JP2020050765A - Method for producing polyester - Google Patents

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Yasuhiro Inagawa
泰広 稲川
航 長谷川
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航 長谷川
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Abstract

To provide a method for producing polyester capable of obtaining polyester having the same glass transition point as that of polyethylene terephthalate substantially not containing a copolymer, and excellent in heat resistance and transparency.SOLUTION: The method for producing a polyester including a dicarboxylic acid constituent containing dimethyl 1,4-cyclohexanedicarboxylate having a trans isomer content of 10-40% and an acid value of 0.02-1.00 mgKOH/g by 25-40 mol% to the polyester to be obtained, and a diol constituent containing spiroglycol by 15-25 mol% to the polyester to be obtained comprises: subjecting total carboxylic constituents and total diol constituents to ester exchange reaction after adding manganese acetate as an ester exchange reaction catalyst by 100-200 ppm (weight ratio) in terms of the manganese element to the polyester to be obtained, and an alkali metal compound by 15-45 ppm (weight ratio) in terms of the metal element to the polyester to be obtained; further adding a phosphorous compound by 75-150 ppm (weight ratio) in terms of the phosphorous element to the polyester to be obtained, and a titanium compound by 20-40 ppm (weight ratio) in terms of the titanium element to the polyester to be obtained; and subjecting X to polycondensation reaction by reducing a pressure from a normal pressure to 133 Pa while raising a temperature.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジメチルおよびスピログリコール含有ポリエステルの製造方法である。更に詳しくは、特定の1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジメチルを用いることにより、共重合物を実質的に含まないポリエチレンテレフタレートと同等のガラス転移温度を有し、かつ耐熱性および透明性に優れたポリエステルを得ることができる、ポリエステルの製造方法に関する。   The present invention is a method for producing dimethyl 1,4-cyclohexanedicarboxylate and spiroglycol-containing polyester. More specifically, by using a specific dimethyl 1,4-cyclohexanedicarboxylate, a polyester having a glass transition temperature equivalent to that of polyethylene terephthalate containing substantially no copolymer and having excellent heat resistance and transparency And a method for producing a polyester.

1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジメチルを含有するポリエステルは、共重合物を実質的含まないポリエチレンテレフタレートとは異なった光学特性を有しており、共重合物を実質的に含まないポリエチレンテレフタレートとポリエステルを積層して得られたフィルムは、各種光学用、例えば液晶ディスプレイの部材のプリズムシート、光拡散シート、反射板、タッチパネル等のベースフィルム、反射防止用ベースフィルムやディスプレイの防爆用ベースフィルム、PDPフィルター用フィルム等の各種用途に用いられており、また、光反射性に優れた積層ポリエステルフィルムを得ることができることから、金属光沢調フィルム、熱線反射フィルムとしても好適に用いられている。   Polyester containing dimethyl 1,4-cyclohexanedicarboxylate has optical properties different from polyethylene terephthalate substantially free of copolymer, and polyethylene terephthalate substantially free of copolymer and polyester. Films obtained by lamination are used for various optics, for example, prism sheets for liquid crystal display members, light diffusion sheets, reflectors, base films for touch panels, etc., antireflection base films, explosion proof base films for displays, PDP filters. Since it is used for various applications such as a film for use and a laminated polyester film having excellent light reflectivity can be obtained, it is also suitably used as a metallic glossy film and a heat ray reflective film.

しかしながら、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジメチルを含有するポリエステルは非晶性となりガラス転移温度が低下するため、共重合物を実質的に含まないポリエチレンテレフタレートとの積層フィルムとした際に、ガラス転移温度の差による積層ムラ等が発生し、製膜安定性が損なわれることから、ポリエステルのガラス転移温度を高めるため、例えばスピログリコールのような脂環族ジオールと併用される。   However, since the polyester containing dimethyl 1,4-cyclohexanedicarboxylate becomes amorphous and has a low glass transition temperature, the polyester having a glass transition temperature of polyethylene terephthalate containing substantially no copolymer is produced. Since the unevenness in lamination or the like due to the difference between the two causes the film formation stability to deteriorate, it is used in combination with an alicyclic diol such as spiroglycol in order to increase the glass transition temperature of the polyester.

しかしながら、スピログリコールは高温、水分または酸に晒されることにより分解しやすく、得られるポリエステルの耐熱性が低下し、異物が発生しやすくなるという問題がある。   However, there is a problem that spiroglycol is easily decomposed when exposed to high temperature, moisture or acid, and the heat resistance of the obtained polyester is reduced, and foreign matter is easily generated.

スピログリコールの分解による異物を抑制する方法としては、例えば特許文献1では、多量のリン化合物を含有させる方法が挙げられる。   As a method for suppressing foreign substances due to decomposition of spiroglycol, for example, Patent Document 1 includes a method of containing a large amount of a phosphorus compound.

しかしながら、前述の方法では、多量のリン化合物とポリエステル中の金属化合物が反応することで粗大な粒子を形成し、ポリエステルの透明性を損なうという問題がある。   However, the above-described method has a problem in that a large amount of phosphorus compound reacts with a metal compound in the polyester to form coarse particles, thereby impairing the transparency of the polyester.

特開2008−297336号公報JP 2008-297336 A

本発明の目的は、上記した従来の目的を解決し、共重合物を実質的に含まないポリエチレンテレフタレートと同等のガラス転移温度を有し、かつ耐熱性および透明性に優れたポリエステルを得ることができる、ポリエステルの製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional objects, to obtain a polyester having a glass transition temperature equivalent to that of polyethylene terephthalate substantially free of a copolymer, and having excellent heat resistance and transparency. To provide a method for producing polyester.

前記した本発明の目的は、以下の構成によって達成することができる。すなわち、トランス体含有率が10〜40%であり、かつ酸価が0.02〜1.00mgKOH/gである1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジメチルを得られるポリエステルに対して25〜40モル%含むジカルボン酸成分と、スピログリコールを得られるポリエステルに対して15〜25モル%含むジオール成分とを含むポリエステルの製造方法であって、全ジカルボン酸成分と全ジオール成分を、エステル交換反応触媒として酢酸マンガンを得られるポリエステルに対してマンガン元素換算で100〜200ppm(重量比)、およびアルカリ金属化合物を得られるポリエステルに対して金属元素換算で15〜45ppm(重量比)添加した後にエステル交換反応させ、更にリン化合物を得られるポリエステルに対してリン元素換算で75〜150ppm(重量比)、およびチタン化合物を得られるポリエステルに対してチタン元素換算で20〜40ppm(重量比)を添加し、昇温しながら圧力を常圧から133Pa以下まで減圧し重縮合反応させることを特徴とするポリエステルの製造方法である。   The above object of the present invention can be achieved by the following configurations. That is, the trans-isomer content is 10 to 40% and the acid value is 0.02 to 1.00 mgKOH / g. A method for producing a polyester comprising a dicarboxylic acid component and a diol component containing 15 to 25 mol% based on the polyester from which spiroglycol is obtained, wherein all dicarboxylic acid components and all diol components are converted to manganese acetate as a transesterification catalyst. The polyester obtained is added with 100 to 200 ppm (weight ratio) in terms of manganese element, and the alkali metal compound is added with 15 to 45 ppm (weight ratio) in terms of metal element with respect to the obtained polyester. Phosphorus element conversion for polyester from which phosphorus compounds can be obtained 75 to 150 ppm (weight ratio) and 20 to 40 ppm (weight ratio) in terms of titanium element with respect to the polyester from which the titanium compound is obtained are added, and the pressure is reduced from normal pressure to 133 Pa or less while raising the temperature, and the polycondensation reaction is performed. A method for producing a polyester.

