JP2010254801A - Polyester oligomer masterbatch for improving color and heat resistance, and method for producing the same - Google Patents

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陽一郎 田中
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国弘 森本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyester oligomer masterbatch for improving color and heat resistance, a method for producing the same, and a method for producing a polyester with improved color and heat resistance by using the same. <P>SOLUTION: The polyester oligomer masterbatch for improving color and heat resistance includes a polyester oligomer and at least one phosphorus compound represented by formula (1), wherein the masterbatch contains the at least one phosphorus compound in an amount of 1-5 wt.% in terms of a phosphorus atom based on the amount of polyester oligomer and has an intrinsic viscosity is 0.02-0.2 dl/g. There is also provided a method for producing the masterbatch. In formula 1, R<SB>1</SB>and R<SB>2</SB>each independently represent a hydrogen atom or a 1-18C hydrocarbon group; and m represents 0 or 1. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、色調および耐熱性改善用ポリエステルオリゴマーマスターバッチおよびその製造方法とそれを使用した色調および耐熱性に優れたポリエステルの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a polyester oligomer master batch for improving color tone and heat resistance, a method for producing the same, and a method for producing polyester excellent in color tone and heat resistance using the same.

ポリエステルはその機能性の有用さから多目的に用いられており、例えば、衣料用、資材用、医療用に用いられている。その中でも、汎用性、実用性の点でポリエチレンテレフタレートが優れ、好適に使用されている。   Polyester is used for various purposes because of its useful functionality, and is used for clothing, materials, and medical use, for example. Among them, polyethylene terephthalate is excellent in terms of versatility and practicality and is preferably used.

一般にポリエチレンテレフタレートは、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ールから製造されるが、高分子量のポリマーを製造する過程及び得られたポリマーを直接、あるいはチップ化したあと再溶融して成型加工する際に300℃近い熱履歴を受ける。このため熱安定性が不十分なポリエステルの場合には分解反応が盛んに起こり、ポリマーの着色や場合によっては異物生成などの好ましくない現象が発生する。   In general, polyethylene terephthalate is produced from terephthalic acid or its ester-forming derivative and ethylene glycol. The process of producing a high molecular weight polymer and the resulting polymer are directly or after chipping and re-melting and molding. When receiving heat history close to 300 ° C. For this reason, in the case of polyester with insufficient thermal stability, decomposition reactions occur actively, and undesirable phenomena such as coloration of the polymer and, in some cases, generation of foreign matter occur.

通常、ポリエチレンテレフタレートは、アンチモン化合物、チタン化合物またはアルミニウム化合物等の重縮合触媒を用いて製造される。この過程で分解反応を促進し、ポリマーが黄色味を帯びてしまうことがある。また、これらの金属触媒を含むポリエステルは耐熱性が悪く、成型加工する過程でも分解反応を促進しポリマーが黄色味を帯びたり、繊維の場合には糸切れが頻繁におこり操業性を悪化させることがある。ポリマーが黄色味を帯びるということは、例えばポリエステルを繊維として用いる場合、特に衣料用繊維では商品価値を損なうので好ましくない。   Usually, polyethylene terephthalate is produced using a polycondensation catalyst such as an antimony compound, a titanium compound or an aluminum compound. In this process, the decomposition reaction is accelerated, and the polymer may become yellowish. In addition, polyesters containing these metal catalysts have poor heat resistance and promote a decomposition reaction even during the molding process, causing the polymer to become yellowish, and in the case of fibers, thread breakage frequently occurs and deteriorates operability. There is. The fact that the polymer is yellowish is not preferable, for example, when using polyester as a fiber, since it impairs the commercial value of a fiber for clothing.

ポリエステルの着色は、飽和ポリエステル樹脂ハンドブック(日刊工業新聞社、初版、P.178〜198)に明示されているように、ポリエステル重合の副反応によって起こると推定されている。このポリエステルの副反応は、金属触媒等によってカルボニル酸素が活性化し、β水素が引き抜かれることにより、ビニル末端基成分およびアルデヒド成分が発生し、さらに、このような副反応を契機としてポリマーが黄色味を帯びる。このような副反応は、特にチタン化合物やアルミニウム化合物を重縮合触媒として用いる場合に顕著に見られることが経験的に知られており、解決しなければならない課題である。   It is presumed that the coloring of the polyester is caused by a side reaction of polyester polymerization, as specified in a saturated polyester resin handbook (Nikkan Kogyo Shimbun, first edition, pages 178 to 198). In this polyester side reaction, carbonyl oxygen is activated by a metal catalyst or the like, and β hydrogen is extracted to generate a vinyl end group component and an aldehyde component. Further, the side reaction causes the polymer to become yellowish. Take on. Such a side reaction is empirically known to be particularly noticeable when a titanium compound or an aluminum compound is used as a polycondensation catalyst, and is a problem to be solved.

そこで、これまでにポリマーの黄色味を抑えるさまざまな検討がなされている。例えば、染料や顔料を添加したマスターバッチペレットを作成し、黄色味を帯びたポリエステルと混練して色調を調整する方法(特許文献1)があるが、この方法では確かにポリマーの黄色味を抑えることは出来るが、同時にポリマーの明るさや透明度をも下げてしまうため好ましくない。ポリマーの明るさや透明度を下げるということは、例えば、フィルムやボトル用途として用いる際には好ましくない特性である。またこの方法では、耐熱性については改善されない。一方、リン化合物を添加することでポリマーの色調および耐熱性を改善させる検討も広くなされている。この方法は、リン化合物により金属触媒の活性を抑制して、分解反応を抑制し、ポリマーの色調および耐熱性を向上させるというものである。例えば、ポリマーとリン化合物もしくは高濃度にリン化合物を含有したポリマーを混練することにより、金属触媒を失活させて成型加工時の着色を抑制し耐熱性を向上させる方法(特許文献2、3)などが挙げられる。   Thus, various studies have been made so far to reduce the yellowness of the polymer. For example, there is a method (Patent Document 1) in which a master batch pellet to which a dye or a pigment is added is prepared and kneaded with a yellowish polyester to adjust the color tone (Patent Document 1), but this method certainly suppresses the yellowness of the polymer. Although it is possible to reduce the brightness and transparency of the polymer at the same time, it is not preferable. Reducing the brightness and transparency of a polymer is an undesirable characteristic when used as a film or bottle, for example. Moreover, this method does not improve the heat resistance. On the other hand, studies have been widely made to improve the color tone and heat resistance of a polymer by adding a phosphorus compound. In this method, the activity of the metal catalyst is suppressed by the phosphorus compound, the decomposition reaction is suppressed, and the color tone and heat resistance of the polymer are improved. For example, by kneading a polymer and a phosphorus compound or a polymer containing a phosphorus compound at a high concentration, the metal catalyst is deactivated to suppress coloring during molding and improve heat resistance (Patent Documents 2 and 3) Etc.

この方法によると確かに成型加工時の着色を和らげることが出来るが、もともとの着色が著しいポリマーには効果がない。一方、重縮合反応前にリン化合物を添加しようとすると、リン化合物は金属触媒の副反応の活性とともに重縮合活性も低下させるため、一定量以上の添加が困難でありその効果は限定的である。これに対して、ポリエステルの製造過程においてリン化合物を添加することでリンの多量添加が可能となり、ポリマーの色調および耐熱性を改善させることが出来る方法(特許文献4)があるが、この重縮合反応途中でリン化合物を直接添加する方法では、低沸点のリン化合物は高温減圧下ですぐに揮発してしまい、得られるポリエステル中のリンの含有量が目標より低くなり、十分な色調および耐熱性の改善を達成することが出来なかった。高沸点の従来からのリン化合物であれば、このようなリン飛散の問題はないが、これら従来からの化合物では黄色度(b値)を下げると同時に明度(L値)および赤色度(a値、)も下げてしまい、暗く緑色味を帯びたポリマーが得られてしまう。   Although this method can surely reduce the coloration during the molding process, it is not effective for the polymer that is markedly colored. On the other hand, if the phosphorus compound is added before the polycondensation reaction, the phosphorus compound decreases the polycondensation activity as well as the side reaction activity of the metal catalyst, so it is difficult to add a certain amount or more, and the effect is limited. . In contrast, there is a method (Patent Document 4) in which a large amount of phosphorus can be added by adding a phosphorus compound in the production process of polyester, and the color tone and heat resistance of the polymer can be improved. In the method of directly adding phosphorus compounds during the reaction, low boiling point phosphorus compounds volatilize immediately under high temperature and reduced pressure, the content of phosphorus in the resulting polyester is lower than the target, sufficient color tone and heat resistance It was not possible to achieve the improvement. Conventional phosphorus compounds having a high boiling point do not have such a problem of phosphorus scattering, but these conventional compounds lower the yellowness (b value) and at the same time lightness (L value) and redness (a value). )) Is also lowered, resulting in a dark greenish polymer.

そこで、低沸点のリン化合物を効率よくポリエステル中に添加するために、得られるポリエステルと同程度に重合度の上がった固有粘度の高いポリエステルにリン化合物を含有させたマスターバッチを溶融混練により作成し、それを重縮合反応途中に添加させることを考えた。しかしながらこの方法では、粘度が高いためリン化合物の分散性が悪く異物の原因となったり、マスターバッチ作成の際、280℃〜300℃の高温で溶融混練する必要があるため、その過程で低沸点のリン化合物は揮発してマスターバッチ中へのリンの含有量も低くなるという問題があった。その添加効率の悪さを考慮し、大過剰のリン化合物を用いて、高濃度リン含有のポリエステル高重合度体マスターバッチを製造し、そのマスターバッチを重縮合反応の途中で添加したとしても、やはり280℃〜300℃高温減圧下の反応系中では、リン化合物は揮発してしまい、得られるポリエステル中のリン含有量が低く、十分な色調および耐熱性の改善を達成することが出来なかった。   Therefore, in order to efficiently add a low-boiling phosphorus compound into the polyester, a masterbatch containing a phosphorus compound in a polyester having a high degree of polymerization that has the same degree of polymerization as the obtained polyester and having a high degree of polymerization is prepared by melt-kneading. It was considered to add it during the polycondensation reaction. However, in this method, since the viscosity is high, the dispersibility of the phosphorus compound is poor, causing foreign matter, or when preparing a masterbatch, it is necessary to melt and knead at a high temperature of 280 ° C to 300 ° C. However, the phosphorus compound volatilized and the content of phosphorus in the masterbatch was lowered. Considering the poor addition efficiency, using a large excess of phosphorus compound, a high-concentration phosphorus-containing polyester high polymer master batch is produced, and the master batch is added during the polycondensation reaction. In the reaction system at 280 ° C. to 300 ° C. under high temperature and reduced pressure, the phosphorus compound volatilizes, the phosphorus content in the resulting polyester is low, and sufficient color tone and heat resistance cannot be achieved.

