JP2002322249A - ポリエステル重合触媒およびこれを用いて製造されたポリエステル並びにポリエステルの製造方法 - Google Patents

ポリエステル重合触媒およびこれを用いて製造されたポリエステル並びにポリエステルの製造方法

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JP2002322249A
JP2002322249A JP2002037978A JP2002037978A JP2002322249A JP 2002322249 A JP2002322249 A JP 2002322249A JP 2002037978 A JP2002037978 A JP 2002037978A JP 2002037978 A JP2002037978 A JP 2002037978A JP 2002322249 A JP2002322249 A JP 2002322249A
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Naoki Watanabe
直樹 渡辺
Yoshiko Akitomo
由子 秋友
Takahiro Nakajima
孝宏 中嶋
Kenichi Tsukamoto
健一 塚本
Shoichi Gyobu
祥一 形舞
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Toyobo Co Ltd
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Toyobo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アンチモン化合物およびゲルマニウム化合物
以外の成分を触媒の主成分とし、触媒活性に優れたポリ
エステル重合触媒およびそれを用いて製造したポリエス
テル、ならびにポリエステル製造方法を提供する。 【解決手段】 少なくとも2種の化合物を構成成分とす
るポリエステルの重合触媒であって、それらを混合する
ことでスペクトル変化が観察されることを特徴とする重
合触媒。本発明のポリエステル重合触媒を用いることで
課題を解決できる。

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重合触
媒およびこれを用いて製造されたポリエステル、並びに
ポリエステル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
として用いない新規のポリエステル重合触媒、およびこ
れを用いて製造されたポリエステル、並びにポリエステ
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(PE
T)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエ
チレンナフタレート(PEN)等に代表されるポリエス
テルは、機械的特性、及び化学的特性に優れており、そ
れぞれのポリエステルの特性に応じて、例えば衣料用や
産業資材用の繊維、包装用や磁気テープ用などのフィル
ムやシート、中空成形品であるボトル、電気・電子部品
のケーシング、その他エンジニアリングプラスチック成
形品等の広範な分野において使用されている。
【0003】代表的なポリエステルである芳香族ジカル
ボン酸とアルキレングリコールを主構成成分とするポリ
エステルは、例えばポリエチレンテレフタレート(PE
T)の場合には、テレフタル酸もしくはテレフタル酸ジ
メチルとエチレングリコールとのエステル化もしくはエ
ステル交換によってビス(2−ヒドロキシエチル)テレ
フタレートを製造し、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
合時に用いられるポリエステル重合触媒としては、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。(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。また、中空の成形品等の原料とした場合には、透明
性の優れた中空成形品を得ることが困難である。
【0006】(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
テル重合触媒が求められる。
【0007】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PET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。
【0008】PETボトル等の透明性が要求される用途
について、アンチモン触媒の有する問題点を解決する方
法として、例えば特開平6−279579号公報では、
アンチモン化合物とリン化合物の使用量比を規定するこ
とにより透明性を改良される方法が開示されている。し
かしながら、この方法で得られたポリエステルからの中
空成形品は透明性が十分なものとはいえない。
【0009】また、特開平10−36495号公報に
は、三酸化アンチモン、リン酸およびスルホン酸化合物
を使用した透明性に優れたポリエステルの連続製造法が
開示されている。しかしながら、このような方法で得ら
れたポリエステルは熱安定性が悪く、得られた中空成形
品のアセトアルデヒド含量が高くなるという問題を有し
ている。
【0010】三酸化アンチモン等のアンチモン系触媒に
代わる重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。
【0011】このような、チタン化合物を重合触媒とし
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8−735
81号公報によると、重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合触媒と
して用いたときのPETの着色は低減されるものの、P
ETの熱分解を効果的に抑制することは達成されていな
い。
【0012】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。
【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の色調が悪化す
る、即ち重合体が黄色く着色するという問題が発生し、
フィルム等に使用したときに成型品の色調が悪化すると
いう問題が発生する。また、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
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他
に、ポリエステル重合体の耐加水分解性の低下などの問
題も発生する。
【0014】一方、アルミニウム化合物とコバルト化合
物を併用することで、触媒活性を持たせ、かつポリエス
テル重合体の黄みを抑える技術があるが、コバルト化合
物を十分な触媒活性を有する程度や十分に黄みを抑える
程度に添加すると、得られるポリエステル重合体に黒ず
みが発生し、重合体の明るさが低下するという問題が発
生し、フィルム等に使用したときに成型品の色調が悪化
するという問題が発生する。また、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得られるポリエ
ステル重合体の熱安定性や耐加水分解性が低下するとい
う問題も発生する。
【0015】アンチモン化合物以外で優れた触媒活性を
有しかつ色調ならびに熱安定性に優れたポリエステルを
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。
【0016】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
困難である上にコストアップにもつながるので好ましく
ない。
【0017】以上のような経緯で、アンチモン化合物お
よびゲルマニウム化合物以外の化合物を触媒主成分とす
る重合触媒であり、触媒活性に優れかつ色調ならびに熱
安定性に優れたポリエステルを与える重合触媒が望まれ
ている。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、アンチモン
化合物およびゲルマニウム化合物を触媒主成分として含
まず、触媒活性に優れた新規のポリエステル重合触媒を
提供する。さらに前記ポリエステル重合触媒を使用した
ポリエステルの製造方法ならびに該方法で製造されたポ
リエステルを提供する。
【0019】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
の解決を目指して鋭意検討を重ねた結果、少なくとも2
種の化合物をポリエステル重合触媒の構成成分とし、そ
れらを混合することでスペクトル変化が観察されるもの
を用いることで、驚くべきことに従来単独では重合活性
がほとんどなかったものが十分活性を持つようになるこ
とを見出し本発明に到達した。本発明のポリエステル重
合触媒を用いると、触媒活性に優れ、アンチモン化合物
およびゲルマニウム化合物を触媒主成分として含まない
品質に優れたポリエステルを得ることができる。
【0020】すなわち、本発明は上記課題の解決法とし
て、以下の手段を採用したものである。
【0021】1.少なくとも2種の化合物を構成成分と
するポリエステルの重合触媒であって、それらを混合す
ることでスペクトル変化が観察されることを特徴とする
ポリエステル重合触媒。
【0022】2.アルミニウムまたはその化合物を少な
くとも1種含むことを特徴とする上記1に記載のポリエ
ステル重合触媒。
【0023】3.アルミニウムまたはその化合物のスペ
クトルを変化させる成分を含むことを特徴とする上記2
に記載のポリエステル重合触媒。
【0024】4.27Al−NMRスペクトルのピークを
変化させる成分を含むことを特徴とする上記2に記載の
ポリエステル重合触媒。
【0025】5.リン化合物を少なくとも1種含むこと
を特徴とする上記1〜4のいずれかに記載のポリエステ
ル重合触媒。
【0026】6.リン化合物のスペクトルを変化させる
成分を含むことを特徴とする上記5に記載のポリエステ
ル重合触媒。
【0027】7.31P−NMRスペクトルのピークを変
化させる成分を含むことを特徴とする上記6に記載のポ
リエステル重合触媒。
【0028】8.31P−NMRスペクトルのピーク(た
だしこの値はDMSO−d6 中、室温(25℃)で測定
したときの値である。)が絶対値で1ppm以上、20
ppm以下の範囲でシフトすることを特徴とする上記7
に記載のポリエステル重合触媒。
【0029】9.前記リン化合物の、31P−NMRスペ
クトルの化学シフト(ただしこの値はDMSO−d6
中、室温(25℃)で測定したときの値である。)が1
0〜100ppmの範囲であるリン化合物であることを
特徴とする上記5〜8のいずれかに記載のポリエステル
重合触媒。
【0030】10.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一種と、31P−NMRス
ペクトルの化学シフト(ただしこの値はDMSO−d6
中、室温(25℃)で測定したときの値である。)が1
0〜100ppmの範囲であるリン化合物からなる群よ
り選ばれる少なくとも1種とを含むことを特徴とするポ
リエステル重合触媒。
【0031】11.リン化合物のアルミニウム塩であっ
て、31P−NMRスペクトルの化学シフト(ただしこの
値はDMSO−d6 中、室温(25℃)で測定したとき
の値である。)が−10〜80ppmの範囲である化合
物からなる群より選ばれる少なくとも1種を含むことを
特徴とするポリエステル重合触媒。
【0032】12.前記リン化合物が、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ことを
