JP2016079295A - ポリエステル樹脂及びその製造方法 - Google Patents

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朋行 森
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Abstract

【課題】 射出成形における充填時間を短縮しながらも、成形品の透明性を維持しつつ、賦形性に優れたポリエステル樹脂及びその製造方法を提供することである。
【解決手段】 テレフタル酸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から構成されるポリエステル樹脂であって、アセトアルデヒド含有量が5質量ppm以下であり、全ジカルボン酸成分に対するイソフタル酸の割合が1〜3モル%であって、固有粘度IVが下記式(1)を満たし、シリンダー温度280℃、金型温度21℃で射出成形した厚み5mmの成形板のヘーズが3%以下であり、シリンダー温度290℃・せん断速度600sec−1で押し出した時の溶融粘度MVが下記式(2)を満たすポリエステル樹脂。
固有粘度 0.68 ≦ IV ≦ 0.77 dL/g (1)
溶融粘度 MV ≦ 900×IV − 450 Pa・s (2)
【選択図】 なし

Description

本発明は、成形時間の短縮が可能で、その成形品のヘーズが低く、賦形性に優れたポリエステル樹脂及びその製造方法に関する。
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又はエステル交換反応、及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。
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。
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。
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。
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にも強く影響することが知られている。
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析出しやすく、結晶核となった触媒残渣により、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。
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、数多くの検討がなされてきた。
例えば、特許文献1には、射出成形した板のヘーズを低下させるため、ゲルマニウム化合物や、アルミニウム化合物、チタン化合物をポリエステル重縮合用触媒として使用したポリエステル樹脂が開示されているが、成形体のヘーズとしては更なる改善が求められていた。
また、特許文献2には、チタン化合物、マグネシウム化合物、リン化合物を用いることで、ポリエステル樹脂の色調を改良しつつ、プリフォーム及びボトルのヘーズが示されている。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の観点では、不十分であった。
さらに、特許文献3では、アセトアルデヒド量の低減と重縮合性の両立を目指して、チタン化合物をポリエステル重縮合用触媒として使用したポリエステル樹脂が開示されているが、成形体のヘーズとしてはさらに改善を要するものであった。
特許文献4では環状三量体量が少なく、熱安定性に優れたポリエステル樹脂が開示されているが、このポリエステル樹脂は、溶融粘度が高く、射出成形時の金型充填に時間がかかり、成形サイクル短縮の観点から、必ずしも満足できるものではなかった。
特開2006−45555号公報 特開2006−342320号公報 特開2003−221437号公報 特開2005−89741号公報
本発明の目的は、射出成形における充填時間を短縮しながらも、成形品の透明性を維持しつつ、賦形性に優れたポリエステル樹脂及びその製造方法を提供することに関する。
本発明の第一の要旨は、テレフタル酸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から構成されるポリエステル樹脂であって、アセトアルデヒド含有量が5質量ppm以下であり、全ジカルボン酸成分に対するイソフタル酸の割合が1〜3モル%であって、固有粘度IVが下記式(1)を満たし、シリンダー温度280℃、金型温度21℃で射出成形した厚み5mmの成形板のヘーズが3%以下であり、シリンダー温度290℃・せん断速度600sec−1で押し出した時の溶融粘度MVが下記式(2)を満たすポリエステル樹脂である。
固有粘度 0.68 ≦ IV ≦ 0.77 dL/g (1)
溶融粘度 MV ≦ 900×IV − 450 Pa・s (2)
