JP2002241481A - ポリブチレンテレフタレート及びポリブチレンテレフタレートの製造方法 - Google Patents

ポリブチレンテレフタレート及びポリブチレンテレフタレートの製造方法

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JP2002241481A
JP2002241481A JP2001044986A JP2001044986A JP2002241481A JP 2002241481 A JP2002241481 A JP 2002241481A JP 2001044986 A JP2001044986 A JP 2001044986A JP 2001044986 A JP2001044986 A JP 2001044986A JP 2002241481 A JP2002241481 A JP 2002241481A
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JP2001044986A
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Shoichi Gyobu
祥一 形舞
Takahiro Nakajima
孝宏 中嶋
Kenichi Tsukamoto
健一 塚本
Naoki Watanabe
直樹 渡辺
Fumikazu Yoshida
文和 吉田
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Toyobo Co Ltd
Original Assignee
Toyobo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アンチモン化合物及びゲルマニウム化合物以
外の重合触媒を用いて重合した溶融成形時に熱劣化をほ
とんど起こさない熱安定性に優れ、色調も良好なポリブ
チレンテレフタレートおよびその製造方法を提供する。 【解決手段】 アルミニウムおよび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、かつフ
ェノール系化合物及びリン化合物から選択される少なく
とも一種を含むポリエステル重合触媒を用いて製造され
たポリブチレンテレフタレート。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はポリブチレンテレフ
タレート及びポリブチレンテレフタレートの製造方法に
関するものであり、さらに詳しくは、ゲルマニウム、ア
ンチモン化合物を触媒主成分として用いない熱安定性に
優れ、良好な色調を有するポリブチレンテレフタレート
及びポリブチレンテレフタレートの製造方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】ポリブチレンテレフタレートは成形性、
耐熱性、機械的特性、耐薬品性等に優れることから繊
維、自動車部品、電気・電子部品などの成形材料として
幅広く用いられている。
【0003】ポリブチレンテレフタレートは、例えばテ
レフタル酸もしくはテレフタル酸ジメチルと1,4−ブ
タンジオールとのエステル化もしくはエステル交換によ
って低分子量オリゴマーを製造し、次いでこれを高温、
真空下で触媒を用いて重縮合する重縮合法等により、工
業的に製造されている。
【0004】従来から、このようなポリエステルの重縮
合時に用いられる触媒としては、三酸化アンチモンが広
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触媒であるが、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。このような経緯で、アンチモンを全く含ま
ないか或いはアンチモンを触媒主成分として含まないポ
リエステルが望まれている。
【0005】なおポリエステル中の上記の異物は例えば
以下のような問題を起こす。
【0006】(1)フィルム用のポリエステルにおいて
は、金属アンチモンの析出は、ポリエステル中の異物と
なり、溶融押し出し時の口金汚れの原因になるだけでな
く、フィルムの表面欠点の原因にもなる。
【0007】(2)繊維用のポリエステル中の異物は、
繊維中に強度低下をもたらす異物となり、製糸時の口金
汚れの原因となる。ポリエステル繊維の製造において
は、主に操業性の観点から、異物の発生のないポリエス
テル重合触媒を用いたポリブチレンテレフタレートが求
められる。
【0008】上記の問題を解決する方法として、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、ポリエチレンテレフタレ−ト中の黒色
異物の生成を抑制している。また、特開平9−2911
41号においては、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、これらの重縮合触媒では、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
ない。
【0009】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おり、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が、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。
【0010】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8−735
81号によると、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
成されていない。
【0011】チタン化合物を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。
【0012】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。
【0013】アルミニウム化合物にアルカリ金属化合物
を添加して十分な触媒活性を有するポリエステル重合触
媒とする技術も公知である。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、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が多く必要であり、
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。
【0014】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
はフィルム物性などが悪化する。
【0015】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。
【0016】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。
【0017】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。
【0018】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。
【0019】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。
【0020】以上のような経緯で、アンチモンおよびゲ
ルマニウム以外の金属成分を触媒の主たる金属成分とす
る重合触媒からなり、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ポリブチレンテレフタ
レートが望まれている。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はアンチ
モン化合物及びゲルマニウム化合物以外の重合触媒を用
いて重合した溶融成形時に熱劣化をほとんど起こさない
熱安定性に優れ、色調も良好なポリブチレンテレフタレ
ートおよびその製造方法を提供することである。
【0022】
【課題を解決するための手段】本発明の筆者らは、アル
ミニウム化合物を触媒として用いて重合したポリブチレ
ンテレフタレート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、
アルミニウム化合物にフェノール系化合物、リン化合物
又はフェノール部を同一分子内に有するリン化合物を組
み合わせることによって、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、熱安定性に優れ、色調も良好なポリブチレンテ
レフタレートを得ることができることを見いだし本発明
に到達した。すなわち本発明によるとアンチモン化合物
及びゲルマニウム化合物を触媒に用いることなく、熱安
定性に優れ、色調も良好なポリブチレンテレフタレート
を得ることができる。
【0023】すなわち、本発明は上記課題の解決法とし
て、アルミニウム化合物と、リン化合物またはフェノー
ル系化合物、特にフェノール部を同一分子内に有するリ
ン化合物とからなる重合触媒を用いて製造されたポリブ
チレンテレフタレート及びポリブチレンテレフタレート
の製造方法を提供する。
【0024】
【発明の実施の形態】本発明は、アンチモン化合物及び
ゲルマニウム化合物以外の新規の重合触媒を用いたポリ
ブチレンテレフタレート及びポリブチレンテレフタレー
トの製造方法を提供するものである。本発明のポリブチ
レンテレフタレートに用いられる重合触媒は、アルミニ
ウム化合物と、リン化合物またはフェノール系化合物、
特にフェノール部を同一分子内に有するリン化合物とか
らなるポリエステル重合触媒である。
【0025】本発明のポリブチレンテレフタレートに用
いられる重合触媒を構成するアルミニウムないしアルミ
ニウム化合物としては、金属アルミニウムのほか、公知
のアルミニウム化合物は限定なく使用できる。
【0026】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とくに好まし
い。
【0027】本発明のポリブチレンテレフタレートに用
いられるアルミニウムないしアルミニウム化合物の使用
量としては、得られるポリブチレンテレフタレートのジ
カルボン酸や多価カルボン酸などのカルボン酸成分の全
構成ユニットのモル数に対して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。使用量が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、使用量
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
物や着色が低減される。
【0028】本発明のポリブチレンテレフタレートに用
いられる重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-tert-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-tert-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-ter
t-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'-ter
t-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。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。
【0029】これらのフェノール系化合物をポリブチレ
ンテレフタレート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、重合し
たポリブチレンテレフタレートの熱安定性も向上する。
【0030】本発明のポリブチレンテレフタレートに用
いられるフェノール系化合物の使用量としては、得られ
るポリブチレンテレフタレートのジカルボン酸や多価カ
ルボン酸などのカルボン酸成分の全構成ユニットのモル
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。
【0031】本発明のポリブチレンテレフタレートで
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。
【0032】本発明のポリブチレンテレフタレートに用
いられる重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とくに大きく好まし
い。
【0033】本発明のポリブチレンテレフタレートに関
して言う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、それぞれ下記式(化8)〜(化13)で表される構
造を有する化合物のことを言う。
【0034】
【化8】
【化9】
【化10】
【化11】
【化12】
【化13】 本発明のポリブチレンテレフタレートに用いられるホス
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。
【0035】本発明のポリブチレンテレフタレートに用
いられる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。
【0036】本発明のポリブチレンテレフタレートに用
いられる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。
【0037】本発明のポリブチレンテレフタレートに用
いられる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、下記式(化14)
〜(化19)で表される化合物を用いることが好まし
い。
【0038】
【化14】
【化15】
【化16】
【化17】
【化18】
【化19】 上記した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。
【0039】また、本発明のポリブチレンテレフタレー
トに用いられる重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。
【0040】
【化20】
【化21】
【化22】 (式(化20)〜(化22)中、R1 、R4 、R5 、R
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。) 本発明のポリブチレンテレフタレートに用いられる重合
触媒を構成するリン化合物としては、上記式(化20)
〜(化22)中、R1 、R4 、R5 、R6 が芳香環構造
を有する基である化合物がとくに好ましい。
【0041】本発明のポリブチレンテレフタレートに用
いられる重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
ジエチルがとくに好ましい。
【0042】本発明のポリブチレンテレフタレートに用
いられる重合触媒を構成するリン化合物としてはフェノ
ール部を同一分子内に有するリン化合物を用いることが
好ましい。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
効果がとくに大きく好ましい。
【0043】また、本発明のポリブチレンテレフタレー
トに用いられる重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2
3)〜(化25)で表される化合物を用いると特に触媒
活性が向上するため好ましい。
【0044】
【化23】
【化24】
【化25】 (式(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。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。) 本発明のポリブチレンテレフタレートに用いられるフェ
ノール部を同一分子内に有するリン化合物としては、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
び下記式(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、下記式 (化28)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
酸ジメチルがとくに好ましい。
【0045】
【化26】
【化27】
【化28】
【化29】 上記の式(化28)にて示される化合物としては、SANK
O-220 (三光株式会社製)があり、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
るリン化合物をポリブチレンテレフタレートの重合時に
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、重合したポリブチレンテレフタレー
トの熱安定性も向上する。
【0047】本発明のポリブチレンテレフタレートで
は、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。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。
【0048】また、上記したリン化合物の中でも、金属
塩の金属部分が、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。
【0049】本発明のポリブチレンテレフタレートに用
いられる重合触媒を構成するリンの金属塩化合物として
は、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。
【0050】