特徴とする上記5〜11のいずれかに記載のポリエステ
ル重合触媒。
【0033】13.リン化合物がホスホン酸系化合物で
ある上記5〜11のいずれかに記載のポリエステル重合
触媒。
【0034】14.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上記5〜13のいずれか
に記載のポリエステル重合触媒。
【0035】15.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ことを特徴
とする上記5〜10のいずれかに記載のポリエステル重
合触媒。
【化4】
【化5】
【化6】 (化4〜化6中、R1 、R4 、R5 、R6 はそれぞれ独
立に水素、炭素数1〜50の炭化水素基、水酸基または
ハロゲン基またはアルコキシル基またはアミノ基を含む
炭素数1〜50の炭化水素基を表す。R2 、R3 はそれ
ぞれ独立に水素、炭素数1〜10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。)。
【0036】16.化1〜化3のR1 、R4 、R5 、R
6 が芳香環構造を有する基であることを特徴とする上記
15記載のポリエステル重合触媒。
【0037】17.アルカリ金属、アルカリ土類金属ま
たはそれらの化合物が添加されていないことを特徴とす
る上記1〜16のいずれかに記載のポリエステル重合触
媒。
【0038】18.アルカリ金属、アルカリ土類金属お
よびそれらの化合物からなる群より選ばれる少なくとも
1種を含むことを特徴とする上記1〜16のいずれかに
記載のポリエステル重合触媒。
【0039】19.アルカリ金属およびそれらの化合物
からなる群より選ばれる少なくとも1種を含むことを特
徴とする上記1〜16のいずれかに記載のポリエステル
重合触媒。
【0040】20.前記アルカリ金属およびその化合物
が、Li,Na,Kおよびそれらの化合物から選ばれる
ことを特徴とする上記19に記載のポリエステル重合触
媒。
【0041】21.ポリエステル構成全カルボン酸成分
に対するアルカリ金属、アルカリ土類金属およびそれら
の化合物の総添加量が金属原子として0.05モル%以
下であることを特徴とする上記18〜20のいずれかに
記載のポリエステル重合触媒。
【0042】22.さらにコバルトまたはその化合物を
共存させることを特徴とする上記1〜21のいずれかに
記載のポリエステル重合触媒。
【0043】23.アンチモンおよびその化合物、ゲル
マニウムおよびその化合物を共存して用いないことを特
徴とする上記1〜22のいずれかに記載のポリエステル
重合触媒。
【0044】24.アンチモンおよびその化合物、ゲル
マ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種を含むことを特徴とする上記1〜22のいず
れかに記載のポリエステル重合触媒。
【0045】25.前記アンチモンおよびその化合物の
添加量が、アンチモン原子としてポリエステルに対して
50ppm以下の量であることを特徴とする上記24に
記載のポリエステル重合触媒。
【0046】26.前記ゲルマニウムおよびその化合物
の添加量が、ゲルマニウム原子としてポリエステルに対
して20ppm以下の量であることを特徴とする上記2
4、25のいずれかに記載のポリエステル重合触媒。
【0047】27.さらに触媒構成成分をそれぞれ単独
で用いたときより触媒活性が向上することを特徴とする
上記1〜26のいずれかに記載のポリエステル重合触
媒。
【0048】28.上記1〜27のいずれかに記載のポ
リエステル重合触媒を用いて製造されたポリエステル。
【0049】29.上記1〜27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エス
テルの製造方法。
【0050】
【発明の実施の形態】本発明は、アンチモン化合物およ
びゲルマニウム化合物を触媒の主成分として含まない新
規のポリエステル重合触媒、およびこれを用いて製造さ
れたポリエステルならびにポリエステルの製造方法を提
供するものである。本発明のポリエステル重合触媒は少
なくとも2種の化合物から構成され、それらを混合する
ことでスペクトル変化が観察されることを特徴とする。
【0051】本発明のポリエステル重合触媒を構成する
化合物のスペクトル変化は、どのような測定機器を用い
て測定しても良く、例えば赤外線吸収スペクトル、紫外
可視吸収スペクトル、電子スピン共鳴吸収スペクトル、
核磁気共鳴吸収スペクトル、ポーラログラフィー、X線
分光スペクトルなどによって観察される。本発明のスペ
クトル変化はこれらの少なくとも1つで観察できれば良
い。これら測定の中で赤外線吸収スペクトル、紫外可視
吸収スペクトル、核磁気共鳴吸収スペクトルの測定が比
較的スペクトル変化を観察し易く、測定が容易なため好
ましい。
【0052】本発明はこれらの測定方法の少なくとも1
つで、本発明の重合触媒を構成する2種以上の化合物を
混合した際に、スペクトル変化が生じることを特徴とす
る。スペクトル変化とは新たなピークの出現、既存のピ
ークの消滅、ピークシフト、ショルダー生成、ブロード
化など、スペクトルの形状が変化するもののことを言
う。このスペクトル変化とは、同条件で測定された各触
媒構成化合物のスペクトルを足し合わせたものからの変
化のことである。また触媒活性の向上に寄与する物質以
外の物質により引き起こされるスペクトル変化は、本発
明のスペクトル変化から除外する。例えば、触媒活性の
向上に寄与しない水和水等の水の影響でスペクトル変化
が生じる場合は、本発明の範疇ではない。
【0053】本発明における混合とは触媒構成成分をそ
のまま、例えばニート、溶融、粉末状態で混ぜ合わせて
も、任意の媒体、例えば溶媒に溶解、もしくは分散させ
た後に混ぜ合わせても、溶融状態のポリエステルまたは
オリゴマーをマトリクスとしてその中で混ぜ合わせても
よい。例えば触媒構成成分を溶媒にそれぞれ溶解させ、
それらを混合させることが例示される。混合時の温度や
濃度などの条件に関しては測定の状況に応じて任意に設
定して行なって良い。例えば温度は−50〜300℃の
範囲内で任意に設定でき、常圧でも減圧下でも加圧下で
もよく、また雰囲気は大気中でも不活性ガス中でもよ
い。
【0054】本発明で実際にスペクトルを測定する場合
はサンプルの形状や調製法に規定はなく、それぞれの測
定にあったサンプルを調製すればよい。例えば溶融状態
のポリエステルまたはオリゴマーをマトリクスとして測
定しても、それを冷却固化したものを測定しても良い。
また触媒構成成分を媒体に溶解させて測定しても良い。
この時用いる溶媒としては触媒構成成分を溶解させるも
のであれば特に規定はされない。媒体、温度、濃度など
は測定の状況に応じて任意に設定して行なって良い。
【0055】上記した中でも本発明のスペクトル変化の
測定法として、NMRを用いるとスペクトル変化が観察
し易いために好ましい。NMRの核種は特に規定はされ
ないが、1 H、13C−NMRで変化したとしても触媒活
性を向上させる効果はあまり高くないので、これらの核
種でスペクトル変化が起こるよりはそれら以外の核種を
用いた場合にスペクトル変化が起こることが好ましい。
NMRの周波数には特に制限がなく、例えば10〜10
00MHzのものなどが用いられる。溶液のサンプルを
調製する場合は混合前後の触媒構成成分が溶解し、触媒
構成成分と反応しない溶媒が好ましい。例えばDMS
O、クロロホルム、アセトン、ベンゼン、トルエン、D
MF、エチレングリコールなどが挙げられる。またそれ
らを重水素化したものでも良い。溶液の濃度はスペクト
ル測定可能な領域であれば特に規定されないが、0.1
g/ L〜100g/ Lが好ましく、さらに1g/ L〜5
0g/ Lが好ましい。
【0056】本発明におけるNMRの具体的なスペクト
ル変化とは、注目しているピークが絶対値で1 H、13
−NMRでは0. 01ppm以上、27Al、31P−NM
Rおよびその他の核種では1ppm以上シフトするこ
と、また溶媒等の媒体を使用する場合は、本発明の触媒
の構成成分を混合する前後で溶質を変化させること以外
は全く同じ条件で測定する、例えば溶媒の線幅がブロー
ド化しない条件で、サンプルのピークが二倍以上ブロー
ド化することが本発明のスペクトル変化としては好まし
い。もしくは新たなショルダーやピークが生成すること
が好ましい。かかる構成の触媒を用いることで、触媒活
性に優れたものが得られることを見いだしたことが本発
明の特徴である。
【0057】上記スペクトル変化は触媒構成成分をあら
かじめ混合させ、測定した時に生じても、重合系中に別
々もしくは同時に添加して系中で混合させ、in situ で
測定した時に生じても良い。
【0058】本発明の触媒構成成分の構造は重合反応の
前後で同一である必要はなく、上記スペクトル変化にお
いても重合反応後に必ずしも保持している必要はない。
【0059】本発明のポリエステル重合触媒の構成成分
として少なくとも1 種のアルミニウムまたはその化合物
を含むことがポリエステル品質の観点から好ましい。
【0060】本発明の重合触媒を用いてポリエステルを
製造する際に好ましく用いられるアルミニウムまたはそ
の化合物の使用量としては、得られるポリエステルのジ
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、更に好ましくは0.005〜0.02
モル%である。
【0061】本発明の重合触媒としてはアルミニウムま
たはその化合物を含み、かつアルミニウムまたはその化
合物のスペクトルを変化させる化合物をさらに含むこと
が触媒活性およびポリエステル品質の観点などから好ま
しい。
【0062】上記スペクトル変化の測定法として27Al-
NMRを用いると、比較的スペクトル変化が観察し易
く、測定が容易なため好ましい。
【0063】上記アルミニウムまたはその化合物と共存
させる化合物として、27Al- NMRのスペクトルを変
化させる化合物を用いることが好ましく、特に27Al-
NMRスペクトルのピークを絶対値で1ppm以上シフ
トさせる、新しいピークを生じさせる、またはピークを
ブロード化させる化合物を用いると触媒活性を効果的に
向上できるため好ましい。
【0064】本発明の重合触媒を構成するのに好ましく
用いられるアルミニウム化合物としては特に限定はされ
ないが、例えば、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、酒石酸アルミニウム、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、ポリ塩化アルミニウム、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iso-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is
o-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、金属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
ート化合物を用いるとポリエステル品質の観点などから
好ましい。またこれらの中でもさらに酢酸アルミニウ
ム、塩基性酢酸アルミニウム、乳酸アルミニウム、塩化
アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、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
チルアセトネートを用いるとポリエステル品質の観点な
どからとくに好ましい。
【0065】また一方で、本発明のポリエステル重合触
媒の構成成分として少なくとも1 種のリン化合物を含む
ことがポリエステルの物性改善の観点などから好まし
い。
【0066】本発明の重合触媒を用いてポリエステルを
製造する際に好ましく用いられるリン化合物の使用量と
