JP2016020482A - Method for manufacturing polyester resin - Google Patents

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朋行 森
Tomoyuki Mori
朋行 森
崇 倉田
Takashi Kurata
崇 倉田
豊 矢次
Yutaka Yatsugi
豊 矢次
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyester resin which has low haze of a molded article, reduces the amount of cyclic trimer in the polyester resin and has small increase of the cyclic trimer during molding even with low inherent viscosity for reducing filling time in injection molding.SOLUTION: There is provided a method for manufacturing a polyester resin including obtaining a prepolymer by a melting polycondensation step using a catalyst for polyester polycondensation obtained by an esterification reaction step or an ester exchange reaction step of a dicarboxylic acid component mainly containing terephthalic acid or ester formative derivative thereof and a diol component mainly containing ethylene glycol and then mixing three components of specific compounds in advance, and further conducting a solid polycondensation step, which provides a polyester resin having an intrinsic viscosity IVof 0.68 dL/g to 0.77 dL/g inclusive and a terminal carboxyl group amount of 12 eq/t or less.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、成形性が良好でありながら、環状三量体量を低減させ、かつ成形時における環状三量体の増加量が少ないポリエステル樹脂の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a polyester resin, which has a good moldability but reduces the amount of cyclic trimer and has a small increase in cyclic trimer during molding.

ポリエチレンテレフタレートに代表されるポリエステル樹脂は、化学的、物理的性質に優れていることから、飲料ボトル等の容器、フィルム、シート、繊維等の各種用途に広範囲に使用されている。一般にポリエステル樹脂は、ジカルボン酸とジオールとをエステル化反応またはエステル交換反応、および溶融重縮合反応を経て、さらに必要に応じて、固相重縮合反応させることにより製造される。   Polyester resins typified by polyethylene terephthalate are excellent in chemical and physical properties, and thus are widely used in various applications such as containers such as beverage bottles, films, sheets, and fibers. In general, a polyester resin is produced by subjecting a dicarboxylic acid and a diol to an esterification reaction or a transesterification reaction, and a melt polycondensation reaction and, if necessary, a solid phase polycondensation reaction.

特に、これらのポリエステル樹脂を飲料ボトル等の容器に使用する際には、ペレット状のポリエステル樹脂を射出成形し、プリフォームと呼ばれる予備成形体を得た後、延伸ブロー成形により、容器を得る手法が一般的である。しかしながら、その射出成形時の溶融樹脂の金型への充填時間をより短くすることで、射出成形サイクルを短縮させることが望まれている。   In particular, when these polyester resins are used in containers such as beverage bottles, a method for obtaining containers by stretch blow molding after injection molding a pellet-shaped polyester resin to obtain a preform called a preform Is common. However, it is desired to shorten the injection molding cycle by further shortening the filling time of the molten resin into the mold during the injection molding.

通常、射出成形時の成形温度を高くすることにより、溶融樹脂の流動性を高め、射出成形時の金型への充填時間を短くすることが考えられる。しかしながら、ポリエステル樹脂は、一般的に、溶融時の樹脂温度が高くなると、ジオールから副生するアルデヒドの発生量が増加する。そのため、その後延伸ブロー成形を経て得られるボトルに、飲料を充填した際、香味が悪化するという問題があり、成形温度を変えずとも、流動性が良好なポリエステル樹脂が望まれていた。   Usually, it is conceivable to increase the fluidity of the molten resin and shorten the filling time of the mold during injection molding by increasing the molding temperature during injection molding. However, in general, when the resin temperature at the time of melting of the polyester resin increases, the amount of aldehyde generated as a by-product from the diol increases. For this reason, there is a problem that the flavor deteriorates when a beverage is filled in a bottle obtained through stretch blow molding, and a polyester resin having good fluidity has been desired without changing the molding temperature.

前記流動性を向上するためには、ポリエステル樹脂の固有粘度を低下させることが有効な手段と考えられる。しかしながら、射出成形時のプリフォームのヘーズが悪化しやすく、ボトルの外観不良の原因となったり、延伸ブロー成形での賦形性が悪化したりするという問題があるため、ヘーズを抑制するための検討がなされてきた。特に、射出成形時のプリフォームのヘーズ発生には、ポリエステル樹脂に含まれる触媒の種類や量等が強く関与していることが明らかにされ、多くの検討がなされてきた。   In order to improve the fluidity, it is considered effective to reduce the intrinsic viscosity of the polyester resin. However, the haze of the preform at the time of injection molding is likely to deteriorate, and there is a problem that the appearance of the bottle is poor or the formability in stretch blow molding is deteriorated. Consideration has been made. In particular, it has been clarified that the haze generation of the preform during injection molding is strongly related to the type and amount of the catalyst contained in the polyester resin, and many studies have been made.

一般に、ポリエステル樹脂の製造において、アンチモン、ゲルマニウム、アルミニウム、チタン等の化合物がポリエステル重縮合用触媒として用いられている。これらの重縮合用触媒に含まれる化合物種や添加量、添加方法によって、ポリエステル樹脂製造時の活性だけでなく、得られるポリエステル樹脂の各種特性、例えば色調や触媒残渣由来の異物量、さらには成形体のヘーズ・成形時の副生物にも強く影響することが知られている。   In general, in the production of a polyester resin, compounds such as antimony, germanium, aluminum, and titanium are used as a catalyst for polyester polycondensation. Depending on the type, amount and method of addition of these polycondensation catalysts, not only the activity during the production of the polyester resin, but also various properties of the resulting polyester resin, such as the color tone and the amount of foreign matter derived from the catalyst residue, and further molding It is known to strongly affect the by-products of body haze and molding.

前記の化合物のうち、ポリエステル重縮合用触媒としては、アンチモン化合物が最も汎用的に使用されてきたが、アンチモン化合物は、溶融重縮合工程において微粒子状に析出しやすく、これが結晶核となって、射出成形時に成形体の結晶化が促進され、ヘーズが高くなる傾向があることが知られている。特に上記で記載されているような、ポリエステル樹脂の固有粘度を低下させた場合には、その効果は顕著なものとなり、アンチモン化合物を用いた成形体のヘーズは、満足できるものではなかった。   Of the above compounds, antimony compounds have been most commonly used as polyester polycondensation catalysts, but antimony compounds tend to precipitate in the form of fine particles in the melt polycondensation process, which becomes crystal nuclei, It is known that crystallization of a molded body is promoted during injection molding and haze tends to increase. In particular, when the intrinsic viscosity of the polyester resin as described above is lowered, the effect becomes remarkable, and the haze of the molded body using the antimony compound is not satisfactory.

そこで、アンチモン化合物に代わるポリエステル重縮合用触媒として、ゲルマニウム化合物、アルミニウム化合物、チタン化合物等が検討されている。特にチタン化合物は、安価で、安全衛生性等への懸念もなく、また高い活性を有することから、重縮合反応に必要
な添加量が少なくてすむため、ヘーズの原因となる触媒残渣を由来とする結晶核も生じにくく、多くの検討がなされてきた。
Therefore, germanium compounds, aluminum compounds, titanium compounds and the like have been studied as polyester polycondensation catalysts instead of antimony compounds. In particular, titanium compounds are inexpensive, have no concern for safety and health, and have high activity, so that the amount of addition required for the polycondensation reaction can be reduced. Many crystal nuclei have not been generated, and many studies have been made.

特許文献1には、予めチタン化合物、マグネシウム化合物およびリン化合物を混合した触媒を用いることで、ポリエステル樹脂の色調を改良しつつ、プリフォームおよびボトルのヘーズが良化することが示されている。しかしながら、これらのポリエステル樹脂は、いずれも固有粘度が高く射出成形時の金型充填に時間がかかり、成形サイクルの短縮といった観点では、不十分であった。   Patent Document 1 shows that by using a catalyst in which a titanium compound, a magnesium compound and a phosphorus compound are mixed in advance, the haze of the preform and the bottle is improved while improving the color tone of the polyester resin. However, all of these polyester resins have high intrinsic viscosities, and it takes time to fill the mold during injection molding, which is insufficient from the viewpoint of shortening the molding cycle.

また、特許文献2では、予めチタン化合物、マグネシウム化合物およびリン化合物を混合した触媒を用いて得られた固有粘度の低いポリエステル樹脂を得ている。しかしながら、近年はボトルの薄肉化に伴って、要求される強度が上がっており、このポリエステル樹脂を用いると、固有粘度が低すぎて、機械的強度が不足していた。
さらに、単に固相重縮合の条件を検討し、固有粘度を好適な範囲へと制御しただけでは、副生物として生じる環状三量体量が無視できないものとなる。環状三量体は、主にポリマーとの平衡反応によって生じ、この量が多ければ成形金型への付着が頻繁に起こり、結果として成形体にヘーズが生じやすくなる。
Moreover, in patent document 2, the polyester resin with low intrinsic viscosity obtained using the catalyst which mixed the titanium compound, the magnesium compound, and the phosphorus compound previously is obtained. However, in recent years, the required strength has increased with the thinning of the bottle, and when this polyester resin is used, the intrinsic viscosity is too low and the mechanical strength is insufficient.
Furthermore, the amount of cyclic trimer produced as a by-product cannot be ignored simply by examining the conditions for solid-phase polycondensation and controlling the intrinsic viscosity to a suitable range. The cyclic trimer is mainly generated by an equilibrium reaction with a polymer, and when the amount is large, adhesion to the molding die frequently occurs, and as a result, haze is likely to occur in the molded body.

特許文献3には、チタン化合物、マグネシウム化合物、リン化合物を分割して添加し、末端カルボキシル基量を低減することで、ポリエステル樹脂中の環状三量体量を低下できることが示されている。しかしながら、この製造方法では、成形体のヘーズを満足できるものではなかった。
さらに、特許文献4においては、予めチタン化合物、マグネシウム化合物、リン化合物を混合した触媒を用いて得られたポリエステル樹脂の固有粘度や環状三量体量は、好適なものが得られているものの、固相重縮合時間を長くする必要があり、生産性の低いものであった。
Patent Document 3 shows that the amount of cyclic trimer in a polyester resin can be reduced by adding a titanium compound, a magnesium compound, and a phosphorus compound separately and reducing the amount of terminal carboxyl groups. However, this production method does not satisfy the haze of the molded body.
Furthermore, in patent document 4, although the intrinsic viscosity and cyclic trimer amount of the polyester resin obtained using the catalyst which mixed the titanium compound, the magnesium compound, and the phosphorus compound previously have obtained the suitable thing, It was necessary to lengthen the solid phase polycondensation time, and the productivity was low.

