JP2009179696A - Polyester resin composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、環状アセタール骨格を有するジオール単位を含むポリエステル樹脂組成物に関し、詳しくは、該ポリエステル樹脂に特定の脂肪酸エステルを配合してなり、例えば多層シート製造時に他樹脂との流れ性の違いにより発生するフローマークを解消することができるポリエステル樹脂組成物に関するものである。 The present invention relates to a polyester resin composition containing a diol unit having a cyclic acetal skeleton, and more specifically, a specific fatty acid ester is blended with the polyester resin. The present invention relates to a polyester resin composition capable of eliminating generated flow marks.
ポリエステル、特にポリエチレンテレフタレート(以下「PET」と言うことがある)は機械的性能、耐溶剤性、保香性、リサイクル性等にバランスのとれた樹脂であり、ボトル、シート、フィルムなどの用途を中心に大量に用いられている。しかしながら、PETは結晶性が高いため、厚みのある成形体やシートを製造しようとすると、結晶化により白化し、透明性が損なわれてしまう。また、PETのガラス転移温度は80℃程度であるため、自動車内で使用する製品、輸出入用の包装材、レトルト処理や電子レンジ加熱を行う包装材等高い耐熱性、透明性が要求される用途には利用できなかった。 Polyester, especially polyethylene terephthalate (hereinafter sometimes referred to as “PET”), is a resin that balances mechanical performance, solvent resistance, fragrance retention, recyclability, etc., and is used for bottles, sheets, films, etc. It is used in large quantities in the center. However, since PET has high crystallinity, when it is attempted to produce a molded article or sheet having a thickness, whitening occurs due to crystallization, and transparency is impaired. Moreover, since the glass transition temperature of PET is about 80 ° C., high heat resistance and transparency are required, such as products used in automobiles, packaging materials for import / export, packaging materials for retort processing and microwave heating. It was not available for use.
一方、PETと化学構造のよく類似した透明ポリエステル樹脂であるポリエチレンナフタレ−ト(以下「PEN」と言うことがある)は、PETのジカルボン酸単位がナフタレンジカルボン酸単位であるポリエステルであり、PETとほぼ同じ成型物(ボトル等)の加工が可能であり、そのリサイクル使用の可能性も有している。PENは剛直な分子構造を有するために、耐熱性(ガラス転移温度110℃程度)、ガスバリヤー性等の面でPETよりも優れる特長を有しているが、非常に高価であり、更にPETと同様に結晶性が高いため、厚みのある成形体やシートを製造しようとすると、結晶化により白化し、透明性が損なわれてしまう欠点がある。 On the other hand, polyethylene naphthalate (hereinafter sometimes referred to as “PEN”), which is a transparent polyester resin having a chemical structure well similar to that of PET, is a polyester in which the dicarboxylic acid unit of PET is a naphthalene dicarboxylic acid unit. It is possible to process almost the same moldings (bottles, etc.) as possible, and has the possibility of recycling. Since PEN has a rigid molecular structure, it has features that are superior to PET in terms of heat resistance (glass transition temperature of about 110 ° C.), gas barrier properties, etc., but is very expensive. Similarly, since the crystallinity is high, there is a drawback that when a thick molded body or sheet is manufactured, whitening occurs due to crystallization and transparency is impaired.
そこで、透明性を必要とする用途には1,4−シクロヘキサンジメタノールで一部共重合された変性PETやイソフタル酸で一部変性された変性PETといった低結晶性ポリエステル樹脂が用いられている。しかし、これらの樹脂のガラス転移温度は80℃前後であり、PETに比較して依然として耐熱性の改善はなされていないのが現状である。 Therefore, low crystalline polyester resins such as modified PET partially copolymerized with 1,4-cyclohexanedimethanol and modified PET partially modified with isophthalic acid are used for applications requiring transparency. However, the glass transition temperature of these resins is around 80 ° C., and the heat resistance has not been improved as compared with PET.
環状アセタール骨格を有するジオールを含むポリエステル樹脂(例えば特許文献1、特許文献2、特許文献3)は、高い透明性を持ちながらPETやPENの耐熱性を改善したポリエステル樹脂であり、透明性と耐熱性が要求される用途での利用が可能である。 Polyester resins containing a diol having a cyclic acetal skeleton (for example, Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3) are polyester resins that have improved heat resistance of PET and PEN while having high transparency. It can be used in applications where high performance is required.