本発明によれば、特定の1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジメチルを用いることにより、共重合物を実質的に含まないポリエチレンテレフタレートと同等のガラス転移温度を有し、かつ耐熱性および透明性に優れたポリエステルを得ることができる。   According to the present invention, by using a specific dimethyl 1,4-cyclohexanedicarboxylate, it has a glass transition temperature equivalent to that of polyethylene terephthalate containing substantially no copolymer, and has excellent heat resistance and transparency. Polyester can be obtained.

本発明のポリエステルとは、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジメチルを含むジカルボン酸成分およびスピログリコールを含むジオール成分からなるポリエステルである。ここでスピログリコールとは3,9−ビス(2−ヒドロキシ−1,1−ジメチルエチル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカンを指す。   The polyester of the present invention is a polyester comprising a dicarboxylic acid component containing dimethyl 1,4-cyclohexanedicarboxylate and a diol component containing spiroglycol. Here, spiroglycol refers to 3,9-bis (2-hydroxy-1,1-dimethylethyl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane.

本発明に用いられる1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジメチルは、トランス体含有率が10〜40%である必要がある。好ましい含有率は15〜35%、より好ましくは20〜30%である。1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジメチルには立体異性体としてシス体、トランス体が存在しており、トランス体含有率が10%未満の場合は、ガラス転移温度が共重合物を実質的に含まないポリエチレンテレフタレートよりも高くなり、40%を超えると、ガラス転移温度が共重合物を実質的に含まないポリエチレンテレフタレートよりも低くなり、更にポリエステルの耐熱性が低下して異物が発生しやすくなる。   The dimethyl 1,4-cyclohexanedicarboxylate used in the present invention needs to have a trans-form content of 10 to 40%. The preferred content is 15 to 35%, more preferably 20 to 30%. Dimethyl 1,4-cyclohexanedicarboxylate has a cis-isomer and a trans-isomer as stereoisomers. When the trans-isomer content is less than 10%, the glass transition temperature substantially does not include a copolymer. When it is higher than polyethylene terephthalate and exceeds 40%, the glass transition temperature is lower than that of polyethylene terephthalate substantially not containing a copolymer, and the heat resistance of polyester is further reduced, so that foreign matter is easily generated.

本発明に用いられる1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジメチルは、酸価が0.02〜1.00mgKOH/gである必要がある。好ましい範囲は0.10〜0.75mgKOH/g、より好ましくは、0.20〜0.50mgKOH/gである。酸価は1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジメチルの製造時の副生物である酸成分の含有量の指標であり、ポリエステルに微量の酸成分が作用することでポリエステルのガラス転移温度および耐熱性に影響を及ぼしていると考えられる。0.02mgKOH/g未満の場合は、ガラス転移温度が共重合物を実質的に含まないポリエチレンテレフタレートよりも低くなり、更にポリエステルの耐熱性が低下して異物が発生しやすくなる。1.00mgKOH/gを超えると、ガラス転移温度が共重合物を実質的に含まないポリエチレンテレフタレートよりも高くなる。   The dimethyl 1,4-cyclohexanedicarboxylate used in the present invention needs to have an acid value of 0.02 to 1.00 mgKOH / g. A preferred range is 0.10 to 0.75 mg KOH / g, more preferably 0.20 to 0.50 mg KOH / g. The acid value is an index of the content of an acid component which is a by-product during the production of dimethyl 1,4-cyclohexanedicarboxylate. A slight amount of the acid component acts on the polyester to affect the glass transition temperature and heat resistance of the polyester. It is thought that it is exerting. When it is less than 0.02 mgKOH / g, the glass transition temperature is lower than that of polyethylene terephthalate containing substantially no copolymer, and the heat resistance of the polyester is further reduced, so that foreign matter is easily generated. If it exceeds 1.00 mgKOH / g, the glass transition temperature will be higher than that of polyethylene terephthalate containing substantially no copolymer.

本発明における1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジメチルの含有量は、得られるポリエステルに対して25〜40モル%含む必要がある。好ましい範囲は27〜35モル%、より好ましくは28〜30モル%である。25モル%未満の場合はガラス転移温度が共重合物を実質的に含まないポリエチレンテレフタレートよりも高くなり、40モル%を超えるとガラス転移温度が共重合物を実質的に含まないポリエチレンテレフタレートよりも低くなる。   The content of dimethyl 1,4-cyclohexanedicarboxylate in the present invention needs to be 25 to 40 mol% based on the obtained polyester. The preferred range is 27-35 mol%, more preferably 28-30 mol%. If it is less than 25 mol%, the glass transition temperature is higher than that of polyethylene terephthalate substantially free of copolymer, and if it is more than 40 mol%, the glass transition temperature is higher than that of polyethylene terephthalate substantially free of copolymer. Lower.

本発明における1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジメチル以外のジカルボン酸成分としては、アジピン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、セバシン酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルジカルボン酸、金属スルホネート基を含有するイソフタル酸等のジカルボン酸のエステル形成性誘導体が挙げられ、これらの2種以上を混合して用いても良い。なお、金属スルホネート基を含有するイソフタル酸成分とは、スルホイソフタル酸のアルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩、ホスホニウム塩、更にそれらの誘導体のことを指し、具体的には5−ナトリウムスルホイソフタル酸、5−リチウムスルホイソフタル酸、5−(テトラアルキル)ホスホニウムスルホイソフタル酸、およびその誘導体である5−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチル、5−リチウムスルホイソフタル酸ジメチル、5−(テトラアルキル)ホスホニウムスルホイソフタル酸ジメチルが挙げられる。   The dicarboxylic acid component other than dimethyl 1,4-cyclohexanedicarboxylate in the present invention includes adipic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, sebacic acid, phthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, 4,4′-diphenyldicarboxylic acid, and a metal sulfonate group. And an ester-forming derivative of a dicarboxylic acid such as isophthalic acid. The two or more of these may be used as a mixture. Note that the isophthalic acid component containing a metal sulfonate group refers to an alkali metal salt, an alkaline earth metal salt, a phosphonium salt, or a derivative thereof of sulfoisophthalic acid, and specifically, 5-sodium sulfoisophthalic acid. , 5-Lithium sulfoisophthalic acid, 5- (tetraalkyl) phosphonium sulfoisophthalic acid, and derivatives thereof such as dimethyl 5-sodium sulfoisophthalate, dimethyl 5-lithium sulfoisophthalate, and 5- (tetraalkyl) phosphonium sulfoisophthalic acid Dimethyl is exemplified.

本発明におけるスピログリコールの含有量は、得られるポリエステルに対して15〜25モル%含む必要がある。好ましい範囲は17〜23モル%、より好ましくは19〜22モル%である。15モル%未満の場合はガラス転移温度が共重合物を実質的に含まないポリエチレンテレフタレートよりも低くなり、25モル%を超えると、ガラス転移温度が共重合物を実質的に含まないポリエチレンテレフタレートよりも高くなり、更にポリエステルの耐熱性が低下して異物が発生しやすくなる。   The content of spiroglycol in the present invention needs to be 15 to 25 mol% based on the obtained polyester. A preferred range is 17 to 23 mol%, more preferably 19 to 22 mol%. If it is less than 15 mol%, the glass transition temperature is lower than that of polyethylene terephthalate containing substantially no copolymer, and if it exceeds 25 mol%, the glass transition temperature is lower than that of polyethylene terephthalate containing substantially no copolymer. , And the heat resistance of the polyester is lowered, so that foreign matter is easily generated.

本発明におけるスピログリコール以外のジオール成分としては、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、トリメチロールプロパン、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、メチルペンタンジオールが挙げられ、これらの2種以上を混合して用いても良い。また、p−(β−オキシエトキシ)安息香酸等のオキシカルボン酸及びそのエステル形成性誘導体等が挙げられる。   The diol component other than spiro glycol in the present invention includes ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, Examples include trimethylolpropane, diethylene glycol, neopentyl glycol, and methylpentanediol, and two or more of these may be used in combination. In addition, oxycarboxylic acids such as p- (β-oxyethoxy) benzoic acid and ester-forming derivatives thereof and the like can be mentioned.