しては、得られるポリエステル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0.0001〜0.1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。
【0067】本発明の重合触媒としてはリン化合物を含
み、かつリン化合物のスペクトルを変化させる化合物を
さらに含むことが触媒活性およびポリエステル品質の観
点から好ましい。
【0068】上記スペクトル変化の測定には31P−NM
Rを用いる。
【0069】上記リン化合物と共存させる化合物とし
て、31P−NMRのスペクトルを変化させる化合物を用
いることが好ましく、特に31P−NMRスペクトルのピ
ークを絶対値で1ppm以上シフトさせる、新しいピー
クを生じさせる、またはピークをブロード化させる化合
物を用いると触媒活性を効果的に向上できるため好まし
い。
【0070】本発明の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とく
に大きく好ましい。
【0071】本発明で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、それぞれ下記化7〜化12、
【化7】
【化8】
【化9】
【化10】
【化11】
【化12】 で表される構造を有する化合物のことを言う。
【0072】本発明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。本発明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。本発
明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。
【0073】本発明の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しては、例え
ば、下記化13〜化18、
【化13】
【化14】
【化15】
【化16】
【化17】
【化18】 で表される化合物を用いることが好ましい。
【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】また、本発明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19〜化21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。
【0076】
【化19】
【化20】
【化21】 (化19〜化21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。)。
【0077】本発明の重縮合触媒を構成するリン化合物
としては、上記化19〜化21中、R1 、R4 、R5
6 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。
【0078】本発明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とくに好ましい。
【0079】本発明では、フェノール部位を分子内に有
するリン化合物を用いると好ましい。本発明の重合触媒
を構成する好ましいリン化合物であるフェノール部位を
分子内に有するリン化合物とは、フェノール構造を有す
るものであれば特に限定はされないが、フェノール部位
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とくに大きく好ましい。
【0080】本発明のフェノール部位を分子内に有する
リン化合物としては、下記一般式化22〜化24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。
【0081】
【化22】
【化23】
【化24】 (化22〜化24中、R1 はフェノール部位を含む炭素
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。
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1〜50
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。)。
【0082】本発明のフェノール部位を同一分子内に有
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25〜化28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27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。
【0083】
【化25】
【化26】
【化27】
【化28】 上記の化27にて示される化合物としては、SANKO-220
(三光株式会社製)があり、使用可能である。
【0084】これらのフェノール部位を同一分子内に有
するリン化合物をポリエステルの重合時に添加すること
によって触媒活性が効果的に向上するとともに、重合し
たポリエステルの熱安定性も向上する。
【0085】本発明では、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。本発明の重合触媒を
構成する好ましいリン化合物である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。
【0086】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。
【0087】本発明の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29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。
【0088】
【化29】 (化29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。)。
【0089】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。
【0090】上記一般式化29で表される化合物の中で
も、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ことが好ましい。
【0091】
【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。
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。)。
【0092】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。
【0093】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。
【0094】上記化30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。
【0095】本発明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。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。
【0096】本発明の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
31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。
【0097】
【化31】 (化31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。)。
【0098】これらの中でも、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を用いること
が好ましい。
【0099】
【化32】 (化32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。)。
【0100】上記化31または化32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がとくに好ましい。
【0101】本発明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]
がとくに好ましい。
【0102】本発明では、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。本発明の重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。
【0103】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。
【0104】本発明の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
33で表される化合物から選択される少なくとも一種を
用いると触媒活性の向上効果が大きく好ましい。
【0105】
【化33】 (化33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。)。
【0106】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。
【0107】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。
【0108】本発明の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。
【0109】また本発明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。本発明の重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34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。
【0110】
【化34】 (化34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。)。
【0111】これらの中でも、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を用いること
が好ましい。
【0112】
【化35】 (化35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。)。
【0113】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、−CH2CH2 OHで表される基な
どが挙げられる。
【0114】本発明の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とくに好ましい。
【0115】本発明で好ましいリン化合物としては、下
記一般式化36で表されるリン化合物が挙げられる。
【0116】
【化36】 (化36中、R1 は炭素数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。)。
【0117】また、更に好ましくは、化36中のR1,R
2,R3 の少なくとも一つが芳香環構造を含む化合物であ
る。
【0118】本発明に使用することが好ましいリン化合
物の具体例は、以下の化37〜化42、
【化37】
【化38】
【化39】
【化40】
【化41】
【化42】 で示される。
【0119】また、本発明に用いるリン化合物は、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。
【0120】本発明の重縮合触媒として使用する事が望