特開2006−342320号公報JP 2006-342320 A 特開2006−199870号公報JP 2006-199870 A 特開2005−89741号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-87741 特開2004−224858号公報JP 2004-224858 A

本発明の目的は、射出成形における充填時間を短縮するべく固有粘度を低くしても、成形品のヘーズが低く、ポリエステル樹脂中における環状三量体量を低減させ、かつ成形時における環状三量体の増加が少ないポリエステル樹脂を提供することである。   The object of the present invention is to reduce the haze of a molded product even if the intrinsic viscosity is lowered in order to shorten the filling time in injection molding, reduce the amount of cyclic trimer in the polyester resin, and cyclic trimer during molding. It is to provide a polyester resin with less body increase.

本発明の要旨は、テレフタル酸またはそのエステル形成性誘導体を主成分とするジカルボン酸成分と、エチレングリコールを主成分とするジオール成分とを、エステル化反応工程またはエステル交換反応工程を経た後、周期表第4A族のチタン族元素からなる群より選択された少なくとも1種を含む化合物<I>、周期表第1A族、2A族、マンガン、鉄およびコバルトからなる群より選択された少なくとも1種を含む化合物<II>ならびにリン化合物<III>の3成分を予め混合して得られたポリエステル重縮合用触媒を用いて、溶融重縮合工程を経てプレポリマーを得、さらに固相重縮合工程を経ることによるポリエステル樹脂の製造方法において、得られるポリエステル樹脂の固有粘度IVが0.68dL/g以上0.77dL/g以下であり、かつ得られるポリエステル樹脂の末端カ
ルボキシル基量が12eq/t以下であるポリエステル樹脂の製造方法である。
The gist of the present invention is that a dicarboxylic acid component having terephthalic acid or an ester-forming derivative thereof as a main component and a diol component having ethylene glycol as a main component are subjected to an esterification reaction step or a transesterification step and then cycled. A compound <I> containing at least one selected from the group consisting of titanium group elements of Table 4A Group, at least one selected from the group consisting of Group 1A, Group 2A, manganese, iron and cobalt of the periodic table Group 1A, 2A Using a polyester polycondensation catalyst obtained by premixing the three components of the compound <II> and the phosphorus compound <III>, a prepolymer is obtained through a melt polycondensation step, and further through a solid phase polycondensation step. In the polyester resin production method, the intrinsic viscosity IV 1 of the obtained polyester resin is 0.68 dL / g or more and 0.77 dL. / G or less and the amount of terminal carboxyl groups of the obtained polyester resin is 12 eq / t or less.

本発明によって得られるポリエステル樹脂を用いることにより、射出成形時の金型への充填時間を短縮することで、成形サイクルを短縮しつつ、成形体のヘーズを良好に保つことができる。かつポリエステル樹脂中の環状三量体量を低減し、後処理を行うことなく成形時の環状三量体の増加量を低減することで、金型への汚れが抑制され、一層の生産性の向上につながる。   By using the polyester resin obtained by this invention, the haze of a molded object can be kept favorable, shortening a molding cycle by shortening the filling time to the metal mold | die at the time of injection molding. And by reducing the amount of cyclic trimer in the polyester resin and reducing the amount of cyclic trimer increased during molding without post-treatment, dirt on the mold is suppressed, and further productivity is improved. It leads to improvement.

以下に本発明の実施するための最良の形態を詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の代表例であり、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。なお、本明細書中において、含有量を表わす「ppm」は、「モル」等を特記しない場合はすべて「質量ppm」を意味する。
本発明においては、周期表第4A族のチタン族元素からなる群より選択された少なくとも1種を含む化合物<I>、周期表第1A族、2A族、マンガン、鉄、およびコバルトからなる群より選択された少なくとも1種を含む化合物<II>、ならびにリン化合物<III>の3成分を予め混合して得られたポリエステル重縮合用触媒を用いることが好ましい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The best mode for carrying out the present invention will be described in detail below. However, the description of the constituent elements described below is a representative example of the embodiment of the present invention, and the present invention is limited to these contents. It is not a thing. In the present specification, “ppm” representing the content means “mass ppm” unless “mol” or the like is specified.
In the present invention, the compound <I> containing at least one selected from the group consisting of titanium group elements of Group 4A of the Periodic Table, from the group consisting of Group 1A, Group 2A, Manganese, Iron, and Cobalt of Periodic Table 1 It is preferable to use a polyester polycondensation catalyst obtained by previously mixing three components of the compound <II> containing at least one selected compound and the phosphorus compound <III>.

周期表第4A族のチタン族元素は即ち、チタン、ジルコニウム、ハフニウム等である。本発明で具体的に用いられるこれら元素の化合物<I>としては、これら元素の酸化物、水酸化物、アルコキシド、酢酸塩、炭酸塩、シュウ酸塩、ハロゲン化物等が挙げられる。これら元素の化合物の中で、チタン化合物が好ましく、そのチタン化合物としては、具体的には、例えば、テトラ−n−プロピルチタネート、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、テトラシクロヘキシルチタネート、テトラフェニルチタネート、テトラベンジルチタネート等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、チタンアルコキシドと珪素アルコキシドまたはジルコニウムアルコキシドとの混合物の加水分解により得られるチタン−珪素またはジルコニウム複合酸化物、酢酸チタン、シュウ酸チタン、シュウ酸チタンカリウム、シュウ酸チタンナトリウム、チタン酸カリウム、チタン酸ナトリウム、チタン酸−水酸化アルミニウム混合物、塩化チタン、塩化チタン−塩化アルミニウム混合物、臭化チタン、フッ化チタン、六フッ化チタン酸カリウム、六フッ化チタン酸コバルト、六フッ化チタン酸マンガン、六フッ化チタン酸アンモニウム、チタンアセチルアセトナート等が挙げられ、中でも、テトラ−n−プロピルチタネート、テトラ−i−プロピルチタネート、テトラ−n−ブチルチタネート等のチタンアルコキシド、シュウ酸チタン、シュウ酸チタンカリウムが好ましく、テトラ−n−ブチルチタネートが特に好ましい。   The titanium group elements of Group 4A of the periodic table are titanium, zirconium, hafnium, and the like. Examples of the compound <I> of these elements specifically used in the present invention include oxides, hydroxides, alkoxides, acetates, carbonates, oxalates and halides of these elements. Of these elemental compounds, titanium compounds are preferable, and specific examples of the titanium compounds include tetra-n-propyl titanate, tetra-i-propyl titanate, tetra-n-butyl titanate, and tetra-n. -Titanium alkoxide such as butyl titanate tetramer, tetra-t-butyl titanate, tetracyclohexyl titanate, tetraphenyl titanate, tetrabenzyl titanate, titanium oxide obtained by hydrolysis of titanium alkoxide, titanium alkoxide and silicon alkoxide or zirconium alkoxide Titanium-silicon or zirconium composite oxide obtained by hydrolysis of the mixture, titanium acetate, titanium oxalate, potassium titanium oxalate, sodium titanium oxalate, potassium titanate, titanium Sodium, titanic acid-aluminum hydroxide mixture, titanium chloride, titanium chloride-aluminum chloride mixture, titanium bromide, titanium fluoride, potassium hexafluorotitanate, cobalt hexafluorotitanate, manganese hexafluorotitanate, six Examples include ammonium fluorinated titanate and titanium acetylacetonate. Among them, titanium alkoxides such as tetra-n-propyl titanate, tetra-i-propyl titanate and tetra-n-butyl titanate, titanium oxalate, and potassium potassium oxalate Are preferred, and tetra-n-butyl titanate is particularly preferred.

本発明で用いられる化合物<II>は、助触媒金属である、周期表第1A族の金属元素、周期表第2A族の元素、マンガン、鉄およびコバルトからなる群より選択される少なくとも1種を含む化合物である。周期表第1A族の金属元素および周期表第2A族の元素としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム等が挙げられる。本発明で用いられる化合物<II>としては、これらの元素の酸化物、水酸化物、アルコキシド、酢酸塩、炭酸塩、シュウ酸塩、およびハロゲン化物等、具体的には、例えば、酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、マグネシウムアルコキシド、酢酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、酢酸カルシウム、炭酸カルシウム、酸化マンガン、水酸化マンガン、酢酸マンガン、酢酸第二鉄、ギ酸コバルト、酢酸コバルト、シュウ酸コバルト、炭酸コバルト、臭化コバルト、コバルトアセチルアセトナート等が挙げられる。なかでも、酢酸マグ
ネシウムまたはその水和物が、グリコールに対する溶解度が高く、液状触媒を調製しやすい点で特に好ましい。
Compound <II> used in the present invention is at least one selected from the group consisting of a metal element of Group 1A of the periodic table, an element of Group 2A of the periodic table, manganese, iron and cobalt, which is a promoter metal. It is a compound containing. Examples of the Group 1A metal element and the Group 2A element of the periodic table include lithium, sodium, potassium, magnesium, and calcium. Examples of the compound <II> used in the present invention include oxides, hydroxides, alkoxides, acetates, carbonates, oxalates, and halides of these elements. Specifically, for example, lithium acetate, Sodium acetate, potassium acetate, magnesium oxide, magnesium hydroxide, magnesium alkoxide, magnesium acetate, magnesium carbonate, calcium oxide, calcium hydroxide, calcium acetate, calcium carbonate, manganese oxide, manganese hydroxide, manganese acetate, ferric acetate, Examples include cobalt formate, cobalt acetate, cobalt oxalate, cobalt carbonate, cobalt bromide, and cobalt acetylacetonate. Of these, magnesium acetate or a hydrate thereof is particularly preferable because of its high solubility in glycol and easy preparation of a liquid catalyst.

さらに、本発明において用いられるリン化合物<III>としては、具体的には、例えば、正リン酸、ポリリン酸、および、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリ‐n‐ブチルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリス(トリエチレングリコール)ホスフェート、エチルジエチルホスホノアセテート、メチルアシッドホスフェート、エチルアシッドホスフェート、イソプロピルアシッドホスフェート、ブチルアシッドホスフェート、モノブチルホスフェート、ジブチルホスフェート、ジオクチルホスフェート、トリエチレングリコールアシッドホスフェート等の5価のリン化合物、亜リン酸、次亜リン酸、ジエチルホスファイト、トリスドデシルホスファイト、トリスノニルデシルホスファイト、トリフェニルホスファイト等の3価のリン化合物等が挙げられる。その中で、正リン酸、トリス(トリエチレングリコール)ホスフェート、トリメチルアシッドホスフェート、エチルジエチルホスホノアセテート、エチルアシッドホスフェート、トリエチレングリコールアシッドホスフェートおよび亜リン酸が好ましい。トリス(トリエチレングリコール)ホスフェート、メチルアシッドホスフェート、エチルジエチルホスホノアセテート、エチルアシッドホスフェート、ブチルアシッドホスフェートおよびトリエチレングリコールアシッドホスフェートが特に好ましい。   Furthermore, specific examples of the phosphorus compound <III> used in the present invention include orthophosphoric acid, polyphosphoric acid, trimethyl phosphate, triethyl phosphate, tri-n-butyl phosphate, trioctyl phosphate, triphenyl. Phosphate, tricresyl phosphate, tris (triethylene glycol) phosphate, ethyl diethyl phosphonoacetate, methyl acid phosphate, ethyl acid phosphate, isopropyl acid phosphate, butyl acid phosphate, monobutyl phosphate, dibutyl phosphate, dioctyl phosphate, triethylene glycol Pentavalent phosphorus compounds such as acid phosphate, phosphorous acid, hypophosphorous acid, diethyl phosphite, trisdodecyl phosphate , Tris nonyl decyl phosphite, trivalent phosphorus compounds such as triphenyl phosphite and the like. Among them, orthophosphoric acid, tris (triethylene glycol) phosphate, trimethyl acid phosphate, ethyl diethyl phosphonoacetate, ethyl acid phosphate, triethylene glycol acid phosphate and phosphorous acid are preferred. Tris (triethylene glycol) phosphate, methyl acid phosphate, ethyl diethyl phosphonoacetate, ethyl acid phosphate, butyl acid phosphate and triethylene glycol acid phosphate are particularly preferred.