該環状アセタール骨格を有するジオールを含むポリエステル樹脂と他樹脂とを多層シート化して耐熱性や耐衝撃性、傷付き性を改善しようとする試みがある(例えば特許文献1)。しかしながら該環状アセタール骨格を有するジオールを含むポリエステル樹脂と他樹脂(例えばPET)とで多層シートを製造する場合(例えば該ポリエステル樹脂をスキン層、PETをコア層とした2種3層の層構成)、両者の溶融時の粘度差から生じる流れ性の違いからフローマークと呼ばれるシート表面上の外観不良が発生する場合がある。
本発明の目的は、前記の如き状況に鑑み、環状アセタール骨格を有するジオールを含むポリエステル樹脂に特定の脂肪酸エステルを配合することにより、例えば多層シート製造時に他樹脂との流れ性の違いにより発生するフローマークを解消することができるポリエステル樹脂組成物を提供することにある。 The object of the present invention occurs due to a difference in flowability from other resins, for example, during the production of a multilayer sheet, by blending a specific fatty acid ester with a polyester resin containing a diol having a cyclic acetal skeleton in view of the situation as described above. It is providing the polyester resin composition which can eliminate a flow mark.
本発明者らは鋭意検討の結果、環状アセタール骨格を有するジオール単位を含むポリエステル樹脂に対して、特定の脂肪酸エステルを添加することで、成形時の樹脂粘度を調整し得ることを見いだし、本発明に到達した。 As a result of intensive studies, the present inventors have found that the resin viscosity during molding can be adjusted by adding a specific fatty acid ester to a polyester resin containing a diol unit having a cyclic acetal skeleton. Reached.
すなわち、本発明は、ジカルボン酸単位とジオール単位とを含みジオール単位中1〜60モル%が環状アセタール骨格を有するジオール単位であるポリエステル樹脂(A)を80〜99.995重量%、および炭素数10〜30の脂肪酸エステルの少なくとも1種類を0.005〜5重量%含有することを特徴とするポリエステル樹脂組成物である。 That is, the present invention provides a polyester resin (A) containing a dicarboxylic acid unit and a diol unit, wherein 1 to 60 mol% of the diol unit is a diol unit having a cyclic acetal skeleton, 80 to 99.995 wt%, and carbon number It is a polyester resin composition characterized by containing 0.005 to 5% by weight of at least one of 10 to 30 fatty acid esters.
本発明のポリエステル樹脂組成物は、樹脂粘度を任意に低減することが可能であるため、例えば多層シート製造時に他樹脂(例えばPET)との流れ性を一致させることでフローマークを解消し、更に該シートを用いた二次加工時において金型からの離型性を向上させることが可能となる。 Since the polyester resin composition of the present invention can arbitrarily reduce the resin viscosity, the flow mark is eliminated by matching the flowability with other resins (for example, PET) at the time of producing a multilayer sheet, for example. It is possible to improve the releasability from the mold during the secondary processing using the sheet.
以下に本発明について詳細に説明する。本発明のポリエステル樹脂組成物に用いられるポリエステル樹脂は、ジカルボン酸単位とジオール単位とを含みジオール単位中1〜60モル%が環状アセタール骨格を有するジオール単位であるポリエステル樹脂(A)である。環状アセタール骨格を有するジオール単位は下記の一般式(1)または(2)で表される化合物に由来する単位が好ましい。
また、環状アセタール骨格を有するジオール単位以外のジオール単位としては特に制限はされないが、エチレングリコール、トリメチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール等の脂肪族ジオール類;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール等のポリエーテルジオール類;1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,2−デカヒドロナフタレンジメタノール、1,3−デカヒドロナフタレンジメタノール、1,4−デカヒドロナフタレンジメタノール、1,5−デカヒドロナフタレンジメタノール、1,6−デカヒドロナフタレンジメタノール、2,7−デカヒドロナフタレンジメタノール、テトラリンジメタノール、ノルボルナンジメタノール、トリシクロデカンジメタノール、ペンタシクロドデカンジメタノール等の脂環式ジオール類;4,4’−(1−メチルエチリデン)ビスフェノール、メチレンビスフェノール(ビスフェノールF)、4,4’−シクロヘキシリデンビスフェノール(ビスフェノールZ)、4,4’−スルホニルビスフェノール(ビスフェノールS)等のビスフェノール類;上記ビスフェノール類のアルキレンオキシド付加物;ヒドロキノン、レゾルシン、4,4’−ジヒドロキシビフェニル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルベンゾフェノン等の芳香族ジヒドロキシ化合物;及び上記芳香族ジヒドロキシ化合物のアルキレンオキシド付加物等が例示できる。本発明のポリエステル樹脂の機械的性能、経済性等の面からエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリメチレングリコール、1,4−ブタンジオールおよび1,4−シクロヘキサンジメタノールが好ましく、特にエチレングリコールが好ましい。例示したジオール単位は単独で使用する事もできるし、複数を併用する事もできる。 In addition, the diol unit other than the diol unit having a cyclic acetal skeleton is not particularly limited, but ethylene glycol, trimethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol Aliphatic diols such as propylene glycol and neopentyl glycol; polyether diols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol and polybutylene glycol; 1,3-cyclohexanedimethanol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,2- Decahydronaphthalene diethanol, 1,3-decahydronaphthalene diethanol, 1,4-decahydronaphthalene diethanol, 1,5-decahydronaphthalene diethanol, 1,6-decahydronaphthalene Cycloaliphatic diols such as dimethanol, 2,7-decahydronaphthalene diethanol, tetralin dimethanol, norbornane dimethanol, tricyclodecane dimethanol, pentacyclododecane dimethanol; 4,4 ′-(1-methylethylidene ) Bisphenols such as bisphenol, methylene bisphenol (bisphenol F), 4,4′-cyclohexylidene bisphenol (bisphenol Z), 4,4′-sulfonyl bisphenol (bisphenol S); alkylene oxide adducts of the above bisphenols; hydroquinone , Aromatic dihydroxy compounds such as resorcin, 4,4′-dihydroxybiphenyl, 4,4′-dihydroxydiphenyl ether, 4,4′-dihydroxydiphenylbenzophenone; Alkylene oxide adducts of hydroxy compounds can be exemplified. Ethylene glycol, diethylene glycol, trimethylene glycol, 1,4-butanediol and 1,4-cyclohexanedimethanol are preferable from the viewpoint of mechanical performance and economical efficiency of the polyester resin of the present invention, and ethylene glycol is particularly preferable. The exemplified diol units can be used alone or in combination.