ましい別のリン化合物は、下記一般式化43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。
【0121】
【化43】 (化43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。)。
【0122】上記一般式化43の中でも、下記一般式化
44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。
【0123】
【化44】 (化44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。)。
【0124】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。
【0125】本発明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−
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。
【0126】本発明の重縮合触媒として使用する事が望
ましい別のリン化合物は、下記化45、化46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。
【0127】
【化45】
【化46】 上記の化45にて示される化合物としては、Irgan
ox1222(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46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。
【0128】また一方で、本発明のポリエステル重合触
媒の構成成分としてアルミニウムまたはその化合物とリ
ン化合物をそれぞれ1種以上含むことがポリエステル品
質や生産性改善の観点から好ましい。
【0129】上記触媒にはアルミニウムまたはその化合
物のスペクトルおよび/ またはリン化合物のスペクトル
を変化させる化合物を含むことが触媒活性を効果的に向
上させるため好ましい。
【0130】上記スペクトル変化の測定法として27Al
−NMRもしくは31P−NMRを用いると、比較的スペ
クトル変化が観察し易く、測定が容易なため好ましい。
【0131】上記アルミニウムまたはその化合物および
上記リン化合物と共存させる化合物として、27Al−N
MRのスペクトルおよび/ または31P−NMRのスペク
トルを変化させる化合物を用いることが好ましく、特に
27Al−NMRスペクトルおよび/または31P−NMR
スペクトルのピークを絶対値で1ppm以上シフトさせ
る、新しいピークを生じさせる、またはピークをブロー
ド化させる化合物を用いると触媒活性を効果的に向上で
きるため好ましい。
【0132】本発明の重合触媒を構成するのに好ましく
用いられるアルミニウムまたはその化合物およびリン化
合物としては上記のものが同様に好ましい。
【0133】本発明のポリエステル重合触媒の構成成分
としてリン化合物を用いる場合は、リン化合物の31P−
NMRスペクトルの変化が一定範囲内に入る成分を含む
と、触媒活性を効果的に向上できるため好ましい。上記
の一定範囲内というのは選択する溶媒の種類などによっ
て変化する。
【0134】スペクトル変化の観察に用いるNMRの周
波数には特に制限はなく、例えば10〜1000MHz
のものが用いられる。溶液のサンプルを調製する場合は
混合前後の触媒構成成分が溶解し、触媒構成成分と反応
しない溶媒が好ましい。例えばDMSO、クロロホル
ム、アセトン、ベンゼン、トルエン、DMF、エチレン
グリコールなどが挙げられる。またそれらを重水素化し
たものでも良い。溶液の濃度はスペクトル測定可能な領
域であれば特に規定されないが、0.1g/L〜100
g/Lが好ましく、さらに1g/L〜50g/Lが好ま
しい。
【0135】例えば31P−NMRの測定をDMSO−d
6 溶液中、室温(25℃)で行う場合、リン化合物の31
P−NMRスペクトルのピークを絶対値で1ppm以
上、20ppm以下の範囲で変化させる成分が含まれる
ことが、触媒活性を効果的に向上できるため好ましい。
濃度は限定されないが、0.1g/L〜100g/Lが
好ましく、さらに1g/L〜50g/Lが好ましい。ま
たDMSO−d6 に難溶な化合物は不溶物が認められな
い濃度にて測定を行なう。
【0136】本発明のポリエステル重合触媒の構成成分
としてリン化合物を用いる場合は、 31P- NMRスペク
トルの化学シフトが一定範囲内に入るリン化合物を用い
ると、触媒活性を効果的に向上できるため好ましい。上
記の一定範囲内というのは選択する溶媒の種類などによ
って変化する。
【0137】スペクトル変化の観察に用いるNMRの周
波数には特に制限はなく、例えば10〜1000MHz
のものが用いられる。溶液のサンプルを調製する場合は
混合前後の触媒構成成分が溶解し、触媒構成成分と反応
しない溶媒が好ましい。例えばDMSO、クロロホル
ム、アセトン、ベンゼン、トルエン、DMF、エチレン
グリコールなどが挙げられる。またそれらを重水素化し
たものでも良い。溶液の濃度はスペクトル測定可能な領
域であれば特に規定されないが、0.1g/L〜100
g/Lが好ましく、さらに1g/L〜50g/Lが好ま
しい。
【0138】例えば31P−NMRの測定をDMSO−d
6 溶液中、室温(25℃)で行う場合、31P−NMRス
ペクトルの化学シフトが10〜100ppmの範囲であ
るリン化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種
と、アルミニウムまたはその化合物からなる群より選ば
れる少なくとも一種からなるポリエステル重合触媒が触
媒活性を効果的に向上できるため好ましい。さらに31
−NMRスペクトルの化学シフトが12〜50ppmで
あるものがより好ましく、14〜40ppmであるもの
がさらに好ましく、17〜30ppmであるものがさら
に好ましい。濃度は限定されないが、0.1g/L〜1
00g/Lが好ましく、さらに1g/L〜50g/Lが
好ましい。またDMSO−d6 に難溶な化合物は不溶物
が認められない濃度にて測定を行なう。
【0139】本発明の別の実施形態としては、アルミニ
ウムまたはその化合物からなる群より選ばれる少なくと
も一種と、リン化合物からなる群より選ばれる少なくと
も1種とからなるポリエステル重合触媒であって、31
−NMRスペクトルの化学シフトが一定範囲内に入るリ
ン化合物を用いることを特徴とする。該触媒は触媒活性
に優れるものであることを見出したことが本発明の別の
特徴である。上記の一定範囲内というのは選択する溶媒
の種類などによって変化する。
【0140】スペクトル変化の観察に用いるNMRの周
波数には特に制限はなく、例えば10〜1000MHz
のものが用いられる。溶液のサンプルを調製する場合は
混合前後の触媒構成成分が溶解し、触媒構成成分と反応
しない溶媒が好ましい。例えばDMSO、クロロホル
ム、アセトン、ベンゼン、トルエン、DMF、エチレン
グリコールなどが挙げられる。またそれらを重水素化し
たものでも良い。溶液の濃度はスペクトル測定可能な領
域であれば特に規定されないが、0.1g/L〜100
g/Lが好ましく、さらに1g/L〜50g/Lが好ま
しい。
【0141】例えば31P−NMRの測定をDMSO−d
6 溶液中、室温(25℃)で行う場合、31P−NMRス
ペクトルの化学シフトが10〜100ppmの範囲であ
るリン化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種
と、アルミニウムまたはその化合物からなる群より選ば
れる少なくとも一種からなるポリエステル重合触媒を用
いると触媒活性を効果的に向上できる。さらに31P−N
MRスペクトルの化学シフトが12〜50ppmである
ものがより好ましく、14〜40ppmであるものがさ
らに好ましく、17〜30ppmであるものがさらに好
ましい。濃度は限定されないが、0.1g/L〜100
g/Lが好ましく、さらに1g/L〜50g/Lが好ま
しい。またDMSO−d6 に難溶な化合物は不溶物が認
められない濃度にて測定を行なう。
【0142】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であって、31P−NMRスペクトル
の化学シフトが一定範囲内に入る化合物を用いることを
特徴とする。該触媒は触媒活性に優れるものであること
を見出したことが本発明の別の特徴である。上記の一定
範囲内というのは選択する溶媒の種類などによって変化
する。
【0143】スペクトル変化の観察に用いるNMRの周
波数には特に制限はなく、例えば10〜1000MHz
のものが用いられる。溶液のサンプルを調製する場合は
混合前後の触媒構成成分が溶解し、触媒構成成分と反応
しない溶媒が好ましい。例えばDMSO、クロロホル
ム、アセトン、ベンゼン、トルエン、DMF、エチレン
グリコールなどが挙げられる。またそれらを重水素化し
たものでも良い。溶液の濃度はスペクトル測定可能な領
域であれば特に規定されないが、0.1g/L〜100
g/Lが好ましく、さらに1g/L〜50g/Lが好ま
しい。
【0144】例えば31P−NMRの測定をDMSO−d
6 溶液中、室温(25℃)で行う場合、31P−NMRス
ペクトルの化学シフトが−10〜80ppmの範囲であ
る化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種をポリ
エステル重合触媒として用いると触媒活性を効果的に向
上できる。さらに31P−NMRスペクトルの化学シフト
が0〜40ppmであるものがより好ましく、5〜30
ppmであるものがさらに好ましい。濃度は限定されな
いが、0.1g/L〜100g/Lが好ましく、さらに
1g/L〜50g/Lが好ましい。またDMSO−d6
に難溶な化合物は不溶物が認められない濃度にて測定を
行なう。
【0145】本発明では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。
【0146】本発明の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。
【0147】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。
【0148】本発明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47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。
【0149】
【化47】 (化47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。)。
【0150】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。
【0151】本発明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。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。
【0152】本発明の別の実施形態としては、特定のリ
ン化合物のアルミニウム塩であって、31P−NMRスペ
クトルの化学シフトが一定範囲内に入る化合物を用いる
ことを特徴とする。該触媒は触媒活性に優れるものであ
ることを見出したことが本発明の別の特徴である。上記
の一定範囲内というのは選択する溶媒の種類などによっ
て変化する。
【0153】スペクトル変化の観察に用いるNMRの周
波数には特に制限はなく、例えば10〜1000MHz
のものが用いられる。溶液のサンプルを調製する場合は
混合前後の触媒構成成分が溶解し、触媒構成成分と反応
しない溶媒が好ましい。例えばDMSO、クロロホル
ム、アセトン、ベンゼン、トルエン、DMF、エチレン