本発明において用いるポリエステル重縮合用触媒は、得られるポリエステルの明るみ、および触媒残渣由来の異物や重縮合活性の低下の面で、アルコール等の溶媒に不溶な固体性化合物を含まないことが好ましい。
本発明において用いるポリエステル重縮合用触媒は、溶媒、各種安定剤または、添加剤等の成分を含んでいても良い。
The polyester polycondensation catalyst used in the present invention preferably does not contain a solid compound that is insoluble in a solvent such as alcohol, in terms of the brightness of the resulting polyester and the reduction of foreign matters derived from catalyst residues and polycondensation activity.
The polyester polycondensation catalyst used in the present invention may contain components such as a solvent, various stabilizers or additives.

本発明において用いるポリエステル重縮合用触媒は、得られるポリエステル樹脂の色調、アセトアルデヒドや環状三量体等の副生成物の低減、成形時の熱安定性の向上等の面で、リン化合物を含有すること必要である。それに伴い本発明によって得られるポリエステル樹脂は、リンを含有したものとなる。
本発明において用いるポリエステル重縮合用触媒は、化合物<I>、化合物<II>およびリン化合物<III>を、予め混合して、添加されるので、射出成形時のプリフォームのヘーズがより低くなるので、好ましい。
The polyester polycondensation catalyst used in the present invention contains a phosphorus compound in terms of the color tone of the resulting polyester resin, reduction of by-products such as acetaldehyde and cyclic trimer, and improvement of thermal stability during molding. It is necessary. Accordingly, the polyester resin obtained by the present invention contains phosphorus.
In the polyester polycondensation catalyst used in the present invention, compound <I>, compound <II> and phosphorus compound <III> are mixed and added in advance, so that the haze of the preform during injection molding is further reduced. Therefore, it is preferable.

本発明において用いるポリエステル重縮合用触媒を得る方法としては、アルコール、化合物<I>、化合物<II>およびリン化合物<III>を混合し、該混合物を濃縮して得ることもできる。また、ジオールに、直接、化合物<I>、化合物<II>およびリン化合物<III>を溶解させたものを添加しても良い。なお、化合物<I>、化合物<II>およびリン化合物<III>を混合する際は、アルコールまたはジオール中で、化合物<II>、リン化合物<III>および化合物<I>の順で混合させると、化合物<I>成分の析出が抑制され、より好ましい。   As a method for obtaining a polyester polycondensation catalyst used in the present invention, alcohol, compound <I>, compound <II> and phosphorus compound <III> can be mixed and the mixture can be concentrated. Moreover, you may add what dissolved compound <I>, compound <II>, and phosphorus compound <III> directly in diol. In addition, when mixing compound <I>, compound <II>, and phosphorus compound <III>, when mixing in the order of compound <II>, phosphorus compound <III>, and compound <I> in alcohol or diol The precipitation of the compound <I> component is suppressed, which is more preferable.

本発明において、ポリエステル樹脂1トン当たりに含まれるチタン族原子の含有量(T)は、0.002〜3.0モルであるのが好ましく、0.002〜1.0モルであるのがさらに好ましく、0.002〜0.2モルであるのが特に好ましい。
また、ポリエステル樹脂1トンあたりに含まれるリン原子の含有量(P)としては、0.02〜4.0モルであるのが好ましく、0.02〜2.0モルであるのがさらに好ましい。
In the present invention, the content (T) of titanium group atoms contained per ton of polyester resin is preferably 0.002 to 3.0 mol, and more preferably 0.002 to 1.0 mol. Preferably, it is 0.002-0.2 mol.
Moreover, as content (P) of the phosphorus atom contained per ton of polyester resin, it is preferable that it is 0.02-4.0 mol, and it is more preferable that it is 0.02-2.0 mol.

さらに、ポリエステル樹脂1トンあたりの助触媒金属化合物からもたらされる金属原子
の合計含有量(M)は、0.1〜3.0モルであるのが好ましく、0.3〜1.0モルであるのがさらに好ましい。
また、前記化合物<I>、化合物<II>、またはリン化合物<III>の量が、化合物<I>のチタン族原子(T)、リン化合物<III>のリン原子(P)、化合物<II>の金属原子の合計(M)として、前記範囲のモル量を満足した上で、チタン族原子(T)に対するリン原子(P)のモル比〔P/T〕が0.5〜50、さらには0.5〜10、特には1〜3であるのが好ましい。また、チタン族原子(T)に対する、金属原子の合計(M)のモル比〔M/T〕が0.1〜20、さらには0.5〜10、特には1〜6であるのが好ましい。また、金属原子の合計(M)に対するリン原子(P)のモル比〔P/M〕が0.01〜10、さらには0.05〜5、特には0.1〜2であるのが、好ましい。
Furthermore, the total content (M) of metal atoms derived from the promoter metal compound per ton of polyester resin is preferably 0.1 to 3.0 mol, and preferably 0.3 to 1.0 mol. Is more preferable.
The amount of the compound <I>, compound <II>, or phosphorus compound <III> is the same as that of the titanium group atom (T) of the compound <I>, phosphorus atom (P) of the phosphorus compound <III>, compound <II>> The total amount of metal atoms (M) satisfying the molar amount in the above range, the molar ratio [P / T] of phosphorus atom (P) to titanium group atom (T) is 0.5 to 50, and Is preferably from 0.5 to 10, in particular from 1 to 3. Further, the molar ratio [M / T] of the total (M) of metal atoms to the titanium group atom (T) is preferably 0.1 to 20, more preferably 0.5 to 10, and particularly preferably 1 to 6. . Further, the molar ratio [P / M] of the phosphorus atom (P) to the total (M) of metal atoms is 0.01 to 10, more preferably 0.05 to 5, and particularly preferably 0.1 to 2. preferable.

前記モル比〔P/T〕、および前記モル比〔P/M〕が前記下限値未満、並びに、前記モル比〔M/T〕が前記下限値未満または上限値超過の場合にはいずれも、得られるポリエステル樹脂の色調は黄味がかったものとなる。一方、前記モル比〔P/T〕、および前記モル比〔P/M〕が上限値超過、並びに、前記モル比〔M/T〕が下限値未満の場合にはいずれも、重縮合性が低下する傾向がある。   When the molar ratio [P / T] and the molar ratio [P / M] are less than the lower limit, and the molar ratio [M / T] is less than the lower limit or exceeds the upper limit, The color tone of the obtained polyester resin becomes yellowish. On the other hand, when the molar ratio [P / T] and the molar ratio [P / M] exceed the upper limit, and the molar ratio [M / T] is less than the lower limit, the polycondensability is present. There is a tendency to decrease.

本発明のポリエステル樹脂の製造方法は、3種の成分を予め混合させて得られる触媒を用い、固相重縮合後のポリエステル樹脂の固有粘度を特定の範囲とし、固相重縮合後のポリエステル樹脂の末端カルボキシル基量を一定の値以下とする以外は、熱水処理などの後処理を必要とせず、基本的にはポリエステル樹脂の慣用の製造方法を用いることができる。   The polyester resin production method of the present invention uses a catalyst obtained by mixing three kinds of components in advance, sets the intrinsic viscosity of the polyester resin after solid-phase polycondensation to a specific range, and after the solid-phase polycondensation polyester resin Except for making the amount of the terminal carboxyl group below a certain value, post-treatment such as hot water treatment is not necessary, and basically a conventional method for producing a polyester resin can be used.

テレフタル酸またはそのエステル形成性誘導体を主成分とするジカルボン酸成分とエチレングリコールを主成分とするジオール成分とを、エステル化反応槽で、エステル化反応させ、または、エステル交換触媒を用いてエステル交換反応させた後、得られたエステル化反応生成物またはエステル交換反応生成物であるポリエステル低分子量体を重縮合槽に移送し、前述した予め混合して得られたポリエステル重縮合用触媒を用いて、溶融重縮合反応させプレポリマーを得る。そののち、得られたプレポリマーを用いて固相重縮合反応を行う。また、これらの製造方法はいずれも連続式でも、回分式でもよく、特に制限はされない。   A dicarboxylic acid component containing terephthalic acid or its ester-forming derivative as a main component and a diol component containing ethylene glycol as a main component are esterified in an esterification reaction tank, or transesterified using a transesterification catalyst. After the reaction, the polyester low molecular weight product which is the esterification reaction product or transesterification product obtained is transferred to a polycondensation tank, and the polyester polycondensation catalyst obtained by mixing in advance is used. Then, a melt polycondensation reaction is performed to obtain a prepolymer. After that, solid phase polycondensation reaction is performed using the obtained prepolymer. Further, any of these production methods may be a continuous type or a batch type, and is not particularly limited.

用いられる原料は、ジカルボン酸成分に占めるテレフタル酸またはそのエステル形成性誘導体の割合を、90モル%以上、さらには96モル%以上とするのが好ましく、また、ジオール成分に占めるエチレングリコールの割合を、90モル%以上、さらには95モル%以上、特には97モル%以上とするのが好ましい。テレフタル酸またはそのエステル形成性誘導体のジカルボン酸成分に占める割合、およびエチレングリコールのジオール成分に占める割合が前記範囲未満では、得られるポリエステルの成形体としての機械的強度が低下する傾向がある。   The starting material used is preferably 90 mol% or more, more preferably 96 mol% or more of the proportion of terephthalic acid or its ester-forming derivative in the dicarboxylic acid component, and the proportion of ethylene glycol in the diol component is 90 mol% or more, more preferably 95 mol% or more, and particularly preferably 97 mol% or more. If the proportion of terephthalic acid or its ester-forming derivative in the dicarboxylic acid component and the proportion of ethylene glycol in the diol component are less than the above ranges, the mechanical strength of the resulting polyester molded product tends to decrease.

