JP2002249563A - 共重合ポリエステルの製造方法 - Google Patents

共重合ポリエステルの製造方法

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JP2002249563A
JP2002249563A JP2001048607A JP2001048607A JP2002249563A JP 2002249563 A JP2002249563 A JP 2002249563A JP 2001048607 A JP2001048607 A JP 2001048607A JP 2001048607 A JP2001048607 A JP 2001048607A JP 2002249563 A JP2002249563 A JP 2002249563A
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JP2001048607A
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Hiroki Fukuda
裕樹 福田
Takahiro Nakajima
孝宏 中嶋
Shoichi Gyobu
祥一 形舞
Shoji Koketsu
将司 纐纈
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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、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
明性に優れる共重合ポリエステルを、安価で生産性よく
製造することができる方法を提供する。 【解決手段】 少なくとも50モル%のポリエチレンテ
レフタレートを構成成分とする共重合ポリエステルの製
造方法であって、前記共重合ポリエステルは、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、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有する重縮合触媒を使
用し、さらにオリゴマー酸価が3000eq /106
以下の時点で前記重縮合触媒を重合反応系へ添加するこ
とを特徴とする共重合ポリエステルの製造方法。

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
媒を用いる共重合ポリエステルの製造方法に関するもの
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、透明性に優れ、かつ安価に生
産することができる、共重合ポリエステルの製造方法に
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・電子部品用等のエンジニ
アリングプラスチックの素材として広範な分野において
使用されている。
【0003】しかしながら、PETは上記のような長所
がある反面、柔軟性に欠け硬くて脆い、あるいは高温下
に放置すると白化する等の欠点も有する。かかる欠点の
改良を目的として、PETに異種モノマーを共重合する
試みは従来から盛んに行なわれてきている。
【0004】一方、PETを含めて、共重合ポリエステ
ルの製造方法においては、重縮合触媒として、アンチモ
ン化合物(Sb)、ゲルマニウム化合物(Ge)、チタ
ン化合物(Ti)が、取り扱い性及び触媒活性の観点か
ら、従来から主として使用されている。しかしながら、
これらの重縮合触媒は、色調、異物、価格の点で、全て
を満足するものはなかった。例えば、Sbは、ポリエス
テル製造時に金属アンチモンが析出して特有の灰色味を
帯びた色調を与え、かつ金属アンチモンによる異物が析
出する。また、Geは高価であること、Tiは黄味の強
い色調を与えるなど、それぞれに欠点を有する。
【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する異物量
が多くなったり、ポリエステル重合体の耐加水分解性や
熱酸化安定性が低下したりするという問題がある。
【0011】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。
【0012】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。
【0013】
【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、透明性に優れる共重合ポリエ
ステルを、安価で生産性よく製造することができる方法
を提供することにある。
【0014】
【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、この知見を共重合ポリエステルへ初めて
適用できることを見出したものである。
【0015】すなわち、本発明は、少なくとも50モル
%のポリエチレンテレフタレートを構成成分とする共重
合ポリエステルの製造方法であって、前記共重合ポリエ
ステルは、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、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有
する重縮合触媒を使用し、さらにオリゴマー酸価が30
00eq /106 g以下の時点で前記重縮合触媒を重合
反応系へ添加することを特徴とする共重合ポリエステル
の製造方法である。
【0016】また、少なくとも50モル%のポリエチレ
ンテレフタレートを構成成分とする共重合ポリエステル
の製造方法であって、前記共重合ポリエステルは、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、かつリン化合物から選
択される少なくとも一種を含有する重縮合触媒を使用
し、さらにオリゴマー酸価が3000eq /106 g以
下の時点で前記重縮合触媒を重合反応系へ添加すること
を特徴とする共重合ポリエステルの製造方法である。
【0017】また、少なくとも50モル%のポリエチレ
ンテレフタレートを構成成分とする共重合ポリエステル
の製造方法であって、前記共重合ポリエステルは、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
を含有する重縮合触媒を使用し、さらにオリゴマー酸価
が3000eq /106 g以下の時点で前記重縮合触媒
を重合反応系へ添加することを特徴とする共重合ポリエ
ステルの製造方法である。
【0018】さらに、少なくとも50モル%のポリエチ
レンテレフタレートを構成成分とする共重合ポリエステ
ルの製造方法であって、前記共重合ポリエステルは、前
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を使用し、さらにオリゴマ
ー酸価が3000eq /106 g以下の時点で前記重縮
合触媒を重合反応系へ添加することを特徴とする共重合
ポリエステルの製造方法である。
【0019】
【発明の実施の形態】本発明において、共重合ポリエス
テルを製造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、または前記一般式化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。
【0020】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。
【0021】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。
【0022】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。
【0023】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。
【0024】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。
【0025】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。