グリコールなどが挙げられる。またそれらを重水素化し
たものでも良い。溶液の濃度はスペクトル測定可能な領
域であれば特に規定されないが、0.1g/L〜100
g/Lが好ましく、さらに1g/L〜50g/Lが好ま
しい。
【0154】例えば31P−NMRの測定をDMSO−d
6 溶液中、室温(25℃)で行う場合、31P−NMRス
ペクトルの化学シフトが−10〜80ppmの範囲であ
る化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種をポリ
エステル重合触媒として用いると触媒活性を効果的に向
上できる。さらに31P- NMRスペクトルの化学シフト
が0〜40ppmであるものがより好ましく、5〜30
ppmであるものがさらに好ましい。濃度は限定されな
いが、0.1g/L〜100g/Lが好ましく、さらに
1g/L〜50g/Lが好ましい。またDMSO−d6
に難溶な化合物は不溶物が出ない濃度にて測定を行な
う。
【0155】本発明の特定のリン化合物のアルミニウム
塩とは、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。
【0156】
【化48】 (化48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。)。
【0157】これらの中でも、下記一般式化49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。
【0158】
【化49】 (化49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。)。
【0159】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、−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。
【0160】本発明の特定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。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。
【0161】本発明によれば、本発明のリン化合物の使
用により、色調の悪化、熱安定性の低下、異物発生等の
問題を起こさず、しかも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ポリエステル重合触媒
が得られ、このポリエステル重合触媒を使用することに
よりポリエステルフィルム、ボトル等の中空成形品、繊
維、エンジニアリングプラスチック等の溶融成形時等の
色調が改善され、熱安定性、熱酸化安定性、異物の発生
等が改善される。本発明のリン化合物の中でもリン酸や
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
効果が少なく好ましくない。また本発明のリン化合物を
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
融重合を促進する効果は認められない。
【0162】本発明のポリエステル重合触媒の構成成分
として、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ポリエ
ステル品質の観点から好ましい。
【0163】アルミニウムまたはその化合物にアルカリ
金属化合物また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得られたポリエス
テル重合体の色調が悪化する、即ち重合体が黄色く着色
するという問題が発生し、フィルム等に使用したときに
成型品の色調が悪化するという問題が発生する。また、
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他に、ポリエステル重合体の耐加
水分解性の低下などの問題も発生する。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エステルの色調が悪化するととも
に、熱安定性、熱酸化安定性が低下し、異物の発生量も
多くなる。
【0164】また一方で、本発明において好ましく用い
られるポリエステル重合触媒に加えて、アルカリ金属、
アルカリ土類金属およびその化合物から選択される少な
くとも1種を本発明の添加量の範囲でさらに加えること
が好ましい。かかる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。
【0165】本発明のアルカリ金属化合物またはアルカ
リ土類金属化合物としては、Li,Na,K,Rb,C
s,Be,Mg,Ca,Sr,Brの化合物から選ばれ
るのであれば特に限定はされないが、アルカリ金属化合
物であることがより好ましく、特にLi,Na,Kの化
合物の使用が好ましい。またアルカリ金属化合物やアル
カリ土類金属化合物としては、例えば、これらの金属の
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、硫酸水素、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、is
o-プロポキシ、n-ブトキシ、t−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のキレート化合
物、酸化物、水酸化物などが挙げられる。
【0166】これらのアルカリ金属化合物またはアルカ
リ土類金属化合物のうち、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。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易くなるととも
に、重合したポリエステル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
明のアルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物
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。
【0167】これらアルカリ金属、アルカリ土類金属ま
たはそれらの化合物の使用量としては、得られるポリエ
ステル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、1×10-6
以上0.1mol %未満であることが好ましく、より好ま
しくは5×10-6〜0.05mol %であり、さらに好ま
しくは1×10-5〜0.03mol %であり、特に好まし
くは、1×10-5〜0.01mol %である。この領域で
はアルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物の
添加量が少量であるため、色調の悪化、熱安定性低下、
異物の発生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。
【0168】本発明のポリエステル重合触媒には、さら
に、コバルト化合物をコバルト原子としてポリエステル
に対して10ppm未満、好ましくは5ppm未満、さ
らに好ましくは3ppm以下の量で添加することがポリ
エステルの色調改善の観点から好ましい態様である。
【0169】コバルト化合物はそれ自体ある程度の触媒
活性を有していることは知られているが、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エステル重
合体の明るさの低下や熱安定性の低下が起こる。本発明
によれば得られるポリエステルは色調ならびに熱安定性
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、得られるポリエステルの明るさの低下
や熱安定性の低下を起こすこと無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。
【0170】本発明のポリエステル重合触媒の構成成分
としてアンチモンもしくはこれらの化合物を含有してい
ないことが、これらの触媒に由来するポリエステルの黒
ずみや異物の発生などが少なくなるため、ポリエステル
品質の観点から好ましい。
【0171】本発明のポリエステル重合触媒の構成成分
としてゲルマニウムもしくはこれらの化合物を含有して
いないことが、これらの触媒の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
が少なくなるため好ましい。
【0172】本発明のポリエステル重合触媒の構成成分
としてチタン、スズもしくはこれらの化合物を含有して
いないことが、これらの触媒に由来するポリエステル溶
融成形時の熱変化や色調変化などの問題が少なくなるた
め、ポリエステル品質の観点から好ましい。
【0173】本発明のポリエステル重合触媒の構成成分
としてマンガン、亜鉛、タングステン、コバルトもしく
はこれらの化合物を含有していないことが、ポリエステ
ル品質の観点から好ましい。
【0174】また一方で、本発明の重合触媒に加えて、
アンチモン化合物、ゲルマニウム化合物、チタン化合
物、スズ化合物などの他の重合触媒を、これらの成分の
添加が前述のようなポリエステルの特性、加工性、色調
等製品に問題を生じない添加量の範囲内においてさらに
含むことは、重合時間の短縮による生産性を向上させる
際に有効であり、好ましい。
【0175】ただし、アンチモン化合物は、重合して得
られるポリエステルに対してアンチモン原子として50
ppm以下の量で添加可能である。より好ましい添加量
は、30ppm以下である。アンチモンの添加量を50
ppm以上にすると、金属アンチモンの析出が起こり、
ポリエステルに黒ずみや異物が発生するため好ましくな
い。
【0176】ゲルマニウム化合物は、重合して得られる
ポリエステルに対してゲルマニウム原子として20pp
m以下の量で添加可能である。より好ましい添加量は1
0ppm以下である。ゲルマニウムの添加量を20pp
m以上にすると、コスト的に不利になるため好ましくな
い。
【0177】添加可能なアンチモン化合物としては、好
適な化合物として三酸化アンチモン、五酸化アンチモ
ン、酢酸アンチモン、アンチモングリコキサイドなどが
挙げられ、特に三酸化アンチモンの使用が好ましい。ま
た、ゲルマニウム化合物としては、二酸化ゲルマニウ
ム、四塩化ゲルマニウムなどが挙げられ、特に二酸化ゲ
ルマニウムが好ましい。
【0178】また、チタン化合物、スズ化合物などの重
合触媒としては、テトラ−n−プロピルチタネート、テ
トライソプロピルチタネート、テトラ−n−ブチルチタ
ネート、テトライソブチルチタネート、テトラ−ter
t−ブチルチタネート、テトラシクロヘキシルチタネー
ト、テトラフェニルチタネート、テトラベンジルチタネ
ートなどが挙げられ、特にテトラブチルチタネートの使
用が好ましい。またスズ化合物としては、ジブチルスズ
オキサイド、メチルフェニルスズオキサイド、テトラエ
チルスズ、ヘキサエチルジスズオキサイド、トリエチル
スズハイドロオキサイド、モノブチルヒドロキシスズオ
キサイド、トリイソブチルスズアセテート、ジフェニル
スズジラウレート、モノブチルスズトリクロライド、ジ
ブチルスズサルファイド、ジブチルヒドロキシスズオキ
サイド、メチルスタンノン酸、エチルスタンノン酸など
が挙げられ、特にモノブチルヒドロキシスズオキサイド
の使用が好ましい。
【0179】本発明によるポリエステルの製造は、触媒
として本発明のポリエステル重合触媒を使用する点以外
は従来公知の工程を備えた方法で行なうことができる。
例えば、PETの重合方法においては、テレフタル酸と
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、テレフタル酸ジメチルなどのテレフタル