また、本発明の第二の要旨は、テレフタル酸又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又はエステル交換反応工程を経た後、ポリエステル重縮合用触媒を用いた溶融重縮合工程を経て、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、ポリエステル重縮合用触媒として、<a>チタン化合物、<b>周期表第1A族、2A族、マンガン、鉄、及びコバルトからなる群より選択された少なくとも1種を含む金属化合物及び<c>リン化合物を予め混合して得られる反応生成物を使用し、得られるポリエステル樹脂の固有粘度IVが下記式(1)を満たし、全ジカルボン酸成分に対するイソフタル酸の割合が1〜3モル%であり、アセトアルデヒド含有量が5質量ppm以下であり、シリンダー温度290℃・せん断速度600sec−1で押し出した時の溶
融粘度MVが下記式(2)を満たすポリエステル樹脂の製造方法である。
固有粘度 0.68 ≦ IV ≦ 0.77 dL/g (1)
溶融粘度 MV ≦ 900×IV − 450 Pa・s (2)
本発明の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ち、金型への賦形性を改善することができる。
実施例及び比較例において種々の評価のために成形した物性評価用段付き成形板の(a)は平面図で、(b)は正面図である。
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。
本発明におけるポリエステル重縮合用触媒としては、チタン化合物が好ましい。アンチモン化合物が含まれる場合、ポリエステル樹脂中で触媒残渣由来の析出が起こり、異物の原因となるだけでなく、特にボトル用のポリエステル樹脂においては、プリフォームと呼ばれる予備成形体を射出成形する際に、成形体のヘーズが上昇する傾向がある。ゲルマニウム化合物を用いた場合、高価であり、重縮合留出液中にゲルマニウム化合物が飛散し生産性が悪化する。
本発明において、チタン化合物をポリエステル重縮合用触媒として使用する場合は、<a>チタン化合物、<b>周期表第1A族、2A族、マンガン、鉄、及びコバルトからなる群より選択された少なくとも1種を含む金属化合物、及び<c>リン化合物を用いることが好ましい。
<a>のチタン化合物としては、具体的には、例えば、テトラ−n−プロピロキシチタン、テトラ−i−プロピロキシチタン、テトラ−n−ブトキシチタン、テトラ−n−ブトキシチタンテトラマー、テトラ−t−ブトキシチタン、テトラシクロヘキシロキシチタン、テトラフェノキシチタン、テトラベンジロキシチタン等のテトラアルコキシチタン、酢酸チタン、シュウ酸チタン、乳酸チタン、アセチルアセトキシチタン、トリメリット酸チタン等のチタンカルボキシレート及びそれらの金属塩、四フッ化チタン、四塩化チタン、四臭化チタン、四ヨウ化チタン、塩化チタン−塩化アルミニウム混合物等のハロゲン化チタンが挙げられる。その中で、テトラ−n−プロピロキシチタン、テトラ−i−プロピロキシチタン、テトラ−n−ブトキシチタン等のテトラアルコキシチタン、シュウ酸チタン、シュウ酸チタンカリウム、乳酸チタンが好ましく、特にテトラアルコキシチタンが好ましい。
本発明におけ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、及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。
本発明におけるポリエステル重縮合用触媒は、前記チタン化合物、アルミニウム化合物、金属化合物、溶媒、各種安定剤又は、添加剤等の成分を含んでいても良い。
前記<b>周期表第1A族、2A族、マンガン、鉄、及びコバルトからなる群より選択された少なくとも1種を含む金属化合物としては、なかでも、アルカリ金属化合物又は周
期律表第2A族の金属化合物が好ましく、特に周期律表第2B族の金属化合物が好ましい。
前記アルカリ金属化合物としては、リチウム、ナトリウム、カリウム等の酸化物、水酸化物、炭酸塩、又は酢酸塩、乳酸塩、テレフタル酸塩、イソフタル酸塩等のカルボン酸塩等が挙げられるが、特にナトリウム化合物がコストの面で好ましい。
前記周期律表第2A族の金属化合物の例としては、マグネシウム、カルシウム等の酸化物、水酸化物、炭酸塩、又は酢酸塩、乳酸塩、テレフタル酸塩、イソフタル酸塩等のカルボン酸塩等が挙げられるが、特にマグネシウム化合物が触媒活性の点で好ましい。
前記マグネシウム化合物としては、例えば、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム等の無機化合物、酢酸マグネシウム、酪酸マグネシウム、乳酸マグネシウム、ステアリン酸マグネシウム等の有機酸のマグネシウム塩、マグネシウムアルコキシド等が挙げられる。なかでも、酢酸マグネシウム又はその水和物が、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好ましい。
本発明におけ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が好ましく、すなわち本発明のポリエステル樹脂はリンを含有していることが好ましい。
ここで、前記<c>リン化合物としては、具体的には、例えば、正リン酸、ポリリン酸、及び、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及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、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、ブチルアシッドホスフェート及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。
