JP2003306542A - ポリエステル組成物の製造方法 - Google Patents

ポリエステル組成物の製造方法

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JP2003306542A
JP2003306542A JP2003032626A JP2003032626A JP2003306542A JP 2003306542 A JP2003306542 A JP 2003306542A JP 2003032626 A JP2003032626 A JP 2003032626A JP 2003032626 A JP2003032626 A JP 2003032626A JP 2003306542 A JP2003306542 A JP 2003306542A
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Atsushi Hara
厚 原
Yoshinao Matsui
義直 松井
Kenichi Inuzuka
憲一 犬塚
Yoshitaka Eto
嘉孝 衛藤
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Toyobo Co Ltd
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Toyobo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 長時間連続成形性に優れ、透明性、耐熱性に
優れ、結晶化速度変動が少ない成形体、特に耐熱性中空
成形体を得ることができるポリエステル組成物の製造方
法を提供すること。 【解決手段】 主たる繰返し単位がエチレンテレフタレ
−トであるポリエステルを、ポリオレフィン樹脂製部
材、ポリアミド樹脂製部材、ポリアセタール樹脂製部材
のうち少なくともいずれか一種の部材と接触処理させ
て、前記ポリエステルにポリオレフィン樹脂、ポリアミ
ド樹脂、ポリアセタール樹脂のうち少なくともいずれか
一種を配合させるポリエステル組成物の製造方法におい
て、前記部材と接触処理されたポリエステル組成物をフ
ァインおよび/またはフイルム状物を除去するファイン
等除去工程で処理することを特徴とするポリエステル組
成物の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、飲料用ボトルをは
じめとする中空成形体、フィルム、シ−トなどの成形体
の素材として好適に用いられるポリエステル組成物の製
造方法に関するものであり、特に、透明性に優れ、結晶
化速度変動が少なく、かつ耐熱寸法安定性に優れた中空
成形体や透明性、滑り性および成形後の寸法安定性に優
れたシ−ト状物を与えるポリエステル組成物の製造方法
に関するものである。また、本発明は,中空成形体を成
形する際に熱処理金型からの離型性が良好で、長時間連
続成形性に優れたポリエステル組成物の製造方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】主たる繰り返し単位がエチレンテレフタ
レ−トであるポリエステル(以下PETと略称すること
がある)は、その優れた透明性、機械的強度、耐熱性、
ガスバリア−性等の特性により、炭酸飲料、ジュ−ス、
ミネラルウォ−タ等の容器の素材として採用されてお
り、その普及はめざましいものがある。これらの用途に
おいて、ポリエステル製ボトルに高温で殺菌した飲料を
熱充填したり、また飲料を充填後高温で殺菌したりする
が、通常のポリエステル製ボトルでは、このような熱充
填処理時等に収縮、変形が起こり問題となる。ポリエス
テル製ボトルの耐熱性を向上させる方法として、ボトル
口栓部を熱処理して結晶化度を高めたり、また延伸した
ボトルを熱固定させたりする方法が提案されている。特
に口栓部の結晶化が不十分であったり、また結晶化度の
ばらつきが大きい場合にはキャップとの密封性が悪くな
り、内容物の漏れが生ずることがある。
【0003】また、果汁飲料、ウ−ロン茶およびミネラ
ルウオ−タなどのように熱充填を必要とする飲料の場合
には、プリフォ−ムまたは成形されたボトルの口栓部を
熱処理して結晶化する方法(特開昭55−79237号
公報、特開昭58−110221号公報等に記載の方
法)が一般的である。このような方法、すなわち口栓
部、肩部を熱処理して耐熱性を向上させる方法は、結晶
化処理をする時間・温度が生産性に大きく影響し、低温
でかつ短時間で処理できる、結晶化速度が速いPETで
あることが好ましい。一方、胴部についてはボトル内容
物の色調を悪化させないように、成形時の熱処理を施し
ても透明であることが要求されており、口栓部と胴部で
は相反する特性が必要である。
【0004】また、ボトル胴部の耐熱性を向上させるた
め、例えば、特公昭59−6216号公報に見られる通
り、延伸ブロ−金型の温度を高温にして熱処理する方法
が採られる。しかし、このような方法によって同一金型
を用いて多数のボトル成形を続けると、長時間の運転に
伴って得られるボトルが白化して透明性が低下し、商品
価値のないボトルしか得られなくなる。これは金型表面
にPETに起因する付着物が付き、その結果金型汚れと
なり、この金型汚れがボトルの表面に転写するためであ
ることが分かった。特に、近年では、ボトルの小型化と
ともに成形速度が高速化されてきており、生産性の面か
ら口栓部の結晶化のための加熱時間短縮や金型汚れはよ
り大きな問題となってきている。
【0005】また、PETをシ−ト状物に押出し、これ
を真空成形して得た成形体に食品を充填後同一素材から
なる蓋をし放置しておくと収縮が起こり蓋の開封性が悪
くなったり、また前記成形体を長期間放置しておくと収
縮が起こり蓋が出来なくなったりする。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このような問題を解決
するために種々の提案がなされている。例えば、ポリエ
チレンテレフタレ−トにカオリン、タルク等の無機核剤
を添加する方法(特開昭56−2342号公報、特開昭
56−21832号公報)、モンタン酸ワックス塩等の
有機核剤を添加する方法(特開昭57−125246号
公報、特開昭57−207639号公報)があるが、こ
れらの方法は異物やくもりの発生を伴い実用化には問題
がある。また、原料ポリエステルに、前記ポリエステル
から溶融成形して得たポリエステル成形体を粉砕した処
理ポリエステルを添加する方法(特開平5−10580
7号公報)があるが、この方法は溶融成形粉砕という余
分な工程が必要であり、さらにこのような後工程でポリ
エステル以外の夾雑物が混入する危険性があり、経済的
および品質的に好ましい方法ではない。また、耐熱性樹
脂製ピ−スを口栓部に挿入する方法(特開昭61−25
9946号公報、特開平2−269638号公報)が提
案されているが、ボトルの生産性が悪く、また、リサイ
クル性にも問題がある。
【0007】また、PETチップを流動条件下にポリエ
チレン部材と接触させることによるPETの改質法(特
開平9−71639号公報)や、同様の条件下にポリプ
ロピレン系樹脂またはポリアミド系樹脂からなる部材と
接触させることによるPETの改質法(特開平11−2
09492号公報)が提案されているが、このような方
法によっても安定した結晶化速度や透明性を得るのが非
常に難しいことが分かった。
【0008】本発明は、上記従来の方法の有する問題点
を解決し、透明性および耐熱寸法安定性に優れ、結晶化
速度変動が少ない耐熱性成形体、特に耐熱性中空成形体
を効率よく生産することができ、また金型を汚すことの
少ない長時間連続成形性に優れたポリエステル組成物の
製造方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のポリエステル組成物の製造方法は、主たる
繰返し単位がエチレンテレフタレ−トであるポリエステ
ルを、ポリオレフィン樹脂製部材、ポリアミド樹脂製部
材、ポリアセタール樹脂製部材のうち少なくともいずれ
か一種の部材と接触処理させて、前記ポリエステルにポ
リオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹
脂のうち少なくともいずれか一種を配合させるポリエス
テル組成物の製造方法において、前記部材と接触処理さ
れたポリエステル組成物をファインおよび/またはフイ
ルム状物を除去するファイン等除去工程で処理すること
を特徴とする。
【0010】この場合において、前記ポリオレフィン樹
脂製部材、前記ポリアミド樹脂製部材、前記ポリアセタ
ール樹脂製部材のうち少なくともいずれか一種の部材の
表面積(cm2)と、単位時間当たりの前記ポリエステ
ルの処理量(トン/時)との比Aが、下記の式を満足す
るようにして接触処理することができる。 A = 〔前記部材の表面積(cm2)〕 /〔単位時間当たりのポリエステルの処理量(トン/時)〕 = 10 〜 5000
【0011】この場合において、前記ファイン等除去工
程で処理されたポリエステル組成物のファイン含有量、
フイルム状物含有量、あるいはファイン含有量とフイル
ム状物含有量の合計含有量のいずれかの含有量が、50
00ppm以下であることができる。
【0012】この場合において、前記ファイン等除去工
程で処理されたポリエステル組成物に含まれるファイン
の融解ピ−ク温度の最も高温側のピ−ク温度が、265
℃以下であることができる。
【0013】この場合において、前記部材との接触処理
前のポリエステルのファイン含有量、フイルム状物含有
量、あるいはファイン含有量とフイルム状物含有量の合
計含有量のいずれかの含有量が、500ppm以下であ
ることができる。
【0014】この場合において、前記部材との接触処理
前のポリエステル中に含まれるファインの融解ピ−ク温
度の最も高温側のピ−ク温度が、265℃以下であるこ
とができる。
【0015】ここで、ファインとはJIS−Z8801
による呼び寸法1.7mmの金網をはった篩いを通過し
たポリエステルの微粉末を意味し、またフイルム状物と
はJIS−Z8801による呼び寸法5.6mmの金網
をはった篩い上に残ったポリエステルのうち、2個以上
のチップが融着したり、あるいは正常な形状より大きく
切断されたチップ状物を除去後の、厚みが約0.5mm
以下のフイルム状物を意味し、これらの含有量は下記の
測定法によって測定する。
【0016】ここで、下記に記載するように、ファイン
の融点は示差走査熱量計(DSC)で測定するが、DS
Cの融解ピ−ク温度を融点と呼ぶ。そして、この融点を
表す融解ピ−クは、1つ、またはそれ以上の複数の融解
ピ−クから構成され、本発明では、融解ピークが1つの
場合には、そのピーク温度を、また融解ピ−クが複数個
の場合には、これらの複数の融解ピ−クの内、最も高温
側の融解ピ−ク温度を、「ファインの融解ピ−ク温度の
最も高温側のピ−ク温度」と称して、実施例等において
は「ファインの融点」とする。
【0017】この場合において、前記部材との接触処理
前のポリエステルが、これを290℃の温度で60分間
溶融したときの環状3量体増加量が、0.50重量%以
下であることができる。
【0018】この場合において、前記ポリエステルの密
度が、1.37g/cm3以上であることができる。
【0019】この場合において、前記ポリオレフィン樹
脂が、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポ
リメチルペンテン系樹脂、ポリブテン系樹脂からなる群
から選ばれた少なくとも一種の樹脂であることができ
る。
【0020】この場合において、前記部材が、ポリエス
テルの気力輸送用の配管、ポリエステルの重力輸送用配
管、ポリエステルの移送経路に設置された棒状、板状ま
たは網状体からなる群から選ばれた少なくとも一種の部
材であることができる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明のポリエステル組成
物の製造方法について詳細に説明する。本発明に係るポ
リエステルは、テレフタル酸またはそのエステル形成性
誘導体とエチレングリコ−ルまたはそのエステル形成性
誘導体とを原料として製造される、主たる繰り返し単位
がエチレンテレフタレ−トであるポリエステルであっ
て、好ましくはエチレンテレフタレ−ト単位を85モル
%以上含む線状ポリエステルであり、さらに好ましくは
90モル%以上、特に好ましくは95%以上含む線状ポ
リエステルである。
【0022】前記ポリエステルが共重合体である場合に
使用される共重合成分としてのジカルボン酸としては、
イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、ジフ
ェニ−ル−4,4’−ジカルボン酸、ジフェノキシエタ
ンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸及びその機能的
誘導体、p−オキシ安息香酸、オキシカプロン酸等のオ
キシ酸及びその機能的誘導体、アジピン酸、セバシン
酸、コハク酸、グルタル酸等の脂肪族ジカルボン酸及び
その機能的誘導体、シクロヘキサンジカルボン酸等の脂
肪族ジカルボン酸及びその機能的誘導体などが挙げられ
る。
【0023】前記ポリエステルが共重合体である場合に
使用される共重合成分としてのグリコ−ルとしては、ジ