【化30】 (式(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。R2 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。炭化水素基はシキ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。) 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R2 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、ter
t−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 CH
2 OHで表される基などが挙げられる。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。
【0051】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。
【0052】
【化31】 (式(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。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。炭化水素基はシキロ
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。) 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。
【0053】上記した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。
【0054】上記式(化31)の中でも、Mが、Li,
Na、K、Be、Mg、Sr、Ba、Mn、Ni、C
u、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、M
gがとくに好ましい。
【0055】本発明のポリブチレンテレフタレートに用
いられる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。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]
がとくに好ましい。
【0056】本発明のポリブチレンテレフタレートに用
いられる重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。
【0057】
【化32】 ((式(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。R
4 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1〜5
0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。炭化水素基はシキロヘキシル等の脂
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。) 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。
【0058】
【化33】 (式(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。) 上記式(化32)または(化33)の中でも、Mが、L
i,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。
【0059】本発明のポリブチレンテレフタレートに用
いられる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−te
rt−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−tert−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]がとくに好ま
しい。
【0060】本発明の別の実施形態としては、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を用いて製造
されたポリブチレンテレフタレートである。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
物やフェノール化合物などを組み合わせて使用しても良
い。本発明のポリブチレンテレフタレートに用いられる
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。
【0061】上記した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。
【0062】本発明のポリブチレンテレフタレートに用
いられる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。
【0063】
【化34】 ((式(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。R2 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。炭化水素基はシキロヘキ
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。) 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R2 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、ter
t−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 CH
2 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。
【0064】本発明のポリブチレンテレフタレートに用
いられる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。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とくに好まし
い。
【0065】本発明の別の実施形態は、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であるポリエステル重合触媒を用
いて製造されたポリブチレンテレフタレートである。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化合物などを組み合わせて使
用しても良い。
【0066】本発明のポリブチレンテレフタレートの製
造に用いられる重合触媒を構成する特定のリン化合物の
アルミニウム塩とは、下記一般式(化35)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のこ
とを言う。
【0067】
【化35】 ((式(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。R
4 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1〜5
0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。炭化水素基はシキ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。) 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。
【0068】
【化36】 (式(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。炭化水素基はシキ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。) 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、se
c−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、−CH2CH2 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。
【0069】本発明のポリブチレンテレフタレートに用
いられる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。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とくに好まし
い。
【0070】本発明のポリブチレンテレフタレートで
は、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。
【0071】上記した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。
【0072】本発明のポリブチレンテレフタレートに用
いられる重合触媒を構成するP-OH結合を少なくとも一つ
有するリン化合物としては、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。
【0073】
【化37】 (式(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。R2 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
キ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。) 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R2 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、ter
t−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 CH
2 OHで表される基などが挙げられる。
【0074】上記した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。
【0075】本発明のポリブチレンテレフタレートに用
いられる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
とくに好ましい。
【0076】また本発明のポリブチレンテレフタレート
で用いられる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。
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言う。
【0077】
【化38】 ((式(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。炭化水素基はシキロヘキシル等
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。) 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。
【0078】
【化39】 (式(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。炭化水素基はシキロヘキシ
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。) 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、se
c−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、−CH2CH2 OHで表される基などが挙げら
れる。
【0079】本発明のポリブチレンテレフタレートに用
いられる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とくに好ましい。
【0080】好ましいリン化合物としては、化学式(化
40)であらわされるリン化合物が挙げられる。
【0081】
【化40】 (式(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、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。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,R3
の少なくとも一つが芳香環構造を含む化合物である。
【0082】本発明のポリブチレンテレフタレートに使
用するリン化合物の具体例を以下に示す。
【0083】
【化41】
【化42】
【化43】
【化44】
【化45】
【化46】 また、本発明のポリブチレンテレフタレートに用いられ
る重合触媒として用いられるリン化合物は、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効果が大き
く好ましい。
【0084】本発明のポリブチレンテレフタレートで使
用する事が望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。
【0085】
【化47】 (上記式(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
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。) 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。
【0086】
【化48】 (上記式(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。) 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 CH2 OHで表
される基などが挙げられる。
【0087】本発明のポリブチレンテレフタレートに用
いられ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−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とくに好まし
い。
【0088】本発明のポリブチレンテレフタレートで使
用する事が望ましい別のリン化合物は、化学式(化4
9)、(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。
【0089】
【化49】
【化50】 上記の化学式(化49)にて示される化合物としては、
Irganox1222(チバ・スペシャルティーケミ
カルズ社製)が市販されており、また化学式(化50)
にて示される化合物としてはIrganox1425
(チバ・スペシャルティーケミカルズ社製)が市販され
ており、使用可能である。
【0090】本発明のポリブチレンテレフタレートでは
用いられるリン化合物を併用することにより、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
効果を発揮する触媒が得られる。
【0091】本発明のポリブチレンテレフタレートに用
いられるリン化合物の使用量としては、得られるポリブ
チレンテレフタレートのポリ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り、0.1 モル%を超えて添
加すると逆に重合触媒としての触媒活性が低下する場合
があり、その低下の傾向は、アルミニウムの使用量等に
より変化する。
【0092】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する技術であって、アルミニウム
化合物の使用量を低減し、さらにコバルト化合物を添加
して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技術があるが、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。
【0093】本発明によれば、上述の特定の化学構造を
有するリン化合物の使用により、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
る触媒からなる、熱安定性に優れ、異物発生等の問題を
起こさず、色調の良好なポリブチレンテレフタレートが
得られる。本発明のポリブチレンテレフタレートに用い
られる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添加効果が見られず、実
用的でない。また、本発明のポリブチレンテレフタレー
トに用いられるリン化合物を本発明の添加量の範囲で従
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。
【0094】本発明の別の実施形態は、ポリブチレンテ
レフタレートであって、その製造に用いられる重合触媒
はポリエステル重合触媒であって、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少なくとも1種を第
1金属含有成分として含み、かつこのポリエステル重合
触媒を用いて重合したポリエチレンテレフタレート(P
ET)の熱安定性パラメータ(TS)が下記式(1)を
満たすことを特徴とする。
【0095】(1)TS<0.30 ただし、TSは固有粘度([IV]i )が約0.65d
l/gのPET1gをガラス試験管に入れ130℃で1
2時間真空乾燥した後、非流通窒素雰囲気下で300℃
にて2時間溶融状態に維持した後の固有粘度([IV]
f )から、次式により計算される数値である。
【0096】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。
【0097】TS=0.245{[IV]f -1.47
[IV]i -1.47 } かかる構成の触媒の使用によりフィルム、ボトル、繊維
等の成形品を製造する際等の加熱溶融に対する溶融熱安
定性に優れ、着色や異物の発生の少ない成形品を与える
ポリブチレンテレフタレートが得られる。TSは、0.