本発明において、チタン化合物をポリエステル重縮合用触媒として使用する場合は、<а>チタン化合物、<b>金属化合物、及び<c>リン化合物を予め混合して得られる反応生成物を添加すると、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。本発明において、前記ポリエステル重縮合用触媒は、ジカルボン酸成分とジオール成分のスラリー調製工程、エステル化工程、又は重縮合工程のいずれに添加してもよい。
前記の<а>、<b>、<c>の反応生成物を得る方法としては、アルコール、<а>チタン化合物、<b>金属化合物、及び<c>リン化合物を混合し、該混合物を濃縮して得ることも出来る。また、事前にジオールに、直接、<а>チタン化合物、<b>金属化合物及び<c>リン化合物を溶解させたものを添加しても良い。なお、<а>チタン化合物、<b>金属化合物及び<c>リン化合物を混合する際は、アルコール又はジオール中で、<b>金属化合物、<c>リン化合物及び<а>チタン化合物の順で混合させると、チタン化合物成分の析出が抑制され、より好ましい。
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原子の含有量は、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。
さらに、ポリエステル樹脂1トンあたりの金属化合物の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<а>チタン化合物、<b>金属化合物、又は前記<c>リン化合物の量が、チタン原子(Ti)、リン原子(P)、金属化合物の金属原子の合計(M)として、前記範囲のモル量を満足した上で、チタン原子(Ti)に対するリン原子(P)のモル比〔P/Ti〕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、チタン原子(Ti)に対する、<b>金属化合物の金属原子の合計(M)のモル比〔M/Ti〕が0超過〜20、さらには0超過〜10、特には1〜6であるのが好ましい。また、<b>金属化合物の金属原子の合計(M)に対するリン原子(P)のモル比〔P/M〕が0超過〜10であるのが好ましく、0.05〜5、0であるのがさらに好ましく、0.1〜2であるのが特に好ましい。
前記モル比〔P/Ti〕、及び前記モル比〔P/M〕が前記下限値未満、並びに、前記モル比〔M/Ti〕が前記下限値未満又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/Ti〕、及び前記モル比〔P/M〕が上限値超過、並びに、前記モル比〔M/Ti〕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。
固相重縮合後の固有粘度IVを特定の範囲とし、原料に所定量のイソフタル酸を用いる以外は、本発明のポリエステル樹脂の製造方法は、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。
本発明におけるポリエステル重縮合用触媒は、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等の芳香族ポリエステル樹脂や、ポリエチレンアジペート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンアジペート、ポリブチレンサクシネート等の脂肪族ポリエステル樹脂、及びこれらの共重合体等、いずれのポリエステル樹脂の製造においても用いることができる。中でも、芳香族ポリエステル樹脂が好ましく、ポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。
以下、慣用の製造方法の一例として、ポリエステル樹脂がポリエチレンテレフタレートである場合を例に述べる。
テレフタル酸又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、又は、エステル交換触媒の存在下に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又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、ポリエステル重縮合用触媒の存在下に、溶融重縮合反応させる。さらに、必要に応じて得られたポリエステル樹脂を固相重縮合反応に供してもよい。また、これらの製造方法は連続式でも回分式でもよく、特に制限はされない。
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又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。テレフタル酸又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、及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。
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、及び、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、及びハロゲン化物、等の一種又は二種以上が共重合成分として用いられてもよい。