エチレングリコ−ル、1,3−トリメチレングリコ−
ル、テトラメチレングリコ−ル、ネオペンチルグリコ−
ル等の脂肪族グリコ−ル、シクロヘキサンジメタノ−ル
等の脂環族グリコ−ル、ビスフェノ−ルA、ビスフェノ
−ルAのアルキレンオキサイド付加物等の芳香族グリコ
−ル、ポリエチレングリコ−ル、ポリブチレングリコ−
ル等のポリアルキレングリコ−ルなどが挙げられる。
【0024】さらに、前記ポリエステルが共重合体であ
る場合に使用される共重合成分としての多官能化合物と
しては、酸成分として、トリメリット酸、ピロメリット
酸等を挙げることができ、グリコ−ル成分としてグリセ
リン、ペンタエリスリト−ルを挙げることができる。以
上の共重合成分の使用量は、ポリエステルが実質的に線
状を維持する程度でなければならない。また、単官能化
合物、例えば安息香酸、ナフトエ酸等を共重合させても
よい。
【0025】上記のポリエステルは、従来公知の製造方
法によって製造することが出来る。即ち、PETの場合
には、テレフタ−ル酸とエチレングリコ−ル及び必要に
より他の共重合成分を直接反応させて水を留去しエステ
ル化した後、減圧下に重縮合を行う直接エステル化法、
または、テレフタル酸ジメチルとエチレングリコ−ル及
び必要により他の共重合成分を反応させてメチルアルコ
−ルを留去しエステル交換させた後、減圧下に重縮合を
行うエステル交換法により製造される。
【0026】さらに必要に応じて極限粘度を増大させた
り、また低フレ−バ−飲料用耐熱容器や飲料用金属缶の
内面用フイルム等のように低アセトアルデヒド含有量や
低環状3量体含有量を要求される場合は、このようにし
て得られた溶融重縮合されたポリエステルは固相重合さ
れる。
【0027】前記溶融重縮合反応は、回分式反応装置で
行っても良いし、また連続式反応装置で行っても良い。
これらいずれの方式においても、溶融重縮合反応は1段
階で行っても良いし、また多段階に分けて行っても良
い。固相重合反応は、溶融重縮合反応と同様、回分式装
置や連続式装置で行うことが出来る。溶融重縮合と固相
重合は連続で行っても良いし、分割して行ってもよい。
【0028】以下にはポリエチレンテレフタレ−トを例
にして連続方式での好ましい製造方法の一例について説
明する。まず、エステル化反応により低重合体を製造す
る場合について説明する。テレフタル酸またはそのエス
テル誘導体1モルに対して1.02〜1.5モル、好ま
しくは1.03〜1.4モルのエチレングリコ−ルが含
まれたスラリ−を調整し、これをエステル化反応工程に
連続的に供給する。
【0029】エステル化反応は、少なくとも2個のエス
テル化反応器を直列に連結した多段式装置を用いてエチ
レングリコ−ルが還流する条件下で、反応によって生成
した水またはアルコ−ルを精留塔で系外に除去しながら
実施する。第1段目のエステル化反応の温度は240〜
270℃、好ましくは245〜265℃、圧力は0.2
〜3kg/cm2G、好ましくは0.5〜2kg/cm2
Gである。最終段目のエステル化反応の温度は通常25
0〜280℃好ましくは255〜275℃であり、圧力
は通常0〜1.5kg/cm2G、好ましくは0〜1.
3kg/cm2Gである。3段階以上で実施する場合に
は、中間段階のエステル化反応の反応条件は、上記第1
段目の反応条件と最終段目の反応条件の間の条件であ
る。これらのエステル化反応の反応率の上昇は、それぞ
れの段階で滑らかに分配されることが好ましい。最終的
にはエステル化反応率は90%以上、好ましくは93%
以上に達することが望ましい。これらのエステル化反応
により分子量500〜5000程度の低次縮合物が得ら
れる。
【0030】上記エステル化反応は原料としてテレフタ
ル酸を用いる場合は、テレフタル酸の酸としての触媒作
用により無触媒でも反応させることができるが重縮合触
媒の共存下に実施してもよい。
【0031】また、トリエチルアミン、トリ−n−ブチ
ルアミン、ベンジルジメチルアミンなどの第3級アミ
ン、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラ−
n−ブチルアンモニウム、水酸化トリメチルベンジルア
ンモニウムなどの水酸化第4級アンモニウムおよび炭酸
リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、酢酸ナトリ
ウムなどの塩基性化合物を少量添加して実施すると、ポ
リエチレンテレフタレ−トの主鎖中のジオキシエチレン
テレフタレ−ト成分単位の割合を比較的低水準(全ジオ
−ル成分に対して5モル%以下)に保持できるので好ま
しい。
【0032】次に、エステル交換反応によって低重合体
を製造する場合は、テレフタル酸ジメチル1モルに対し
て1.1〜1.6モル、好ましくは1.2〜1.5モル
のエチレングリコ−ルが含まれた溶液を調整し、これを
エステル交換反応工程に連続的に供給する。
【0033】エステル交換反応は、1〜2個のエステル
交換反応器を直列に連結した装置を用いてエチレングリ
コ−ルが還留する条件下で、反応によって生成したメタ
ノ−ルを精留塔で系外に除去しながら実施する。第1段
目のエステル交換反応の温度は180〜250℃、好ま
しくは200〜240℃である。最終段目のエステル交
換反応の温度は通常230〜270℃、好ましくは24
0〜265℃であり、エステル交換触媒として、亜鉛,
カドミウム,マグネシウム,マンガン,コバルト,カル
シウム,バリウムなどの脂肪酸塩、炭酸塩や鉛,亜鉛,
アンチモン,ゲルマニウムの酸化物等を用いる。これら
のエステル交換反応により分子量約200〜500程度
の低次縮合物が得られる。
【0034】前記の出発原料であるジメチルテレフタレ
ート、テレフタル酸またはエチレングリコールとして
は、パラキシレンから誘導されるバージンのジメチルテ
レフタレート、テレフタル酸あるいはエチレンから誘導
されるエチレングリコールは勿論のこと、使用済みPE
Tボトルからメタノール分解やエチレングリコール分解
などのケミカルリサイクル法により回収したジメチルテ
レフタレート、テレフタル酸、ビスヒドロキシエチルテ
レフタレートあるいはエチレングリコールなどの回収原
料も、出発原料の少なくとも一部として利用することが
出来る。前記回収原料の品質は、使用目的に応じた純
度、品質に精製されていなければならないことは言うま
でもない。
【0035】次いで得られた低次縮合物は多段階の液相
縮重合工程に供給される。重縮合反応条件は、第1段階
目の重縮合の反応温度は250〜290℃、好ましくは
260〜280℃であり、圧力は500〜20Tor
r、好ましくは200〜30Torrで、最終段階の重
縮合反応の温度は265〜300℃、好ましくは275
〜295℃であり、圧力は10〜0.1Torr、好ま
しくは5〜0.5Torrである。3段階以上で実施す
る場合には、中間段階の重縮合反応の反応条件は、上記
第1段目の反応条件と最終段目の反応条件の間の条件で
ある。これらの重縮合反応工程の各々において到達され
る極限粘度の上昇の度合は滑らかに分配されることが好
ましい。
【0036】重縮合反応は、重縮合触媒を用いて行う。
ゲルマニウム、アンチモン、チタン、またはアルミニウ
ムの化合物が用いられるが、特にゲルマニウム化合物ま
たはこれとチタン化合物、あるいはゲルマニウム化合物
またはこれとアルミニウム化合物の混合使用も好都合で
ある。これらの化合物は、粉体、水溶液、エチレングリ
コ−ル溶液、エチレングリコ−ルのスラリ−等として反
応系に添加される。
【0037】ゲルマニウム化合物としては、無定形二酸
化ゲルマニウム、結晶性二酸化ゲルマニウム粉末または
エチレングリコ−ルのスラリ−、結晶性二酸化ゲルマニ
ウムを水に加熱溶解した溶液またはこれにエチレングリ
コ−ルを添加加熱処理した溶液等が使用されるが、特に
本発明に係るポリエステルを得るには二酸化ゲルマニウ
ムを水に加熱溶解した溶液、またはこれにエチレングリ
コ−ルを添加加熱した溶液を使用するのが好ましい。ま
た、これらの他に、四酸化ゲルマニウム、水酸化ゲルマ
ニウム、蓚酸ゲルマニウム、塩化ゲルマニウム、ゲルマ
ニウムテトラエトキシド、ゲルマニウムテトラ−n−ブ
トキシド、亜リン酸ゲルマニウム等の化合物が挙げられ
る。ゲルマニウム化合物を使用する場合、その使用量は
ポリエステル樹脂中のゲルマニウム残存量として10〜
150ppm、好ましくは13〜100ppm、更に好
ましくは15〜70ppmである。
【0038】チタン化合物としては、テトラエチルチタ
ネ−ト、テトライソプロピルチタネ−ト、テトラ−n−
プロピルチタネ−ト、テトラ−n−ブチルチタネ−ト等
のテトラアルキルチタネ−トおよびそれらの部分加水分
解物、酢酸チタン、蓚酸チタニル、蓚酸チタニルアンモ
ニウム、蓚酸チタニルナトリウム、蓚酸チタニルカリウ
ム、蓚酸チタニルカルシウム、蓚酸チタニルストロンチ
ウム等の蓚酸チタニル化合物、トリメリット酸チタン、
硫酸チタン、塩化チタン、チタンハロゲン化物の加水分
解物、シュウ化チタン、フッ化チタン、六フッ化チタン
酸カリウム、六フッ化チタン酸アンモニウム、六フッ化
チタン酸コバルト、六フッ化チタン酸マンガン、チタン
アセチルアセトナート等が挙げられる。チタン化合物
は、生成ポリマ−中のチタン残存量として0.1〜10
ppmの範囲になるように添加する。
【0039】アンチモン化合物としては、三酸化アンチ
モン、酢酸アンチモン、酒石酸アンチモン、酒石酸アン
チモンカリ、オキシ塩化アンチモン、アンチモングリコ
レ−ト、五酸化アンチモン、トリフェニルアンチモン等
が挙げられる。アンチモン化合物は、生成ポリマ−中の
アンチモン残存量として50〜250ppmの範囲にな
るように添加する。
【0040】また、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、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、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。アルミニウム化合物は、生成ポリマ−中
のアルミニウム残存量として5〜200ppmの範囲に
なるように添加する。
【0041】また、本発明のポリエステル組成物の製造
においては、アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金
属化合物を併用してもよい。アルカリ金属化合物または
アルカリ土類金属化合物は、これら元素の酢酸塩等のカ
ルボン酸塩、アルコキサイド等があげられ、粉体、水溶
液、エチレングリコ−ル溶液等として反応系に添加され
る。アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物
は、生成ポリマ−中のこれらの元素の残存量として1〜
50ppmの範囲になるように添加する。前記の触媒化
合物は、前記のポリエステル生成反応工程の任意の段階
で添加することができる。
【0042】また、安定剤として種々のリン化合物を使
用することができる。本発明で使用されるリン化合物と
しては、リン酸、亜リン酸およびそれらの誘導体、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等が挙げられる。具
体例としてはリン酸、リン酸トリメチルエステル、リン
酸トリエチルエステル、リン酸トリブチルエステル、リ
ン酸トリフェニ−ルエステル、リン酸モノメチルエステ
ル、リン酸ジメチルエステル、リン酸モノブチルエステ
ル、リン酸ジブチルエステル、亜リン酸、亜リン酸トリ
メチルエステル、亜リン酸トリエチルエステル、亜リン
酸トリブチルエステル、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等であり、これ
らは単独で使用してもよく、また2種以上を併用しても
よい。リン化合物は、生成ポリマ−中のリン残存量とし
て1〜1000ppmの範囲になるように前記のポリエ
ステル生成反応工程の任意の段階で添加することができ
る。
【0043】次いで、必要に応じてアセトアルデヒド含
有量を低下させる為に、前記のポリエステルを従来公知
の方法によって固相重合する。まず固相重合に供される
前記のポリエステルは、不活性ガス下または減圧下ある
いは水蒸気または水蒸気含有不活性ガス雰囲気下におい
て、100〜210℃の温度で1〜5時間加熱して予備
結晶化される。次いで不活性ガス雰囲気下または減圧下
に190〜230℃の温度で1〜30時間の固相重合を
行う。
【0044】本発明に係る、主たる繰り返し単位がエチ
レンテレフタレ−トから構成されるポリエステルの極限
粘度は、0.55〜1.30デシリットル/グラム、好
ましくは0.60〜1.20デシリットル/グラム、さ
らに好ましくは0.65〜0.90デシリットル/グラ
ムの範囲である。極限粘度が0.55デシリットル/グ
ラム未満では、得られた成形体等の機械的特性が悪い。
また、1.30デシリットル/グラムを越える場合は、
成型機等による溶融時に樹脂温度が高くなって熱分解が
激しくなり、保香性に影響を及ぼす遊離の低分子量化合
物が増加したり、成形体が黄色に着色する等の問題が起
こる。
【0045】ポリエステルのチップの形状は、シリンダ
−型、角型、球状または扁平な板状等の何れでもよく、
その平均粒径は、通常1.5〜5mm、好ましくは1.
