JPH1160705A - ポリエステル樹脂 - Google Patents

ポリエステル樹脂

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JPH1160705A
JPH1160705A JP22134497A JP22134497A JPH1160705A JP H1160705 A JPH1160705 A JP H1160705A JP 22134497 A JP22134497 A JP 22134497A JP 22134497 A JP22134497 A JP 22134497A JP H1160705 A JPH1160705 A JP H1160705A
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polyester resin
catalyst
mmol
mol
polyester
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稔 鈴木
Kimihiko Sato
公彦 佐藤
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  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 熱安定性が良好でしかも色相や透明性に優
れ、成形温度低下による再生アセトアルデヒド量の低減
され、透明性を確保でき、ボトルとした時にボトル充填
物中の異臭の低減されたポリエステル樹脂の提供。 【解決手段】 酸成分としてナフタレンジカルボン酸単
位を95〜85mol%及びテレフタル酸単位を5〜1
5mol%並びにジオール成分としてエチレングリコー
ル単位からなるポリエステルであって、触媒としてコバ
ルト及びマンガン、安定剤としてリン化合物、触媒に由
来するSb23を含有し、その含有量が式2≦Co≦2
0mmol%、10≦Mn≦60mmol%、0.7≦
P/(Co+Mn)≦1.5、5≦Sb23≦40mm
ol%、を同時に満たすポリエステル樹脂。(但し、上
記数式中のCo、Mn及びPの各元素並びにSb23
酸成分に対する量である。)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はポリエステル樹脂に
関し、更に詳しくは熱安定性が良好で色相及び透明性に
優れ包装材料に適したポリエステル樹脂に関する。
【0002】
【従来の技術】酸成分としてナフタレンジカルボン酸単
位及びテレフタル酸単位並びにジオール成分としてエチ
レングリコール単位からなるポリエステル共重合ポリマ
ー(以下、PENTと略記することがある)はポリエチ
レンテレフタレート(以下、PETと略記することがあ
る)に比べUVカット性、耐熱性、ガスバリア−性、耐
薬品性等の基本物性が優れている。
【0003】このことからPENTはPETとのブレン
ド使用又は単独使用によりボトル(容器)やシート材等
の包装材料として有用であることが予想される。
【0004】包装材の中でもジュースなどの飲料用ボト
ルに使用される材料については商品価値の点より、色相
及び透明性に優れた材料が強く要求されている。
【0005】PENTはポリエチレンナフタレンジカル
ボキシレート(以下、PENと略記することがある)と
比較しても基本物性の低下が少なく、PETとのブレン
ドの際に相溶化による透明性の確保がPENより容易で
ある、更にコストも低下できる。
【0006】PENTは基本的にPETと同様な触媒で
重合反応させて得ることがでる。特にコスト面から重合
触媒として、三酸化アンチモンを用いると有効であるこ
とが予想されている。
【0007】しかし、PENTはPETと比べるとボト
ル成形時のブロー延伸等で白化が起こりやすく、われわ
れの研究ではボトル(製品)の透明性の面では十分に満
足しうるものが得られない問題が有りそうであると予想
される。
【0008】発明者等の知見によれば、この白化を起こ
す要因を解明した結果、触媒に起因する触媒析出物によ
る内部へーズとその触媒析出物粒子が誘発する結晶化と
によるものと推定される。
【0009】特にPENTの場合、PETに比べボトル
成形(延伸)時の応力が非常に大きくなり、その影響が
出やすいとも推定される。
【0010】即ち、白化を抑制するためには触媒等によ
る析出物の量を低減する必要が有り、この手段として特
定の触媒種、量、比率を限定することが提案されており
(特開平7−258394号公報)、この触媒系につい
てのPENTの透明性は確かに向上した。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、色相及
び熱安定性の面で充分満足いくものではない。本発明者
らの知見によれば、その原因は、析出物の生成を抑制す
べく、エステル交換触媒を失活させるために用いられる
リン化合物の添加量が当モル量より少なくなることによ
る。この場合、触媒作用が完全に失活せず、ポリマーの
成形等に際し、ポリマーの分解速度が大きくなる。
【0012】ボトルの成形時にポリマーの溶融粘度が適
切でないとボトル表面の平滑性、均一な肉厚分布が確保
出来なかったり、へーズが著しく悪化し、くもりが発生
する。
【0013】ポリマー中のアセトアルデヒド量が多いと
ボトル充填物にアセトアルデヒドによる異臭が発生す
る。
【0014】本発明の目的は、熱安定性が良好でしかも
色相や透明性に優れ、成形温度低下による再生アセトア
ルデヒド量の低減され、短時間の成形サイクルで透明性
を確保できるポリエステル樹脂であり、ボトルとした時