本発明のポリエステル樹脂における、全ジカルボン酸成分に対するイソフタル酸の割合は1〜3モル%であり、1.5〜3モル%が好ましく、1.5〜2モル%が特に好ましい。イソフタル酸の含有量が前記範囲未満では、成形体のヘーズが悪化し、流動性にすぐれず、賦形性も不十分である。一方、イソフタル酸の含有量が前記範囲超過では、熱安定性が悪化する。
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、2.0モル%以上、3.0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、及び、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、及び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又はプロピレンオキサイド付加物、等の一種又は二種以上が共重合成分として用いられてもよい。
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、及び、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、ペンタエリスリトール、等の三官能以上の多官能成分、等の一種又は二種以上が共重合成分として用いられてもよい。
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、チタン化合物をポリエステル重縮合用触媒とする場合は、微量の不純物により、ポリエステル樹脂が黄変することがあるため、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。
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、又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。
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及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は通常240〜270℃、好ましくは245〜265℃、反応圧力は、通常5〜300kPaG、好ましくは10〜200kPaGである。さらに、最終段における反応温度を、通常250〜280℃、好ましくは255〜275℃、反応圧力を通常0〜150kPaG、好ましくは0〜130kPaGとする。
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。
溶融重縮合工程は、ポリエステル重縮合用触媒の存在下にて行われる。
溶融重縮合工程の例としては、単一の溶融重縮合槽、又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段及び第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。
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、通常250〜290℃、好ましくは260〜280℃、反応圧力を、通常−36〜100kPaG、好ましくは−75〜99kPaGとする。さらに、最終段における反応温度を、通常265〜300℃、好ましくは270〜295℃、反応圧力を、通常−100.0〜−101.29kPaG、好ましくは−100.6〜−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、通常265〜295℃、好ましくは270〜28
5℃、反応圧力は、上限は通常−94.8〜−101.17kPaG、好ましくは−97.3〜−101.03kPaGとする方法が挙げられる。
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、又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、又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。
本発明において、前記リン化合物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、前記エステル化反応工程の任意の段階、又は溶融重縮合工程の初期若しくは末期段階のいずれであってもよい。
前記溶融重縮合工程を経て得られるポリエステル樹脂の固有粘度は、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。溶融重縮合工程での固有粘度は通常0.35〜0.75dL/g、好ましくは0.45〜0.70dL/g、より好ましくは、0.50〜0.65dL/g、特に好ましく
は0.55〜0.63dL/gである。固有粘度が前記範囲未満では、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る傾向がある。一方、前記範囲超過では、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。