【0026】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
〜0.01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。
【0027】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。
【0028】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。
【0029】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。
【0030】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。
【0031】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。
【0032】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。
【0033】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。
【0034】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。
【0035】
【化20】
【化21】
【化22】 (化20〜化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
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。)。
【0036】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。
【0037】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。
【0038】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。
【0039】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。
【0040】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。
【0041】
【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。)。
【0042】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。
【0043】
【化26】
【化27】
【化28】
【化29】 上記の化28にて示される化合物としては、例えばSANK
O-220 (三光株式会社製)が使用可能である。
【0044】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。
【0045】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。
【0046】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。
【0047】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。
【0048】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。
【0049】
【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。)。
【0050】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。
【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】 (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。)。
【0053】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。
【0054】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。
【0055】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。
【0056】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。
【0057】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。
【0058】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。
【0059】
【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。)。
【0060】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。
【0061】
【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。)。
【0062】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。
【0063】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。
【0064】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。
【0065】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。
【0066】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。
【0067】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。
【0068】
【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。)。
【0069】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。
【0070】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。
【0071】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。
【0072】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。
【0073】
【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。)。
【0074】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。
【0075】
【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。)。
【0076】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。
【0077】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。
【0078】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。
【0079】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。
【0080】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。
【0081】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。
【0082】
【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。)。
【0083】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。
