JPH08157579A - 熱可塑性ポリエステル樹脂の製造方法 - Google Patents

熱可塑性ポリエステル樹脂の製造方法

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JPH08157579A
JPH08157579A JP32947294A JP32947294A JPH08157579A JP H08157579 A JPH08157579 A JP H08157579A JP 32947294 A JP32947294 A JP 32947294A JP 32947294 A JP32947294 A JP 32947294A JP H08157579 A JPH08157579 A JP H08157579A
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JP
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antimony
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polyester resin
thermoplastic polyester
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JP32947294A
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English (en)
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Yumi Itou
由実 伊藤
Yoshihiro Hayashi
義博 林
Hitoshi Kawamoto
均 川本
Hiroshi Naito
寛 内藤
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Kanebo Ltd
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Kanebo Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】アンチモン化合物を触媒として重縮合され、か
つ結晶性が低い飲料ボトル等の容器、シートまたはフィ
ルムに用いられる可塑性ポリエステル樹脂の製造法を提
供する。 【構成】アンチモン化合物と、一般式 【化1】 【化2】 【化3】 (但し、Rは不特定の水素、水酸基、アルキル基、シク
ロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アリル基ま
たはアルコキシ基を示し、nは2以上の整数を示す。)
で表される脂肪族ジカルボン酸の群から選ばれる少なく
とも1種の化合物を混合、反応させ、これを触媒として
重縮合することを特徴とする上記熱可塑性ポリエステル
樹脂の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、飲料ボトル等の容器、
シートまたはフィルムに用いられる熱可塑性ポリエステ
ル樹脂の製造法に関する。さらに詳しくは、アンチモン
化合物を触媒として重縮合され、かつ結晶性が低い可塑
性ポリエステル樹脂の製造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に代表され
るポリエステルは、その優れた機械的性質、化学的性
質、透明性から、繊維、フィルム等に広く利用されてい
る。特に最近では飲料用ボトルや食品容器等への利用が
急速に広まっている。
【0003】一般にボトル等の中空容器は、熱可塑性ポ
リエステル樹脂を射出成型機等の成型機に供給して中空
成形体用プリフォームを成型し、このプリフォームを加
熱してブロー成形することにより製造される。トレー等
の容器は、熱可塑性ポリエステル樹脂を押出し機に供給
して、Tダイより押出ことによりシートを作製し、この
シートを熱成形することにより製造される。また、この
シートを1軸或は2軸延伸することによりフィルムが製
造される。
【0004】これらの容器、フィルムを製造する際の問
題点としては、熱可塑性ポリエステル樹脂を溶融、成形
後、急冷する際、あるいはこうして得られた成形品を再
加熱する際に、樹脂の結晶化が起こり、透明性が損なわ
れることである。
【0005】ポリエステルの製造における重縮合触媒と
しては、一般にゲルマニウム化合物、アンチモン化合
物、チタン化合物が使用されている。これらのうち、飲
料ボトル等の透明性が要求される分野においては、結晶
性が低く、色調良好なポリエステルが得やすいことか
ら、主としてゲルマニウム化合物が使用されている。し
かし、ゲルマニウム化合物は、アンチモン化合物に比べ
ると価格が100倍高価であるため、アンチモン化合物
を触媒としてポリエステルを重縮合する場合よりコスト
高となってしまう。
【0006】アンチモン化合物を触媒としてポリエステ
ルを製造すると、ポリマー中に還元アンチモン金属が析
出し、その影響で結晶性が高くなる。結晶性が高くなる
具体的現象としては、示差走査熱量計(DSC)による
測定で、昇温結晶化温度(Tc)が低く、降温結晶化温
度(Tc’)が高くなることが挙げられる。このため、
このポリエステルを溶融、成形後、急冷する際、あるい
はこうして得られた成形品を再加熱する際に、樹脂の結
晶化が起こり易くなる。このため、肉厚の中空成形体用
プリフォームを成型し、さらにこのプリフォームを加熱
してブロー成形する工程が必要なボトル成形において
は、白化し易く、透明性の高いボトルが得にくいことか
ら、アンチモン化合物を触媒としたポリエステルは殆ど
使用されていないのが現状である。
【0007】これらの問題点を解決する手段として、例
えば、特開昭58−47023号公報のようにゲルマニ
ウム化合物とアンチモン化合物を併用したり、特公平4
−57692号公報のようにマグネシウム化合物を添加
するなどして透明性を向上させる方法が提案されてい
る。しかしながら、ゲルマニウム化合物とアンチモン化
合物との併用では、コストダウンの効果は小さくなり、
またマグネシウム化合物の添加では、結晶性低下の効果
が小さいばかりか、重合中にポリマーの分解が進むため
に、味や臭いの原因となるアセトアルデヒドが増加する
などするため、これらの方法で製造された樹脂は、飲料
ボトル等の食品容器やシート、フィルム用として十分で
はない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
とするところは、ゲルマニウム化合物より安価なアンチ
モン化合物を用いる方法であって、しかも結晶性が低
く、透明性の高い成形品を得ることができる熱可塑性ポ
リエステル樹脂の製造方法に関するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記した本発明の目的
は、アンチモン化合物と、一般式
【化7】
【化8】
【化9】 (但し、Rは不特定の水素、水酸基、アルキル基、シク
ロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アリル基ま
たはアルコキシ基を示し、nは2以上の整数を示す。)
で表される脂肪族ジカルボン酸の群から選ばれる少なく
とも1種の化合物を混合、反応させ、これを触媒として
重縮合することを特徴とする熱可塑性ポリエステル樹脂
の製造方法によって達成される。
【0010】本発明において製造されるポリエステル
は、ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体とア
ルキレングリコールとの重縮合反応により製造される。
「ジカルボン酸」としては、テレフタル酸、イソフタル
