ましくは370ppm、さらに好ましくは350ppm以下である。また、M/Pモル比に関しても、下限はより好ましくは1.3、さらに好ましくは1.5以上である。リン原子含有量が30ppmより少ない場合は、ポリマーの色調を悪化させ、また、熱安定性に劣り、好ましくはない。また、逆にリン原子の含有量が400ppmより多くなると、添加剤にかかる原料費が多くなり、コストアップの一因となったり、溶融成形時のフィルターの異物詰りが多くなり、後工程での生産性の低下が懸念される。また、M/Pモル比が1以下であると、粘度上昇が激しく、ゲル化物の混入が多くなる危険性がある。また、逆にM/Pモル比が7以上であると、反応速度が非常に遅く、生産性の低下が否めない。
【0075】
また、本発明に係る部分芳香族ポリアミド中の前記構造式(式1)の構造で検出されるリン化合物由来のリン原子含有量(P1)は、1ppm以上、より好ましくは5ppm以上、さらに好ましくは10ppm以上であることが好ましい。P1が1ppm未満の場合は、本発明のポリエステル組成物の熱安定性が悪くなり、得られたポリエステル成形体が着色しやすくなるだけでなく、ゲル化しやすくなり、得られた中空成形体やフィルムなどの成形体に異物やフィッシュアイなどの発生が多くなり、また、香味保持性も悪くなって商品価値を落とす場合がある。上限値は、300ppm以下、好ましくは200ppm以下、さらに好ましくは150ppm以下である。リン化合物は、重縮合工程中に酸化されるので、P1が300ppmを超えるポリアミドを製造することは困難である。
【0076】
本発明に係るポリアミド製造時に用いられるリン化合物としては、下記化学式(A−1)〜(A−4)で表される化合物が挙げられるが、(A−1)で表される化合物が好ましい。
【0077】
【化3】

【0078】
【化4】

【0079】
【化5】

【0080】
【化6】

【0081】
(ただし、化学式(A−1)〜(A−4)中、R〜Rは水素、アルキル基、アリール基、シクロアルキル基またはアリールアルキル基、X〜Xは水素、アルキル基、アリール基、シクロアルキル基、アリールアルキル基またはアルカリ金属、またはアルカリ土類金属、あるいは各式中のX〜XとR〜Rのうちそれぞれ1個は互いに連結して環構造を形成してもよい)
【0082】
化学式(A−1)で表されるホスフィン酸化合物としては、ジメチルホスフィン酸、フェニルメチルホスフィン酸、次亜リン酸、次亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸カリウム、次亜リン酸リチウム、次亜リン酸マグネシウム、次亜リン酸カルシウム、次亜リン酸エチル、
【0083】
【化7】

【0084】
または
【0085】
【化8】

【0086】
の化合物およびこれらの加水分解物、ならびに上記ホスフィン酸化合物の縮合物などがある。
【0087】
化学式(A−2)で表されるホスホン酸化合物としてはホスホン酸、ホスホン酸ナトリウム、ホスホン酸カリウム、ホスホン酸リチウム、ホスホン酸カリウム、ホスホン酸マグネシウム、ホスホン酸カルシウム、フェニルホスホン酸、エチルホスホン酸、フェニルホスホン酸ナトリウム、フェニルホスホン酸カリウム、フェニルホスホン酸リチウム、フェニルホスホン酸ジエチル、エチルホスホン酸ナトリウム、エチルホスホン酸カリウムなどがある。
【0088】
化学式(A−3)で表される亜ホスホン酸化合物としては、亜ホスホン酸、亜ホスホン酸ナトリウム、亜ホスホン酸リチウム、亜ホスホン酸カリウム、亜ホスホン酸マグネシウム、亜ホスホン酸カルシウム、フェニル亜ホスホン酸、フェニル亜ホスホン酸ナトリウム、フェニル亜ホスホン酸カリウム、フェニル亜ホスホン酸リチウム、フェニル亜ホスホン酸エチルなどがある。
【0089】
化学式(A−4)で表される亜リン酸化合物としては、亜リン酸、亜リン酸水素ナトリウム、亜リン酸ナトリウム、亜リン酸リチウム、亜リン酸カリウム、亜リン酸マグネシウム、亜リン酸カルシウム、亜リン酸トリエチル、亜リン酸トリフェニル、ピロ亜リン酸などがある。
【0090】
また、本発明に係るポリアミドの製造の際には、下記化学式(B)で表されるアルカリ金属含有化合物を添加することが好ましい。前記部分芳香族ポリアミド中のアルカリ金属原子含有量は、1〜1000ppmの範囲内にあることが好ましい。
Z−OR(B)
(ただし、Zはアルカリ金属、Rは水素、アルキル基、アリール基、シクロアルキル基、−C(O)CHまたは−C(O)OZ’、(Z’は水素、アルカリ金属))
【0091】
化学式(B)で表されるアルカリ化合物としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ルビジウム、水酸化セシウム、酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸ルビジウム、酢酸セシウム、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、ナトリウムプロポキシド、ナトリウムブトキシド、カリウムメトキシド、リチウムメトキシド、炭酸ナトリウムなどが挙げられるが、とりわけ、水酸化ナトリウム、酢酸ナトリウムを使用するのが好ましい。但し、いずれもこれらの化合物に限定されるものではない。
【0092】
本発明に係るポリアミドに前記リン化合物や前記アルカリ金属含有化合物を配合するには、ポリアミドの重合前の原料、重合中にこれらを添加するかあるいは前記重合体に溶融混合してもよい。
また、これらの化合物は同時に添加してもよいし、別々に添加してもよい。
【0093】
以下に、キシリレン基含有ポリアミド(Ny−MXD6)を例にして、本発明に係るポリアミドの好ましい回分式製造方法について説明するが、これに限定されるものではない。
即ち、例えば、メタキシリレンジアミンとアジピン酸との塩、熱分解抑制剤としてアルカリ金属原子を含有するアルカリ金属含有化合物及びリン化合物の水溶液を加圧下および常圧下に加熱し、水および重縮合反応で生ずる水を除去しながら溶融状態で重縮合させる方法により得ることが出来る。
