JP2002322250A - ポリエステルならびにポリエステルの製造方法 - Google Patents

ポリエステルならびにポリエステルの製造方法

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JP2002322250A
JP2002322250A JP2001129693A JP2001129693A JP2002322250A JP 2002322250 A JP2002322250 A JP 2002322250A JP 2001129693 A JP2001129693 A JP 2001129693A JP 2001129693 A JP2001129693 A JP 2001129693A JP 2002322250 A JP2002322250 A JP 2002322250A
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compound
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acid
aluminum
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JP2001129693A
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Kenichi Tsukamoto
健一 塚本
Takahiro Nakajima
孝宏 中嶋
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】繊維、フィルム、ボトル等の製造において糸切
れ、濾圧上昇、輝点等の生産性や品質を低下させる異物
に関する問題を解消したポリエステルおよびその製造法
を提供する。 【解決手段】ジカルボン酸を含む多価カルボン酸または
これらのエステル形成性誘導体とグリコールを含む多価
アルコールまたはエステル形成誘導体とからポリエステ
ルを製造する方法において特定量のアルミニウムまたは
アルミニウム化合物を用い、そしてアルミニウムまたは
その化合物を添加する時点での反応系のジカルボン酸を
含む多価カルボン酸またはこれらのエステル形成性誘導
体に対するグリコールを含む多価アルコールまたはこれ
らのエステル形成性誘導体のモル比が1.2〜2.1で
あることを特徴とする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を用いたポリエステルの製造方
法および該方法により製造されたポリエステルに関する
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。 (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。
【0006】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。
【0007】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。
【0008】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。
【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。
【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の低下、着
色、異物の発生といった問題が起こるため、実用性に欠
けている。
【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。 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。 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。 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、フィルムや中空ボトル等に
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。 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。
【0014】また、特開平11−228681号による
と触媒としてアルミニウム化合物を添加する際の反応系
のモル比(芳香族ジカルボン酸またはそのエステル形成
誘導体に対するジオールまたはそのエステル形成誘導体
のモル比)が1.25〜2.0であれば異物量が減少
し、濾圧上昇や糸切れが解消されるとあるが、触媒活性
を持たせるためにはアルミニウムの添加量を多くしなけ
ればならず、その為に依然として得られるポリエステル
の異物量は多く、それによって濾圧上昇や糸切れが多く
起こり実用上問題がある。
【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。
【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
困難である上に製品の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
る重合触媒であり、触媒活性に優れ、かつ濾圧上昇や糸
切れといった異物が原因となる問題が発生しないポリエ
ステルが望まれている。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上記の
ようなポリエステルの異物に起因する問題を解消できる
ようなポリエステルの製造方法、ならびに該方法により
得られるポリエステルを提供することである。すなわ
ち、本発明は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、触媒活性に優れ、かつ触媒に起因する異物発
生が解消できるようなポリエステルの製造方法、ならび
に該方法により得られるポリエステルを提供する。
【0019】
【課題を解決するための手段】本発明は、ジカルボン酸
を含む多価カルボン酸またはこれらのエステル形成性誘
導体およびグリコールを含む多価アルコールまたはその
エステル形成誘導体とのエステル化反応またはエステル
交換反応により得られた生成物を重縮合反応させ、ポリ
エステルを製造する方法において、最終的に得られるポ
リマーに対して下記式(1)を満足する量のアルミニウ
ムまたはその化合物を添加し、そして添加した時点での
反応系の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に対するグリコールを含む多
価アルコールおよびこれらのエステル形成性誘導体のモ
ル比が1.2〜2.1であることを特徴とするポリエス
テルの製造方法に関するものであり、該方法により触媒
活性に優れ、かつ触媒に起因する異物発生が解消できる
ようなポリエステルを得ることができる。 Al≦70(ppm) (1) (式(1)中、Alは最終的に得られるポリエステルに
対するアルミニウム原子の含有量(ppm)を示してい
る。)
【0020】
【発明の実施の形態】本発明は、ジカルボン酸を含む多
価カルボン酸またはこれらのエステル形成性誘導体およ
びグリコールを含む多価アルコールまたはそのエステル
形成性誘導体とのエステル化反応またはエステル交換反
応により得られた生成物を重縮合反応させ、ポリエステ
ルを製造する方法において、最終的に得られるポリマー
に対して上記式(1)を満足する量のアルミニウムまた
はその化合物を添加し、そして添加した時点での反応系
の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に対するグリコールを含む多価アル
コールおよびこれらのエステル形成性誘導体のモル比が
1.2〜2.1であることを特徴とするポリエステルの
製造方法およびこの方法により得られた異物が少ないポ
リエステルに関するものである。
【0021】本発明のポリエステルはジカルボン酸を含
む多価カルボン酸またはこれらのエステル形成性誘導体
およびグリコールを含む多価アルコールまたはそのエス
テル形成性誘導体から合成されるポリエステルであれば
特に限定しない。
【0022】本発明の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ーシクロヘキサ
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
タレートおよびこれらの共重合体が好ましく、これらの
うちポリエチレンテレフタレートおよびこの共重合体が
特に好ましい。
【0023】本発明の特徴は、ジカルボン酸を含む多価
カルボン酸またはこれらのエステル形成性誘導体および
グリコールを含む多価アルコールまたはそのエステル形
成性誘導体とのエステル化反応またはエステル交換反応
により得られた生成物を重縮合反応させ、ポリエステル
を製造する方法において、アルミニウムまたはその化合
物とリン化合物および/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からな
る重縮合触媒を用い、アルミニウムまたはその化合物を
添加した時点での反応系の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に対するグ
リコールを含む多価アルコールおよびこれらのエステル
形成性誘導体のモル比が1.2〜2.1であることが必
要である。モル比が1.2未満の場合、重合系中への触
媒の分散性が低く、この為に異物抑制効果が得られな
い。また、モル比が2.1を越える場合、多価アルコー