また、本発明のポリエステル樹脂組成物に用いられるポリエステル樹脂(A)のジカルボン酸単位としては、特に制限はされないが、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、デカンジカルボン酸、ノルボルナンジカルボン酸、トリシクロデカンジカルボン酸、ペンタシクロドデカンジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸;テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、2−メチルテレフタル酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、2,7−ナフタレンジカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸、テトラリンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸が例示できる。本発明のポリエステル樹脂の機械的性能、及び耐熱性の面からテレフタル酸、イソフタル酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸および2,7−ナフタレンジカルボン酸といった芳香族ジカルボン酸が好ましく、特にテレフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、およびイソフタル酸が好ましい。中でも、経済性の面からテレフタル酸がもっとも好ましい。例示したジカルボン酸は単独で使用することもできるし、複数を併用することもできる。 In addition, the dicarboxylic acid unit of the polyester resin (A) used in the polyester resin composition of the present invention is not particularly limited, but succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid Aliphatic carboxylic acids such as dodecanedicarboxylic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, decanedicarboxylic acid, norbornane dicarboxylic acid, tricyclodecanedicarboxylic acid, pentacyclododecanedicarboxylic acid; terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, 2-methylterephthalic acid, Examples thereof include aromatic dicarboxylic acids such as 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, 1,5-naphthalenedicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 2,7-naphthalenedicarboxylic acid, biphenyldicarboxylic acid, and tetralindicarboxylic acid. From the viewpoint of mechanical performance and heat resistance of the polyester resin of the present invention, terephthalic acid, isophthalic acid, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, 1,5-naphthalenedicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and 2,7- Aromatic dicarboxylic acids such as naphthalenedicarboxylic acid are preferred, and terephthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, and isophthalic acid are particularly preferred. Among these, terephthalic acid is most preferable from the viewpoint of economy. The illustrated dicarboxylic acids can be used alone or in combination.
ポリエステル樹脂(A)の含有量は、ポリエステル樹脂組成物に対して80〜99.995重量%、好ましくは83〜99.99重量%、更に好ましくは85〜99.95重量%である。ポリエステル樹脂(A)の含有量が99.995重量%を超えると脂肪酸エステルを十分な量で含有させることができないことから粘度低減や離型性の効果が不十分である。ポリエステル樹脂(A)の含有量が80%未満では、ポリエステル樹脂(A)の優れた特性が発揮されない場合がある。ポリエステル樹脂(A)は、高い透明性を持ちながらPETやPENの耐熱性を改善した樹脂であり、透明性と耐熱性が要求される分野での利用が可能である。 Content of a polyester resin (A) is 80-99.995 weight% with respect to a polyester resin composition, Preferably it is 83-99.99 weight%, More preferably, it is 85-99.95 weight%. When the content of the polyester resin (A) exceeds 99.995% by weight, the fatty acid ester cannot be contained in a sufficient amount, so that the effect of viscosity reduction and releasability is insufficient. When the content of the polyester resin (A) is less than 80%, the excellent characteristics of the polyester resin (A) may not be exhibited. The polyester resin (A) is a resin that has high transparency and improved heat resistance of PET and PEN, and can be used in fields where transparency and heat resistance are required.
