JP2002249561A - ポリエチレンテレフタレートの回分式重合方法 - Google Patents

ポリエチレンテレフタレートの回分式重合方法

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JP2002249561A
JP2002249561A JP2001048333A JP2001048333A JP2002249561A JP 2002249561 A JP2002249561 A JP 2002249561A JP 2001048333 A JP2001048333 A JP 2001048333A JP 2001048333 A JP2001048333 A JP 2001048333A JP 2002249561 A JP2002249561 A JP 2002249561A
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Shunei Haruna
俊英 春名
Takahiro Nakajima
孝宏 中嶋
Shoichi Gyobu
祥一 形舞
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Toyobo Co Ltd
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Toyobo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アンチモン化合物、ゲルマニウム化合物、チ
タン化合物を触媒の主成分とせず、熱安定性、色調、透
明性に優れるPETを安価で生産性よく製造することが
できる回分式重合方法を提供する。 【解決手段】 テレフタル酸またはその誘導体とエチレ
ングリコールから、複数の反応容器を用いて、エステル
化反応またはエステル交換反応、及び液相重縮合反応に
よりポリエチレンテレフタレートを回分式で製造する方
法であって、重縮合触媒がアルミニウム及び/又はその
化合物から選ばれる少なくとも1種を金属含有成分とし
て含み、フェノール系化合物から選択される少なくとも
一種を含有する重縮合触媒であることを特徴とするポリ
エチレンテレフタレートの回分式重合方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム系触
媒を用いるポリエチレンテレフタレートの回分式重合方
法に関するものである。さらに詳しくは、従来のアンチ
モン化合物、ゲルマニウム化合物、チタン化合物を触媒
主成分として用いずに、熱安定性、色調に優れ、かつ安
価に生産することができる、PETの回分式重合方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】ポリエチレンテレフタレート(以下、P
ETと略記する)は、機械的特性、化学的特性、透明
性、耐熱性、ガスバリヤ−性等の特性に優れており、繊
維、ボトル等の中空成形体、包装用、工業用等のフィル
ム、包装用等のシート、電気・電子部品用等の成形材料
などの広範な分野において使用されている。
【0003】一般にこのような用途に使用されるPET
は、主としてテレフタ−ル酸、エチレングリコ−ルを原
料とし、重縮合触媒としてアンチモン化合物、ゲルマニ
ウム化合物、チタン化合物およびこれらの混合物などを
用いて製造される。
【0004】前記の重縮合触媒の中で、三酸化アンチモ
ンが一般的に広く用いられている。三酸化アンチモン
は、安価で、かつ優れた触媒活性をもつ重縮合触媒であ
る。しかしながら、これを主成分、即ち、実用的な重合
速度が発揮される程度の添加量にて使用すると、重縮合
時に金属アンチモンが析出するため、ポリエステルに黒
ずみや異物が発生するという問題点を有している。上記
異物は、フィルムとした場合に表面欠点の原因となった
り、繊維とした場合に強度が低下したり、製糸時の口金
汚れなどにより操業性が低下したりする場合がある。
【0005】上記の問題を解決する方法として、重縮合
触媒として三酸化アンチモンを用いて、かつポリエステ
ルの黒ずみや異物の発生を抑制する試みが行われてい
る。例えば、特許第2666502号公報においては、
重縮合触媒として三酸化アンチモンとビスマスおよびセ
レンの化合物を用いることで、PET中の黒色異物の生
成を抑制している。また、特開平9−291141号公
報においては、重縮合触媒としてナトリウムおよび鉄の
酸化物を含有する三酸化アンチモンを用いると、金属ア
ンチモンの析出が抑制されることを述べている。ところ
が、これらの方法では、結局ポリエステル中のアンチモ
ンの含有量を低減するという目的は達成できていない。
【0006】三酸化アンチモン等のアンチモン系触媒に
代わる重縮合触媒の検討も行われている。例えば、テト
ラアルコキシチタネートに代表されるチタン化合物やス
ズ化合物がすでに提案されている。しかしながら、これ
らを用いて製造されたポリエステルは熱安定性が低いた
め、溶融成形時に熱劣化を受けやすく、またポリエステ
ルが著しく着色するという問題点を有する。
【0007】このような、チタン化合物を重縮合触媒と
して用いたときの問題点を克服する試みとして、例え
ば、特開昭55−116722号公報では、テトラアル
コキシチタネートをコバルト塩およびカルシウム塩と同
時に用いる方法が提案されている。また、特開平8−7
3581号公報によると、重縮合触媒としてテトラアル
コキシチタネートをコバルト化合物と同時に用い、かつ
蛍光増白剤を用いる方法が提案されている。ところが、
これらの技術では、テトラアルコキシチタネートを重縮
合触媒として用いたときのポリエステルの着色は低減さ
れるものの、ポリエステルの熱分解を効果的に抑制する
ことは達成できていない。
【0008】チタン化合物を重縮合触媒として用いて重
合したポリエステルの溶融成形時の熱劣化を抑制する他
の試みとして、例えば、特開平10−259296号公
報では、チタン化合物を触媒としてポリエステルを重合
した後にリン系化合物を添加する方法が開示されてい
る。しかし、重合後のポリマーに添加剤を効果的に混ぜ
込むことは技術的に困難であるばかりでなく、コストア
ップにもつながり実用化されていないのが現状である。
【0009】アルミニウム化合物は一般に触媒活性に劣
ることが知られている。アルミニウム化合物の中でも、
アルミニウムのキレート化合物は他のアルミニウム化合
物に比べて重縮合触媒として高い触媒活性を有すること
が報告されているが、上述のアンチモン化合物やチタン
化合物と比べると十分な触媒活性を有しているとは言え
ず、しかもアルミニウム化合物を触媒として用いて長時
間を要して重合したポリエステルは熱安定性に劣るとい
う問題点があった。
【0010】上記の触媒活性および熱安定性を改善する
ために、アルミニウム化合物にアルカリ金属化合物をポ
リエステル重合触媒とする方法が開示されている。しか
しながら、このアルカリ金属化合物を併用した触媒は、
実用的な触媒活性を得ようとすると、それらの添加量を
多くすることが必要である。その結果、得られたポリエ
ステル重合体中のアルカリ金属化合物に起因して、少な
くとも以下のいずれかの問題を生じる。
【0011】1)異物量が多くなり、繊維に使用したと
きには製糸性や糸物性が、またフィルムに使用したとき
はフィルム欠点などが悪化する。 2)ポリエステル重合体の耐加水分解性が低下し、また
異物発生により透明性が低下する。 3)ポリエステル重合体の色調の不良、即ち重合体が黄
色く着色する現象が発生し、フィルム等に使用したとき
に、成形品の色調が悪化するという問題が発生する。 4)溶融して成形品を製造する際のフィルター圧が異物
の目詰まりによって上昇し、生産性も低下する。
【0012】アンチモン化合物以外で優れた触媒活性を
有しかつ上記の問題を有しないポリエステルを与える触
媒としては、ゲルマニウム化合物がすでに実用化されて
いるが、この触媒は非常に高価であるという問題点や、
重合中に反応系から外へ留出しやすいため反応系の触媒
濃度が変化し重合の制御が困難になるという課題を有し
ており、触媒主成分として使用することには問題があ
る。
【0013】また、ポリエステルの溶融成形時の熱劣化
を抑制する方法として、ポリエステルから触媒を除去す
る方法も挙げられる。ポリエステルから触媒を除去する
方法としては、例えば特開平10−251394号公報
には、酸性物質の存在下にポリエステル樹脂と超臨界流
体である抽出剤とを接触させる方法が開示されている。
しかし、このような超臨界流体を用いる方法は技術的に
困難である上に製品のコストアップにもつながるので好
ましくない。
【0014】以上のような技術背景より、アンチモン化
合物、ゲルマニウム化合物、チタン化合物を触媒の主成
分とせず、かつ溶融成形時に熱劣化をほとんど起こさ
ず、良好な色調を有するPETが望まれている。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来の問題点を解決することにあり、アンチモン化合
物、ゲルマニウム化合物、チタン化合物を触媒の主成分
とせず、熱安定性、色調、透明性に優れるPETを安価
で生産性よく製造することができる回分式重合方法を提
供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明の技術的要旨は、
従来のアルミニウム化合物を重縮合触媒として用いて重
合したPETの熱安定性を向上する目的で、重合時に各
種酸化防止剤や安定剤の添加効果を検討したところ、ア
ルミニウム及び/又はその化合物とフェノール系化合物
及び/又はリン化合物との組み合わせ、リン化合物のア
ルミニウム塩、または前記化7であらわされる化合物に
よって、もともと触媒活性に劣るアルミニウム化合物が
重合触媒として十分な活性をもつようになり、熱安定
性、色調、透明性も良好なPETを得ることができるこ
とを見いだし、回分式重合方法により安価で生産性よく
製造することを可能にしたものである。
【0017】すなわち、本発明は、テレフタル酸または
その誘導体とエチレングリコールから、複数の反応容器
を用いて、エステル化反応またはエステル交換反応、及
び液相重縮合反応によりポリエチレンテレフタレートを
回分式で製造する方法であって、重縮合触媒がアルミニ
ウム及び/又はその化合物から選ばれる少なくとも1種
を金属含有成分として含み、フェノール系化合物から選
択される少なくとも一種を含有する重縮合触媒であるこ
とを特徴とするポリエチレンテレフタレートの回分式重
合方法である。
【0018】また、テレフタル酸またはその誘導体とエ
チレングリコールから、複数の反応容器を用いて、エス
テル化反応またはエステル交換反応、及び液相重縮合反
応によりポリエチレンテレフタレートを回分式で製造す
る方法であって、重縮合触媒がアルミニウム及び/又は
その化合物から選ばれる少なくとも1種を金属含有成分
として含み、リン化合物から選択される少なくとも一種
を含有する重縮合触媒であることを特徴とするポリエチ
レンテレフタレートの回分式重合方法である。
【0019】また、テレフタル酸またはその誘導体とエ
チレングリコールから、複数の反応容器を用いて、エス
テル化反応またはエステル交換反応、及び液相重縮合反
応によりポリエチレンテレフタレートを回分式で製造す
る方法であって、重縮合触媒がリン化合物のアルミニウ
ム塩から選択される少なくとも一種を含有する重縮合触
媒であることを特徴とするポリエチレンテレフタレート
の回分式重合方法である。
【0020】さらに、テレフタル酸またはその誘導体と
エチレングリコールから、複数の反応容器を用いて、エ
ステル化反応またはエステル交換反応、及び液相重縮合
反応によりポリエチレンテレフタレートを回分式で製造
する方法であって、重縮合触媒が前記化7で表される化
合物から選択される少なくとも1種を含有する重縮合触
媒であることを特徴とするポリエチレンテレフタレート
の回分式重合方法である。
【0021】
【発明の実施の形態】本発明において、PETを回分式
で重合する際に使用する重縮合触媒は、アルミニウム及
び/又はその化合物とフェノール系化合物を含有する触
媒、アルミニウム及び/又はその化合物とリン化合物を
含有する触媒、リン化合物のアルミニウム塩を含有する
触媒、または前記化7で表わされる化合物から選択され
る少なくとも1種を含有する触媒である。
【0022】前記アルミニウム及び/又はアルミニウム
化合物として、金属アルミニウムのほか、公知のアルミ
ニウム化合物を限定なく使用することができる。
【0023】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、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is