本発明では上記課題を改善することについて鋭意検討した。その結果、重合度の低いポリエステルオリゴマーを用いてマスターバッチを作成すれば、粘度が低いためにリン化合物の分散性がよく、マスターバッチを製造する際の温度も250℃に抑えることができるため、低沸点のリン化合物の飛散も抑制することが出来、高濃度のマスターバッチを効率よく得ることが出来る。さらに、この高濃度リン含有ポリエステルオリゴマーマスターバッチを重縮合反応の途中で添加したとしても、リン化合物の飛散が抑制されリン含有量が高まり、色調および耐熱性の改善されたポリエステルを得ることが出来るということが分かった。この飛散抑制効果のメカニズムについては、現在のところ詳細には分かっていないが次のように考えている。すなわち、オリゴマーは重合度の高いポリマーに比べ、単位質量あたりの末端水酸基の濃度が高くなるため、この末端水酸基とリン化合物がエステル交換をおこし、リン化合物がオリゴマー末端に固定化され、沸点が上昇し揮発しにくくなることが原因であると考えている。   In the present invention, diligent investigations have been made to improve the above-described problems. As a result, if a masterbatch is created using a polyester oligomer having a low degree of polymerization, the viscosity is low, so the dispersibility of the phosphorus compound is good, and the temperature at the time of producing the masterbatch can be suppressed to 250 ° C., Scattering of low-boiling phosphorus compounds can also be suppressed, and a high-concentration master batch can be obtained efficiently. Furthermore, even if this high-concentration phosphorus-containing polyester oligomer master batch is added during the polycondensation reaction, it is possible to obtain a polyester having improved color tone and heat resistance by suppressing the scattering of the phosphorus compound and increasing the phosphorus content. I understood that. The mechanism of this scattering suppression effect is not known in detail at present, but is considered as follows. That is, since the concentration of the terminal hydroxyl group per unit mass is higher in the oligomer than in the polymer having a high degree of polymerization, the terminal hydroxyl group and the phosphorus compound undergo transesterification, the phosphorus compound is immobilized at the oligomer end, and the boiling point rises. It is thought that the cause is that it becomes difficult to volatilize.

さらに、低沸点のリン化合物として、式(1)で表されるリン化合物のうち少なくとも1種をリン原子換算で1〜5重量%含有するポリエステルオリゴマーマスターバッチを用いれば、明度(L値)および赤色度(a値)は下げず、黄色度(b値)のみを下げることが出来る。この効果のメカニズムは現在のところ完全には明らかになっていないが、一旦生成したポリマーの着色成分と本発明のリン化合物が反応して着色成分の吸収波長を変化させることにより起こっているものと考えている。これは従来のリン化合物の効果とは、本質的に異なったもの、あるいは少なくとも従来のリン化合物では十分に達成し得なかったものである。     Furthermore, as a low-boiling phosphorus compound, if a polyester oligomer masterbatch containing 1 to 5% by weight in terms of phosphorus atom among at least one phosphorus compound represented by the formula (1) is used, the lightness (L value) and Only the yellowness (b value) can be lowered without reducing the redness (a value). The mechanism of this effect is not completely clarified at present, but it is caused by the fact that the colored component of the polymer once produced reacts with the phosphorus compound of the present invention to change the absorption wavelength of the colored component. thinking. This is essentially different from the effect of the conventional phosphorus compound, or at least not fully achieved by the conventional phosphorus compound.

このように、本発明では上記課題を改善することについて鋭意検討した結果、従来法ではポリマー中に効率よく添加し得なかった特定構造を有する低沸点リン化合物をポリエステルオリゴマーマスターバッチとして効率よく添加する方法を見出し、これにより本発明の目的を達成できるという知見を得た。   As described above, in the present invention, as a result of intensive investigations on improving the above problems, a low-boiling phosphorus compound having a specific structure that could not be efficiently added to a polymer by a conventional method is efficiently added as a polyester oligomer master batch. The inventors have found a method and obtained the knowledge that the object of the present invention can be achieved.

特開2000−80172号公報(特許請求の範囲)JP 2000-80172 A (Claims) 特開2006−152066号公報(特許請求の範囲)JP 2006-152066 A (Claims) 特開2006−45455号公報(特許請求の範囲)JP 2006-45455 A (Claims) 特開2008−255321公報(特許請求の範囲)JP 2008-255321 A (Claims)

本発明の目的は上記従来の問題を解消すること、すなわち、ポリマーの色調および耐熱性改善用ポリエステルオリゴマーマスターバッチおよびその製造方法とそれを使用した色調および耐熱性の改善されたポリエステルの製造方法を提供することである。   An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned conventional problems, that is, a polyester oligomer masterbatch for improving the color tone and heat resistance of a polymer and a method for producing the same, and a method for producing a polyester having improved color tone and heat resistance using the same. Is to provide.

上記本発明の課題は、固有粘度が0.05〜0.2dl/gで、式(1)で表されるリン化合物のうち少なくとも1種をリン原子換算で1〜5重量%含有することを特徴とする色調および耐熱性改善用ポリエステルオリゴマーマスターバッチにより達成できる。   The subject of the present invention is that the intrinsic viscosity is 0.05 to 0.2 dl / g, and at least one of the phosphorus compounds represented by the formula (1) is contained in an amount of 1 to 5% by weight in terms of phosphorus atoms. This can be achieved by the polyester oligomer masterbatch for improving the characteristic color tone and heat resistance.

Figure 2010254801
Figure 2010254801

(上記式(1)中、R1,R2は、それぞれ独立に水素原子または炭素数1〜18の炭化水素基を表しており、mは0または1を表す。)   (In the above formula (1), R1 and R2 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and m represents 0 or 1.)

本発明の、固有粘度が0.05〜0.2dl/gで、式(1)で表されるリン化合物のうち少なくとも1種をリン原子換算で1〜5重量%含有することを特徴とする色調および耐熱性改善用ポリエステルオリゴマーマスターバッチを、重縮合工程で添加することによりポリエステルの色調および耐熱性を飛躍的に改善することが出来る。このポリエステルオリゴマーマスターバッチは、繊維用、フィルム用、ボトル用等の成形体の製造において課題となる、ポリエステルの色調および耐熱性の問題を解消できる。   The intrinsic viscosity of the present invention is 0.05 to 0.2 dl / g, and contains at least one of phosphorus compounds represented by the formula (1) in an amount of 1 to 5% by weight in terms of phosphorus atoms. By adding a polyester oligomer master batch for improving the color tone and heat resistance in the polycondensation step, the color tone and heat resistance of the polyester can be dramatically improved. This polyester oligomer masterbatch can solve the problems of polyester color tone and heat resistance, which are problems in the production of molded articles for fibers, films and bottles.

以下、本発明のポリエステルオリゴマーマスターバッチ、ポリエステルオリゴマーマスターバッチの製造方法およびポリエステルオリゴマーマスターバッチを使用した色調および耐熱性の改善されたポリエステルの製造方法について具体的に説明する。     Hereinafter, the polyester oligomer masterbatch of the present invention, the method for producing a polyester oligomer masterbatch, and the method for producing a polyester having improved color tone and heat resistance using the polyester oligomer masterbatch will be specifically described.

本発明の色調および耐熱性改善用ポリエステルオリゴマーマスターバッチは、固有粘度が0.05〜0.2dl/gで、式(1)で表されるリン化合物のうち少なくとも1種をリン原子換算で1〜5重量%含有することが必須である。   The polyester oligomer masterbatch for improving the color tone and heat resistance of the present invention has an intrinsic viscosity of 0.05 to 0.2 dl / g, and at least one of the phosphorus compounds represented by the formula (1) is 1 in terms of phosphorus atoms. It is essential to contain ~ 5% by weight.

具体的に式(1)で表されるリン化合物としては、5価リン化合物として、フェニルホスホン酸、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プロピル、フェニルホスホン酸ジブチル、フェニルホスホン酸ジペンチル、フェニルホスホン酸ジヘキシル、フェニルホスホン酸ジヘプチル、フェニルホスホン酸ジオクチル、フェニルホスホン酸ジデシル、フェニルホスホン酸ジドデシル、フェニルホスホン酸ジオクタデシル、フェニルホスホン酸ジフェニル、フェニルホスホン酸ジシクロヘキシルなどが挙げられ、3価リン化合物としては、フェニル亜ホスホン酸、フェニル亜ホスホン酸ジメチル、フェニル亜ホスホン酸ジエチル、フェニル亜ホスホン酸ジプロピル、フェニル亜ホスホン酸ジブチル、フェニル亜ホスホン酸ジペンチル、フェニル亜ホスホン酸ジヘキシル、フェニル亜ホスホン酸ジヘプチル、フェニル亜ホスホン酸ジオクチル、フェニル亜ホスホン酸ジデシル、フェニル亜ホスホン酸ジドデシル、フェニル亜ホスホン酸ジオクタデシル、フェニル亜ホスホン酸ジフェニル、フェニル亜ホスホン酸ジシクロヘキシルなどが挙げられる。   Specifically, as the phosphorus compound represented by the formula (1), as a pentavalent phosphorus compound, phenylphosphonic acid, phenylphosphonic acid dimethyl, phenylphosphonic acid diethyl, phenylphosphonic acid dipropyl, phenylphosphonic acid dibutyl, phenylphosphonic acid dipentyl , Phenyl phosphonate dihexyl, phenyl phosphonate diheptyl, phenyl phosphonate dioctyl, phenyl phosphonate didecyl, phenyl phosphonate didodecyl, phenyl phosphonate dioctadecyl, phenyl phosphonate diphenyl, phenyl phosphonate dicyclohexyl, etc. As phenyl phosphonous acid, phenyl phosphonous acid dimethyl, phenyl phosphonous acid diethyl, phenyl phosphonous acid dipropyl, phenyl phosphonous acid dibutyl, Dipentyl phosphite, dihexyl phenyl phosphonite, diheptyl phenyl phosphonite, dioctyl phenyl phosphonite, didecyl phenyl phosphonite, didodecyl phenyl phosphonite, dioctadecyl phenyl phosphonite, diphenyl phenyl phosphonite, phenyl Examples include phosphonous acid dicyclohexyl.

本発明のポリエステルオリゴマーとは、ポリエステルの重合度が低いもののことであり、固有粘度が0.05〜0.2dl/gである。0.05dl/gより低いと、このマスターバッチを使用したポリエステルの製造方法において、重縮合反応を開始させてから重合が目標とする重合度に到達するまでの間にマスターバッチを添加する場合に、ポリエステルの解重合(ポリエステル主鎖の切断反応)が進行してしまう。一方、固有粘度が0.2dl/gより高いと反応系の溶融粘度が高くなり、リン化合物の分散性が悪くなるため異物が発生したり、リン化合物が飛散してしまい、リン含有量が低くなり経済的に好ましくない上、飛散したリン化合物が減圧ラインに留出し閉塞してしまうことがある。   The polyester oligomer of the present invention is a polyester having a low degree of polymerization and has an intrinsic viscosity of 0.05 to 0.2 dl / g. If it is lower than 0.05 dl / g, in the polyester production method using this master batch, when the master batch is added after the start of the polycondensation reaction until the polymerization reaches the target degree of polymerization. , Polyester depolymerization (polyester main chain cleavage reaction) proceeds. On the other hand, if the intrinsic viscosity is higher than 0.2 dl / g, the melt viscosity of the reaction system becomes high and the dispersibility of the phosphorus compound is deteriorated, so that foreign matter is generated or the phosphorus compound is scattered, resulting in a low phosphorus content. In addition, this is not economically preferable, and the scattered phosphorus compound may be distilled off to the decompression line and clogged.