なお、テレフタル酸のエステル形成性誘導体としては、例えば、炭素数1〜4程度のアルキル基を有するエステル等が挙げられる。また、テレフタル酸以外のジカルボン酸成分として、例えば、フタル酸、イソフタル酸、スルホイソフタル酸ナトリウム、フェニレンジオキシジカルボン酸、4,4’−ジフェニルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルケトンジカルボン酸、4,4’−ジフェノキシエタンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルスルホンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸等の脂環式ジカルボン酸、および、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカジカルボン酸、ドデカジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸、並びにこれらの炭素数1〜4程度のアルキル基を有するエス
テル、およびハロゲン化物、等の一種または二種以上が共重合成分として用いられてもよい。
Examples of ester-forming derivatives of terephthalic acid include esters having an alkyl group having about 1 to 4 carbon atoms. Examples of dicarboxylic acid components other than terephthalic acid include phthalic acid, isophthalic acid, sodium sulfoisophthalate, phenylene dioxydicarboxylic acid, 4,4′-diphenyldicarboxylic acid, 4,4′-diphenylether dicarboxylic acid, 4, Aromatic dicarboxylic acids such as 4′-diphenyl ketone dicarboxylic acid, 4,4′-diphenoxyethane dicarboxylic acid, 4,4′-diphenylsulfone dicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, hexahydroterephthalic acid, hexahydro Alicyclic dicarboxylic acids such as isophthalic acid, and aliphatic dicarboxylic acids such as succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, undecadicarboxylic acid, dodecadicarboxylic acid, and the like Having an alkyl group of about 1 to 4 carbon atoms That esters, and halides, one or more kinds may be used as a copolymerization component and the like.

また、エチレングリコール以外のジオール成分としては、例えばジエチレングリコールが挙げられる。そのジエチレングリコールのジオール成分に占める割合は、反応系内で副生する分も含め5モル%以下であるのが好ましく、1.5モル%以上、2.5モル%以下であるのがさらに好ましい。また、その他のジオール成分として、例えば、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、オクタメチレングリコール、デカメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、2−エチル−2−ブチル−1,3−プロパンジオール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール等の脂肪族ジオール、1,2−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,1−シクロヘキサンジメチロール、1,4−シクロヘキサンジメチロール、2,5−ノルボルナンジメチロール等の脂環式ジオール、および、キシリレングリコール、4,4’−ジヒドロキシビフェニル、2,2−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4’−β−ヒドロキシエトキシフェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4−β−ヒドロキシエトキシフェニル)スルホン酸等の芳香族ジオール、および2,2−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)プロパンのエチレンオキサイド付加物またはプロピレンオキサイド付加物、等の一種または二種以上が共重合成分として用いられてもよい。   Examples of the diol component other than ethylene glycol include diethylene glycol. The proportion of diethylene glycol in the diol component is preferably 5 mol% or less, more preferably 1.5 mol% or more and 2.5 mol% or less, including the amount of by-products generated in the reaction system. Examples of other diol components include trimethylene glycol, tetramethylene glycol, pentamethylene glycol, hexamethylene glycol, octamethylene glycol, decamethylene glycol, neopentyl glycol, 2-ethyl-2-butyl-1,3- Aliphatic diols such as propanediol, polyethylene glycol, polytetramethylene ether glycol, 1,2-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanediol, 1,1-cyclohexanedimethylol, 1,4-cyclohexanedimethylol, 2,5 -Alicyclic diols such as norbornane dimethylol, and xylylene glycol, 4,4'-dihydroxybiphenyl, 2,2-bis (4'-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (4 -Β-hydroxyethoxyphenyl) propane, aromatic diols such as bis (4-hydroxyphenyl) sulfone, bis (4-β-hydroxyethoxyphenyl) sulfonic acid, and 2,2-bis (4′-hydroxyphenyl) propane One or two or more of ethylene oxide adduct or propylene oxide adduct may be used as a copolymerization component.

さらに、例えば、グリコール酸、p−ヒドロキシ安息香酸、p−β−ヒドロキシエトキシ安息香酸等のヒドロキシカルボン酸やアルコキシカルボン酸、および、ステアリルアルコール、ヘネイコサノール、オクタコサノール、ベンジルアルコール、ステアリン酸、ベヘン酸、安息香酸、t−ブチル安息香酸、ベンゾイル安息香酸等の単官能成分、トリカルバリル酸、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸、ナフタレンテトラカルボン酸、没食子酸、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセロール、さらに、ペンタエリスリトール、等の三官能以上の多官能成分、等の一種または二種以上が共重合成分として用いられてもよい。   Furthermore, for example, hydroxycarboxylic acids and alkoxycarboxylic acids such as glycolic acid, p-hydroxybenzoic acid, p-β-hydroxyethoxybenzoic acid, and stearyl alcohol, heneicosanol, octacosanol, benzyl alcohol, stearic acid, behenic acid, benzoic acid Monofunctional components such as acid, t-butylbenzoic acid, benzoylbenzoic acid, tricarballylic acid, trimellitic acid, trimesic acid, pyromellitic acid, naphthalenetetracarboxylic acid, gallic acid, trimethylolethane, trimethylolpropane, glycerol, Further, one or two or more multifunctional components such as pentaerythritol and the like may be used as a copolymerization component.

前記の原料は、化石燃料由来であってもよいが、植物を由来とし、発酵法等を通じて得られたものであってもよい。植物由来の原料としては、エチレングリコールやテレフタル酸が知られているが、特に植物由来のエチレングリコールは入手しやすく、好適に用いることができる。なお、蒸留や活性炭ろ過等を経て、不純物を十分に除いたエチレングリコールを用いることが好ましく、純度としては90質量%以上、好ましくは95質量%以上、さらに好ましくは98質量%以上、特に好ましくは99質量%以上であると、ポリエステル樹脂の色調や重縮合活性が良好となる。   The raw material may be derived from fossil fuel, but may be derived from a plant and obtained through a fermentation method or the like. As plant-derived raw materials, ethylene glycol and terephthalic acid are known. In particular, plant-derived ethylene glycol is easily available and can be suitably used. In addition, it is preferable to use ethylene glycol from which impurities are sufficiently removed through distillation, activated carbon filtration or the like, and the purity is 90% by mass or more, preferably 95% by mass or more, more preferably 98% by mass or more, and particularly preferably. When it is 99% by mass or more, the color tone and polycondensation activity of the polyester resin are improved.

なお、エステル交換反応の場合は、一般にエステル交換触媒として前記助触媒金属化合物を多量に使用する必要があることから、本発明におけるポリエステル樹脂の製造方法としては、原料としてジカルボン酸を使用し、エステル化反応を経て製造する方法が好ましい。
エステル化反応は、例えば、単一のエステル化反応槽、または複数のエステル化反応槽を直列に接続した多段反応装置を用いて、該反応で生成する水と余剰のエチレングリコールを系外に除去しながら、エステル化反応率(原料ジカルボン酸成分の全カルボキシル基のうちジオール成分と反応してエステル化したものの割合)が、通常90%以上、好ましくは93%以上に達するまで行われる。また、得られるエステル化反応生成物としてのポリエステル低分子量体の数平均分子量は500〜5,000であるのが好ましい。
In the case of a transesterification reaction, it is generally necessary to use a large amount of the promoter metal compound as a transesterification catalyst. Therefore, as a method for producing a polyester resin in the present invention, dicarboxylic acid is used as a raw material, A method of producing via a chemical reaction is preferred.
In the esterification reaction, for example, using a multi-stage reaction apparatus in which a single esterification reaction tank or a plurality of esterification reaction tanks are connected in series, water generated in the reaction and excess ethylene glycol are removed from the system. On the other hand, the esterification reaction rate (the ratio of the esterified by reacting with the diol component among all the carboxyl groups of the raw material dicarboxylic acid component) is usually 90% or more, preferably 93% or more. Moreover, it is preferable that the number average molecular weights of the polyester low molecular weight body as an esterification reaction product obtained are 500-5,000.

エステル化反応における反応条件としては、単一のエステル化反応槽を用いる場合、通常200〜280℃程度の温度、通常0〜400kPaG(Gは大気圧に対する相対圧力
であることを表す)程度とし、攪拌下に1〜10時間程度の反応時間とする方法が一般的である。また、複数のエステル化反応槽を用いる場合は、次のような反応温度および反応圧力にて反応を行う。第1段目のエステル化反応槽における反応温度の下限は通常240℃、好ましくは245℃、上限は通常270℃、好ましくは265℃、反応圧力は、下限が通常5kPaG、好ましくは10kPaG、上限は通常300kPaG、好ましくは200kPaGである。さらに、最終段における反応温度を、下限を通常250℃、好ましくは255℃、上限を通常280℃、好ましくは275℃、反応圧力を通常0〜150kPaG、好ましくは0〜130kPaGとする。
As reaction conditions in the esterification reaction, when a single esterification reaction vessel is used, the temperature is usually about 200 to 280 ° C., usually about 0 to 400 kPaG (G represents a relative pressure with respect to atmospheric pressure), In general, the reaction time is about 1 to 10 hours under stirring. Moreover, when using a some esterification reaction tank, it reacts at the following reaction temperature and reaction pressure. The lower limit of the reaction temperature in the first stage esterification reaction tank is usually 240 ° C., preferably 245 ° C., the upper limit is usually 270 ° C., preferably 265 ° C., and the reaction pressure is usually 5 kPaG, preferably 10 kPaG, and the upper limit is Usually 300 kPaG, preferably 200 kPaG. Furthermore, the lower limit of the reaction temperature in the final stage is usually 250 ° C., preferably 255 ° C., the upper limit is usually 280 ° C., preferably 275 ° C., and the reaction pressure is usually 0-150 kPaG, preferably 0-130 kPaG.

なお、エステル化反応において、例えば、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等の第三級アミン、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等の水酸化第四級アンモニウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、酢酸ナトリウム等の塩基性化合物等を少量添加しておくことにより、エチレングリコールからのジエチレングリコールの副生を抑制することができる。   In the esterification reaction, for example, tertiary amines such as triethylamine, tri-n-butylamine, and benzyldimethylamine, hydroxides such as tetraethylammonium hydroxide, tetra-n-butylammonium hydroxide, and trimethylbenzylammonium hydroxide are used. By adding a small amount of a basic compound such as quaternary ammonium, lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, or sodium acetate, by-production of diethylene glycol from ethylene glycol can be suppressed.

溶融重縮合工程は、本発明におけるポリエステル重縮合用触媒を用いて行われる。
溶融重縮合工程の例としては、単一の溶融重縮合槽、または複数の溶融重縮合槽を直列に接続し、例えば、第1段目が攪拌翼を備えた完全混合型の反応器、第2段および第3段目が攪拌翼を備えた横型プラグフロー型の反応器からなる多段反応装置を用いて、減圧下に、生成するエチレングリコールを系外に留出させながら行う方法が挙げられる。
The melt polycondensation step is performed using the polyester polycondensation catalyst in the present invention.
Examples of the melt polycondensation step include a single melt polycondensation tank or a plurality of melt polycondensation tanks connected in series, for example, a fully mixed reactor in which the first stage includes a stirring blade, Examples include a method in which the ethylene glycol produced is distilled out of the system under reduced pressure using a multistage reaction apparatus comprising a horizontal plug flow reactor in which the second and third stages are equipped with stirring blades. .