ルの2量化が起きやすくなり、この副生物が通常より多
くポリマー中に共重合されるので得られるポリマーの軟
化点低下などの物性低下をまねくという問題が発生す
る。より好ましくは1.3〜2.0、さらに好ましくは
1.4〜1.8である。
【0024】上記してきたようなモル比を1.2〜2.
1にするための具体的な方法としては、アルミニウムま
たはその化合物を添加するまでの間、もしくは同時にジ
カルボン酸を含む多価カルボン酸またはこれらのエステ
ル形成性誘導体に対してグリコールを含む多価アルコー
ルまたはそのエステル形成性誘導体を添加すると、多価
アルコールの2量体の副生を抑えることができるので好
ましい。この他に、あらかじめ上記してきたようなモル
比に設定してポリエステルを合成する方法があるが、こ
の方法では多価アルコールの2量体が副生し易くなり、
得られるポリエステルの軟化点等の物性を低下させるの
で好ましくない。添加する多価アルコールの量は、ジカ
ルボン酸を含む多価カルボン酸またはこれらのエステル
形成性誘導体に対して0.1〜0.9倍モルである必要
がある。好ましくは0.2〜0.7倍モル、さらに好ま
しくは0.3〜0.5倍モルである。
【0025】添加する多価アルコールの量が、ジカルボ
ン酸を含む多価カルボン酸またはこれらのエステル形成
性誘導体に対して0.9倍モルを越える、と充分な異物
抑制効果が得られない。また、添加する多価アルコール
の量が0.1倍モルより小さくなると添加効果が明確に
現れないといった問題が生じる。
【0026】上記したグリコールを含む多価アルコール
またはそのエステル形成性誘導体の添加方法は、他の添
加物と同時に添加してもよいし、多価アルコールのみを
添加してもよい。しかし、アルミニウムまたはその化合
物を添加するまでの間、または同時に添加することが好
ましい。
【0027】本発明に用いる重縮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。
【0028】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、ポリ塩化アルミニウム、
硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、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、アルミニウムのアルコシサイドやアルミニウム
キレート化合物とヒドロキシカルボン酸からなる反応生
成物、酸化アルミニウム超微粒子酸化アルミニウム、ア
ルミニウムシリケート、アルミニウムとチタンやケイ素
やジルコニウムやアルカリ金属やアルカリ土類金属など
との複合酸化物などが挙げられる。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硫酸アルミニウム、塩基性酢酸アル
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。塩基性酢酸アルミニウムは
ホウ酸等の添加剤で安定化されたものを用いてもよい。
【0029】本発明のアルミニウムないしアルミニウム
化合物の添加量としては、アルミニウム原子として最終
的に得られるポリエステルに対して70ppm以下であ
る必要がある。好ましくは、1ppm〜60ppmであ
り、さらに好ましくは10ppm〜40ppmである。
添加量が1ppm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70ppmを越えると、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。
【0030】本発明に用いる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-ter
t-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-te
rt-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。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。
【0031】これらのフェノール系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、重合したポリエステル
の熱安定性も向上する。
【0032】本発明に用いるフェノール系化合物の使用
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。
【0033】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。
【0034】本発明に用いる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。
【0035】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。
【0036】
【化8】
【0037】
【化9】
【0038】
【化10】
【0039】
【化11】
【0040】
【化12】
【0041】
【化13】
【0042】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。
【0043】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、本発明のリン
化合物としては、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。
【0044】
【化14】
【0045】
【化15】
【0046】
【化16】
【0047】
【化17】
【0048】
【化18】
【0049】
【化19】
【0050】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。
【0051】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。
【0052】
【化20】
【0053】
【化21】
【0054】
【化22】
【0055】(式(化20)〜(化22)中、R1
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。)
【0056】本発明に用いる重縮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、R
1、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。
【0057】本発明に用いる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。
【0058】本発明に用いる重縮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。ま
た、本発明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。
【0059】
【化23】
【0060】
【化24】
【0061】
【化25】
【0062】(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1〜50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。)
【0063】本発明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、および下記式(化26)〜(化2
9)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。
【0064】
【化26】
【0065】
【化27】
【0066】
【化28】
【0067】
【化29】
【0068】上記の式(化28)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。
【0069】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エステル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、重合したポリエステルの熱安定性も向上する。
【0070】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。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。
【0071】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。
【0072】本発明に用い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。
【0073】
【化30】
【0074】(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1〜5
0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。)
【0075】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、
−CH2CH2OH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。
【0076】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。
【0077】
【化31】
【0078】(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。)