本発明のポリエステルオリゴマーマスターバッチのリン化合物の含有量は、ポリエステルオリゴマーに対してリン原子換算で1重量%未満であると、このマスターバッチを使用したポリエステルの製造方法において、重縮合反応を開始させてから重合が目標とする重合度に到達するまでの間にマスターバッチを添加する場合に、多量のオリゴマーを添加する必要があり、これによりポリエステルの解重合(ポリエステル主鎖の切断反応)が進行してしまう。一方、5重量%より多いとリン化合物由来の異物が発生したり、リン化合物が飛散してリン添加効率が悪くなり経済的に好ましくないうえ、飛散したリン化合物が減圧ラインに留出し閉塞してしまうことがある。   When the content of the phosphorus compound in the polyester oligomer masterbatch of the present invention is less than 1% by weight in terms of phosphorus atoms with respect to the polyester oligomer, the polycondensation reaction is started in the polyester production method using this masterbatch. When a masterbatch is added during the period from when the polymerization reaches the target degree of polymerization, it is necessary to add a large amount of oligomers, which promotes depolymerization of the polyester (breaking reaction of the polyester main chain). Resulting in. On the other hand, if it exceeds 5% by weight, foreign substances derived from the phosphorus compound are generated, or the phosphorus compound is scattered and the phosphorus addition efficiency is deteriorated, which is not economically preferable. It may end up.

本発明のポリエステルオリゴマーマスターバッチおよびそれを用いて得られるポリエステルは、芳香族ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体と、ジオールまたはそのエステル形成性誘導体とから得られるポリエステルであり、芳香族ジカルボン酸成分としては、テレフタル酸、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‘−ジカルボン酸およびそのメチルエステル、エチルエステル、ヒドロキシエチルエステルなどが挙げられ、ジオール成分としては、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、シクロヘキサンジメタノールなどが挙げられる。   The polyester oligomer masterbatch of the present invention and the polyester obtained using the same are polyesters obtained from an aromatic dicarboxylic acid or an ester-forming derivative thereof and a diol or an ester-forming derivative thereof, and as an aromatic dicarboxylic acid component Terephthalic acid, isophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, diphenyl-4,4′-dicarboxylic acid and its methyl ester, ethyl ester, hydroxyethyl ester and the like. Examples of the diol component include ethylene glycol, 1 , 3-propanediol, 1,4-butanediol, cyclohexanedimethanol and the like.

中でも芳香族ジカルボン酸成分としてテレフタル酸、ジオール成分としてエチレングリコールを用いたポリエチレンテレフタレートまたは主としてエチレンテレフタレート単位を含むポリエステル共重合体において好適である。   Among them, polyethylene terephthalate using terephthalic acid as an aromatic dicarboxylic acid component and ethylene glycol as a diol component or a polyester copolymer mainly containing an ethylene terephthalate unit is preferable.

本発明のポリエステルオリゴマーマスターバッチの製造方法としては、次の方法が挙げられる。芳香族ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体と、ジオールまたはそのエステル形成性誘導体によるエステル化反応またはエステル交換反応の際に、反応終了後までのいずれかの段階で、式(1)で表されるリン化合物のうち少なくとも1種を添加する方法が挙げられる。この際、リン化合物は反応開始前に添加してもよいし、反応途中に添加してもよいし、反応終了後、固化させる前に添加してもよいし、反応終了後に一度オリゴマーを固化させ、得られたポリエステルオリゴマーを再度溶融させてから添加してもよい。好ましくは反応終了後の固化する前に添加するのがよい。なお、ここでいう反応終了とは、エステル化反応の場合には副生物である水が留出しなくなることを表し、エステル交換反応の場合には副生物であるメタノールが留出しなくなることを表し、具体的には精留塔の塔頂温度がその沸点より約20℃低い値、すなわち水であれば80℃以下、メタノールであれば40℃以下になった時点を表す。   The following method is mentioned as a manufacturing method of the polyester oligomer masterbatch of this invention. In the esterification reaction or transesterification reaction with the aromatic dicarboxylic acid or its ester-forming derivative and the diol or its ester-forming derivative, it is represented by the formula (1) at any stage until the end of the reaction. The method of adding at least 1 sort (s) among phosphorus compounds is mentioned. In this case, the phosphorus compound may be added before the start of the reaction, may be added during the reaction, may be added after the reaction, and before solidification, or the oligomer is solidified once after the reaction is completed. The obtained polyester oligomer may be melted again and then added. Preferably, it is added before solidification after completion of the reaction. In addition, the completion | finish of reaction here represents that water as a by-product stops distilling in the case of esterification reaction, and represents that methanol as a by-product stops distilling in the case of transesterification reaction, Specifically, it represents the time when the column top temperature of the rectifying column is lower by about 20 ° C. than its boiling point, that is, when it is 80 ° C. or lower for water and 40 ° C. or lower for methanol.

上記製造法においてリン化合物を添加する場合、エチレングリコール等のジオール成分を多量に持ち込んで添加を行うと、ポリエステルの解重合(ポリエステル主鎖の切断反応)が進行してしまうため、リン化合物を単独で添加するのが好ましい。この時、リン化合物は、数回に分割して添加してもよく、フィーダーなどで継続的に添加を行っても良い。   When adding a phosphorus compound in the above production method, if a large amount of a diol component such as ethylene glycol is brought in and added, the depolymerization of the polyester (polyester main chain cleavage reaction) proceeds, so the phosphorus compound alone Is preferably added. At this time, the phosphorus compound may be added in several portions, or may be continuously added with a feeder or the like.

本発明のポリエステルオリゴマーマスターバッチの製造方法の具体例としてポリエチレンテレフタレートの例を記載するがこれに限定されるものではない。   Although the example of a polyethylene terephthalate is described as a specific example of the manufacturing method of the polyester oligomer masterbatch of this invention, it is not limited to this.

ポリエチレンテレフタレートのオリゴマーは通常、次のいずれかのプロセスで製造される。
すなわち、(A)テレフタル酸とエチレングリコールを原料とし、直接エステル化反応によって低重合体を得るプロセス、(B)ジメチルテレフタレートとエチレングリコールを原料とし、エステル交換反応によって低重合体を得るプロセスである。ここでエステル化反応は無触媒でも反応は進行するが、触媒としてチタン化合物を添加してもよい。また、エステル交換反応においては、マグネシウム、マンガン、カルシウム、コバルト、亜鉛、リチウム、チタン等の化合物を触媒として用いて進行させる。(A)の反応前、反応終了後または(B)の反応終了後のオリゴマーを固化する前に、式(1)で表されるリン化合物のうち少なくとも1種をリン原子換算で1〜5重量%の含有量となるように添加することにより本発明のポリエステルオリゴマーマスターバッチを得ることが出来る。
Polyethylene terephthalate oligomers are usually produced by one of the following processes.
That is, (A) a process for obtaining a low polymer by direct esterification reaction using terephthalic acid and ethylene glycol as raw materials, and (B) a process for obtaining a low polymer by transesterification using dimethyl terephthalate and ethylene glycol as raw materials. . Here, the esterification reaction proceeds even without a catalyst, but a titanium compound may be added as a catalyst. In the transesterification reaction, a compound such as magnesium, manganese, calcium, cobalt, zinc, lithium and titanium is used as a catalyst. Before solidifying the oligomer after completion of the reaction (A), after completion of the reaction or after completion of the reaction (B), at least one of the phosphorus compounds represented by the formula (1) is 1 to 5 weights in terms of phosphorus atoms. The polyester oligomer masterbatch of this invention can be obtained by adding so that it may become content of%.

本発明のポリエステルオリゴマーマスターバッチを用いた色調および耐熱性に優れたポリエステルの製造方法としては、次の2通りの方法が挙げられる。   As a method for producing a polyester excellent in color tone and heat resistance using the polyester oligomer masterbatch of the present invention, the following two methods may be mentioned.

一つ目としては、芳香族ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体とジオールまたはそのエステル形成性誘導体をエステル化反応またはエステル交換反応を経て、触媒存在下重縮合しポリエステルを製造する方法において、重縮合反応を開始させてから重合が目標とする重合度に到達するまでの間に本発明のポリエステルオリゴマーマスターバッチを添加する方法がある。この場合、エチレングリコール等のジオール成分を多量に持ち込んで添加を行うと、ポリエステルの解重合(ポリエステル主鎖の切断反応)が進行してしまうため、マスターバッチを単独で添加するか、重合系に溶解又は溶融可能であり、かつ本発明で得られる重合体と実質的に同一成分の重合体から成る容器に充填して添加することが好ましい。   The first is polycondensation in a process for producing a polyester by polycondensation of an aromatic dicarboxylic acid or its ester-forming derivative and a diol or its ester-forming derivative via an esterification reaction or transesterification reaction in the presence of a catalyst. There is a method in which the polyester oligomer masterbatch of the present invention is added after the reaction is started until the polymerization reaches the target degree of polymerization. In this case, if a large amount of a diol component such as ethylene glycol is brought in and added, the depolymerization of the polyester (polyester main chain cleavage reaction) proceeds. It is preferable to add it by filling a container made of a polymer which can be dissolved or melted and is substantially the same component as the polymer obtained in the present invention.

本発明でいう容器とは、マスターバッチがまとめられるものであればよく、例えば、ふたや栓を有する射出成形容器、あるいはシートやフィルムをシールあるいは縫製などで袋状にしたものなどが含まれる。上記の容器は、空気抜きを設けることがさらに好ましい。空気抜きを設けた容器にマスターバッチを入れて添加すると、真空条件下で重合反応器に添加しても、空気膨張により容器が破裂してマスターバッチが減圧ラインに流出したり、重合反応器の上部や壁面に付着することがなく、ポリマー中に確実に添加することができる。この容器の厚さは、厚すぎると溶解、溶融時間が長くかかるため厚さは薄いほうがよいが、マスターバッチの封入・添加作業の際に破裂しない程度の厚さを確保する。そのためには10〜500μm厚さで均一で偏肉のないものが好ましい。   The container referred to in the present invention is not limited as long as the master batch can be collected, and includes, for example, an injection molded container having a lid and a stopper, or a sheet or film formed into a bag shape by sealing or sewing. The container is more preferably provided with an air vent. When a master batch is added to a container equipped with an air vent, even if it is added to the polymerization reactor under vacuum conditions, the container ruptures due to air expansion and the master batch flows out to the decompression line, or the upper part of the polymerization reactor. And can be reliably added to the polymer without adhering to the wall surface. If the container is too thick, it takes longer to dissolve and melt, so it is better to make the container thinner. However, the container should be thick enough not to rupture when the masterbatch is sealed or added. For this purpose, a material having a thickness of 10 to 500 μm and uniform thickness is preferable.