6〜4.5mm、さらに好ましくは1.8〜4.0mm
の範囲である。例えば、シリンダ−型の場合は、長さは
1.5〜4mm、径は1.5〜4mm程度であるのが実
用的である。球状粒子の場合は、最大粒子径が平均粒子
径の1.1〜2.0倍、最小粒子径が平均粒子径の0.
7倍以上であるのが実用的である。また、チップの重量
は10〜30mg/個の範囲が実用的である。
【0046】また、チップ化工程の冷却水中のナトリウ
ムの含有量、マグネシウムの含有量、珪素の含有量及び
カルシウムの含有量をそれぞれN、M、S、Cとした場
合、下記の(1)〜(4)の少なくとも一つ、好ましく
はすべてを満足するようにして溶融重縮合ポリエステル
のチップ化を行うのが好ましい。 N ≦ 1.0(ppm) (1) M ≦ 0.5(ppm) (2) S ≦ 2.0(ppm) (3) C ≦ 1.0(ppm) (4)
【0047】前記の条件を外れる冷却水を用いた場合に
は、これらの金属含有化合物がポリエステルチップ表面
に付着し、得られた最終のポリエステルの結晶化速度が
非常に早く、またその変動が大きくなり好ましくない。
【0048】また、本発明に係るポリエステルのアセト
アルデヒド含有量は、10ppm以下、好ましくは8p
pm以下、更に好ましくは5ppm以下であることが望
ましい。アセトアルデヒド含有量が10ppm以上の場
合は、このポリエステル組成物から成形された容器等の
内容物の風味や臭い等が悪くなる。
【0049】また、本発明に係るポリエステル中に共重
合されたジエチレングリコ−ル量は、前記ポリエステル
を構成するグリコ−ル成分の1.0〜5.0モル%、好
ましくは1.3〜4.5モル%、更に好ましくは1.5
〜4.0モル%である。ジエチレングリコ−ル量が5.
0モル%を越える場合は、熱安定性が悪くなり、成型時
に分子量低下が大きくなったり、またアセトアルデヒド
含有量やホルムアルデヒド含有量の増加量が大となり好
ましくない。またジエチレングリコ−ル含有量が1.0
モル%未満の場合は、得られた成形体の透明性が悪くな
る。
【0050】また、本発明に係るポリエステルの環状3
量体の含有量は、0.7重量%以下、好ましくは0.5
重量%以下、さらに好ましくは0.40重量%以下であ
ることが望ましい。本発明の製造方法で得られたポリエ
ステル組成物から耐熱性の中空成形体等を成形する場合
は加熱金型内で熱処理を行うが、環状3量体の含有量が
0.7重量%を越える場合には、加熱金型表面へのオリ
ゴマ−付着が急激に増加し、得られた中空成形体等の透
明性が非常に悪化する。
【0051】また、固相重合した場合には、得られたポ
リエステルの密度は、1.37g/cm3以上、好まし
くは1.38g/cm3以上、さらに好ましくは1.3
9g/cm3以上である。
【0052】前記のポリエステルから得られる成形体の
結晶化速度を早め、その変動を抑えるために、前記のよ
うにして溶融重縮合により得られたポリエステル、また
は溶融重縮合およびこれに引き続く固相重合により得ら
れたポリエステルは、チップ状形態でポリオレフィン樹
脂製部材、ポリアミド樹脂製部材、ポリアセタール樹脂
製部材のうち少なくともいずれか1種の部材と接触処理
される。
【0053】ポリエステルをポリオレフィン樹脂製部
材、ポリアミド樹脂製部材、ポリアセタール樹脂製部材
のうち少なくともいずれか1種の部材に接触処理させる
方法としては、前記のポリオレフィン樹脂製部材、ポリ
アミド樹脂製部材、ポリアセタール樹脂製部材のうち少
なくともいずれか1種の部材が存在する空間内で、ポリ
エステルを前記部材に衝突接触させることが好ましく、
具体的には、例えば、ポリエステルの溶融重縮合直後ま
たは固相重合直後、また、ポリエステルの製品としての
輸送段階等での輸送用容器への充填時あるいは同容器か
らの排出時、また、ポリエステルの成形段階での成形機
投入時、等における気力輸送用配管、重力輸送用配管、
サイロ、マグネットキャッチャ−のマグネット部等の一
部を前記のポリオレフィン樹脂製部材、ポリアミド樹脂
製部材、ポリアセタール樹脂製部材のうち少なくともい
ずれか1種の樹脂製とするか、前記樹脂製フイルム、シ
ート、成形体などを貼り付けるか、または、前記熱可塑
性樹脂をライニングするとか、或いは前記移送経路内に
棒状、板状又は網状体等の前記熱可塑性樹脂製部材を設
置する等して、ポリエステルを移送する方法が挙げられ
る。
【0054】ポリエステルの前記部材との接触時間は、
通常、0.01秒〜数分程度の短時間であるが、ポリエ
ステルに前記のポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、
ポリアセタール樹脂のうち少なくともいずれか1種の樹
脂を微量配合させることができる。
【0055】本発明において用いられるポリオレフィン
樹脂としては、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系
樹脂、またはα−オレフィン系樹脂が挙げられる。また
これらの樹脂は結晶性でも非晶性でもかまわない。
【0056】本発明において用いられるポリエチレン系
樹脂としては、例えば、エチレンの単独重合体、エチレ
ンと、プロピレン、ブテン−1、3−メチルブテン−
1、ペンテン−1、4−メチルペンテン−1、ヘキセン
−1、オクテン−1、デセン−1等の炭素数2〜20程
度の他のα−オレフィンや、酢酸ビニル、塩化ビニル、
アクリル酸、メタクリル酸等の不飽和カルボン酸、アク
リル酸エステル、メタクリル酸エステル等の不飽和カル
ボン酸の誘導体、スチレン等のスチレン系炭化水素、グ
リシジルアクリレ−ト、グリシジルメタアクリレ−ト等
の不飽和エポキシ化合物等のビニル化合物との共重合体
等が挙げられる。具体的には、例えば、超低・低・中・
高密度ポリエチレン等(分岐状又は直鎖状)のエチレン
単独重合体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン
−ブテン−1共重合体、エチレン−4−メチルペンテン
−1共重合体、エチレン−ヘキセン−1共重合体、エチ
レン−オクテン−1共重合体、エチレン−酢酸ビニル共
重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メ
タクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重
合体等のエチレン系樹脂が挙げられる。
【0057】また本発明において用いられるポリプロピ
レン系樹脂としては、例えば、プロピレンの単独重合
体、プロピレンと、エチレン、ブテン−1、3−メチル
ブテン−1、ペンテン−1、4−メチルペンテン−1、
ヘキセン−1、オクテン−1、デセン−1等の炭素数2
〜20程度の他のα−オレフィンや、酢酸ビニル、塩化
ビニル、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステ
ル、メタクリル酸エステル、スチレン等のビニル化合物
との共重合体、あるいはヘキサジエン、オクタジエン、
デカジエン、ジシクロペンタジエン等のジエンとの共重
合体等が挙げられる。具体的には、例えば、プロピレン
単独重合体(アタクチック、アイソタクチック、シンジ
オタクチックポリプロピレン)、プロピレン−エチレン
共重合体、プロピレン−エチレン−ブテン−1共重合体
等のプロピレン系樹脂が挙げられる。
【0058】また本発明において用いられるα−オレフ
ィン系樹脂としては、4−メチルペンテン−1等の炭素
数2〜8程度のα−オレフィンの単独重合体、それらの
α−オレフィンと、エチレン、プロピレン、ブテン−
1、3−メチルブテン−1、ペンテン−1、ヘキセン−
1、オクテン−1、デセン−1等の炭素数2〜20程度
の他のα−オレフィンとの共重合体等が挙げられる。具
体的には、例えば、ブテン−1単独重合体、ブテン−1
−エチレン共重合体、ブテン−1−プロピレン共重合体
等のポリブテン系樹脂や、4−メチルペンテン−1単独
重合体、4−メチルペンテン−1とC2〜C18のα−オ
レフィンとの共重合体等のポリメチルペンテン系樹脂、
等が挙げられる。
【0059】また、本発明において用いられるポリアミ
ド樹脂としては、例えば、ブチロラクタム、δ−バレロ
ラクタム、ε−カプロラクタム、エナントラクタム、ω
−ラウロラクタム等のラクタムの重合体、6−アミノカ
プロン酸、11−アミノウンデカン酸、12−アミノド
デカン酸等のアミノカルボン酸の重合体、ヘキサメチレ
ンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジア
ミン、ドデカメチレンジアミン、ウンデカメチレンジア
ミン、2,2,4−又は2,4,4−トリメチルヘキサ
メチレンジアミン等の脂肪族ジアミン、1,3−又は
1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、ビス
(p−アミノシクロヘキシルメタン)等の脂環式ジアミ
ン、m−又はp−キシリレンジアミン等の芳香族ジアミ
ン等のジアミン単位と、グルタル酸、アジピン酸、スベ
リン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸、シクロヘ
キサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸、テレフタ
ル酸、イソフタル酸等の芳香族ジカルボン酸等のジカル
ボン酸単位との重縮合体、及びこれらの共重合体等が挙
げられ、具体的には、例えば、ナイロン4、ナイロン
6、ナイロン7、ナイロン8、ナイロン9、ナイロン1
1、ナイロン12、ナイロン66、ナイロン69、ナイ
ロン610、ナイロン611、ナイロン612、ナイロ
ン6T、ナイロン6I、ナイロンMXD6、ナイロン6
/MXD6、ナイロンMXD6/MXDI、ナイロン6
/66、ナイロン6/610、ナイロン6/12、ナイ
ロン6/6T、ナイロン6I/6T等が挙げられる。ま
たこれらの樹脂は結晶性でも非晶性でもかまわない。
【0060】また、本発明において用いられるポリアセ
タ−ル樹脂としては、例えばポリアセタ−ル単独重合体
や共重合体が挙げられる。ポリアセタ−ル単独重合体と
しては、ASTM−D792の測定法により測定した密
度が1.40〜1.42g/cm3、ASTMD−12
38の測定法により、190℃、荷重2160gで測定
したメルトフロー比(MFR)が0.5〜50g/10
分の範囲のポリアセタ−ルが好ましい。
【0061】また、ポリアセタ−ル共重合体としては、
ASTM−D792の測定法により測定した密度が1.