前記溶融重縮合工程により得られるポリエステル樹脂は、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、該ストランド状のポリエステル樹脂を水冷しながら、又は水冷後、カッターで切断してペレット状又は、チップ状等の粒状体とする。さらに、必要に応じて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ことができる。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。固有粘度については、0.68〜0.77dL/gとすることが好ましく、より好ましくは、0.68〜0.75dL/g、さらに好ましくは、0.68〜0.72dL/gである。前記下限値未満では、射出成形後の成形体が結晶化により白濁しやすくなる。前記下限値を超えると、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。
本発明によって得られるポリエステル樹脂の固有粘度は、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。
なお、ポリエステル樹脂の粒状体は、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℃で1分間〜4時間程度加熱したり、粒状体を、水蒸気の雰囲気中で120〜200℃に1分間以上加熱してから、固相重縮合工程に供しても良い。また、固相重縮合工程を経て得られたポリエステル樹脂チップについて、樹脂中に含まれるポリエステル重縮合用触媒を失活させるため、60℃以上の水蒸気を含む雰囲気中に30分間以上保持する水蒸気処理や、40℃以上の水に10分間以上浸漬する水処理を施しても良い。
本発明のポリエステル樹脂中のアセトアルデヒド含有量は、5ppm以下であることが好ましく、3ppm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のアセトアルデヒド含有量は、固相重縮合反応における反応時間・反応温度・窒素流量あるいは真空度などによって制御することができる。
本発明の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。
本発明におけ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290℃、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。
本発明のポリエステル樹脂は、シリンダー温度280℃、金型温度21℃及び樹脂圧30MPaGにて射出成形して得られた50.5gの成形板において、厚み5mm部のヘーズが、3%以下である。
本発明の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、過延伸によるボトルの白化も生じにくくなる。
本発明のポリエステル樹脂は、溶融粘度を低下させることで、前述の通り、成形サイクルを短縮することができる。望ましい溶融粘度MVとしては、290℃保持下、600sec−1のせん断速度での押し出し時の粘度が、溶融粘度MV ≦ 900×IV−450(Pa・s)を満たすことが好ましい。但し、ここでのIVは、[0066]にて定義されるものである。前記範囲超過では、成形サイクルが長くなる。
本発明によって得られるポリエステル樹脂の溶融粘度は、反応圧力・反応温度・反応時間・共重合量などによって制御することができる。
本発明のポリエステル樹脂は、金型への賦形性を改善することができ、結果としてボトル強度を増加させることができる。
本発明の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、ボトルに用いられることが好ましい。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。
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。
<金属量の測定>
ポリエステル試料2.5gを、硫酸存在下に過酸化水素で常法により灰化、完全分解後
、蒸留水にて50mlに定容したものについて、JOBIN YVON社製プラズマ発光
分光分析装置「ICP−AES JY46P型」を用いて定量し、ポリエステル1トン中
の、チタン原子としての総量T(モル/トン)、マグネシウム原子としての総量M(モル/トン)、及びリン原子としての総量P(モル/トン)を算出した。触媒液試料中の金属量についても、同様に実施した。
<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、室温まで冷却する。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、0.1N KOH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〕、及
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。
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0.5N KO
H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〔Vs (ml)〕、ブランクの滴定量〔Vb (ml)〕、0.5N塩酸水溶液のファクター〔f2 〕、及び試料質量〔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)={(Vb −Vs )×f2 ×(1/2)}/W