溶融重縮合工程における反応条件の例としては、単一の重縮合槽を用いる場合、通常250〜290℃程度の温度、常圧から漸次減圧として、最終的に通常1.3〜0.013kPaG程度とし、攪拌下に1〜20時間程度の反応時間とする方法が一般的である。また、複数の重縮合槽を用いる場合の例としては、次の通りの方法が挙げられる。第1段目の重縮合槽における反応温度を、下限は通常250℃、好ましくは260℃、上限は通常290℃、好ましくは280℃、反応圧力を、上限を通常−36kPaG、好ましくは−75kPaG、下限を通常−100kPaG、好ましくは−99kPaGとする。さらに、最終段における反応温度を、下限は通常265℃、好ましくは270℃、上限は通常300℃、好ましくは295℃、反応圧力を、上限を通常−100.0kPaG、好ましくは−100.6kPaG、下限を通常−101.29kPaG、好ましくは−101.24kPaGとする。さらに、中間段を用いる場合の反応条件としては、前記第一段と最終段の条件の中間の条件が選択される。例えば、3段反応装置における第2段の反応条件の一例として、反応温度を、下限は通常265℃、好ましくは270℃、上限は通常295℃、好ましくは285℃、反応圧力は、上限は通常−94.8kPaG、好ましくは−97.3PaG、下限は通常−101.17kPaG、好ましくは−101.03kPaGとする方法が挙げられる。   As an example of the reaction conditions in the melt polycondensation step, when a single polycondensation tank is used, the temperature is usually about 250 to 290 ° C., and gradually reduced from normal pressure to about 1.3 to 0.013 kPaG finally. In general, the reaction time is about 1 to 20 hours under stirring. Moreover, the following method is mentioned as an example in the case of using a some polycondensation tank. The lower limit of the reaction temperature in the first stage polycondensation tank is usually 250 ° C., preferably 260 ° C., the upper limit is usually 290 ° C., preferably 280 ° C., the reaction pressure is the upper limit usually −36 kPaG, preferably −75 kPaG, The lower limit is usually −100 kPaG, preferably −99 kPaG. Furthermore, the reaction temperature in the final stage is usually 265 ° C., preferably 270 ° C., the upper limit is usually 300 ° C., preferably 295 ° C., the reaction pressure is usually -100.0 kPaG, preferably -100.6 kPaG, The lower limit is usually −101.29 kPaG, preferably −101.24 kPaG. Furthermore, as the reaction conditions when using the intermediate stage, an intermediate condition between the first stage and the final stage is selected. For example, as an example of the reaction conditions for the second stage in a three-stage reactor, the reaction temperature is usually 265 ° C., preferably 270 ° C., the upper limit is usually 295 ° C., preferably 285 ° C., and the reaction pressure is usually higher. The method includes −94.8 kPaG, preferably −97.3 PaG, and the lower limit is usually −101.17 kPaG, preferably −101.03 kPaG.

本発明におけるポリエステル重縮合用触媒の反応系への添加は、前記ジカルボン酸成分とジオール成分の混合・調製段階、前記エステル化工程の任意の段階、または溶融重縮合工程の初期の段階のいずれであってもよい。しかし、色調、透明性に優れたポリエステルを高反応速度で製造するためには、本発明のポリエステル重縮合用触媒の反応系への添加を、エステル化反応率が90%以上となった段階以降に行うのが好ましく、具体的工程の例としては、多段反応装置における最終段のエステル化反応槽、またはエステル化槽から溶融重縮合工程への移送段階のポリエステル低分子量体に添加するのが好ましく、中でも、エステル化槽から溶融重縮合工程への移送段階のポリエステル低分子量体に添加するのがより好ましい。   In the present invention, the polyester polycondensation catalyst is added to the reaction system at any stage of mixing and preparing the dicarboxylic acid component and diol component, any stage of the esterification process, or the initial stage of the melt polycondensation process. There may be. However, in order to produce a polyester excellent in color tone and transparency at a high reaction rate, the addition of the polyester polycondensation catalyst of the present invention to the reaction system is performed after the stage where the esterification reaction rate becomes 90% or more. As an example of a specific process, it is preferable to add to the final stage esterification reaction tank in the multistage reaction apparatus or the polyester low molecular weight body in the transfer stage from the esterification tank to the melt polycondensation process. Among these, it is more preferable to add to the low molecular weight polyester in the transfer stage from the esterification tank to the melt polycondensation process.

前記溶融重縮合工程を経て得られるプレポリマーの固有粘度IVは、フェノール/テ
トラクロロエタン(質量比1/1)の混合液を溶媒として30℃で測定した値として求められる。その下限値は0.55dL/gとすることが好ましく、より好ましくは0.57dL/gである。また、その上限値は0.67dL/gとすることが好ましく、より好ましくは0.65dL/gである。固有粘度IVが0.55未満では、後述する重縮合槽からの抜き出し時に、ペレット化が困難になったり、長時間の固相重縮合反応が必要となったりする傾向があるため、生産性が低下する。一方、0.67超過では、固相重縮合工程における環状三量体の低減が不十分となり、延伸ブロー成形時に金型が汚れやすくなるため、ボトルのヘーズが悪化する。
The intrinsic viscosity IV 2 of the prepolymer obtained through the melt polycondensation step is obtained as a value measured at 30 ° C. using a mixed solution of phenol / tetrachloroethane (mass ratio 1/1) as a solvent. The lower limit is preferably 0.55 dL / g, more preferably 0.57 dL / g. The upper limit is preferably 0.67 dL / g, more preferably 0.65 dL / g. Is less than the intrinsic viscosity IV 2 0.55, when withdrawn from the polycondensation tank, which will be described later, because they tend to or become or becomes difficult pelletizing, requires long solid phase polycondensation reaction, productivity Decreases. On the other hand, if it exceeds 0.67, the reduction of the cyclic trimer in the solid phase polycondensation process becomes insufficient, and the mold becomes easily soiled during stretch blow molding, so that the haze of the bottle is deteriorated.

前記溶融重縮合工程を経て得られるプレポリマーの末端カルボキシル基量は、15eq/t以下が好ましく、より好ましくは12eq/t以下、特に好ましくは10eq/t以下である。末端カルボキシル基量がこの値以上では固相重縮合工程における環状三量体の低減が不十分となりやすく、延伸ブロー成形時に金型が汚れやすくなるため、ボトルのヘーズが悪化しやすい傾向となる。   The amount of terminal carboxyl groups of the prepolymer obtained through the melt polycondensation step is preferably 15 eq / t or less, more preferably 12 eq / t or less, and particularly preferably 10 eq / t or less. If the amount of the terminal carboxyl group is more than this value, the reduction of the cyclic trimer in the solid phase polycondensation step tends to be insufficient, and the mold tends to become dirty during stretch blow molding, so that the haze of the bottle tends to deteriorate.

前記溶融重縮合工程により得られるプレポリマーは、通常、重縮合槽の底部に設けられた抜き出し口からストランド状に抜き出した後、該ストランド状のプレポリマーを水冷しながら、または水冷後、カッターで切断してペレット状または、チップ状等の粒状体とする。さらに、該チップ中に含まれるアセトアルデヒドや環状三量体を低減するため、固相重縮合反応に供する必要がある。固相重縮合反応は従来公知の方法、例えば、特開平2004-292803号公報の段落[0057]から[0065]に記載されている方法等
で行うことができる。本発明によって得られるポリエステル樹脂の固有粘度IVについては、0.68〜0.77dL/gであり、より好ましくは、0.68〜0.75dL/g、さらに好ましくは0.68〜0.74dL/gである。0.68未満では、射出成形後の成形体が結晶化により白濁しやすくなる。0.77を超えると、溶融状態のポリエステル樹脂の流動性が低下し、射出成形時にポリエステル樹脂が金型へ充填される時間が長くなる傾向にある。
The prepolymer obtained by the melt polycondensation step is usually extracted in a strand form from an extraction port provided at the bottom of the polycondensation tank, and then the strand-shaped prepolymer is cooled with water or after water cooling with a cutter. Cut into pellets or chips. Furthermore, in order to reduce acetaldehyde and a cyclic trimer contained in the chip, it is necessary to subject to a solid phase polycondensation reaction. The solid phase polycondensation reaction can be carried out by a conventionally known method, for example, the method described in paragraphs [0057] to [0065] of JP-A No. 2004-292803. The intrinsic viscosity IV 1 of the polyester resin obtained by the present invention is 0.68 to 0.77 dL / g, more preferably 0.68 to 0.75 dL / g, and still more preferably 0.68 to 0.00. 74 dL / g. If it is less than 0.68, the molded body after injection molding tends to become cloudy due to crystallization. If it exceeds 0.77, the fluidity of the polyester resin in the molten state is lowered, and the time during which the polyester resin is filled in the mold during injection molding tends to be longer.

なお、プレポリマーの粒状体は、前記固相重縮合工程に供する前に、固相重縮合の温度よりも低温で、予備結晶化を行なってもよい。例えば、粒状体を乾燥状態で、120〜200℃、好ましくは130〜190℃、特に好ましくは150℃〜170℃で1分間〜4時間程度加熱してもよい。また、固相重縮合工程を経て得られたポリエステル樹脂については、特段の後処理は要求されない。   The prepolymer granules may be pre-crystallized at a temperature lower than the solid phase polycondensation temperature before being subjected to the solid phase polycondensation step. For example, the granular material may be heated in a dry state at 120 to 200 ° C., preferably 130 to 190 ° C., particularly preferably 150 to 170 ° C. for about 1 minute to 4 hours. Further, the polyester resin obtained through the solid phase polycondensation step does not require any special post-treatment.

本発明によって得られるポリエステル樹脂中のアセトアルデヒド含有量は、10ppm以下であることが好ましく、5ppm以下であることがより好ましい。アセトアルデヒド含有量が上記上限値を超えると、特に飲料用ボトルに成形した際、飲料の香味が損なわれる傾向がある。
本発明によって得られるポリエステル樹脂中の環状三量体の含有量は、8000ppm以下であることが好ましく、6000ppm以下であることがより好ましい。環状三量体の含有量が、上記上限値を超えると、ボトル成形時に金型表面を汚し、得られるボトルの壁面に凹凸によるヘーズを発生させる原因となる。
The acetaldehyde content in the polyester resin obtained by the present invention is preferably 10 ppm or less, and more preferably 5 ppm or less. If the acetaldehyde content exceeds the above upper limit, the flavor of the beverage tends to be impaired particularly when it is formed into a beverage bottle.
The content of the cyclic trimer in the polyester resin obtained by the present invention is preferably 8000 ppm or less, and more preferably 6000 ppm or less. When the content of the cyclic trimer exceeds the above upper limit, the mold surface is soiled at the time of bottle molding, causing haze due to unevenness on the wall surface of the resulting bottle.