38〜1.43g/cm3、ASTMD−1238の測
定法により、190℃、荷重2160gで測定したメル
トフロー比(MFR)が0.4〜50g/10分の範囲
のポリアセタ−ル共重合体が好ましい。これらの共重合
成分としては、エチレンオキサイドや環状エ−テルが挙
げられる。
【0062】また、本発明において用いられる前記熱可
塑性樹脂のポリエステルへの配合割合は、0.1ppb
〜50000ppm、好ましくは0.3ppb〜100
00ppm、より好ましくは0.5ppb〜100pp
m、さらに好ましくは1.0ppb〜1ppm、特に好
ましくは1.0ppb〜45ppbである。配合量が
0.1ppb未満の場合は、結晶化速度が非常におそく
なり、中空成形体の口栓部の結晶化が不十分となるた
め、サイクルタイムを短くすると口栓部の収縮量が規定
値範囲内におさまらないためキャッピング不良となった
り、また、耐熱性中空成形体を成形する延伸熱固定金型
の汚れが激しく、透明な中空成形体を得ようとすると頻
繁に金型掃除をしなければならない。また50000p
pmを超える場合は、結晶化速度が早くなり、中空成形
体の口栓部の結晶化が過大となり、このため口栓部の収
縮収縮量が規定値範囲内におさまらないためキャッピン
グ不良となり内容物の漏れが生じたり、また中空成形体
用予備成形体が白化し、このため正常な延伸が不可能と
なる。また、シ−ト状物の場合、50000ppmを越
えると透明性が非常に悪くなり、また延伸性もわるくな
って正常な延伸が不可能で、厚み斑の大きな、透明性の
悪い延伸フイルムしか得られない。
【0063】前記の熱可塑性樹脂からなる部材とポリエ
ステルを接触処理させる場合、前記熱可塑性樹脂はポリ
エステルチップの表面に付着した状態で存在しているの
が望ましいが、ポリエステルチップが前記部材へ衝突す
る際の衝撃力や接触する際の圧着力等の大きさによっ
て、あるいは前記熱可塑性樹脂部材の耐衝撃性や耐剥離
性等の性質によって、前記熱可塑性樹脂部材がポリエス
テルチップに付着しない状態で、すなわちポリエステル
チップとは独立した状態で、前記の接触処理されたポリ
エステルチップと混合された状態になっているものもあ
る。このような混合状態のポリエステル組成物から得ら
れた成形体は、その結晶化速度が非常に早くなりすぎた
り、またその速度の変動が非常に大きくなる。中空成形
体用予備成形体の場合には、これの白化や透明性の斑が
ひどく、正常な延伸が不可能で、厚み斑が大きい、透明
性の悪い中空成形体しか得られない。また通常は微細な
細粒として存在するが、時には平均粒径が約0.5〜数
mmの大きさの粒状体や塊状体の形態でポリエステルチ
ップと独立した状態で前記の接触処理されたポリエステ
ル組成物中に混在する場合もある。このような場合に
は、前記熱可塑性樹脂は得られた成形体中で異物とな
り、その結果、得られた成形体には、厚み斑、空孔、白
化等の欠点が非常に多くなる。したがって、ポリエステ
ルチップと独立して存在している前記熱可塑性樹脂の細
粒状体、粒状体や塊状体を成形前に除去しておくことが
望ましい。
【0064】また後記するように、ポリエステルは、製
造方法にもよるが、ポリエステルチップと同一組成のフ
ァインやフイルム状物を約100ppm〜約数重量%含
有しており、しかもこのようなファイン等はポリエステ
ルチップに均一な混合状態で存在しているのではなくて
偏在しており、それらの性状によっては、得られた成形
体の結晶化速度や透明性に悪影響を与えるなど問題とな
る場合がある。
【0065】したがって、本発明は、ポリエステルをポ
リオレフィン樹脂製部材、ポリアミド樹脂製部材、ポリ
アセタール樹脂製部材のうち少なくともいずれか一種の
部材と接触処理させるポリエステル組成物の製造方法に
おいて、前記部材と接触処理されたポリエステル組成物
をファインおよび/またはフイルム状物を除去するファ
イン等除去工程で処理することによって上記の問題点を
解決するものである。
【0066】前記熱可塑性樹脂からなる部材と接触処理
されたポリエステル組成物から前記熱可塑性樹脂の細粒
状体、粒状体や塊状体を分離除去する方法としては下記
のような方法が挙げられる。すなわち、溶融重縮合ポリ
エステルまたは固相重合ポリエステルを熱可塑性樹脂か
らなる部材と接触処理させたあと、振動篩工程による分
級工程、あるいは振動篩工程及び空気流による気流分級
工程等で処理する方法等によって処理することによっ
て、これらの細粒状、粒状及び塊状の熱可塑性樹脂を除
去する。このような前記熱可塑性樹脂の細粒状体、粒状
体や塊状体を分離除去する方法は、接触処理後のポリエ
ステルのファインやフイルム状物を除去する方法、ある
いは接触処理前のポリエステルのファインやフイルム状
物を除去する方法としても有効であり、ファイン等除去
工程として利用可能である。
【0067】また、前記ファイン等除去工程で処理され
たポリエステル組成物のファイン含有量、フイルム状物
含有量、あるいはファイン含有量とフイルム状物含有量
の合計含有量のいずれかの含有量が、5000ppm以
下、好ましくは3000ppm以下、より好ましくは1
000ppm以下、さらに好ましくは500ppm以
下、最も好ましくは100ppm以下に低下させること
によって上記の問題点をより一層解決することができ
る。
【0068】前記ファイン等除去工程で処理されたポリ
エステル組成物のファイン含有量、フイルム状物含有
量、あるいはファイン含有量とフイルム状物含有量の合
計含有量のいずれかの含有量が5000ppmを越える
場合は、得られたポリエステル組成物からの成形体の加
熱時の結晶化速度が早くなるため中空成形容器の口栓部
の結晶化が過大となり、このため口栓部の収縮量が規定
値範囲内におさまらなくなり、口栓部のキャッピング不
良となり内容物の漏れが生じるという問題が生じる。ま
た中空成形用予備成形体が白化し、このため正常な延伸
が不可能となり、厚み斑が生じ、また結晶化速度が速い
ため得られた中空成形体の透明性が悪くなり、また透明
性の変動も大となる。特に中空成形体の容量が1500
cc以上に大きい場合や高耐熱性中空成形体の場合に
は、その傾向が顕著となり、商品価値がない中空成形体
しか得られない。したがって、この様な用途に用いる場
合には、これらの含有量は特に500ppm以下に維持
する事が重要になる。また、このようにファイン等含有
量を低下さすことによって前記のポリエステルチップと
は独立に存在する前記の樹脂の粒状体や塊状体を除去す
ることもできる。
【0069】本発明の製造方法によって得られたポリエ
ステルのファインおよび/またはフイルム状物を500
0ppm以下に調節する方法としては下記のような方法
が挙げられる。すなわち、溶融重縮合ポリエステルの場
合には、ポリエステルを熱可塑性樹脂からなる部材と接
触処理する直前あるいは前記接触処理後において、振動
篩工程による分級工程、あるいは振動篩工程及び空気流
による気流分級工程等で処理する方法等が挙げられる。
また固相重合ポリエステルの場合には、固相重合工程の
直前及び前記の熱可塑性樹脂からなる部材と接触処理す
る工程の直前や直後に別々に設置した、振動篩工程によ
る分級工程、あるいは振動篩工程及び空気流による気流
分級工程等で処理する方法等が挙げられる。また、ポリ
エステルの輸送方法、固相重合方法あるいは反応器等か
らのポリエステルチップの抜き出し方法として、下記す
るようにチップに出来るだけ衝撃がかからないような方
法を採用してファイン等の発生を抑える方法や、この方
法と前記のファイン等調節方法を組み合わせる方法も挙
げられる。
【0070】また、本発明のポリエステル組成物の製造
方法では、ポリエステルをポリオレフィン樹脂製部材、
ポリアミド樹脂製部材、ポリアセタール樹脂製部材のう
ち少なくともいずれか一種の部材の表面積(cm2
と、単位時間当たりの前記ポリエステルの処理量(トン
/時)との比Aが、下記の式を満足するようにして接触
処理することが望ましい。 A = 〔前記部材の表面積(cm2)〕 /〔単位時間当たりのポリエステルの処理量(トン/時)〕 = 10 〜 5000
【0071】前記部材の表面積(cm2)と単位時間当
たりの前記ポリエステルの処理量(トン/時)の比A
は、好ましくは12〜4000、さらに好ましくは15
〜3000である。前記部材の表面積(cm2)と単位
時間当たりの前記ポリエステルの処理量(トン/時)の
比Aが10未満の場合は、ポリエステルへの前記熱可塑
性樹脂の配合量が少なくなると同時に、前記部材からの
細粒状体の含有量が増え、このため得られた成形体の結
晶化速度が不充分、かつその変動が大きくなる。そして
中空成形体の口栓部の結晶化が不充分となり、このため
口栓部の収縮量が規定値範囲内におさまらないためキャ
ッピング不良現象が発生する。また前記部材の表面積
(cm2)と単位時間当たりの前記ポリエステルの処理
量(トン/時)の比Aが5000を超える場合は、ポリ
エステルへの前記熱可塑性樹脂の配合量が過大となり、
かつ配合量の変動が非常に大きくなる。このため得られ
た成形体の結晶化速度が早くなり、かつその変動が非常
に大きくなる。そして中空成形体の口栓部の結晶化が過
大となり、このため口栓部の収縮量が規定値範囲内にお
さまらないため口栓部のキャッピング不良となり内容物
の漏れが生じたり、また中空成形用予備成形体が白化
し、このため正常な延伸が不可能となる。
【0072】溶融重縮合されたポリエステルはチップ化
されたあと、輸送配管中を貯蔵用サイロ等へ輸送された
り、また固相重合工程や水処理工程などの次の工程に輸
送される。また固相重合したポリエステルチップも同様
に次工程や貯蔵用サイロ等へ輸送される。このようなチ
ップの輸送を、例えば空気を使用した強制的な低密度輸
送方法で行うと、ポリエステルのチップの表面には配管
との衝突によって大きな衝撃力がかかり、この結果ファ
インやフイルム状物が多量に発生する。このようにして
生じたファインの一部やフイルム状物の大部分は、26
5℃を越える非常に高い融解ピ−ク温度を持つようにな
る。また、回転式の固相重合装置を用いて固相重合した
り、あるいは次工程への輸送方法としてポリエステルチ
ップに衝撃力やせん断力がかかる送り装置を用いたりす
る場合にも、前記のような265℃を越える融解ピ−ク
温度のファインやフイルム状物が発生する。これは、チ
ップ表面に加わる衝撃力等の大きな力のためにチップが
発熱すると同時にチップ表面においてポリエステルの配
向結晶化が起こり、緻密な結晶構造が生じるためではな
いかと推定される。
【0073】前記のファインの融点は、示差走査熱量計
(DSC)を用いて下記の方法で測定するが、溶融重縮
合ポリエステルのチップの融点は通常1つであり、また
固相重合ポリエステルの融点は、固相重合条件によって
1つであったり、2つであったりする。一方、ファイン
の融点を表す融解ピ−ク温度は、1つ、あるいはそれ以