にボトル充填物中の異臭の低減されたポリエステル樹脂
を得ることにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】即ち本発明は、酸成分と
してナフタレンジカルボン酸単位を95〜85mol%
及びテレフタル酸単位を5〜15mol%並びにジオー
ル成分としてエチレングリコール単位からなるポリエス
テルであって、触媒として用いられた化合物に由来する
元素としてのコバルト及びマンガン、安定剤として用い
られた化合物に由来する元素としてのリン、触媒に由来
するSb23を含有し、その含有量が下記式(1)〜
(4)を同時に満たすポリエステル樹脂である。 2≦ Co ≦20mmol% (1) 10≦ Mn ≦60mmol% (2) 0.7≦P/(Co+Mn)≦1.5 (3) 5 ≦ Sb23 ≦40mmol% (4) (但し、上記数式中のCo、Mn及びPの各元素並びに
Sb23は酸成分に対する量である。)
【0016】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としては、酸成分としてナフタレン
ジカルボン酸単位を95〜85mol%及びテレフタル
酸単位を5〜15mol%含有する。テレフタル酸単位
が15mol%を超えると非晶性が強くなり、成形時及
び固相重合時の結晶化及び乾燥が困難である。テレフタ
ル酸単位が5mol%未満であると本発明のポリエステ
ルの融点が高く、成形温度の低下ができず、再生アセト
アルデヒド量の増加をもたらす。さらにこの場合には、
透明性の確保のためのPETとの相溶化にも時間がかか
り、成形サイクルを短縮することが困難になる。
【0017】本発明においてグリコール成分としてエチ
レングリコール単位を用いるが、エチレングリコール単
位の一部を例えばトリメチレングリコール、テトラメチ
レングリコール、ヘキサメチレングリコール、デカメチ
レングリコール、ネオペンチルグリコール、ジエチレン
グリコール、1,1ーシクロヘキサンジメタノール、1,
4ーシクロヘキサンジメタノール、2,2ービス(4
‘ーβーヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(4’ー
βーヒドロキシエトキシフェニル)スルホン酸等の他の
多官能性化合物の1種以上で置換して10重量%未満の
範囲で共重合せしめたコポリマーであってもよい。
【0018】エステル交換法によりポリマーが重合され
る場合、酸成分であるナフタレンジカルボン酸の低級ア
ルカリエステル及びテレフタル酸の低級アルカリエステ
ルとグリコール成分であるエチレングリコールに、酸成
分の合計量に対して2〜20mmol%のコバルト元素を含
有するコバルト化合物及び10〜60mmol%のマンガン
元素を含有するマンガン化合物をエステル交換反応触媒
として添加する。
【0019】ここで、コバルト化合物を添加しめる目的
は、エステル交換反応触媒の効果に加えて、色相悪化の
原因である黄色化を抑制するものである。添加量が2mm
ol%未満ではこの効果が発現せず、20mmol%を超えると
色相が灰色化し、色相の悪化をもたらしてしまう。
【0020】マンガン化合物については、その合計量が
60mmol%を超えると触媒残さによる析出粒子の影響に
よって成形した際に白化現象がみられ、透明性がそこな
われる。逆に10mmol%未満ではエステル交換反応が不
十分になるばかりか、その後の重合反応も遅くなる。
【0021】さらに、エステル交換触媒を失活させるた
めにリン化合物を添加する。リン化合物の添加量(モル
比)をコバルト化合物とマンガン化合物の合計添加量1
に対して0.7〜1.5の範囲とする必要がある。この
モル比が0.7未満であると、エステル交換触媒が完全
に失活せず、熱安定性が悪く、その影響でポリマーが着
色したり、成形時の物性低下をもたらす不都合ガある。
逆に、1.5を越えると熱安定性に劣る。
【0022】本発明において用いられるマンガン化合物
及びコバルト化合物は例えば酸化物、塩化物、炭酸塩、
カルボン酸塩として用いることが可能である。これらの
中でも酢酸塩、すなわち酢酸マンガン及び酢酸コバルト
が好ましい。
【0023】リン化合物は、例えばトリメチルホスフェ
ート、トリエチレンホスフェート又はトリーnーブチル
ホスフェート及び正リン酸を挙げることができる。好ま
しくはトリメチルホスフェートである。
【0024】重合反応触媒としては、色相の面から三酸
化アンチモンを用いる。三酸化アンチモンの添加量とし
ては5mmol%未満では重合反応性が低くなって生産性が
悪く、40mmol%を超えると熱安定性が劣って成形時の
物性低下及び色相悪化を招くことから、5〜40mmol%
の範囲である必要がある。
【0025】前述の種々の触媒及び安定剤の添加時期
は、コバルト化合物、マンガン化合物についてはエステ
ル交換反応開始時点からその初期の間にすべてを添加す
るのが好ましい。一方、リン化合物についてはエステル
交換反応が実質的に終了した後、固有粘度が0.3に達
する迄に添加出来る。
【0026】アンチモン化合物についてはリン化合物を
添加する10分以上前に、更に固有粘度が0.2に達す
る迄に添加する。
【0027】本発明のポリエステル樹脂に於いては溶融
重合によって得られたポリエステル樹脂の固有粘度[η]
が下記式(5)を満たすことが好ましい。 0.40≦[η]≦0.63 (5)
【0028】固有粘度が0.40より低いとチップ化す
る際に割れ等を引き起し、0.63より高いと重合時間
が長くなり、色相が悪化する。
【0029】本発明においてこのようにして得られたポ