この際、メタキシリレンジアミンを貯蔵するタンクおよびアジピン酸を貯蔵するタンクは、別々に、窒素ガス雰囲気とし、これら窒素ガス雰囲気中の酸素濃度を50ppm以下とすることが好ましい。より好ましくは30ppm、最も好ましくは20ppmとすることが好ましい。貯蔵タンク内の窒素ガス雰囲気中の酸素含有量が50ppmを越える場合は、得られたポリアミド中の構造式(式1)で表されるリン化合物由来のリン原子含有量(P1)が1ppm未満となり、ポリアミドの熱安定性が劣ることとなる。また、貯蔵タンク内の雰囲気の酸素濃度を抑える方法としては、タンク内に窒素などの不活性ガスを流入させて、空気を窒素ガスに置換し、その後に窒素ガスなどの不活性ガスを流しておく方法が好ましい。また、各原料中の酸素含有量を減らす方法としては、缶底部より不活性ガスをバブリングするのが好ましい。使用される不活性ガスとしては、酸素含有量が20ppm以下の窒素ガス、より好ましくは1ppm以下の窒素ガスを使用することが好まれる。
【0094】
また、前記原料と各種添加剤と水とを混ぜ合わせ、メタキシリレンジアミンとアジピン酸との塩を調整する工程においても、窒素ガス雰囲気中の酸素濃度を50ppm以下、さらに好ましくは30ppm以下、より好ましくは25ppm以下、最も好ましくは20ppm以下とすることが好ましい。更に酸素濃度を下げる方法として、前記の塩水溶液中に不活性ガス、例えば、窒素ガスを使用し、バブリングする方法が挙げられる。この工程においても、酸素含有量が50ppmを越えると、得られたポリアミド中の構造式(式1)で表されるリン化合物由来のリン原子含有量(P1)が1ppm未満となり、ポリアミドの熱安定性が劣ることとなる。
また、前記の塩を調整する際の温度としては、熱酸化劣化による着色を抑えるためや副反応や添加剤の熱酸化劣化反応を抑えるために、140℃以下が好ましく、より好ましくは130℃以下、更に好ましくは120℃以下、最も好ましくは110℃以下である。また、下限については、前記塩の固化が起こらない温度することが好ましく、30℃以上、より好ましくは40℃以上である。
【0095】
次いで、前記の調製された塩水溶液を重合缶に移送し重縮合するが、塩水溶液中の水を蒸発させる際に未反応物質の飛散を防ぐためや系内への酸素の混入を防ぐために、缶内に圧力を0.5〜1.5MPa掛けながら、徐々に昇温させて、留出する水を系外に除き、缶内温度を230℃にした。この時の反応時間は、好ましくは1〜10時間であり、より好ましくは2〜8時間、更に好ましくは3〜7時間である。急激な温度上昇は添加剤の高分子量化やポリマーの副反応を進める一因ともなり、後工程におけるゲル化等の樹脂の熱安定性低下の原因となるため、好ましくはない。その後、缶内圧を30〜90分かけて、徐々に放圧し、常圧に戻した。更に温度を上昇させ、常圧で攪拌し、重合反応を進めた。重合温度は好ましくは285℃以下、より好ましくは275℃以下、更に好ましくは270℃以下、最も好ましくは265℃以下である。重合温度が285℃を越えるような高温であると、添加剤の高分子量化やポリマーの熱酸化反応や副反応をより進行させることなり、好ましくない。下限はポリマー融点を基準にし、固化しない範囲の温度が好ましい。重合時間については、短いほど好ましいが、好ましくは3時間以内、より好ましくは2時間以内、更に好ましくは1.5時間以内である。
【0096】
目標粘度に達した時点で攪拌を停止させ、放置し、ポリマー中の気泡を取り除いた。長時間の放置は熱劣化を進める要因ともなるので、好ましくない。反応缶下部の取り出し口より溶融樹脂を取り出し、冷却固化させてストランドカッターなどのチップカッターで樹脂チップを得た。この際、キャスティングに要する時間が長いと、取り出し口での熱酸化劣化の影響を大きく受けたり、缶内などの樹脂が熱劣化を受け、ゲル化物が生成したり着色したりするため、好ましくない。また、キャスティングが短くすぎると、取り出し口より出たストランド状のポリマー温度が高くなりすぎるため、樹脂や添加剤の熱酸化劣化を受けやすくなり、ポリマーの熱安定性の低下の一因となりうる。よって、キャスティング時間は、回分式反応缶の場合、好ましくは10〜120分であり、より好ましくは15〜100分である。また、その際のストランド状ポリマー温度は好ましくは20〜70℃、より好ましくは30〜65℃の範囲である。その他の方法として、取り出し口でのポリマーの熱酸化劣化を防ぐ方法としては、不活性ガスを吹き掛ける方法が挙げられる。
【0097】
本発明に係るポリアミドの相対粘度は、1.5〜4.0、好ましくは1.5〜3.0、より好ましくは1.7〜2.5、さらに好ましくは1.8〜2.0の範囲である。相対粘度が1.5以下では分子量が小さすぎて、本発明に係るポリアミドからなるフィルムなどの成形体の機械的性質に劣ることがある。逆に相対粘度が4.0以上では、重合に長時間を要し、ポリマーの劣化、ゲル化や好ましくない着色の原因となる場合があるだけでなく、生産性が低下しコストアップ要因となることがある。
また、本発明に係るポリアミドのチップの形状は、シリンダ−型、角型、球状または扁平な板状等の何れでもよい。その平均粒径は通常1.0〜5mm、好ましくは1.2〜4.5mm、さらに好ましくは1.5〜4.0mmの範囲である。例えば、シリンダ−型の場合は、長さは1.0〜4mm、径は1.0〜4mm程度であるのが実用的である。球状粒子の場合は、最大粒子径が平均粒子径の1.1〜2.0倍、最小粒子径が平均粒子径の0.7倍以上であるのが実用的である。また、チップの重量は3〜50mg/個の範囲が実用的である。
【0098】
(ポリエステル組成物)
本発明のポリエステル組成物は、前記熱可塑性ポリエステル99.9〜70重量%と前記部分芳香族ポリアミド0.1〜30重量%とからなるポリエステル組成物である。
前記のポリエステル組成物からアルデヒド類の含有量が非常に少なく、香味保持性に優れた成形体を得たい場合の部分芳香族ポリアミドの添加量は、前記熱可塑性ポリエステル99.9〜95重量%に対して、0.1〜5重量%である。部分芳香族ポリアミドの添加量の下限は、より好ましくは0.2重量%、さらに好ましくは0.3重量%、最も好ましくは0.5重量%であり、上限はより好ましくは4重量%、さらに好ましくは3重量%である。
【0099】
また、ガスバリヤ−性が非常に優れ、かつ実用性を損なわない透明性を持ち、かつアルデヒド類の含有量が非常に少なく香味保持性に優れた成形体を得たい場合の部分芳香族ポリアミドの添加量は、前記熱可塑性ポリエステル99〜70重量%に対して部分芳香族ポリアミド1〜30重量%である。部分芳香族ポリアミドの添加量の下限は、より好ましくは3重量%、さらに好ましくは5重量%であり、上限は、より好ましくは25重量%、さらに好ましくは20重量%である。