上の複数の融解ピ−クから構成され、本発明では、融解
ピークが1つの場合には、そのピーク温度を、また融解
ピ−クが複数個の場合には、これらの複数の融解ピ−ク
の内、最も高温側の融解ピ−ク温度を、「ファインの融
解ピ−ク温度の最も高温側のピ−ク温度」と称して、実
施例等においては「ファインの融点」とする。
【0074】そして前記のような265℃を越える融解
ピ−ク温度を持つポリエステルのファインやフイルム状
物は、これをポリエステルチップと共に固相重合処理し
たり、あるいは水処理したりすると、これらの融解ピ−
ク温度は処理前よりさらに高くなる。また、265℃以
下だが、正常な融解ピ−ク温度よりかなり高い融解ピ−
ク温度を持つファインやフイルム状物も、前記のこれら
の処理によって、これらの融解ピ−ク温度は265℃を
越える融解ピ−ク温度を持つようになる。これは、これ
らの処理によって、結晶構造がさらに緻密な結晶構造に
変化するためであろうと推定される。
【0075】このような正常な融点より高い、265℃
を越える融点ピ−クを持つファインやフイルム状物を含
むポリエステルを通常の成形条件で成形する場合は、溶
融成形時に結晶が完全に溶融せず、結晶核として残る。
この結果、加熱時の結晶化速度が早くなるため中空成形
容器の口栓部の結晶化が過大となり、このため口栓部の
収縮量が規定値範囲内におさまらなくなり、口栓部のキ
ャッピング不良となり内容物の漏れが生じるという問題
が起こる。また中空成形用予備成形体が白化し、このた
め正常な延伸が不可能となり、厚み斑が生じ、また結晶
化速度が速いため得られた中空成形体の透明性が悪くな
り、また透明性の変動も大となる。
【0076】265℃を越える融解ピ−ク温度のファイ
ン等を含むポリエステルから透明性や延伸性の良好な中
空成形用予備成形体やシ−ト状物を得ようとする場合に
は、300℃以上の高温度において溶融成形しなければ
ならない。ところが、このような300℃以上の高温度
では、ポリエステルの熱分解が激しくなり、アセトアル
デヒドやホルムアルデヒド等の副生物が大量に発生し、
その結果得られた成形体等の内容物の風味などに大きな
影響を及ぼすことになるのである。また、本発明の製造
方法で得られたポリエステル組成物が、前記のようなポ
リオレフィン樹脂やポリアミド樹脂を含む場合は、これ
らの樹脂は本発明に係るポリエステルより熱安定性に劣
る場合が多いので、上記のごとく300℃以上の高温度
の成形においては熱分解を起して多量の副生物を発生さ
せるため、得られた成形体等の内容物の風味などにより
一層大きな影響を及ぼすことになる。
【0077】ポリエステルの製造方法にもよるが、前記
のような265℃を越える高い融点を持つファインやフ
イルム状物を含むファイン等を約1〜数百ppm含有す
る場合には、得られた成形体の透明性が非常に悪く、ま
た結晶化速度が非常に変動したポリエステルしか得られ
ず問題となる。
【0078】したがって、本発明の製造方法は、前記熱
可塑性樹脂からなる部材との接触処理されたポリエステ
ル組成物中に含まれるファインの融解ピ−ク温度の最も
高温側のピ−ク温度が、265℃以下であることによっ
てさらにより一層上記の問題点を解決するものである。
【0079】また融解ピ−ク温度の最も高温側の融解ピ
−ク温度が265℃を越えるファインおよび/またはフ
イルム状物を含まないようにする方法としては、前記熱
可塑性樹脂と接触処理したあとに前記した熱可塑性樹脂
の細粒状体、粒状体や塊状体を分離除去する方法が挙げ
れる。
【0080】前記の製造方法によって得られたポリエス
テル組成物を用いることによって透明性に優れ、結晶化
速度の変動が少ない成形体を得ることができるが、前記
の理由から前記熱可塑性樹脂からなる部材との接触処理
前のポリエステルが含有するファインやフイルム状物の
含有量やそれらの性状等についても注意を払うことが必
要である。
【0081】すなわち、本発明の製造方法は、前記熱可
塑性樹脂からなる部材との接触処理前のポリエステルの
ファイン含有量、フイルム状物含有量、あるいはファイ
ン含有量とフイルム状物含有量の合計含有量のいずれか
の含有量が、300ppm以下に低下させることによっ
てさらにより一層上記の問題点を解決するものである。
【0082】また本発明の製造方法は、前記前記熱可塑
性樹脂からなる部材との接触処理前のポリエステル中に
含まれるファインの融解ピ−ク温度の最も高温側のピ−
ク温度が、265℃以下であることによってさらにより
一層上記の問題点を解決するものである。
【0083】また、前記熱可塑性樹脂との接触処理前の
ポリエステルがこのような高温の融点を持つファイン等
を含まないようにすることも必要である。このような方
法の具体的な例をつぎに説明する。溶融重縮合ポリエス
テルの場合は、溶融重縮合後ダイスより溶融ポリエステ
ルを水中に押出して水中でカットする方式、あるいは大
気中に押出した後、直ちに冷却水で冷却しながらカット
する方式によってチップ化し、ついでチップ状に形成し
たポリエステルチップを水切り後、振動篩工程あるいは
振動篩工程および空気流による気流分級工程によって所
定のサイズ以外の形状のチップやファインやフイルム状
物を除去し、プラグ輸送方式やバケット式コンベヤ−輸
送方式により貯蔵用タンクに送る。前記タンクからのチ
ップの抜出はスクリュ−式フィ−ダ−により、次工程へ
はプラグ輸送方式やバケット式コンベヤ−輸送方式によ
って輸送し、前記接触処理工程の直前や直後に振動篩工
程あるいは振動篩工程および空気流による気流分級工
程、を設けてファイン除去処理を行う。また、固相重合
ポリエステルの場合には、前記のファインやフイルム状
物の除去処理を行った溶融重縮合ポリエステルを再度、
固相重合工程直前で振動篩工程あるいは振動篩工程およ
び空気流による気流分級工程によってファインやフイル
ム状物の除去を行い、固相重合工程へ投入する。溶融重
縮合したプレポリマ−チップを固相重合設備へ輸送する
際や固相重合後のポリエステルチップを篩分工程、前記
接触処理工程や貯槽等へ輸送する際には、これらの輸送
の大部分はプラグ輸送方式やバケット式コンベヤ輸送方
式を採用し、また結晶化装置や固相重合反応器からのチ
ップの抜出しはスクリュ−フィ−ダ−を使用するなどし
て、チップと工程の機器や輸送配管等との衝撃を出来る
だけ抑えることができる装置を使用する。
【0084】また、本発明において、前記熱可塑性樹脂
からなる部材との接触処理前のポリエステルは、290
℃の温度で60分間溶融したときの環状3量体増加量が
0.50重量%以下、より好ましくは0.30重量%以
下、さらに好ましくは0.10重量%以下のポリエステ
ルである。
【0085】290℃の温度で60分間溶融した時の環
状3量体の増加量が0.50重量%以下のポリエステル
は、溶融重縮合後や固相重合後に得られたポリエステル
の重縮合触媒を失活処理することにより製造することが
できる。ポリエステルの重縮合触媒を失活処理する方法
としては、溶融重縮合後や固相重合後にポリエステルチ
ップを水や水蒸気または水蒸気含有気体と接触処理する
方法が挙げられる。
【0086】前記のポリエステルチップを水や水蒸気ま
たは水蒸気含有気体と接触処理する方法を次に述べる。
熱水処理方法としては、水中に浸ける方法やシャワ−で
チップ上に水をかける方法等が挙げられる。処理時間と
しては5分〜2日間、好ましくは10分〜1日間、さら
に好ましくは30分〜10時間で、水の温度としては2
0〜180℃、好ましくは40〜150℃、さらに好ま
しくは50〜120℃である。
【0087】以下に水処理を工業的に行う方法を例示す
るが、これに限定するものではない。また処理方法は連
続方式、バッチ方式のいずれであっても差し支えない
が、工業的に行うためには連続方式の方が好ましい。ポ
リエステルのチップをバッチ方式で水処理する場合は、
サイロタイプの処理槽が挙げられる。すなわちバッチ方
式でポリエステルのチップをサイロへ受け入れ水処理を
行う。ポリエステルのチップを連続方式で水処理する場
合は、塔型の処理槽に継続的又は間欠的にポリエステル
のチップを上部より受け入れ、水処理させることができ
る。
【0088】水処理方法が連続方式の場合であってもバ
ッチ方式の場合であっても、系外から導入する水の中に
存在する粒径が1〜25μmの粒子の個数をX、ナトリ
ウムの含有量をN、マグネシウムの含有量をM、カルシ
ウムの含有量Cを、珪素の含有量をSとした場合、下記
(5)〜(9)の少なくとも一つ、好ましくはすべてを
満足させて水処理を行うのが望ましい。 1 ≦ X ≦ 50000 (個/10ml) (5) 0.001 ≦ N ≦ 1.0 (ppm) (6) 0.001 ≦ M ≦ 0.5 (ppm) (7) 0.001 ≦ C ≦ 0.5 (ppm) (8) 0.01 ≦ S ≦ 2.0 (ppm) (9)
【0089】水処理槽に導入する水中の粒子個数、ナト
リウム、マグネシウム、カルシウム、珪素の含有量のい
ずれかを上記範囲に設定することにより、スケ−ルと呼
ばれる酸化物や水酸化物等の金属含有物質が処理水中に
浮遊、沈殿、さらには処理槽壁や配管壁に付着したり
し、これがポリエステルチップに付着、浸透して、成形
時での結晶化が促進され、透明性の悪いボトルになるこ
とを防ぐことができる。
【0090】以下に水処理に用いる、粒径1〜25μm
の粒子を1〜50000個/10ml含む水を得る方法
を例示する。水中の粒子数を50000個/10ml以
下にする方法としては、工業用水等の自然水を処理槽に
供給するまでの工程の少なくとも1ヶ所以上に粒子を除
去する装置を設置する。好ましくは自然界の水の採取口
から、前記した処理槽、処理槽から排水した水を再度処
理槽に戻す配管、ファイン除去装置等、水処理に必要な
付帯設備を含めた処理装置に至るまでの間に粒子を除去
する装置を設置し、処理装置に供給する水中の、粒径1
〜25μmの粒子の含有量を1〜50000個/10m
lにすることが好ましい。粒子を除去する装置としては
フィルタ−濾過装置、膜濾過装置、沈殿槽、遠心分離
器、泡沫同伴処理機等が挙げられる。例えばフィルタ−
濾過装置であれば、方式としてベルトフィルタ−方式、
バグフィルタ−方式、カ−トリッジフィルタ−方式、ス
クリ−ンフィルタ−方式、遠心濾過方式等の濾過装置が
挙げられる。中でも連続的に行うにはベルトフィルタ−
方式、遠心濾過方式、バグフィルタ−方式、スクリ−ン
フィルタ−方式の濾過装置が適している。またベルトフ
ィルタ−方式の濾過装置であれば濾材としては、紙、金
属、布等が挙げられる。また粒子の除去と処理水の流れ
を効率良く行なうため、フィルタ−の目のサイズは5〜
100μm、好ましくは10〜70μm、さらに好まし
くは15〜40μmがよい。
【0091】また系外からの水中のナトリウムやマグネ
シウム、カルシウム、珪素を前記の範囲に低減させるた
めに、処理槽に工業用水が送られるまでの工程で少なく