本発明の製造方法では、全ジカルボン酸成分と全ジオール成分をエステル交換反応触媒として酢酸マンガンを、更にアルカリ金属化合物を添加した後にエステル交換反応を行う必要がある。酢酸マンガンおよびアルカリ金属化合物の存在下でエステル交換反応を行うことにより、スピログリコールの分解を抑制することが可能となる。   In the production method of the present invention, it is necessary to perform a transesterification reaction after adding manganese acetate and an alkali metal compound using all dicarboxylic acid components and all diol components as a transesterification catalyst. Performing the transesterification reaction in the presence of manganese acetate and an alkali metal compound makes it possible to suppress the decomposition of spiroglycol.

本発明における酢酸マンガンの添加量は、得られるポリエステルに対してマンガン元素換算で100〜200ppmである必要がある。好ましい範囲は115〜175ppm、より好ましくは125〜150ppmである。100ppm未満の場合は、エステル交換反応が不良となり反応が完了せず、200ppmを超えると、酢酸マンガンが粗大な粒子を形成してポリエステルの透明性を損なう。   The added amount of manganese acetate in the present invention needs to be 100 to 200 ppm in terms of manganese element with respect to the obtained polyester. A preferred range is 115-175 ppm, more preferably 125-150 ppm. If it is less than 100 ppm, the transesterification reaction will be poor and the reaction will not be completed. If it exceeds 200 ppm, manganese acetate will form coarse particles and impair the transparency of the polyester.

本発明におけるアルカリ金属化合物の添加量は、得られるポリエステルに対してアルカリ金属元素換算で15〜45ppmである必要がある。好ましい範囲は20〜40ppm、より好ましくは25〜35ppmである。15ppm未満の場合は、スピログリコールの分解抑制効果が得られず、重縮合反応時の急激な粘度上昇を引き起こし、得られるポリエステルの耐熱性が低下する。45ppmを超えると、重縮合反応時間の遅延が発生し、反応を完了できなくなる。   The added amount of the alkali metal compound in the present invention needs to be 15 to 45 ppm in terms of an alkali metal element with respect to the obtained polyester. A preferred range is 20-40 ppm, more preferably 25-35 ppm. If the amount is less than 15 ppm, the effect of suppressing the decomposition of spiroglycol cannot be obtained, causing a sharp increase in viscosity during the polycondensation reaction, and the heat resistance of the obtained polyester decreases. If it exceeds 45 ppm, the polycondensation reaction time is delayed and the reaction cannot be completed.

本発明の製造方法では、アルカリ金属化合物は特に限定されるものではないが、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムから選択される少なくとも1種を添加することが好ましい。   In the production method of the present invention, the alkali metal compound is not particularly limited, but it is preferable to add at least one selected from sodium hydroxide, potassium hydroxide, and lithium hydroxide.

本発明の製造方法では、エステル交換反応は、ガラス転移温度を共重合物を実質的に含まないポリエチレンテレフタレートと同等とすること、および反応性の観点から、原料を昇温し、210℃に到達後、210〜225℃の間で75〜150分反応させて反応を終了させることが好ましい。規定の温度での反応時間は、より好ましくは90〜125分、更に好ましくは100〜110分である。反応時間を規定の範囲とすることにより、エステル交換反応時のスピログリコールの反応率を高め、かつ分解を抑制することで、共重合物を実質的に含まないポリエチレンテレフタレートと同等のガラス転移温度および良好な重縮合反応性を得ることが可能となる。   In the production method of the present invention, in the transesterification reaction, from the viewpoint of making the glass transition temperature equivalent to that of polyethylene terephthalate substantially containing no copolymer and from the viewpoint of reactivity, the raw material is heated to reach 210 ° C. Thereafter, the reaction is preferably completed at a temperature of 210 to 225 ° C. for 75 to 150 minutes. The reaction time at the specified temperature is more preferably 90 to 125 minutes, further preferably 100 to 110 minutes. By setting the reaction time within the specified range, the reaction rate of spiroglycol during the transesterification reaction is increased, and by suppressing the decomposition, the glass transition temperature and the same as those of polyethylene terephthalate substantially containing no copolymer are obtained. Good polycondensation reactivity can be obtained.

本発明の製造方法では、エステル交換反応終了後、得られた低重合体にリン化合物およびチタン化合物を添加し、昇温しながら圧力を常圧から133Pa以下まで減圧し重縮合反応させる必要がある。チタン化合物の添加時期としては、反応性およびポリエステルの透明性の観点から、リン化合物の添加より15分〜60分後にチタン化合物を添加することが好ましい。   In the production method of the present invention, after the transesterification reaction is completed, it is necessary to add a phosphorus compound and a titanium compound to the obtained low polymer, and reduce the pressure from normal pressure to 133 Pa or less while performing temperature increase to perform the polycondensation reaction. . From the viewpoint of reactivity and transparency of the polyester, it is preferable to add the titanium compound 15 to 60 minutes after the addition of the phosphorus compound.

本発明の製造方法では、リン化合物を得られるポリエステルに対してリン原子換算で75〜150ppm添加することが必要である。好ましい添加量は85〜140ppmであり、より好ましくは95〜130ppmである。75ppm未満の場合は、得られるポリエステルの耐熱性が低下する。150ppmを超えると、リン化合物による粗大な粒子が生成され、ポリエステルの透明性が悪化する。   In the production method of the present invention, it is necessary to add 75 to 150 ppm in terms of phosphorus atom to the polyester from which the phosphorus compound is obtained. A preferred addition amount is 85 to 140 ppm, and more preferably 95 to 130 ppm. If it is less than 75 ppm, the heat resistance of the obtained polyester will be reduced. If it exceeds 150 ppm, coarse particles are generated by the phosphorus compound, and the transparency of the polyester is deteriorated.

本発明に用いられるリン化合物としては、リン酸、亜リン酸、ホスホン酸もしくはこれらのメチルエステル又はエチルエステル、フェニルエステル、更にはハーフエステルより成る群から選ばれた一種以上であり、特にトリエチルホスホノアセテート、トリメチルホスフェート、フェニルホスホン酸ジメチルが好ましい。   The phosphorus compound used in the present invention is at least one selected from the group consisting of phosphoric acid, phosphorous acid, phosphonic acid, and methyl ester or ethyl ester, phenyl ester, and further half ester thereof, particularly triethyl phosphonate. Noacetate, trimethyl phosphate, dimethyl phenylphosphonate are preferred.

本発明の製造方法では、チタン化合物の添加量は、得られるポリエステルに対してチタン原子換算で20〜40ppmであることが必要である。好ましい添加量は25〜35ppmであり、より好ましくは28〜32ppmである。20ppm未満の場合は、重縮合反応の遅延が発生し、反応を完了できなくなる。40ppmを超えると、過剰な重縮合触媒によりポリエステルが分解して耐熱性が低下する。   In the production method of the present invention, the added amount of the titanium compound needs to be 20 to 40 ppm in terms of titanium atoms with respect to the obtained polyester. A preferred addition amount is 25 to 35 ppm, more preferably 28 to 32 ppm. If it is less than 20 ppm, the polycondensation reaction is delayed, and the reaction cannot be completed. If it exceeds 40 ppm, the polyester is decomposed by an excessive polycondensation catalyst, and the heat resistance decreases.