o-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お
よびアルミニウムアセチルアセトネートが特に好まし
い。
【0024】前記アルミニウム及び/又はアルミニウム
化合物の添加量としては、得られるPETにおけるジカ
ルボン酸や多価カルボン酸などの全カルボン酸成分のモ
ル数に対して0.001〜0.05モル%が好ましく、
さらに好ましくは、0.005〜0.02モル%であ
る。添加量が0.001モル%未満であると触媒活性が
十分に発揮されない場合があり、添加量が0.05モル
%以上になると、熱安定性や熱酸化安定性の低下、アル
ミニウムに起因する異物の発生や着色の増加が問題にな
る場合が発生する。この様にアルミニウム成分の添加量
が少なくても本発明の重合触媒は十分な触媒活性を示す
点に大きな特徴を有する。その結果、熱安定性や熱酸化
安定性が優れ、アルミニウムに起因する異物や着色を低
減することができる。
【0025】前記重縮合触媒を構成するフェノール系化
合物としては、フェノール構造を有する化合物であれば
特に限定はされないが、例えば、2,6-ジ-tert-ブチル-4
- メチルフェノール、2,6-ジ-tert-ブチル-4- エチルフ
ェノール、2,6-ジシクロヘキシル-4- メチルフェノー
ル、2,6-ジイソプロピル-4- エチルフェノール、2,6-ジ
-tert-アミル-4- メチルフェノール、2,6-ジ-tert-オク
チル-4-n- プロピルフェノール、2,6-ジシクロヘキシル
-4-n- オクチルフェノール、2-イソプロピル-4-メチル-
6-tert-ブチルフェノール、2-tert- ブチル-2- エチル-
6-tert-オクチルフェノール、2-イソブチル-4- エチル-
6-tert-ヘキシルフェノール、2-シクロヘキシル-4-n-
ブチル-6- イソプロピルフェノール、1,1,1-トリス(4-
ヒドロキシフェニル) エタン、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、トリ
エチレングリコール−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-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-
ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2,2-チオジエ
チレンビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4,4- ヒドロキシ
フェニル)プロピオネート]、N,N'- ヘキサメチレンビ
ス(3,5-ジ-tert-ブチル-4- ヒドロキシ- ヒドロシンナ
ミド)、1,3,5-トリス(2,6-ジメチル-3- ヒドロキシ-4
-tert-ブチルベンジル)イソシアヌレート、1,3,5-トリ
ス(3,5-ジ-tert-ブチル-4- ヒドロキシベンジル)イソ
シアヌレート、1,3,5-トリス[(3,5-ジ-tert-ブチル-4
- ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシエチル]イ
ソシアヌレート、トリス(4-tert-ブチル−2,6-ジメチ
ル-3- ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、2,4-ビ
ス(n−オクチルチオ)-6- (4-ヒドロキシ-3,5- ジ-t
ert-ブチルアニリノ)-1,3,5- トリアジン、テトラキス
[メチレン(3,5-ジ-tert-ブチル-4- ヒドロキシ)ヒド
ロシンナメート]メタン、ビス[(3,3-ビス(3-tert-
ブチル-4- ヒドロキシフェニル)ブチリックアシッド)
グリコールエステル、N,N'- ビス[3-(3,5-ジ-tert-ブ
チル-4- ヒドロキシフェニル)プロピオニル]ヒドラジ
ン、2,2'- オギザミドビス[エチル-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]、ビ
ス[2-tert- ブチル-4- メチル-6- (3-tert- ブチル-5
- メチル−2-ヒドロキシベンジル)フェニル]テレフタ
レート、1,3,5-トリメチル-2,4,6- トリス(3,5-ジ-ter
t-ブチル-4- ヒドロキシベンジル)ベンゼン、3,9-ビス
[1,1-ジメチル2-{β- (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}エチル]
-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5 ]ウンデカン、2,
2-ビス[4-(2-(3,5-ジ-tert-ブチル-4- ヒドロキシシ
ンナモイルオキシ))エトキシフェニル]プロパン、β
- (3,5-ジ-tert-ブチル-4- ヒドロキシフェニル)プロ
ピオン酸アルキルエステル、テトラキス-[メチル-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] メタン、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、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、チオジエチレンービス[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] 、エチ
レンビス(オキシエチレン)ビス[3-(5-tert- ブチル-4
- ヒドロキシ-m- トリル)プロピオネート] 、ヘキサメ
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、トリエチレングリコール- ビス
-[-3-(3'-tert-ブチル-4- ヒドロキシ-5- メチルフェニ
ル)]プロピオネート、1,1,3-トリス[2- メチル-4-[3-
(3,5- ジ-tert-ブチル-4- ヒドロキシフェニル) プロピ
オニルオキシ]-5-tert- ブチルフェニル] ブタンなどを
挙げることができる。
【0026】これらは、同時に二種以上を併用すること
もできる。これらのうち、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、テトラキス-[メチル-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] メタン、チ
オジエチレンービス[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] が好ましい。
【0027】これらのフェノール系化合物をPETの重
合時に添加することによって、アルミニウム化合物の触
媒活性が向上するとともに、PETの熱安定性も向上す
る。
【0028】前記フェノール系化合物の添加量として
は、得られるPETにおけるジカルボン酸や多価カルボ
ン酸などの全カルボン酸成分のモル数に対して5 ×10-5
〜1モル%が好ましく、更に好ましくは1 ×10-4〜0.5
モル%である。また、本発明では、フェノール系化合物
にさらにリン化合物をともに用いても良い。
【0029】前記重縮合触媒を構成するリン化合物とし
ては特に限定はされないが、ホスホン酸系化合物、ホス
フィン酸系化合物、ホスフィンオキサイド系化合物、亜
ホスホン酸系化合物、亜ホスフィン酸系化合物、ホスフ
ィン系化合物からなる群より選ばれる一種または二種以
上の化合物を用いると触媒活性の向上効果が大きく好ま
しい。これらの中でも、一種または二種以上のホスホン
酸系化合物を用いると触媒活性の向上効果が特に大きく
好ましい。
【0030】前記のホスホン酸系化合物、ホスフィン酸
系化合物、ホスフィンオキサイド系化合物、亜ホスホン
酸系化合物、亜ホスフィン酸系化合物、ホスフィン系化
合物とは、それぞれ下記化8〜化13、
【化8】
【化9】
【化10】
【化11】
【化12】
【化13】 で表される構造を有する化合物のことである。
【0031】前記のホスホン酸系化合物としては、例え
ば、メチルホスホン酸ジメチル、メチルホスホン酸ジフ
ェニル、フェニルホスホン酸ジメチル、フェニルホスホ
ン酸ジエチル、フェニルホスホン酸ジフェニル、ベンジ
ルホスホン酸ジメチル、ベンジルホスホン酸ジエチルな
どが挙げられる。
【0032】前記のホスフィン酸系化合物としては、例
えば、ジフェニルホスフィン酸、ジフェニルホスフィン
酸メチル、ジフェニルホスフィン酸フェニル、フェニル
ホスフィン酸、フェニルホスフィン酸メチル、フェニル
ホスフィン酸フェニルなどが挙げられる。
【0033】前記のホスフィンオキサイド系化合物とし
ては、例えば、ジフェニルホスフィンオキサイド、メチ
ルジフェニルホスフィンオキサイド、トリフェニルホス
フィンオキサイドなどが挙げられる。
【0034】ホスフィン酸系化合物、ホスフィンオキサ
イド系化合物、亜ホスホン酸系化合物、亜ホスフィン酸
系化合物、ホスフィン系化合物の中では、リン化合物と
しては、下記化14〜化19、
【化14】
【化15】
【化16】
【化17】
【化18】
【化19】 で表される化合物を用いることが好ましい。
【0035】前記のリン化合物の中でも、芳香環構造を
有する化合物を用いると、触媒活性の向上効果が大きく
より好ましい。
【0036】また、前記の重縮合触媒を構成するリン化
合物としては、下記一般式化20〜化22で表される化
合物を用いると、特に触媒活性の向上効果が大きく好ま
しい。
【0037】
【化20】
【化21】
【化22】 (化20〜22中、R1 、R4 、R5 、R6 はそれぞれ
独立に水素、炭素数1〜50の炭化水素基、水酸基また
はハロゲン基またはアルコキシル基またはアミノ基を含
む炭素数1〜50の炭化水素基を表す。R2 、R3 はそ
れぞれ独立に水素、炭素数1〜50の炭化水素基、水酸
基またはアルコキシル基を含む炭素数1〜50の炭化水
素基を表す。ただし、炭化水素基はシクロヘキシル等の
脂環構造やフェニルやナフチル等の芳香環構造を含んで
いてもよい。)。
【0038】前記の重縮合触媒を構成するリン化合物と
しては、上記化20〜化22中、R 1 、R4 、R5 、R
6 が芳香環構造を有する基である化合物が特に好まし
い。
【0039】前記の重縮合触媒を構成するリン化合物と
しては、例えば、メチルホスホン酸ジメチル、メチルホ
スホン酸ジフェニル、フェニルホスホン酸ジメチル、フ
ェニルホスホン酸ジエチル、フェニルホスホン酸ジフェ
ニル、ベンジルホスホン酸ジメチル、ベンジルホスホン
酸ジエチル、ジフェニルホスフィン酸、ジフェニルホス
フィン酸メチル、ジフェニルホスフィン酸フェニル、フ
ェニルホスフィン酸、フェニルホスフィン酸メチル、フ
ェニルホスフィン酸フェニル、ジフェニルホスフィンオ
キサイド、メチルジフェニルホスフィンオキサイド、ト
リフェニルホスフィンオキサイドなどが挙げられる。こ
れらのうちで、フェニルホスホン酸ジメチル、ベンジル
ホスホン酸ジエチルが特に好ましい。
【0040】前記のリン化合物の添加量としては、得ら
れるPETのジカルボン酸や多価カルボン酸などの全カ
ルボン酸成分のモル数に対して5 ×10-5〜1モル%が好
ましく、更に好ましくは1 ×10-4〜0.5 モル%である。
【0041】前記の重縮合触媒を構成するフェノール部
を同一分子内に有するリン化合物としては、フェノール
構造を有するリン化合物であれば特に限定はされない
が、フェノール部を同一分子内に有する、ホスホン酸系
化合物、ホスフィン酸系化合物、ホスフィンオキサイド
系化合物、亜ホスホン酸系化合物、亜ホスフィン酸系化
合物、ホスフィン系化合物からなる群より選ばれる一種
または二種以上の化合物を用いると触媒活性の向上効果
が大きく好ましい。これらの中でも、一種または二種以
上のフェノール部を同一分子内に有するホスホン酸系化
合物を用いると触媒活性の向上効果が特に大きく好まし
い。
【0042】また、前記の重縮合触媒を構成するフェノ
ール部を同一分子内に有するリン化合物としては、下記
一般式化23〜化25で表される化合物などが挙げられ
る。これらのうちで、下記式を用いると特に触媒活性が
向上するため好ましい。
【0043】
【化23】
【化24】
【化25】 (化23〜化25中、R1 はフェノール部を含む炭素数
1〜50の炭化水素基、水酸基またはハロゲン基または
アルコキシル基またはアミノ基などの置換基およびフェ
ノール部を含む炭素数1〜50の炭化水素基を表す。R
4 、R5 、R6 はそれぞれ独立に水素、炭素数1〜50
の炭化水素基、水酸基またはハロゲン基またはアルコキ
シル基またはアミノ基などの置換基を含む炭素数1〜5
0の炭化水素基を表す。R2 、R3 はそれぞれ独立に水
素、炭素数1〜50の炭化水素基、水酸基またはアルコ