とも1ヶ所以上にナトリウムやマグネシウム、カルシウ
ム、珪素を除去する装置を設置する。また、粒子状にな
った二酸化珪素やアルミノ珪酸塩等の粘土鉱物を除去す
るためにはフィルタ−を設置する。ナトリウムやマグネ
シウム、カルシウム、珪素を除去する装置としては、イ
オン交換装置、限外濾過装置などが挙げられる。
【0092】またポリエステルのチップと水蒸気または
水蒸気含有ガスとを接触させて処理する場合は、50〜
150℃、好ましくは50〜110℃の温度の水蒸気ま
たは水蒸気含有ガスあるいは水蒸気含有空気を好ましく
は粒状ポリエチレンテレフタレ−ト1kg当り、水蒸気と
して0.5g以上の量で供給させるか、または存在させ
て粒状ポリエチレンテレフタレ−トと水蒸気とを接触さ
せる。この、ポリエステルのチップと水蒸気との接触
は、通常10分間〜2日間、好ましくは20分間〜10
時間行われる。
【0093】以下に粒状ポリエチレンテレフタレ−トと
水蒸気または水蒸気含有ガスとの接触処理を工業的に行
なう方法を例示するが、これに限定されるものではな
い。また処理方法は連続方式、バッチ方式のいずれであ
っても差し支えない。
【0094】ポリエステルのチップをバッチ方式で水蒸
気と接触処理をする場合は、サイロタイプの処理装置が
挙げられる。すなわちポリエステルのチップをサイロへ
受け入れ、バッチ方式で、水蒸気または水蒸気含有ガス
を供給し接触処理を行なう。
【0095】ポリエステルのチップを連続的に水蒸気と
接触処理する場合は塔型の処理装置に連続で粒状ポリエ
チレンテレフタレ−トを上部より受け入れ、並流あるい
は向流で水蒸気を連続供給し水蒸気と接触処理させるこ
とができる。
【0096】上記の如く、水又は水蒸気で処理した場合
は粒状ポリエチレンテレフタレ−トを、例えば振動篩
機、シモンカ−タ−などの水切り装置で水切りし、必要
に応じて次の乾燥工程へ移送する。
【0097】水又は水蒸気と接触処理したポリエステル
のチップの乾燥は通常用いられるポリエステルの乾燥処
理を用いることができる。連続的に乾燥する方法として
は、上部よりポリエステルのチップを供給し、下部より
乾燥ガスを通気するホッパ−型の通気乾燥機が通常使用
される。バッチ方式で乾燥する乾燥機としては大気圧下
で乾燥ガスを通気しながら乾燥してもよい。
【0098】乾燥ガスとしては大気空気でも差し支えな
いが、ポリエステルの加水分解や熱酸化分解による分子
量低下を防止する点からは乾燥窒素、除湿空気が好まし
い。
【0099】また重縮合触媒を失活させる別の手段とし
て、リン化合物を固相重合後のポリエステルの溶融物に
添加、混合して重合触媒を不活性化する方法が挙げられ
る。
【0100】固相重合ポリエステルにリン化合物を配合
する方法としては、固相重合ポリエステルにリン化合物
をドライブレンドする方法やリン化合物を溶融混練して
配合したポリエステルマスタ−バッチチップと固相重合
ポリエステルチップを混合する方法によって所定量のリ
ン化合物をポリエステルに配合後、押出機や成形機中で
溶融し、重縮合触媒を不活性化する方法等が挙げられ
る。
【0101】使用されるリン化合物としては、リン酸、
亜リン酸、ホスホン酸およびそれらの誘導体等が挙げら
れる。具体例としてはリン酸、リン酸トリメチルエステ
ル、リン酸トリエチルエステル、リン酸トリブチルエス
テル、リン酸トリフェニ−ルエステル、リン酸モノメチ
ルエステル、リン酸ジメチルエステル、リン酸モノブチ
ルエステル、リン酸ジブチルエステル、亜リン酸、亜リ
ン酸トリメチルエステル、亜リン酸トリエチルエステ
ル、亜リン酸トリブチルエステル、メチルホスホン酸、
メチルホスホン酸ジメチルエステル、エチルホスホン酸
ジメチルエステル、フェニ−ルホスホン酸ジメチルエス
テル、フェニ−ルホスホン酸ジエチルエステル、フェニ
−ルホスホン酸ジフェニ−ルエステル等であり、これら
は単独で使用してもよく、また2種以上を併用してもよ
い。
【0102】本発明の製造方法によって得られるポリエ
ステルは、使用済みPETボトルをケミカルリサイクル
法によって精製し回収したジメチルテレフタレートやテ
レフタル酸などの原料を少なくとも出発原料の一部とし
て用いて得たPETや、使用済みPETボトルをメカニ
カルリサイクル法により精製し回収したフレーク状PE
Tやチップ状PETなどと混合して用いることができ
る。
【0103】本発明に用いられるポリエステルには、必
要に応じて他の添加剤、例えば、公知の紫外線吸収剤、
酸化防止剤、酸素吸収剤、酸素捕獲剤、外部より添加す
る滑剤や反応中に内部析出させた滑剤、離型剤、核剤、
安定剤、帯電防止剤、顔料などの各種の添加剤を配合し
てもよい。
【0104】上記の本発明の製造方法によって得られた
ポリエステル組成物は、射出成形及び延伸ブロ−成形さ
れて延伸中空成形体に、また押出成形されてシ−ト状物
等に成形される。
【0105】
【実施例】以下本発明を実施例により具体的に説明する
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。なお、本明細書中における主な特性値の測定法を以
下に説明する。
【0106】(1)ポリエステルの極限粘度(IV) 1,1,2,2−テトラクロルエタン/フェノ−ル
(2:3重量比)混合溶媒中30℃での溶液粘度から求
めた。
【0107】(2)ポリエステルのジエチレングリコ−
ル含有量(以下[DEG含有量」という) メタノ−ルによって分解し、ガスクロマトグラフィ−に
よりDEG量を定量し、全グリコ−ル成分に対する割合
(モル%)で表した。
【0108】(3)ポリエステルの環状3量体の含有量
(以下「CT含有量」という) 試料をヘキサフルオロイソプロパノ−ル/クロロフォル
ム混合液に溶解し、さらにクロロフォルムを加えて希釈
する。これにメタノ−ルを加えてポリマ−を沈殿させた
後、濾過する。濾液を蒸発乾固し、ジメチルフォルムア
ミドで定容とし、液体クロマトグラフ法よりエチレンテ
レフタレ−ト単位から構成される環状3量体を定量し
た。
【0109】(4)ポリエステルのアセトアルデヒド含
有量(以下「AA含有量」という) 試料/蒸留水=1グラム/2ccを窒素置換したガラス
アンプルに入れた上部を溶封し、160℃で2時間抽出
処理を行い、冷却後抽出液中のアセトアルデヒドを高感
度ガスクロマトグラフィ−で測定し、濃度をppmで表
示した。
【0110】(5)ポリエステルの溶融時の環状3量体
増加量(△CT量) 乾燥したポリエステルチップ3gをガラス製試験管に入
れ、窒素雰囲気下で290℃のオイルバスに60分浸漬
させ溶融させる。溶融時の環状3量体増加量は、次式に
より求める。 溶融時の環状3量体増加量(重量%)=溶融後の環状3
量体含有量(重量%)−溶融前の環状3量体含有量(重
量%)
【0111】(6)ファインの含有量およびフイルム状
物含有量の測定 樹脂約0.5kgを、JIS−Z8801による呼び寸
法5.6mmの金網をはった篩(A)と呼び寸法1.7
mmの金網をはった篩(直径20cm)(B)を2段に
組合せた篩の上に乗せ、テラオカ社製揺動型篩い振トウ
機SNF−7で1800rpmで1分間篩った。この操
作を繰り返し、樹脂を合計20kg篩った。前記の篩
(A)上に、厚みが約0.5mm以下のフイルム状物と
は別に、2個以上のチップがお互いに融着したものや正
常な形状より大きなサイズに切断されたチップ状物が捕
捉されている場合は、これらを除去した残りの、厚みが
約0.5mm以下のフイルム状物および篩(B)の下に
ふるい落とされたファインは、別々にイオン交換水で洗
浄し岩城硝子社製G1ガラスフィルターで濾過して集め
た。これらをガラスフィルタ−ごと乾燥器内で100℃
で2時間乾燥後、冷却して秤量した。再度、イオン交換
水で洗浄、乾燥の同一操作を繰り返し、恒量になったこ
とを確認し、この重量からガラスフィルタ−の重量を引
き、ファイン重量およびフイルム状物の重量を求めた。
ファイン含有量あるいはフイルム状物含有量は、ファイ
ン重量またはフイルム状物重量/篩いにかけた全樹脂重
量、である。これらの値より合計含有量を求める。
【0112】(7)ファインの融点(以下「ファイン融
点」という) セイコ−電子工業(株)製の示差走査熱量計(DS
C)、RDC−220を用いて測定。(6)において、
20kgのポリエステルから集めたファインを25℃で
3日間減圧下に乾燥し、これから一回の測定に試料4m
gを使用して昇温速度20℃/分でDSC測定を行い、
融解ピ−ク温度の最も高温側の融解ピ−ク温度を求め
る。測定は最大10ケの試料について実施し、最も高温
側の融解ピ−ク温度の平均値を求める。融解ピ−クが1
つの場合にはその温度を求める。
【0113】(8)ポリエステルチップの平均密度、プ
リフォーム口栓部の密度および口栓部密度偏差 硝酸カルシュウム/水混合溶液の密度勾配管で30℃で
測定した。また、口栓部密度は、(11)の方法により
結晶化させた試料10個の平均値として求め、また口栓
部密度偏差は、この10個の値より求めた。
【0114】(9)ヘイズ(霞度%)および成形板ヘイ
ズ斑 下記(12)の成形体(肉厚5mm)および(13)の
中空成形体の胴部(肉厚約0.45mm)より試料を切
り取り、日本電色(株)製ヘイズメ−タ−、modelNDH
2000で測定。また、10回連続して成形した成形板
(肉厚5mm)のヘイズを測定し、成形板ヘイズ斑は下記
により求めた。 成形板ヘイズ斑(%)=ヘイズの最大値(%)−ヘイズ
の最小値(%)
【0115】(10)成形体の昇温時の結晶化温度(T
c1) セイコ−電子工業株式会社製の示差熱分析計(DS
C)、RDC−220で測定。下記(12)の成形板の
2mm厚みのプレ−トの中央部からの試料10mgを使
用。昇温速度20度C/分で昇温し、その途中において
観察される結晶化ピ−クの頂点温度を測定し、昇温時結
晶化温度(Tc1)とする。
【0116】(11)プリフォーム口栓部の加熱による
密度上昇 プリフォーム口栓部を自家製の赤外線ヒ−タ−によって
60秒間熱処理し、天面から試料を採取し密度を測定し
た。
【0117】(12)段付成形板の成形 本特許記載にかかる段付成形板の成形においては、減圧
乾燥機を用いて160℃で16時間程度減圧乾燥したポ
リエステルチップを名機製作所製射出成形機M−150C
−DM型射出成形機により図1、図2に示すようにゲート
部(G)を有する、2mm〜11mm(A部の厚み=2
mm、B部の厚み=3mm、C部の厚み=4mm、D部
の厚み=5mm、E部の厚み=10mm、F部の厚み=
11mm)の厚さの段付成形板を射出成形した。ヤマト
科学製真空乾燥器DP61型を用いて予め減圧乾燥した
ポリエステルチップを用い、成形中にチップの吸湿を防
止するために、成形材料ホッパー内は乾燥不活性ガス
(窒素ガス)パージを行った。M−150C−DM射出
成形機による可塑化条件としては、フィードスクリュウ
回転数=70%、スクリュウ回転数=120rpm、背圧