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、1,5−ナフタレンジカルボン酸、
4,4’−ジフェニルジカルボン酸、アジピン酸、アゼ
ライン酸、セバシン酸等が挙げられ、特にテレフタル酸
が好ましい。また、「アルキレングリコール」として
は、エチレングリコール、ブタンジオール、トリメチレ
ングリコール、テトラメチレングリコール、ネオペンチ
ルグリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、
2,2−ビス(4−β−ヒドロキシエトキシジフェニ
ル)プロパン、ビス(4−β−ヒドロキシエトキシフェ
ニル)スルホン等が挙げられ、特にエチレングリコール
が好ましい。
【0011】重縮合触媒として用い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、五酸化
アンチモン、アンチモンエトキシド、アンチモングリコ
キシド等の公知のアンチモン化合物が挙げられ、この中
で三酸化アンチモン、酢酸アンチモンは、食品容器用ポ
リエステル樹脂の重合触媒として広く用いられているこ
とから、特に好ましい。
【0012】さらに本発明において、アンチモン化合物
と混合、反応させる脂肪族ジカルボン酸としては、マロ
ン酸、メチルマロン酸、ジメチルマロン酸、エチルマロ
ン酸、ジエチルマロン酸、シュウ酸、1,1−ジカルボ
キシシクロプロパン、1,1−ジカルボキシシクロヘキ
サン等が挙げられる。
【0013】本発明におけるアンチモン化合物の添加量
は公知の添加量(最終的に得られるポリエステルポリマ
ーに対し、アンチモン原子として、0.01〜0.03
%)である。
【0014】そして、本発明において、アンチモン化合
物と混合、反応させる脂肪族ジカルボン酸の量は、重縮
合触媒として用いるアンチモン化合物中に含まれるアン
チモン原子のモル数に対して0.1〜2倍モルであるこ
とが好ましい。反応系に添加する脂肪族ジカルボン酸の
添加量が0.1倍モル未満の場合は、ポリエステルの結
晶性を低下させる効果が小さく、また2倍モルを越える
とポリエステルの色調が悪化する。
【0015】アンチモン化合物と脂肪族ジカルボン酸を
混合、反応させる方法としては、アンチモン化合物と脂
肪族ジカルボン酸をそれぞれ適当な溶媒に溶解した後、
十分に混合して溶液とする方法、あるいは、いずれか一
方の化合物の溶液に他方の化合物を加えて、十分に混合
して溶液とする方法等がある。特に重要な点は、アンチ
モン化合物と脂肪族ジカルボン酸が十分に溶解している
ことである。どちらか一方でも溶け残っていた場合、ポ
リマーの結晶性を低下させる効果が十分発現されない。
アンチモン化合物と脂肪族ジカルボン酸の反応生成物に
ついては、十分明らかにはなっていないが、アンチモン
化合物中のアンチモン原子に、脂肪族ジカルボン酸が配
位結合した錯化合物と推定される。
【0016】こうして得られた触媒(アンチモン化合物
と脂肪族ジカルボン酸の混合、反応物)の添加時期は通
常のエステル交換またはエステル化反応後、あるいは、
重縮合の途中であることが好ましいが、それより前に添
加しても差し支えない。
【0017】さらに、本発明では、リン化合物のような
公知の安定剤と共存させてもよい。また酸化チタンなど
の顔料や帯電防止剤と併用しても構わない。
【0018】
【発明の効果】本発明の製造方法によると、ゲルマニウ
ム化合物より安価なアンチモン化合物を用いて、結晶性
の低いポリエステルが製造できる。このため、透明性が
要求される飲用ボトル等の容器として好適なポリエステ
ルを安価に得ることができる。
【0019】
【実施例】以下、実施例にて本発明を詳述するが、本発
明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
【0020】本発明で使用した種々の測定法を以下に示
す。 (樹脂極限粘度)フェノールと1,1,2,2−テトラ
クロロエタンが6:4(重量比)の混合溶媒中で20℃
で測定した値である。 (結晶性評価)試料約10mgをDSC(パーキンエル
マー社製 DSC−7)内において、300℃で5分間
溶融した後、300℃/分で0℃まで急冷後、10℃/
分で昇温したときに得られた結晶化の発熱ピークの温度
を昇温結晶化温度(Tc)とした。そして、300℃ま
で昇温後、5分間溶融し、10℃/分で降温したときに
得られた結晶化の発熱ピークの温度を降温結晶化温度
(Tc’)とした。一般に昇温結晶化温度が高く、降温
結晶化温度が低いものほど結晶性が低く、透明性の良好
な成形品を与えやすいと判定することができる。
【0021】(実施例1)三酸化アンチモン2重量部を
エチレングリコール96.6重量部に溶解した溶液に、
マロン酸1.4重量部を混合、反応させて、透明な触媒
溶液を作製した。次にビス(β−ヒドロキシエチル)テ
レフタレート254重量部、テレフタル酸83重量部を
精溜塔を有する重合缶に投入後、微量の窒素を流しなが
ら250℃まで撹拌しながら加熱した。この間、エチレ
ングリコールを還流させ、水だけを系外に溜出させた。
溜出した水の量より計算して、エステル交換率が80%
に達したところで、触媒溶液3.9重量部およびトリメ
チルリン酸の5重量%エチレングリコール溶液1.3重
量部を投入した。次いで、加熱、撹拌を続けながら徐々
に減圧し、約1時間かけて、缶内を5torr以下の高
真空とした。この間、温度は285℃まで上昇させた。
この状態で所定の撹拌トルク(ポリマーの極限粘度0.
6付近になるトルク)に達するまで重合を続けた。その
後、常圧に戻し、内容物をガット状に押し出し、水で冷
却後、カッターを用いてペレット状のポリマーを得た。
このポリマーの極限粘度は0.67(dl/g)、昇温
結晶化温度Tcは147.9℃、降温結晶化温度Tc’
は188.1℃であった。
【0022】(比較例1)脂肪族ジカルボン酸を混合、
反応させず、エチレングリコールを98重量部とした触
媒溶液を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてポリ
マーを重合した。得られたポリマーの極限粘度、結晶化
温度を表1に示す。
【0023】(実施例2)マロン酸1.4重量部に替え
て、シュウ酸2水和物1.7重量部を混合、反応させ、
エチレングリコールを96.3重量部とした触媒溶液を
用いたこと以外は、実施例1と同様にしてポリマーを重
合した。得られたポリマーの極限粘度、結晶化温度を表
1に示す。
【0024】(実施例3)混合、反応したマロン酸を
1.4重量部から4重量部に替え、エチレングリコール
を94重量部とした触媒溶液を用いたこと以外は、、実
施例1と同様にしてポリマーを重合した。得られたポリ
マーはやや黄色味を帯びたものであった。このポリマー
の極限粘度、結晶化温度を表1に示す。
【0025】(比較例2)三酸化アンチモン2重量部を
エチレングリコール98重量部に溶解した触媒溶液を作
製した。次にビス(β−ヒドロキシエチル)テレフタレ
ート254重量部、テレフタル酸83重量部を精溜塔を
有する重合缶に投入後、微量の窒素を流しながら250
℃まで撹拌しながら加熱した。この間、エチレングリコ
ールを還流させ、水だけを系外に溜出させた。溜出した
水の量より計算して、エステル交換率が80%に達した
ところで、触媒溶液3.9重量部およびマロン酸0.0
6重量部を別々に添加した。さらにトリメチルリン酸の
5重量%エチレグリコール溶液1.3重量部を投入し
た。次いで、実施例1と同様に、重合を行い、ペレット
状のポリマーを得た。このポリマーの極限粘度は0.6
2(dl/g)、昇温結晶化温度Tcは142.8℃、
降温結晶化温度Tc’は202.6℃であり、結晶性は
マロン酸を添加しない場合と変わらなかった。
【0026】
【表1】