キシル基などの置換基を含む炭素数1〜50の炭化水素
基を表す。ただし、炭化水素基は分岐構造やシクロヘキ
シル等の脂環構造やフェニルやナフチル等の芳香環構造
を含んでいてもよい。R2 とR4 の末端どうしは結合し
ていてもよい。)。
【0044】前記のフェノール部を同一分子内に有する
リン化合物としては、例えば、p−ヒドロキシフェニル
ホスホン酸、p−ヒドロキシフェニルホスホン酸ジメチ
ル、p−ヒドロキシフェニルホスホン酸ジエチル、p−
ヒドロキシフェニルホスホン酸ジフェニル、ビス(p−
ヒドロキシフェニル)ホスフィン酸、ビス(p−ヒドロ
キシフェニル)ホスフィン酸メチル、ビス(p−ヒドロ
キシフェニル)ホスフィン酸フェニル、p−ヒドロキシ
フェニルフェニルホスフィン酸、p−ヒドロキシフェニ
ルフェニルホスフィン酸メチル、p−ヒドロキシフェニ
ルフェニルホスフィン酸フェニル、p−ヒドロキシフェ
ニルホスフィン酸、p−ヒドロキシフェニルホスフィン
酸メチル、p−ヒドロキシフェニルホスフィン酸フェニ
ル、ビス(p−ヒドロキシフェニル)ホスフィンオキサ
イド、トリス(p−ヒドロキシフェニル)ホスフィンオ
キサイド、ビス(p−ヒドロキシフェニル)メチルホス
フィンオキサイド、および下記化26〜化29で表され
る化合物などが挙げられる。これらのうちで、下記化2
8で表される化合物およびp−ヒドロキシフェニルホス
ホン酸ジメチルが特に好ましい。
【0045】
【化26】
【化27】
【化28】
【化29】 上記化28にて示される化合物としては、例えばSANKO-
220 (三光株式会社製)が使用可能である。
【0046】これらのフェノール部を同一分子内に有す
るリン化合物をPETの重合時に添加することによって
アルミニウム化合物の触媒活性が向上するとともに、P
ETの熱安定性も向上する。
【0047】前記のフェノール部を同一分子内に有する
リン化合物の添加量としては、得られるPETにおける
ジカルボン酸や多価カルボン酸などの全カルボン酸成分
のモル数に対して5 ×10-5〜1モル%が好ましく、更に
好ましくは1 ×10-4〜0.5モル%である。
【0048】また、前記のリン化合物として、リンの金
属塩化合物を用いることが好ましい。前記のリンの金属
塩化合物とは、リン化合物の金属塩であれば特に限定は
されないが、ホスホン酸系化合物の金属塩を用いると、
触媒活性の向上効果が大きく好ましい。リン化合物の金
属塩としては、モノ金属塩、ジ金属塩、トリ金属塩など
が含まれる。
【0049】また、上記のリン化合物の中でも、金属塩
の金属部分が、Li、Na、K、Be、Mg、Sr、B
a、Mn、Ni、Cu、Znから選択されたものを用い
ると、触媒活性の向上効果が大きく好ましい。これらの
うち、Li、Na、Mgが特に好ましい。
【0050】前記のリンの金属塩化合物として、下記一
般式化30で表される化合物から選択される少なくとも
一種を用いると、触媒活性の向上効果が大きく好まし
い。
【0051】
【化30】 (化30中、R1 は水素、炭素数1〜50の炭化水素
基、水酸基またはハロゲン基またはアルコキシル基また
はアミノ基を含む炭素数1〜50の炭化水素基を表す。
2 は、水素、炭素数1〜50の炭化水素基、水酸基ま
たはアルコキシル基を含む炭素数1〜50の炭化水素基
を表す。R3 は、水素、炭素数1〜50の炭化水素基、
水酸基またはアルコキシル基またはカルボニルを含む炭
素数1〜50の炭化水素基を表す。lは1以上の整数、
mは0または1以上の整数を表し、(l+m)は4以下
である。Mは(l+m)価の金属カチオンを表す。nは
1以上の整数を表す。炭化水素基はシクロヘキシル等の
脂環構造や分岐構造やフェニルやナフチル等の芳香環構
造を含んでいてもよい。)。
【0052】上記のR1 としては、例えば、フェニル、
1−ナフチル、2−ナフチル、9−アンスリル、4−ビ
フェニル、2−ビフェニルなどが挙げられる。上記のR
2 としては、例えば、水素、メチル基、エチル基、プロ
ピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチ
ル基、tert−ブチル基、長鎖の脂肪族基、フェニル
基、ナフチル基、置換されたフェニル基やナフチル基、
−CH2 CH2 OHで表される基などが挙げられる。R
3- としては例えば、水酸化物イオン、アルコラート
イオン、アセテートイオンやアセチルアセトンイオンな
どが挙げられる。
【0053】上記一般式化30で表される化合物の中で
も、下記一般式化31で表される化合物から選択される
少なくとも一種を用いることが好ましい。
【0054】
【化31】 (化31中、R1 は水素、炭素数1〜50の炭化水素
基、水酸基またはハロゲン基またはアルコキシル基また
はアミノ基を含む炭素数1〜50の炭化水素基を表す。
3 は、水素、炭素数1〜50の炭化水素基、水酸基ま
たはアルコキシル基またはカルボニルを含む炭素数1〜
50の炭化水素基を表す。lは1以上の整数、mは0ま
たは1以上の整数を表し、(l+m)は4以下である。
Mは (l+m)価の金属カチオンを表す。炭化水素基
はシクロヘキシル等の脂環構造や分岐構造やフェニルや
ナフチル等の芳香環構造を含んでいてもよい。)。
【0055】上記のR1 としては、例えば、フェニル、
1−ナフチル、2−ナフチル、9−アンスリル、4−ビ
フェニル、2−ビフェニルなどが挙げられる。R3-
としては、例えば、水酸化物イオン、アルコラートイオ
ン、アセテートイオンやアセチルアセトンイオンなどが
挙げられる。
【0056】上記のリン化合物の中でも、芳香環構造を
有する化合物を用いると触媒活性の向上効果が大きく好
ましい。
【0057】上記化31の中でも、Mが、Li、Na、
K、Be、Mg、Sr、Ba、Mn、Ni、Cu、Zn
から選択されたものを用いると触媒活性の向上効果が大
きく好ましい。これらのうち、Li、Na、Mgがとく
に好ましい。
【0058】前記のリンの金属塩化合物としては、リチ
ウム[(1−ナフチル)メチルホスホン酸エチル]、ナ
トリウム[(1−ナフチル)メチルホスホン酸エチ
ル]、マグネシウムビス[(1−ナフチル)メチルホス
ホン酸エチル]、カリウム[(2−ナフチル)メチルホ
スホン酸エチル]、マグネシウムビス[(2−ナフチ
ル)メチルホスホン酸エチル]、リチウム[ベンジルホ
スホン酸エチル]、ナトリウム[ベンジルホスホン酸エ
チル]、マグネシウムビス[ベンジルホスホン酸エチ
ル]、ベリリウムビス[ベンジルホスホン酸エチル]、
ストロンチウムビス[ベンジルホスホン酸エチル]、マ
ンガンビス[ベンジルホスホン酸エチル]、ベンジルホ
スホン酸ナトリウム、マグネシウムビス[ベンジルホス
ホン酸]、ナトリウム[(9−アンスリル)メチルホス
ホン酸エチル]、マグネシウムビス[(9−アンスリ
ル)メチルホスホン酸エチル]、ナトリウム[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
[4−ヒドロキシベンジルホスホン酸エチル]、ナトリ
ウム[4−クロロベンジルホスホン酸フェニル]、マグ
ネシウムビス[4−クロロベンジルホスホン酸エチ
ル]、ナトリウム[4−アミノベンジルホスホン酸メチ
ル]、マグネシウムビス[4−アミノベンジルホスホン
酸メチル]、フェニルホスホン酸ナトリウム、マグネシ
ウムビス[フェニルホスホン酸エチル]、亜鉛ビス[フ
ェニルホスホン酸エチル]などが挙げられる。
【0059】これらの中で、リチウム[(1−ナフチ
ル)メチルホスホン酸エチル]、ナトリウム[(1−ナ
フチル)メチルホスホン酸エチル]、マグネシウムビス
[(1−ナフチル)メチルホスホン酸エチル]、リチウ
ム[ベンジルホスホン酸エチル]、ナトリウム[ベンジ
ルホスホン酸エチル]、マグネシウムビス[ベンジルホ
スホン酸エチル]、ベンジルホスホン酸ナトリウム、マ
グネシウムビス[ベンジルホスホン酸]が特に好まし
い。
【0060】前記の重縮合触媒を構成する別の好ましい
リン化合物であるリンの金属塩化合物は、下記一般式化
32で表される化合物から選択される少なくとも一種か
らなるものである。
【0061】
【化32】 (化32中、R1 、R2 はそれぞれ独立に水素、炭素数
1〜30の炭化水素基を表す。R3 は、水素、炭素数1
〜50の炭化水素基、水酸基またはアルコキシル基を含
む炭素数1〜50の炭化水素基を表す。R4 は、水素、
炭素数1〜50の炭化水素基、水酸基またはアルコキシ
ル基またはカルボニルを含む炭素数1〜50の炭化水素
基を表す。R4- としては例えば、水酸化物イオン、
アルコラートイオン、アセテートイオンやアセチルアセ
トンイオンなどが挙げられる。lは1以上の整数、mは
0または1以上の整数を表し、(l+m)は4以下であ
る。Mは(l+m)価の金属カチオンを表す。nは1以
上の整数を表す。炭化水素基はシクロヘキシル等の脂環
構造や分岐構造やフェニルやナフチル等の芳香環構造を
含んでいてもよい。)。
【0062】これらの中でも、下記一般式化33で表さ
れる化合物から選択される少なくとも一種を用いること
が好ましい。
【0063】
【化33】 (化33中、Mn+はn価の金属カチオンを表す。nは
1、2、3または4を表す。)。
【0064】上記化32または化33の中でも、Mが、
Li、Na、K、Be、Mg、Sr、Ba、Mn、N
i、Cu、Znから選択されたものを用いると触媒活性
の向上効果が大きく好ましい。これらのうち、Li、N
a、Mgが特に好ましい。
【0065】前記の特定のリンの金属塩化合物として
は、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]、ナトリウム[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]、ナトリウム[3,5 −ジ−tert−ブチル−4 −ヒ
ドロキシベンジルホスホン酸]、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]、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]、バリウムビス
[3,5 −ジ−tert−ブチル−4 −ヒドロキシベンジルホ
スホン酸フェニル]、マンガンビス[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]、
ニッケルビス[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]、銅ビス[3,5 −ジ−te
rt−ブチル−4 −ヒドロキシベンジルホスホン酸エチ
ル]、亜鉛ビス[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]などが挙げられる。こ
れらの中で、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]、ナトリウム
[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]
が特に好ましい。
【0066】本発明で用いる重縮合触媒の別の実施形態
は、リン化合物のアルミニウム塩から選択される少なく
とも一種を含むことを特徴とするポリエステル重合触媒
である。リン化合物のアルミニウム塩に他のアルミニウ
ム化合物やリン化合物やフェノール系化合物などを組み
合わせて使用しても良い。
【0067】前記の重縮合触媒を構成する好ましい成分
であるリン化合物のアルミニウム塩とは、アルミニウム
部を有するリン化合物であれば特に限定はされないが、
ホスホン酸系化合物のアルミニウム塩を用いると触媒活
性の向上効果が大きく好ましい。リン化合物のアルミニ
ウム塩としては、モノアルミニウム塩、ジアルミニウム
塩、トリアルミニウム塩などが含まれる。
【0068】上記リン化合物のアルミニウム塩の中で
も、芳香環構造を有する化合物を用いると触媒活性の向
上効果が大きく好ましい。
【0069】上記の重合触媒を構成するリン化合物のア
ルミニウム塩としては、下記一般式化34で表される化
合物から選択される少なくとも一種を用いると触媒活性
の向上効果が大きく好ましい。
【0070】
【化34】 (化34中、R1 は水素、炭素数1〜50の炭化水素
基、水酸基またはハロゲン基またはアルコキシル基また
はアミノ基を含む炭素数1〜50の炭化水素基を表す。
2 は、水素、炭素数1〜50の炭化水素基、水酸基ま
たはアルコキシル基を含む炭素数1〜50の炭化水素基
を表す。R3 は、水素、炭素数1〜50の炭化水素基、
水酸基またはアルコキシル基またはカルボニルを含む炭
素数1〜50の炭化水素基を表す。lは1以上の整数、
mは0または1以上の整数を表し、(l+m)は3であ
る。nは1以上の整数を表す。炭化水素基はシクロヘキ
シル等の脂環構造や分岐構造やフェニルやナフチル等の
芳香環構造を含んでいてもよい。)。