本発明のポリエステル樹脂組成物には、炭素数10〜30の脂肪酸エステルが含まれる。上記脂肪酸エステルとしては、花王(株)「花王のプラスチック用添加剤」等に記載のものや理研ビタミン(株)社製リケマールシリーズを使用することができる。例えば、ステアリン酸モノグリセリド、ベヘン酸モノグリセリド、パルミチン酸モノグリセリド、ラウリン酸モノグリセリド、オレイン酸モノグリセリド、カプリン酸モノグリセリド、ミリスチン酸モノグリセリド、リノレン酸モノグリセリド、ステアリン酸ステアリル等が挙げられる。中でもステアリン酸モノグリセリド、ベヘン酸モノグリセリド、パルミチン酸モノグリセリド、ラウリン酸モノグリセリドが好適に使用できる。これらの脂肪酸エステルは単独で使用することもでき、また複数を併用することもできる。
脂肪酸エステルの含有量は、ポリエステル樹脂組成物に対して0.005〜5重量%、好ましくは0.01〜3重量%、更に好ましくは0.05〜2重量%である。脂肪酸エステルの含有量が5重量%を超えると高温での成形時に例えば押出機のベント口や吐出口等から揮散が激しくなったり、成型品の表面に析出が生じ透明な成形体を取得することが出来なくなってしまう。含有量が0.005重量%より少ないと粘度低減や離型性の効果が不十分である。
The polyester resin composition of the present invention contains a fatty acid ester having 10 to 30 carbon atoms. As the fatty acid ester, those described in Kao Corporation “Kao Plastics Additives” and the like and Rikenmar series manufactured by Riken Vitamin Co., Ltd. can be used. Examples thereof include stearic acid monoglyceride, behenic acid monoglyceride, palmitic acid monoglyceride, lauric acid monoglyceride, oleic acid monoglyceride, capric acid monoglyceride, myristic acid monoglyceride, linolenic acid monoglyceride, stearyl stearate and the like. Of these, stearic acid monoglyceride, behenic acid monoglyceride, palmitic acid monoglyceride, and lauric acid monoglyceride can be preferably used. These fatty acid esters can be used alone or in combination.
The content of the fatty acid ester is 0.005 to 5% by weight, preferably 0.01 to 3% by weight, more preferably 0.05 to 2% by weight, based on the polyester resin composition. When the fatty acid ester content exceeds 5% by weight, volatilization from a vent port or a discharge port of an extruder, for example, occurs at a high temperature or precipitation occurs on the surface of the molded product to obtain a transparent molded product. Will not be able to. When the content is less than 0.005% by weight, the effects of viscosity reduction and releasability are insufficient.
本発明に用いる脂肪酸エステルの添加方法としては、特に限定されないが、ポリエステル樹脂(A)の重合反応を脂肪酸エステルの存在下で行い含有させる方法、または重合工程において重合釜から抜き出しを行う前の溶融状態のポリエステル樹脂(A)に脂肪酸エステルを添加する方法、ポリエステル樹脂(A)をペレット化した後に脂肪酸エステルをドライブレンドする方法、更にそのドライブレンドしたものを押出機等で溶融混練する方法、押出機等を用いて溶融したポリエステル樹脂(A)に脂肪酸エステルを添加する方法が採用される。これらのなかでも添加量を任意に調整することが簡単であることから、ペレットに脂肪酸エステルをドライブレンドし押出機等で溶融混練する方法が良い。 The method for adding the fatty acid ester used in the present invention is not particularly limited, but is a method for containing the polyester resin (A) in the presence of the fatty acid ester, or melting before extraction from the polymerization vessel in the polymerization step. A method of adding a fatty acid ester to a polyester resin (A) in a state, a method of dry blending a fatty acid ester after pelletizing the polyester resin (A), a method of melt-kneading the dry blended product with an extruder, etc., extrusion A method of adding a fatty acid ester to the melted polyester resin (A) using a machine or the like is employed. Among these, since it is easy to arbitrarily adjust the addition amount, a method of dry blending the fatty acid ester into the pellet and melt-kneading with an extruder or the like is preferable.
ポリエステル樹脂(A)と脂肪酸エステルとの混合、混練には公知の装置を用いることができ、例えばタンブラー、高速ミキサー、ナウターミキサー、リボン型ブレンダー、ミキシングロール、ニーダー、インテンシブミキサー、単軸押出機、二軸押出機などの混合、混練装置を挙げることができる。また、ゲートミキサー、バタフライミキサー、万能ミキサー、ディゾルバー、スタティックミキサーなどの液体混合装置を用いることもできる。また、高濃度の脂肪酸エステルを含む樹脂とポリエステル樹脂とを上記の方法、装置にて混合することもできる。 A known apparatus can be used for mixing and kneading the polyester resin (A) and the fatty acid ester. For example, a tumbler, high-speed mixer, nauter mixer, ribbon blender, mixing roll, kneader, intensive mixer, single screw extruder And a mixing and kneading apparatus such as a twin-screw extruder. Moreover, liquid mixing apparatuses, such as a gate mixer, a butterfly mixer, a universal mixer, a dissolver, and a static mixer, can also be used. Further, a resin containing a high-concentration fatty acid ester and a polyester resin can be mixed by the above method and apparatus.