本発明に用いられるチタン触媒としては、置換基がアルコキシ基、フェノキシ基、アシレート基、アミノ基、水酸基の少なくとも1種であるチタン化合物が好ましく用いられる。 具体的なアルコキシ基には、テトラエトキシド、テトラプロポキシド、テトライソプロポキシド、テトラブトキシド、テトラ−2−エチルヘキソキシド等のチタンテトラアルコキシド、アセチルアセトン等の6−ジケトン系官能基、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、サリチル酸、クエン酸等のヒドロキシ多価カルボン酸系官能基、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル等のケトエステル系官能基が挙げられ、特に脂肪族アルコキシ基が好ましい。また、フェノキシ基には、フェノキシ、クレシレイト等が挙げられる。また、アシレート基には、ラクテート、ステアレート等のテトラアシレート基、フタル酸、トリメリット酸、トリメシン酸、ヘミメリット酸、ピロメリット酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、マレイン酸、フマル酸、シクロヘキサンジカルボン酸またはそれらの無水物等の多価カルボン酸系官能基、エチレンジアミン四酢酸、ニトリロ三プロピオン酸、カルボキシイミノ二酢酸、カルボキシメチルイミノ二プロピオン酸、ジエチレントリアミノ五酢酸、トリエチレンテトラミノ六酢酸、イミノ二酢酸、イミノ二プロピオン酸、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸、ヒドロキシエチルイミノ二プロピオン酸、メトキシエチルイミノ二酢酸等の含窒素多価カルボン酸系官能基が挙げられ、特に脂肪族アシレート基が好ましい。また、アミノ基には、アニリン、フェニルアミン、ジフェニルアミン等が挙げられる。また、これらの置換基を2種含んでなるジイソプロポキシビスアセチルアセトンやトリエタノールアミネートイソプロポキシド等が挙げられる。   As the titanium catalyst used in the present invention, a titanium compound whose substituent is at least one of an alkoxy group, a phenoxy group, an acylate group, an amino group and a hydroxyl group is preferably used. Specific alkoxy groups include tetraethoxide, tetrapropoxide, tetraisopropoxide, tetrabutoxide, titanium tetraalkoxides such as tetra-2-ethylhexoxide, 6-diketone functional groups such as acetylacetone, lactic acid, Examples thereof include hydroxy polycarboxylic acid functional groups such as malic acid, tartaric acid, salicylic acid, and citric acid, and keto ester functional groups such as methyl acetoacetate and ethyl acetoacetate, and aliphatic alkoxy groups are particularly preferable. Further, examples of the phenoxy group include phenoxy and cresylate. In addition, the acylate group includes tetraacylate groups such as lactate and stearate, phthalic acid, trimellitic acid, trimesic acid, hemi-mellitic acid, pyromellitic acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, and adipic acid. , Polybasic carboxylic acid functional groups such as sebacic acid, maleic acid, fumaric acid, cyclohexanedicarboxylic acid or anhydride thereof, ethylenediaminetetraacetic acid, nitrilotripropionic acid, carboximinodiacetic acid, carboxymethyliminodipropionic acid, diethylenetriamine Nitrogen-containing polycarboxylic acid functional groups such as minopentaacetic acid, triethylenetetraminohexacetic acid, iminodiacetic acid, iminodipropionic acid, hydroxyethyliminodiacetic acid, hydroxyethyliminodipropionic acid, and methoxyethyliminodiacetic acid. , Especially aliphatic acylate Group is preferred. The amino group includes aniline, phenylamine, diphenylamine and the like. Further, diisopropoxybisacetylacetone, triethanolaminate isopropoxide, etc. containing two kinds of these substituents may be mentioned.

本発明の製造方法では、低重合体を重縮合反応させるに際して、低重合体が270℃に到達後、270〜290℃の間で、かつ6000Pa以下の圧力で120〜250分反応させて反応を終了させることが好ましい。この反応時間は、より好ましくは170〜240分、更に好ましくは220〜230分である。反応時間を所定の範囲とすることにより、ポリエステル中のスピログリコール成分の重縮合反応と分解のバランスを保ち、共重合物を実質的に含まないポリエチレンテレフタレートと同等のガラス転移温度、優れた耐熱性および良好な重縮合反応性を得ることができる。   In the production method of the present invention, when the low polymer is subjected to the polycondensation reaction, after the low polymer reaches 270 ° C, the reaction is carried out at 270 to 290 ° C and at a pressure of 6000 Pa or lower for 120 to 250 minutes. Preferably, it is terminated. The reaction time is more preferably 170 to 240 minutes, even more preferably 220 to 230 minutes. By keeping the reaction time within a predetermined range, the balance between the polycondensation reaction and decomposition of the spiroglycol component in the polyester is maintained, the glass transition temperature is substantially the same as that of polyethylene terephthalate containing substantially no copolymer, and the heat resistance is excellent. And good polycondensation reactivity can be obtained.

次に本発明のポリエステルの各製造方法について詳しく説明する。   Next, each method for producing the polyester of the present invention will be described in detail.

本発明のポリエステルの製造方法は、原料として例えばテレフタル酸ジメチル、シクロヘキサンジカルボン酸ジメチル、エチレングリコール、スピログリコールを所定のポリマー組成となるように、反応器へ仕込む。この際には、エチレングリコールを全ジカルボン酸成分に対して1.7〜2.3モル倍添加すれば反応性が良好となる。これらを140〜150℃程度で溶融した後、エステル交換反応触媒として酢酸マンガンおよび水酸化カリウム等のアルカリ化合物を添加する。   In the method for producing a polyester of the present invention, for example, dimethyl terephthalate, dimethyl cyclohexanedicarboxylate, ethylene glycol, and spiroglycol are charged into a reactor as raw materials so as to have a predetermined polymer composition. In this case, if ethylene glycol is added in an amount of 1.7 to 2.3 mole times based on all dicarboxylic acid components, the reactivity becomes good. After melting these at about 140 to 150 ° C., an alkali compound such as manganese acetate and potassium hydroxide is added as a transesterification catalyst.

140〜150℃では、これらのモノマー成分は均一な溶融液体となる。次いで反応容器内を210℃〜225℃の範囲まで昇温しながらメタノールを留出させ、210℃に到達後、温度を210〜225℃に保持した状態でエステル交換反応を75〜150分間実施する。このようにしてエステル交換反応が終了した後、得られた低重合体からエチレングリコールを系外へ留出させる。   At 140 to 150 ° C., these monomer components become a homogeneous molten liquid. Next, methanol is distilled while elevating the temperature in the reaction vessel to the range of 210 ° C. to 225 ° C., and after reaching 210 ° C., transesterification is performed for 75 to 150 minutes while maintaining the temperature at 210 to 225 ° C. . After the transesterification reaction is completed in this way, ethylene glycol is distilled out of the resulting low polymer.

エチレングリコールを系外へ留出させた後、低重合体の温度を225〜250℃に保持してトリエチルホスホノアセテート等のリン化合物を添加する。   After distilling ethylene glycol out of the system, a phosphorus compound such as triethylphosphonoacetate is added while maintaining the temperature of the low polymer at 225 to 250 ° C.

リン化合物の添加終了より15〜60分後、次いでテトラ−n−ブトキシチタン等のチタン触媒を重縮合触媒として添加した後、装置内温度をゆっくり270〜290℃まで昇温しながら装置内圧力を常圧から133Pa以下まで減圧する。重縮合反応の進行に従って反応物の粘度が上昇する。温度は270〜290℃で保持し、270℃到達後、かつ6000Pa以下の圧力となってから120〜250分の範囲で、所定の撹拌トルクとなった時点で反応を終了し、反応器からポリエステルをストランド状に水槽へ吐出する。吐出されたポリエステルは水槽で急冷して、カッターでチップとする。   After 15 to 60 minutes from the end of the addition of the phosphorus compound, then, after adding a titanium catalyst such as tetra-n-butoxytitanium as a polycondensation catalyst, the internal pressure of the apparatus is increased while slowly raising the internal temperature of the apparatus to 270 to 290 ° C. The pressure is reduced from normal pressure to 133 Pa or less. As the polycondensation reaction proceeds, the viscosity of the reaction product increases. The temperature is maintained at 270 to 290 ° C., and after reaching 270 ° C. and within a range of 120 to 250 minutes after the pressure reaches 6000 Pa or less, the reaction is terminated at a predetermined stirring torque, and the polyester is discharged from the reactor. To the water tank in the form of a strand. The discharged polyester is quenched in a water tank and made into chips by a cutter.