【0071】上記のR1 としては、例えば、フェニル、
1―ナフチル、2―ナフチル、9−アンスリル、4−ビ
フェニル、2−ビフェニルなどが挙げられる。上記のR
2 としては例えば、水素、メチル基、エチル基、プロピ
ル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル
基、tert−ブチル基、長鎖の脂肪族基、フェニル
基、ナフチル基、置換されたフェニル基やナフチル基、
−CH2 CH2 OHで表される基などが挙げられる。上
記のR3- としては例えば、水酸化物イオン、アルコ
ラートイオン、エチレングリコラートイオン、アセテー
トイオンやアセチルアセトンイオンなどが挙げられる。
【0072】前記のリン化合物のアルミニウム塩として
は、(1−ナフチル)メチルホスホン酸エチルのアルミ
ニウム塩、(1−ナフチル)メチルホスホン酸のアルミ
ニウム塩、(2−ナフチル)メチルホスホン酸エチルの
アルミニウム塩、ベンジルホスホン酸エチルのアルミニ
ウム塩、ベンジルホスホン酸のアルミニウム塩、(9−
アンスリル)メチルホスホン酸エチルのアルミニウム
塩、4−ヒドロキシベンジルホスホン酸エチルのアルミ
ニウム塩、2−メチルベンジルホスホン酸エチルのアル
ミニウム塩、4−クロロベンジルホスホン酸フェニルの
アルミニウム塩、4−アミノベンジルホスホン酸メチル
のアルミニウム塩、4−メトキシベンジルホスホン酸エ
チルのアルミニウム塩、フェニルホスホン酸エチルのア
ルミニウム塩などが挙げられる。
【0073】これらの中で、(1−ナフチル)メチルホ
スホン酸エチルのアルミニウム塩、ベンジルホスホン酸
エチルのアルミニウム塩が特に好ましい。
【0074】また、本発明で使用する重縮合触媒の別の
実施形態は、下記一般式化35で表されるリン化合物の
アルミニウム塩から選択される少なくとも一種からなる
ポリエステル重合触媒である。リン化合物のアルミニウ
ム塩に、他のアルミニウム化合物やリン化合物やフェノ
ール系化合物などを組み合わせて使用しても良い。
【0075】
【化35】 (化35中、R1 、R2 はそれぞれ独立に水素、炭素数
1〜30の炭化水素基を表す。R3 は、水素、炭素数1
〜50の炭化水素基、水酸基またはアルコキシル基を含
む炭素数1〜50の炭化水素基を表す。R4 は、水素、
炭素数1〜50の炭化水素基、水酸基またはアルコキシ
ル基またはカルボニルを含む炭素数1〜50の炭化水素
基を表す。lは1以上の整数、mは0または1以上の整
数を表し、(l+m)は3である。nは1以上の整数を
表す。炭化水素基はシクロヘキシル等の脂環構造や分岐
構造やフェニルやナフチル等の芳香環構造を含んでいて
もよい。)。
【0076】これらの中でも、下記一般式化36で表さ
れる化合物から選択される少なくとも一種を用いること
が好ましい。
【0077】
【化36】 (化36中、R3 は、水素、炭素数1〜50の炭化水素
基、水酸基またはアルコキシル基を含む炭素数1〜50
の炭化水素基を表す。R4 は、水素、炭素数1〜50の
炭化水素基、水酸基またはアルコキシル基またはカルボ
ニルを含む炭素数1〜50の炭化水素基を表す。lは1
以上の整数、mは0または1以上の整数を表し、(l+
m)は3である。炭化水素基はシクロヘキシル等の脂環
構造や分岐構造やフェニルやナフチル等の芳香環構造を
含んでいてもよい。)。
【0078】上記のR3 としては、例えば、水素、メチ
ル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブ
チル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、長鎖
の脂肪族基、フェニル基、ナフチル基、置換されたフェ
ニル基やナフチル基、−CH 2 CH2 OHで表される基
などが挙げられる。上記のR4- としては、例えば、
水酸化物イオン、アルコラートイオン、エチレングリコ
ラートイオン、アセテートイオンやアセチルアセトンイ
オンなどが挙げられる。
【0079】前記のリン化合物のアルミニウム塩として
は、3,5 −ジ−tert−ブチル−4 −ヒドロキシベンジル
ホスホン酸エチルのアルミニウム塩、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のア
ルミニウム塩、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のアルミニウム塩、
3,5 −ジ−tert−ブチル−4 −ヒドロキシベンジルホス
ホン酸フェニルのアルミニウム塩、3,5 −ジ−tert−ブ
チル−4 −ヒドロキシベンジルホスホン酸のアルミニウ
ム塩などが挙げられる。
【0080】これらの中で、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のアルミニウ
ム塩、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のアルミニウム塩が特に好ましい。
【0081】また、前記リン化合物としてP−OH結合
を少なくとも一つ有するリン化合物を用いることが好ま
しい。P−OH結合を少なくとも一つ有するリン化合物
とは、分子内にP−OHを少なくとも一つ有するリン化
合物であれば特に限定はされない。これらのリン化合物
の中でも、P−OH結合を少なくとも一つ有するホスホ
ン酸系化合物を用いると、触媒活性の向上効果が大きく
好ましい。
【0082】上記のリン化合物の中でも、芳香環構造を
有する化合物を用いると触媒活性の向上効果が大きく好
ましい。
【0083】前記の重縮合触媒を構成するP−OH結合
を少なくとも一つ有するリン化合物として、下記一般式
化37で表される化合物から選択される少なくとも一種
を用いると、触媒活性の向上効果が大きく好ましい。
【0084】
【化37】 (化37中、R1 は水素、炭素数1〜50の炭化水素
基、水酸基またはハロゲン基またはアルコキシル基また
はアミノ基を含む炭素数1〜50の炭化水素基を表す。
2 は、水素、炭素数1〜50の炭化水素基、水酸基ま
たはアルコキシル基を含む炭素数1〜50の炭化水素基
を表す。nは1以上の整数を表す。炭化水素基はシクロ
ヘキシル等の脂環構造や分岐構造やフェニルやナフチル
等の芳香環構造を含んでいてもよい。)。
【0085】上記のR1 としては、例えば、フェニル、
1−ナフチル、2−ナフチル、9−アンスリル、4−ビ
フェニル、2−ビフェニルなどが挙げられる。上記のR
2 としては例えば、水素、メチル基、エチル基、プロピ
ル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル
基、tert−ブチル基、長鎖の脂肪族基、フェニル
基、ナフチル基、置換されたフェニル基やナフチル基、
−CH2 CH2 OHで表される基などが挙げられる。
【0086】上記のリン化合物の中でも、芳香環構造を
有する化合物を用いると触媒活性の向上効果が大きく好
ましい。
【0087】P−OH結合を少なくとも一つ有するリン
化合物としては、(1−ナフチル)メチルホスホン酸エ
チル、(1−ナフチル)メチルホスホン酸、(2−ナフ
チル)メチルホスホン酸エチル、ベンジルホスホン酸エ
チル、ベンジルホスホン酸、(9−アンスリル)メチル
ホスホン酸エチル、4−ヒドロキシベンジルホスホン酸
エチル、2−メチルベンジルホスホン酸エチル、4−ク
ロロベンジルホスホン酸フェニル、4−アミノベンジル
ホスホン酸メチル、4−メトキシベンジルホスホン酸エ
チルなどが挙げられる。これらの中で、(1−ナフチ
ル)メチルホスホン酸エチル、ベンジルホスホン酸エチ
ルが特に好ましい。
【0088】また、好ましいリン化合物としては、P−
OH結合を少なくとも一つ有する特定のリン化合物が挙
げられる。重縮合触媒を構成する好ましいリン化合物で
あるP−OH結合を少なくとも一つ有する特定のリン化
合物とは、下記一般式化38で表される化合物から選択
される少なくとも一種の化合物のことを意味する。
【0089】
【化38】 (化38中、R1 、R2 はそれぞれ独立に水素、炭素数
1〜30の炭化水素基を表す。R3 は、水素、炭素数1
〜50の炭化水素基、水酸基またはアルコキシル基を含
む炭素数1〜50の炭化水素基を表す。nは1以上の整
数を表す。炭化水素基はシクロヘキシル等の脂環構造や
分岐構造やフェニルやナフチル等の芳香環構造を含んで
いてもよい。)。
【0090】これらの中でも、下記一般式化39で表さ
れる化合物から選択される少なくとも一種を用いること
が好ましい。
【0091】
【化39】 (化39中、R3 は、水素、炭素数1〜50の炭化水素
基、水酸基またはアルコキシル基を含む炭素数1〜50
の炭化水素基を表す。炭化水素基はシクロヘキシル等の
脂環構造や分岐構造やフェニルやナフチル等の芳香環構
造を含んでいてもよい。)。
【0092】上記のR3 としては、例えば、水素、メチ
ル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブ
チル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、長鎖
の脂肪族基、フェニル基、ナフチル基、置換されたフェ
ニル基やナフチル基、−CH 2 CH2 OHで表される基
などが挙げられる。
【0093】前記のP−OH結合を少なくとも一つ有す
る特定のリン化合物としては、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オ
クタデシル、3,5 −ジ−tert−ブチル−4 −ヒドロキシ
ベンジルホスホン酸などが挙げられる。これらの中で、
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メチルが特に好ましい。
【0094】好ましいリン化合物としては、化学式化4
0であらわされるリン化合物が挙げられる。
【0095】
【化40】 (化40中、R1 は炭素数1〜49の炭化水素基、また
は水酸基またはハロゲン基またはアルコキシル基または
アミノ基を含む炭素数1〜49の炭化水素基を表し、R
2 、R3 はそれぞれ独立に水素、炭素数1〜50の炭化
水素基、水酸基またはアルコキシル基を含む炭素数1〜
50の炭化水素基を表す。炭化水素基は脂環構造や分岐
構造や芳香環構造を含んでいてもよい。) また、更に好ましくは、化学式化40中のR1 、R2
3 の少なくとも一つが芳香環構造を含む化合物であ
る。
【0096】前記リン化合物の具体例は、以下の化学式
化41〜化46、
【化41】
【化42】
【化43】
【化44】
【化45】
【化46】 で示される。
【0097】また、前記リン化合物は、分子量が大きい
ものの方が重合時に留去されにくいためより好ましい。
【0098】重縮合触媒として使用することが好ましい
別のリン化合物は、下記一般式化47で表される化合物
から選ばれる少なくとも一種のリン化合物である。
【0099】
【化47】 (上記化47中、R1 、R2 はそれぞれ独立に水素、炭
素数1〜30の炭化水素基を表す。R3 、R4 はそれぞ
れ独立に水素、炭素数1〜50の炭化水素基、水酸基ま
たはアルコキシル基を含む炭素数1〜50の炭化水素基
を表す。nは1以上の整数を表す。炭化水素基はシクロ
ヘキシル等の脂環構造や分岐構造やフェニルやナフチル
等の芳香環構造を含んでいてもよい。)。
【0100】上記一般式化47の中でも、下記一般式化
48で表される化合物から選択される少なくとも一種を
用いると触媒活性の向上効果が高く好ましい。
【0101】
【化48】 (上記化48中、R3 、R4 はそれぞれ独立に水素、炭
素数1〜50の炭化水素基、水酸基またはアルコキシル
基を含む炭素数1〜50の炭化水素基を表す。炭化水素
基はシクロヘキシル等の脂環構造や分岐構造やフェニル
やナフチル等の芳香環構造を含んでいてもよい。)。
【0102】上記のR3 、R4 としては例えば、水素、
メチル基、ブチル基等の短鎖の脂肪族基、オクタデシル
等の長鎖の脂肪族基、フェニル基、ナフチル基、置換さ
れたフェニル基やナフチル基等の芳香族基、−CH2
2 OHで表される基などが挙げられる。
【0103】前記の特定のリン化合物としては、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ジ−n−ブチル、3,5 −ジ−te
rt−ブチル−4 −ヒドロキシベンジルホスホン酸ジオク
タデシル、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。
【0104】これらの中で、3,5 −ジ−tert−ブチル−
4 −ヒドロキシベンジルホスホン酸ジオクタデシル、3,
5 −ジ−tert−ブチル−4 −ヒドロキシベンジルホスホ
ン酸ジフェニルが特に好ましい。