25以下であることがより好ましく、0.20以下であ
ることが特に好ましい。
【0098】本発明のポリブチレンテレフタレートに用
いられる重合触媒はポリエステル重合触媒であって、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少
なくとも1種を第1金属含有成分として含み、かつこの
ポリエステル重合触媒を用いて重合したポリエチレンテ
レフタレート(PET)の活性パラメータ(AP)が下
記式(2)を満たすことが好ましい。
【0099】(2)AP(min)<2T(min) ただし、APは所定量の触媒を用いて275℃、0.1
Torrの減圧度で固有粘度が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(m
in)を示し、Tは三酸化アンチモンを触媒として生成
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%となるように添加した
場合のAPである。
【0100】なお、本発明において比較の為に使用する
三酸化アンチモンは、市販の三酸化二アンチモン、例え
ばALDRICH 製のAntimony (III) oxide、純度99.99
9%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、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%に
なるように添加する。このことは、本明細書中の他の箇
所での三酸化アンチモンに共通である。
【0101】APの測定方法は、具体的には以下の通り
である。
【0102】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。
【0103】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24
5℃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の混合物の反応系の圧力を
徐々に下げて0.1Torrとする。
【0104】3)(重縮合工程)275℃、0.1To
rrで重縮合反応を行い、ポリエチレンテレフタレート
の固有粘度(IV)が0.65dl/gに到達するまで
重合する。
【0105】4)重縮合工程に要した重合時間をAP
(min)とする。
【0106】これらは、バッチ式の反応装置を用いて行
う。
【0107】1)(BHET製造工程)におけるBHE
T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撹
拌機付きのバッチ式オートクレーブに仕込み、0.25
MPa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。
【0108】活性パラメータAPを上記範囲内とするこ
とにより、反応速度が速く、重縮合によりポリエステル
を製造する時間が短縮される。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。
【0109】2)(触媒添加工程)における「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。触媒の使用量は、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。
【0110】本発明において、TS、TOS、HS,H
azeを測定するために使用するPETレジンチップ
は、上記1)〜3)の工程を経た後、溶融状態からの急
冷によって作製されたものを使用する。これらの測定に
用いるレジンチップの形状としては、例えば、長さ約3
mm、直径約2mmのシリンダー形状のレジンチップを
使用する。またカラー測定用のレジンチップは、上記
1)〜3)の工程を経た後、溶融状態からの急冷によっ
て作製された実質的に非晶のものを使用する。実質的に
非晶のレジンチップを得る方法としては、例えば、溶融
重合後反応系からポリマーを取り出す際に、反応系の吐
出口からポリマーを吐出させた直後に冷水にて急冷し、
その後十分な時間冷水中で保持した後チップ状にカット
して得る方法などが例示できる。このようにして得られ
たレジンチップは外観上、結晶化による白化は認められ
ず透明なものが得られる。このようにして得られたレジ
ンチップは、約一昼夜室温にて濾紙等の上で風乾した
後、カラー測定に使用される。上述の操作の後も、レジ
ンチップは外観上,結晶化による白化は認められず透明
なままである。なお、カラー測定用のレジンチップには
二酸化チタン等の外観に影響を及ぼす添加剤は一切使用
しない。カラー測定用に用いるレジンチップの形状とし
ては、例えば、長さ約3mm、直径約2mmのシリンダ
ー形状のレジンチップを使用する。
【0111】別の本発明のポリブチレンテレフタレート
に用いられる重合触媒はポリエステル重合触媒であっ
て、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種以上を第1金属含有成分として含み、その触媒
を用いて重合したポリエチレンテレフタレート(PE
T)の耐加水分解性パラメータ(HS)が下記式(3)
を満たすことを特徴とする。
【0112】(3)HS<0.10 (HSは溶融重合して得られる固有粘度が約0.65d
l/g(試験前:[IV]i )のPETのチップを冷凍
粉砕して20メッシュ以下の粉末として130℃で12
時間真空乾燥した後、その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時間撹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。
【0113】HS=0.245{[IV]f2 -1.47
[IV]i -1.47 }) 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。
【0114】かかる構成の触媒を使用することにより、
耐加水分解性に優れた成形品を与えるポリブチレンテレ
フタレートを得ることができる。HSは0.09以下で
あることがより好ましく、0.085以下であることが
特に好ましい。
【0115】また別の本発明のポリブチレンテレフタレ
ートに用いられる重合触媒はポリエステル重合触媒であ
って、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種以上を第1金属含有成分として含み、その触
媒を用いて重合したポリエチレンテレフタレート(PE
T)の熱酸化安定性パラメータ(TOS)が下記式
(4)を満たすことを特徴とする。
【0116】(4)TOS<0.10 上記式中、TOSは溶融重合したIVが約0.65dl
/gのPETレジンチップを冷凍粉砕して20メッシュ
以下の粉末として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12時間真空乾
燥した後、シリカゲルで乾燥した空気下で230℃、1
5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。
【0117】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。
【0118】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
ス試験管上部に接続し、乾燥した空気下で加熱する方法
が例示できる。
【0119】上述の構成のポリエステル重合触媒の使用
により、繊維、フィルムやボトルのような成形品の耐熱
老化性に優れたポリブチレンテレフタレートが得られ
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。
【0120】また別の本発明のポリブチレンテレフタレ
ートに用いられる重合触媒はポリエステル重合触媒であ
って、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種以上を第1金属含有成分として含み、その触
媒を用いて重合したポリエチレンテレフタレート(PE
T)の溶液ヘーズ値(Haze)が下記式(5)を満た
すことが好ましい。
【0121】(5)Haze<3.0(%) 上記式中、Hazeは溶融重合した固有粘度が約0.6
5dl/gのポリエチレンテレフタレート(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、ヘーズメータを用い
て測定した値を示す。Hazeの測定は、セル長1cm
のセルを使用し、上記溶液を充填して測定した。
【0122】かかる構成により、フィルム、シート、中
空ボトル等の成形品としたときの透明性に優れたポリブ
チレンテレフタレートを得ることができる。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。
【0123】また別の本発明のポリブチレンテレフタレ
ートに用いられる重合触媒はポリエステル重合触媒であ
って、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種以上を第1金属含有成分として含み、その触
媒を用いて重合したポリエチレンテレフタレート(PE