本発明に用いるポリエステル樹脂(A)の溶融粘度は測定温度240℃、剪断速度100s-1で測定した際に700〜5000Pa・sの範囲である。溶融粘度が上記範囲にあると目的に応じて脂肪酸エステルにより所望の粘度となるように容易に調整を行うことができ、成形性に優れるポリエステル樹脂組成物とすることができる。例えば2種3層の多層シートを製造する際、粘度の違いから発生してしまうフローマークを、脂肪酸エステルの種類、組み合わせ、添加量等を適宜選択することで粘度を調整し改善することが可能となる。 The melt viscosity of the polyester resin (A) used in the present invention is in the range of 700 to 5000 Pa · s when measured at a measurement temperature of 240 ° C. and a shear rate of 100 s −1 . If the melt viscosity is in the above range, it can be easily adjusted to a desired viscosity with a fatty acid ester depending on the purpose, and a polyester resin composition having excellent moldability can be obtained. For example, when manufacturing two types and three layers of multi-layer sheets, it is possible to adjust and improve the viscosity of the flow mark that occurs due to the difference in viscosity by appropriately selecting the type, combination, addition amount, etc. of the fatty acid ester. It becomes.
本発明のポリエステル樹脂組成物には、光安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、可塑剤、増量剤、艶消し剤、乾燥調節剤、帯電防止剤、沈降防止剤、界面活性剤、流れ改良剤、乾燥油、ワックス類、フィラー、着色剤、補強剤、表面平滑剤、レベリング剤、硬化反応促進剤などの各種添加剤、成形助剤を添加することができる。また、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、アクリロニトリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリスチレン、ABS樹脂、ポリイミド、AS樹脂等の樹脂、オリゴマーを添加することもできる。 The polyester resin composition of the present invention includes a light stabilizer, an ultraviolet absorber, an antioxidant, a plasticizer, an extender, a matting agent, a drying regulator, an antistatic agent, an antisettling agent, a surfactant, and a flow improver. Various additives such as additives, drying oils, waxes, fillers, colorants, reinforcing agents, surface smoothing agents, leveling agents, curing reaction accelerators, and molding aids can be added. In addition, resins such as polyolefin, polyester, polyamide, polycarbonate, acrylonitrile resin, vinyl chloride resin, vinyl acetate resin, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polystyrene, ABS resin, polyimide, AS resin, and oligomers may be added.
本発明のポリエステル樹脂組成物は射出成形体、押し出し成形体、シート、シート成形品、未延伸フィルム、延伸フィルム、インジェクションブローボトル、ダイレクトブローボトル、発泡体など種々の用途に用いることができる。 The polyester resin composition of the present invention can be used in various applications such as injection molded articles, extruded molded articles, sheets, sheet molded articles, unstretched films, stretched films, injection blow bottles, direct blow bottles, and foams.
本発明の多層シートは、前記ポリエステル樹脂組成物からなる少なくとも1層を有する。また、前記ポリエステル樹脂組成物からなる層以外の少なくとも1層が、主として、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂及びポリメチルメタクリレート−スチレン樹脂からなる群から選ばれた樹脂からなる樹脂層であることが好ましい。
本発明の多層シートは、ポリエステル樹脂組成物と、ポリエステル樹脂(A)を除くポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂及びポリメチルメタクリレート−スチレン樹脂等から選ばれた1種以上の樹脂とを、多層シートに成形することにより得られる。
The multilayer sheet of the present invention has at least one layer made of the polyester resin composition. In addition, at least one layer other than the layer made of the polyester resin composition is a resin layer mainly made of a resin selected from the group consisting of a polyester resin, a polycarbonate resin, an acrylic resin, a polystyrene resin, and a polymethyl methacrylate-styrene resin. Preferably there is.
The multilayer sheet of the present invention comprises a polyester resin composition and at least one resin selected from a polyester resin excluding the polyester resin (A), a polycarbonate resin, an acrylic resin, a polystyrene resin and a polymethyl methacrylate-styrene resin. It is obtained by forming into a multilayer sheet.
ポリエステル樹脂組成物と多層化可能な樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、イソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレート、1,4−シクロヘキサンジメタノール変性ポリエチレンテレフタレート、ポリアリレート等のポリエステル樹脂(ポリエステル樹脂(A)を除く)、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリメチルメタクリレート−スチレン樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂、塩化ビニル樹脂、脂環式ポリオレフィン樹脂等が挙げられるが、技術的に容易に多層化できる樹脂としてポリエステル樹脂(ポリエステル樹脂(A)を除く)、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂及びポリメチルメタクリレート−スチレン樹脂が好ましく、ポリエステル樹脂(ポリエステル樹脂(A)を除く)、ポリカーボネート樹脂が特に好ましく用いられる。 Polyester resins such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, isophthalic acid-modified polyethylene terephthalate, 1,4-cyclohexanedimethanol-modified polyethylene terephthalate, polyarylate, and the like (polyester resin (A)) Except), polycarbonate resin, acrylic resin, polystyrene resin, polymethyl methacrylate-styrene resin, acrylonitrile-butadiene-styrene resin, vinyl chloride resin, alicyclic polyolefin resin, etc. Polyester resin (excluding polyester resin (A)), polycarbonate resin, acrylic resin, polystyrene resin and polymethyl methacrylate-styrene resin are preferred as (Except a polyester resin (A)) a polyester resin, a polycarbonate resin is particularly preferably used.