このようにしてポリエステルを得ることができるが、上記は一例であって、モノマーや触媒および重合条件はこれに限定されるわけではない。   The polyester can be obtained in this manner, but the above is merely an example, and the monomers, catalysts, and polymerization conditions are not limited thereto.

このようにして得られたポリエステルは、共重合物を実質的に含まないポリエチレンテレフタレートと同等のガラス転移温度を有しており、交互に積層しての製膜を安定して行うことができる。また共重合物を実質的に含まないポリエチレンテレフタレートと積層して得られたフィルムは透明性および光反射性に優れ、粗大な粒子や異物が抑制されており、金属光沢調フィルムや熱線反射フィルムとして好適である。   The polyester thus obtained has a glass transition temperature equivalent to that of polyethylene terephthalate substantially free of a copolymer, and a film can be stably formed by alternately laminating. In addition, the film obtained by laminating with polyethylene terephthalate containing substantially no copolymer is excellent in transparency and light reflectivity, coarse particles and foreign substances are suppressed, and as a metallic glossy film or heat ray reflective film It is suitable.

以下に実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。
なお、物性の測定方法、効果の評価方法は次の方法に従って行った。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
In addition, the measuring method of the physical property and the evaluation method of the effect were performed according to the following methods.

(1)1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジメチルのトランス体
試料をメタノールで5〜6倍に希釈し、その希釈溶液0.4μlを液体クロマトグラフィーで下記条件にて測定した。
装置:島津製LC−10ADvp
カラム:キャピラリーカラム Agilent Technologies社製DB−17(長さ30m、内径0.32mm、膜圧0.25μm)
昇温条件:初期温度110℃、初期温度保持時間25分、昇温速度6℃/min、最終温度200℃、分析時間:40分
(2)1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジメチルの酸価
試料20gを正確に三角フラスコに量りとり、中和メタノール100mlおよびフェノールフタレイン溶液数滴を加え、試料が完全に溶けるまで振り混ぜた後、0.1mol/L水酸化カリウム−エタノール溶液で滴定し、指示薬の薄い紅色が30秒間続いた時を終点とし、以下の計算式で算出する。
A=B×f×5.611/S
A:酸価(mgKOH/g)
B:滴定に用いた0.1mol/L水酸化カリウム−エタノール溶液(ml)
f:0.1ml/L水酸化カリウム−エタノール溶液の濃度(mol/L)
S:試料の質量(g)
(3)ポリエステルの固有粘度
ポリエステルのチップ0.1gをオルトクロロフェノール(以下OCP)10mlに100℃、30分で加熱溶解した後、ウベローデ粘度計を用いて25℃で測定した。
(1) Trans-form of dimethyl 1,4-cyclohexanedicarboxylate A sample was diluted 5- to 6-fold with methanol, and 0.4 μl of the diluted solution was measured by liquid chromatography under the following conditions.
Apparatus: LC-10ADvp made by Shimadzu
Column: Capillary column DB-17 manufactured by Agilent Technologies (length 30 m, inner diameter 0.32 mm, membrane pressure 0.25 μm)
Temperature rising conditions: Initial temperature 110 ° C., initial temperature holding time 25 minutes, temperature rising rate 6 ° C./min, final temperature 200 ° C., analysis time: 40 minutes (2) Acid value of dimethyl 1,4-cyclohexanedicarboxylate 20 g sample Weighed accurately in an Erlenmeyer flask, add 100 ml of neutralized methanol and several drops of phenolphthalein solution, shake until the sample is completely dissolved, titrate with 0.1 mol / L potassium hydroxide-ethanol solution, The end point is the time when the light red color of for 30 seconds has continued, and is calculated by the following formula.
A = B × f × 5.611 / S
A: Acid value (mgKOH / g)
B: 0.1 mol / L potassium hydroxide-ethanol solution (ml) used for titration
f: Concentration of 0.1 ml / L potassium hydroxide-ethanol solution (mol / L)
S: Mass of sample (g)
(3) Intrinsic Viscosity of Polyester 0.1 g of polyester chips were dissolved in 10 ml of orthochlorophenol (hereinafter referred to as OCP) by heating at 100 ° C. for 30 minutes, and then measured at 25 ° C. using an Ubbelohde viscometer.

(4)ポリエステルのガラス転移温度
ポリエステルのチップを10g秤量し、アルミニウム製パン、パンカバーを用いて封入し、示差走査熱量計(TAインスツルメント社製、Q100)によって測定した。測定においては窒素雰囲気中で20℃から285℃まで16℃/分の速度で昇温した後、液体窒素を用いて急冷し、再び窒素雰囲気中で20℃から285℃まで16℃/分の速度で昇温する。この2度目の昇温過程でガラス転移温度を測定した。
(4) Glass Transition Temperature of Polyester 10 g of a polyester chip was weighed, sealed using an aluminum pan and a pan cover, and measured with a differential scanning calorimeter (TA Instruments Q100). In the measurement, the temperature was increased from 20 ° C. to 285 ° C. at a rate of 16 ° C./min in a nitrogen atmosphere, rapidly cooled using liquid nitrogen, and again increased from a temperature of 20 ° C. to 285 ° C. in a nitrogen atmosphere at a rate of 16 ° C./min. To raise the temperature. The glass transition temperature was measured during the second heating process.

(5)ポリエステルのゲル化率
ポリエステルのチップを凍結粉砕器(Sprex CertiPerp社製)にて粉砕し、ステンレスビーカーに0.5g秤量した。真空乾燥機を用いて、50℃で2時間真空乾燥した後、試料含有容器に、空気と窒素で酸素濃度1%とした混合気体を配管より通し十分に置換された後に、該容器を300℃のオイルバスに浸し、酸素濃度1%の混合気体流通下(流量0.5L/分)で2.5時間加熱処理を行った。これを、20mlのOCPで、160℃で1時間溶解し、法令した。この溶液を、ガラスフィルター(柴田化学社製、3GP40)を使用し濾過、ジクロロメタンにてガラスフィルターを洗浄した。ガラスフィルターを130℃で2時間乾燥し、濾過前後のガラスフィルターの重量の増分より、フィルターに残留したOCP不溶物(ゲル)の重量を算出し、OCP不溶物のポリエステル重量に対する重量分率を求め、ゲル化率(%)とした。
(5) Gelation rate of polyester A polyester chip was pulverized with a freeze pulverizer (manufactured by Splex CertiPerp), and 0.5 g was weighed in a stainless beaker. After vacuum drying at 50 ° C. for 2 hours using a vacuum drier, a sample-containing container was sufficiently purged by passing a mixed gas having an oxygen concentration of 1% with air and nitrogen through a pipe. And subjected to a heat treatment under a mixed gas flow of 1% oxygen (flow rate 0.5 L / min) for 2.5 hours. This was dissolved in 20 ml of OCP at 160 ° C. for 1 hour and regulated. This solution was filtered using a glass filter (3GP40, manufactured by Shibata Chemical Co., Ltd.), and the glass filter was washed with dichloromethane. The glass filter was dried at 130 ° C. for 2 hours, and the weight of the OCP insoluble matter (gel) remaining on the filter was calculated from the weight increase of the glass filter before and after filtration, and the weight fraction of the OCP insoluble matter relative to the polyester weight was determined. And the gelation rate (%).