T)のカラーデルタb値パラメータ(Δb)が下記式
(6)を満たすことが好ましい。
【0124】(6)Δb<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。
【0125】かかる構成の触媒を用いることにより、溶
融成形品の色調が良好となるポリブチレンテレフタレー
トを得ることができる。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。
【0126】本発明のポリブチレンテレフタレートに用
いられる別のポリエステル重合触媒は、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種以上を第1
金属含有成分として含み、その触媒を用いて重合したポ
リエチレンテレフタレートのカラーデルタLg値パラメ
ータ(△Lg)は下記式(7)を、またカラーデルタb
g値パラメータ(△bg)は下記式(8)を、それぞれ
満たすことを特徴とする。
【0127】(7)△Lg>−2.0 上記式中、△Lgは所定量の触媒を用いて溶融重合した
固有粘度が約0.65dl/gの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L値から、
二酸化ゲルマニウムを触媒として用いた場合のL値を引
いた値を示す。ただし、二酸化ゲルマニウムは生成ポリ
エチレンテレフタレート中の酸成分に対してゲルマニウ
ム原子として0.03mol%添加する。
【0128】なお、本発明において比較の為に使用する
二酸化ゲルマニウムは、市販の化合物、例えば(株)ジ
ェムコ製の二酸化ゲルマニウム、純度97%以上を使用
し、これを約8g/lの濃度となるように水に80℃で
約1時間攪拌して溶解させた溶液を、生成ポリエチレン
テレフタレート中の酸成分に対してゲルマニウム原子と
して0.03mol%になるように添加する。
【0129】(8)△bg<4.5 上記式中、△bgは所定量の触媒を用いて溶融重合した
固有粘度が約0.65dl/gの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、
二酸化ゲルマニウム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、二酸化ゲルマニウムは生成ポリ
エチレンテレフタレート中の酸成分に対してゲルマニウ
ム原子として0.03mol%添加する。
【0130】上述のポリエステル重合触媒を用いること
で、アンチモン化合物又はゲルマニウム化合物を触媒主
成分として含まず、アルミニウムを主たる金属成分と
し、フィルムやボトル等の溶融成形品の色調が良好とな
るポリブチレンテレフタレートを得ることができる。
【0131】△Lgは−1.0以上であることがより好
ましく、0.0以上であることが特に好ましい。△bg
は4 .0 以下であることがより好ましく、3 .5 以下で
あることが特に好ましい。
【0132】本発明のポリブチレンテレフタレートに用
いられる重合触媒は、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少なくとも1種を第1金属含有成
分として含み、該重合触媒を用いてポリエチレンテレフ
タレ−トを重合した際の活性パラメータ(AP)ならび
に該重合触媒を用いて重合したポリエチレンテレフタレ
ートの熱安定性パラメータ(TS)、熱酸化安定性パラ
メータ(TOS)、耐加水分解性パラメータ(HS)、
溶液ヘーズパラメータ(Haze)、カラーデルタb値
パラメータ(Δb)、カラーデルタLg値パラメータ
(ΔLg)、及びカラーデルタbg値パラメータ(Δb
g)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。それらの組み合わせの一部を下記に例示するが
組み合わせはもちろんこれらに限定されることはない。
例えばAPとTS、APとΔbg、APとTOS、TS
とΔb、TSとHazeなどの2種、TSとΔLgとΔ
bg、APとTSとTOS、APとTSとHSなどの3
種など、どのような組み合わせも本発明において好まし
い。
【0133】上述の触媒は、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。
【0134】また一方で、本発明のポリブチレンテレフ
タレートにおいてアルミニウムもしくはその化合物に加
えて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が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、テトラ
ヒドロフラン等の副生物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、ポリブチレンテレフタレートの生産性向上に
有効である。
【0135】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
するとそれらの添加量が多く必要であり、アルカリ金属
化合物を使用したときはそれに起因する異物量が多くな
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物性、透明性、熱安定
性、熱酸化安定性、耐加水分解性などが悪化する。さら
には繊維やフィルム等の溶融成形品の色調が悪化する。
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ポリブチレンテレフ
タレートの熱安定性、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。
【0136】アルカリ金属、アルカリ土類金属並びにそ
の化合物を添加する場合、その使用量M(モル%)は、
ポリブチレンテレフタレート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%未満であることが好ましく、より好ましくは5×1
-6〜0.05モル%であり、さらに好ましくは1×1
-5〜0.03モル%であり、特に好ましくは、1×1
-5〜0.01モル%である。アルカリ金属、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なく、反応速度を高めるこ
とが可能である。アルカリ金属、アルカリ土類金属並び
にその化合物の使用量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。
【0137】本発明のポリブチレンテレフタレートにお
いて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,Na,K,R
b,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。アルカリ金属
ないしその化合物を使用する場合、特にLi,Na,K
の使用が好ましい。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。
【0138】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1,4−ブタンジオ
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。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、
重合時にポリブチレンテレフタレートが加水分解等の副
反応を受け易くなるとともに、重合したポリブチレンテ
レフタレートは着色し易くなる傾向があり、耐加水分解
性も低下する傾向がある。従って、本発明のポリブチレ
ンテレフタレートに用いられるアルカリ金属またはそれ
らの化合物あるいはアルカリ土類金属またはそれらの化
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。
【0139】本発明のポリブチレンテレフタレートに用
いられる重合触媒には、さらに、コバルト化合物をコバ
ルト原子としてポリブチレンテレフタレートに対して1
0ppm未満の量で添加する事が好ましい態様である。
より好ましくは5ppm未満であり、さらに好ましくは
3ppm以下である。
【0140】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が、前述のように
十分な触媒効果を発揮する程度に添加すると得られるポ
リブチレンテレフタレートの明るさの低下や熱安定性の
低下が起こる。本発明ポリブチレンテレフタレートは、
色調並びに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、ポリブチレンテレ
フタレートの明るさの低下を起こすことなく着色をさら
に効果的に消去できる。なお本発明におけるコバルト化
合物は、着色の消去が目的であり、添加時期は重合のど
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。
【0141】コバルト化合物としては特に限定はない
が、具体的には例えば、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。
【0142】コバルト化合物の添加量は、最終的に得ら
れるポリマーに対してアルミニウム原子とコバルト原子