二つ目の方法として、芳香族ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体とジオールまたはそのエステル形成性誘導体から重縮合により得られたポリエステルと本発明のポリエステルオリゴマーマスターバッチを、二軸押出機で溶融混練する方法が挙げられる。   As a second method, a polyester obtained by polycondensation of aromatic dicarboxylic acid or its ester-forming derivative and diol or its ester-forming derivative and the polyester oligomer masterbatch of the present invention are melt-kneaded in a twin-screw extruder. The method of doing is mentioned.

いずれの場合も、マスターバッチを添加する時は数回に分割して添加してもよく、フィーダーなどで継続的に添加を行っても良い。また、ポリエステルオリゴマーマスターバッチと得られるポリエステルは、実質的に同一成分の重合体であることが好ましい。   In either case, when adding the master batch, it may be added in several portions, or may be continuously added with a feeder or the like. Moreover, it is preferable that the polyester oligomer masterbatch and the obtained polyester are substantially the same component polymers.

重縮合触媒としては、チタン化合物、アルミニウム化合物、アンチモン化合物などが用いられる。中でも、触媒活性が高いため添加量を少なくすることが出来るチタン化合物が好適に用いられる。   As the polycondensation catalyst, a titanium compound, an aluminum compound, an antimony compound, or the like is used. Among these, a titanium compound that can be added in a small amount because of its high catalytic activity is preferably used.

重縮合触媒としてチタン化合物を用いる場合、得られるポリマーに対してチタン原子換算で1〜30ppmとなるように添加することが好ましい。3〜20ppmであるとポリマーの熱安定性や色調がより良好となり好ましく、更に好ましくは5〜10ppmである。   When using a titanium compound as a polycondensation catalyst, it is preferable to add so that it may become 1-30 ppm in conversion of a titanium atom with respect to the polymer obtained. When it is 3 to 20 ppm, the thermal stability and color tone of the polymer become better, and it is more preferably 5 to 10 ppm.

ここでチタン化合物としては、チタン錯体、テトラ−i−プロピルチタネート、テトラ−n−ブチルチタネート、テトラ−n−ブチルチタネートテトラマー、テトラ−t−ブチルチタネートなどのチタンアルコキシド、チタンアルコキシドの加水分解により得られるチタン酸化物、チタンアセチルアセトナートなどが挙げられる。中でも多価カルボン酸および/またはヒドロキシカルボン酸および/または多価アルコールがキレート剤とするチタン錯体であることが、ポリマーの熱安定性及び色調の観点から好ましい。チタン化合物のキレート剤としては、多価カルボン酸として、フタル酸、トリメリット酸、トリメシン酸、ヘミリット酸、ピロメリット酸等が挙げられ、ヒドロキシカルボン酸として、乳酸、クエン酸等が挙げられ、多価アルコールとしてはマンニトール、トリペンタエリスリトール等が挙げられる。これらのチタン化合物は単独で用いても併用して用いてもよい。   Here, the titanium compound is obtained by hydrolysis of titanium alkoxide, titanium alkoxide such as titanium complex, tetra-i-propyl titanate, tetra-n-butyl titanate, tetra-n-butyl titanate tetramer, tetra-t-butyl titanate. And titanium oxide, titanium acetylacetonate, and the like. Among these, a titanium complex containing a polycarboxylic acid and / or hydroxycarboxylic acid and / or a polyhydric alcohol as a chelating agent is preferable from the viewpoint of thermal stability and color tone of the polymer. As chelating agents for titanium compounds, polyvalent carboxylic acids include phthalic acid, trimellitic acid, trimesic acid, hemititic acid, pyromellitic acid, and the like, and hydroxycarboxylic acids include lactic acid, citric acid, and the like. Examples of the monohydric alcohol include mannitol and tripentaerythritol. These titanium compounds may be used alone or in combination.

重縮合触媒としてアルミニウム化合物を用いる場合、得られるポリエステルに対してアルミニウム原子換算で5〜200ppmとなるように添加することが好ましい。10〜150ppmであるとポリマーの熱安定性や色調がより良好となり好ましく、更に好ましくは20〜100ppmである。   When using an aluminum compound as a polycondensation catalyst, it is preferable to add so that it may become 5-200 ppm in conversion of an aluminum atom with respect to polyester obtained. When it is 10 to 150 ppm, the thermal stability and color tone of the polymer become better, and more preferably 20 to 100 ppm.

ここでアルミニウム化合物としては、カルボン酸アルミニウム、アルミニウムの無機酸塩、アルミニウムアルコキシド、アルミニウムキレート化合物、アルミニウムの酸化物などが挙げられる。例えばカルボン酸アルミニウムとしては酢酸アルミニウム、プロピオン酸アルミニウム、ステアリン酸アルミニウム、安息香酸アルミニウム、乳酸アルミニウム、クエン酸アルミニウムなどが挙げられ、アルミニウムの無機酸塩としては、水酸化アルミニウム、炭酸アルミニウムなどが挙げられ、アルミニウムアルコキシドとしては、アルミニウムエトキシド、アルミニウムイソプロポキシド、アルミニウムブトキシドなどが挙げられ、アルミニウムキレート化合物としては、アルミニウムアセチルアセトナート、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などが挙げられ、アルミニウムの酸化物としては、三酸化二アルミニウムなどが挙げられる。これらのアルミニウム化合物は単独で用いても併用して用いてもよい。   Examples of the aluminum compound include aluminum carboxylate, aluminum inorganic acid salt, aluminum alkoxide, aluminum chelate compound, aluminum oxide, and the like. Examples of the aluminum carboxylate include aluminum acetate, aluminum propionate, aluminum stearate, aluminum benzoate, aluminum lactate, and aluminum citrate. Examples of the inorganic acid salt of aluminum include aluminum hydroxide and aluminum carbonate. Examples of the aluminum alkoxide include aluminum ethoxide, aluminum isopropoxide, and aluminum butoxide. Examples of the aluminum chelate compound include aluminum acetylacetonate, aluminum acetylacetate, and aluminum ethylacetoacetate. Examples thereof include dialuminum trioxide. These aluminum compounds may be used alone or in combination.

重縮合触媒としてアンチモン化合物を用いる場合、得られるポリエステルに対してアンチモン原子換算で10〜1000ppmとなるように添加することが好ましい。50〜700ppmであるとポリマーの熱安定性や色調がより良好となり好ましく、更に好ましくは150〜400ppmである。   When using an antimony compound as a polycondensation catalyst, it is preferable to add so that it may become 10-1000 ppm in conversion of an antimony atom with respect to polyester obtained. When it is 50 to 700 ppm, the thermal stability and color tone of the polymer become better, more preferably 150 to 400 ppm.

ここでアンチモン化合物としては、アンチモンの酸化物、アンチモンカルボン酸、アンチモンアルコキシド等が挙げられる。例えば、アンチモンの酸化物として、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン等が挙げられ、アンチモンカルボン酸として、酢酸アンチモン、シュウ酸アンチモン等が挙げられ、アンチモンアルコキシドとして、アンチモントリ−n−ブトキシド、アンチモントリエトキシド等が挙げられる。中でもアンチモンの酸化物が好ましく、中でも三酸化アンチモンが好ましい。これらのアンチモン化合物は単独で用いても併用して用いてもよい。   Examples of the antimony compounds include antimony oxides, antimony carboxylic acids, antimony alkoxides, and the like. For example, antimony oxide includes antimony trioxide, antimony pentoxide and the like, antimony carboxylic acid includes antimony acetate, antimony oxalate and the like, and antimony alkoxide includes antimony tri-n-butoxide, antimony triethoxy. And the like. Of these, antimony oxide is preferable, and antimony trioxide is particularly preferable. These antimony compounds may be used alone or in combination.

なお、本発明でいう重縮合触媒とは、一般にジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体及びジオールまたはそのエステル形成性誘導体からポリエステルを合成する一連の反応において、(1)ジカルボン酸成分とジオール成分との反応であるエステル化反応、あるいは(2)ジカルボン酸のエステル形成性誘導体成分とジオール成分との反応であるエステル交換反応、および(3)実質的にエステル反応またはエステル交換反応が終了し、得られたポリエチレンテレフタレート低重合体を脱ジオール反応にて高重合度化せしめる重縮合反応、のうち少なくとも(3)の反応促進に寄与する効果を持っているものを指す。従って、たとえば、繊維の艶消し剤等に無機粒子として一般的に用いられている酸化チタン粒子は上記の反応に対して実質的に触媒作用を有しておらず、本発明の重縮合触媒として用いることができるチタン化合物とは異なる。   The polycondensation catalyst referred to in the present invention is generally a series of reactions for synthesizing a polyester from dicarboxylic acid or its ester-forming derivative and diol or its ester-forming derivative. An esterification reaction that is a reaction, or (2) an ester exchange reaction that is a reaction between an ester-forming derivative component of a dicarboxylic acid and a diol component, and (3) the ester reaction or transesterification reaction is substantially completed. Among the polycondensation reactions that increase the degree of polymerization of a polyethylene terephthalate low polymer by a dediol reaction, those having the effect of contributing to at least (3) reaction promotion. Therefore, for example, titanium oxide particles that are generally used as inorganic particles in fiber matting agents and the like have substantially no catalytic effect on the above reaction, and are used as the polycondensation catalyst of the present invention. It is different from the titanium compound that can be used.

また、本発明のポリエステルオリゴマーマスターバッチおよびそれを使用して得られるポリエステルは、色調を損なわない範囲で、紫外線吸収剤、滑剤、結晶核剤、帯電防止剤、染料、顔料など各種の添加剤を添加してもよい。   In addition, the polyester oligomer masterbatch of the present invention and the polyester obtained by using the same are provided with various additives such as an ultraviolet absorber, a lubricant, a crystal nucleating agent, an antistatic agent, a dye, and a pigment as long as the color tone is not impaired. It may be added.

本発明のポリエステルオリゴマーマスターバッチを添加することによって得られる色調および耐熱性の改善されたポリエステルは、チップ形状での色調がハンター値でそれぞれL値が70〜78、a値が−3〜2、b値が−5〜1の範囲にあることが好ましい。また、耐熱性の指標となるΔb値290が−3〜3の範囲であることが、ポリマの耐熱性の点から好ましい。この値が小さいほど、熱劣化による分解・着色が少なく熱安定性に優れている。この値が5を超える場合には、紡糸時や成形加工時にポリマーが変色してしまい品質に重大な影響を与えてしまう。   The polyester obtained by adding the polyester oligomer masterbatch of the present invention has improved color tone and heat resistance, the color tone in the chip shape is Hunter value, L value is 70-78, a value is -3-2, It is preferable that b value exists in the range of -5-1. Moreover, it is preferable from the point of the heat resistance of a polymer that (DELTA) b value 290 used as a heat resistance parameter | index is the range of -3-3. The smaller this value, the less the decomposition and coloring due to thermal deterioration, and the better the thermal stability. If this value exceeds 5, the polymer will be discolored during spinning or molding, which will have a significant effect on quality.