【0100】
部分芳香族ポリアミドの添加量が、0.1重量%未満の場合は、得られた成形体のAA等のアルデヒド類の含有量が低減されにくく、成形体内容物の香味保持性が非常に悪くなる場合がある。また、部分芳香族ポリアミドの添加量が30重量%を超える場合は、得られた成形体の透明性が非常に悪くなり易く、また、成形体の機械的特性も低下することがある。
【0101】
前記部分芳香族ポリアミド中の前記構造式(式1)で検出されるリン化合物由来のリン原子含有量(P1)とポリエステル組成物中の前記部分芳香族ポリアミドの含有量(A)との積(P1×A)の上限値は、好ましくは450以下、さらに好ましくは400以下である。また、前記式(1)の下限値は、好ましくは1以上、さらに好ましくは5以上である。式(1)を満足するポリエステル組成物を用いることによりポリエステル組成物中のアンチモン原子の還元がほとんど発生せず、黒ずみのない透明性に優れたポリエステル成形体を得ることができる。
【0102】
また、前記部分芳香族ポリアミド中の前記構造式(式1)で検出されるリン化合物由来のリン原子含有量(P1)と前記構造式(式2)で検出されるリン化合物由来のリン原子含有量(P2)との和と、ポリエステル組成物中の前記部分芳香族ポリアミドの含有量(A)と、の積[(P1+P2)×A]の上限値は、好ましくは800以下、さらに好ましくは700以下である。また、前記式(2)の下限値は、好ましくは1以上、さらに好ましくは10以上である。式(2)を満足するポリエステル組成物を用いることにより、なお一層黒ずみのない透明性に優れたポリエステル成形体を得ることができる。
【0103】
すなわち、前記部分芳香族ポリアミド中に添加されたリン化合物は、重縮合中に種々の酸化状態のリン構造の化合物に変化する。熱可塑性ポリエステル中のアンチモン原子を還元させるリンの構造式は、前記の構造式(式1)および構造式(式2)の二種であり、黒ずみを防止するためにはポリエステル組成物中のこれらの含有量を前記式(1)あるいは前記式(2)の範囲に規制することが重要なのである。
【0104】
本発明のポリエステル組成物を成形して得られたポリエステル成形体のヘイズは、25%以下、好ましくは20%以下であることが好ましい。特に飲料用容器に用いるポリエステル組成物ではヘイズは15%以下であることが望ましい。なお、ヘイズは、下記の測定法(12)の方法で得た2mm厚みの成形板について求めた値である。
【0105】
また、本発明のポリエステル組成物を成形して得られたポリエステル成形体のアセトアルデヒド含有量は、25ppm以下、好ましくは20ppm以下である。特に飲料用容器に用いるポリエステル組成物ではアセトアルデヒド含有量は15ppm以下、好ましくは10ppm以下、さらに好ましくは8ppm以下であることが望ましい。なお、アセトアルデヒド含有量は、下記の測定法(12)の方法で得た2mm厚みの成形板について求めた値である。
【0106】
本発明のポリエステル組成物は、前記熱可塑性ポリエステルの低重合度オリゴマーの製造から溶融重縮合ポリマーの製造の任意の反応段階に於いて所定量の部分芳香族ポリアミドを添加することによって製造することができる。例えば、前記の部分芳香族ポリアミドを細粒、粉状、溶融体など適当な形としてエステル化反応器や重縮合反応器などの反応器に添加したり、前記の反応器から次工程の反応器への前記ポリエステルの反応物の輸送配管中に前記部分芳香族ポリアミドまたは前記部分芳香族ポリアミドと前記ポリエステルとの混合物を溶融状態で導入したりして得ることができる。さらには必要に応じて得られたチップを高真空下または不活性ガス雰囲気下で固相重合して得ることも可能である。
【0107】
また、本発明のポリエステル組成物は、従来公知の方法により前記の熱可塑性ポリエステルと前記の部分芳香族ポリアミドを混合して得ることもできる。例えば、前記のポリアミドチップと前記のポリエステルチップとをタンブラー、V型ブレンダー、ヘンシェルミキサー等でドライブレンドしたもの、さらにドライブレンドした混合物を一軸押出機、二軸押出機、ニーダー等で1回以上溶融混合したもの、さらには必要に応じて溶融混合物からのチップを高真空下または不活性ガス雰囲気下で固相重合したものなどが挙げられる。
【0108】
さらに、前記ポリアミドを粉砕して用いてもよい。粉砕した場合の粒径は約10メッシュ以下が好ましい。また、前記ポリアミドをヘキサフロロイソプロパノールなどの溶剤に溶解させた溶液を熱可塑性ポリエステルのチップの表面に付着させる方法、前記ポリアミド製の部材が存在する空間内で、前記熱可塑性ポリエステルを前記部材に衝突接触させて前記熱可塑性ポリエステルチップ表面に前記ポリアミドを付着させる方法などが挙げられる。
【0109】
本発明のポリエステル組成物には、必要に応じて他の添加剤、例えば、公知の紫外線吸収剤、酸化防止剤、酸素吸収剤、酸素捕獲剤、外部より添加する滑剤や反応中に内部析出させた滑剤、離型剤、核剤、安定剤、帯電防止剤、顔料などの各種の添加剤を配合してもよい。また、紫外線遮断性樹脂、耐熱性樹脂、使用済みポリエチレンテレフタレ−トボトルからの回収品等を適当な割合で混合することも可能である。
【0110】
また、本発明のポリエステル組成物をフィルム用途に使用する場合には、滑り性、巻き性、耐ブロッキング性などのハンドリング性を改善するために、ポリエステル組成物中に炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、リン酸リチウム、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム等の無機粒子、蓚酸カルシウムやカルシウム、バリウム、亜鉛、マンガン、マグネシウム等のテレフタル酸塩等の有機塩粒子やジビニルベンゼン、スチレン、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸またはメタクリル酸のビニル系モノマーの単独または共重合体等の架橋高分子粒子などの不活性粒子を含有させることが出来る。