【0079】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-
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。
【0080】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。
【0081】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。
【0082】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。
【0083】本発明に用い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。
【0084】
【化32】
【0085】((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。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。)
【0086】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。
【0087】
【化33】
【0088】(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。)
【0089】上記式(化32)または(化33)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。
【0090】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−t
ert−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−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。
【0091】本発明でアルミニウムまたはその化合物と
リン化合物からなる重縮合触媒を用いる場合はリン化合
物のアルミニウム塩から選択される少なくとも一種を使
用してもよい。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。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。
【0092】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。
【0093】本発明に用い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。
【0094】
【化34】
【0095】((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。)
【0096】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、
−CH2CH2OH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。
【0097】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。
【0098】本発明でアルミニウムまたはその化合物と
リン化合物からなる重縮合触媒を用いる場合は、下記一
般式(化35)で表される特定の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使用すると触媒
活性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。本
発明に用い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。
【0099】
【化35】
【0100】((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。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。)
【0101】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。
【0102】
【化36】
【0103】(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。)
【0104】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、−CH2CH2OH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。
【0105】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−t
ert−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−ter
t−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。
【0106】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。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。
【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。
【0109】
【化37】
【0110】(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。)
【0111】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、
−CH2CH2OHで表される基などが挙げられる。
【0112】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。
【0113】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。
【0114】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。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。
【0115】
【化38】
【0116】((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。)
【0117】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。
【0118】
【化39】
【0119】(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。)
【0120】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、−CH2CH2OHで表される基など
が挙げられる。
【0121】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−ter
t−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。
【0122】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。
【0123】
【化40】
【0124】(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。)
【0125】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。
【0126】本発明に使用するリン化合物の具体例を以
下に示す。
【0127】
【化41】
【0128】
【化42】
【0129】
【化43】
【0130】
【化44】
【0131】
【化45】
【0132】
【化46】
【0133】また、本発明で重縮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。
【0134】本発明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。
【0135】
【化47】
【0136】(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。R
3、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1〜5
0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。)
【0137】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。
【0138】
【化48】
【0139】(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。)
【0140】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、−CH2CH2
OHで表される基などが挙げられる。
【0141】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−ter
t−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。
【0142】本発明で使用する事が望ましい別のリン化