の合計が50ppm以下かつ、コバルト原子は10pp
m未満となることが好ましい。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が40ppm以下かつ、
コバルト原子は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が25ppm以下か
つ、コバルト原子は5ppm以下である。
【0143】ポリブチレンテレフタレートの熱安定性の
点から、アルミニウム原子とコバルト原子の合計が50
ppmより少ないこと、コバルト原子が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。
【0144】本発明のポリブチレンテレフタレートの製
造は、本発明で述べた重合触媒を用いる点以外は従来公
知の工程を備えた方法で行うことができる。例えば、ナ
フタレンジカルボン酸とエチレングリコールとのエステ
ル化後、重縮合する方法、もしくは、ナフタレンジカル
ボン酸ジメチルなどのナフタレン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とのエステル交換反応
を行った後、重縮合する方法のいずれの方法でも行うこ
とができる。また、重合の装置は、回分式であっても、
連続式であってもよい。
【0145】本発明のポリブチレンテレフタレートに用
いる触媒は、重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、ナフ
タレンジカルボン酸ジメチルとエチレングリコールとの
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
存させて本発明のポリブチレンテレフタレートに用いら
れる触媒を用いることもできる。また、本発明のポリブ
チレンテレフタレートに用いられる触媒は、溶融重合の
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ポリブチレンテレフタ
レートを製造することが可能である。
【0146】本発明のポリブチレンテレフタレートに用
いられる重合触媒は、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もしくは
エステル交換反応の開始前および反応途中の任意の段階
あるいは重縮合反応の開始直前あるいは重縮合反応途中
の任意の段階で反応系への添加することが出きる。特
に、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。
【0147】本発明のポリブチレンテレフタレートに用
いられる重合触媒の添加方法は、粉末状もしくはニート
状での添加であってもよいし、ブタンジオールなどの溶
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フェノー
ル系化合物もしくはリン化合物とを予め混合したものを
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、
好ましくはフェノール系化合物も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良いし、それぞれを
異なる添加時期に添加してもよい。
【0148】本発明のポリブチレンテレフタレートに用
いられる重合触媒は、アンチモン化合物、チタン化合
物、ゲルマニウム化合物、スズ化合物等の他の重合触媒
を、これらの成分の添加が前述の様なポリブチレンテレ
フタレートの特性、加工性、色調等製品に問題が生じな
い添加量の範囲内において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利であ
り、好ましい。
【0149】ただし、アンチモン化合物としては重合し
て得られるポリブチレンテレフタレートに対してアンチ
モン原子として50ppm 以下の量で添加可能である。より
好ましくは30ppm 以下の量で添加することである。アン
チモンの添加量を50ppm より多くすると、金属アンチモ
ンの析出が起こり、ポリブチレンテレフタレートに黒ず
みや異物が発生するため好ましくない。
【0150】チタン化合物としては得られるポリブチレ
ンテレフタレートに対して10ppm 以下の範囲で添加する
事が可能である。より好ましくは5ppm以下、さらに好ま
しくは2ppm以下の量で添加することである。チタンの添
加量を10ppm より多くすると得られるレジンの熱安定性
が著しく低下する。
【0151】ゲルマニウム化合物としては重合して得ら
れるポリブチレンテレフタレート中にゲルマニウム原子
として20ppm 以下の量で添加することが可能である。よ
り好ましくは10ppm 以下の量で添加することである。ゲ
ルマニウムの添加量を20ppmより多くするとコスト的に
不利となるため好ましくない。
【0152】本発明のポリブチレンテレフタレートに用
いられる重合触媒を用いてポリブチレンテレフタレート
を重合する際には、アンチモン化合物、チタン化合物、
ゲルマニウム化合物、スズ化合物を1種又は2種以上使
用できる。
【0153】本発明のポリブチレンテレフタレートで用
いられるアンチモン化合物、チタン化合物、ゲルマニウ
ム化合物およびスズ化合物は特に限定はない。
【0154】具体的には、アンチモン化合物としては、
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、これら
のうち三酸化アンチモンが好ましい。
【0155】また、チタン化合物としてはテトラ−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、蓚酸チタン等が挙げられ、これらのうちテトラ−n
−ブトキシチタネートが好ましい。
【0156】そして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、こ
れらのうち二酸化ゲルマニウムが好ましい。
【0157】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デテート、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。
【0158】本発明で言うポリブチレンテレフタレート
とは主たる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、主たるグリコール成分が1,4−ブ
タンジオールであるポリエステルである。主たる酸成分
がテレフタル酸またはそのエステル形成性誘導体である
ポリエステルとは、全酸成分に対してテレフタル酸また
はそのエステル形成性誘導体を70モル%以上含有する
ポリエステルであることが好ましく、より好ましくは8
0モル%以上含有するポリエステルであり、さらに好ま
しくは90モル%以上含有するポリエステルである。主
たるグリコール成分が1,4−ブタンジオールであるポ
リエステルとは全グリコール成分に対して1,4−ブタ
ンジオールを70モル%以上含有するポリエステルであ
ることが好ましく、より好ましくは80モル%以上含有
するポリエステルであり、さらに好ましくは90モル%
以上含有するポリエステルである。
【0159】本発明のポリブチレンテレフタレートには
テレフタル酸またはそのエステル形成性誘導体以外の酸
成分として、蓚酸、マロン酸、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、デカンジカルボン酸、ドデカンジカルボン
酸、テトラデカンジカルボン酸、ヘキサデカンジカルボ
ン酸、1, 3ーシクロブタンジカルボン酸、1, 3ーシ
クロペンタンジカルボン酸、1, 2ーシクロヘキサンジ
カルボン酸、1, 3ーシクロヘキサンジカルボン酸、
1,4ーシクロヘキサンジカルボン酸、2, 5ーノルボル
ナンジカルボン酸、ダイマー酸などに例示される飽和脂
肪族ジカルボン酸またはこれらのエステル形成性誘導
体、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸などに例示され
る不飽和脂肪族ジカルボン酸またはこれらのエステル形
成性誘導体、オルソフタル酸、イソフタル酸、5ー(ア
ルカリ金属)スルホイソフタル酸、ジフェニン酸、1,
3ーナフタレンジカルボン酸、1, 4ーナフタレンジカ
ルボン酸、1, 5ーナフタレンジカルボン酸、2, 7ー
ナフタレンジカルボン酸、2,6ーナフタレンジカルボ
ン酸、4,4’ービフェニルジカルボン酸、4,4’ー
ビフェニルスルホンジカルボン酸、4,4’ービフェニ
ルエーテルジカルボン酸、1, 2ービス(フェノキシ)
エタンーp, p’ージカルボン酸、パモイン酸、アント
ラセンジカルボン酸などに例示される芳香族ジカルボン
酸またはこれらのエステル形成性誘導体を含むことがで
きる。
【0160】上記のジカルボン酸以外の多価カルボン酸
として、エタントリカルボン酸、プロパントリカルボン
酸、ブタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、トリメ
リット酸、トリメシン酸、3、4、3’、4’ービフェ
ニルテトラカルボン酸、およびこれらのエステル形成性
誘導体などを含むこともできる。
【0161】ヒドロキシカルボン酸としては、乳酸、ク