本発明の多層シートの製造方法としては、共押出法、共押出ラミネート法、押出ラミネート法、ドライラミネート法等の公知の積層化技術を用いることができる。またこれらの積層化のために樹脂間に適した接着剤、あるいは接着性樹脂を用いても良い。 As a method for producing the multilayer sheet of the present invention, known laminating techniques such as a coextrusion method, a coextrusion laminating method, an extrusion laminating method, and a dry laminating method can be used. Moreover, you may use the adhesive agent suitable between resin for these lamination | stacking, or adhesive resin.
本発明の多層シートの各層の厚みは、用途、層を形成する樹脂の種類、層の数等に応じて決められるが、通常は10μm〜10mmである。また、多層シートの総厚みは用途により異なり、例えば、食品向けシートでは0.1〜1mm、建材、商品ディスプレイ用等の厚物シートでは1〜40mmの厚みで使用される。ポリエステル樹脂組成物層と他樹脂層との層数の合計は通常6層までである。 The thickness of each layer of the multilayer sheet of the present invention is determined according to the use, the type of resin forming the layer, the number of layers, etc., but is usually 10 μm to 10 mm. Moreover, the total thickness of a multilayer sheet changes with uses, for example, is 0.1-1 mm in the sheet | seat for foodstuffs, and is used by thickness of 1-40 mm in thick material sheets, such as a building material and a product display. The total number of layers of the polyester resin composition layer and other resin layers is usually up to six.
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例によりその範囲を限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the scope of the present invention is not limited by these examples.
本実施例及び比較例で使用した原料を以下に示す。
・ ステアリン酸モノグリセリド:理研ビタミン(株)製、商品名:リケマールS−100A
・ ベヘン酸モノグリセリド:理研ビタミン(株)製、商品名:リケマールB−100
・ ポリエチレンテレフタレート(PET):日本ユニペット(株)製、商品名:UNIPET RT553C
・ ポリカーボネート(PC):三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製、商品名:ユーピロン H−3000
The raw materials used in the examples and comparative examples are shown below.
・ Stearate monoglyceride: manufactured by Riken Vitamin Co., Ltd., trade name: Riquemar S-100A
-Behenic acid monoglyceride: Riken Vitamin Co., Ltd., trade name: Riquemar B-100
・ Polyethylene terephthalate (PET): manufactured by Nihon Unipet Co., Ltd., trade name: UNIPET RT553C
Polycarbonate (PC): manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd., trade name: Iupilon H-3000
〔評価方法〕
次に本実施例及び比較例中の多層シートの評価方法は以下の通りである。
(1)多層シートフローマーク(外観不良)
多層シート表面の凹凸を目視にて観察した。表中の観察結果の略号は以下の通りである。
○:フローマークが全くない
△:フローマークが僅かに発生
×:フローマークが激しく発生
(2)耐熱性
0.8mm厚の多層シート、押出方向を縦、幅方向を横として、縦、横100mmの正方形試験片を切り出し、この試験片を5℃刻みのオーブン内で30分加熱し、加熱後の縦及び横方向の収縮率が10%を越えない最高温度とした。
(3)全光線透過率及び曇価
全光線透過率及び曇価は、JIS−K−7105、ASTM D1003に準じて0.8mm厚の多層シートを48時間調湿後、23℃、相対湿度50%の雰囲気下で測定した。使用した測定装置は、日本電色工業社製の曇価測定装置(型式:COH−300A)である。
〔Evaluation methods〕
Next, the evaluation method of the multilayer sheet in a present Example and a comparative example is as follows.
(1) Multi-layer sheet flow mark (external appearance defect)
The unevenness on the surface of the multilayer sheet was visually observed. The abbreviations of the observation results in the table are as follows.
○: No flow mark Δ: Flow mark slightly generated ×: Flow mark generated vigorously (2) Heat resistant 0.8 mm thick multilayer sheet, extruding direction is vertical, width direction is horizontal, vertical, horizontal 100 mm A square test piece was cut out, and this test piece was heated in an oven in increments of 5 ° C. for 30 minutes to obtain a maximum temperature at which the shrinkage in the vertical and horizontal directions after heating did not exceed 10%.
(3) Total light transmittance and haze value Total light transmittance and haze value are determined according to JIS-K-7105, ASTM D1003, a 0.8 mm thick multilayer sheet is conditioned for 48 hours, then 23 ° C., relative humidity 50 % Atmosphere. The measuring apparatus used is a fog value measuring apparatus (model: COH-300A) manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.