本発明によって得られるポリエステル樹脂は、290℃溶融保持10分後の環状三量体の含有量が、9000ppm以下であることが好ましく、7500ppm以下であることがより好ましい。上記上限値を超えると、ボトルの生産を繰り返した際、環状三量体に由来する微粉が、成形金型に付着することになり、ボトルのヘーズが悪化しやすい傾向がある。   In the polyester resin obtained by the present invention, the cyclic trimer content after 10 minutes at 290 ° C. is preferably 9000 ppm or less, and more preferably 7500 ppm or less. When the above upper limit is exceeded, when the production of the bottle is repeated, the fine powder derived from the cyclic trimer will adhere to the molding die, and the haze of the bottle tends to deteriorate.

本発明によって得られるポリエステル樹脂は、末端カルボキシル基量が12eq/t以
下であり、10eq/t以下であることがより好ましく、8eq/t以下であることが特に好ましい。これよりも末端カルボキシル基量が多いと、環状三量体の低減が不十分となり、ボトルのヘーズが悪化しやすくなる。
本発明によって得られるプレポリマーの固有粘度IVは、反応圧力・反応温度・反応時間によって制御することができる。
The polyester resin obtained by the present invention has a terminal carboxyl group amount of 12 eq / t or less, more preferably 10 eq / t or less, and particularly preferably 8 eq / t or less. If the amount of terminal carboxyl groups is larger than this, the reduction of the cyclic trimer becomes insufficient, and the haze of the bottle tends to deteriorate.
Intrinsic viscosity IV 2 of the prepolymer obtained by the present invention can be controlled by the reaction pressure, reaction temperature and reaction time.

本発明によって得られるポリエステル樹脂の末端カルボキシル基量は、エステル化反応工程におけるジオール成分の添加量や、反応圧力・反応温度・ジオール成分とジカルボン酸成分のモル比の調整などによって制御することができる。
本発明によって得られるポリエステル樹脂の固有粘度IVは、プレポリマーの固有粘度IV・プレポリマーのチップサイズ・反応器中のガス流量あるいは真空度・反応温度・反応時間・反応器中ガス組成などによって制御することができる。
The amount of terminal carboxyl groups of the polyester resin obtained by the present invention can be controlled by adjusting the addition amount of the diol component in the esterification reaction step, the reaction pressure, the reaction temperature, or the molar ratio of the diol component to the dicarboxylic acid component. .
Intrinsic viscosity IV 1 of the polyester resin obtained by the present invention, a prepolymer having an intrinsic viscosity IV 2-prepolymer gas flow or vacuum chip size reactor, the reaction temperature, reaction time and reactor gas composition, etc. Can be controlled by.

本発明によって得られるポリエステル樹脂は、常法の射出成形法によってプリフォームや各種成形体を得ることができる。射出成形時の金型への充填時間は油圧シリンダー等により樹脂に加えられる圧力(樹脂圧)が高いほど短時間で充填できるが油圧モーターへの負荷が大きく多大なエネルギーロスとなるため極力低い樹脂圧での成形が望まれる。また樹脂圧が低すぎると金型内への充填時に樹脂表面が固化してしまい表面が波打つ等外観不良が生じる。好適な例として、シリンダー温度280℃、金型温度21℃、樹脂圧30MPaGにて50.5gの成形体を射出成形した際の、金型への充填時間が、3.5秒以下であることが好ましく、3.0秒以下であることがより好ましく、2.5秒以下であることがさらに好ましく、2.0秒以下であることが特に好ましい。   The polyester resin obtained by this invention can obtain a preform and various molded objects by a conventional injection molding method. The filling time of the mold during injection molding is shorter as the pressure applied to the resin by a hydraulic cylinder (resin pressure) is higher. However, the load on the hydraulic motor is large and the energy loss is large, so the resin is as low as possible. Molding with pressure is desired. On the other hand, if the resin pressure is too low, the appearance of the resin such as the surface of the resin being solidified at the time of filling into the mold and undulating will occur. As a preferred example, when a 50.5 g molded body is injection molded at a cylinder temperature of 280 ° C., a mold temperature of 21 ° C., and a resin pressure of 30 MPaG, the filling time into the mold is 3.5 seconds or less. Is preferably 3.0 seconds or less, more preferably 2.5 seconds or less, and particularly preferably 2.0 seconds or less.

本発明によって得られるポリエステル樹脂は、射出成形によって得られたプリフォームを再加熱後、ブロー成形に供することで、各種ボトルを得るのに好適である。特に、延伸倍率の高いボトルを得る場合、本発明のポリエステル樹脂によれば、ヘーズの原因となる結晶核が少なくなるため、過延伸によるボトルの白化も生じにくくなる。
なお、本発明におけるポリエステル樹脂のヘーズ評価方法としては、Tc2(降温時結晶化発熱温度)を採用した。これは、結晶化したポリエステル樹脂を加熱溶融させたのち急冷し、非晶の状態とした後、昇温して再度結晶化させたものをさらに加熱を続け溶融させて、緩やかに降温を行った際の結晶化発熱温度を指している。この結晶化温度はボトルのヘーズと相関があることが知られており、Tc2が高いと、射出成形の際、プリフォーム成形後冷却までに結晶化をおこしヘーズが生じやすいということになる。
The polyester resin obtained by the present invention is suitable for obtaining various bottles by subjecting a preform obtained by injection molding to re-heating and then blow molding. In particular, when a bottle having a high draw ratio is obtained, according to the polyester resin of the present invention, since crystal nuclei causing haze are reduced, the whitening of the bottle due to overdrawing hardly occurs.
In addition, as a haze evaluation method of the polyester resin in the present invention, Tc2 (crystallization heat generation temperature during temperature drop) was adopted. This is because the crystallized polyester resin was heated and melted and then rapidly cooled to an amorphous state, then the temperature was raised and crystallized again to continue heating and melting, and the temperature was slowly lowered. It refers to the crystallization exotherm temperature. It is known that this crystallization temperature has a correlation with the haze of the bottle. If Tc2 is high, crystallization is likely to occur before injection molding and cooling after injection molding.

本発明によって得られるポリエステル樹脂は常法によりシート、延伸フィルム、ボトル、繊維等、種々の成形体に成形することができるが、特に、耐圧性、耐熱性を要求されないものの、高い延伸倍率でのブロー成形に供される、アセプティック充填用飲料ボトルに好適に用いられる。   The polyester resin obtained by the present invention can be molded into various molded products such as sheets, stretched films, bottles, fibers, etc. by a conventional method, but in particular, pressure resistance and heat resistance are not required, but at a high stretch ratio. It is preferably used for aseptic filling beverage bottles that are subjected to blow molding.

以下に実施例により本発明をさらに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、実施例における物性の測定は、下記により行った。
<エステル化反応率>
ポリエステル低分子量体試料を乳鉢で粉砕し、その1.0gをビーカーに精秤し、これにジメチルホルムアミド40mLを加えて攪拌しながら180℃で20分間加熱して溶解させた後、180℃のジメチルホルムアミド10mLでビーカー壁を洗浄し、室温まで冷却した。この溶液を、メトローム社製ポテンショグラフ「E−536型」自動滴定装置にて、複合pH電極「EA−120」を用い、0.1NKOHメタノール溶液で滴定した。得られた滴定曲線の変曲点から求めた滴定量〔A(mL)〕と、JIS K8006の方
法により調製、標定した、0.1N KOHメタノール溶液のファクター〔f〕、およ
び試料質量〔W(g)〕とから、下式により、遊離の末端カルボキシル基量〔AV(meq/g)〕を求めた。
Examples The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to these examples. In addition, the measurement of the physical property in an Example was performed by the following.
<Esterification reaction rate>
A polyester low molecular weight sample is pulverized in a mortar, 1.0 g of the sample is precisely weighed in a beaker, 40 mL of dimethylformamide is added thereto, and dissolved by heating at 180 ° C. for 20 minutes with stirring, and then dimethyl at 180 ° C. The beaker wall was washed with 10 mL formamide and cooled to room temperature. This solution was titrated with a 0.1 NKOH methanol solution using a complex pH electrode “EA-120” with a potentiograph “E-536 type” automatic titrator manufactured by Metrohm. The titration amount [A (mL)] obtained from the inflection point of the obtained titration curve, the factor [f 1 ] of 0.1N KOH methanol solution prepared and standardized by the method of JIS K8006, and the sample mass [W (G)], the amount of free terminal carboxyl group [AV (meq / g)] was determined by the following formula.

AV(meq/g)={A×f ×(1/10)}/W
次いで、乳鉢で粉砕した試料0.3gを三角フラスコに精秤し、これに0.5NKOHエタノール溶液をホールピペットで20mL加え、さらに純水10mLを加えて還流冷却器をセットし、表面温度を200℃にしたプレートヒーター上で、時々攪拌しながら2時間加熱還流して試料を加水分解した。放冷後、フェノールフタレインを指示薬として0.5N塩酸水溶液で滴定した。なお、ここで、0.5N KOHエタノール溶液と0.5N
塩酸水溶液は、JIS K8006の方法により調製、標定した。また、フェノールフタ
レインは、1gをエタノール90mLに溶解し、純水で100mLに定容したものを用いた。また、同一条件で試料を入れないブランクの状態においても滴定した。その際の、試料の滴定量〔V(mL)〕、ブランクの滴定量〔V (mL)〕、0.5N 塩酸水溶液のファクター〔f 〕、および試料質量〔W(g)〕とから、下式により、全カルボ
ン酸由来のカルボキシル基量〔SV(meq/g)〕を求めた。
SV(meq/g)={(V−V)×f ×(1/2)}/W
次いで、得られたAV(meq/g)、およびSV(meq/g)とから、下式により、エステル化反応率(%)を求めた。
エステル化反応率(%)={(SV−AV)/SV}×100
AV (meq / g) = {A × f 1 × (1/10)} / W
Next, 0.3 g of a sample pulverized in a mortar is precisely weighed into an Erlenmeyer flask, and 20 mL of 0.5NKOH ethanol solution is added with a whole pipette to this, and further 10 mL of pure water is added, a reflux condenser is set, and the surface temperature is set to 200. The sample was hydrolyzed by heating at reflux for 2 hours on a plate heater at 0 ° C. with occasional stirring. After allowing to cool, titration was performed with a 0.5N aqueous hydrochloric acid solution using phenolphthalein as an indicator. Here, 0.5N KOH ethanol solution and 0.5N
A hydrochloric acid aqueous solution was prepared and standardized by the method of JIS K8006. Moreover, 1 g of phenolphthalein was dissolved in 90 mL of ethanol, and a constant volume of 100 mL with pure water was used. Moreover, it titrated also in the blank state which does not put a sample on the same conditions. At that time, the sample titer [V s (mL)], the blank titer [V b (mL)], the factor of 0.5N hydrochloric acid aqueous solution [f 2 ], and the sample mass [W (g)] From the following formula, the amount of carboxyl groups derived from all carboxylic acids [SV (meq / g)] was determined.
SV (meq / g) = {(V b −V s ) × f 2 × (1/2)} / W
Next, the esterification reaction rate (%) was determined from the obtained AV (meq / g) and SV (meq / g) by the following formula.
Esterification reaction rate (%) = {(SV-AV) / SV} × 100