次いで、得られたAV(meq/g)、及び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
<固有粘度[η]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、アモルファス状態のポリエステル樹脂は110℃、結晶化状態のポリエステル樹脂は120℃で、いずれも30分間溶解させた後、30℃において、濃度1.0g/dLのポリエステル樹脂溶液及び溶媒のみの落下秒数
を測定し、以下の式より求めた。
IV(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。)
なお、成形板の固有粘度は、厚み3.5mm部を切り出し、樹脂試料とした。
<共重合量>
ポリエステル樹脂試料を、0.05v/v%のテトラメチルシランを含有する重クロロ
ホルム/ヘキサフルオロイソプロパノール(容量比7/3)の混合溶媒で40g/Lとなるように、常温下完全に溶解させ、これに重ピリジンを少量加え、核磁気共鳴装置(Bruker社製Avance400)にて1H−NMRを測定し、各ピークを帰属し、その積分比から、イソフタル酸が全ジカルボン酸成分に占めるモル%を求めた。同様にしてジエチレングリコールが全ジオール成分に占めるモル%を求めた。
<環状三量体の定量>
固相重縮合反応後のポリエステル粒状体(チップ)を凍結粉砕した後、その樹脂試料約200mgを精秤し、クロロホルム/ヘキサフルオロイソプロパノール(容量比3/2)の混合溶媒2mlに溶解した後、さらにクロロホルム20mlを加えて希釈し、これにメタノール10mLを加えて試料を析出させ、ついでろ過してろ液を得た。このろ液を蒸発乾固させた後、残渣をジメチルホルムアミド25mlに溶解した。この溶液中の環状三量体量を、液体クロマトグラフィー(島津製作所製「LC−10A」)で定量し、ポリエステル樹脂当りの質量ppmで表わした。なお、成形板中の環状三量体量については、3.5mm部の先端部分を切り出したものをそのまま試料として、前記と同様に求めた。
<アセトアルデヒドの定量>
ポリエステル樹脂試料5.0gを精秤し、純水10mlと共に内容積50mlのミクロボンベに窒素シール下に封入し、160℃で2時間の加熱抽出を行い、その抽出液中のアセトアルデヒド量を、イソブチルアルコールを内部標準としてガスクロマトグラフィー(島津製作所製「GC−14A」)で定量し、ポリエステル樹脂当たりの質量ppmで表した。なお、成形板中のアセトアルデヒド量については、3.5mm部の先端部分(図1におけるA部)をペレット状に切り出したものをそのまま試料として、前記と同様にポリエステル樹脂当たりの質量ppmで表した。
<ヘーズ・充填時間・成形サイクル>
固相重縮合工程後のポリエステル樹脂チップ約5キログラムを、縦×横×高さが概略300×500×80mmのステンレス製バットに平坦に入れ、ヤマト科学社真空乾燥機DP63を用いて、145℃12時間の真空乾燥を実施した。得られたチップを、射出成形機(名機製作所製M−70AIIDM)にて、シリンダー温度280℃、金型温度21℃、樹脂圧30MPaGで射出成形し、縦50mm、横100mmであり、横方向に6mmから3.5mmまで段差0.5mmの6段階の厚みを有する図1に示されるような段付き成形板とした。
この段付き成形板における厚み4mm部及び5mm部について、ヘーズメーター(日本電色工業社製「NDH−300A」)にて測定し、ヘーズ(%)で表した。
また、シリンダー温度290℃、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、射出開始から補圧工程に入るまでの時間を充填時間(秒)とし、成形工程(充填・補圧・冷却・取出)にかかる一連の時間を成形サイクル(秒)としてそれぞれ測定した。
<溶融粘度測定>
ポリエステル樹脂の溶融粘度MVは、ダイス径1mmΦ×10mmのキャピラリーレオメータ「キャピログラフ 1B」(株式会社東洋精機製作所製)を使用し、ポリエステル樹脂の滞留時間は1分、測定温度290℃、せん断速度600sec−1で測定した。ポリエステル樹脂は、あらかじめ160℃で窒素雰囲気下、4時間乾燥したものを使用した。測定の単位は、Pa・sとした。
<フリーブロー容量測定>
あらかじめ120℃12時間、窒素雰囲気下で乾燥を行ったポリエステル樹脂を用いて
、胴部外径Φ25mm、胴部長さ79mm、胴部肉厚4.0mmのプリフォームを、シリンダー温度280℃・金型温度21℃で射出成形して得た。こうして得られたプリフォームを、IRヒータを用いて100℃前後に加熱し、ブロー圧を0.40MPaGとした乾燥空気によって、金型なしで20秒間保持することでブロー成形を行った。こうして得られた成形体の総体積容量を、水によって計測し、単位をmLで示した。
(実施例1)
<触媒液Aの調製>