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、重合する方法のいずれの方法で
も行なうことができる。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。
【0180】本発明の触媒は、重縮合反応のみならずエ
ステル化反応およびエステル交換反応にも触媒活性を有
する。例えば、テレフタル酸ジメチルなどのジカルボン
酸のアルキルエステルとエチレングリコールなどのグリ
コールとのエステル交換反応による重合は、通常チタン
化合物や亜鉛化合物などのエステル交換触媒の存在下で
行われるが、これらの触媒に代えて、もしくはこれらの
触媒に共存させて本発明の触媒を用いることもできる。
また、本発明の触媒は、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
法によってもポリエステルを製造することが可能であ
る。
【0181】本発明の重合触媒は、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
の任意の段階もしくは重縮合反応の開始直前あるいは反
応途中に反応系へ添加することができる。また2種以上
の触媒構成成分を同時に添加しても別々の時期に添加し
ても良い。特にアルミニウムまたはその化合物は重縮合
反応の開始直前に添加することがポリエステル品質や生
産性向上の観点から好ましい。
【0182】本発明の重合触媒の添加方法は、粉末状も
しくはニート状であってもよいし、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であってもよく、
特に限定されない。また2種以上の触媒構成成分を予め
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。
【0183】さらに本発明の重合触媒はその活性パラメ
ータ(AP)が下記式(1)を満たすことが生産性向上
の点から好ましい。
【0184】(1) : AP(min )<2T(min ) (上記式(1)中、APは所定の触媒を用いて275
℃、0.1Torrの減圧度で固有粘度が0.65dl
-1のポリエチレンテレフタレート(PET)を重合す
るのに要する時間(min )を示す。Tは三酸化アンチモ
ンを触媒として用いた場合のAPを示す。ただし、三酸
化アンチモンは生成PET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。この測定にお
いては、純度99%以上の三酸化アンチモン、例えば、
市販品のAntimony (III) oxide(ALDRICH CHEMICAL社
製、純度99.999%)を使用する。)。
【0185】APの測定方法は、具体的には以下の通り
である。 1)(BHET製造工程)テレフタル酸とその2倍モル
量のエチレングリコールを使用し、エステル化率が95
%のビス(2−ヒドロキシエチル)テレフタレート(B
HET)及びオリゴマーの混合物(以下、BHET混合
物という)を製造する。 2)(触媒添加工程)上記のBHET混合物に所定量の
触媒を添加し、窒素雰囲気下常圧にて245℃で10分
間撹拌し、次いで50分間を要して275℃まで昇温し
つつオリゴマーの混合物反応系の圧力を徐々に下げて
0.1Torrとする。 3)(重縮合工程)275℃、13.3Paで重縮合反
応を行ない、ポリエチレンテレフタレートのIVが0.
65dl/gに到達するまで重合する。IVが0.65
dl/gに到達したことは、重合開始時から重合系の撹
拌トルクを連続的に測定し、予め求めておいた固有粘度
(IV)と撹拌トルクとの関係から前記IV0.65d
l/gに相当する撹拌トルクとなったことにより確認す
る。 4)前記IVが0.65dl/gに到達するに要した時
間をAP(min)とする。これらは、バッチ式の反応
装置を用いて行なう。
【0186】なお、BHET混合物の製造は、公知の方
法で行われる。例えば、テレフタル酸とその2倍モル量
のエチレングリコールを攪拌機付きのバッチ式オートク
レーブに仕込み、0.25MPaの加圧下に245℃に
て水を系外に留去しつつエステル化反応を行なうことに
より製造される。
【0187】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。
【0188】なお「所定量の触媒」とは、触媒の活性に
応じて変量して使用される触媒量を意味し、活性の高い
触媒では少量であり、活性の低い触媒ではその量は多く
なる。
【0189】本発明の重合触媒は、2種以上の構成成分
よりなり、そのうち単独で本発明の重合触媒と等量用い
たときの触媒活性がもっとも高い成分を単独で等量使用
したときと比べて触媒活性が向上することが好ましい。
例えば、本発明の重合触媒が2成分(A、B)で構成さ
れる場合は、AP(本発明の触媒)<AP(A成分)≦
AP(B成分)となるものが好ましい。
【0190】本発明に言うポリエステルとは、ジカルボ
ン酸を含む多価カルボン酸およびこれらのエステル形成
性誘導体から選ばれる一種又は二種以上とグリコールを
含む多価アルコールから選ばれる1種又は2種以上とか
ら成るもの、又はヒドロキシカルボン酸およびこれらの
エステル形成性誘導体から成るもの、又は環状エステル
から成るものをいう。
【0191】ジカルボン酸としては、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、3−シクロブタンジカ
ルボン酸、1,3−シクロペンタンジカルボン酸、1,
2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキ
サンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン
酸、2,5−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又はこれらのエ
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又はこれ
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、テレフタル酸、ジフェニン酸、1,3−ナフタレ
ンジカルボン酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、
1,5−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレン
ジカルボン酸、2,7−ナフタレンジカルボン酸、4,
4' −ビフェニルジカルボン酸、4,4' −ビフェニル
スルホンジカルボン酸、4,4' −ビフェニルエーテル
ジカルボン酸、1,2−ビス(フェノキシ)エタン−
p,p' −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又はこ
れらのエステル形成性誘導体が挙げられる。
【0192】上記のジカルボン酸のなかでも、特に、テ
レフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸の
使用が、得られるポリエステルの物理特性等の点で好ま
しく、必要に応じて他のジカルボン酸を構成成分とす
る。
【0193】これら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' −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
誘導体などが挙げられる。
【0194】グリコールとしてはエチレングリコール、
1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレング
リコール、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、1,3−ブチレン
グリコール、2,3−ブチレングリコール、1,4−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−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されたグ
リコール、などに例示される芳香族グリコールが挙げら
れる。
【0195】上記のグリコールのなかでも、特に、エチ
レングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,
4−ブチレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメ
タノールを主成分として使用することが好適である。
【0196】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−ル、ヘキサントリオールなどが挙げられる。
【0197】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−ヒド
ロキシ酪酸、p−ヒドロキシ安息香酸、p−(2−ヒド
ロキシエトキシ)安息香酸、4−ヒドロキシシクロヘキ
サンカルボン酸、又はこれらのエステル形成性誘導体な
どが挙げられる。
【0198】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
などが挙げられる。
【0199】多価カルボン酸、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、酸無水物などが例示される。
【0200】本発明で用いられるポリエステルは、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
体もしくはナフタレンジカルボン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アルキレ
ングリコールであるポリエステルが好ましい。
【0201】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
を合計して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。主たる酸成分がナフタ
レンジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体であ
るポリエステルも同様に、ナフタレンジカルボン酸また
はそのエステル形成性誘導体を合計して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。
【0202】主たるグリコール成分がアルキレングリコ
ールであるポリエステルとは、全グリコール成分に対し
てアルキレングリコールを合計して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。ここで言うアルキレングリコールは、分子鎖中に置
換基や脂環構造を含んでいてもよい。
【0203】本発明で用いられるナフタレンジカルボン
酸またはそのエステル形成性誘導体としては、上述のジ
カルボン酸類に例示した1,3−ナフタレンジカルボン
酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、1,5−ナフタ
レンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、
2,7−ナフタレンジカルボン酸、またはこれらのエス
テル形成性誘導体が好ましい。
【0204】本発明で用いられるアルキレングリコール
としては、上述のグリコールとして例示したエチレング
リコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プ
ロピレングリコール、1,2−ブチレングリコール、
1,3−ブチレングリコール、2,3−ブチレングリコ
ール、4−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