合物は、化学式(化49)、(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。
【0143】
【化49】
【0144】
【化50】
【0145】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Irgano
x1425(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。
【0146】本発明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触媒が得られ
る。その結果、異物が減少し濾圧上昇や糸切れが低減す
る。
【0147】本発明のリン化合物の使用量としては、得
られるポリエステル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。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。
【0148】また一方で、本発明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、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。
【0149】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エステルの熱安
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。
【0150】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%未満である
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。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
ル%未満では、添加してもその効果が明確ではない。
【0151】本発明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,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。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、t
ert−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。
【0152】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。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。
【0153】本発明に用いる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。
【0154】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、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、得られるポリエステルの明るさの低下
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。
【0155】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。
【0156】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。ポリエステル
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50ppmより少ないこと、コバルト原子が1
0ppm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。
【0157】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、PETを製造する場合は、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。
【0158】本発明を連続式の装置を使って実施した際
の請求項1の解釈は、触媒を添加する時点での重合反応
釜の中の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に対するグリコールを含む多
価アルコールおよびこれらのエステル形成性誘導体のモ
ル比が1.2〜2.1になることをさしている。また請
求項2の解釈は、連続式の最初の釜ではジカルボン酸を
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
体に対するグリコールを含む多価アルコールおよびこれ
らのエステル形成性誘導体のモル比が低くなるように連
続的に供給し、本発明に用いる重縮合触媒を添加する
釜、もしくはその前の釜で0.1〜0.9倍モルになる
ようにグリコールを含む多価アルコールを添加し、結果
として請求項1の範囲内になるようにする事を言う。
【0159】本発明に用いる触媒は、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エステルを製造するこ
とが可能である。
【0160】本発明のアルミニウムまたはその化合物の
添加時期は、エステル化終了後かつ系中のモル比(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
形成性誘導体に対するグリコールを含む多価アルコール
およびこれらのエステル形成性誘導体のモル比)が上記
してきたような範囲になった後が好ましい。
【0161】本発明に用いるフェノール系化合物、もし
くはリン化合物の添加時期は特に限定しない。
【0162】本発明の重合触媒の添加方法は、本発明の
特許請求の範囲内であれば特に限定されない。本発明の
重縮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、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。
【0163】本発明において用いられる重合触媒がグリ
コールを含む多価アルコールおよびこれらのエステル形
成性誘導体を用いてスラリー状もしくは溶液状で添加さ
れるときは、添加後の系中のモル比(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
に対するグリコールを含む多価アルコールおよびこれら
のエステル形成性誘導体のモル比)が上記してきたよう
な範囲になるように添加する。
【0164】本発明において用いられる重合触媒の触媒
活性は下記のようなパラメーターの範囲を満たすことが
好ましい。この範囲を満たすことで重合時間が短縮され
るので、ポリエステルの製造時間が短縮され好ましい。 (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%(最終的に得られるポ
リマーに対して317ppm)となるように添加した場
合のAPである。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、純度99%以上の三酸化アン
チモン、例えば、市販品のAntimony (III) oxide(ALDR
ICH CHEMICAL 社製、純度99.999%)を使用す
る。
【0165】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の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℃、0.1Torr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。 4)重縮合工程に要した重合時間をAP(min)とす
る。これらは、バッチ式の反応装置を用いて行う。 1)(BHET製造工程)における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撹拌機付きのバ
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
を行うことにより製造される。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。 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。
【0166】本発明に用いる重合触媒は、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
ポリエステルの特性、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。
【0167】ただし、アンチモン化合物としては重合し
て得られるポリエステル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、ポリエステルに黒ずみや異物が発生するため好まし
くない。
【0168】チタン化合物としては重合して得られるポ
リマーに対して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10pp
m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。
【0169】ゲルマニウム化合物としては重合して得ら
れるポリエステル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10