酢酸マグネシウム四水和物116.6質量部に、250質量部の無水エタノール(純度99質量%以上)を加え、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71.6質量部加え、室温で撹拌を行った。約20分後に酢酸マグネシウム四水和物が完全に溶解したことを確認後、テトラ−n−ブトキシチタンを75.0質量部添加した。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、60℃、減圧下で濃縮を行い、約2時間後にほとんどのエタノールが留去され、半透明の粘稠な液体を得た。ここに、内容量が422質量部となるようにエチレングリコールを205.5質量部添加して、60℃、相対圧力−98.7kPaG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。
<ポリエステル低分子量体の合成>
スラリー調製槽、それに直列に接続された2段のエステル化反応槽、及び2段目のエステル化反応槽に直列に接続された3段の溶融重縮合槽からなる連続重縮合装置を用いた。スラリー調製槽に、高純度テレフタル酸、イソフタル酸及びエチレングリコールをそれぞれ毎時90.9質量部、1.5質量部及び57.5質量部で連続的に供給すると共に、攪拌、混合してスラリーを調製した。このスラリーを、窒素雰囲気下で260℃、相対圧力100kPaG、平均滞留時間4時間に設定された第1段目のエステル化反応槽と、窒素雰囲気下で260℃、相対圧力5kPaG、平均滞留時間は1.5時間に設定された第2段目のエステル化反応槽に順次供給した。この2段目のエステル化反応槽には、上部配管を通じて、事前に調製したポリエステル重縮合用触媒溶液Aをチタン原子濃度844ppm、水分濃度0.5質量%とした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となるように添加した。各エステル化反応槽における平均エステル化反応率は、第1段目において89±1%、第2段目においては96±1%であった。
なお、得られたポリエステル樹脂中のジエチレングリコールの含有量が2.7モル%となるように第2段目のエステル化反応槽にジエチレングリコールを連続的に添加した。
<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、連続的に溶融重縮合槽に移送し、270℃、相対圧力−98.7kPaG、滞留時間1.2時間に設定された第1段目の溶融重縮合槽、ついで、278℃、相対圧力−100.97kPaG、滞留時間1.0時間に設定された第2段目の溶融重縮合槽、ついで、280℃、滞留時間1.0時間に設定された第3段目の溶融重縮合槽に連続的に移送して、得られるポリエステル樹脂の固有粘度が0.62±0.01dL/gとなるように第3段目の溶融重縮合槽の圧力を調整して、溶融重縮合させた。その後、溶融重縮合槽の底部に設けられた抜き出し口から連続的にストランド状に抜き出して、水冷後、カッターで切断してチップ状としたポリエステル樹脂を製造した。
<固相重縮合工程>
続いて、溶融重縮合で得られたポリエステル樹脂チップを、ESPEC社製IPHH−201型イナートオーブン中で、40L/minの窒素気流下、160℃で4時間乾燥し、ついで210℃で3時間加熱し、固相重縮合を行った。
<ポリエステル樹脂の射出成形>
[0070]に記載の方法によって段付き成形板を得た。
ここで、シリンダー温度290℃、金型温度21℃、樹脂圧30MPaGで50.5gの成形体を得たときの射出成形における充填時間、及び成形サイクルは、それぞれ1.97秒及び66.4秒であった。
固相重縮合工程後のポリエステル樹脂チップの物性、射出成形における充填時間、成形サイクル、及び得られた段付き成形板の各種物性値を表1に示す。
(実施例2)
実施例1で得られた溶融重縮合工程後のチップを、210℃、6時間で固相重縮合した以外は、実施例1と同様に実施した。
固相重縮合工程後のポリエステル樹脂チップの物性、射出成形における充填時間、成形サイクル、及び得られた段付き成形板の各種物性値を表1に示す。
(実施例3)
実施例1で得られた溶融重縮合工程後のポリエステル樹脂チップを、210℃、9時間で固相重縮合した以外は、実施例1と同様に実施した。
固相重縮合工程後のポリエステル樹脂チップの物性、射出成形における充填時間、成形サイクル、及び得られた段付き成形板の各種物性値を表1に示す。
(比較例1)
実施例1で得られた溶融重縮合工程後のポリエステル樹脂チップを、200℃、1時間、固相重縮合した以外は、実施例1と同様に実施した。
固相重縮合工程後のポリエステル樹脂チップの物性、射出成形における充填時間、成形サイクル、及び得られた段付き成形板の各種物性値を表1に示す。
実施例と比較して、ポリエステル樹脂チップの固有粘度が0.65dL/gと低いため、得られた段付き成形板のヘーズが高いことが読み取れる。
(比較例2)
実施例1で得られた溶融重縮合工程後のポリエステル樹脂チップを、210℃、12時間で固相重縮合した以外は、実施例1と同様に実施した。
固相重縮合工程後のポリエステル樹脂チップの物性、射出成形における充填時間、成形サイクル、及び得られた段付き成形板の各種物性値を表1に示す。
実施例と比較して、ポリエステル樹脂チップの固有粘度が0.80dL/gと高いため、射出成形時の充填時間、及び成形サイクルが長いことが読み取れる。
(比較例3)
<ポリエステル低分子量体の合成及び溶融重縮合工程>
実施例1において、ポリエステル重縮合用触媒溶液Aのエチレングリコール溶液の代わりに、正リン酸のエチレングリコール溶液を、ポリエステル樹脂の理論収量に対して、リン原子として22ppmとなるようにスラリー槽に添加した。さらに、三酸化二アンチモンのエチレングリコール溶液を、得られるポリエステル樹脂の理論収量に対して、アンチモン原子として180ppmとなるように、第2段目のエステル化反応槽の上部配管から添加した以外は、実施例1と同様にして溶融重縮合を行った。