エン酸、リンゴ酸、酒石酸、ヒドロキシ酢酸、3ーヒド
ロキシ酪酸、p−ヒドロキシ安息香酸、pー(2ーヒド
ロキシエトキシ)安息香酸、4ーヒドロキシシクロヘキ
サンカルボン酸、またはこれらのエステル形成性誘導体
などを含むことができる。
【0162】環状エステルとしては、ε- カプロラクト
ン、β- プロピオラクトン、β- メチル- β- プロピオ
ラクトン、δ- バレロラクトン、グリコリド、ラクチド
などを含むことができる。
【0163】多価カルボン酸もしくはヒドロキシカルボ
ン酸のエステル形成性誘導体としては、これらのアルキ
ルエステル、酸クロライド、酸無水物などが挙げられ
る。
【0164】本発明のポリブチレンテレフタレートには
1,4−ブタンジオール以外のグリコール成分として、
エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,
3−プロパンジオール、ジエチレングリコール、トリエ
チレングリコール、1,2−ブチレングリコール、2,
3−ブチレングリコール、1、5−ペンタンジオール、
ネオペンチルグリコール、1, 6−ヘキサンジオール、
1, 2−シクロヘキサンジオール、1, 3−シクロヘキ
サンジオール、1, 4−シクロヘキサンジオール、1,
2−シクロヘキサンジメタノール、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, 4−シクロヘキサンジエタノール、1, 10−
デカメチレングリコール、1、12−ドデカンジオー
ル、ポリエチレングリコール、ポリトリメチレングリコ
ール、ポリテトラメチレングリコールなどに例示される
脂肪族グリコール、ヒドロキノン、4, 4’−ジヒドロ
キシビスフェノール、1, 4−ビス(β−ヒドロキシエ
トキシ)ベンゼン、1, 4−ビス(β−ヒドロキシエト
キシフェニル)スルホン、ビス(p−ヒドロキシフェニ
ル)エーテル、ビス(p−ヒドロキシフェニル)スルホ
ン、ビス(p−ヒドロキシフェニル)メタン、1、2−
ビス(p−ヒドロキシフェニル)エタン、ビスフェノー
ルA 、ビスフェノールC、2, 5−ナフタレンジオー
ル、これらのグリコールにエチレンオキシドが付加した
グリコール、などに例示される芳香族グリコールを含む
ことができる。
【0165】これらグリコール以外の多価アルコールと
して、トリメチロールメタン、トリメチロールエタン、
トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、グリ
セロール、ヘキサントリオールなどが挙げられる。
【0166】また、本発明のポリブチレンテレフタレー
トには公知のリン化合物を共重合成分として含むことが
できる。リン系化合物としては二官能性リン系化合物が
好ましく、例えば(2−カルボキシルエチル)メチルホ
スフィン酸、(2−カルボキシエチル)フェニルホスフ
ィン酸、9,10−ジヒドロ−10−オキサ−(2,3
−カルボキシプロピル)−10−ホスファフェナンスレ
ン−10−オキサイドなどが挙げられる。これらのリン
系化合物を共重合成分として含むことで、得られるポリ
ブチレンテレフタレートの難燃性等を向上させることが
可能である。
【0167】本発明のポリブチレンテレフタレートの構
成成分として、ポリブチレンテレフタレートを繊維とし
て使用した場合の染色性改善のために、スルホン酸アル
カリ金属塩基を有するポリカルボン酸を共重合成分とす
ることは好ましい態様である。
【0168】共重合モノマーとして用いる金属スルホネ
ート基含有化合物としては、特に限定されるものではな
いが、5−ナトリウムスルホイソフタル酸、2−ナトリ
ウムスルホテレフタル酸、5−リチウムスルホイソフタ
ル酸、2−リチウムスルホテレフタル酸、5−カリウム
スルホイソフタル酸、2−カリウムスルホテレフタル
酸、またはそれらの低級アルキルエステル誘導体などが
挙げられる。本発明では特に5−ナトリウムスルホイソ
フタル酸またはそのエステル形成性誘導体の使用が好ま
しい。
【0169】金属スルホネート基含有化合物の共重合量
はポリエステルを構成する全酸成分に対して、0.3 〜1
0.0モル%が好ましく、より好ましくは0.80〜5.0 モル
%である。共重合量が少なすぎると塩基性染料可染性に
劣り、多すぎると繊維とした場合、製糸性に劣るだけで
なく、増粘現象により繊維として十分な強度が得られな
くなる。また、金属スルホネート含有化合物を2.0 モル
%以上共重合すると、得られた改質ポリエステル繊維に
常圧可染性を付与することも可能である。また適切な易
染化モノマーを選択することで金属スルホネート基含有
化合物の使用量を適宜減少させることは可能である。易
染化モノマーとしては特に限定はしないが、ポリエチレ
ングリコール、ポリテトラメチレングリコールに代表さ
れる長鎖グリコール化合物やアジピン酸、セバシン酸、
アゼライン酸に代表される脂肪族ジカルボン酸が挙げら
れる。
【0170】本発明の製造法に従ってポリブチレンテレ
フタレートを重合した後に、このポリブチレンテレフタ
レート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、ポリブ
チレンテレフタレートの熱安定性をさらに高めることが
できる。
【0171】本発明のポリブチレンテレフタレート中に
は、有機系、無機系、および有機金属系のトナー、並び
に蛍光増白剤などを含むことができ、これらを1種もし
くは2種以上含有することによって、ポリブチレンテレ
フタレートの黄み等の着色をさらに優れたレベルにまで
抑えることができる。
【0172】また他の任意の重合体や制電剤、消泡剤、
染色性改良剤、染料、顔料、艶消し剤、蛍光増白剤、安
定剤、酸化防止剤、その他の添加剤が含有されてもよ
い。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。
【0173】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明するが本発
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。なお、各実施例および比較例において用いた評価方
法を以下に説明する。
【0174】(1)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℃で測定した。
【0175】(2)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】(3)ジエチレングリコール含量(DE
G) ポリエステル0.1gをメタノール2ml中で250℃
で加熱分解した後、ガスクロマトグラフィーにより定量
して求めた。
【0177】(4)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の極大
部分の温度とした。
【0178】(5)色相 溶融重合で所定の攪拌トルクに到達した時点でオートク
レーブに窒素を導入し常圧に戻し重縮合反応を停止し
た。その後、微加圧下ポリマーを冷水にストランド状に
吐出して急冷し、その後約20秒間冷水中で保持した後
カッティングして長さ約3mm、直径約2mmのシリン
ダー形状のレジンチップを得た。このようにして得られ
たレジンチップを、約一昼夜室温にて濾紙の上で風乾し
た後、カラー測定に使用した。カラー測定は、溶融重合
して得られたIVが約0.65dl/gのPETレジン
チップを用い、色差計(東京電色(株)製MODEL TC-150
0MC-88)を使用して、ハンターのL 値、a 値、b 値とし
て測定した。
【0179】(6)熱安定性パラメータ(TS) 溶融重合したIVが約0.65dl/g(溶融試験前;
[IV]i )のPETレジンチップ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
繰り返した後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
後、サンプルを取り出して冷凍粉砕して真空乾燥し、I
V(溶融試験後;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:日本ゴム協会誌嬉6
3巻第8号497頁1990年)から引用した。
【0180】TS=0.245{[IV]f2 -1.47
[IV]i -1.47 } (7)熱酸化安定性パラメータ(TOS) 溶融重合したIVが約0.65dl/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300mgを内
径約8mm、長さ約140mmのガラス試験管に入れ7
0℃で12時間真空乾燥した後、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を測定
し、上記したTSと同じ下記計算式を用いて求めた。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6750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、その後、R
ATE10(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。
【0181】TOS=0.245{[IV]f1 -1.47