【0105】重縮合触媒として使用することが好ましい
別のリン化合物は、化学式化49、化学式化50で表さ
れる化合物から選ばれる少なくとも一種のリン化合物で
ある。
【0106】
【化49】
【化50】 上記の化学式化49で示される化合物としては、Irgano
x 1222(チバ・スペシャルティーケミカルズ社製)が市
販されている。また、化学式化50で示される化合物と
しては、Irganox 1425(チバ・スペシャルティーケミカ
ルズ社製)が市販されている。
【0107】前記のリン化合物を併用することにより、
ポリエステル重合触媒中のアルミニウムとしての添加量
が少量でも十分な触媒効果を発揮することができる。
【0108】前記のリン化合物の添加量は、ポリエステ
ルを構成するジカルボン酸成分の全構成ユニットのモル
数に対して、0.0001〜0.1 モル%が好ましく、0.005 〜
0.05モル%であることがさらに好ましい。リン化合物の
添加量が0.0001モル%未満の場合には添加効果が発揮さ
れない場合がある。一方、0.1 モル%を超えて添加する
と、逆にポリエステル重合触媒としての触媒活性が低下
する場合がある。また、その低下の傾向は、アルミニウ
ムの添加量等により変化する。
【0109】リン化合物を使用せず、アルミニウム化合
物を主たる触媒成分とし、アルミニウム化合物の添加量
を低減し、さらにコバルト化合物を添加することによ
り、アルミニウム化合物を主触媒とした場合の熱安定性
の低下による着色を防止することが検討されているが、
コバルト化合物を十分な触媒活性を有する程度に添加す
るとやはり熱安定性が低下する。従って、この技術では
両者を両立することは困難である。
【0110】前記の特定の化学構造を有するリン化合物
の使用により、熱安定性の低下、異物発生等の問題を起
こさず、しかも金属含有成分のアルミニウムとしての添
加量が少量でも十分な触媒効果を有する重縮合触媒が得
られ、この重縮合触媒により重合したPETを使用する
ことにより、溶融成形後のPETの熱安定性が改善され
る。
【0111】また、前記リン化合物に代えてリン酸やト
リメチルリン酸等のリン酸エステルを添加しても、前記
添加効果は見られない。さらに、前記のリン化合物を前
記好ましい添加量の範囲で、従来のアンチモン化合物、
チタン化合物、スズ化合物、ゲルマニウム化合物等の金
属含有ポリエステル重縮合触媒と組み合わせて使用して
も、溶融重合反応を促進する効果は認められない。
【0112】一方、本発明においてアルミニウムもしく
はその化合物に、さらに少量のアルカリ金属、アルカリ
土類金属並びにその化合物から選択される少なくとも1
種を第2金属含有成分として共存させることも好ましい
態様である。かかる第2金属含有成分を触媒系に共存さ
せることは、ジエチレングリコールの生成を抑制する効
果に加えて触媒活性を高め、従って反応速度をより高め
た触媒成分が得られ、生産性向上に有効である。
【0113】アルミニウム化合物にアルカリ金属化合物
又はアルカリ土類金属化合物を添加して十分な触媒活性
を有する触媒とする技術は公知である。かかる公知の触
媒を使用すると熱安定性に優れたポリエステルが得られ
るが、アルカリ金属化合物又はアルカリ土類金属化合物
を併用した公知の触媒は、実用的な触媒活性を得ようと
すると、触媒添加量を多くする必要がある。
【0114】アルカリ金属化合物を併用した場合、それ
に起因する異物量が多くなる傾向がある。また、アルカ
リ土類金属化合物を併用した場合には、実用的な活性を
得ようとすると、得られたPETの熱安定性や熱酸化安
定性が低下し、加熱による着色が大きく、異物の発生量
も多くなる。
【0115】アルカリ金属、アルカリ土類金属、または
それらの化合物を添加する場合、その添加量M(モル
%)は、ポリエステルを構成する全ポリカルボン酸ユニ
ットのモル数に対して、1×10-6以上0.1モル%未
満とすることが好ましく、より好ましくは5×10-6
0.05モル%であり、さらに好ましくは1×10-5
0.03モル%であり、特に好ましくは、1×10-5
0.01モル%である。
【0116】すなわち、アルカリ金属やアルカリ土類金
属の添加量が少量であるため、熱安定性低下、異物の発
生、着色等の問題を発生させることなく、反応速度を高
めることが可能である。また、耐加水分解性の低下等の
問題を発生させることもない。
【0117】アルカリ金属、アルカリ土類金属、または
それらの化合物の添加量Mが0.1モル%以上になる
と、熱安定性の低下、異物発生や着色の増加、耐加水分
解性の低下等が製品加工上問題となる場合が発生する。
Mが1×10-6モル%未満では、添加してもその効果が
明確ではない。
【0118】前記アルミニウムもしくはその化合物に加
えて使用することが好ましい第2金属含有成分を構成す
るアルカリ金属、アルカリ土類金属としては、Li、N
a、K、Rb、Cs、Be、Mg、Ca、Sr、Baか
ら選択される少なくとも1種であることが好ましく、ア
ルカリ金属ないしその化合物の使用がより好ましい。
【0119】アルカリ金属ないしその化合物を使用する
場合、アルカリ金属としては、特にLi、Na、Kが好
ましい。アルカリ金属やアルカリ土類金属の化合物とし
ては、例えば、これら金属のギ酸、酢酸、プロピオン
酸、酪酸、蓚酸などの飽和脂肪族カルボン酸塩、アクリ
ル酸、メタクリル酸などの不飽和脂肪族カルボン酸塩、
安息香酸などの芳香族カルボン酸塩、トリクロロ酢酸な
どのハロゲン含有カルボン酸塩、乳酸、クエン酸、サリ
チル酸などのヒドロキシカルボン酸塩、炭酸、硫酸、硝
酸、リン酸、ホスホン酸、炭酸水素、リン酸水素、硫化
水素、亜硫酸、チオ硫酸、塩酸、臭化水素酸、塩素酸、
臭素酸などの無機酸塩、1−プロパンスルホン酸、1−
ペンタンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸などの有機
スルホン酸塩、ラウリル硫酸などの有機硫酸塩、メトキ
シ、エトキシ、n−プロポキシ、iso−プロポキシ、
n−ブトキシ、tert−ブトキシなどのアルコキサイ
ド、アセチルアセトネートなどとのキレート化合物、水
素化物、酸化物、水酸化物などが挙げられる。
【0120】これらのアルカリ金属、アルカリ土類金属
またはそれらの化合物のうち、水酸化物等のアルカリ性
の強いものを用いる場合、これらはエチレングリコール
等のジオールもしくはアルコール等の有機溶媒に溶解し
にくい傾向があるため、水溶液で重合系に添加しなけれ
ばならず重合工程上問題となる場合が有る。
【0121】さらに、水酸化物等のアルカリ性の強いも
のを用いた場合、重合時にポリエステルが加水分解等の
副反応を受けやすくなるとともに、重合したポリエステ
ルは着色しやすくなる傾向があり、耐加水分解性も低下
する傾向がある。
【0122】従って、前記のアルカリ金属またはその化
合物、アルカリ土類金属またはその化合物として好適な
ものは、アルカリ金属あるいはアルカリ土類金属の飽和
脂肪族カルボン酸塩、不飽和脂肪族カルボン酸塩、芳香
族カルボン塩、ハロゲン含有カルボン酸塩、ヒドロキシ
カルボン酸塩、硫酸、硝酸、リン酸、ホスホン酸、リン
酸水素、硫化水素、亜硫酸、チオ硫酸、塩酸、臭化水素
酸、塩素酸、臭素酸から選ばれる無機酸塩、有機スルホ
ン酸塩、有機硫酸塩、キレート化合物、および酸化物で
ある。これらの中でもさらに、取り扱い易さや入手のし
易さ等の観点から、アルカリ金属あるいはアルカリ土類
金属の飽和脂肪族カルボン酸塩、特に酢酸塩の使用が好
ましい。
【0123】本発明で使用するアルミニウムおよびその
化合物からなる群より選ばれる1種以上を含む触媒は、
該触媒を用いてポリエチレンテレフタレート(以下、P
ETと略す)を重合する際、及び該触媒として用いて重
合したPETが、下記パラメータの数値範囲を下記式
(1)〜(6)のいずれか一つもしくは二つ以上を満た
すことが好ましい。
【0124】(1)活性パラメータ(AP)<2T (上記式中、活性パラメータAPは、所定量の触媒を用
いて275℃、13.3Pa(0.1Torr)の減圧
度で固有粘度(IV)が0.65dl/gのポリエチレ
ンテレフタレートを重合するのに要する時間(min)
を示す。Tは、三酸化アンチモンを触媒として用いた場
合のAP(min)を示す。ただし、三酸化アンチモン
は、生成ポリエチレンテレフタレート中の酸成分に対し
てアンチモン原子として0.05mol%添加する。) Tを測定する際には、純度99%以上の三酸化アンチモ
ン、例えば、市販品のAntimony (III) oxide(ALDRICH
CHEMICAL社製、純度99.999%)を使用する。
【0125】(2)熱安定性パラメータ(TS)<0.
30 (上記式中、TSは、溶融重合した固有粘度(IV)が
約0.65dl/gのポリエチレンテレフタレート(P
ET)レジンチップ1gをガラス試験管に入れ、130
℃で12時間真空乾燥した後、非流通窒素雰囲気下で3
00℃、2時間溶融状態に維持した後のIVから、下記
計算式を用いて求められる。 TS=0.245×([IV]f2 -1.47−[IV]i
-1.47 ) [IV]i および[IV]f2はそれぞれ上記溶融試験前
と溶融試験後のIV(dl/g)を指す。) なお、非流通窒素雰囲気とは、流通しない窒素雰囲気を
意味し、例えば、レジンチップを入れたガラス試験管を
真空ラインに接続し、減圧と窒素封入を5回以上繰り返
した後に100Torrとなるように窒素を封入して封
管した状態である。
【0126】(3)熱酸化安定性パラメータ(TOS)
<0.10 (上記式中、TOSは、溶融重合したIVが約0.65
dl/gのPETレジンチップを冷凍粉砕して20メッ
シュ以下の粉末にし、それを130℃で12時間真空乾
燥したもの0.3gをガラス試験管に入れ、70℃で1
2時間真空乾燥した後、シリカゲルで乾燥した空気下で
230℃、15分間加熱した後のIVから、下記計算式
を用いて求められる。 TOS=0.245{[IV]f1 -1.47 −[IV]i
-1.47 } [IV]i および[IV]f1はそれぞれ加熱試験前と加
熱試験後のIV(dl/g)を指す。) なお、シリカゲルで乾燥した空気下で加熱する方法とし
ては、例えば、シリカゲルを入れた乾燥管をガラス試験
管上部につけて乾燥した空気下で加熱する方法が使用で
きる。
【0127】(4)耐加水分解性パラメータ(HS)<
0.10 (HSは、溶融重合して得られる固有粘度が約0.65
dl/gのPETのチップを冷凍粉砕して20メッシュ
以下の粉末にし、それを130℃で12時間真空乾燥し
たもの1gを純水100mlと共にビーカーに入れ、密
閉系にして130℃に加熱、加圧した条件下に6時間攪
拌した後の固有粘度([IV]f2)から、次式により計
算される数値である。 HS=0.245{[IV]f2 -1.47−[IV]i
-1.47 }) [IV]i および[IV]f1はそれぞれ加熱試験前と加
熱試験後のIV(dl/g)を指す。) なお、HSの測定に使用するビーカーは、酸やアルカリ
の溶出のないものを使用する。具体的にはステンレスビ
ーカー、石英ビーカーの使用が好ましい。
【0128】(5)カラーデルタb値パラメータ(Δ
b)<4.0 (上記式中、Δbは所定の触媒を用いて溶融重合した固
有粘度が約0.65dl/gのポリエチレンテレフタレ
ート(PET)レジンチップを用い、色差計を使用して
測定したハンターのb値から、三酸化アンチモンを触媒
として用いた場合のb値を引いた値を示す。ただし、三
酸化アンチモンは生成ポリエチレンテレフタレート中の
酸成分に対してアンチモン原子として0.05mol%
添加する。) なお、三酸化アンチモンとしては、純度99%以上の三
酸化アンチモン、例えば、市販品のAntimony (III) oxi
de(ALDRICH CHEMICAL社製、純度99.999%)を使
用する。
【0129】(6)溶液ヘーズ値(Haze)<3.0 (上記式中、Hazeは、溶融重合した固有粘度が約
0.65dl/gのポリエチレンテレフタレート(PE
T)レジンチップをp−クロロフェノール/1,1,
2,2−テトラクロロエタンの3/1混合溶媒(重量
比)に溶解して8g/100mlの溶液とし、ヘーズメ
ータを用いて測定した値(%)を示す。)なお、Haz
eの測定は、セル長1cmのセルを用い、上記溶液をセ
ルに充填し測定する。
【0130】かかる構成により、触媒活性に優れ、従っ
てポリエステルの生産性が高く、触媒の失活もしくは除
去をすることなしに溶融成形時の熱劣化が効果的に抑制
されて熱安定性に優れ、熱酸化安定性に優れ、耐加水分
解性に優れ、色調に優れ、さらには欠点発生が少なく透
明性にも優れたポリエステルを与えるポリエステル重合
触媒、ならびに該触媒を用いて重合したポリエステルか
らなるフィルムが得られる。
【0131】APは1.5T以下であることがより好ま
しく、1.3T以下であることがさらに好ましく、1.