本発明のポリエステルオリゴマーマスターバッチを用いた色調および耐熱性に優れたポリエステルの製造方法の具体例としてポリエチレンテレフタレートの例を記載するが、これに限定されるものではない。   Although the example of a polyethylene terephthalate is described as a specific example of the manufacturing method of polyester excellent in color tone and heat resistance using the polyester oligomer masterbatch of this invention, it is not limited to this.

ポリエチレンテレフタレートは通常、次のいずれかのプロセスで製造される。
すなわち、(A)テレフタル酸とエチレングリコールを原料とし、直接エステル化反応によって低重合体を得、さらにその後の重縮合反応によって高分子量ポリマーを得るプロセス、(B)ジメチルテレフタレートとエチレングリコールを原料とし、エステル交換反応によって低重合体を得、さらにその後の重縮合反応によって高分子量ポリマーを得るプロセスである。ここでエステル化反応は無触媒でも反応は進行するが、前述のチタン化合物を触媒として添加してもよい。
Polyethylene terephthalate is usually produced by one of the following processes.
That is, (A) a process in which terephthalic acid and ethylene glycol are used as raw materials, a low polymer is obtained by direct esterification reaction, and a high molecular weight polymer is obtained by subsequent polycondensation reaction, and (B) dimethyl terephthalate and ethylene glycol are used as raw materials. In this process, a low polymer is obtained by a transesterification reaction, and a high molecular weight polymer is obtained by a subsequent polycondensation reaction. Here, the esterification reaction proceeds even without a catalyst, but the aforementioned titanium compound may be added as a catalyst.

また、エステル交換反応においては、マグネシウム、マンガン、カルシウム、コバルト、亜鉛、リチウム等の化合物や前述のチタン化合物を触媒として用いて進行させ、またエステル交換反応が実質的に完結した後に、反応に用いた触媒を不活性化する目的で、リン化合物を添加することが行われる。(A)または(B)の一連の反応の任意の段階、好ましくは(A)または(B)の一連の反応の前半で得られた低重合体に、重縮合触媒、また必要に応じて各種添加剤を添加した後、重縮合反応を行い、高分子量のポリエチレンテレフタレートを得る。この重縮合反応の際、重合反応器内の減圧を開始してからポリエステルが目標とする重合度に到達するまでの間の任意の段階で、固有粘度が0.02〜0.2dl/gのポリエステルオリゴマーに対して、式(1)で表されるリン化合物のうち少なくとも1種をリン原子換算で1〜5重量%含有することを特徴とするポリエステルオリゴマーマスターバッチを添加することにより、色調および耐熱性に優れたポリエチレンテレフタレートを得ることが出来る。   In the transesterification reaction, a compound such as magnesium, manganese, calcium, cobalt, zinc, lithium, or the above-described titanium compound is used as a catalyst, and after the transesterification reaction is substantially completed, it is used for the reaction. In order to inactivate the catalyst, the phosphorus compound is added. The polycondensation catalyst is added to the low polymer obtained in any stage of the series of reactions (A) or (B), preferably in the first half of the series of reactions (A) or (B), and various After adding the additive, a polycondensation reaction is performed to obtain a high molecular weight polyethylene terephthalate. In this polycondensation reaction, the intrinsic viscosity is 0.02 to 0.2 dl / g at any stage from the start of the pressure reduction in the polymerization reactor until the polyester reaches the target degree of polymerization. By adding a polyester oligomer masterbatch characterized by containing 1 to 5% by weight of at least one of the phosphorus compounds represented by the formula (1) in terms of phosphorus atoms with respect to the polyester oligomer, the color tone and Polyethylene terephthalate having excellent heat resistance can be obtained.

また、上記の反応は回分式、半回分式あるいは連続式等の形式に適応しうる。   The above reaction can be applied to a batch, semi-batch, or continuous system.

以下実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、実施例中の物性値は以下に述べる方法で測定した。
・ リン含有量
理学(株)社製 蛍光X線分析装置(FLX)で測定した。
(2)ポリマーの固有粘度[η]
試料0.1gを10mLのオルソクロロフェノールに溶解し、25℃で測定した。
粘度計にはウベローデ型粘度計を用い、次式(2)から比粘度ηspを求めた。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. In addition, the physical-property value in an Example was measured by the method described below.
-Phosphorus content Measured with a fluorescent X-ray analyzer (FLX) manufactured by Rigaku Corporation.
(2) Intrinsic viscosity of polymer [η]
0.1 g of sample was dissolved in 10 mL of orthochlorophenol and measured at 25 ° C.
The Ubbelohde viscometer was used as the viscometer, and the specific viscosity ηsp was determined from the following equation (2).

ηsp=(η―η0)/η0 (2)
(ηは溶液粘度を表し、η0は溶媒粘度を表す。)
続いて、次式(3)を用いて固有粘度[η]を求めた。
ηsp = (η−η0) / η0 (2)
(Η represents the solution viscosity, and η0 represents the solvent viscosity.)
Subsequently, the intrinsic viscosity [η] was determined using the following formula (3).

[η]={−1+(1+4K・ηsp)1/2}/2K・C (3)
(KはHuggins定数を表し、ポリエチレンテレフタレートの場合、0.343である。Cはサンプル濃度(g/dl)を表す。)
(3)ポリマーの色調
色差計(スガ試験機社製、SMカラーコンピュータ型式SM−T45)を用いて、ハンター値(L、a、b値)として測定した。L値は明度、a値は赤色度、b値は黄色度の指標であり、L値が大きい場合には明度が高いことを示し、a値が大きい場合には赤色度が高いことを示し、b値が大きい場合には黄色度が高いことを意味する。本発明における色調を改善させるとは、L値の低下を抑えつつb値を低下させ、a値は0に近い値にさせることを意味する。
(4)Δb値290
ポリエステルチップを、150℃で12時間減圧乾燥させた後、窒素雰囲気下290℃で60分間加熱溶融させた後、(3)の方法にて色調を測定し、加熱溶融前後の差をΔb値290として測定した。
[Η] = {− 1+ (1 + 4K · ηsp) 1/2 } / 2K · C (3)
(K represents the Huggins constant, and in the case of polyethylene terephthalate, it is 0.343. C represents the sample concentration (g / dl).)
(3) Color tone of polymer Using a color difference meter (SM color computer model SM-T45, manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.), it was measured as a Hunter value (L, a, b value). L value is lightness, a value is redness index, and b value is an index of yellowness. When the L value is large, the lightness is high, and when the a value is large, the redness is high. If the b value is large, it means that the yellowness is high. To improve the color tone in the present invention means to reduce the b value while suppressing the decrease of the L value, and to make the a value close to 0.
(4) Δb value 290
The polyester chip was dried under reduced pressure at 150 ° C. for 12 hours, then heated and melted at 290 ° C. for 60 minutes in a nitrogen atmosphere, and then the color tone was measured by the method (3). As measured.

ポリエステルマスターバッチの製造方法
製造方法A
エステル化またはエステル交換反応終了後、固化する前にリン化合物を添加してポリエステルオリゴマーマスターバッチを製造する方法を製造方法Aとした。
Manufacturing method of polyester masterbatch Manufacturing method A
After completion of the esterification or transesterification reaction, a method for producing a polyester oligomer master batch by adding a phosphorus compound before solidification was designated as Production Method A.

実施例1
予めビス(ヒドロキシエチル)テレフタレート約10kgが仕込まれ、温度250℃、圧力1.2×10Paに保持されたエステル化反応槽に高純度テレフタル酸(三井化学社製)8.3kgとエチレングリコール(日本触媒社製)3.5kgのスラリーを4時間かけて順次供給し、供給終了後もさらにエステル化反応を行い、精留塔の塔頂温度が80℃以下になった時点で反応終了とした。
Example 1
About 10 kg of bis (hydroxyethyl) terephthalate is charged in advance, 8.3 kg of high-purity terephthalic acid (manufactured by Mitsui Chemicals) and ethylene glycol are added to an esterification reaction tank maintained at a temperature of 250 ° C. and a pressure of 1.2 × 10 5 Pa. (Manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) 3.5 kg of slurry was sequentially supplied over 4 hours, and after the completion of supply, further esterification reaction was carried out, and when the top temperature of the rectifying column became 80 ° C. or less, the reaction was completed. did.

得られたエステル化反応生成物20.2kgに、フェニルホスホン酸ジエチル6.2kg(得られるポリエステルオリゴマーマスターバッチに対してリン原子換算で3.4wt%となるように)を反応缶上部より添加した。引き続き250℃で攪拌し、30分後に吐出および冷却し、ポリエステルオリゴマーマスターバッチM−1を得た。リン含有量を蛍光X線分析装置(FLX)で測定したところ、リン原子換算で2.5wt%であった。また固有粘度[η]は0.10であった。   To 20.2 kg of the obtained esterification reaction product, 6.2 kg of diethyl phenylphosphonate (so as to be 3.4 wt% in terms of phosphorus atoms with respect to the obtained polyester oligomer master batch) was added from the top of the reaction can. . Subsequently, the mixture was stirred at 250 ° C., and discharged and cooled after 30 minutes to obtain a polyester oligomer master batch M-1. When the phosphorus content was measured with a fluorescent X-ray analyzer (FLX), it was 2.5 wt% in terms of phosphorus atoms. The intrinsic viscosity [η] was 0.10.

実施例2〜7
リン化合物の種類および添加量を表1に記載の通り変更した以外は実施例1と同様にして、ポリエステルオリゴマーマスターバッチM−2〜7を得た。それぞれのリン含有量と固有粘度[η]については、表1にまとめた。
製造方法B
エステル化またはエステル交換反応終了後、吐出および冷却固化し、得られたポリエステルオリゴマーを再度溶融させてからリン化合物を添加して、ポリエステルオリゴマーマスターバッチを製造する方法を製造方法Bとした。
Examples 2-7
Polyester oligomer master batches M-2 to 7 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the type and addition amount of the phosphorus compound were changed as shown in Table 1. Each phosphorus content and intrinsic viscosity [η] are summarized in Table 1.
Manufacturing method B
After completion of the esterification or transesterification reaction, a method of producing a polyester oligomer master batch by discharging and solidifying by cooling and adding the phosphorus compound after melting the obtained polyester oligomer again was designated as Production Method B.