ンジオール等の使用が好適である。これらは同時に2種
以上を使用してもよい。
【0205】また、本発明のポリエステルには公知のリ
ン系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2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−カルボキシルエチル)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、得られるポリエステル
の難燃性等を向上させることが可能である。
【0206】本発明のポリエステルの構成成分として、
ポリエステル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。
【0207】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、又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
タル酸又はそのエステル形成性誘導体の使用が好まし
い。
【0208】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、金属スルホネート基含有化合
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。
【0209】本発明のポリエステル重合触媒を使用して
製造するポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレン
テレフタレート、ポリ(1, 4−シクロヘキサンジメチ
レンテレフタレート)、ポリエチレンナフタレート、ポ
リブチレンナフタレート、ポリプロピレンナフタレー
ト、及びこれらの共重合体が好ましい重合体として例示
でき、特に好ましい重合体は、ポリエチレンテレフタレ
ート及びその共重合体である。
【0210】本発明の方法に従ってポリエステルを重合
した後に、このポリエステルから触媒を除去するか、又
はリン系化合物などの添加によって触媒を失活させるこ
とによって、ポリエステルの熱安定性をさらに高めるこ
とができる。
【0211】本発明のポリエステル中には、有機系、無
機系、および有機金属系のトナー、ならびに蛍光増白剤
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、ポリエステルの黄み等の着色を
さらに優れたレベルにまで抑えることができる。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いてもよい。酸化防止剤と
しては、芳香族アミン系、フェノール系等の酸化防止剤
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、硫黄系、アミン系等の安定剤が使
用可能である。
【0212】
【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。
【0213】〔評価方法〕 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)混合溶媒に80〜100
℃で加熱溶解し、ウベローデ粘度計を用いて、温度30
℃で測定した。濃度は、4g/lを中心にして数点測定
し、得られた還元粘度を濃度に対してプロットし、得ら
れる直線を濃度ゼロに外挿したときの還元粘度の値を固
有粘度(IV)とした。
【0214】2)NMR測定 触媒構成成分をそれぞれDMSO−d6 に0.05Mの
濃度で溶解させ、それらを室温(25℃)で混合させた
前後のNMRスペクトルをVarianGEMINI−
200またはVarianUNITY500を用い室温
(25℃)で測定した。NMRの核種としては、1 H−
NMR( 200MHz、標準物質:TMS) 、31P- N
MR( 202MHz、標準物質:オルトリン酸) 、27
l- NMR(130MHz、標準物質:塩化アルミニウ
ム) を測定した。
【0215】3)合成したリン化合物の1 H−NMR測
定 化合物をCDCl3 またはDMSO−d6 に溶解させ、
室温(25℃)下でVarianGEMINI- 200
を使って測定した。
【0216】4)合成したリン化合物の融点測定 化合物をカバーガラス上にのせ、YanacoMICR
OMELTINGPOINTAPPARATUSを使っ
て1℃/minの昇温速度で測定した。
【0217】5)合成したリン化合物の元素分析 リンの分析は、PETレジンチップを湿式分解後、モリ
ブデンブルー比色法により行なった。その他の金属は、
灰化/酸溶解後、高周波プラズマ発光分析および原子吸
光分析により行なった。
【0218】(実施例1) 〔リン化合物の合成例〕 下記化50で表されるリン化合物(リン化合物A)の合
【化50】 Sodium(O-ethyl 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylph
osphonate)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 (Irganox1222(チバ・スペ
シャルティーケミカルズ社製) ) 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-hydroxyben
zylphosphonate) を3.4g(69% )得た。 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%) 。
【0219】O-ethyl 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyben
zylphosphonic acid(リン化合物A)の合成 室温で攪拌下のSodium(O-ethyl 3,5-di-tert-butyl-4-
hydroxybenzylphosphonate) 1g(2.8mmol )の水溶液20
ml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-hydroxybenzylphosphoni
c acidを826mg (88% )得た。
【0220】形状:板状結晶 融点:126-127 ℃1 H-NMR(CDCl3, δ):1.207(3H, t, J=7Hz), 1.436(18H,
s), 3.013(2H, d), 3.888(2H, m, J=7Hz.), 7.088(2H,
s), 7.679-8.275(1H, br) 。
【0221】〔NMRの測定例〕触媒として用いる各成
分をそれぞれDMSO−d6 に溶解させ、それぞれ0.
05Mの溶液を調製した。室温(25℃)で上記の各溶
液を1/1( mol比)で混合させ、混合前後のNMR
スペクトルの測定を室温(25℃)で行なった。混合後
のスペクトルはそれ以上変化しなくなった後に測定し
た。その結果を表1〜3と図1〜3に示した。
【0222】表1は1 H−NMRスペクトルの測定結
果、表2は31P- NMRスペクトルの測定結果、表3は
27Al- NMRスペクトルの測定結果である。なお、表
中、Al(acac)3 は、アルミニウムアセチルアセ
トネートを示す。また図1(a)はリン化合物A、図1
(b)はAl(acac)3 、図1(c)はリン化合物
AとAl(acac)3 を混合後の1 H−NMRスペク
トルである。なお、図中の×は溶媒(DMSO)のピー
クである。図2(a)はリン化合物A、図2(b)はリ
ン化合物AとAl(acac)3 を混合後の31P- NM
Rスペクトルである。図3(a)はAl(acac)
3 、図3(b)はリン化合物AとAl(acac)3
混合後の27Al- NMRスペクトルである。
【0223】〔ポリエステル合成例〕撹拌機付きの2リ
ッターステンレス製オートクレーブを用いて、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、重合触媒としてアルミニ
ウムアセチルアセトネートの2.5g/lのエチレング
リコール溶液をポリエステル中の酸成分に対してアルミ
ニウム原子として0.015mol%とリン化合物Aの
10g/lのエチレングリコール溶液をポリエステル中
の酸成分に対してP原子として0.015mol%加え
て、窒素雰囲気下常圧にて245℃で10分間攪拌し
た。次いで攪拌下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13.3Pa(0.1
Torr)としてさらに275℃、13.3Paにて重
縮合反応を行い、ポリエチレンテレフタレートのIVが
0.65dl/gに到達するまで重合した。IVが0.
65dl/gに到達した時間は、撹拌機のトルクにより
測定した。即ち、各製造装置及び重合成分(モノマー、
触媒、その他の添加成分)ごとにIVと撹拌トルクの関
係を予め測定しておき、IV=0. 65dl/gに相当
するトルクに到達した時間を測定した。IVが0. 65
dl/gに到達するまでの時間(AP) を表4に示し
た。
【0224】(実施例2および比較例1〜4)新たにリ
ン化合物を合成し、触媒構成成分を変更したこと以外は
実施例1と全く同様にしてNMRの測定を行い、ポリエ
ステルを重合した。NMR測定の結果は表1〜3に示
す。重合の結果は表4に示す。表4の*α:200分重
合したが、IV=0.65dl/gに到達せずを意味す
る。また、比較例4では、重合触媒としてアルミニウム
アセチルアセトネートAl(acac)3 およびコバル
トアセチルアセトネートCo(acac)3 を併用した
重合を実施した。NMR測定の結果、前記触媒の混合前
後の27Al- NMRスペクトル変化は観察されなかっ
た。重合触媒効果は、表4に示した。
【0225】〔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B)の合
【化51】 1.Sodium[O-ethyl (1-naphtyl)methylphosphonate]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O-Ethyl(1-naphtyl)methylphos
phonate 5g(18mmol)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6.59g (63mmol)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し
た。残渣を熱n-ヘプタンで洗浄後、イソプロパノールで
再結晶し、乾燥してSodium[O-ethyl (1-naphtyl)methyl
phosphonate]を3.8g(78% )得た。 形状:針状結晶 融点:277-281 ℃(分解)1 H-NMR(DMSO,δ):0.961(3H, t, J=7Hz), 3.223(2H, d),
3.589(2H, m), 7.365-7.468(4H, m, J=7Hz), 7.651-8.
314(3H, m)。
【0226】O-ethyl (1-naphtyl)methylphosphonic ac
id(リン化合物B)の合成 室温で攪拌下のSodium[O-ethyl (1-naphtyl)methylphos
phonate] 1g (3.7mmol )の水溶液10mlに濃塩酸1.9gを
加えて1 時間攪拌した。反応混合物をトルエンで抽出
し、トルエン相を水洗後、トルエンを減圧留去してO-et
hyl (1-naphtyl)methylphosphonic acidを497mg (54%
)得た。 形状:無色油状液体1 H-NMR(CDCl3, δ):1.085(3H, t, J=7Hz), 3.450(2H,
d), 3.719(2H, m, 7Hz),7.369-7.532(4H, m), 7.727-8.