−[IV]i -1.47 } (8)耐加水分解性パラメータ(HS) 溶融重合して得られた固有粘度が約0.65dl/g
(試験前;[IV]i )のPETレジンチップを上記
7)と同様に冷凍粉砕して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。加水分解試験
はミニカラー装置((株)テクサム技研製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。
【0182】HS=0.245{[IV]f2 -1.47
[IV]i -1.47 } (9)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規格JIS−K7105に依り、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(TT)を測定し、計算式 Haze(%)=(DF/TT)×100 よりHaze(%)を求めた。
【0183】(参考実施例1)高純度テレフタル酸とエ
チレングリコールから常法に従って製造したビス(2−
ヒドロキシエチル)テレフタレート及びオリゴマーの混
合物に対し、重縮合触媒として塩化アルミニウムの13
g/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
%とIrganox 1425(チバ・スペシャルティ
ーケミカルズ社製)の10g/lエチレングリコール溶
液を酸成分に対してIrganox 1425として
0.02mol%を加えて、窒素雰囲気下、常圧にて2
45℃で10分間撹拌した。次いで50分間を要して2
75℃まで昇温しつつ反応系の圧力を徐々に下げて1
3.3Pa(0.1Torr)としてさらに275℃、
13.3Paで重縮合反応を行った。
【0184】上記の重縮合にて得られたIVが0.65
dl/gのポリエチレンテレフタレートを常法に従って
チップ化した。重縮合反応に要した時間(AP)は75分
であった。重縮合後のPETの固有粘度は0.65dl/
g、酸価は1.4eq/ton、DEGは2.1mol%であ
った。また、Tmは257.4℃であり、Tc1は15
5.6℃であり、Tc2は181.5℃であった。色相
はL 値68.47、a値―2.73、b値5.32であ
った。
【0185】また上記のPETレジンチップの熱安定性
パラメータ(TS)は0.17、耐加水分解性パラメー
タ(HS)は0.05、熱酸化パラメータ(TOS)は
0.01未満であった。また、Hazeは0.1%であ
った。
【0186】(実施例1)テレフタル酸ジメチル100
重量部、1,4―ブタンジオール70重量部に対して、
参考実施例1と同じ触媒を加え( 酸成分に対してアルミ
ニウム原子として0.015mol%、Irganox
1425を0.02mol%) 、常圧にて150℃で
攪拌を開始し、温度を210℃まで上昇させながら、副
生するメタノールを留去した。180分経過後、45分
を要して温度を210℃から250℃まで昇温しつつ、
反応系の圧力を徐々に下げて13.3Paとしてさらに
250℃、13.3Paで重縮合反応を行い、IVが
0.85のポリブチレンテレフタレートを得た。
【0187】(参考比較例1)触媒として、三酸化アン
チモンを添加量がポリエチレンテレフタレ−ト中の酸成
分に対してアンチモン原子として0.05mol%にな
るように使用した以外は実施例1と同様の操作を行い、
ポリエチレンテレフタレ−トの重縮合反応を行った。
【0188】ポリエチレンテレフタレートのIVが0.65dl
g -1に到達するまでに要した重合時間(AP)は65分で
あった。また、上記の重縮合にて得られたIVが0.65dlg
-1のポリエチレンテレフタレートを常法に従ってチップ
化した。このPET レジンチップを用いて諸物性を測定し
た。得られたPETレジンチップの酸化は4.4eq/
tonであり、DEGは2.2mol%であった。ま
た、Tmは256.5℃であり、Tc1は130.7℃
であり、Tc2は209.3℃であった。また、L値は
55.03、a値は−0.29、b値は1.06、TS
は0.22、TOSは0.01以下、HSは0.05で
あった。また、Hazeは0.4%であった。
【0189】(参考実施例2)ビス(2−ヒドロキシエ
チル)テレフタレートに対し、触媒として、塩化アルミ
ニウムの3g/L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として0.015m
ol%加え、次いで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(フェノール系化合物A)を
ポリエステル中の酸成分に対して0.025mo1%加
えて、常圧にて245℃で10分間攪拌した。
【0190】次いで50分を要して275℃まで昇温し
つつ反応系の圧力を徐々に下げて0.1mmHgとして
さらに同温同圧で3時間重縮合反応を行った。得られた
ポリマーのIVは0.52dl/gであった。
【0191】(参考実施例3)触媒を下記に変更したこ
と以外は参考実施例2と全く同様にしてポリエステルを
重合した。得られたポリマーのIVは0.66dl/g
であった。触媒としては、酢酸アルミニウム0.015
mol%、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0.02mol%、フェニルホスホ
ン酸ジメチル0.025mol%、及び二酸化ゲルマニ
ウム0.001mol%である。
【0192】(参考実施例4) 1.Sodium(O−ethyl 3,5−di−t
ert−butyl−4−hydroxybenzyl
phosphonate)の合成 50%水酸化ナトリウム水溶液6.5g(84mmo
l)とメタノール6.1mlの混合溶液中にdieth
yl(3,5−di−tert−butyl−4−hy
droxybenzyl)phosphonate 5
g (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(70mm
ol)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So
dium(O−ethyl3,5−di−tert−b
utyl−4−hydroxybenzylphosp
honate)を3.4g(69%)得た。
【0193】形状:白色粉体、融点:294−302℃
(分解)、 1H−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),6.96
65(2H,s)、元素分析(カツコ内は理論値):N
a6.36%(6.56%),P 9.18%(8.8
4%)であった。
【0194】2.O−ethyl 3,5−di−te
rt−butyl−4−hydroxybenzylp
hosphonateアルミニウム塩(アルミ塩A)の
合成 室温で攪拌下のSodium(O−ethyl 3,5
−di−tert−butyl−4−hydroxyb
enzylphosphonate)1g(2.8mm
ol)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−hydroxybenzylphosphonat
eのアルミニウム塩を860mg得た。形状:白色粉
体、融点:183−192℃であった。
【0195】3.ポリエステルの重合 攪拌機付きの熱媒循環式2リッターステンレス製オート
クレーブに高純度テレフタル酸とその2倍モル量のエチ
レングリコールを仕込み、トリエチルアミンを酸成分に
対して0.3mol%加え、0.25MPaの加圧下2
45℃にて水を系外に留去しながらエステル化反応を1
20分間行いエステル化率が95%のビス(2−ヒドロ
キシエチル)テレフタレート(BHET)およびオリゴ
マーの混合物(以下、BHET混合物という)を得た。
このBHET混合物に対して、上述のアルミ塩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%添加し、窒素雰囲気下常圧にて245
℃で10分間攪拌した。次いで50分間を要して275
℃まで昇温しつつ反応系の圧力を徐々に下げて0.1T
orrとしてさらに275℃、0.1Torrで重縮合
反応を行った。ポリエチレンテレフタレートのIVが
0.65dl/gに到達するまでに要した重合時間(A
P)は98分であった。
【0196】(参考実施例5)高純度テレフタル酸とエ
チレングリコールから常法に従って製造したビス(2−
ヒドロキシエチル)テレフタレートおよびオリゴマーの
混合物に対し、重縮合触媒として塩化アルミニウムの1
3g/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0.015mo
l%とフェニルホスホン酸ジメチルの10g/lエチレ
ングリコール溶液を酸成分に対してフェニルホスホン酸
ジメチルとして0.02mol%、及び酢酸リチウム二
水和物50g/lのエチレングリコール溶液を酸成分に
対してリチウム原子として0.025モル%を加えて、
窒素雰囲気下常圧にて245℃で10分間撹拌した。次
いで50分間を要して275℃まで昇温しつつ反応系の
圧力を徐々に下げて0.1Torrとしてさらに275
℃、0.1Torrで重縮合反応を行った。
【0197】ポリエチレンテレフタレートのIVが0.