実施例8
実施例1と同様にエステル化反応を行い、精留塔の塔頂温度が80℃以下になった時点からさらに1時間反応させてから、吐出および冷却した。得られたエステル化反応生成物20.2kgを再度、温度250℃、圧力1.2×10Paに保持されたエステル化反応槽に入れて溶融し、フェニルホスホン酸ジオクチル11.0kg(得られるポリエステルオリゴマーマスターバッチに対してリン原子換算で2.9wt%となるように)を反応缶上部より添加した。引き続き250℃で攪拌し、30分後に吐出および冷却し、ポリエステルオリゴマーマスターバッチM−8を得た。リン含有量を蛍光X線分析装置(FLX)で測定したところ、リン原子換算で2.6wt%であった。また固有粘度[η]は0.15であった。
Example 8
The esterification reaction was carried out in the same manner as in Example 1, and the reaction was further continued for 1 hour from the time when the top temperature of the rectifying column became 80 ° C. or lower, and then the mixture was discharged and cooled. The obtained esterification reaction product (20.2 kg) was again melted in an esterification reaction vessel maintained at a temperature of 250 ° C. and a pressure of 1.2 × 10 5 Pa to obtain 11.0 kg of dioctyl phenylphosphonate (obtained). The polyester oligomer masterbatch was added from the top of the reaction can so that the amount was 2.9 wt% in terms of phosphorus atoms. Subsequently, the mixture was stirred at 250 ° C., and discharged and cooled after 30 minutes to obtain a polyester oligomer master batch M-8. When the phosphorus content was measured with a fluorescent X-ray analyzer (FLX), it was 2.6 wt% in terms of phosphorus atoms. The intrinsic viscosity [η] was 0.15.

実施例9
エステル化反応の際、精留塔の塔頂温度が80℃以下になった時点からさらに2時間反応させた以外は実施例8と同様にして、ポリエステルオリゴマーマスターバッチM−9を得た。リン含有量を蛍光X線分析装置(FLX)で測定したところ、リン原子換算で2.6wt%であった。また固有粘度[η]は0.20であった。
Example 9
In the esterification reaction, a polyester oligomer master batch M-9 was obtained in the same manner as in Example 8 except that the reaction was further performed for 2 hours from the time when the column top temperature of the rectification column became 80 ° C. or lower. When the phosphorus content was measured with a fluorescent X-ray analyzer (FLX), it was 2.6 wt% in terms of phosphorus atoms. The intrinsic viscosity [η] was 0.20.

実施例10
エステル化反応の際、精留塔の塔頂温度が80℃以下になった時点で吐出および冷却し、フェニルホスホン酸ジオクチルの代わりにフェニルホスホン酸ジフェニル8.9kg(得られるポリエステルオリゴマーマスターバッチに対してリン原子換算で3.1wt%となるように)を添加した以外は実施例8と同様にして、ポリエステルオリゴマーマスターバッチM−10を得た。リン含有量を蛍光X線分析装置(FLX)で測定したところ、リン原子換算で2.7wt%であった。また固有粘度[η]は0.11であった。
製造方法C
エステル化反応開始前にリン化合物を添加しておき、その後エステル化反応をすることによって、ポリエステルオリゴマーマスターバッチを製造する方法を製造方法Cとした。
Example 10
During the esterification reaction, when the top temperature of the rectifying column becomes 80 ° C. or lower, the mixture is discharged and cooled, and instead of dioctyl phenylphosphonate, 8.9 kg of phenylphosphonate diphenyl (based on the obtained polyester oligomer master batch) Thus, a polyester oligomer master batch M-10 was obtained in the same manner as in Example 8, except that 3.1 wt% in terms of phosphorus atom was added. When the phosphorus content was measured with a fluorescent X-ray analyzer (FLX), it was 2.7 wt% in terms of phosphorus atoms. The intrinsic viscosity [η] was 0.11.
Manufacturing method C
A method for producing a polyester oligomer master batch by adding a phosphorus compound before the start of the esterification reaction and then carrying out an esterification reaction was designated as production method C.

実施例11
予めビス(ヒドロキシエチル)テレフタレート約10kgが仕込まれ、温度250℃、圧力1.2×10Paに保持されたエステル化反応槽に、フェニルホスホン酸ジオクチル11.0kg(得られるポリエステルオリゴマーマスターバッチに対してリン原子換算で2.9wt%となるように)を反応缶上部より添加し、高純度テレフタル酸(三井化学社製)8.3kgとエチレングリコール(日本触媒社製)3.5kgのスラリーを4時間かけて順次供給し、供給終了後もさらにエステル化反応を行い、精留塔の塔頂温度が80℃以下になった時点で吐出および冷却し、ポリエステルオリゴマーマスターバッチM−11を得た。リン含有量を蛍光X線分析装置(FLX)で測定したところ、リン原子換算で2.6wt%であった。また固有粘度[η]は0.09であった。
Example 11
About 10 kg of bis (hydroxyethyl) terephthalate was charged in advance, in an esterification reaction vessel maintained at a temperature of 250 ° C. and a pressure of 1.2 × 10 5 Pa, 11.0 kg of dioctyl phenylphosphonate (into the resulting polyester oligomer master batch) From the upper part of the reaction vessel, 8.3 kg of high-purity terephthalic acid (manufactured by Mitsui Chemicals) and 3.5 kg of ethylene glycol (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) are added. Are sequentially supplied over 4 hours, and after the completion of the supply, the esterification reaction is further carried out, and when the top temperature of the rectifying column becomes 80 ° C. or lower, the mixture is discharged and cooled to obtain a polyester oligomer master batch M-11. It was. When the phosphorus content was measured with a fluorescent X-ray analyzer (FLX), it was 2.6 wt% in terms of phosphorus atoms. The intrinsic viscosity [η] was 0.09.

製造方法A
実施例12
テレフタル酸ジメチル(SKケミカル社製)15kgとエチレングリコール(日本触媒社製)9.3kgが仕込まれ、徐々に昇温し温度240℃でエステル交換反応をおこなった。精留塔の塔頂温度が40℃以下になった時点で反応終了とした。
Manufacturing method A
Example 12
15 kg of dimethyl terephthalate (manufactured by SK Chemical Co., Ltd.) and 9.3 kg of ethylene glycol (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) were charged, and the temperature was gradually raised to conduct a transesterification reaction at a temperature of 240 ° C. The reaction was terminated when the top temperature of the rectification column became 40 ° C. or lower.

得られたエステル交換反応生成物19.2kgに、フェニルホスホン酸ジオクチル10.4kg(得られるポリエステルオリゴマーマスターバッチに対してリン原子換算で2.9wt%となるように)を反応缶上部より添加した。引き続き240℃で攪拌し、30分後に吐出および冷却し、ポリエステルオリゴマーマスターバッチM−12を得た。リン含有量を蛍光X線分析装置(FLX)で測定したところ、リン原子換算で2.6wt%であった。また固有粘度[η]は0.06であった。   10.2 kg of dioctyl phenylphosphonate (so as to be 2.9 wt% in terms of phosphorus atoms with respect to the obtained polyester oligomer master batch) was added to 19.2 kg of the obtained transesterification reaction product from the upper part of the reaction can. . Subsequently, the mixture was stirred at 240 ° C. and discharged and cooled after 30 minutes to obtain a polyester oligomer master batch M-12. When the phosphorus content was measured with a fluorescent X-ray analyzer (FLX), it was 2.6 wt% in terms of phosphorus atoms. The intrinsic viscosity [η] was 0.06.

実施例13〜17
リン化合物の種類および添加量を表1に記載の通り変更した以外は実施例12と同様にして、ポリエステルオリゴマーマスターバッチM−13〜17を得た。それぞれのリン含有量と固有粘度[η]については、表1にまとめた。
Examples 13-17
Polyester oligomer master batches M-13 to 17 were obtained in the same manner as in Example 12 except that the type and addition amount of the phosphorus compound were changed as shown in Table 1. Each phosphorus content and intrinsic viscosity [η] are summarized in Table 1.

製造方法B
実施例18
実施例12と同様にエステル交換反応をおこなった。精留塔の塔頂温度が40℃以下になった時点で反応終了とし、吐出および冷却した。得られたエステル交換反応生成物19.2kgを再度、温度240℃に保持されたエステル交換反応槽に入れて溶融し、フェニルホスホン酸ジドデシル13.5kg(得られるポリエステルオリゴマーマスターバッチに対してリン原子換算で2.6wt%となるように)を反応缶上部より添加した。引き続き240℃で攪拌し、30分後に吐出および冷却し、ポリエステルオリゴマーマスターバッチM−18を得た。リン含有量を蛍光X線分析装置(FLX)で測定したところ、リン原子換算で2.2wt%であった。また固有粘度[η]は0.06であった。
Manufacturing method B
Example 18
A transesterification reaction was carried out in the same manner as in Example 12. When the top temperature of the rectifying column became 40 ° C. or lower, the reaction was terminated, and the mixture was discharged and cooled. 19.2 kg of the obtained transesterification reaction product was again put in an ester exchange reaction tank maintained at a temperature of 240 ° C. and melted, and 13.5 kg of didedecyl phenylphosphonate (phosphorus atoms with respect to the obtained polyester oligomer masterbatch). Was added from the top of the reactor. Subsequently, the mixture was stirred at 240 ° C., and discharged and cooled after 30 minutes to obtain a polyester oligomer master batch M-18. When the phosphorus content was measured with a fluorescent X-ray analyzer (FLX), it was 2.2 wt% in terms of phosphorus atoms. The intrinsic viscosity [η] was 0.06.

実施例19
リン化合物の種類および添加量を表1に記載の通り変更した以外は実施例18と同様にして、ポリエステルオリゴマーマスターバッチM−19を得た。リン含有量を蛍光X線分析装置(FLX)で測定したところ、リン原子換算で2.0wt%であった。また固有粘度[η]は0.06であった。
Example 19
A polyester oligomer master batch M-19 was obtained in the same manner as in Example 18 except that the type and addition amount of the phosphorus compound were changed as shown in Table 1. When the phosphorus content was measured with a fluorescent X-ray analyzer (FLX), it was 2.0 wt% in terms of phosphorus atoms. The intrinsic viscosity [η] was 0.06.

製造方法A
比較例1
リン化合物の代わりに染料、Solvent Blue 45(クラリアントジャパン社製)を得られるポリエステルオリゴマーマスターバッチに対して0.1wt%となるように20.2g加えた以外は実施例1と同様にして、ポリエステルオリゴマーマスターバッチC−1を得た。固有粘度[η]は0.11であった。
Manufacturing method A
Comparative Example 1
A polyester is obtained in the same manner as in Example 1 except that 20.2 g is added to the polyester oligomer masterbatch to obtain a dye, Solvent Blue 45 (manufactured by Clariant Japan) instead of the phosphorus compound. An oligomer master batch C-1 was obtained. Intrinsic viscosity [η] was 0.11.

製造方法D
エステル化反応終了後、触媒存在下重縮合をおこない、所定の攪拌トルクの85%となった時点でリン化合物を添加し、そのまま所定のトルクになるまで重合し、ポリエステルポリマーマスターバッチを製造する方法を製造方法Dとした。
Manufacturing method D
After completion of esterification, polycondensation is carried out in the presence of a catalyst. When 85% of the predetermined stirring torque is reached, a phosphorus compound is added, and polymerization is performed until the predetermined torque is reached, thereby producing a polyester polymer master batch. Was made into the manufacturing method D.