ppm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。
【0170】本発明の重合触媒を用いてポリエステルを
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。
【0171】本発明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。
【0172】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。
【0173】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。
【0174】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。
【0175】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。
【0176】本発明に使用する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、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、テレフタル酸、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,
6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、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が挙げら
れる。
【0177】これらのジカルボン酸のうちテレフタル酸
およびナフタレンジカルボン酸とくに2,6ーナフタレ
ンジカルボン酸が、得られるポリエステルの物性等の点
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。
【0178】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’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
誘導体などが挙げられる。
【0179】本発明に使用するグリコールとしてはエチ
レングリコール、1、2ープロピレングリコール、1、
3ー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ーブチレングリコー
ル、1、3ーブチレングリコール、2、3ーブチレング
リコール、1,4ーブチレングリコール、1、5ーペン
タンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6ーヘキ
サンジオー ル、1,2ーシクロヘキサンジオール、1,
3ーシクロヘキサンジオール、1,4ーシクロヘキサン
ジオール、1,2ーシクロヘキサンジメタノール、1,3
ーシクロヘキサンジメタノール、1,4ーシクロヘキサ
ンジメタノール、1,4ーシクロヘキサンジエタノー
ル、1,10ーデカメチレングリコール、1、12ード
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’ージヒドロキシビスフェノール、1,4ービス(β
ーヒドロキシエトキシ)ベン ゼン、1,4ービス(βー
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ービス(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ーナフ
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
コールが挙げられる。
【0180】これらのグリコールのうちエチレングリコ
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が
好ましい。
【0181】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。
【0182】本発明のポリエステル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、得られるポリエステルの難燃性等
を向上させることが可能である。
【0183】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。
【0184】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。
【0185】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性分に対して、0.3〜10.0
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。
【0186】本発明の方法に従ってポリエステル重合を
した後に、このポリエステル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、ポリエステルの熱安定性をさらに高める
ことができる。
【0187】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、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。
【発明の効果】本発明によれば、アンチモン化合物を触
媒主成分として含まない異物の少ないポリエステルが得
られるようなポリエステルの製造方法、ならびに該方法
により得られるポリエステルが提供される。本発明のポ
リエステルは、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、A−PETや
C−PET等のシート、ガラス繊維強化ポリエステル、
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。
【0188】
【実施例】以下に実施例を用いて本発明をより具体的に
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。
【0189】(固有粘度(IV)の測定)フェノール/
テトラクロロエタン(60:40、重量比)混合溶媒を
用いて、30℃で測定した。
【0190】(異物評価)ポリエステルレジン100g
をp-クロロフェノール/テトラクロロエタン(75:2
5、重量比)混合溶媒を用いて100℃で溶解し、加圧
ろ過を行い、フィルター上の異物を走査型電子顕微鏡
(SEM)で観察した。観察した異物の量を下記の指標
で評価した。 ○:ほとんどない、△:わずかに認められる、×:多い
【0191】(実施例1)テレフタル酸とエチレングリ
コールをモル比1.1で仕込み、定法に従ってBHET
混合物を合成し、このBHET混合物に対してモル比が
1.6になるようにエチレングリコールと触媒成分のエ
チレングリコール溶液を加えた。触媒成分である水酸化
塩化アルミニウム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して20ppm、そしてリン化合物
はIrganox1425を用い、ポリエステル中の酸
成分に対してIrganox1425として0.015
mol%添加した。Irganox1425はチバ・ス
ペシャルティーケミカルズ社製のものを用いた。その
後、窒素雰囲気下常圧にて245℃で15分間攪拌し
た。次いで60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。結果
を表1に示す。
【0192】(実施例2、3、4および比較例1、2)
添加する触媒量、触媒の種類及び/またはモル比を変更
したこと以外は実施例1と同様の方法で重合を行った。
結果を表1に示す。
【0193】(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0.05mol%(最終的に得られるポリマ
ーに対して317ppm)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。結果を表1に示す。
【0194】
【表1】
【0195】実施例1〜4の結果から明らかな様に、比
較例1に比べ異物の生成が少ない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4J029 AA01 AA03 AB04 AD01 AE01 AE02 AE03 BA03 BA04 BC05 BD03 CB06 JB191 JC451 JC461 JC471 JC541 JC561 JC571 JF011 JF111 JF221 JF321 JF361 JF371 JF471

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ジカルボン酸を含む多価カルボン酸または
    これらのエステル形成性誘導体から選ばれる一種または
    二種以上とグリコールを含む多価アルコールまたはエス
    テル形成誘導体から選ばれる一種または二種以上とから
    成るものとのエステル化反応またはエステル交換反応に
    より得られた生成物を重縮合反応させ、ポリエステルを
    製造する方法において、アルミニウムまたはその化合物
    を最終的に得られるポリマーに対して下記式(1)を満
    足する量を添加し、そして添加した時点での反応系のジ
    カルボン酸を含む多価カルボン酸またはこれらのエステ
    ル形成性誘導体に対するグリコールを含む多価アルコー
    ルまたはこれらのエステル形成性誘導体のモル比が1.