リエステル樹脂に固相重合を行い、ポリエステル樹脂の
固有粘度[η]を下記式(6)を満たすようにすることが
好ましい。固相重合には公知の方法を用いることができ
る。 0.65≦[η]≦0.85 (6)
【0030】固有粘度が0.65未満であるか、0.8
5を超える場合、ボトル成形時の透明性の悪化及びボト
ル形状の悪化をもたらす為、好ましくない。
【0031】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明する。なお、実施例中「部」は重量部を意味する。 (1)固有粘度([η]):テトラクロロエタン:フェ
ノ−ル=4:6の混合溶媒として35℃で測定した。 (2)Col−L、b(色相):ポリマーを160度で
90分乾燥機中で熱処理し、結晶化させた後、カラーマ
シン社製CM−7500型カラーマシンで測定した。 (3)ヘーズ(透明性):ポリマーを160℃で5時間
乾燥した後、名機制作所製の射出成形機100DMを用
い成形温度300℃で55gのプリフォームを成形し、
これをブロー延伸し内容積1.5l、胴部肉厚300μ
mのボトルとした。このボトル胴部のヘーズを日本電色
工業社製濁度計にて測定した。 (4)アセトアルデヒド量(AAと略記する):サンプ
ルを凍結粉砕した後、HS−GC(日立社製)にて測定
した。 (5)ポリマーの元素含有量 蛍光X線で定法により測定した。
【0032】[実施例1]2,6ーナフタレンジカルボ
ン酸ジメチルエステル(以下、NDCと略記することが
ある)227部、ジメチルテレフタレート(以下、DM
Tと略記することがある)14部、エチレングリコール
(以下、EGと略記することがある)62部とを酢酸コ
バルト四水塩(以下、Coと略記することがある)0.
025部、酢酸マンガン一水塩(以下、Mnと略記する
ことがある)0.074部をエステル交換触媒として用
い、常法に従ってエステル交換反応させ、三酸化アンチ
モン(以下、Sbと略記することがある)のエチレング
リコール(以下、EGと略記することがある)1%溶液
2.92部を添加したのち、トリメチルフォスフェート
(以下、Pと略記することがある)0.07部を添加
し、エステル交換反応を終了せしめた。次に引き続き常
法通り高温高真空下で重縮合反応を行い、その後ストラ
ンド型のチップとした。得られたポリマーの固有粘度は
0.5であり、重合時間は70分であった。更に、常法
によりこのプレポリマーを固相重合した。得られたポリ
マーの固有粘度は0.7で、アセトアルデヒド量は3p
pmであった。
【0033】[実施例2〜5、比較例1〜10]2,6
ーナフタレンジカルボン酸ジメチルエステル、ジメチル
テレフタレート、酢酸コバルト四水塩、酢酸マンガン四
水塩、トリメチルフォスフェート、三酸化アンチモンの
量、比率を表1に示す様に変更する以外は、基本的に実
施例1と同様に行った。また、これらの得られたポリマ
ー品質及び各評価結果についても併せて表1に示した。
【0034】
【表1】
【0035】
【発明の効果】本発明のポリエステル樹脂は熱安定性が
良好で色相及び透明性に優れ包装材料に適し、ボトル形
成時の白化(くもり)が小さく、商品価値の高いボトル
製品となりうる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B29K 67:00 B29L 22:00

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 酸成分としてナフタレンジカルボン酸単
    位を95〜85mol%及びテレフタル酸単位を5〜1
    5mol%並びにジオール成分としてエチレングリコー
    ル単位からなるポリエステルであって、触媒として用い
    られた化合物に由来する元素としてのコバルト及びマン
    ガン、安定剤として用いられた化合物に由来する元素と
    してのリン、触媒に由来するSb23を含有し、その含
    有量が下記式(1)〜(4)を同時に満たすポリエステ
    ル樹脂。 2≦ Co ≦20mmol% (1) 10≦ Mn ≦60mmol% (2) 0.7≦P/(Co+Mn)≦1.5 (3) 5 ≦ Sb23 ≦40mmol% (4) (但し、上記数式中のCo、Mn及びPの各元素並びに
    Sb23は酸成分に対する量である。)
  2. 【請求項2】 溶融重合によって得られるポリエステル
    樹脂であり、固有粘度([η])が下記式(5)を満たす
    請求項1に記載のポリエステル樹脂。 0.40≦[η]≦0.63 (5)
  3. 【請求項3】 溶融重合によって得られたポリエステル
    樹脂を固相重合することによって得られるポリエステル
    樹脂であり、固有粘度([η])が下記式(6)を満たす
    請求項1に記載のポリエステル樹脂。 0.65≦[η]≦0.85 (6)
JP22134497A 1997-08-18 1997-08-18 ポリエステル樹脂 Expired - Lifetime JP3267902B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003285409A (ja) * 2002-03-29 2003-10-07 Teijin Chem Ltd 多層成形体および容器
WO2015125846A1 (ja) * 2014-02-20 2015-08-27 帝人株式会社 ブロー成形性が良好なポリエチレン-2,6-ナフタレート組成物およびその成形品

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