〔ポリエステル樹脂(A−1)、(A−2)の製造〕
充填塔式精留塔、分縮器、全縮器、コールドトラップ、攪拌機、過熱装置、窒素導入管を備えた150リットルのポリエステル樹脂製造装置に表1に記載量のテレフタル酸とエチレングリコールを仕込み、常法にてエステル化反応を行った。得られたエステルに表1に記載量の解重合用エチレングリコールと、二酸化ゲルマニウムを加え、225℃、窒素気流下で解重合を行なった。生成する水を留去しつつ3時間反応を行った後、215℃、13.3kPaでエチレングリコールを留去した。得られたエステルに表1に記載量のテトラ−n−ブチルチタネート、酢酸カリウム、リン酸トリエチル、SPGを添加し、225℃13.3kPaで3時間反応を行った。得られたエステルを昇温、減圧し、最終的に270℃、高真空化(300Pa以下)で重縮合反応を行い、所定の溶融粘度となったところで反応を終了しポリエステル樹脂(A)を得た。
尚、表中の略記の意味は下記の通りである。
・PTA:テレフタル酸
・SPG:3,9−ビス(1,1−ジメチル−2−ヒドロキシエテチル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ〔5.5〕ウンデカン
・EG:エチレングリコール
・GeO2:二酸化ゲルマニウム
・TBT:テトラ−n−ブチルチタネート
・AcOK:酢酸カリウム
・TMP:リン酸トリメチル
[Production of polyester resins (A-1) and (A-2)]
Charged terephthalic acid and ethylene glycol in the amounts shown in Table 1 into a 150 liter polyester resin production system equipped with a packed column rectification column, a partial condenser, a full condenser, a cold trap, a stirrer, a superheater, and a nitrogen introduction pipe The esterification reaction was carried out by a conventional method. Ethylene glycol for depolymerization and germanium dioxide in the amounts shown in Table 1 were added to the obtained ester, and depolymerization was performed at 225 ° C. under a nitrogen stream. After reacting for 3 hours while distilling off the water produced, ethylene glycol was distilled off at 215 ° C. and 13.3 kPa. Tetra-n-butyl titanate, potassium acetate, triethyl phosphate, and SPG described in Table 1 were added to the obtained ester, and the reaction was performed at 225 ° C. and 13.3 kPa for 3 hours. The resulting ester is heated and depressurized, and finally subjected to a polycondensation reaction at 270 ° C. and high vacuum (300 Pa or less). When the predetermined melt viscosity is reached, the reaction is terminated to obtain a polyester resin (A). It was.
In addition, the meaning of the abbreviation in a table | surface is as follows.
PTA: terephthalic acid SPG: 3,9-bis (1,1-dimethyl-2-hydroxyethethyl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5.5] undecane EG: ethylene glycol GeO2: Germanium dioxide TBT: Tetra-n-butyl titanate AcOK: Potassium acetate TMP: Trimethyl phosphate
ポリエステル樹脂(A−1)、(A−2)の評価方法は以下の通りである。
(1)環状アセタール骨格を有するジオール単位の割合
ポリエステル樹脂中の環状アセタール骨格を有するジオール単位の割合は、ポリエスエル樹脂20mgを1gの重クロロホルムに溶解し、1H−NMR測定、ピーク面積比から算出した。測定装置は日本電子(株)製JNM−AL400を用い、400MHzで測定した。
(2)ガラス転移温度
ポリエステル樹脂のガラス転移温度は島津製作所製DSC/TA−50WSを使用し、試料約10mgをアルミニウム製非密封容器に入れ、窒素ガス(30ml/min)気流中昇温速度20℃/minで測定し、DSC曲線の転移前後における基線の差の1/2だけ変化した温度をガラス転移温度とした。
(3)分子量(数平均分子量Mn、重量平均分子量Mw、分子量分布Mw/Mn)
ポリエステル樹脂2mgを20gのクロロホルムに溶解し、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)で測定し、標準ポリスチレンで検量したものをMn、Mw/Mnとした。GPCは東ソー株式会社製TOSOH 8020に東ソー株式会社製カラムGMHHR−Lを2本、TSK G5000HRを1本接続し、カラム温度40℃で測定した。溶離液はクロロホルムを1.0ml/mnの流速で流し、UV検出器で測定した。
(4)溶融粘度
測定装置は東洋精機製 Capirograph1C(キャピログラフ)を用い、温度:240℃、予熱時間:1min、ノズル径:1mm、ノズル長:10mm、剪断速度:100(1/sec)で測定を行った。
The evaluation methods of the polyester resins (A-1) and (A-2) are as follows.
(1) Ratio of diol units having a cyclic acetal skeleton The ratio of diol units having a cyclic acetal skeleton in a polyester resin is calculated from 1 H-NMR measurement and peak area ratio by dissolving 20 mg of a polyester resin in 1 g of heavy chloroform. did. The measuring apparatus used JNM-AL400 by JEOL Co., Ltd., and measured it at 400 MHz.