    2〜2.1であることを特徴とする請求項1記載のポリ
    エステルの製造方法。 Al≦70(ppm) (1) (式(1)中、Alは最終的に得られるポリエステルに
    対するアルミニウム原子の含有量(ppm)を示してい
    る。)
  2. 【請求項2】フェノール系化合物を添加することを特徴
    とする請求項1記載のポリエステルの製造方法。
  3. 【請求項3】リン化合物を添加することを特徴とする請
    求項1または2のいずれかに記載のポリエステルの製造
    方法。
  4. 【請求項4】アルミニウムまたはその化合物を添加する
    のと同時またはそれより前に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に対して
    0.1〜0.9倍モルのジオールを添加して重縮合反応
    を行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載
    のポリエステルの製造法。
  5. 【請求項5】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
    上の化合物である請求項3または4のいずれかに記載の
    ポリエステルの製造方法。
  6. 【請求項6】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5に記載のポリエステルの
    製造方法。
  7. 【請求項7】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3〜6のいずれかに記載
    のポリエステルの製造方法。
  8. 【請求項8】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3または4のいずれかに記載の
    ポリエステルの製造方法。 【化1】 【化2】 【化3】 (式(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
    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。)
  9. 【請求項9】上記式(化1)〜(化3)中のR1、R4
    5、R6が芳香環構造を有する基である請求項8に記載
    のポリエステルの製造方法。
  10. 【請求項10】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3〜6のいずれかに
    記載のポリエステルの製造方法。
  11. 【請求項11】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10に記載のポリエステルの製造方法。 【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。)
  12. 【請求項12】アルミニウムまたはその化合物とリン化
    合物からなる重縮合触媒が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ことを特徴とする
    請求項3または4のいずれかに記載のポリエステルの製
    造方法。
  13. 【請求項13】アルミニウムまたはその化合物とリン化
    合物からなる重縮合触媒が下記一般式(化7)で表され
    る化合物から選択される少なくとも1種である請求項3
    または4のいずれかに記載のポリエステルの製造方法。 【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。)
  14. 【請求項14】ポリエステル重合触媒としてアルカリ金
    属およびそれらの化合物ならびに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1〜13のいずれかに記載のポリエ
    ステルの製造方法。
  15. 【請求項15】ポリエステルを製造する際に、アンチモ
    ン化合物をアンチモン原子としてポリエステルに対して
    50ppm以下の量で添加することを特徴とする請求項1〜
    14のいずれかに記載のポリエステルの製造方法。
  16. 【請求項16】ポリエステルを製造する際に、ゲルマニ
    ウム化合物をゲルマニウム原子としてポリエステルに対
    して20ppm以下の量で添加することを特徴とする請求項
    1〜15のいずれかに記載のポリエステルの製造方法。
  17. 【請求項17】請求項1〜16のいずれかに記載の製造
    法により得られたポリエステル。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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