【0084】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。
【0085】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。
【0086】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。
【0087】
【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。)。
【0088】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。
【0089】
【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。)。
【0090】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。
【0091】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。
【0092】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。
【0093】
【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、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。)。
【0094】また、更に好ましくは、化学式化40中の
1 、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。
【0095】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。
【0096】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。
【0097】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。
【0098】
【化47】 (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。)。
【0099】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。
【0100】
【化48】 (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。)。
【0101】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。
【0102】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。
【0103】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。
【0104】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。
【0105】
【化49】
【化50】 上記の化49で示される化合物としては、Irganox 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50で示される化合物としては、Irga
nox 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。
【0106】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。
【0107】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。
【0108】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。
【0109】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共重合ポリエステ
ルを使用することにより、溶融成形後の共重合ポリエス
テルの熱安定性が改善される。
【0110】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。
【0111】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。
【0112】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。
【0113】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。
【0114】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。
【0115】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。
【0116】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。
【0117】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。
【0118】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。
【0119】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。
【0120】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。
【0121】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。
【0122】本発明において、共重合ポリエステルを製
造する際には、コバルト化合物をコバルト原子として共
重合ポリエステルに対して10ppm未満の量で添加す
ることが好ましい態様である。
【0123】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、得られる共重合ポリエステルは色調が低下したり、
熱安定性が低下したりする。
【0124】本発明で得られる共重合ポリエステルは、
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。
【0125】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。
【0126】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。
【0127】コバルト化合物の添加量は、最終的に得ら
れる共重合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40ppm以下で、かつコバルト原子の量は8pp
m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
5ppm以下である。
【0128】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。
【0129】本発明において、共重合ポリエステル(以
後、Co−PESと略記する)は、少なくとも50モル
%がPETである必要があり、好ましくは55モル%以
上、特に好ましくは60モル%以上である。なぜなら、
PETの組成比が50モル%未満では機械的性質が低下
して、フィルムやシート等の強度やその他の物性が悪化
する。また、Co−PESのガラス転移温度(Tg)が
低くなり、非晶性となることから、乾燥時のブロッキン
グなどハンドリング性が悪くなる傾向にある。
【0130】一方、Co−PESにおけるPETの組成
比が95モル%以上となると、PETの性質が強調され
過ぎて、Co−PESとする利点が減少するので、上限
は95モル%未満とすることが好ましい。
【0131】本発明で特に好適なCo−PESとして
は、(1)テレフタル酸(TPA)とエチレングリコー
ル(EG)、ネオペンチルグリコール(NPG)とから
得られるCo−PES、(2)TPAとEG、2−エチ
ル−ブチル−1,3−プロピレングリコール(EBP