0T以下であることが特に好ましい。またTSは、より
好ましくは0.25以下、特に好ましくは0.20以下
である。TOSは、より好ましくは0.09以下、さら
に好ましくは0.08以下である。HSは0.09以下
であることがより好ましく、0.08以下であることが
特に好ましい。Δb値は、より好ましくは3.0以下、
さらに好ましくは2.5以下である。Hazeはより好
ましくは2.0以下、さらに好ましくは1.0以下であ
る。
【0132】APの測定方法は、具体的には以下の通り
である。 1)BHET製造工程 テレフタル酸とその2倍モル量のエチレングリコールを
使用し、エステル化率が95%のビス(2−ヒドロキシ
エチル)テレフタレート(BHET)及びオリゴマーの
混合物(以下、BHET混合物という)を製造する。 2)触媒添加工程 上記のBHET混合物に所定量の触媒を添加し、窒素雰
囲気下常圧にて245℃で10分間撹拌し、次いで50
分間を要して275℃まで昇温しつつ、オリゴマー混合
物の反応系の圧力を徐々に下げて0.1Torrとす
る。 3)重縮合工程 275℃、13.3Pa(0.1Torr)で重縮合反
応を行い、ポリエチレンテレフタレートのIVが0.6
5dl/gに到達するまで重合する。 4)AP(min) 重縮合工程に要した重合時間をAP(min)とする。
前記工程はバッチ式の反応装置を用いて行う。
【0133】なお、BHET混合物の製造は、公知の方
法で行われる。例えば、テレフタル酸とその2倍モル量
のエチレングリコールを攪拌機付きのバッチ式オートク
レーブに仕込み、0.25MPaの加圧下に245℃に
て水を系外に留去しつつエステル化反応を行うことによ
り製造される。
【0134】なお「所定量の触媒」とは、触媒の活性に
応じて変量して使用される触媒量を意味し、活性の高い
触媒では少量であり、活性の低い触媒ではその量は多く
なる。触媒の添加量は、テレフタル酸のモル数に対して
アルミニウム化合物として最大0.1モル%である。こ
れ以上多く添加するとポリエステル中の残存量が多く、
実用的な触媒ではなくなる。
【0135】上記の触媒は、アルカリ金属、アルカリ土
類金属、もしくはこれらの化合物を含有していないもの
であることが好ましい。
【0136】本発明の回分式重合方法でPETを製造す
る際には、コバルト化合物をコバルト原子としてPET
に対して10ppm未満の量で添加することが好ましい
態様である。
【0137】コバルト化合物はそれ自体ある程度の重合
活性を有していることは知られている。しかしながら、
前記のように十分な触媒効果を発揮する程度に添加する
と、得られるPETは色調が低下したり、熱安定性が低
下したりする。
【0138】本発明で得られるPETは、色調及び熱安
定性が良好であるが、コバルト化合物を上記のような少
量で、かつ添加による触媒効果が明確でないような添加
量にて添加することにより、色調が低下することなく、
着色をさらに効果的に消すことができる。
【0139】前記コバルト化合物を添加する目的は、着
色を消すことにあり、添加時期は重合工程のどの段階で
あってもよく、重合反応終了後であってもかまわない。
【0140】コバルト化合物の種類に特に限定はない
が、例えば、酢酸コバルト、硝酸コバルト、塩化コバル
ト、コバルトアセチルアセトネート、ナフテン酸コバル
トおよびそれらの水和物等が挙げられる。その中でも、
特に酢酸コバルト四水塩が好ましい。
【0141】コバルト化合物の添加量は、最終的に得ら
れるポリエステルに対して、アルミニウム原子とコバル
ト原子の合計量が50ppm以下で、かつコバルト原子
の量は10ppm未満とすることが好ましい。より好ま
しくは、アルミニウム原子とコバルト原子の合計量が4
0ppm以下で、かつコバルト原子の量は8ppm以
下、さらに好ましくはアルミニウム原子とコバルト原子
の合計量が25ppm以下で、かつコバルト原子は5p
pm以下である。
【0142】PETの熱安定性の点から、アルミニウム
原子とコバルト原子の合計量が50ppmより少ないこ
と、コバルト原子の量が10ppm以下であることが好
ましい。また、十分な触媒活性を有するためには、アル
ミニウム原子とコバルト原子の合計量が0.01ppm
より多いことが好ましい。
【0143】本発明で用いられるPETの回分式重合方
法は、得られるPETの品質制御の点で、複数の反応容
器を用いて製造することが必要である。すなわち、テレ
フタル酸とエチレングリコ−ルを直接反応させて水を留
去しエステル化した後、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−ルを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、減圧下に重縮合を行うエステル交換法
により、複数の反応容器を用いて製造することができ
る。
【0144】前記液相重縮合反応は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。固相重合反応
は、回分式装置や連続式装置で行うことが出来る。液相
重縮合反応と固相重合反応は連続で行っても良いし、分
割して行ってもよい。
【0145】以下に、PETの好ましい回分式重合方法
の一例について説明する。
【0146】まず、エステル化反応によって低重合体を
製造する場合は、テレフタル酸とエチレングリコールを
反応容器に仕込み、0〜0.5MPa、好ましくは0.
1〜0.4MPaの加圧下で140〜250℃で反応さ
せる。最終的には、エステル化反応率を90%以上、好
ましくは93%以上に到達させることが好ましい。この
エステル化反応により、分子量が500〜5000程度
の低次縮合物が得られる。
【0147】上記エステル化反応において、テレフタル
酸は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でエステル化反応を
行ってもよい。
【0148】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すると、PET主鎖
中のジオキシエチレンテレフタレ−ト成分単位の割合を
比較的低水準(全ジオ−ル成分に対して5モル%以下)
に保持できるので好ましい。
【0149】また、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とエチレング
リコ−ルを反応容器内に仕込み、エステル交換触媒の存
在下で反応させる。反応温度は、100〜250℃が好
ましく、120〜240℃がより好ましい。反応時間は
80〜300分が好ましく、より好ましくは90〜24
0分、特に好ましくは100〜200分である。
【0150】エステル交換触媒として、Zn、Cd、M
g、Mn、Co、Ca、Baなどの脂肪酸塩、炭酸塩、
PbやZnの酸化物等を用いる。また、本発明で記載し
た触媒を用いることもできる。この場合、リン化合物は
リンの金属塩化合物を用いることが好ましい。これらの
エステル交換反応により分子量約200〜500程度の
低次縮合物を得ることができる。
【0151】次いで、エステル化反応またはエステル交
換反応により得られた低次縮合物に、安定剤、重縮合触
媒などを添加後、多段階の液相縮重合工程に供給する。
【0152】重縮合反応条件は、第1段階目の重縮合の
反応温度は220〜290℃が好ましく、より好ましく
は230〜280℃であり、真空度は66500〜39
9Pa(500〜3Torr)が好ましく、より好まし
くは26600〜665Pa(200〜5Torr)で
ある。
【0153】最終段階の重縮合反応温度は240〜30
0℃が好ましく、より好ましくは250〜290℃であ
り、真空度は665〜13.3Pa(5〜0.1Tor
r)が好ましく、より好ましくは266〜39.9Pa
(2〜0.3Torr)で、液相重縮合反応を2〜5時
間行うことによって、PETを得ることができる。
【0154】また、第1段目〜中間段階の重縮合反応
は、エステル化反応又はエステル交換反応と同一反応容
器であってもよい。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との間の条件にすることが好
ましい。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度合は、滑らかに分配されることが
好ましい。
【0155】本発明の回分式重合方法によりPETを製
造する際に使用する触媒は、重縮合反応のみならずエス
テル化反応およびエステル交換反応にも触媒活性を有す
る。例えば、テレフタル酸ジメチルなどのジカルボン酸
のアルキルエステルとエチレングリコールなどのグリコ
ールとのエステル交換反応による重合は、通常チタン化
合物や亜鉛化合物などのエステル交換触媒の存在下で行
われるが、これらの触媒に代えて、もしくはこれらの触
媒に共存させて本発明の触媒を用いることもできる。こ
の場合、リン化合物はリンの金属塩化合物を用いること
が好ましい。また、本発明に記載の触媒は、液相重縮合
のみならず、固相重合や溶液重合においても触媒活性を
有しており、いずれの方法によってもPETを製造する
ことが可能である。
【0156】本発明の回分式重合方法によりPETを製
造する際に使用される触媒は、重合反応の任意の段階で
反応系に添加することができる。例えば、エステル化反
応またはエステル交換反応の開始前、反応途中の任意の
段階、もしくは重縮合反応の開始直前あるいは反応途中
に、反応系へ添加することができる。特に、本発明で触
媒として使用するアルミニウムないしその化合物は重縮
合反応の開始直前に添加することが好ましい。
【0157】本発明において、PETを製造する際に使
用する重縮合触媒の添加方法は、粉末状ないしはニート
状での添加であってもよいし、エチレングリコールなど
の溶媒のスラリー状もしくは溶液状での添加であっても
よく、特に限定されない。また、アルミニウム金属もし
くはその化合物と他の成分、好ましくは本発明のリン化
合物とを予め混合した混合物あるいは錯体として添加し
てもよいし、これらを別々に添加してもよい。またアル
ミニウム金属もしくはその化合物と他の成分、好ましく
はリン化合物とを同じ添加時期に重合系に添加してもよ
く、それぞれの成分を別々の添加時期に添加してもよ
い。
【0158】本発明において、PETを製造する際に使
用する重縮合触媒は、アンチモン化合物、ゲルマニウム
化合物、チタン化合物などの他の重縮合触媒を、これら
の成分の添加が前述のようなポリエステルの特性、加工
性、色調等製品に問題を生じない添加量の範囲内におい
て少量共存させて用いることは、重合時間の短縮による
生産性を向上させる際に有効であり、好ましい。
【0159】ただし、アンチモン化合物は、重合して得
られるPETに対してアンチモン原子として50ppm
以下の量で添加可能である。より好ましい添加量は、3
0ppm以下である。アンチモンの添加量を50ppm
以上にすると、金属アンチモンの析出が起こり、PET
に黒ずみや異物が発生するため好ましくない。
【0160】ゲルマニウム化合物は、重合して得られる
PETに対してゲルマニウム原子として20ppm以下
の量で添加可能である。より好ましい添加量は10pp
m以下である。ゲルマニウムの添加量を20ppm以上
にすると、コスト的に不利になるため好ましくない。
【0161】添加可能なアンチモン化合物としては、好
適な化合物として三酸化アンチモン、五酸化アンチモ
ン、酢酸アンチモン、アンチモングリコキサイドなどが
挙げられ、特に三酸化アンチモンの使用が好ましい。ま
た、ゲルマニウム化合物としては、二酸化ゲルマニウ
ム、四塩化ゲルマニウムなどが挙げられ、特に二酸化ゲ
ルマニウムが好ましい。
【0162】また、チタン化合物、スズ化合物などの他
の重合触媒としては、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、テトライソブチルチタネート、テトラ−
tert−ブチルチタネート、テトラシクロヘキシルチ
タネート、テトラフェニルチタネート、テトラベンジル
チタネートなどが挙げられ、特にテトラブチルチタネー
トの使用が好ましい。またスズ化合物としては、ジブチ
ルスズオキサイド、メチルフェニルスズオキサイド、テ
トラエチルスズ、ヘキサエチルジスズオキサイド、トリ
エチルスズハイドロオキサイド、モノブチルヒドロキシ
スズオキサイド、トリイソブチルスズアセテート、ジフ
ェニルスズジラウレート、モノブチルスズトリクロライ
ド、ジブチルスズサルファイド、ジブチルヒドロキシス
ズオキサイド、メチルスタンノン酸、エチルスタンノン
酸などが挙げられ、特にモノブチルヒドロキシスズオキ
サイドの使用が好ましい。
【0163】本発明でいうPETとは、ジカルボン酸成
分がテレフタル酸またはそのエステル形成性誘導体であ
り、アルキレングリコール成分がエチレングリコールで
あるポリエステルである。
【0164】本発明の製造法に従ってPETをバッチ重
合した後に、このPETから触媒を除去するか、または
リン系化合物などの添加によって触媒を失活させること
によって、PETの熱安定性をさらに高めることができ
る。
【0165】本発明で用いるポリエステル中には、使用
する目的に応じて、無機粒子、耐熱性高分子粒子、架橋
高分子粒子などの不活性粒子、蛍光増白剤、紫外線防止
剤、赤外線吸収色素、熱安定剤、界面活性剤、酸化防止
剤などの各種添加剤を1種もしくは2種以上含有させる
ことができる。酸化防止剤としては、芳香族アミン系、
フェノール系などの酸化防止剤が使用可能であり、安定
剤としては、リン酸やリン酸エステル系等のリン系、イ
オウ系、アミン系などの安定剤が使用可能である。
【0166】これらの添加剤は、PETの重合時もしく
は重合後、あるいはPET成形体を成型する際の任意の
段階で添加することが可能であり、どの段階が好適かは
化合物の特性やPET成形体の要求性能に応じてそれぞ
れ異なる。
【0167】本発明の方法に従ってポリエステルを重合
した後に、このポリエステルから触媒を除去するか、又
はリン系化合物などの添加によって触媒を失活させるこ
とによって、ポリエステルの熱安定性をさらに高めるこ
とができる。
【0168】本発明の回分式重合方法で得られたPET
の極限粘度は0.50〜1.30dl/gが好ましく、
より好ましくは0.55〜1.10dl/g、特に好ま
しくは0.60〜0.90dl/gの範囲である。極限
粘度が0.50dl/g未満では、得られた成形体等の
機械的特性が悪い。また、1.30dl/g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。
【0169】本発明の回分式重合方法で得たPET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く、その平均粒径は、通常1.5〜
5mm、好ましくは1.6〜4.5mm、さらに好まし
くは1.8〜4.0mmの範囲である。例えば、シリン
ダ−型の場合は、長さは1.5〜4mm、径は1.5〜
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15〜30mg/個の範囲
が実用的である。
【0170】
【実施例】以下、本発明の構成と効果を実施例に基づい
て説明するが、本発明は、もとよりこれらの実施例に限
定されるものではない。
【0171】〔評価方法〕 (1)リン化合物の評価 (a)1H-NMR測定 化合物をCDCl3 またはDMSOに溶解させ、室温下でVarian
GEMINI-200 を使って測定した。
【0172】(b)融点測定 化合物をカバーガラス上にのせ、Yanaco MICRO MELTING