0.5MPa、シリンダー温度はホッパー直下から順に4
5℃、250℃、以降ノズルを含め290℃に設定し
た。射出条件は射出速度及び保圧速度は20%、また成
形品重量が146±0.2gになるように射出圧力及び
保圧を調整し、その際保圧は射出圧力に対して0.5MP
a低く調整した。射出時間、保圧時間はそれぞれ上限を
10秒、7秒,冷却時間は50秒に設定し、成形品取出
時間も含めた全体のサイクルタイムは概ね75秒程度で
ある。金型には常時、水温10℃の冷却水を導入し温調
するが、成形安定時の金型表面温度は22℃前後であ
る。成形品特性評価用のテストプレートは、成形材料導
入し樹脂置換を行った後、成形開始から11〜18ショ
ット目の安定した成形品の中から任意に選ぶものとし
た。2mm厚みのプレート(図1のA部)は昇温時の結
晶化温度(Tc1)測定、5mm厚みのプレート(図1
のD部)はヘイズ(霞度%)測定、に使用する。
【0118】(13)中空成形体の成形 ポリエステル試料を脱湿空気を用いた乾燥機で乾燥し、
各機製作所製M−150C(DM)射出成型機により樹
脂温度290℃でプリフォ−ムを成形した。このプリフ
ォ−ムの口栓部を自家製の口栓部結晶化装置で加熱結晶
化させた。次にこの予備成形体をCOPOPLAST社
製のLB−01E成形機で縦方法に約2.5倍、周方向
に約3.8倍の倍率に二軸延伸ブロ−し、引き続き約1
50℃に設定した金型内で約7秒間熱固定し、容量が2
000ccの容器(胴部肉厚0.45mm)を成形し
た。延伸温度は100℃にコントロ−ルした。
【0119】(14)中空成形体からの内容物の漏れ評
価 前記(13)で成形した中空成形体に90℃の温湯を充
填し、キャッピング機によりキャッピングをしたあと容
器を倒し放置後、内容物の漏洩を調べた。また、キャッ
ピング後の口栓部の変形状態も調べた。
【0120】(15)チップ化工程の冷却水および水処
理工程の導入水中のナトリウム含有量、カルシウム含有
量、マグネシウム含有量および珪素含有量 粒子除去およびイオン交換済みの冷却水および導入水を
採取し、岩城硝子社製1G1ガラスフィルタ−で濾過
後、濾液を島津製作所製誘導結合プラズマ発光分析装置
で測定。
【0121】(16)水処理工程導入水中およびリサイ
クル水中の粒子数の測定 粒子除去およびイオン交換済みの導入水、または濾過装
置(5)および吸着塔(8)で処理したリサイクル水を
光遮断法による粒子測定器である株式会社セイシン企業
製のPAC 150を用いて測定し、粒子数を個/10
mlで表示した。
【0122】(実施例1)予め反応物を含有している第
1エステル化反応器に、高純度テレフタル酸とエチルグ
リコ−ルとのスラリ−を連続的に供給し、撹拌下、約2
50℃、0.5kg/cm2Gで平均滞留時間3時間反
応を行った。この反応物を第2エステル化反応器に送付
し、撹拌下、約260℃、0.05kg/cm2で所定
の反応度まで反応を行った。また、結晶性二酸化ゲルマ
ニウムを水に加熱溶解し、これにエチレングリコ−ルを
添加加熱処理した触媒溶液および燐酸のエチレングリコ
−ル溶液を別々にこの第2エステル化反応器に連続的に
供給した。このエステル化反応生成物を連続的に第1重
縮合反応器に供給し、撹拌下、約265℃、25tor
rで1時間、次いで第2重縮合反応器で撹拌下、約26
5℃、3torrで1時間、さらに最終重縮合反応器で
撹拌下、約275℃、0.5〜1torrで重縮合させ
て、極限粘度が0.54デシリットル/グラムの溶融重
縮合PETを得た。この溶融重縮合PETを冷却水(ナ
トリウム含有量が0.02ppm、マグネシウム含有量
が0.02ppm、カルシウム含有量が0.03pp
m、珪素含有量が0.09ppm)で冷却しながらチッ
プ化後、貯蔵用タンクへ輸送し、次いで振動式篩分工程
および気流分級工程によってファインおよびフイルム状
物を除去することにより、これらの合計含有量を約45
ppm以下とし、次いで連続式固相重合装置へ輸送し
た。窒素雰囲気下、約155℃で結晶化し、さらに窒素
雰囲気下で約200℃に予熱後、連続固相重合反応器に
送り窒素雰囲気下で約208℃で固相重合した。
【0123】固相重合工程のあとに設置した輸送用容器
充填工程に接続するSUS304製の輸送配管の一部
に、直鎖状低密度ポリエチレン(MI=約0.9g/1
0分、密度=約0.923g/cm3)製の内径70m
m、長さ300mmの円筒パイプを接続した輸送配管内
を、ファイン等除去処理した固相重合PET(ファイン
含有量は約45ppm、ファインの融点は248℃)を
約3トン/時で輸送し接触処理を行った。接触処理後、
気流分級工程で処理し、ファイン及びフイルム状物を除
去した。
【0124】得られたPETの極限粘度は0.74デシ
リットル/グラム、DEG含有量は2.7モル%、環状
3量体の含有量は0.30重量%、平均密度は1.40
30g/cm3、AA含有量は3.5ppm、ファイン
含有量は約50ppm、ファインの融点は248℃、ポ
リエチレン含有量は約12ppbであった。またPET
中のGe含有量は47ppm、P含有量は29ppmで
あった。このPETについて成形板及び二軸延伸成形ボ
トルによる評価を実施した。結果を表1に示す。
【0125】成形板のヘイズは5.8%、成形板ヘイズ
斑は0.1%、Tc1は163℃、口栓部の密度は1.
380g/cm3、口栓部密度偏差は0.002g/c
3と問題のない値であり、ボトルの透明性も1.0%
と良好であった。
【0126】また、内容物の漏れ試験でも、問題はな
く、口栓部の変形もなかった。ボトルのAA含有量は2
2.5ppmと問題のない値であった。5000本以上
の連続延伸ブロ−成形を実施したが、金型汚れは認めら
れず、またボトルの透明性も良好であった。
【0127】なお、溶融重縮合工程のチップ輸送、固相
重合工程のチップ輸送は、全てプラグ式輸送方式と一部
バケット式コンベヤ−輸送方式により、また固相重合反
応器からのチップの抜き出しは全てスクリュウ式フィ−
ダ−を用いた。以下の実施例、比較例におけるチップ輸
送も同様の方式によった。
【0128】(実施例2)実施例1で得られた固相重合
後のPETを振動式篩分工程および気流分級工程で処理
してファイン及びフイルム状物の含有量を約50ppm
とした。次いで、接触処理用ポリエチレン配管の長さを
1m、処理時のポリエステルの単位時間当たり処理量
(トン/時)を約2トン/時とする以外は、実施例1と
同様にしてポリエチレンとの接触処理およびファイン等
除去処理を行った。
【0129】得られたPETの極限粘度は0.74デシ
リットル/グラム、DEG含有量は2.7モル%、環状
3量体の含有量は0.30重量%、環状3量体増加量は
0.40重量%、平均密度は1.4030g/cm3
AA含有量は3.3ppm、ファイン含有量は約50p
pm、ファインの融点は248℃、ポリエチレン含有量
は約10ppbであった。
【0130】このPETについて成形板及び二軸延伸成
形ボトルによる評価を実施した。結果を表1に示す。成
形板のヘイズは5.5%、成形板ヘイズ斑は0.1%、
Tc1は161℃、口栓部の密度は1.377g/cm
3、口栓部密度偏差は0.001g/cm3と問題のない
値であり、ボトルの透明性も1.2%と良好であった。
【0131】また、内容物の漏れ試験でも、問題はな
く、口栓部の変形もなかった。ボトルのAA含有量は2
2.1ppmと問題のない値であった。5000本以上
の連続延伸ブロ−成形を実施したが、金型汚れは認めら
れず、またボトルの透明性も良好であった。
【0132】(実施例3)実施例1で得られた固相重合
後のPETを振動式篩分工程および気流分級工程で処理
してファイン及びフイルム状物を除去した後、気流分級
工程の下に設置した輸送用容器充填工程に接続するSU
S304製の重力輸送配管の一部に、直鎖状低密度ポリ
エチレン(MI=約0.9g/10分、密度=約0.9
23g/cm3)製の直径約1cm、長さ約20cmの
棒状体を3本取り付けた接触装置を接続した垂直配管内
部を単位時間当たり処理量(トン/時)、約4トン/時
で落下させて接触処理を行った。この接触処理後、気流
分級工程でさらに処理した。結果を表1に示す。成形板
のヘイズ、ボトルのヘイズやヘイズ斑、厚み斑および内
容物の漏れ試験の結果は問題なかった。5000本以上
の連続延伸ブロ−成形を実施したが、金型汚れは認めら
れず、またボトルの透明性も良好であった。
【0133】(実施例4)実施例1で得られた固相重合
後のPETを下記の装置および方法を用いて水処理を行
った。
【0134】処理槽上部の原料チップ供給口(1)、処
理槽の処理水上限レベルに位置するオ−バ−フロ−排出
口(2)、処理槽下部のポリエステルチップと処理水の
混合物の排出口(3)、オ−バ−フロ−排出口から排出
された処理水と、処理槽下部の排出口から排出されたポ
リエステルチップの水切り装置(4)を経由した処理水
が、濾材が紙の連続式フィルタ−であるファイン濾過除
去装置(5)および吸着塔(8)を経由して再び水処理
槽へ送られる配管(6)、ISP社製のGAFフィルタ
−バッグPE−1P2S(ポリエステルフェルト、濾過
精度1μm)である水中の粒子除去装置とイオン交換装
置を経由した、系外からの新しいイオン交換水をこの配
管(6)の途中の導入口(9)に導入して得た水の導入
口(7)を備えた内容量50m3の塔型の、図1に示す
処理槽を使用して、処理水温度95℃にコントロ−ルさ
れた処理槽の上部の供給口(1)から前記PETチップ
を連続投入し、水処理時間3時間で水処理槽下部の排出
口(3)からPETチップを処理水と共に連続的に抜出
しながら水処理した。
【0135】上記処理装置のイオン交換水導入口(9)
の手前で採取した導入水中の粒径1〜25μmの粒子含
有量は約1900個/10ml、ナトリウム含有量が
0.02ppm、マグネシウム含有量が0.02pp
m、カルシウム含有量が0.03ppm、珪素含有量が
0.08ppmであり、また濾過装置(5)および吸着
塔(8)で処理後のリサイクル水の粒径1〜40μmの
粒子数は約18000個/10mlであった。
【0136】水処理後、加熱した乾燥空気で連続的に乾
燥し、引き続き振動式篩分工程および気流分級工程で処
理してファイン及びフイルム状物を除去し、ファインの
含有量を約45ppmとした。このファインの融点は、
248℃であった。実施例1と同一の設備および方法に
よりポリエチレンとの接触処理およびファイン等除去処
理を行った。結果を表1に示すが、全ての結果は問題な
かった。
【0137】(実施例4)重縮合触媒としてテトラ−n
−ブチルチタネ−トのエチレングリコ−ル溶液、酢酸マ
グネシウムのエチレングリコ−ル溶液、および燐酸のエ
チレングリコ−ル溶液を使用する以外は実施例1と同様
にして、極限粘度が0.74デシリットル/グラム、D
EG含有量が3.3モル%、環状3量体の含有量が0.