本発明のポリエステル組成物は、一般的に用いられる溶融成形法を用いて、フィルム、シート状物、容器、その他の成形体、モノフィラメントを含む繊維などを成形したり、また、溶融押出法によって別の基材上にコートした被覆物を形成することができる。
【0111】
また、本発明のポリエステル組成物は、前記のように溶融重縮合ポリマーの製造工程の任意の反応器や輸送配管に所定量の部分芳香族ポリアミドを添加し、目的とする特性を持つように溶融重縮合したあと、溶融状態で直接成形工程に導入して成形体としたり、あるいは最終溶融重縮合反応器の後に設置された輸送配管中に所定量の部分芳香族ポリアミドを添加混合し、溶融状態で直接成形工程に導入して成形体とすることもできる。
本発明のポリエステル組成物からなるシート状物は、それ自体公知の手段にて製造することができる。例えば、押出機とダイを備えた一般的なシート成形機を用いて製造することができる。
また、このシート状物は、圧空成形、真空成形によりカップ状やトレイ状に成形することもできる。また、本発明のポリエステル組成物からのポリエステル成形体は、電子レンジおよび/またはオ−ブンレンジ等で食品を調理したり、あるいは冷凍食品を加熱するためのトレイ状容器の用途にも用いることができる。この場合は、シ−ト状物をトレイ形状に成形後、熱結晶化させて耐熱性を向上させる。
本発明のポリエステル組成物の用途が延伸フィルムである場合は、射出成形もしくは押出成形して得られたシート状物を、通常PETの延伸に用いられる一軸延伸、逐次二軸延伸、同時二軸延伸のうちの任意の延伸方法を用いて成形される。
【0112】
以下には、PETの場合の種々の用途についての具体的な製法を簡単に説明する。
延伸フィルムを製造するに当たっては、延伸温度は通常は80〜130℃である。延伸は一軸でも二軸でもよいが、好ましくはフィルム実用物性の点から二軸延伸である。延伸倍率は一軸の場合であれば通常1.1〜10倍、好ましくは1.5〜8倍の範囲で行い、二軸延伸であれば縦方向および横方向ともそれぞれ通常1.1〜8倍、好ましくは1.5〜5倍の範囲で行えばよい。また、縦方向倍率/横方向倍率は通常0.5〜2、好ましくは0.7〜1.3である。得られた延伸フィルムは、さらに熱固定して、耐熱性、機械的強度を改善することもできる。熱固定は通常緊張下、120℃〜240、好ましくは150〜230℃で、通常数秒〜数時間、好ましくは数十秒〜数分間行われる。
【0113】
中空成形体を製造するにあたっては、PETから成形したブリフォームを延伸ブロー成形するが、従来PETのブロー成形で用いられている装置を用いることができる。具体的には例えば、射出成形または押出成形で一旦プリフォームを成形し、そのままあるいは口栓部、底部を加工後、それを再加熱し、ホットパリソン法あるいはコールドパリソン法などの二軸延伸ブロー成形法が適用される。この場合の成形温度、具体的には成形機のシリンダー各部およびノズルの温度は通常260〜290℃の範囲である。延伸温度は通常70〜120℃、好ましくは90〜110℃で、延伸倍率は通常縦方向に1.5〜3.5倍、円周方向に2〜5倍の範囲で行えばよい。得られた中空成形体は、そのまま使用できるが、特に果汁飲料、ウーロン茶などのように熱充填を必要とする飲料の場合には一般的に、さらにブロー金型内で熱固定処理を行い、耐熱性を付与して使用される。熱固定は通常、圧空などによる緊張下、100〜200℃、好ましくは120〜180℃で、数秒〜数時間、好ましくは数秒〜数分間行われる。
【0114】
また、口栓部に耐熱性を付与するために、射出成形または押出成形により得られたプリフォ−ムの口栓部を遠赤外線や近赤外線ヒ−タ設置オ−ブン内で結晶化させたり、あるいはボトル成形後に口栓部を前記のヒ−タで結晶化させる。
また、本発明のポリエステル組成物は、これを溶融押出し後に切断した溶融塊を圧縮成形して得たプリフォームを延伸ブロー成形する、所謂、圧縮成形法による延伸中空成形体の製造にも用いることができる。
【0115】
また、本発明のポリエステル組成物は、積層成形体や積層フィルム等の複合成形体においてフィルム状や塗膜状の形態をした一構成層としても用いることが出来る。特に、PETとの積層体の形で容器等の製造に使用される。積層成形体の例としては、本発明のポリエステル組成物からなる外層とPET内層との二層から構成される二層構造あるいは本発明のポリエステル組成物からなる内層とPET外層との二層から構成される二層構造の成形体、本発明のポリエステル組成物を含む中間層とPETの外層および最内層から構成される三層構造あるいは本発明のポリエステル組成物を含む外層および最内層とPETの中間層から構成される三層構造の成形体、本発明のポリエステル組成物を含む中間層とPETの最内層、中心層および最内層から構成される五層構造の成形体等が挙げられる。PET層には、他のガスバリア−性樹脂、紫外線遮断性樹脂、耐熱性樹脂、使用済みポリエチレンテレフタレ−トボトルからの回収品等を適当な割合で混合使用することができる。
【0116】
また、その他の積層成形体の例としては、ポリオレフィン等のポリエステル以外の樹脂との積層成形体、紙や金属板等の異種の基材との積層成形体が挙げられる。
前記の積層成形体の厚み及び各層の厚みには特に制限は無い。また、前記の積層成形体は、シ−ト状物、フィルム状物、板状物、中空体、容器等、種々の形状で使用可能である。
前記の積層体の製造は、樹脂層の種類に対応した数の押出機と多層多種ダイスを使用して共押出しにより行うこともできるし、また、樹脂層の種類に対応した数の射出機と共射出ランナ−および射出型を使用して共射出により行うこともできる。
【0117】
また、本発明のポリエステル組成物の別の用途は、ラミネート金属板の片面あるいは両面にラミネートするフィルムである。用いられる金属板としては、ブリキ、ティンフリースチール、アルミニウム等が挙げられる。
ラミネート法としては、従来公知の方法が適用でき、特に限定されないが、有機溶剤フリーが達成でき、残留溶剤による食料品の味や臭いに対する悪影響が回避できるサーマルラミネート法で行うことが好ましい。なかでも、金属板の通電加工によるサーマルラミネート法が特に推奨される。また、両面ラミネートの場合は、同時にラミネートしてもよいし、逐次でラミネートしてもよい。
なお、接着剤を用いてフィルムを金属板にラミネートできることはいうまでもない。