G)とから得られるCo−PES、(3)TPAとE
G、1,4−シクロヘキサンジメタノール(CHDM)
とから得られるCo−PESである。
【0132】TPA以外のジカルボン酸成分としては、
イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、ビフ
ェニルジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸、アジピ
ン酸、セバシン酸、ドデカジカルボン酸などの脂肪族ジ
カルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸など
の脂環族ジカルボン酸も共重合成分として使用すること
ができる。
【0133】また、EG、NPG、EBPG、CHDM
以外のグリコール成分としては、1,3−プロピレング
リコール、1,4−ブチレングリコール、1,5−ペン
タングリコール、1,6−ヘキサングリコール等の脂肪
族グリコールが使用することができる。
【0134】本発明におけるCo−PESの製造におい
て、オリゴマー酸価(OLG−Av)をコントロールす
ることは、非常に重要である。なぜなら、本願発明で用
いる触媒は、OLG−Avの影響を強く受け、触媒活性
が大きく変わるからである。
【0135】上記の理由は、今ひとつ明確ではないが、
例えばアルミニウム化合物系触媒の配位状態が変化する
ためと考えられる。本願発明で使用する触媒は、重合反
応系のOLG−AVが3000eq/106 g以下の時
点で重合反応系へ添加する必要があり、好ましくは25
00eq/106 g以下の時点であり、特に望ましくは
2000eq/106 g以下である。OLG−Avが3
000eq/106 gを超えた時点で、本願発明で用い
る触媒を重合反応系に添加すると、触媒活性が著しく低
下し、重縮合に時間を要するようになる。
【0136】本発明で用いられる共重合ポリエステルの
製造方法は、従来公知のいずれの方法も適用できる。一
般的には、エステル交換反応もしくは、エステル化反応
にまず低重合体をつくり、続いて重縮合反応によって高
重合体とする製造プロセスが望ましい。また、製造設備
は、従来公知のバッチ式、多缶式の連続プロセス等が適
用できる。生産性の点から多缶式の連続プロセスが望ま
しい。
【0137】本発明において、Co−PESを製造する
際に使用される触媒は、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、ジカルボン酸のアルキルエステルとグリコール
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。
【0138】また、本発明のCo−PES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。さら
に、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。
【0139】本発明で用いるアルミニウム系重縮合触媒
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、色調や加工性などの特性
に悪影響を及ぼさない範囲内で少量共存させることによ
り、重合時間を短縮し、生産性を向上させるすることが
でき好ましい。
【0140】アンチモン化合物を併用する場合は、生成
Co−PESに対してアンチモン原子として50ppm
以下とすることが好ましく、より好ましくは30ppm
以下である。アンチモン原子としての添加量が50pp
mを超えると、金属アンチモンの析出が起こりやすくな
り、Co−PESに黒ずみや異物が発生する傾向がある
ため好ましくない。
【0141】ゲルマニウム化合物を併用する場合は、生
成Co−PESに対してゲルマニウム原子として20p
pm以下とすることが好ましく、より好ましくは10p
pm以下である。ゲルマニウム原子としての添加量が2
0ppmを超えると、コスト的に不利になるため好まし
くない。
【0142】上記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好ましく、特に好ましいのは
三酸化アンチモンである。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
が好ましく、特に好ましいのは二酸化ゲルマニウムであ
る。
【0143】また、上記アンチモン化合物やゲルマニウ
ム化合物以外の重縮合触媒として、チタン化合物やスズ
化合物なども、本願発明に記載のアルミニウム系触媒と
併用することができる。
【0144】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、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。
【0145】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。
【0146】本発明で用いるCo−PES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。ただ
し、本願発明に記載のアルミニウム系触媒と反応して触
媒活性に影響を及ぼすような添加剤は避けるべきであ
る。
【0147】
【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。
【0148】〔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。
【0149】(b)元素分析 (b−1)Al、Mg、Ca 試料を白金ルツボにて灰化分解し、6mol/L塩酸を
加えて蒸発乾固する。次いで、1.2mol/L塩酸液
で溶解し、島津製作所(株)製ICPS−2000を使
用してICP発光分析法で定量する。 (b−2)Li、Na、K 試料を白金ルツボにて灰化分解し、6mol/L塩酸を
加えて蒸発乾固する、1.2mol/L塩酸液で溶解
し、島津製作所(株)製原子吸光測定器(AA−640
−12)で定量する。 (b−3)P 試料を硫酸過酸化水素系において湿式分解し、リンを正
リン酸とする。次いで、1mol/L硫酸溶液中におい
てモリブデン酸塩を反応させてリンモリブデン酸とし、
これを硫酸ヒドラジンで還元して生ずるヘテロポリ青の
830nmの吸光度を島津製作所(株)製吸光光度計U
V−150−02を使用して比色定量する。 (b−4)Sb 試料を硫酸過酸化水素系において湿式分解し、亜硝酸ナ
トリウムを加えてSb +5とし、ブリリアントグリーンを
添加してSbとの青色錯体を形成させ、トルエンで抽出
して625nmの吸光度を島津製作所(株)製UV−1
50−02を使用して比色定量する。 (b−5)Ti 試料を白金ルツボにて灰化・分解し、硫酸・硫酸カリウ
ムを加え、加熱溶融する。2mol/L硫酸に溶解させ
た後、過酸化水素を添加し、黄色の420nmの吸光光
度を島津製作所(株)製UV−150−02を使用して
比色定量する。
【0150】(2)オリゴマー特性 (a)オリゴマー酸価 オリゴマーを粉砕機で粉砕し、100℃の真空乾燥機に
入れ終夜乾燥した後、デシケータ中で、室温まで放冷す
る。試料1.0gを0.1mg単位まで秤量し(W;単
位g)、100mlフラスコに入れる。試料を計量した
100mlフラスコに沸石を1ヶ入れて、ピリジン(特
級)を分注器で20ml加える。
【0151】一方、ブランクとして、100mlフラス
コに沸石を1ヶ入れて、ピリジン(特級)を20ml加
えたものを準備する。
【0152】250℃に調整したホットプレート上に上
記フラスコを乗せ、還流冷却器を取り付け、試料が溶解
するまで煮沸還元する。溶解後、還流冷却器の上から純
水約10mlをフラスコに入れて、室温まで放冷する。
ブランクも同様に行う。
【0153】放冷後、フェノールフタレインを指示薬と
して、1/10N水酸化ナトリウム水溶液を10mlビ
ューレットで淡紅色を呈するまで滴定し、滴定量をA
(ml)とする。ブランクも同様に滴定し、滴定量をB
(ml)とする。
【0154】オリゴマー酸価を、下記式にしたがって計
算する。なお、下記式において、Aは試料の滴定量(m
l)、Bはブランクの滴定量(ml)、fは1/10N
水酸化ナトリウム水溶液のファクターである。 OLG−AV(eq/106 g)=((A−B)×0.