POINT APPARATUSを使って1℃/分の昇温速度で測定し
た。
【0173】(c)元素分析 リンの分析は、PETレジンチップを湿式分解後、モリ
ブデンブルー比色法を用いて行った。その他の金属は、
灰化/酸溶解後、高周波プラズマ発光分析および原子吸
光分析を用いて行った。
【0174】(2)ポリエステルの特性 (a)固有粘度(IV) ポリエステルをフェノール/1,1,2,2−テトラク
ロロエタンの6/4(重量比)混合溶媒を使用して溶解
し、温度30℃にて測定した。
【0175】(b)酸価 ポリエステル0.1gをベンジルアルコール10mlに
加熱溶解した後、0.1NのNaOHのメタノール/ベンジ
ルアルコール=1/9の溶液を使用して滴定して求め
た。
【0176】(c)色相 ポリエステル重合体の色相は、溶融重合したレジンチッ
プ用い、色差計(東京電色(株)製、MODEL TC-1500MC-
88)を使用して、L値、a値、b値を測定した。
【0177】(d)示差走査熱量分析(DSC) TAインスツルメンツ社製DSC2920を用いて測定
した。ポリエステル10.0mgをアルミパンに入れ、50℃
/分の昇温速度で280℃まで加熱し、280℃に達し
てから1分間保持した後即座に、液体窒素中でクエンチ
した。その後、室温から20℃/分の昇温速度で300
℃まで昇温し、昇温時結晶化温度Tc1ならびに融点T
mを求めた。300℃に達してから2分間保持した後
に、10℃/分で降温し、降温時結晶化温度Tc2を求
めた。Tc1、Tm、Tc2はそれぞれのピーク温度と
した。
【0178】(e)熱安定性パラメータ(TS) PETレジンチップ([IV]i )1gを内径約14m
mのガラス試験管に入れ130℃で12時間真空乾燥し
た後、真空ラインにセットし減圧と窒素封入を5回以上
繰り返した。次いで、100mmHgの窒素を封入して
封管し、300℃の塩バスに浸漬して2時間溶融状態に
維持した。その後、サンプルを取り出して冷凍粉砕して
真空乾燥し、[IV]f2を測定し、下記計算式を用いて
求めた。式は、既報(上山ら:日本ゴム協会誌第63巻
第8号497頁1990年)から引用した。 TS=0.245×([IV]f2 -1.47 −[IV]i
-1.47 )。
【0179】(f)熱酸化安定性パラメータ(TOS) PETレジンチップ([IV]i )を冷凍粉砕して20
メッシュ以下の粉末にした。この粉末を130℃で12
時間真空乾燥し、粉末300mgを内径約8mm、長さ
約140mmのガラス試験管に入れ70℃で12時間真
空乾燥した。次いで、シリカゲルを入れた乾燥管を試験
管上部につけて乾燥した空気下で、230℃の塩バスに
浸漬して15分間加熱した後の[IV]f1を測定した。
TOSは、上記TSと同じ計算式を用い、下記のように
求めた。ただし、[IV]i および[IV]f1はそれぞ
れ加熱試験前と加熱試験後のIV(dl/g)を指す。
冷凍粉砕は、フリーザーミル(米国スペックス社製、6
750型)を用いて行った。専用セルに約2gのレジン
チップと専用のインパクターを入れた後、セルを装置に
セットし液体窒素を装置に充填して約10分間保持し、
次いでRATE10(インパクターが1秒間に約20回
前後する)で5分間粉砕を行った。 TOS=0.245×([IV]f1 -1.47 −[IV]
i -1.47 )。
【0180】(g)耐加水分解性パラメータ(HS) PETレジンチップ(試験前;[IV]i )を上記と同
様に冷凍粉砕し、20メッシュ以下の粉末にした。その
粉末を130℃で12時間真空乾燥した。加水分解試験
はミニカラー装置((株)テクサム技研、TypeMC12.EL
B)を用いて行った。上記粉末1gを純水100mlと
共に専用ステンレスビーカーに入れてさらに専用の攪拌
翼を入れ、密閉系にして、ミニカラー装置にセットし1
30℃に加熱、加圧した条件下に6時間攪拌した。試験
後のPETをグラスフィルターで濾取し、真空乾燥した
後IVを測定し([IV]f2)、以下の式により耐加水
分解性パラメータ(HS)を求めた。 HS=0.245×([IV]f2 -1.47 −[IV]i
-1.47 )。
【0181】(h)溶液ヘーズ値(Haze) 溶融重合したIVが約0.65dl/gのPETレジン
チップをp−クロロフェノール/1,1,2,2−テト
ラクロロエタンの3/1混合溶媒(重量比)に溶解して
8g/100mlの溶液とし、日本電色工業株式会社濁
度計NDH2000を用いて室温で測定した。測定方法
はJIS−K7105に準拠し、セル長1cmのセルを
用いて、溶液の拡散透過光(DF)と全光線透過光(T
T)を測定し、下記計算式よりHaze(%)を求め
た。 Haze(%)=(DF/TT)×100。
【0182】(i)PET中のSb粒子の有無 PETチップ40gをパラクロロフェノールとテトラク
ロロエタンの混合溶媒(重量比で75/25)で溶解
し、親水性ポリテトラフルオロエチレン製の平均孔径
0.1μmのメンブレンフィルターで濾過した。このメ
ンブレンフィルター上の残渣を真空乾燥したのち、走査
型電子顕微鏡によりフィルターにトラップされた粒子を
観察し、エネルギー分散型X線マイクロアナライザー
(堀場製作所製、EMAX2770)によりSb元素の
有無を確認した。
【0183】実施例1 高純度テレフタル酸100重量部、エチレングリコール
75重量部を反応容器に仕込み、0.34MPaの窒素
加圧下で温度240℃にてエステル化反応を進行させ
た。エステル化反応が十分進行した後、低次縮合物に対
し、重縮合触媒としてポリエステル中の酸成分に対し
て、塩化アルミニウムを0.015mol%及び Irgan
ox 1425 を0.02mol%加えて、窒素雰囲気下、常
圧にて240℃で10分間攪拌した。次いで、第1段階
目の重縮合反応において2時間を要して270℃まで昇
温しつつ反応系の圧力を徐々に下げて665Pa(5t
orr)とし、さらに最終段階で温度280℃、39.
9Pa(0.3torr)で液相重縮合反応を行った。
PETのIVが0.65dl/gに到達するまでに要し
た重合時間は175分であり、重縮合触媒は実用的な重
合活性を有するものであった。また、上記の重縮合にて
得られたIVが0.65dl/gのPETを常法に従っ
てチップ化した。
【0184】得られたPETは、金属アンチモンの析出
による異物もなく、黒ずみも見られず、透明性、色調及
び熱安定性が良好であった。
【0185】実施例2 (リン化合物の合成例) 下記化51で表されるリン化合物(リン化合物A)の合
【化51】 1.Sodium(O-ethyl 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenz
ylphosphonate)の合成 50% 水酸化ナトリウム水溶液6.5g(84mmol)とメタノー
ル6.1ml の混合溶液中にdiethyl(3,5-di-tert-butyl-4-
hydroxybenzyl)phosphonate 5g(14mmol)のメタノール
溶液6.1ml を加え、窒素雰囲気下24時間加熱還流を行っ
た。反応後、反応混合物を冷却しながら濃塩酸7.33g
(70mmol)を加え、析出物をろ取、イソプロパノールで
洗浄後、ろ液を減圧留去した。得られた残渣を熱イソプ
ロパノールに溶解させ、不溶分をろ取し、イソプロパノ
ールを減圧留去後、残渣を熱ヘプタンで洗浄、乾燥して
Sodium(O-ethyl 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylph
osphonate)を3.4g(69% )得た。なお、多量に合成する
場合は、上記の各原料のモル比をあわせて行った。 形状:白色粉体 融点:294-302 ℃(分解)1 H-NMR(DMSO,δ) :1.078(3H, t, J=7Hz), 1.354 (18H,
s), 2.711(2H, d),3.724(2H, m, J=7Hz), 6.626(1H,
s), 6.9665(2H, s) 元素分析(カッコ内は理論値):Na 6.36%(6.56%), P
9.18%(8.84%) 。
【0186】2.O-ethyl 3,5-di-tert-butyl-4-hydrox
ybenzylphosphonic acid(リン化合物A)の合成 室温で攪拌下、Sodium(O-ethyl 3,5-di-tert-butyl-4-h
ydroxybenzylphosphonate)1g(2.8mmol )の水溶液20ml
に濃塩酸1.5gを加えて1 時間攪拌した。反応混合物に水
150ml を加え、析出した結晶をろ取、水洗、乾燥してO-
ethyl 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylphosphonic
acidを826mg (88% )得た。なお、多量に合成する場合
は、上記の各原料のモル比をあわせて行った。 形状:板状結晶 融点:126-127 ℃1 H-NMR(CDCl3, δ) :1.207(3H, t, J=7Hz), 1.436(18
H, s), 3.013(2H, d),3.888(2H, m, J=7Hz.), 7.088(2
H, s), 7.679-8.275(1H, br) 。
【0187】(PETの重合)重縮合触媒として、アル
ミニウムトリスアセチルアセトネートの2.5g/lの
エチレングリコール溶液をポリエステル中の酸成分に対
してアルミニウム原子として0.015mol%加え、
上記リン化合物Aの10g/lのエチレングリコール溶
液をポリエステル中の酸成分に対してリン化合物Aとし
て0.04mol%添加する以外は実施例1と同様にし
て行い、固有粘度が0.65dl/gのPETを得た。
【0188】得られたPETは、金属アンチモンの析出
による異物もなく、黒ずみも見られず、透明性、色調及
び熱安定性が良好であった。
【0189】実施例3 (リン化合物の合成例) 下記化52で表されるリン化合物のマグネシウム塩(リ
ン化合物B)の合成
【化52】 1.Sodium(O-ethyl 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenz
ylphosphonate)の合成 50% 水酸化ナトリウム水溶液6.5g(84mmol)とメタノー
ル6.1ml の混合溶液中にdiethyl(3,5-di-tert-butyl-4-
hydroxybenzyl)phosphonate 5g(14mmol)のメタノール
溶液6.1ml を加え、窒素雰囲気下24時間加熱還流を行っ
た。反応後、反応混合物を冷却しながら濃塩酸7.33g
(70mmol)を加え、析出物をろ取、イソプロパノールで
洗浄後、ろ液を減圧留去した。得られた残渣を熱イソプ
ロパノールに溶解させ、不溶分をろ取し、イソプロパノ
ールを減圧留去後、残渣を熱ヘプタンで洗浄、乾燥して
Sodium(O-ethyl 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylph
osphonate)を3.4g(69% )得た。なお、多量に合成する
場合は、上記の各原料のモル比をあわせて行った。 形状:白色粉体 融点:294-302 ℃(分解)1 H-NMR(DMSO,δ) :1.078(3H, t, J=7Hz), 1.354 (18H,
s), 2.711(2H, d),3.724(2H, m, J=7Hz), 6.626(1H,
s), 6.9665(2H, s) 元素分析(カッコ内は理論値):Na 6.36%(6.56%), P
9.18%(8.84%) 。
【0190】2.Magnesium bis(O-ethyl 3,5-di-tert-
butyl-4-hydroxybenzylphosphonate)(リン化合物B)
の合成 室温で攪拌下、Sodium(O-ethyl 3,5-di-tert-butyl-4-h
ydroxybenzylphosphonate) 500mg(1.4mmol )の水溶液
4ml に硝酸マグネシウム6 水和物 192mg(0.75mmol)の
水溶液1ml を滴下した。1 時間攪拌後、析出物をろ取、
水洗、乾燥してMagnesium bis(O-ethyl 3,5-di-tert-bu
tyl-4-hydroxybenzylphosphonate) を359mg (74% )得
た。なお、多量に合成する場合は、上記の各原料のモル
比をあわせて行った。 形状:白色粉体 融点:>300 ℃1 H-NMR(DMSO, δ) :1.0820(6H, t, J=7Hz), 1.3558(36
H, s), 2.8338(4H, d),3.8102(4H, m, J=7Hz), 6.6328
(2H, s), 6.9917(4H, s)。
【0191】(PETの重合)重縮合触媒として、アル
ミニウムトリスアセチルアセトネートの2.5g/lの
エチレングリコール溶液をポリエステル中の酸成分に対
してアルミニウム原子として0.015mol%加え、
上記リン化合物Bをポリエステル中の酸成分に対してリ
ン化合物Bとして0.02mol%添加する以外は実施
例1と同様にして行い、固有粘度が0.65dl/gの
PETを得た。
【0192】得られたPETは、金属アンチモンの析出
による異物もなく、黒ずみも見られず、透明性、色調及
び熱安定性が良好であった。
【0193】実施例4 (リン化合物のアルミニウム塩の合成例) O-ethyl 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylphospho
nateのアルミニウム塩(アルミニウム塩A)の合成 1.Sodium(O-ethyl 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenz
ylphosphonate)の合成 50% 水酸化ナトリウム水溶液6.5g(84mmol)とメタノー
ル6.1ml の混合溶液中にdiethyl(3,5-di-tert-butyl-4-
hydroxybenzyl)phosphonate 5g(14mmol)のメタノール
溶液6.1ml を加え、窒素雰囲気下24時間加熱還流を行っ
た。反応後、反応混合物を冷却しながら濃塩酸7.33g
(70mmol)を加え、析出物をろ取、イソプロパノールで
洗浄後、ろ液を減圧留去した。得られた残渣を熱イソプ
ロパノールに溶解させ、不溶分をろ取し、イソプロパノ
ールを減圧留去後、残渣を熱ヘプタンで洗浄、乾燥して
Sodium(O-ethyl 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylph
osphonate)を3.4g(69% )得た。なお、多量に合成する
場合は、上記の各原料のモル比をあわせて行った。 形状:白色粉体 融点:294-302 ℃(分解)1 H-NMR(DMSO,δ) : 1.078(3H, t, J=7Hz), 1.354 (18
H, s), 2.711(2H, d),3.724(2H, m, J=7Hz), 6.626(1H,
s), 6.9665(2H, s) 元素分析(カッコ内は理論値):Na 6.36%(6.56%), P
9.18%(8.84%) 。
【0194】2.O-ethyl 3,5-di-tert-butyl-4-hydr
oxybenzylphosphonateのアルミニウム塩(アルミニウム
塩A)の合成 室温で攪拌下、Sodium(O-ethyl 3,5-di-tert-butyl-4-h
ydroxybenzylphosphonate) 1g (2.8mmol )の水溶液7.