30重量%、平均密度は1.403g/cm3、AA含
有量が3.3pmのPETを製造し、次いで、実施例1
と同一条件でポリエチレン部材との接触処理を実施し
た。ポリエチレン含有量は約11ppbであった。また
PET中のTi含有量は4.5ppm、Mg含有量は
2.3ppm、P含有量は6ppmであった。得られた
PET、これを成形した成形板および二軸延伸成形ボト
ルの特性を表1に示す。結果は問題なかった。
【0138】(実施例5)重縮合触媒として非晶性二酸
化ゲルマニウムのエチレングリコール溶液を用いる以外
は実施例1と同様にして、極限粘度が0.74デシリッ
トル/グラム、DEG含有量が2.8モル%、環状3量
体の含有量が0.31重量%、平均密度は1.403g
/cm3、AA含有量が3.0pmのPETを製造し、
次いで、実施例1と同一条件でポリエチレン部材との接
触処理を実施した。ポリエチレン含有量は約11ppb
であった。またPET中の Ge含有量は45ppm、
P含有量は28ppmであった。得られたPET、これ
を成形した成形板および二軸延伸成形ボトルの特性を表
1に示す。結果は問題なかった。 (実施例6)予め反応物を含有している第1エステル化
反応器に、高純度テレフタル酸とエチルグリコ−ルとの
スラリ−を連続的に供給し、撹拌下、約250℃、0.
5kg/cm2Gで平均滞留時間3時間反応を行った。
この反応物を第2エステル化反応器に送付し、撹拌下、
約260℃、0.05kg/cm2Gで所定の反応度ま
で反応を行った。また、結晶性二酸化ゲルマニウムを水
に加熱溶解し、これにエチレングリコ−ルを添加加熱処
理した触媒溶液および燐酸のエチレングリコ−ル溶液を
別々にこの第2エステル化反応器に連続的に供給した。
このエステル化反応生成物を連続的に第1重縮合反応器
に供給し、撹拌下、約265℃、25torrで1時
間、次いで第2重縮合反応器で撹拌下、約265℃、3
torrで1時間、さらに最終重縮合反応器で撹拌下、
約275℃、0.5〜1torrで重縮合させた。得ら
れた溶融重縮合PETの極限粘度は0.73デシリット
ル/グラム、環状3量体含有量は0.99重量%であっ
た。
【0139】溶融重縮合反応物を冷却水(ナトリウム含
有量が0.02ppm、マグネシウム含有量が0.02
ppm、カルシウム含有量が0.03ppm、珪素含有
量が0.08ppm)で冷却しながらチップ化後、貯蔵
用タンクへ輸送し、次いで振動式篩分工程および気流分
級工程によってファインおよびフイルム状物を除去する
ことにより、これらの合計含有量を約40ppm以下と
し、次いで気流分級工程のあとに設置した輸送用容器充
填工程に接続するSUS304製の輸送配管の一部に、
直鎖状低密度ポリエチレン(MI=約0.9g/10
分、密度=約0.923g/cm3)製の内径70m
m、長さ700mmの円筒パイプを接続した輸送配管内
を約3トン/時で輸送し接触処理を行った。ポリエステ
ルの単位時間当たり処理量(トン/時)に対する円筒パ
イプの表面積(cm2)の比Aは、約513であった。
接触処理後、気流分級工程でさらに処理した。処理後の
PET中に含有されるファイン含有量は約50ppm、
またその融点は265℃以下であった。
【0140】このPETについて成形板及び二軸延伸成
形ボトルによる評価を実施した。段付成形板(5mm厚
み)のヘイズは6.5%、成形板ヘイズ斑は0.2%、
Tc1は162℃、中空成形体の口栓部の密度は1.3
82g/cm3、口栓部密度偏差は0.002g/cm3
と問題のない値であり、ボトルの透明性も1.4%と良
好であった。
【0141】(比較例1)溶融重縮合後、接触処理前お
よび接触処理後、のファイン等除去工程を省略し、全工
程中のファイン等除去処理を実施しない以外は実施例1
と同様にしてPETを製造した。このPET中に含有さ
れるファインの融点は、284℃であった。得られたP
ET、これを成形した成形板及び二軸延伸成形ボトルの
特性を表1に示す。得られたPETの極限粘度は0.7
4デシリットル/グラム、DEG含有量は2.8モル
%、環状3量体の含有量は0.30重量%、平均密度は
1.4030g/cm3、AA含有量は3.3ppm、
ファイン含有量は約1050ppm、ファイン融点は2
85℃であった。成形板のヘイズ、成形板ヘイズ斑およ
びボトルの透明性は問題があり、口栓部の結晶化速度が
速すぎ、内容物の漏れ試験では内容物の漏れが認められ
た。
【0142】(比較例2)溶融重縮合後、接触処理前お
よび接触処理後、のファイン等除去工程を省略し、また
接触処理用ポリエチレン製棒状体を直径約1cm、長さ
が15cmのポリエチレン製棒状体1本に、また接触時
のPETの単位時間当たり処理量(トン/時)を約15
トン/時に変更する以外は実施例3と同様にしてPET
を製造した。このPET中に含有されるファインの融点
は、284℃であった。得られたPET、これを成形し
た成形板及び二軸延伸成形ボトルの特性を表1に示す。
得られたPETの極限粘度は0.74デシリットル/グ
ラム、DEG含有量は2.8モル%、環状3量体の含有
量は0.30重量%、平均密度は1.4030g/cm
3、AA含有量は3.2ppm、ファイン含有量は約9
40ppm、ファイン融点は285℃であった。成形板
のヘイズ、成形板ヘイズ斑およびボトルの透明性は問題
があり、口栓部の結晶化速度が速すぎ、内容物の漏れ試
験では内容物の漏れが認められた。
【0143】
【表1】
【0144】
【発明の効果】本発明のポリエステル組成物の製造方法
は、主たる繰返し単位がエチレンテレフタレ−トである
ポリエステルを、ポリオレフィン樹脂製部材、ポリアミ
ド樹脂製部材、ポリアセタール樹脂製部材のうち少なく
ともいずれか一種の部材と接触処理させることによっ
て、前記ポリエステルにポリオレフィン樹脂、ポリアミ
ド樹脂、ポリアセタール樹脂のうち少なくともいずれか
一種を配合させたポリエステル組成物を、ファインおよ
び/またはフイルム状物を除去するためのファイン等除
去工程で処理する方法であり、得られたポリエステル組
成物を用いると、シ−ト成形、ボトル成形等において金
型汚れが少なくなり、長時間、多数の成形体を透明性が
優れた状態で容易に成形することができる。そして、透
明性がよく、耐熱寸法安定性が優れ、口栓部の結晶化が
適正で、かつ結晶化速度変動が非常に少ない中空成形体
を得ることができる。これは、延伸時や熱固定時に成形
体表面の結晶化の程度が成形体内部の結晶化の程度より
高くなると共にその表面が均一に結晶化され、このため
環状3量体等オリゴマ−が表面に至らず表面近くの内部
にとじこめられるため金型汚れが少なくなるのではない
かと推測される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例において使用した段付成形板の平面
【図2】 図1の段付成形板の側面図
【図3】 実施例で用いられた水処理装置の概略図で
ある。
【符号の説明】
1 原料チップ供給口 2 オ−バ−フロ−排出口 3 ポリエステルチップと処理水との排出口 4 水切り装置 5 ファイン除去装置 6 配管 7 リサイクル水または/およびイオン交換水の導入
口 8 吸着塔 9 イオン交換水導入口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 衛藤 嘉孝 滋賀県滋賀郡志賀町高城248番の20 Fターム(参考) 4J002 BB022 BB112 BB172 CB002 CF061 CL012 CL032 CL052 GG01 4J029 AA03 AB04 AB05 AC02 AD06 AE01 BA03 CB06A HA01 HB01 KC02 KD09 KE03 KE05 KE12 KF02 KF04 KH01 KH08 LB05 LB10

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主たる繰返し単位がエチレンテレフタレ
    −トであるポリエステルを、ポリオレフィン樹脂製部
    材、ポリアミド樹脂製部材、ポリアセタール樹脂製部材
    のうち少なくともいずれか一種の部材と接触処理させ
    て、前記ポリエステルにポリオレフィン樹脂、ポリアミ
    ド樹脂、ポリアセタール樹脂のうち少なくともいずれか
    一種を配合させるポリエステル組成物の製造方法におい
    て、前記部材と接触処理されたポリエステル組成物をフ
    ァインおよび/またはフイルム状物を除去するファイン
    等除去工程で処理することを特徴とするポリエステル組
    成物の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記ポリオレフィン樹脂製部材、前記ポ
    リアミド樹脂製部材、前記ポリアセタール樹脂製部材の
    うち少なくともいずれか一種の部材の表面積(cm2
    と、単位時間当たりの前記ポリエステルの処理量(トン
    /時)との比Aが、下記の式を満足するようにして接触
    処理することを特徴とする請求項1に記載のポリエステ
    ル組成物の製造方法。 A = 〔前記部材の表面積(cm2)〕 /〔単位時間当たりのポリエステルの処理量(トン/時)〕 = 10 〜 5000
  3. 【請求項3】 前記ファイン等除去工程で処理されたポ
    リエステル組成物のファイン含有量、フイルム状物含有
    量、あるいはファイン含有量とフイルム状物含有量の合
    計含有量のいずれかの含有量が、5000ppm以下で
    あることを特徴とする請求項1または2のいずれかに記
    載のポリエステル組成物の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記ファイン等除去工程で処理されたポ
    リエステル組成物に含まれるファインの融解ピ−ク温度
    の最も高温側のピ−ク温度が、265℃以下であること
    を特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のポリエス
    テル組成物の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記部材との接触処理前のポリエステル
    のファイン含有量、フイルム状物含有量、あるいはファ
    イン含有量とフイルム状物含有量の合計含有量のいずれ
    かの含有量が、500ppm以下であることを特徴とす
    る請求項1〜4のいずれかに記載のポリエステル組成物
    の製造方法。
  6. 【請求項6】 前記部材との接触処理前のポリエステル
    中に含まれるファインの融解ピ−ク温度の最も高温側の
    ピ−ク温度が、265℃以下であることを特徴とする請
    求項1〜5のいずれかに記載のポリエステル組成物の製
    造方法。
  7. 【請求項7】 前記部材との接触処理前のポリエステル
    が、これを290℃の温度で60分間溶融したときの環
    状3量体増加量が、0.50重量%以下であることを特
    徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のポリエステル
    組成物の製造方法。
  8. 【請求項8】 前記ポリエステルの密度が、1.37g
    /cm3以上であることを特徴とする請求項1〜7のい
    ずれかに記載のポリエステル組成物の製造方法。
  9. 【請求項9】 前記ポリオレフィン樹脂が、ポリエチレ
    ン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリメチルペンテン
    系樹脂、ポリブテン系樹脂からなる群から選ばれた少な
    くとも一種の樹脂であることを特徴とする請求項1〜8
    のいずれかに記載のポリエステル組成物の製造方法。
  10. 【請求項10】 前記部材が、ポリエステルの気力輸送
    用の配管、ポリエステルの重力輸送用配管、ポリエステ
    ルの移送経路に設置された棒状、板状または網状体から
    なる群から選ばれた少なくとも一種の部材であることを
    特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載のポリエステ
    ル組成物の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005194333A (ja) * 2003-12-26 2005-07-21 Toyobo Co Ltd ポリエステル容器
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