(6)ポリエステルの溶液ヘイズ
ポリエステルのチップ2gをOCPに溶解し、光路長20mmの石英セルおよびヘイズメーター(スガ試験器社製、HGM−2DP型)を用い、積分球式光電光度法によって溶液のヘイズ値を測定した。
(6) Polyester solution haze 2 g of a polyester chip was dissolved in OCP, and the solution was subjected to integrating sphere photometry using a quartz cell having an optical path length of 20 mm and a haze meter (HGM-2DP type, manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.). The haze value was measured.

実施例1
テレフタル酸ジメチルを55.5重量部、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジメチルを24.5重量部、エチレングリコールを59.8重量部、スピログリコールを24.9重量部、酢酸マンガン四水塩をマンガン元素として140ppm、水酸化カリウムをカリウム元素として30ppmとなる量をそれぞれ計量し、反応器に仕込んだ後、内容物を140℃で溶解させて撹拌した。
Example 1
55.5 parts by weight of dimethyl terephthalate, 24.5 parts by weight of dimethyl 1,4-cyclohexanedicarboxylate, 59.8 parts by weight of ethylene glycol, 24.9 parts by weight of spiro glycol, and manganese acetate manganese tetrahydrate An amount of 140 ppm as an element and an amount of 30 ppm of potassium hydroxide as a potassium element were respectively weighed and charged into a reactor, and the contents were dissolved at 140 ° C. and stirred.

撹拌しながら反応内容物の温度を220℃までゆっくり昇温し、温度を210〜225℃の間に保持しながら所定量までメタノールを留出させた。210℃に到達後のエステル交換反応時間は105分であった。エステル交換反応を終了した後、220℃で45分間エチレングリコールを系外に留出させた。   The temperature of the reaction contents was slowly raised to 220 ° C. with stirring, and methanol was distilled out to a predetermined amount while maintaining the temperature at 210 to 225 ° C. The transesterification reaction time after reaching 210 ° C. was 105 minutes. After the transesterification was completed, ethylene glycol was distilled out of the system at 220 ° C. for 45 minutes.

エチレングリコールの系外への留出を完了した後、低重合体を加熱して温度が235℃となった時点で、トリエチルホスホノアセテートをリン原子として120ppmとなる量添加し、30分間撹拌した後、テトラ−n−ブトキシチタンをチタン原子として30ppmとなる量添加した。   After the distillation of ethylene glycol out of the system was completed, when the low polymer was heated to a temperature of 235 ° C., triethylphosphonoacetate was added in an amount of 120 ppm as a phosphorus atom, followed by stirring for 30 minutes. Thereafter, tetra-n-butoxytitanium was added in an amount of 30 ppm as titanium atoms.

次いで低重合体を撹拌しながら減圧および昇温し、エチレングリコールを留出させながら重縮合反応を行った。なお、減圧は90分かけて常圧から133Pa以下に減圧し、昇温は90分かけて235℃から285℃まで昇温した。   Then, the pressure was reduced and the temperature was raised while stirring the low polymer, and the polycondensation reaction was performed while distilling ethylene glycol. The pressure was reduced from normal pressure to 133 Pa or less over 90 minutes, and the temperature was raised from 235 ° C to 285 ° C over 90 minutes.

ポリエステルの固有粘度が0.73となるように反応器の撹拌トルクを設定して重縮合反応を終了とした。低重合体が270℃に到達、かつ反応器内の圧力が6000Pa以下となってからの重縮合反応時間は225分、減圧および昇温を開始してからの重縮合反応時間は285分と良好であった。   The polycondensation reaction was completed by setting the stirring torque of the reactor so that the intrinsic viscosity of the polyester became 0.73. The polycondensation reaction time after the low polymer reaches 270 ° C. and the pressure in the reactor becomes 6000 Pa or less is 225 minutes, and the polycondensation reaction time after starting the depressurization and heating is 285 minutes, which is good. Met.

次いで反応器内を窒素ガスにて常圧へ戻し、重縮合反応装置下部のバルブを開けてストランド状のポリエステルを水槽へ吐出した。水槽で冷却されたストランドはカッターにてカッティングし、チップを得た。ポリエステルの製造条件および得られたポリエステルの特性を表1、2に示す。ポリエステルのガラス転移温度は76℃、ゲル化率は9.9%、ヘイズは0.5%と良好であった。   Next, the inside of the reactor was returned to normal pressure with nitrogen gas, and a valve at the lower part of the polycondensation reaction apparatus was opened to discharge strand-like polyester into a water tank. The strand cooled in the water tank was cut with a cutter to obtain chips. Tables 1 and 2 show the polyester production conditions and the properties of the obtained polyester. The polyester had a glass transition temperature of 76 ° C., a gelation ratio of 9.9%, and a haze of 0.5%.

実施例2〜7
1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジメチルのトランス体の含有量を変更した以外は実施例1と同様にしてポリエステルを重合した。その条件および結果を表1、2に示す。実施例2〜4においては、トランス体の減少によりガラス転移温度の上昇が見られたが問題ないレベルであり、ゲル化率およびヘイズは良好であった。実施例5〜7においては、トランス体の増加によりガラス転移温度の低下およびゲル化率の上昇が見られたが問題ないレベルであり、ヘイズは良好であった。
Examples 2 to 7
A polyester was polymerized in the same manner as in Example 1 except that the content of the trans form of dimethyl 1,4-cyclohexanedicarboxylate was changed. The conditions and results are shown in Tables 1 and 2. In Examples 2 to 4, an increase in the glass transition temperature was observed due to the decrease in the trans form, but at a level that did not cause any problem, and the gelation rate and haze were good. In Examples 5 to 7, a decrease in the glass transition temperature and an increase in the gelation rate due to an increase in the trans form were observed, but the level was not a problem and the haze was good.

実施例8〜13
1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジメチルの酸価を変更した以外は実施例1と同様にしてポリエステルを重合した。その条件および結果を表1、2に示す。実施例8〜10においては、酸価の低下によりガラス転移温度の上昇およびゲル化率の上昇が見られたが問題ないレベルでありヘイズは良好であった。実施例11〜13においては、酸価の上昇によりガラス転移温度の低下が見られたが問題ないレベルであり、ゲル化率およびヘイズは良好であった。
Examples 8 to 13
A polyester was polymerized in the same manner as in Example 1 except that the acid value of dimethyl 1,4-cyclohexanedicarboxylate was changed. The conditions and results are shown in Tables 1 and 2. In Examples 8 to 10, an increase in the glass transition temperature and an increase in the gelation rate due to a decrease in the acid value were observed, but the level was not a problem and the haze was good. In Examples 11 to 13, a decrease in the glass transition temperature was observed due to an increase in the acid value, but at a level that did not cause any problem, and the gelation rate and haze were good.

実施例14、15
1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジメチルの含有量を変更した以外は実施例1と同様にしてポリエステルを重合した。その条件および結果を表1、2に示す。実施例14においては、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジメチルの含有量が少ないことによりガラス転移温度の上昇が見られたが問題ないレベルであり、ゲル化率およびヘイズは良好であった。実施例15においては、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジメチルの含有量が多いことによりガラス転移温度の低下が見られたが問題ないレベルであり、ゲル化率およびヘイズは良好であった。
Examples 14 and 15
A polyester was polymerized in the same manner as in Example 1 except that the content of dimethyl 1,4-cyclohexanedicarboxylate was changed. The conditions and results are shown in Tables 1 and 2. In Example 14, although the glass transition temperature was increased due to the small content of dimethyl 1,4-cyclohexanedicarboxylate, the glass transition temperature was at a satisfactory level, and the gelation rate and haze were good. In Example 15, although the glass transition temperature was lowered due to the large content of dimethyl 1,4-cyclohexanedicarboxylate, the glass transition temperature was at a satisfactory level, and the gelation rate and haze were good.