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アンチモン化合物と、一般式 【化1】 【化2】 【化3】 (但し、Rは不特定の水素、水酸基、アルキル基、シク
    ロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アリル基ま
    たはアルコキシ基を示し、nは2以上の整数を示す。)
    で表される脂肪族ジカルボン酸の群から選ばれる少なく
    とも1種の化合物を混合、反応させ、これを触媒として
    重縮合することを特徴とする熱可塑性ポリエステル樹脂
    の製造方法。
  2. 【請求項2】 アンチモン化合物と混合、反応させる、
    一般式 【化4】 【化5】 【化6】 (但し、Rは不特定の水素、水酸基、アルキル基、シク
    ロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アリル基ま
    たはアルコキシ基を示し、nは2以上の整数を示す。)
    で表される脂肪族ジカルボン酸の群から選ばれる少なく
    とも1種の化合物がアンチモン化合物中に含まれるアン
    チモン原子のモル数に対して0.1〜2倍モルである請求
    項1記載の熱可塑性ポリエステル樹脂の製造方法。
JP32947294A 1994-12-02 1994-12-02 熱可塑性ポリエステル樹脂の製造方法 Pending JPH08157579A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2764607A1 (fr) * 1997-06-11 1998-12-18 Rhone Poulenc Fibres & Polymer Composition a base de polyester, procede de fabrication et utilisation pour la fabrication de corps creux tels que bouteilles

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2764607A1 (fr) * 1997-06-11 1998-12-18 Rhone Poulenc Fibres & Polymer Composition a base de polyester, procede de fabrication et utilisation pour la fabrication de corps creux tels que bouteilles

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