また、金属容器は、前記ラミネート金属板を用いて成形することによって得られる。前記金属容器の成形方法は特に限定されるものではない。また、金属容器の形状も特に限定されるものではないが、絞り成型、絞りしごき成型、ストレッチドロー成型等の成型加工により製缶されるいわゆる2ピース缶への適用が好ましいが、例えばレトルト食品やコーヒー飲料等の食料品を充填するのに好適な天地蓋を巻締めて内容物を充填する、いわゆる3ピース缶へも適用可能である。
なお、本発明における、主な特性値の測定法を以下に説明する。
【実施例】
【0118】
以下本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定させるものではない。なお、本明細書中における主な特性値の測定法を以下に説明する。
【0119】
(評価方法)
(1)ポリエステルの極限粘度(IV)
1,1,2,2−テトラクロルエタン/フェノ−ル(2:3重量比)混合溶媒中30℃での溶液粘度から求めた。
【0120】
(2)ポリエステル中に共重合されたジエチレングリコ−ル含有量(以下「DEG含有量」という)
メタノ−ルにより分解し、ガスクロマトグラフィ−によりジエチレングリコ−ル量を定量し、全グリコ−ル成分に対する割合(モル%)で表した。
【0121】
(3)環状3量体の含有量(以下「CT含有量」という)
冷凍粉砕した試料300mgをヘキサフルオロイソプロパノ−ル/クロロフォルム混合液(容量比=2/3)3mlに溶解し、さらにクロロフォルム30mlを加えて希釈する。これにメタノ−ル15mlを加えてポリマ−を沈殿させた後、濾過する。濾液を蒸発乾固し、ジメチルフォルムアミド10mlで定容とし、高速液体クロマトグラフ法により環状3量体を定量した。
【0122】
(4)アセトアルデヒド含有量(以下「AA含有量」という)
試料/蒸留水=1グラム/2ccを窒素置換したガラスアンプルに入れた上部を溶封し、160℃で2時間抽出処理を行い、冷却後抽出液中のアセトアルデヒドを高感度ガスクロマトグラフィ−で測定し、濃度をppmで表示した。
ポリエステル組成物については(12)で得られた段付成形体から2mm厚みのプレートを、また、中空成形体についてはその底部の中心部から試料を採取する。
【0123】
(5)ポリエステル中の残存触媒含有量
PET2.0gを、硫酸の存在下に常法により灰化したのち、灰分を蒸留水100mlに溶解した。この溶液中の金属元素をICP発光分光分析法により定量した。
【0124】
(6)ポリエステルの溶液ヘイズ
ポリエステル5gを前記(1)の混合溶媒50ccに溶解させた後、その溶液を20mm厚さのセルに入れて日本電色(株)製ヘイズメーター、modelNDH2000で測定する。
【0125】
(7)ポリエステルチップのCo−L、Co−b、ポリアミドチップのCo−b
カラーメーター(日本電色社製、Model 1001DP)を使用し、Co−L、Co−b値を測定した。
【0126】
(8)ポリアミドの相対粘度(以下「Rv」という)
試料0.25gを96%硫酸25mlに溶解し、この溶液10mlをオストワルド粘度管にて20℃で測定、下式より求めた。
Rv=t/t
:溶媒の落下秒数
:試料溶液の落下秒数
【0127】
(9)ポリアミド中のリン化合物の構造分析(31P−NMR法)
試料340〜350mgを重ベンゼン/1,1,1,3,3,3―ヘキサフロロイソプロパノール=1/1(vol比)混合溶媒2.5mlに溶解させ、トリ(t−ブチルフェニール)リン酸(以下、TBPPAと略称)をPとしてポリアミド樹脂に対して100ppm添加し、さらにトリフロロ酢酸を0.1ml加え、30分後にフーリエ変換核磁気共鳴装置(BRUKER社製AVANCE500)にて31P−NMR分析を行った。なお、31P共鳴周波数は202.5MHz、検出パルスのフリップ角は45°、データ取り込み時間 1.5秒、遅延時間 1.0秒、積算回数 1000〜20000回、測定温度は室温、プロトン完全デカップリングの条件で分析を行った。
【0128】
得られたNMRチャートより、各リン化合物のピーク積分値を算出し、下記式Aから構造式(式1)で表されるリン化合物と構造式(式2)で表されるリン化合物とのモル比を求めた。
【0129】
リン化合物のモル比=XP1/XP2 ・・・・(式A)
【0130】
(XP1は構造式(式1)で表されるリン化合物のピーク積分値、XP2は構造式(式2)で表されるリン化合物のピーク積分値である。)
【0131】
次に、TBPPA(トリ(t−ブチルフェニール)リン酸)に対応するPピーク積分値を100ppmとし、15ppm〜−15ppmの領域に観察される、ポリアミド中の各Pピーク積分値の合計である全Pピーク積分値PNを算出する。
【0132】
次に、NMRスペクトルに観察される全てのリン化合物のPピーク相対値(Ps)を下記式Bから求める。
【0133】
Pピーク相対値(Ps)=PN/PC ・・・・(式B)
【0134】
(PNはポリアミドの全Pピーク積分値(ppm)、PCはポリアミド中のリン原子含有量(ppm)である。ここで、ポリアミド中のリン原子含有量PCは下記(4)の分析方法により求める。Pピーク相対値が1より大きい場合は、Pピーク相対値=1とする。)
【0135】
次に、ポリアミド中の構造式(式1)の構造で検出されるリン化合物の割合(P1r)及び構造式(式2)の構造で検出されるリン化合物の割合(P2r)を下記式C、Dから求める。
【0136】
P1r=Ps×(ポリアミド中の構造式(式1)の構造で検出されるリン化合物のPピーク積分値XP1)/PN ・・・・(式C)
【0137】
P2r=Ps×(ポリアミド中の構造式(式2)の構造で検出されるリン化合物のPピーク積分値XP2)/PN ・・・・(式D)
【0138】
なお、Pピーク相対値が1より小さい場合、ポリアミド中の各リン化合物の割合を合計した値が100にならないが、これは、上記の方法によるポリアミドの溶液作成で溶解しないリン化合物が存在するためである。
【0139】
実施例及び比較例に用いたポリアミドにおいては、構造式(式1)に相当するリン化合物は次亜リン酸(下記(化9))であり、この構造に起因するピークは9〜12ppmの範囲に見られた。また、構造式(式2)に相当するリン化合物は亜リン酸(下記(化10)であり、この構造に起因するピークは4〜7ppmの範囲に見られた。