<固有粘度IVおよびIVの測定>
ウベローデ型粘度計を使用し次の要領で求めた。すなわち、フェノール/テトラクロロエタン(質量比1/1)の混合液を溶媒として、試料を110℃で30分間の条件で溶解させた後、30℃において、濃度1.0g/dLのポリエステル樹脂溶液および溶媒のみ
の落下秒数を測定し、以下の式より求めた。
固有粘度(dL/g)=((1+4KηSP0.5−1)/(2KC)
(但し、ηSP=η/η−1であり、ηはポリマー溶液の落下秒数、ηは溶媒の落下秒数、Cはポリマー溶液濃度(g/dL)、Kはハギンズの定数である。Kは0.33を採用した。)
<Measurement of intrinsic viscosities IV 1 and IV 2 >
It calculated | required in the following way using the Ubbelohde type viscometer. That is, using a mixed solution of phenol / tetrachloroethane (mass ratio 1/1) as a solvent, a sample was dissolved at 110 ° C. for 30 minutes, and then at 30 ° C., a polyester resin solution having a concentration of 1.0 g / dL and The number of seconds for dropping only the solvent was measured and determined from the following formula.
Intrinsic viscosity (dL / g) = ((1 + 4K H η SP ) 0.5 −1) / (2K H C)
(Where η SP = η / η 0 −1, η is the number of seconds that the polymer solution falls, η 0 is the number of seconds that the solvent is dropped, C is the concentration of the polymer solution (g / dL), and K H is the Huggins constant. is .K H adopted the 0.33 in.)

<環状三量体の定量>
固相重縮合反応後のポリエステル樹脂を凍結粉砕した後、その試料4.0±0.5mgを秤量し、ヘキサフルオロイソプロパノール2mLに溶解し完全に溶解したことを確認後、さらにクロロホルム38mlを加えて希釈した。この溶液中の環状三量体量を、液体クロマトグラフィー(ウォーターズ製「Separations Module 2695」)で定量し、ポリエステル樹脂当りのppmで表わした。
<Quantification of cyclic trimer>
After freeze-pulverizing the polyester resin after the solid-phase polycondensation reaction, 4.0 ± 0.5 mg of the sample was weighed, dissolved in 2 mL of hexafluoroisopropanol and confirmed to be completely dissolved, and then 38 ml of chloroform was added. Diluted. The amount of cyclic trimer in this solution was quantified by liquid chromatography (“Separations Module 2695” manufactured by Waters) and expressed in ppm per polyester resin.

<290℃保持後環状三量体の定量>
固相重縮合反応後のポリエステル樹脂を凍結粉砕した後、その試料約1.0gを秤量し、ヘソ付枝付試験管に封入し、窒素置換を実施し、160℃2時間真空乾燥を行った。そののち、窒素によって復圧し、290℃の恒温槽で、窒素雰囲気下、溶融を行い、所定時間経過後、試験管下部よりポリエステル樹脂を抜き出し、[0065]に記載の方法で環状三量体量の測定を実施した。
<Quantification of cyclic trimer after holding at 290 ° C.>
After freeze-grinding the polyester resin after the solid-phase polycondensation reaction, about 1.0 g of the sample was weighed, sealed in a treaded branch tube, purged with nitrogen, and vacuum dried at 160 ° C. for 2 hours. . Thereafter, the pressure is restored by nitrogen, melting is performed in a constant temperature bath at 290 ° C. in a nitrogen atmosphere, and after a predetermined time has elapsed, the polyester resin is extracted from the lower part of the test tube, and the amount of cyclic trimer is determined by the method described in [0065]. The measurement of was carried out.

<降温時結晶化発熱温度Tc2>
ポリエステル樹脂10.0±1.0mgを精秤し、DSC(示差走査熱量計)での測定を実施した。測定条件としては、20℃から285℃まで20℃/minで昇温し、285℃で3分間保持したのち急冷した。再度20℃から285℃まで20℃/minで昇温し、285℃3分保持後、さらに50℃まで10℃/minで降温し、この降温時の結晶化発熱ピーク温度をTc2(℃)とした。
<Crystalline exothermic temperature Tc2 during temperature drop>
The polyester resin 10.0 ± 1.0 mg was precisely weighed and measured with DSC (differential scanning calorimeter). As measurement conditions, the temperature was raised from 20 ° C. to 285 ° C. at 20 ° C./min, held at 285 ° C. for 3 minutes, and then rapidly cooled. The temperature was raised again from 20 ° C. to 285 ° C. at 20 ° C./min, held at 285 ° C. for 3 minutes, and further lowered to 50 ° C. at 10 ° C./min. The crystallization exothermic peak temperature at this temperature fall was Tc2 (° C.). did.

<末端カルボキシル基量の定量>
ポリエステル樹脂350.0±50.0mgを精秤し、ベンジルアルコール10mLを加え、195℃で9分間攪拌溶解した。そののちエタノール2mLを加え、エタノール性水酸化カリウム溶液0.01mol/Lによって滴定を行い、樹脂1トンあたりの末端カルボキシル基量、すなわち末端カルボキシル基のモル数(eq/t)を求めた。
<Quantification of the amount of terminal carboxyl groups>
350.0 ± 50.0 mg of polyester resin was precisely weighed, 10 mL of benzyl alcohol was added, and the mixture was stirred and dissolved at 195 ° C. for 9 minutes. Thereafter, 2 mL of ethanol was added, and titration was performed with an ethanolic potassium hydroxide solution 0.01 mol / L to determine the amount of terminal carboxyl groups per ton of resin, that is, the number of moles of terminal carboxyl groups (eq / t).

(実施例1)
<触媒液Aの調製>
撹拌装置付き500mLのガラス製ナス型フラスコに酢酸マグネシウム・4水和物を116.6g入れ、さらに250gの無水エタノール(純度99質量%以上)を加えた。さらにエチルアシッドホスフェート(モノエステル体とジエステル体の混合質量比は1:1.22)を71.6g加え、23℃で撹拌を行った。20分後に酢酸マグネシウムが完全に溶解したことを確認後、テトラ−n−ブチルチタネートを75.0g添加した。さらに10分間撹拌を継続し、均一混合溶液を得た。この混合溶液を、1Lのナス型フラスコに移し、60℃のオイルバス中でエバポレーターによって減圧下で濃縮を行った。約2時間後に殆どのエタノールが留去され、半透明の粘稠な液体が残った。次に、内容量が422gとなるようにエチレングリコールを205.5g添加して、80℃、相対圧力0.050kPaGにて、さらに低沸点物を2時間かけて留去し、ポリエステル重縮合用触媒溶液Aとした。
Example 1
<Preparation of catalyst solution A>
116.6 g of magnesium acetate tetrahydrate was put into a 500 mL glass eggplant-shaped flask equipped with a stirrer, and 250 g of absolute ethanol (purity 99% by mass or more) was further added. Further, 71.6 g of ethyl acid phosphate (mixing mass ratio of monoester and diester was 1: 1.22) was added and stirred at 23 ° C. After confirming that magnesium acetate was completely dissolved after 20 minutes, 75.0 g of tetra-n-butyl titanate was added. Stirring was further continued for 10 minutes to obtain a uniform mixed solution. This mixed solution was transferred to a 1 L eggplant-shaped flask, and concentrated under reduced pressure by an evaporator in an oil bath at 60 ° C. After about 2 hours, most of the ethanol was distilled off, leaving a translucent viscous liquid. Next, 205.5 g of ethylene glycol was added so that the internal volume was 422 g, and low boiling point substances were further distilled off at 80 ° C. and a relative pressure of 0.050 kPaG over 2 hours. Solution A was obtained.

<ポリエステル低分子量体の合成>
スラリー調製槽1段、エステル化反応槽1段および重縮合反応槽1段からなる回分式製造装置を用い、テレフタル酸26質量部とエチレングリコール12質量部( モル比1:
1.2) をスラリー調製槽で窒素ガス下に攪拌して調製したスラリーを、予めテレフタ
ル酸26質量部とエチレングリコール12質量部のエステル化反応物が仕込まれ、温度260℃ 、圧力が大気圧に対する相対圧力1.0×105 Pa(約1kgf/cm2)の加圧下に保持されたエステル化反応槽に供給してエステル化反応を行い、エステル化率96%のエステル化反応生成物であるポリエステル低分子量体を得た。
<Synthesis of low molecular weight polyester>
Using a batch production apparatus consisting of one stage of slurry preparation tank, one stage of esterification reaction tank and one stage of polycondensation reaction tank, 26 parts by mass of terephthalic acid and 12 parts by mass of ethylene glycol (molar ratio 1:
1.2) The slurry prepared by stirring in a slurry preparation tank under nitrogen gas was charged in advance with an esterification reaction product of 26 parts by mass of terephthalic acid and 12 parts by mass of ethylene glycol, and the temperature was 260 ° C. and the pressure was atmospheric pressure. The esterification reaction was carried out by supplying the esterification reaction tank held under a pressure of 1.0 × 10 5 Pa (about 1 kgf / cm 2 ) relative pressure to the esterification reaction product. A polyester low molecular weight product was obtained.

<溶融重縮合工程>
引き続いて、前記で得られたポリエステル低分子量体を、104質量部秤量し、トルクメータ付属攪拌装置付き重縮合反応器に移して、系内を窒素で置換した後、260℃恒温槽中で60分間ポリエステル低分子量体の溶解を行った。以下、ポリエステル低分子量体溶解開始時間を0分として時間を表記する。この反応器に、事前に調製したポリエステル重縮合用触媒溶液Aを、エチレングリコール溶液として、得られるポリエステル樹脂の理論収量に対してチタン原子として8ppmとなるように溶液を調製し、60分後に1.11質量部添加した。さらに65分後に、エチレングリコールを2.22質量部加えた。70分後に減圧を開始し、130分後に2Torrまで減圧した。減圧操作は、圧力の対数値が時間に逆比例するように行った。重縮合温度は、70分から150分の間に260℃から280℃まで一定速度で昇温し、到達固有粘度IVが0.62〜0.66dL/gとなるように、溶融重縮合反応を行った。なお、重縮合開始時間は減圧開始時間とした。
<Melt polycondensation process>
Subsequently, 104 parts by mass of the polyester low molecular weight product obtained above was weighed, transferred to a polycondensation reactor equipped with a stirrer with a torque meter, and the system was replaced with nitrogen. Polyester low molecular weight was dissolved for a minute. Hereinafter, the time is expressed with the polyester low molecular weight substance dissolution start time as 0 minutes. In this reactor, a catalyst solution A for polyester polycondensation prepared in advance was prepared as an ethylene glycol solution so that the solution was 8 ppm as titanium atoms with respect to the theoretical yield of the resulting polyester resin. .11 parts by mass was added. After an additional 65 minutes, 2.22 parts by mass of ethylene glycol was added. After 70 minutes, the pressure reduction was started, and after 130 minutes, the pressure was reduced to 2 Torr. The depressurization operation was performed so that the logarithmic value of the pressure was inversely proportional to time. The polycondensation temperature is raised from 260 ° C. to 280 ° C. at a constant rate during 70 to 150 minutes, and the melt polycondensation reaction is carried out so that the intrinsic viscosity IV 2 is 0.62 to 0.66 dL / g. went. The polycondensation start time was set as the pressure reduction start time.