043(3H, m), 10.939(1H, s) 。
【0227】(参考例1)触媒として三酸化アンチモン
を、その添加量がPET中の酸成分に対してアンチモン
原子として0.05モル%となるように使用した以外は
実施例1と同様の操作を行った。三酸化アンチモンとし
ては、市販のAntimony (III) oxide(ALDRICH CHEMICAL
社製、純度99.999%)を使用した。三酸化アンチ
モンは、濃度が約10g/lとなるようにエチレングリ
コールに150℃で約1時間攪拌して溶解させた溶液を
使用した。重合の結果は表4に示す。
【0228】
【表1】
【表2】
【表3】
【表4】 上記した実施例および比較例から明らかなように、少な
くとも2種の化合物をポリエステル重合触媒の構成成分
とし、それらを混合することでスペクトル変化が観察さ
れるものを用いることで、単独では重合活性がほとんど
なかったものが十分な活性を持つようになる。
【0229】
【発明の効果】本発明によれば、アンチモン化合物およ
びゲルマニウム化合物を触媒主成分として含まず、触媒
活性に優れた新規のポリエステル重合触媒、該ポリエス
テル重合触媒を使用したポリエステルの製造方法ならび
に該方法で製造されたポリエステルが提供される。本発
明のポリエステルは、衣料用繊維、産業資材用繊維、各
種フィルム、シート、ボトルや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。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1に係わる1 H−NMRスペクトルであ
る。
【図2】実施例1に係わる31P- NMRスペクトルであ
る。
【図3】実施例1に係わる27Al- NMRスペクトルで
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中嶋 孝宏 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 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 形舞 祥一 滋賀県大津市堅田二丁目1番1号 東洋紡 績株式会社総合研究所内 Fターム(参考) 4J029 AA01 AB04 AE03 BA03 CB06A JC551 JC561 JC571 JF011 JF021 JF031 JF041 JF111 JF221 JF361 JF471 JF571

Claims (29)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも2種の化合物を構成成分とす
    るポリエステルの重合触媒であって、それらを混合する
    ことでスペクトル変化が観察されることを特徴とするポ
    リエステル重合触媒。
  2. 【請求項2】 アルミニウムまたはその化合物を少なく
    とも1種含むことを特徴とする請求項1に記載のポリエ
    ステル重合触媒。
  3. 【請求項3】 アルミニウムまたはその化合物のスペク
    トルを変化させる成分を含むことを特徴とする請求項2
    に記載のポリエステル重合触媒。
  4. 【請求項4】 27Al−NMRスペクトルのピークを変
    化させる成分を含むことを特徴とする請求項2に記載の
    ポリエステル重合触媒。
  5. 【請求項5】 リン化合物を少なくとも1種含むことを
    特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のポリエステ
    ル重合触媒。
  6. 【請求項6】 リン化合物のスペクトルを変化させる成
    分を含むことを特徴とする請求項5に記載のポリエステ
    ル重合触媒。
  7. 【請求項7】 31P−NMRスペクトルのピークを変化
    させる成分を含むことを特徴とする請求項6に記載のポ
    リエステル重合触媒。
  8. 【請求項8】 31P−NMRスペクトルのピーク(ただ
    しこの値はDMSO−d6 中、室温(25℃)で測定し
    たときの値である。)が絶対値で1ppm以上、20p
    pm以下の範囲でシフトすることを特徴とする請求項7
    に記載のポリエステル重合触媒。
  9. 【請求項9】 前記リン化合物の、31P−NMRスペク
    トルの化学シフト(ただしこの値はDMSO−d6 中、
    室温(25℃)で測定したときの値である。)が10〜
    100ppmの範囲であるリン化合物であることを特徴
    とする請求項5〜8のいずれかに記載のポリエステル重
    合触媒。
  10. 【請求項10】 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一種と、31P−NMRスペ
    クトルの化学シフト(ただしこの値はDMSO−d6
    中、室温(25℃)で測定したときの値である。)が1
    0〜100ppmの範囲であるリン化合物からなる群よ
    り選ばれる少なくとも1種とを含むことを特徴とするポ
    リエステル重合触媒。
  11. 【請求項11】 リン化合物のアルミニウム塩であっ
    て、31P−NMRスペクトルの化学シフト(ただしこの
    値はDMSO−d6 中、室温(25℃)で測定したとき
    の値である。)が−10〜80ppmの範囲である化合
    物からなる群より選ばれる少なくとも1種を含むことを
    特徴とするポリエステル重合触媒。
  12. 【請求項12】 前記リン化合物が、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ことを
    特徴とする請求項5〜11のいずれかに記載のポリエス
    テル重合触媒。
  13. 【請求項13】 リン化合物がホスホン酸系化合物であ
    る請求項5〜11のいずれかに記載のポリエステル重合
    触媒。
  14. 【請求項14】 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5〜13のいずれか
    に記載のポリエステル重合触媒。
  15. 【請求項15】 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ことを特徴と
    する請求項5〜10のいずれかに記載のポリエステル重
    合触媒。 【化1】 【化2】 【化3】 (化1〜化3中、R1 、R4 、R5 、R6 はそれぞれ独
    立に水素、炭素数1〜50の炭化水素基、水酸基または
    ハロゲン基またはアルコキシル基またはアミノ基を含む
    炭素数1〜50の炭化水素基を表す。R2 、R3 はそれ
    ぞれ独立に水素、炭素数1〜10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。)
  16. 【請求項16】 化1〜化3のR1 、R4 、R5 、R6
    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
    15記載のポリエステル重合触媒。
  17. 【請求項17】 アルカリ金属、アルカリ土類金属また
    はそれらの化合物が添加されていないことを特徴とする
    請求項1〜16のいずれかに記載のポリエステル重合触
    媒。
  18. 【請求項18】 アルカリ金属、アルカリ土類金属およ
    びそれらの化合物からなる群より選ばれる少なくとも1
    種を含むことを特徴とする請求項1〜16のいずれかに
    記載のポリエステル重合触媒。
  19. 【請求項19】 アルカリ金属およびそれらの化合物か
    らなる群より選ばれる少なくとも1種を含むことを特徴
    とする請求項1〜16のいずれかに記載のポリエステル
    重合触媒。
  20. 【請求項20】 前記アルカリ金属およびその化合物
    が、Li,Na,Kおよびそれらの化合物から選ばれる
    ことを特徴とする請求項19に記載のポリエステル重合
    触媒。
  21. 【請求項21】 ポリエステル構成全カルボン酸成分に
    対するアルカリ金属、アルカリ土類金属およびそれらの
    化合物の総添加量が金属原子として0.05モル%以下
    であることを特徴とする請求項18〜20のいずれかに
    記載のポリエステル重合触媒。
  22. 【請求項22】 さらにコバルトまたはその化合物を共
    存させることを特徴とする請求項1〜21のいずれかに
    記載のポリエステル重合触媒。
  23. 【請求項23】 アンチモンおよびその化合物、ゲルマ
    ニウムおよびその化合物を共存して用いないことを特徴
    とする請求項1〜22のいずれかに記載のポリエステル
    重合触媒。
  24. 【請求項24】 アンチモンおよびその化合物、ゲルマ
    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種を含むことを特徴とする請求項1〜22のいず
    れかに記載のポリエステル重合触媒。
  25. 【請求項25】 前記アンチモンおよびその化合物の添
    加量が、アンチモン原子としてポリエステルに対して5
    0ppm以下の量であることを特徴とする請求項24に
    記載のポリエステル重合触媒。
  26. 【請求項26】 前記ゲルマニウムおよびその化合物の
    添加量が、ゲルマニウム原子としてポリエステルに対し
    て20ppm以下の量であることを特徴とする請求項2
    4、25のいずれかに記載のポリエステル重合触媒。
  27. 【請求項27】 さらに触媒構成成分をそれぞれ単独で
    用いたときより触媒活性が向上することを特徴とする請
    求項1〜26のいずれかに記載のポリエステル重合触
    媒。
  28. 【請求項28】 請求項1〜27のいずれかに記載のポ
    リエステル重合触媒を用いて製造されたポリエステル。
  29. 【請求項29】 請求項1〜27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エス
    テルの製造方法。
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