1×f)×1000/W。
【0155】(3)共重合ポリエステルの特性 (a)固有粘度(IV) 共重合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。 (b)色調 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。
【0156】実施例1 エステル化反応容器に、テレフタル酸831重量部(1
00モル%)、エチレングリコール465重量部(70
モル%)、ネオペンチルグリコール260重量部(30
モル%)を加え、2.5MPaの加圧下、60分間で2
30℃まで昇温した。230℃で120分間加圧エステ
ル化反応を行った後、10分間かけて反応容器の内圧を
2.5MPaから常圧に戻した。オリゴマー酸価の測定
のために、約5gのオリゴマーをサンプリングした後、
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 Irganox 142
5を0.02mol%加え20分間攪拌した。続いて、
エステル化反応終了物を、予め230℃に加熱した重縮
合反応容器に移送し、反応温度を230℃から275℃
へ60分間かけて昇温した。この間に、重縮合反応容器
内を徐々に減圧とし、最終的には0.7hPaとした。
さらに、同条件で65分間重縮合反応を行った後、溶融
状態の共重合ポリエステルをストランド状で水中へ吐出
し、チップ状にカットした。なお、前記触媒添加時のオ
リゴマー酸価は350eq/106 gであった。
【0157】得られた共重合ポリエステルは、固有粘度
が0.75dl/g、カラーL値が59.3、カラーb
値が4.2であった。
【0158】実施例2 エステル化反応容器に、テレフタル酸831重量部(1
00モル%)、エチレングリコール485重量部(75
モル%)、2−エチル−ブチル−1,3−プロピレング
リコール350重量部(25モル%)を加え、実施例1
と同様にエステル化反応及び重縮合反応を行なった。な
お、前記触媒添加時のオリゴマー酸価は420eq/1
6 gであり、重縮合時間は68分であった。
【0159】得られた共重合ポリエステルは、固有粘度
が0.74dl/g、カラーL値が58.7、カラーb
値が3.6であった。
【0160】実施例3 エステル化反応容器に、テレフタル酸831重量部(1
00モル%)、エチレングリコール416重量部(68
モル%)、1,4−シクロヘキサンジメタノール238
重量部(32モル%)を加え、実施例1と同様にエステ
ル化反応、重縮合を行なった。なお、前記触媒添加時の
オリゴマー酸価は580eq/106 gであり、重縮合
時間は73分であった。
【0161】得られた共重合ポリエステルは、固有粘度
が0.79dl/g、カラーL値が57.9、カラーb
値が2.8であった。
【0162】実施例4 (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%) 。
【0163】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) 。
【0164】(共重合ポリエステルの重合)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共重合ポリエ
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共重合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と同様にして行った。なお、前記触媒
添加時のオリゴマー酸価は350eq/106 gであ
り、重縮合時間は89分であった。
【0165】得られた共重合ポリエステルは、固有粘度
が0.75dl/g、カラーL値が59.1、カラーb
値が1.5であった。
【0166】実施例5 (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%) 2.Magnesium bis(O-ethyl 3,5-di-tert-butyl-4-hydr
oxybenzylphosphonate)(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)。
【0167】(共重合ポリエステルの重合)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0.015
mol%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と同様にして行った。なお、前記触
媒添加時のオリゴマー酸価は350eq/106 gであ
り、重縮合時間は34分であった。
【0168】得られた共重合ポリエステルは、固有粘度
が0.75dl/g、カラーL値が57.7、カラーb
値が3.6であった。
【0169】実施例6 (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%) 。
【0170】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 ℃。
【0171】(共重合ポリエステルの重合)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と同様にして行った。なお、前
記触媒添加時のオリゴマー酸価は350eq/106
であり、重縮合時間は85分であった。
【0172】得られた共重合ポリエステルは、固有粘度
が0.75dl/g、カラーL値が55.7、カラーb
値が1.8であった。
【0173】比較例1 230℃におけるエステル化反応時間を75分とした以
外、実施例1と同様にして重縮合反応を行った。触媒添
加時のオリゴマー酸価は3510eq/106gであっ
た。また、重縮合には118分を要し、実施例1と比べ
て倍近くの時間を要した。
【0174】得られた共重合ポリエステルは、固有粘度
が0.73dl/g、カラーL値が56.3、カラーb
値が8.6であった。
【0175】比較例2 実施例1において、触媒を三酸化アンチモンに変更し、
生成ポリエステルに対しアンチモン原子として300p
pmとなるよう添加した以外は実施例1と同様にして、
エステル化反応及び重縮合反応を行なった。触媒添加時
のオリゴマー酸価は380eq/106 gであり、重縮
合時間は63分であった。
【0176】得られた共重合ポリエステルは、固有粘度