【0140】
【化9】

【0141】
【化10】

【0142】
次いで、下記の式により、構造式(式1)の構造で検出されるリン化合物由来のリン原子含有量(P1)及び構造式(式2)の構造で検出されるリン化合物由来のリン原子含有量(P2)を求める。
【0143】
構造式(式1)の構造で検出されるリン化合物由来のリン原子含有量(P1)(ppm)=PC×P1r
構造式(式2)の構造で検出されるリン化合物由来のリン原子含有量(P2)(ppm)=PC×P2r
【0144】
図1にPのNMRスペクトルを示す。
【0145】
(10)ポリアミドのP含有量(P)の分析
試料を炭酸ソーダ共存下において乾式灰化分解するか、硫酸・硝酸・加塩素酸系または硫酸・加酸化水素水系において湿式分解し、リンを正リン酸とした。次いで、1mol/L硫酸溶液中においてモリブデン酸塩を反応させて、リンモリブデン酸とし、これを硫酸ヒドラジンで還元して生ずるヘテロポリ青の830nmの吸光度を吸光光度計(島津製作所製、UV−150−02)で測定して比色定量した。
【0146】
(11)ポリアミドのNa含有量(Na)の分析
試料を白金ルツボにて、灰化分解し、6mol/L塩酸を加えて蒸発乾固した。1.2mol/L塩酸で溶解し、その溶液を原子吸光(島津製作所製、AA−640−12)で定量した。
【0147】
(12)段付成形板の成形
ヤマト科学製真空乾燥器DP61型を用いて140℃で16時間程度減圧乾燥したポリエステルあるいはポリエステル組成物を名機製作所製射出成形機M−150C−DM型射出成形機により図2、図3に示すようにゲート部(G)を有する、2mm〜11mm(A部の厚み=2mm、B部の厚み=3mm、C部の厚み=4mm、D部の厚み=5mm、E部の厚み=10mm、F部の厚み=11mm)の厚さの段付成形板を射出成形した。
成形中に吸湿を防止するために、成形材料ホッパー内は乾燥不活性ガス(窒素ガス)パージを行った。M−150C−DM射出成形機による可塑化条件としては、フィードスクリュウ回転数=70%、スクリュウ回転数=120rpm、背圧0.5MPa、シリンダー温度はホッパー直下から順に45℃、250℃、以降ノズルを含め290℃に設定した。射出条件は射出速度及び保圧速度は20%、また、成形品重量が146±0.2gになるように射出圧力及び保圧を調整し、その際保圧は射出圧力に対して0.5MPa低く調整した。
射出時間、保圧時間はそれぞれ上限を10秒、7秒,冷却時間は50秒に設定し、成形品取出時間も含めた全体のサイクルタイムは概ね75秒程度である。
金型には常時、水温10℃の冷却水を導入し温調するが、成形安定時の金型表面温度は22℃前後である。
成形品特性評価用のテストプレートは、成形材料導入し樹脂置換を行った後、成形開始から11〜18ショット目の安定した成形品の中から任意に選ぶものとした。
2mm厚みのプレート(図2のA部)をAA測定に使用する。
【0148】
(13)中空成形体の成形
窒素ガスを用いた乾燥機で乾燥したPETポリエステルの所定量および窒素ガスを用いた乾燥機で乾燥した部分芳香族ポリアミドの所定量を用いて、名機製作所製M−150C−DM型射出成型機により樹脂温度290℃でプリフォ−ムを成形した。このプリフォームをコーポプラスト社製LB−01E延伸ブロ−成型機を用いて二軸延伸ブロ−成形し1500ccの中空成形体を得た。
【0149】
(14)中空成形体の透明性
(13)で得られた100本を目視で観察し、下記のように評価した。
◎ : 透明である
○ : 実用的な範囲で透明であり、未溶融物等の異物は見られない
△ : 実用的な範囲で透明であるが、未溶融物等の異物が認められる
× : 透明性に劣る、着色が認められる、又は未溶融物が見られる
【0150】
(15)プリフォーム(PF)の黄変度
(13)で100本のPFを成形後に得られたPFの外観を長さ方向から目視で観察し、下記のように評価した。
◎ : 黄変は見られない
○ : 黄変が少し見られるが、実用的な範囲である
△ : 黄変がかなり見られる
× : 着色がひどく、実用性に乏しい
【0151】
(16)プリフォーム(PF)の黒ずみ
(13)で100本のPFを成形後に得られたPFの外観を長さ方向から目視で観察し、下記のように評価した。
◎ : 黒ずみは見られない
○ : 黒ずみが少し見られるが、実用的な範囲である
△ : 黒ずみがかなり見られる
× : 黒ずみがひどく、実用性に乏しい
【0152】
(17)酸素透過量(cc/容器1本・24hr・atm)
Modern Controls社製酸素透過量測定器OX−TRAN100により、1500ccのボトル1本当りの透過量として20℃、0%RHで測定した。
【0153】
(実施例および比較例に使用したポリエチレンテレフタレ−ト(PET))
(ポリエステル1(Pes1))
第1エステル化反応装置内の反応生成物が存在する系へ、TPAに対するEGのモル比1.7に調整したTPAのEGスラリ−を連続的に供給し、常圧にて平均滞留時間4時間、温度255℃で反応させた。
この反応生成物を連続的に系外に取り出して第2エステル化反応装置に供給し、常圧にて各槽の平均滞留時間2.5時間、温度260℃で反応させた。
次いで、第2エステル化反応装置からエステル化反応生成物を連続的に取り出し、連続重縮合反応装置に連続的に供給した。エステル化反応物の輸送配管に接続された複数の重縮合触媒供給配管より、生成ポリエステル樹脂1トン当たりリン原子として0.65モル(生成ポリエステル樹脂に対して約20ppm)となるような量のリン酸のEG溶液、生成ポリエステル樹脂1トン当たりマグネシウム原子として0.62モル(生成ポリエステル樹脂に対して約15ppm)となるような量の酢酸マグネシウム4水和物のEG溶液、および生成ポリエステル樹脂1トン当たりアンチモン原子として1.40モル(生成ポリエステル樹脂に対して約170ppm)となるような量の三酸化アンチモンのEG溶液を、エステル化反応生成物に供給し、攪拌下、約265℃、25torrで1時間、次いで第2重縮合反応器で撹拌下、約265℃、3torrで1時間、さらに最終重縮合反応器で撹拌下、約275℃、0.5〜1torrで重縮合させた。溶融重縮合プレポリマ−の極限粘度は0.64dl/gであった。
【0154】