比較例2
実施例1と同様にエステル化反応を行い、得られたエステル化反応生成物10.2kgを重縮合槽に移送した。
Comparative Example 2
The esterification reaction was carried out in the same manner as in Example 1, and 10.2 kg of the obtained esterification reaction product was transferred to a polycondensation tank.

エステル化反応生成物に、酢酸マグネシウム0.8g(ポリマーに対してマグネシウム原子換算で10ppm)および酢酸コバルト0.8g(ポリマーに対してコバルト原子換算で20ppm)のエチレングリコール混合溶液と、ポリマーに対してチタン原子換算で5ppm相当のクエン酸キレートチタン化合物を添加する30分前に別の混合槽にて事前混合し、常温にて30分攪拌した後、その混合物を添加した。5分後に、酸化チタン粒子のエチレングリコールスラリーを、ポリマーに対して酸化チタン粒子換算で0.3重量%添加した。さらに5分後に、反応系を減圧して反応を開始した。反応器内を250℃から290℃まで徐々に昇温するとともに、圧力を40Paまで下げた。最終温度、最終圧力到達までの時間はともに60分とした。所定の攪拌トルクの85%となった時点(減圧を開始してから2時間30分の時点)で、ポリエチレンテレフタレートシートを射出成形して作成した厚さ0.2mm、内容積2000cmの容器にフェニルホスホン酸ジオクチル10.4kg(得られるポリエステルポリマーマスターバッチに対してリン原子換算で2.9wt%となるように)を入れて反応缶上部より添加した。その後、所定の攪拌トルクとなった時点で反応系を窒素パージして常圧に戻して重縮合反応を停止させ、ストランド状に吐出して冷却後、直ちにカッティングしてポリマーのペレットを得た。なお、減圧開始から所定の撹拌トルク到達までの時間は2時間50分であった。この得られたポリエステルポリマーマスターバッチをC−2とする。リン含有量を蛍光X線分析装置(FLX)で測定したところ、リン原子換算で0.2wt%と低かった。また固有粘度[η]は0.66であった。 To the esterification reaction product, an ethylene glycol mixed solution of 0.8 g of magnesium acetate (10 ppm in terms of magnesium atom relative to the polymer) and 0.8 g of cobalt acetate (20 ppm in terms of cobalt atom relative to the polymer), and the polymer 30 minutes before adding a citrate chelate titanium compound equivalent to 5 ppm in terms of titanium atom, the mixture was premixed in another mixing tank and stirred at room temperature for 30 minutes, and then the mixture was added. After 5 minutes, an ethylene glycol slurry of titanium oxide particles was added to the polymer in an amount of 0.3% by weight in terms of titanium oxide particles. After another 5 minutes, the reaction system was decompressed to initiate the reaction. The reactor was gradually heated from 250 ° C. to 290 ° C., and the pressure was reduced to 40 Pa. The time to reach the final temperature and final pressure was both 60 minutes. When 85% of the predetermined stirring torque is reached (2 hours and 30 minutes after depressurization is started), a container having a thickness of 0.2 mm and an internal volume of 2000 cm 3 is formed by injection molding a polyethylene terephthalate sheet. Dioctyl phenylphosphonate (10.4 kg) was added from the upper part of the reaction vessel after adding 2.9 wt% in terms of phosphorus atom to the obtained polyester polymer masterbatch. Thereafter, when the predetermined stirring torque was reached, the reaction system was purged with nitrogen and returned to normal pressure to stop the polycondensation reaction, discharged in a strand form, cooled, and immediately cut to obtain polymer pellets. The time from the start of decompression to the arrival of the predetermined stirring torque was 2 hours and 50 minutes. This obtained polyester polymer master batch is designated as C-2. When the phosphorus content was measured with a fluorescent X-ray analyzer (FLX), it was as low as 0.2 wt% in terms of phosphorus atoms. The intrinsic viscosity [η] was 0.66.

比較例3
リン化合物の添加量を表1に記載の通り変更した以外は比較例2と同様にして、ポリエステルポリマーマスターバッチC−3を得た。リン含有量を蛍光X線分析装置(FLX)で測定したところ、リン原子換算で2.4wt%であった。また固有粘度[η]は0.66であった。
Comparative Example 3
A polyester polymer master batch C-3 was obtained in the same manner as in Comparative Example 2 except that the addition amount of the phosphorus compound was changed as shown in Table 1. The phosphorus content was measured with a fluorescent X-ray analyzer (FLX) and found to be 2.4 wt% in terms of phosphorus atoms. The intrinsic viscosity [η] was 0.66.

Figure 2010254801
Figure 2010254801

ポリエステルオリゴマーマスターバッチを用いたポリエステルの製造方法
実施例20
ポリエチレンテレフタレートシートを射出成形して作成した厚さ0.2mm、内容積2000cmの容器に、フェニルホスホン酸ジオクチルの代わりに、ポリエステルオリゴマーマスターバッチM−1(リン含有量2.5wt%)を23.2g(得られるポリエステルポリマーマスターバッチに対してリン原子換算で30ppmとなるように)を入れて、反応缶上部より添加した以外は比較例2と同様にして、ポリマーのペレットを得た。
Example 20 for producing polyester using polyester oligomer masterbatch
In a container having a thickness of 0.2 mm and an internal volume of 2000 cm 3 made by injection-molding a polyethylene terephthalate sheet, polyester oligomer masterbatch M-1 (phosphorus content 2.5 wt%) is used instead of dioctyl phenylphosphonate. Polymer pellets were obtained in the same manner as in Comparative Example 2, except that .2 g (30 ppm in terms of phosphorus atom with respect to the obtained polyester polymer masterbatch) was added and added from the top of the reaction can.

なお、減圧開始から所定の撹拌トルク到達までの時間は2時間51分であった。また得られたポリエステル中のリン含有量を蛍光X線分析装置(FLX)で測定したところ、リン原子換算で27ppmであり、リンがほとんど揮発せずにポリエステル中に残存していることが分かった。また、色調、耐熱性ともに良好なポリマーが得られた。   The time from the start of decompression to the arrival of the predetermined stirring torque was 2 hours and 51 minutes. Further, when the phosphorus content in the obtained polyester was measured with a fluorescent X-ray analyzer (FLX), it was 27 ppm in terms of phosphorus atoms, and it was found that phosphorus was hardly volatilized and remained in the polyester. . Further, a polymer having good color tone and heat resistance was obtained.

実施例21〜38
ポリエステルオリゴマーマスターバッチを表2および表3に記載の通り変更した以外は実施例20と同様にしてポリエステルを製造した。得られたポリマーはいずれも色調および耐熱性に優れたものであった。結果を表2および表3にまとめた。
Examples 21-38
A polyester was produced in the same manner as in Example 20 except that the polyester oligomer master batch was changed as shown in Tables 2 and 3. All of the obtained polymers were excellent in color tone and heat resistance. The results are summarized in Table 2 and Table 3.

Figure 2010254801
Figure 2010254801

Figure 2010254801
Figure 2010254801

実施例39〜42
重縮合触媒の種類、添加量およびポリエステルオリゴマーマスターバッチを表3に記載の通り変更した以外は実施例20と同様にしてポリエステルを製造した。得られたポリマーはいずれも色調および耐熱性に優れたものであった。結果を表3にまとめた。
Examples 39-42
A polyester was produced in the same manner as in Example 20 except that the type, addition amount and polyester oligomer master batch of the polycondensation catalyst were changed as shown in Table 3. All of the obtained polymers were excellent in color tone and heat resistance. The results are summarized in Table 3.

実施例43、44
添加剤の添加量およびポリエステルオリゴマーマスターバッチの種類を表3に記載の通り変更した以外は実施例20と同様にしてポリエステルを製造した。得られたポリマーはいずれも色調および耐熱性に優れたものであった。結果を表3にまとめた。
Examples 43 and 44
A polyester was produced in the same manner as in Example 20 except that the additive amount and the type of polyester oligomer master batch were changed as shown in Table 3. All of the obtained polymers were excellent in color tone and heat resistance. The results are summarized in Table 3.

実施例45
ポリエステルオリゴマーマスターバッチの種類およびそれを添加する容器を厚さ0.015mmのフィルムに変更した以外は、実施例20と同様にしてポリエステルを製造した。得られたポリマーは色調および耐熱性に優れたものであった。結果を表3にまとめた。
Example 45
A polyester was produced in the same manner as in Example 20, except that the type of polyester oligomer master batch and the container to which it was added were changed to a film having a thickness of 0.015 mm. The obtained polymer was excellent in color tone and heat resistance. The results are summarized in Table 3.

実施例46
ポリエステルオリゴマーマスターバッチの種類およびポリエステルオリゴマーマスターバッチを単独で重合缶上部の添加ノズルより添加した以外は、実施例20と同様にポリエステルを製造した。得られたポリマーは色調および耐熱性に優れたものであった。結果を表3にまとめた。
Example 46
A polyester was produced in the same manner as in Example 20, except that the type of polyester oligomer master batch and the polyester oligomer master batch were added independently from the addition nozzle at the top of the polymerization can. The obtained polymer was excellent in color tone and heat resistance. The results are summarized in Table 3.

実施例47
比較例2と同様にしてエステル化反応をおこない、得られたエステル化反応生成物10.2kgを重縮合槽に移送した。エステル化反応生成物に、酢酸マグネシウムおよび酢酸コバルトのエチレングリコール混合溶液と、クエン酸キレートチタン化合物の混合物、および酸化チタン粒子を比較例2と同様に添加した。さらに5分後に、反応系を減圧して反応を開始した。反応器内を250℃から290℃まで徐々に昇温するとともに、圧力を40Paまで下げた。最終温度、最終圧力到達までの時間はともに60分とした。その後、所定の攪拌トルクとなった時点で反応系を窒素パージして常圧に戻して重縮合反応を停止させ、ストランド状に吐出して冷却後、直ちにカッティングしてポリマーのペレットを得た。なお、減圧開始から所定の撹拌トルク到達までの時間は2時間40分であった。このポリマーペレット1.92kgを窒素雰囲気下120℃3時間予備結晶化した後、10Torrの減圧条件下150℃20時間乾燥した後、10Torrの減圧条件下100℃20時間乾燥したポリエステルオリゴマーマスターバッチM−3を、得られるポリマー中のリン原子が30ppmとなるように(2.2g)ベント式二軸押出し機に同時に供給して、温度290℃、滞留時間5分で溶融混練し、ポリエステルを得た。混練時に異物の発生もなく、発泡も見受けられなかった。得られたポリマーは色調および耐熱性に優れたものであった。結果を表3にまとめた。
Example 47
The esterification reaction was carried out in the same manner as in Comparative Example 2, and 10.2 kg of the obtained esterification reaction product was transferred to a polycondensation tank. To the esterification reaction product, an ethylene glycol mixed solution of magnesium acetate and cobalt acetate, a mixture of a citrate chelate titanium compound, and titanium oxide particles were added in the same manner as in Comparative Example 2. After another 5 minutes, the reaction system was decompressed to initiate the reaction. The reactor was gradually heated from 250 ° C. to 290 ° C., and the pressure was reduced to 40 Pa. The time to reach the final temperature and final pressure was both 60 minutes. Thereafter, when the predetermined stirring torque was reached, the reaction system was purged with nitrogen and returned to normal pressure to stop the polycondensation reaction, discharged in a strand form, cooled, and immediately cut to obtain polymer pellets. The time from the start of decompression to the arrival of the predetermined stirring torque was 2 hours and 40 minutes. 1.92 kg of this polymer pellet was pre-crystallized under a nitrogen atmosphere at 120 ° C. for 3 hours, dried at 150 ° C. for 20 hours under a reduced pressure condition of 10 Torr, and then dried at 100 ° C. for 20 hours under a reduced pressure condition of 10 Torr. 3 was simultaneously fed to a bent twin screw extruder so that the phosphorus atom in the resulting polymer was 30 ppm (2.2 g), and melt-kneaded at a temperature of 290 ° C. and a residence time of 5 minutes to obtain a polyester. . No foreign matter was produced during the kneading, and no foaming was observed. The obtained polymer was excellent in color tone and heat resistance. The results are summarized in Table 3.