が0.76dl/g、カラーL値が49.6、カラーb
値が7.1であった。
【0177】比較例3 実施例2において、触媒を三酸化アンチモンに変更し、
生成ポリエステルに対してアンチモン原子として330
ppmとなるよう添加した以外、実施例2と同様にし
て、エステル化反応及び重縮合反応を行なった。なお、
触媒添加時のオリゴマー酸価OLG−Avは430eq
/106 gであり、重縮合時間は67分であった。
【0178】得られた共重合ポリエステルは、固有粘度
が0.75dl/g、カラーL値が50.1、カラーb
値が7.8であった。
【0179】比較例4 実施例3において、触媒をチタニウムテトラブトキシド
に変更し、生成ポリエステルに対してチタン原子として
10ppmとなるように添加した以外は実施例3と同様
にして、エステル化反応及び重縮合反応を行なった。触
媒添加時のオリゴマー酸価は610eq/106 gであ
り、重縮合時間は63分であった。
【0180】得られた共重合ポリエステルは、固有粘度
が0.78dl/g、カラーL値が57.8、カラーb
値が13であった。
【0181】
【発明の効果】本発明の共重合ポリエステルの製造方法
によれば、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。そのため、本発
明で製造された共重合ポリエステルは、単独でフィル
ム、シートとして使用できるだけでなくPET等の他の
ポリマーへブレンドすることにより、透明性や機械的性
質の改質にも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 (72)発明者 纐纈 将司 福井県敦賀市東洋町10番24号 東洋紡績株 式会社ポリマー開発センター内 Fターム(参考) 4J029 AA03 AB04 AC02 AD01 AD02 AE01 AE02 AE03 BA03 BA07 BA10 CA02 CA06 CB05A CB06A CC06A CD03 HA01 HB01 JA091 JA121 JA261 JB131 JB171 JB191 JC451 JC461 JC471 JC551 JC561 JC571 JC751 JF221 KB05 KC05

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも50モル%のポリエチレンテ
    レフタレートを構成成分とする共重合ポリエステルの製
    造方法であって、前記共重合ポリエステルは、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、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有する重縮合触媒を使
    用し、さらにオリゴマー酸価が3000eq /106
    以下の時点で前記重縮合触媒を重合反応系へ添加するこ
    とを特徴とする共重合ポリエステルの製造方法。
  2. 【請求項2】 少なくとも50モル%のポリエチレンテ
    レフタレートを構成成分とする共重合ポリエステルの製
    造方法であって、前記共重合ポリエステルは、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、かつ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を使用し、さ
    らにオリゴマー酸価が3000eq /106 g以下の時
    点で前記重縮合触媒を重合反応系へ添加することを特徴
    とする共重合ポリエステルの製造方法。
  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
    レートの共重合ポリエステルの製造方法。
  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
    記載の共重合ポリエステルの製造方法。
  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共重合ポリエステルの製造方法。
  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
    載の共重合ポリエステルの製造方法。
  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
    記載の共重合ポリエステルの製造方法。 【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記載の共重合ポリエステルの製造方法。
  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に記載の共重
    合ポリエステルの製造方法。
  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記載の共重合ポリエステルの製造方
    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】 少なくとも50モル%のポリエチレン
    テレフタレートを構成成分とする共重合ポリエステルの
    製造方法であって、前記共重合ポリエステルは、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
    含有する重縮合触媒を使用し、さらにオリゴマー酸価が
    3000eq /106 g以下の時点で前記重縮合触媒を
    重合反応系へ添加することを特徴とする共重合ポリエス
    テルの製造方法。
  12. 【請求項12】 少なくとも50モル%のポリエチレン
    テレフタレートを構成成分とする共重合ポリエステルの
    製造方法であって、前記共重合ポリエステルは、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を使用し、さらにオリゴマー酸
    価が3000eq /106 g以下の時点で前記重縮合触
    媒を重合反応系へ添加することを特徴とする共重合ポリ
    エステルの製造方法。 【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。)
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