溶融重縮合完了後、攪拌を停止し、窒素にて常圧へと置換し、重縮合反応器をオイルバスから取り出した。重縮合反応器をオイルバスから取り出した後、速やかに該反応器の抜き出し口を空け、窒素で系内を微加圧にすることで内容物を抜き出し、水冷・固化させてストランド状のプレポリマーを得た。得られたプレポリマーはチップ状に裁断し、固有粘度IVは0.644dL/gであった。 After completion of the melt polycondensation, stirring was stopped and the pressure was replaced with normal pressure with nitrogen, and the polycondensation reactor was taken out of the oil bath. After removing the polycondensation reactor from the oil bath, quickly evacuate the outlet of the reactor, extract the contents by slightly pressurizing the system with nitrogen, and water-cool and solidify the strand-shaped prepolymer Got. The prepolymer obtained was cut into chips, intrinsic viscosity IV 2 was 0.644dL / g.

<固相重縮合工程>
続いて、溶融重縮合で得られたプレポリマーのチップを、ESPEC社製IPHH−201型イナートオーブン中で、30L/minの窒素気流下、160℃で2時間乾燥し、ついで210℃で3.75時間加熱して、固相重縮合を行い、ポリエステル樹脂を得た。
得られたポリエステル樹脂の評価を、前述した方法によって行った。
これらの結果を表1に示す。
<Solid phase polycondensation process>
Subsequently, the prepolymer chip obtained by melt polycondensation was dried at 160 ° C. for 2 hours in an IPHH-201 type inert oven manufactured by ESPEC under a nitrogen flow of 30 L / min. Heating for 75 hours, solid phase polycondensation was performed to obtain a polyester resin.
Evaluation of the obtained polyester resin was performed by the method mentioned above.
These results are shown in Table 1.

(実施例2)
実施例1で得られたプレポリマーのチップを、210℃、5時間で固相重縮合した以外は、実施例1と同様に実施し、評価を行った。これらの結果を表1に示す。
(Example 2)
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the prepolymer chip obtained in Example 1 was subjected to solid phase polycondensation at 210 ° C. for 5 hours. These results are shown in Table 1.

(比較例1)
実施例1と同様にして得られたプレポリマーのチップを、210℃、1時間で固相重縮合した以外は、実施例1と同様に実施し、評価を行った。これらの結果を表1に示す。
固有粘度IVが低いと、Tc2が高くなり、前述した通り、ヘーズが高くなることが示唆された。
(Comparative Example 1)
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the prepolymer chip obtained in the same manner as in Example 1 was subjected to solid phase polycondensation at 210 ° C. for 1 hour. These results are shown in Table 1.
When the intrinsic viscosity IV 1 is low, Tc2 becomes high, as described above, the haze is increased is suggested.

(比較例2)
<溶融重縮合工程>
実施例1で得られたポリエステル低分子量体を用いて、エチルアシッドホスフェートのエチレングリコール溶液を60分後に、酢酸マグネシウム四水和物のエチレングリコール溶液を65分後に、テトラ−n−ブチルチタネートのエチレングリコール溶液を70分後に加えた以外は、実施例1と同様に実施した。
なお、テトラブチル−n−チタネートのエチレングリコール溶液は、特開2004−189921号公報に記載の方法に則り調製した。
(Comparative Example 2)
<Melt polycondensation process>
Using the low molecular weight polyester obtained in Example 1, the ethylene glycol solution of ethyl acid phosphate was added after 60 minutes, the ethylene glycol solution of magnesium acetate tetrahydrate was added after 65 minutes, and the ethylene of tetra-n-butyl titanate. The same procedure as in Example 1 was performed except that the glycol solution was added after 70 minutes.
An ethylene glycol solution of tetrabutyl-n-titanate was prepared according to the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-189921.

<固相重縮合工程>
続いて、溶融重縮合工程で得られたプレポリマーチップを、ESPEC社製IPHH−201型イナートオーブン中で、30L/minの窒素気流下、160℃で2時間乾燥し、ついで210℃で5時間加熱し、固相重縮合を行い、ポリエステル樹脂を得た。
得られたポリエステル樹脂の評価を、前述した方法によって行い、これらの結果を表1に示す。
固有粘度IVがほぼ同一である実施例2と比較して、比較例2は、290℃溶融10分後の環状三量体の増加量が多いことがわかる。また、Tc2においても高くなっており、触媒を分割して添加するとヘーズが高くなることが示唆された。
<Solid phase polycondensation process>
Subsequently, the prepolymer chip obtained in the melt polycondensation step was dried at 160 ° C. for 2 hours in an IPHH-201 type inert oven manufactured by ESPEC under a nitrogen stream of 30 L / min, and then at 210 ° C. for 5 hours. Heating and solid phase polycondensation were performed to obtain a polyester resin.
The obtained polyester resin was evaluated by the method described above, and these results are shown in Table 1.
It can be seen that, compared with Example 2 where the intrinsic viscosity IV 1 is almost the same, Comparative Example 2 has a large increase in cyclic trimer after 10 minutes at 290 ° C. melting. Moreover, Tc2 was also high, suggesting that haze increases when the catalyst is added in portions.

(比較例3)
実施例2において、65分後にエチレングリコールを添加せず、末端カルボキシル基量を増加させた以外は、実施例2と同様に実施し、得られた結果を表1に示す。末端カルボキシル基量が多いと、環状三量体量が極めて多くなることがわかった。
(Comparative Example 3)
In Example 2, after carrying out similarly to Example 2 except not adding ethylene glycol and increasing the amount of terminal carboxyl groups 65 minutes afterward, the result obtained is shown in Table 1. It was found that when the amount of terminal carboxyl group is large, the amount of cyclic trimer is extremely increased.

(比較例4)
実施例1の溶融重縮合工程において、リン原子の含有量が15ppmとなるように、リン酸のエチレングリコール溶液を60分後に0.48質量部加え、アンチモン原子の含有量が250ppmとなるように、三酸化アンチモンのエチレングリコール溶液を65分後に2.99質量部加えた以外は、実施例1と同様に実施し、得られた結果を表1に示す。固有粘度IVが高いにも関わらず、実施例と比較してTc2が極めて高く、ヘーズが高くなることが示唆された。
(Comparative Example 4)
In the melt polycondensation step of Example 1, 0.48 parts by mass of an ethylene glycol solution of phosphoric acid was added after 60 minutes so that the phosphorus atom content was 15 ppm, so that the antimony atom content was 250 ppm. The same procedure as in Example 1 was performed except that 2.99 parts by mass of an ethylene glycol solution of antimony trioxide was added 65 minutes later, and the results obtained are shown in Table 1. Despite the high intrinsic viscosity IV 1, Tc2 is very high as compared with the embodiment, the haze may be increased is suggested.

Figure 2016020482
Figure 2016020482

本発明によって得られるポリエステル樹脂は、射出成形時の金型充填を短縮でき、かつ射出成形体のヘーズが低く、環状三量体量も少ないため各種飲料ボトル、特にアセプティック充填用飲料ボトルの製造に好適に使用できる。   The polyester resin obtained by the present invention can shorten the mold filling at the time of injection molding, has a low haze of the injection molded body, and has a small amount of cyclic trimer, so that it can be used for manufacturing various beverage bottles, particularly aseptic filling beverage bottles. It can be used suitably.

Claims (5)

テレフタル酸またはそのエステル形成性誘導体を主成分とするジカルボン酸成分と、エチレングリコールを主成分とするジオール成分とを、エステル化反応工程またはエステル交換反応工程を経た後、周期表第4A族のチタン族元素からなる群より選択された少なくとも1種を含む化合物<I>、周期表第1A族、2A族、マンガン、鉄、およびコバルトからなる群より選択された少なくとも1種を含む化合物<II>、並びにリン化合物<III>の3成分を予め混合して得られたポリエステル重縮合用触媒を用いて、溶融重縮合工程を経てプレポリマーを得、さらに固相重縮合工程を経ることによるポリエステル樹脂の製造方法において、得られるポリエステル樹脂の固有粘度IVが0.68dL/g以上0.77dL/g以下であり、かつ得られるポリエステル樹脂の末端カルボキシル基量が12eq/t以下であるポリエステル樹脂の製造方法。 A dicarboxylic acid component mainly composed of terephthalic acid or an ester-forming derivative thereof and a diol component mainly composed of ethylene glycol are subjected to an esterification reaction step or a transesterification reaction step, and then a titanium of Group 4A of the periodic table. Compound <I> containing at least one selected from the group consisting of Group elements <I>, Compound <II> containing at least one selected from the group consisting of Group 1A, Group 2A, manganese, iron and cobalt of the periodic table And a polyester resin obtained by preliminarily obtaining a prepolymer through a melt polycondensation step using a polyester polycondensation catalyst obtained by mixing three components of the phosphorus compound <III> in advance, and further through a solid phase polycondensation step In the production method, the intrinsic viscosity IV 1 of the obtained polyester resin is 0.68 dL / g or more and 0.77 dL / g or less. And the manufacturing method of the polyester resin whose terminal carboxyl group amount of the obtained polyester resin is 12 eq / t or less. プレポリマーの固有粘度IVが、0.55以上0.67以下である請求項1に記載のポリエステル樹脂の製造方法。 Intrinsic viscosity IV 2 prepolymers, method for producing a polyester resin according to claim 1 is 0.55 to 0.67. プレポリマーの末端カルボキシル基量が15eq/t以下である請求項1に記載のポリエステル樹脂の製造方法。   The method for producing a polyester resin according to claim 1, wherein the amount of terminal carboxyl groups of the prepolymer is 15 eq / t or less. 化合物<I>がチタン化合物である請求項1に記載のポリエステル樹脂の製造方法。   The method for producing a polyester resin according to claim 1, wherein the compound <I> is a titanium compound. 化合物<II>がマグネシウム化合物である請求項1に記載のポリエステル樹脂の製造方法。   The method for producing a polyester resin according to claim 1, wherein the compound <II> is a magnesium compound.
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