<固相重縮合工程>
続いて、溶融重縮合工程で得られたポリエステル樹脂チップを、ESPEC社製IPHH−201型イナートオーブン中で、40L/minの窒素気流下、160℃で4時間乾燥し、ついで210℃で3時間加熱し、固相重縮合を行った。
<ポリエステル樹脂の射出成形>
実施例1と同様にして、成形板を得た。
固相重縮合工程後のポリエステル樹脂チップの物性、射出成形における充填時間、成形サイクル、及び得られた段付き成形板の各種物性値を表1に示す。
実施例と比較して、重縮合用触媒としてアンチモン化合物を用いたため、ヘーズが高いことが読み取れる。
(比較例4)
<ポリエステル低分子量体の合成及び溶融重縮合工程>
実施例1において、イソフタル酸を含まず、ポリエステル重縮合用触媒溶液Aのエチレングリコール溶液の代わりに、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、得られるポリエステル樹脂の理論収量に対して、リン原子として6ppmとなるようにスラリー槽に連続的に添加し、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得られるポリエステル樹脂の理論収量に対して、マグネシウム原子として6ppmとなるよう第2段目のエステル化反応槽の上部配管から連続的に添加し、テトラ−n−ブトキシチタンのエチレングリコール溶液を、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4ppmとなるように、エステル化槽2段目から溶融重縮合槽1段目へ移送する配管中のポリエステル低分子量体に連続的に添加した以外は、実施例1と同様にして溶融重縮合を行った。
<固相重縮合工程>
続いて、溶融重縮合工程で得られたポリエステル樹脂チップを、ESPEC社製IPHH−201型イナートオーブン中で、40L/minの窒素気流下、160℃で4時間乾燥し、ついで210℃で10時間加熱し、固相重縮合を行った。
このようにして得られた固相重縮合工程後のポリエステル樹脂チップに対し、実施例1と同様にして、溶融粘度及びフリーブロー容量を測定した。結果を表2に示す。
実施例2と比較して、イソフタル酸を含んでいないため、固有粘度が0.73dL/gと低いにも関わらず、溶融粘度が225Pa・sと高い結果が読み取れる。また、実施例2と比較してフリーブロー容量が小さく、賦形性にも優れないことがわかる。
Figure 2016079295
Figure 2016079295
本発明の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、賦形性に優れるため、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。





Claims (2)

  1. テレフタル酸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から構成されるポリエステル樹脂であって、アセトアルデヒド含有量が5質量ppm以下であり、全ジカルボン酸成分に対するイソフタル酸の割合が1〜3モル%であって、固有粘度IVが下記式(1)を満たし、シリンダー温度280℃、金型温度21℃で射出成形した厚み5mmの成形板のヘーズが3%以下であり、シリンダー温度290℃・せん断速度600sec−1で押し出した時の溶融粘度MVが下記式(2)を満たすポリエステル樹脂。
    固有粘度 0.68 ≦ IV ≦ 0.77 dL/g (1)
    溶融粘度 MV ≦ 900×IV − 450 Pa・s (2)
  2. テレフタル酸又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又はエステル交換反応工程を経た後、ポリエステル重縮合用触媒を用いた溶融重縮合工程を経て、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、ポリエステル重縮合用触媒として、<a>チタン化合物、<b>周期表第1A族、2A族、マンガン、鉄、及びコバルトからなる群より選択された少なくとも1種を含む金属化合物及び<c>リン化合物を予め混合して得られる反応生成物を使用し、得られるポリエステル樹脂の固有粘度IVが下記式(1)を満たし、アセトアルデヒド含有量が5質量ppm以下であり、全ジカルボン酸成分に対するイソフタル酸の割合が1〜3モル%であり、シリンダー温度280℃、金型温度21℃で射出成形した厚み5mmの成形板のヘーズが3%以下であり、シリンダー温度290℃・せん断速度600sec−1で押し出した時の溶融粘度MVが下記式(2)を満たすポリエステル樹脂の製造方法。
    固有粘度 0.68 ≦ IV ≦ 0.77 dL/g (1)
    溶融粘度 MV ≦ 900×IV − 450 Pa・s (2)
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WO2023203975A1 (ja) * 2022-04-22 2023-10-26 東洋紡エムシー株式会社 共重合ポリエステル樹脂

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