65dl/gに到達するまでに要した重合時間(AP)
は70(min)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。
【0198】また、上記の重縮合にて得られたIV
([IV]i )が0.65(dl/g)のポリエチレン
テレフタレートを常法に従って長さが約3mm、直径が
約2mmのチップとした。このPETレジンチップを用
いて溶融試験を行い熱安定性パラメータ(TS)を求め
た。溶融試験後のIV([IV]f1)は0.52、TS
は0.18であり、熱安定性は良好であった。
【0199】前記チップ化したPETレジンを常法に従
って粉砕し、粉末を使用して加水分解性試験を行い、耐
加水分解性パラメータ(HS)も求めた。加水分解試験
後のIV([IV]f2)は0.58、HSは0.08で
あり、本発明の重縮合触媒を使用して得られたPETは
耐加水分解性も優れたものであった。溶融重合で得られ
たPETレジンチップを用いてフィルムの製膜、回収ペ
レットの作成、ならびに回収ペレットによるフィルムの
製膜を行った。フィルムの熱安定性の評価結果は、フィ
ルムに着色は認められず良好であった。溶融重合で得ら
れたバージンのPETレジンチップを用いて製膜したフ
ィルムの耐水性を評価した結果は、強度が十分で切れに
くく、耐水性に優れたものであった。
【0200】
【発明の効果】本発明によれば、アンチモン化合物並び
にゲルマニウム化合物以外の重合触媒を用いて熱安定性
に優れ、色調の良好なポリブチレンテレフタレート及び
ポリエステルの製造方法が提供される。本発明のポリブ
チレンテレフタレートは、例えば、衣料用繊維、カーテ
ン、カーペット、ふとんわた等に代表されるインテリア
・寝装用繊維、タイヤコード、ロープ等に代表される産
業資材用繊維、各種織物、各種編物、短繊維不織布、長
繊維不織布等の繊維、包装用フィルム、工業用フィル
ム、光学用フィルム、磁気テープ用フィルム、写真用フ
ィルム、缶ラミネート用フィルム、コンテンサ用フィル
ム、熱収縮フィルム、ガスバリアフィルム、白色フィル
ム、易カットフィルム等のフィルム、非耐熱延伸ボト
ル、耐熱延伸ボトル、ダイレクトブローボトル、ガスバ
リアボトル、耐圧ボトル、耐熱圧ボトル等の中空成形
体、各種シート、ガラス繊維強化ポリエステル、コネク
ターに代表される電気・電子部品、自動車部品、機械部
品、建材部品、雑貨、エラストマー等に代表されるエン
ジニアリングプラスチックなどの各種成形物、および塗
料や接着剤などへの応用が可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塚本 健一 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 (72)発明者 渡辺 直樹 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 (72)発明者 吉田 文和 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 AA01 AA03 AB01 AE01 BA05 CB06A JB191 JC411 JC551 JC561 JC571 JC591 JF221

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アルミニウムおよび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、かつフェ
    ノール系化合物から選択される少なくとも一種を含むポ
    リエステル重合触媒を用いて製造されたポリブチレンテ
    レフタレート。
  2. 【請求項2】アルミニウムおよび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、かつリン
    化合物から選択される少なくとも一種を含むポリエステ
    ル重合触媒を用いて製造されたポリブチレンテレフタレ
    ート。
  3. 【請求項3】前記ポリエステル重合触媒が更にリン化合
    物を含む請求項1記載のポリブチレンテレフタレート。
  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、及びホ
    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請求項2または3に記載のポリブ
    チレンテレフタレート。
  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請求項2〜4のいずれかに記載の
    ポリブチレンテレフタレート。
  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
    のポリブチレンテレフタレート。
  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
    は二種以上である請求項2〜6のいずれかに記載のポリ
    ブチレンテレフタレート。 【化1】 【化2】 【化3】 (式(化1)〜(化3)中、R1 、R4 、R5 、R6
    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
    3 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】上記式(化1)〜(化3)中のR1 、R
    4 、R5 、又はR6 が芳香環構造を有する基である請求
    項7に記載のポリブチレンテレフタレート。
  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のいずれかに記
    載のポリブチレンテレフタレート。
  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
    請求項9に記載のポリブチレンテレフタレート。 【化4】 【化5】 【化6】 (式(化4)〜(化6)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,R6
    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】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ポリエステル重合触媒を用い
    て製造されたポリブチレンテレフタレート。
  12. 【請求項12】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種であるポリエステル重合触
    媒を用いて製造されたポリブチレンテレフタレート。 【化7】 (式(化7)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】前記ポリエステル重合触媒が更に、アル
    カリ金属またはそれらの化合物あるいはアルカリ土類金
    属またはそれらの化合物からなる群より選ばれる一種も
    しくは二種以上の金属及び/または金属化合物を共存す
    ることを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載の
    ポリブチレンテレフタレート。
  14. 【請求項14】ポリブチレンテレフタレートを製造する
    際に、請求項1〜13のいずれかに記載のポリエステル
    重合触媒を用いることを特徴とするポリブチレンテレフ
    タレートの製造方法。
  15. 【請求項15】ポリブチレンテレフタレートを製造する
    際に、アンチモン化合物をアンチモン原子としてポリブ
    チレンテレフタレートに対して50ppm 以下の量で添加す
    ることを特徴とする請求項14記載のポリブチレンテレ
    フタレートの製造方法。
  16. 【請求項16】ポリブチレンテレフタレートを製造する
    際に、ゲルマニウム化合物をゲルマニウム原子としてポ
    リブチレンテレフタレートに対して20ppm 以下の量で添
    加することを特徴とする請求項14記載のポリブチレン
    テレフタレートの製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015028141A (ja) * 2013-07-02 2015-02-12 三菱化学株式会社 ポリブチレンテレフタレートの製造方法
WO2017183550A1 (ja) * 2016-04-20 2017-10-26 東洋紡株式会社 ポリブチレンテレフタレート樹脂

Cited By (3)

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