実施例16、17
スピログリコールの含有量を変更した以外は実施例1と同様にしてポリエステルを重合した。その条件および結果を表1、2に示す。実施例16においては、スピログリコールの含有量が少ないことによりガラス転移温度の低下が見られたが問題ないレベルであり、ゲル化率およびヘイズは良好であった。実施例17においては、スピログリコールの含有量が多いことによりガラス転移温度の上昇およびゲル化率の上昇が見られたが、問題ないレベルであり、ガラス転移温度およびヘイズは良好であった。
Examples 16 and 17
A polyester was polymerized in the same manner as in Example 1 except that the content of spiroglycol was changed. The conditions and results are shown in Tables 1 and 2. In Example 16, although the glass transition temperature was lowered due to the small content of spiroglycol, it was at a level without any problem, and the gelation rate and haze were good. In Example 17, although the spiroglycol content was high, the glass transition temperature and the gelation rate were increased, but the levels were not problematic, and the glass transition temperature and haze were good.

実施例18〜21
酢酸マンガンの添加量を変更した以外は実施例1と同様にしてポリエステルを重合した。その条件および結果を表1、2に示す。実施例18、19においては、ガラス転移温度、ゲル化率およびヘイズは良好であった。実施例20、21においては、酢酸マンガンが多いことによりポリエステル中の粗大な粒子が増加してヘイズの上昇が見られたが、問題ないレベルであり、ガラス転移温度およびゲル化率は良好であった。
Examples 18 to 21
A polyester was polymerized in the same manner as in Example 1 except that the amount of manganese acetate added was changed. The conditions and results are shown in Tables 1 and 2. In Examples 18 and 19, the glass transition temperature, the gelation rate, and the haze were good. In Examples 20 and 21, coarse particles in the polyester were increased due to the large amount of manganese acetate, and haze was increased. However, these levels were no problem, and the glass transition temperature and the gelation ratio were good. Was.

実施例22〜25
水酸化カリウムの添加量を変更した以外は実施例1と同様にしてポリエステルを重合した。その条件および結果を表1、2に示す。実施例22、23においては、アルカリ金属化合物が少ないことにより耐熱性が低下してゲル化率の上昇が見られたが、問題ないレベルであり、ガラス転移温度およびヘイズは良好であった。実施例24、25においては、アルカリ金属化合物が多いことにより反応性が低下して重縮合反応時間に遅延が見られたが、ガラス転移温度、ゲル化率およびヘイズは良好であった。
Examples 22 to 25
A polyester was polymerized in the same manner as in Example 1 except that the amount of potassium hydroxide was changed. The conditions and results are shown in Tables 1 and 2. In Examples 22 and 23, the heat resistance was lowered due to the small amount of the alkali metal compound, and the gelation rate was increased. However, the levels were not problematic, and the glass transition temperature and haze were good. In Examples 24 and 25, although the reactivity was lowered due to the large amount of the alkali metal compound and the polycondensation reaction time was delayed, the glass transition temperature, the gelation rate and the haze were good.

実施例26〜29
トリエチルホスホノアセテートの添加量を変更した以外は実施例1と同様にしてポリエステルを重合した。その条件および結果を表1、2に示す。実施例26、27においては、リン化合物が少ないことにより耐熱性が低下してゲル化率の上昇が見られたが、問題ないレベルであり、ガラス転移温度およびヘイズは良好であった。実施例28、29においては、リン化合物が多いことによりポリエステル中の粗大な粒子が増加してヘイズの上昇が見られたが、問題ないレベルであり、ガラス転移温度およびゲル化率は良好であった。
Examples 26 to 29
A polyester was polymerized in the same manner as in Example 1 except that the amount of triethylphosphonoacetate was changed. The conditions and results are shown in Tables 1 and 2. In Examples 26 and 27, the heat resistance was lowered due to the small amount of the phosphorus compound, and the gelation rate was increased. However, the levels were not problematic, and the glass transition temperature and haze were good. In Examples 28 and 29, coarse particles in the polyester increased due to the large amount of the phosphorus compound, and haze was increased. However, these levels were not problematic, and the glass transition temperature and the gelation ratio were good. Was.

実施例30、31
テトラ−n−ブトキシチタンの添加量を変更した以外は実施例1と同様にしてポリエステルを重合した。その条件および結果を表1、2に示す。実施例30においては、チタン化合物が少ないことにより重縮合反応に遅延が見られたが、問題ないレベルであり、ガラス転移温度、ゲル化率およびヘイズは良好であった。実施例31においては、チタン化合物が多いことによりゲル化率の上昇が見られたが、問題ないレベルであり、ガラス転移温度およびヘイズは良好であった。
Examples 30 and 31
A polyester was polymerized in the same manner as in Example 1 except that the amount of tetra-n-butoxytitanium was changed. The conditions and results are shown in Tables 1 and 2. In Example 30, although the polycondensation reaction was delayed due to the small amount of the titanium compound, the polycondensation reaction was at a satisfactory level, and the glass transition temperature, the gelation ratio, and the haze were good. In Example 31, an increase in the gelation rate was observed due to the large amount of the titanium compound, but the level was not a problem, and the glass transition temperature and the haze were good.

実施例32〜37
210℃到達後、210〜225℃でのエステル交換反応時間を変更した以外は実施例1と同様にしてポリエステルを重合した。その条件および結果を表1、2に示す。実施例32〜34においては、規定の範囲でのエステル交換反応時間が短いことによりガラス転移温度の低下が見られたが、問題ないレベルであり、ゲル化率およびヘイズは良好であった。実施例35〜37においては、規定の範囲でのエステル交換反応時間が長いことによりガラス転移温度の上昇が見られたが、問題ないレベルであり、ゲル化率およびヘイズは良好であった。
Examples 32-37
After reaching 210 ° C., a polyester was polymerized in the same manner as in Example 1 except that the transesterification reaction time at 210 to 225 ° C. was changed. The conditions and results are shown in Tables 1 and 2. In Examples 32 to 34, although the glass transition temperature was lowered due to the short transesterification reaction time in the specified range, the level was not a problem, and the gelation rate and haze were good. In Examples 35 to 37, an increase in the glass transition temperature was observed due to a long transesterification reaction time in the specified range, but the level was not a problem, and the gelation rate and haze were good.

実施例38〜42
270℃到達後、270〜290℃かつ6000Pa以下の圧力での重縮合反応時間を変更した以外は実施例1と同様にしてポリエステルを重合した。その条件および結果を表1、2に示す。実施例38〜40においては、規定の範囲での重縮合反応時間が短いことによりガラス転移温度の低下が見られたが、問題ないレベルであり、ゲル化率およびヘイズは良好であった。実施例41、42においては、規定の範囲での重縮合反応時間が長いことによりガラス転移温度の上昇が見られたが、問題ないレベルであり、ゲル化率およびヘイズは良好であった。
Examples 38 to 42
After reaching 270 ° C., the polyester was polymerized in the same manner as in Example 1 except that the polycondensation reaction time at 270 to 290 ° C. and a pressure of 6000 Pa or less was changed. The conditions and results are shown in Tables 1 and 2. In Examples 38 to 40, the glass transition temperature was lowered due to the short polycondensation reaction time in the specified range, but the level was not a problem, and the gelation rate and haze were good. In Examples 41 and 42, the polycondensation reaction time in the specified range was long, so that the glass transition temperature was increased. However, the level was not a problem, and the gelation rate and haze were good.