(2) Glass transition temperature The glass transition temperature of the polyester resin is DSC / TA-50WS manufactured by Shimadzu Corporation. About 10 mg of a sample is placed in an aluminum non-sealed container, and the temperature rising rate in a nitrogen gas (30 ml / min) airflow is 20 The glass transition temperature was measured at a temperature of ° C / min and the temperature changed by ½ of the difference in baseline before and after the transition of the DSC curve.
(3) Molecular weight (number average molecular weight Mn, weight average molecular weight Mw, molecular weight distribution Mw / Mn)
Polyester resin (2 mg) was dissolved in 20 g of chloroform, measured by gel permeation chromatography (GPC), and calibrated with standard polystyrene as Mn and Mw / Mn. GPC was measured by connecting TOSOH 8020 manufactured by Tosoh Corporation with two columns GMHHR-L manufactured by Tosoh Corporation and one TSK G5000HR and measuring the column temperature at 40 ° C. As an eluent, chloroform was flowed at a flow rate of 1.0 ml / mn, and measurement was performed with a UV detector.
(4) The melt viscosity is measured using Toyo Seiki Capirograph 1C (capillograph), temperature: 240 ° C., preheating time: 1 min, nozzle diameter: 1 mm, nozzle length: 10 mm, shear rate: 100 (1 / sec). went.
〔ポリエステル樹脂組成物の製造〕
ポリエステル樹脂(A−1)又は(A−2)に各種脂肪酸エステルをドライブレンドしたのち押出機で溶融混練して表2、3に記載のポリエステル樹脂組成物を製造した。
[Production of polyester resin composition]
Various fatty acid esters were dry blended with the polyester resin (A-1) or (A-2), and then melt-kneaded with an extruder to produce polyester resin compositions shown in Tables 2 and 3.
〔多層シートの製造方法〕
コア層原料をベント付65mm二軸押出機を用いてベント脱揮を行いながら押出し、一方、スキン層原料はベント付30mm二軸押出機を用いてベント脱揮を行いながら押出し、マルチマニホールドタイプのダイを用いて2種3層の多層シート(多層シート総厚み:約0.8mm、スキン層厚み:約0.1mm)を製造した。
〔単層シートの製造方法〕
ベント付65mm押出機を用いて、ベント脱揮を行いながらPETを押出し、マルチマニホールドタイプのダイを用いて単層シート(シート厚み:約1.0mm)を製造した。
[Method for producing multilayer sheet]
The core layer material is extruded while venting devolatilization using a vented 65 mm twin screw extruder, while the skin layer material is extruded while venting devolatilization using a vented 30 mm twin screw extruder. Two types and three layers of multilayer sheets (total thickness of multilayer sheets: about 0.8 mm, skin layer thickness: about 0.1 mm) were manufactured using a die.
[Method for producing single-layer sheet]
Using a 65 mm extruder with a vent, PET was extruded while vent devolatilization, and a single layer sheet (sheet thickness: about 1.0 mm) was manufactured using a multi-manifold type die.
〔多層シートの熱成形〕
実施例1〜4、比較例1〜3で製造した多層又は単層シートを圧縮成形(熱成形)してフランジ部を有する容器を成形した。
[Thermoforming of multilayer sheet]
The multilayer or single layer sheet produced in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 was compression molded (thermoformed) to form a container having a flange portion.
〔離型性〕
金型からの樹脂の離型性を目視にて観察し、結果を表2、3に示す。表中の観察結果の略号は以下の通りである。
○:離型性良好
×:金型への樹脂のこびりつき、または成形体表面の平滑性不良
(Releasability)
The releasability of the resin from the mold was visually observed, and the results are shown in Tables 2 and 3. The abbreviations of the observation results in the table are as follows.
○: Good releasability ×: Sticking of resin to the mold or poor smoothness of the molded product surface
〔実施例1〜4,比較例1〜3〕
多層シートの評価結果を表2、3に示す。
[Examples 1-4, Comparative Examples 1-3]
The evaluation results of the multilayer sheet are shown in Tables 2 and 3.
本発明のポリエステル樹脂組成物は、樹脂の粘度を任意に低減することができることから、粘度の異なる他樹脂とも外観不良(フローマーク)のない多層シートを製造することが可能であり、本発明の工業的意義は大きい。 Since the polyester resin composition of the present invention can arbitrarily reduce the viscosity of the resin, it is possible to produce a multilayer sheet having no poor appearance (flow mark) with other resins having different viscosities. Industrial significance is great.
Claims (9)
または一般式(2):
で表されるジオールに由来するジオール単位である請求項1〜3のいずれかに記載のポリエステル樹脂組成物。 The diol unit having the cyclic acetal skeleton is represented by the general formula (1):
Or general formula (2):
The polyester resin composition according to any one of claims 1 to 3, which is a diol unit derived from a diol represented by formula (1).
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