溶融重縮合反応物をチップ化後、結晶化装置に送り、窒素ガス流通下に約155℃で3時間連続的に結晶化し、次いで塔型固相重合器に投入し、窒素ガス流通下、約206℃で連続的に固相重合し、固相重合ポリエステルを得た。
得られたPETの極限粘度は0.85デシリットル/グラム、DEG含有量は2.7モル%、環状3量体の含有量は0.45重量%、AA含有量は3.5ppm、Co−Lは95.0、Co−bは1.0、溶液ヘイズは1.0%であった。原子吸光分析により測定したアンチモン含有量は約170ppmであった。
このPETについて成形板による評価を実施した。結果を表1に示す。
【0155】
(ポリエステル2(Pes2))
酢酸マグネシウムの替わりに生成ポリエステル樹脂1トン当たりコバルト原子として0.34モル(生成ポリエステル樹脂に対して約20ppm)となるような量の酢酸コバルト4水和物のEG溶液、生成ポリエステル樹脂1トン当たりリン原子として0.65モル(生成ポリエステル樹脂に対して約20ppm)となるような量のリン酸のEG溶液、および生成ポリエステル樹脂1トン当たりアンチモン原子として1.56モル(生成ポリエステル樹脂に対して約190ppm)となるような量の三酸化アンチモンのEG溶液を用いる以外はポリエステル1と同様にして反応させてポリエステル2を得た。
得られたPETの特性を表1に示す。
【0156】
(ポリエステル3(Pes3))
第2の金属化合物を用いず、生成ポリエステル樹脂1トン当たりリン原子として表1に記載した量になるようなリン酸のEG溶液および生成ポリエステル樹脂1トン当たりアンチモン原子として表1に記載した量になるような三酸化アンチモンのEG溶液を用いる以外はポリエステル1と同様にして反応させてポリエステル3を得た。
得られたPETの特性を表1に示す。
【0157】
(ポリエステル4(Pes4))
第2の金属化合物を用いず、また、生成ポリエステル樹脂1トン当たりリン原子として表1に記載した量になるような亜リン酸のEG溶液、生成ポリエステル樹脂1トン当たりアンチモン原子として表1に記載した量になるような三酸化アンチモンのEG溶液を用いる以外はポリエステル1と同様にして反応させてポリエステル4を得た。
得られたPETの特性を表1に示す。
【0158】
【表1】

【0159】
(実施例および比較例に使用した部分芳香族ポリアミド)
用いたポリアミドは、耐圧重縮合釜中でメタキシリレンジアミンとアジピン酸をNaOHやNaHPO・HOの存在下において加圧下および常圧下に加熱して重縮合する回分式方法により得たものである。
試験に使用したNy−MXD6(A)〜Ny−MXD6(F)の特性を表2に示す。
(Ny−MXD6(A))
攪拌機、分縮器、温度計、滴下ロートおよび窒素ガス導入管を備えた調整缶に精秤したメタキシリレンジアミンおよびアジピン酸および水を所定量加え、窒素ガスにより加圧、放圧の操作を5回繰り返し、窒素置換を行い、雰囲気窒素中の酸素含有量9ppm以下とした。その時の内温は80℃とした。更に、添加剤として、NaOHやNaHPO・HOを加え、攪拌して均一な塩水溶液とした。この際も、雰囲気窒素中の酸素含有量7ppm以下に維持した。
この溶液を攪拌機、分縮機、温度計、滴下ロート及び窒素ガス導入管を備えた反応缶に移送し、缶内温度190℃、缶内圧1.0MPaとして、徐々に昇温させて留出する水を系外に除き、缶内温度を230℃にした。この時までの反応時間は5時間であった。その後、缶内圧を60分かけて、徐々に放圧し、常圧に戻した。更に温度を255℃まで上昇させ、常圧で20分攪拌し、所定の粘度まで到達させ、反応を終了した。その後、20分間放置し、ポリマー中の気泡を取り除き、反応缶下部より溶融樹脂を押出し、冷水で冷却固化しながらキャスティングを行った。キャスティング時間は約70分間であり、また、冷却固化した樹脂温度は50℃であった。
なお、ナトリウム量としては次亜リン酸ナトリウムと水酸化ナトリウムのナトリウム原子の合計量としてリン原子の1.80倍モルになるようにした。得られたNy−MXD6の特性は表2に示す。
【0160】
(Ny−MXD6(B)、(C)、(D))
表2に記載した含有量になるようにNaOHやNaHPO・HOを加える以外はNy−MXD6(A)と同様の重合方法により得たものである。得られたNy−MXD6の特性は表2に示す。
(Ny−MXD6(E))
メタキシリレンジアミンとアジピン酸の量比を変更する以外はNy−MXD6(A)と同様の重合方法により得たものである。得られたNy−MXD6の特性は表2に示す。
(Ny−MXD6(F))
表2に記載した含有量になるようにNaOHやNaHPO・HOを加える以外はNy−MXD6(A)と同様の重合方法により得たものである。得られたNy−MXD6の特性は表2に示す。
(Ny−MXD6(G))
上記のリン原子含有化合物、およびアルカリ化合物は添加せずに、Ny−MXD6(A)と同様の重合方法により得たものである。得られたNy−MXD6の特性は表2に示す。
(Ny−MXD6(H))
表2に記載した含有量になるようにNaOHやNaHPO・HOを加える以外はNy−MXD6(A)と同様の重合方法により得たものである。得られたNy−MXD6の特性は表2に示す。
【0161】
【表2】

【0162】
(実施例1)
Pes(1)99.9重量%に対してNy−MXD6(C)0.1重量%を用いて、前記の評価方法により評価を行った。得られた評価結果を表3に示す。
ポリエステル組成物中の P1×Aは3、(P1+P2)×Aは6.5であり、このポリエステル組成物からの成形体のAA含有量は13ppmと少なく問題なかった。
また、この組成物から得られたプリフォームには黄変および黒ずみは見られず共に◎であり、ボトルの透明性は◎と問題なかった。
【0163】
(実施例2〜11)
表3に記載したポリエステル組成物について実施例1と同様にして評価を行った。
得られた評価結果を表3に示す。
結果は全て問題なかった。
【0164】
(比較例1)
Pes(4)97重量%に対してNy−MXD6(H)3重量%を用いて、前記の評価方法により評価を行った。得られた評価結果を表3に示す。
ポリエステル組成物中の P1×Aは1200、(P1+P2)×Aは1620であり、このポリエステル組成物からの成形体のAA含有量は20ppmと多く問題であった。
プリフォームの黒ずみ度合いは×、また、ボトルには未溶融物は認められなかったが、その透明性は×と問題であった。