比較例4〜6
ポリエステルオリゴマーマスターバッチの種類および添加量を表4に記載の通り変更した以外は、実施例20と同様にしてポリエステルを製造した。いずれの場合もほとんどリンを含有していなかった。比較例4では明度が暗いポリマーが得られ、比較例5,6では黄味を帯びたポリマーが得られた。またいずれの場合も耐熱性は悪かった。結果を表4にまとめた。
Comparative Examples 4-6
A polyester was produced in the same manner as in Example 20 except that the type and addition amount of the polyester oligomer master batch were changed as shown in Table 4. In either case, phosphorus was hardly contained. In Comparative Example 4, a polymer having a low brightness was obtained, and in Comparative Examples 5 and 6, a yellowish polymer was obtained. In either case, the heat resistance was poor. The results are summarized in Table 4.

比較例7、9〜13
ポリエステルオリゴマーマスターバッチの代わりに表4に記載のリン化合物を単独で添加した以外は実施例20と同様にしてポリエステルを製造した。比較例7で得られたポリマーは、リンがほとんど残存しておらず、色調、耐熱性ともに悪いポリマーであった。比較例9〜13で得られたポリマーはリン含有量が高く、いずれも耐熱性に優れたポリマーであった。しかしながら比較例9〜11で得られたポリマーは、明度が暗く、緑味を帯びたポリマーであった。また比較例12,13で得られたポリマーは明度は明るかったが、黄味がかったポリマーが得られた。結果を表4にまとめた。
Comparative Examples 7 and 9-13
A polyester was produced in the same manner as in Example 20 except that the phosphorus compound shown in Table 4 was added alone instead of the polyester oligomer masterbatch. The polymer obtained in Comparative Example 7 was a polymer with little phosphorus remaining and poor color tone and heat resistance. The polymers obtained in Comparative Examples 9 to 13 had a high phosphorus content and were all excellent in heat resistance. However, the polymers obtained in Comparative Examples 9 to 11 were dark and light green. Further, the polymers obtained in Comparative Examples 12 and 13 were bright, but a yellowish polymer was obtained. The results are summarized in Table 4.

比較例8、14
表4に記載の通りポリエステルオリゴマーマスターバッチM−3の代わりに比較例8ではフェニルホスホン酸ジオクチルを、比較例14では正リン酸を容器に入れず単独で添加した以外は実施例47と同様にしてポリエステルを得た。いずれの場合も激しく発泡した。また、比較例8で得られたポリマー中にはリンがほとんど残存しておらず、色調および耐熱性ともに悪いポリマーが得られた。比較例14で得られたポリマー中にはリンが24ppm含有されており、耐熱性はよかったが黄味がかったポリマーであった。結果を表4にまとめた。
Comparative Examples 8 and 14
As shown in Table 4, instead of polyester oligomer master batch M-3, Comparative Example 8 was similar to Example 47 except that dioctyl phenylphosphonate was added alone, and normal phosphoric acid was not added to the container alone. To obtain polyester. In either case, foaming was intense. Further, almost no phosphorus remained in the polymer obtained in Comparative Example 8, and a polymer having poor color tone and heat resistance was obtained. The polymer obtained in Comparative Example 14 contained 24 ppm of phosphorus, and was a yellowish polymer with good heat resistance. The results are summarized in Table 4.

比較例15
比較例2と同様にしてエステル化反応を行い、得られたエステル化反応生成物10.2kgを重縮合槽に移送した。
Comparative Example 15
The esterification reaction was performed in the same manner as in Comparative Example 2, and 10.2 kg of the obtained esterification reaction product was transferred to a polycondensation tank.

エステル化反応生成物に、比較例2と同様に酢酸マグネシウムおよび酢酸コバルトのエチレングリコール混合溶液と、クエン酸キレートチタン化合物の混合物を添加した。5分後に、テトラエチルビフェニルー4,4’−ジイルホスホネート(城北化学社製)を9.2g(得られるポリマーに対してリン原子換算で30ppmとなるように)および酸化チタン粒子のエチレングリコールスラリーを、ポリマーに対して酸化チタン粒子換算で0.3重量%添加した。さらに5分後に、反応系を減圧して反応を開始した。反応器内を250℃から290℃まで徐々に昇温するとともに、圧力を40Paまで下げた。最終温度、最終圧力到達までの時間はともに60分とした。その後、重合が頭打ちになってしまい、目標トルクに到達しなかった。   In the same manner as in Comparative Example 2, a mixed solution of magnesium acetate and cobalt acetate in ethylene glycol and a mixture of citrate chelate titanium compound were added to the esterification reaction product. After 5 minutes, 9.2 g of tetraethylbiphenyl-4,4′-diylphosphonate (manufactured by Johoku Chemical Co., Ltd.) (so that the resulting polymer was 30 ppm in terms of phosphorus atoms) and an ethylene glycol slurry of titanium oxide particles were prepared. Further, 0.3% by weight in terms of titanium oxide particles was added to the polymer. After another 5 minutes, the reaction system was decompressed to initiate the reaction. The temperature in the reactor was gradually raised from 250 ° C. to 290 ° C., and the pressure was reduced to 40 Pa. The time to reach the final temperature and final pressure was both 60 minutes. Thereafter, the polymerization reached a peak, and the target torque was not reached.

比較例16〜18
リン化合物の種類と添加量を表4に記載の通り変更した以外は比較例15と同様にした。いずれの場合も所定の攪拌トルクとなった時点で反応系を窒素パージして常圧に戻して重縮合反応を停止させ、ストランド状に吐出して冷却後、直ちにカッティングしてポリマーのペレットを得た。いずれのポリマーもリン含有量が低く、色調および耐熱性ともに劣ったポリマーが得られた。結果を表4にまとめた。
Comparative Examples 16-18
The same procedure as in Comparative Example 15 was carried out except that the type and addition amount of the phosphorus compound were changed as shown in Table 4. In either case, when the predetermined stirring torque is reached, the reaction system is purged with nitrogen and returned to normal pressure to stop the polycondensation reaction, discharged into a strand, cooled, and immediately cut to obtain polymer pellets. It was. All the polymers had low phosphorus content, and a polymer with poor color tone and heat resistance was obtained. The results are summarized in Table 4.

比較例19,20
重縮合触媒の種類、添加量およびリン化合物の種類、添加量を表4に記載の通り変更した以外は比較例15と同様にした。いずれの場合も所定の攪拌トルクとなった時点で反応系を窒素パージして常圧に戻して重縮合反応を停止させ、ストランド状に吐出して冷却後、直ちにカッティングしてポリマーのペレットを得た。いずれのポリマーも色調および耐熱性ともに劣ったポリマーが得られた。結果を表4にまとめた。
Comparative Examples 19 and 20
The same procedure as in Comparative Example 15 was carried out except that the polycondensation catalyst type, addition amount, phosphorus compound type, and addition amount were changed as shown in Table 4. In either case, when the predetermined stirring torque is reached, the reaction system is purged with nitrogen and returned to normal pressure to stop the polycondensation reaction, discharged into a strand, cooled, and immediately cut to obtain polymer pellets. It was. All the polymers were inferior in color tone and heat resistance. The results are summarized in Table 4.

Figure 2010254801
Figure 2010254801

Claims (3)

固有粘度が0.05〜0.2dl/gで、式(1)で表されるリン化合物のうち少なくとも1種をリン原子換算で1〜5重量%含有することを特徴とする色調および耐熱性改善用ポリエステルオリゴマーマスターバッチ。
Figure 2010254801
(上記式(1)中、R1,R2は、それぞれ独立に水素原子または炭素数1〜18の炭化水素基を表しており、mは0または1を表す。)
Inherent viscosity is 0.05 to 0.2 dl / g, and contains at least one of phosphorus compounds represented by the formula (1) in an amount of 1 to 5% by weight in terms of phosphorus atoms, and color tone and heat resistance Polyester oligomer masterbatch for improvement.
Figure 2010254801
(In the above formula (1), R1 and R2 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and m represents 0 or 1.)
芳香族ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体と、ジオールまたはそのエステル形成性誘導体によるエステル化反応またはエステル交換反応の際、反応終了後までのいずれかの段階で、式(1)で表されるリン化合物のうち少なくとも1種を添加することによって、請求項1に記載の色調および耐熱性改善用ポリエステルオリゴマーマスターバッチを製造する方法。   In the esterification reaction or transesterification reaction with an aromatic dicarboxylic acid or an ester-forming derivative thereof and a diol or an ester-forming derivative thereof, phosphorus represented by the formula (1) at any stage until the end of the reaction The method to manufacture the polyester oligomer masterbatch for color tone and heat resistance improvement of Claim 1 by adding at least 1 sort (s) among compounds. 芳香族ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体とジオールまたはそのエステル形成性誘導体を重縮合触媒の存在下に重縮合反応してポリエステルを製造する方法において、請求項1記載の色調および耐熱性改善用ポリエステルオリゴマーマスターバッチを、重縮合反応器内の減圧を開始してからポリエステルが目標とする重合度に到達するまでの間に添加することを特徴とする色調および耐熱性が改善されたポリエステルの製造方法。   2. The method for producing a polyester by polycondensation reaction of an aromatic dicarboxylic acid or an ester-forming derivative thereof and a diol or an ester-forming derivative thereof in the presence of a polycondensation catalyst. A method for producing a polyester with improved color tone and heat resistance, characterized in that an oligomer masterbatch is added between the start of depressurization in a polycondensation reactor and the polyester reaching a target degree of polymerization. .
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