5ml に硝酸アルミニウム9 水和物 364mg(0.97mmol)の
水溶液5ml を滴下した。3 時間攪拌後、析出物をろ取、
水洗、乾燥してO-ethyl 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyb
enzylphosphonateのアルミニウム塩を860mg 得た。な
お、多量に合成する場合は、上記の各原料のモル比をあ
わせて行った。 形状:白色粉体 融点:183-192 ℃。
【0195】(PETの重合)重縮合触媒として、上記
アルミニウム塩Aをポリエステル中の酸成分に対してア
ルミニウム原子として0.02mol%を添加する以外
は実施例1と同様にして行い、固有粘度が0.65dl
/gのPETを得た。
【0196】得られたPETは、金属アンチモンの析出
による異物もなく、黒ずみも見られず、透明性、色調及
び熱安定性が良好であった。
【0197】実施例5 ジメチルテレフタレート68重量部、エチレングリコー
ル43.3重量部、ポリエステル中の酸成分に対して
0.03mol%のアルミニウムトリスアセチルアセト
ネート及び0.045mol%の Irganox 1425 を反応
容器に仕込み、常温・常圧下で攪拌しながら120℃ま
で30分かけて昇温し、その後185℃までさらに30
分かけて昇温させ、そのまま185℃で100分間攪拌
を続け、エステル交換反応を行った。その後、30分か
けて225℃まで昇温し30分間225℃で攪拌を続け
た後、第一段階目の重縮合反応において2時間を要して
270℃まで昇温しつつ反応系の圧力を徐々に下げて6
65Paとし、さらに最終段階で温度を280℃、3
9.9Paで重縮合反応を行った。PETのIVが0.
65dl/gに到達するまでに要した重合時間(AP)
は170分であり、重縮合触媒は実用的な重合活性を有
するものであった。また、上記の重縮合にて得られたI
Vが0.65dl/gのPETを常法に従ってチップ化
した。
【0198】得られたPETは、金属アンチモンの析出
による異物もなく、黒ずみも見られず、透明性、色調及
び熱安定性が良好であった。
【0199】比較例1 重縮合触媒として、三酸化アンチモンをポリエステル中
の酸成分に対してアンチモン原子として0.05mol
%となるように添加した以外は実施例1と同様にして、
固有粘度0.65dl/gのPETを得た。なお、三酸
化アンチモンは、市販の三酸化二アンチモン(ALDRICH
製、純度99.999%)を使用し、これを約10g/
lの濃度となるようにエチレングリコールに150℃で
約1時間攪拌して溶解させた溶液を使用した。
【0200】得られたPETレジン中には金属アンチモ
ンに起因する異物が観察され、実施例で得られたPET
と比べ黒ずみが見られた。
【0201】
【発明の効果】本発明のPETの回分式重合方法は、熱
安定性、色調、透明性に優れるPETを安価で生産性よ
く製造することができる。したがって、フィルム、ボト
ル、繊維など現在PETが使用されている広い用途に使
用することができる。
フロントページの続き (72)発明者 形舞 祥一 滋賀県大津市堅田二丁目1番1号 東洋紡 績株式会社総合研究所内 Fターム(参考) 4J029 AA03 AB04 AC01 AE01 BA03 CB06A HA01 HB01 HB02 JA061 JA091 JA121 JA261 JB131 JB151 JB171 JB191 JC131 JC311 JC421 JC451 JC461 JC471 JC551 JC561 JC571 JC591 JC601 JC621 JF221 KD01 KD02 KD05 KD07 KE01 KE02 KE03 KE05 KE06 KE15 LA04 LA14

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 テレフタル酸またはその誘導体とエチレ
    ングリコールから、複数の反応容器を用いて、エステル
    化反応またはエステル交換反応、及び液相重縮合反応に
    よりポリエチレンテレフタレートを回分式で製造する方
    法であって、重縮合触媒がアルミニウム及び/又はその
    化合物から選ばれる少なくとも1種を金属含有成分とし
    て含み、フェノール系化合物から選択される少なくとも
    一種を含有する重縮合触媒であることを特徴とするポリ
    エチレンテレフタレートの回分式重合方法。
  2. 【請求項2】 テレフタル酸またはその誘導体とエチレ
    ングリコールから、複数の反応容器を用いて、エステル
    化反応またはエステル交換反応、及び液相重縮合反応に
    よりポリエチレンテレフタレートを回分式で製造する方
    法であって、重縮合触媒がアルミニウム及び/又はその
    化合物から選ばれる少なくとも1種を金属含有成分とし
    て含み、リン化合物から選択される少なくとも一種を含
    有する重縮合触媒であることを特徴とするポリエチレン
    テレフタレートの回分式重合方法。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の重縮合触媒が、さらにリ
    ン化合物を含むことを特徴とするポリエチレンテレフタ
    レートの回分式重合方法。
  4. 【請求項4】 リン化合物が、ホスホン酸系化合物、ホ
    スフィン酸系化合物、ホスフィンオキサイド系化合物、
    亜ホスホン酸系化合物、亜ホスフィン酸系化合物、ホス
    フィン系化合物からなる群より選ばれる一種または二種
    以上の化合物であることを特徴とする請求項2または3
    記載のポリエチレンテレフタレートの回分式重合方法。
  5. 【請求項5】 リン化合物が、一種または二種以上のホ
    スホン酸系化合物であることを特徴とする請求項2〜4
    のいずれかに記載のポリエチレンテレフタレートの回分
    式重合方法。
  6. 【請求項6】 リン化合物が、芳香環構造を有する化合
    物であることを特徴とする請求項2〜5のいずれかに記
    載のポリエチレンテレフタレートの回分式重合方法。
  7. 【請求項7】 リン化合物が、下記一般式化1〜化3で
    表される化合物からなる群より選ばれる一種または二種
    以上であることを特徴とする請求項2〜6のいずれかに
    記載のポリエチレンテレフタレートの回分式重合方法。 【化1】 【化2】 【化3】 (化1〜化3において、R1 、R4 、R5 、R6 はそれ
    ぞれ独立に水素、炭素数1〜50の炭化水素基、水酸基
    またはハロゲン基またはアルコキシル基またはアミノ基
    を含む炭素数1〜50の炭化水素基を表す。R2 、R3
    はそれぞれ独立に水素、炭素数1〜50の炭化水素基、
    水酸基またはアルコキシル基を含む炭素数1〜50の炭
    化水素基を表す。ただし、炭化水素基は脂環構造や芳香
    環構造を含んでいてもよい。)
  8. 【請求項8】 上記化1〜化3中のR1 、R4 、R5
    6 が芳香環構造を有する基であることを特徴とする請
    求項7記載のポリエチレンテレフタレートの回分式重合
    方法。
  9. 【請求項9】 リン化合物が、フェノール部を同一分子
    内に有することを特徴とする請求項2〜8に記載のポリ
    エチレンテレフタレートの回分式重合方法。
  10. 【請求項10】 フェノール部を同一分子内に有するリ
    ン化合物が、下記一般式化4〜化6で表される化合物か
    らなる群より選ばれる一種または二種以上であることを
    特徴とする請求項9記載のポリエチレンテレフタレート
    の回分式重合方法。 【化4】 【化5】 【化6】 (化4〜化6において、R1 はフェノール部を含む炭素
    数1〜50の炭化水素基、水酸基またはハロゲン基また
    はアルコキシル基またはアミノ基およびフェノール部を
    含む炭素数1〜50の炭化水素基を表す。R4 、R5
    6 はそれぞれ独立に水素、炭素数1〜50の炭化水素
    基、水酸基またはハロゲン基またはアルコキシル基また
    はアミノ基を含む炭素数1〜50の炭化水素基を表す。
    2 、R3はそれぞれ独立に水素、炭素数1〜50の炭
    化水素基、水酸基またはアルコキシル基を含む炭素数1
    〜50の炭化水素基を表す。ただし、炭化水素基は分岐
    構造や脂環構造や芳香環構造を含んでいてもよい。R2
    とR4 の末端どうしは結合していてもよい。)
  11. 【請求項11】 テレフタル酸またはその誘導体とエチ
    レングリコールから、複数の反応容器を用いて、エステ
    ル化反応またはエステル交換反応、及び液相重縮合反応
    によりポリエチレンテレフタレートを回分式で製造する
    方法であって、重縮合触媒がリン化合物のアルミニウム
    塩から選択される少なくとも一種を含有する重縮合触媒
    であることを特徴とするポリエチレンテレフタレートの
    回分式重合方法。
  12. 【請求項12】 テレフタル酸またはその誘導体とエチ
    レングリコールから、複数の反応容器を用いて、エステ
    ル化反応またはエステル交換反応、及び液相重縮合反応
    によりポリエチレンテレフタレートを回分式で製造する
    方法であって、重縮合触媒が下記一般式化7で表される
    化合物から選択される少なくとも1種を含有する重縮合
    触媒であることを特徴とするポリエチレンテレフタレー
    トの回分式重合方法。 【化7】 (化7において、R1 、R2 はそれぞれ独立に水素、炭
    素数1〜30の炭化水素基を表す。R3 は、水素、炭素
    数1〜50の炭化水素基、水酸基またはアルコキシル基
    を含む炭素数1〜50の炭化水素基を表す。R4 は、水
    素、炭素数1〜50の炭化水素基、水酸基またはアルコ
    キシル基またはカルボニルを含む炭素数1〜50の炭化
    水素基を表す。lは1以上の整数、mは0または1以上
    の整数を表し、(l+m)は3である。nは1以上の整
    数を表す。炭化水素基は脂環構造や分岐構造や芳香環構
    造を含んでいてもよい。)
  13. 【請求項13】 前記エステル化反応を、0〜0.5M
    Paの加圧下、温度140〜250℃で10〜200分
    間行うことを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記
    載のポリエチレンテレフタレートの回分式重合方法。
  14. 【請求項14】 前記エステル交換反応を、エステル交
    換触媒の存在下、常圧下、温度100〜250℃で80
    〜300分間行うことを特徴とする請求項1〜12のい
    ずれかに記載のポリエチレンテレフタレートの回分式重
    合方法。
  15. 【請求項15】 エステル化反応またはエステル交換反
    応を、1段階または2個以上からなる多段式反応容器を
    用いて行うことを特徴とする請求項1〜14のいずれか
    に記載のポリエチレンテレフタレートの回分式重合方
    法。
  16. 【請求項16】 液相重縮合反応を、温度220〜30
    0℃、真空度66500〜13.3Pa(500〜0.
    1Torr)で120〜300分間行うことを特徴とす
    る請求項1〜15のいずれかに記載のポリエチレンテレ
    フタレートの回分式重合方法。
  17. 【請求項17】 液相重縮合反応において、1段階また
    は2個以上からなる多段式反応容器を用い、かつ第1段
    目〜中間段階の重縮合反応はエステル化反応又はエステ
    ル交換反応と同一反応容器であることを特徴とする請求
    項1〜16のいずれかに記載のポリエチレンテレフタレ
    ートの回分式重合方法。
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