【0165】
(比較例2)
表3に記載したポリエステル組成物を用いて、前記の評価方法により評価を行った。得られた評価結果を表3に示す。
ポリエステル組成物中の P1×Aは750、(P1+P2)×Aは1250であり、プリフォームの黄変度は△(黄変がかなりみられる)、黒ずみ度合いは×、また、ボトルには未溶融物は認められなかったが、その透明性は×と問題であった。
【0166】
(比較例3)
表3に記載した組成物を用いて、前記の評価方法により評価を行った。得られた評価結果を表3に示す。
ポリエステル組成物からの成形板のAA含有量は19ppmと多く、また、プリフォームは黄褐色に変色しており、ボトルには未溶融物が存在した。
【0167】
(比較例4)
Pes(4)のみを用いて評価を行った。得られた評価結果を表3に示す。
プリフォームは黒ずみがかなり見られ(△)、AA含有量が28ppmと高かった。
【0168】
【表3】

【0169】
以上、本発明のポリエステル組成物について、複数の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、各実施例に記載した構成を適宜組み合わせる等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【0170】
本発明のポリエステル組成物によれば、黒ずみがなく、透明性、香味保持性および熱安定性、あるいは透明性、香味保持性、熱安定性およびガスバリヤ−性に優れたポリエステル成形体が得られ、また、本発明のポリエステル成形体は、上述したように、清涼飲料などの飲料用成形体として非常に好適である。
【図面の簡単な説明】
【0171】
【図1】代表的な例の31P−NMRスペクトル
【図2】実施例において使用した段付成形板の平面図
【図3】図2の段付成形板の側面図
【符号の説明】
【0172】
A 段付成形板の部位A部
B 段付成形板の部位B部
C 段付成形板の部位C部
D 段付成形板の部位D部
E 段付成形板の部位E部
F 段付成形板の部位F部
G 段付成形板のゲート部


【特許請求の範囲】
【請求項1】
アンチモン化合物を含む熱可塑性ポリエステル99.9〜70重量%と、部分芳香族ポリアミド0.1〜30重量%とからなるポリエステル組成物であって、前記部分芳香族ポリアミド中のリン原子含有量(P1)およびポリエステル組成物中の前記部分芳香族ポリアミドの含有量(A)とが下記式(1)を満足することを特徴とするポリエステル組成物。
(ただし、P1は、前記部分芳香族ポリアミドを31P−NMR測定溶媒に溶解してトリフロロ酢酸添加後、構造分析した場合、下記構造式(式1)の構造で検出されるリン化合物由来のリン原子含有量である。)
【化1】

(ただし、R、Rは水素、アルキル基、アリール基、シクロアルキル基またはアリールアルキル基、Xは水素)
0 < (P1×A) ≦ 500 (1)
式(1)中において、
P1:部分芳香族ポリアミド中の上記構造式(式1)で検出されるリン化合物由来のリン原子含有量(ppm)
A :ポリエステル組成物中の部分芳香族ポリアミドの含有量(重量%)
【請求項2】
アンチモン化合物を含む熱可塑性ポリエステル99.9〜70重量%と、部分芳香族ポリアミド0.1〜30重量%とからなるポリエステル組成物であって、前記リン原子含有量(P1)、前記部分芳香族ポリアミド中のリン原子含有量(P2)およびポリエステル組成物中の前記部分芳香族ポリアミドの含有量(A)とが下記式(2)を満足することを特徴とするポリエステル組成物。
(ただし、P2は、前記部分芳香族ポリアミドを31P−NMR測定溶媒に溶解してトリフロロ酢酸添加後、構造分析した場合、下記構造式(式2)の構造で検出されるリン化合物由来のリン原子含有量である。)
【化2】

(ただし、Rは水素、アルキル基、アリール基、シクロアルキル基またはアリールアルキル基、X、Xは水素)
0 < (P1+P2)×A ≦ 900 (2)
式(2)中において、
P1:部分芳香族ポリアミド中の上記構造式(式1)で検出されるリン化合物由来のリン原子含有量(ppm)
P2:部分芳香族ポリアミド中の上記構造式(式2)で検出されるリン化合物由来のリン原子含有量(ppm)
A :ポリエステル組成物中の部分芳香族ポリアミドの含有量(重量%)
【請求項3】
熱可塑性ポリエステルの溶液ヘイズが10.0%以下であることを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載のポリエステル組成物。
【請求項4】
熱可塑性ポリエステル中に残存するアンチモン原子の含有量が100〜400ppmであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のポリエステル組成物。
【請求項5】
部分芳香族ポリアミド中の全残存リン原子の含有量が70〜400ppmであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のポリエステル組成物。
【請求項6】
射出成形して得られた成形体のアセトアルデヒド含有量が、15ppm以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のポリエステル組成物。
【請求項7】
請求項1〜6のいずれかに記載のポリエステル組成物を成形してなることを特徴とするポリエステル成形体。
【請求項8】
請求項7に記載のポリエステル成形体が、中空成形体、シ−ト状物あるいはこのシート状物を少なくとも一方向に延伸してなる延伸フィルムのいずれかであることを特徴とするポリエステル成形体。
【請求項9】
請求項7に記載のポリエステル成形体が、基材上に溶融押出した被覆物であることを特徴とするポリエステル成形体。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2007−321091(P2007−321091A)
【公開日】平成19年12月13日(2007.12.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−154843(P2006−154843)
【出願日】平成18年6月2日(2006.6.2)
【出願人】(000003160)東洋紡績株式会社 (3,622)
【Fターム(参考)】