比較例1、2
1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジメチルのトランス体の含有量を変更した以外は実施例1と同様にしてポリエステルを重合した。その条件および結果を表3、4に示す。比較例1においては、トランス体の量が規定の範囲を下回ったため、得られたポリエステルのガラス転移温度が共重合物を実質含まないポリエチレンテレフタレートよりも高くなった。比較例2においては、トランス体の量が規定の範囲を超えたため、得られたポリエステルのガラス転移温度が共重合物を実質含まないポリエチレンテレフタレートよりも低くなり、更にゲル化率の上昇が発生した。
Comparative Examples 1 and 2
A polyester was polymerized in the same manner as in Example 1 except that the content of the trans form of dimethyl 1,4-cyclohexanedicarboxylate was changed. The conditions and results are shown in Tables 3 and 4. In Comparative Example 1, the glass transition temperature of the obtained polyester was higher than that of polyethylene terephthalate containing substantially no copolymer because the amount of the trans form was below the specified range. In Comparative Example 2, since the amount of the trans form exceeded the specified range, the glass transition temperature of the obtained polyester was lower than that of polyethylene terephthalate containing substantially no copolymer, and the gelation rate further increased. .

比較例3、4
1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジメチルの酸価を変更した以外は実施例1と同様にしてポリエステルを重合した。その条件および結果を表3、4に示す。比較例3においては、酸価が規定の範囲を下回ったため、ガラス転移温度が共重合物を実質含まないポリエチレンテレフタレートよりも低くなり、更にゲル化率の上昇が発生した。比較例4においては、酸価が規定の範囲を超えたため、ガラス転移温度が共重合物を実質含まないポリエチレンテレフタレートよりも高くなった。
Comparative Examples 3 and 4
A polyester was polymerized in the same manner as in Example 1 except that the acid value of dimethyl 1,4-cyclohexanedicarboxylate was changed. The conditions and results are shown in Tables 3 and 4. In Comparative Example 3, since the acid value was below the specified range, the glass transition temperature was lower than that of polyethylene terephthalate containing substantially no copolymer, and the gelation rate further increased. In Comparative Example 4, since the acid value exceeded the specified range, the glass transition temperature was higher than that of polyethylene terephthalate containing substantially no copolymer.

比較例5、6
1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジメチルの含有量を変更した以外は実施例1と同様にしてポリエステルを重合した。その条件および結果を表3、4に示す。比較例5においては、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジメチルの含有量が規定の範囲を下回ったため、ガラス転移温度が共重合物を実質含まないポリエチレンテレフタレートよりも高くなった。比較例6においては、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジメチルの含有量が規定の範囲を超えたため、ガラス転移温度が共重合物を実質含まないポリエチレンテレフタレートよりも低くなった。
Comparative Examples 5 and 6
A polyester was polymerized in the same manner as in Example 1 except that the content of dimethyl 1,4-cyclohexanedicarboxylate was changed. The conditions and results are shown in Tables 3 and 4. In Comparative Example 5, since the content of dimethyl 1,4-cyclohexanedicarboxylate was below the specified range, the glass transition temperature was higher than that of polyethylene terephthalate containing substantially no copolymer. In Comparative Example 6, since the content of dimethyl 1,4-cyclohexanedicarboxylate exceeded the specified range, the glass transition temperature was lower than that of polyethylene terephthalate containing substantially no copolymer.

比較例7、8
スピログリコールの含有量を変更した以外は実施例1と同様にしてポリエステルを重合した。その条件および結果を表3、4に示す。比較例7においては、スピログリコールの含有量が規定の範囲を下回ったため、ガラス転移温度が共重合物を実質含まないポリエチレンテレフタレートよりも低くなった。比較例8においては、スピログリコールの含有量が規定の範囲を超えたため、ガラス転移温度が共重合物を実質含まないポリエチレンテレフタレートよりも高くなり、更にゲル化率の上昇が発生した。
Comparative Examples 7 and 8
A polyester was polymerized in the same manner as in Example 1 except that the content of spiroglycol was changed. The conditions and results are shown in Tables 3 and 4. In Comparative Example 7, since the content of spiroglycol was below the specified range, the glass transition temperature was lower than that of polyethylene terephthalate containing substantially no copolymer. In Comparative Example 8, since the content of spiroglycol exceeded the specified range, the glass transition temperature was higher than that of polyethylene terephthalate containing substantially no copolymer, and the gelation rate further increased.

比較例9、10
酢酸マンガンの添加量を変更した以外は実施例1と同様にしてポリエステルを重合した。その条件および結果を表3、4に示す。比較例9においては、マンガン元素の添加量が規定の範囲を下回ったため、触媒の活性が不十分となりエステル交換反応が完了せず、目的のポリエステルを得ることができなかった。比較例10においては、酢酸マンガンが規定の範囲を超えたため、ポリエステル中の粗大な粒子が増加してヘイズの上昇が発生した。
Comparative Examples 9 and 10
A polyester was polymerized in the same manner as in Example 1 except that the amount of manganese acetate added was changed. The conditions and results are shown in Tables 3 and 4. In Comparative Example 9, since the addition amount of the manganese element was less than the specified range, the activity of the catalyst was insufficient, the transesterification reaction was not completed, and the target polyester could not be obtained. In Comparative Example 10, since the amount of manganese acetate exceeded the specified range, coarse particles in the polyester increased and haze increased.

比較例11、12
水酸化カリウムの添加量を変更した以外は実施例1と同様にしてポリエステルを重合した。その条件および結果を表3、4に示す。比較例11においては、アルカリ金属化合物の添加量が規定の範囲を下回ったため、重縮合反応中のスピログリコールの分解、架橋による急激なトルク上昇が発生して重縮合時間が極端に短くなり、更に得られたポリエステルの耐熱性が低下してゲル化率の上昇が発生した。比較例12においては、アルカリ金属化合物の添加量が規定の範囲を超えたため、反応性が低下して重縮合反応が完了せず、目的のポリエステルを得ることができなかった。
Comparative Examples 11 and 12
A polyester was polymerized in the same manner as in Example 1 except that the amount of potassium hydroxide was changed. The conditions and results are shown in Tables 3 and 4. In Comparative Example 11, since the addition amount of the alkali metal compound was less than the specified range, decomposition of spiroglycol during the polycondensation reaction, a sudden increase in torque due to crosslinking occurred, and the polycondensation time became extremely short. The heat resistance of the obtained polyester decreased, and the gelation rate increased. In Comparative Example 12, since the added amount of the alkali metal compound exceeded the specified range, the reactivity was reduced, the polycondensation reaction was not completed, and the target polyester could not be obtained.

比較例13、14
トリエチルホスホノアセテートの添加量を変更した以外は実施例1と同様にしてポリエステルを重合した。その条件および結果を表3、4に示す。比較例13においては、リン化合物の添加量が規定の範囲を下回ったため、耐熱性が低下してゲル化率の上昇が発生した。比較例14においては、リン化合物の添加量が規定の範囲を超えたため、ポリエステル中の粗大な粒子が増加してヘイズの上昇が発生した。
Comparative Examples 13 and 14
A polyester was polymerized in the same manner as in Example 1 except that the amount of triethylphosphonoacetate was changed. The conditions and results are shown in Tables 3 and 4. In Comparative Example 13, since the amount of the phosphorus compound added was below the specified range, the heat resistance was reduced and the gelation rate was increased. In Comparative Example 14, since the amount of the phosphorus compound exceeded the specified range, coarse particles in the polyester increased and haze increased.

比較例15、16
テトラ−n−ブトキシチタンの添加量を変更した以外は実施例1と同様にしてポリエステルを重合した。その条件および結果を表3、4に示す。比較例15においては、チタン化合物の添加量が規定の範囲を下回ったため、触媒の活性が不十分となり重縮合反応が完了せず、目的のポリエステルを得ることができなかった。比較例16においては、チタン化合物の添加量が規定の範囲を下回ったため、チタン化合物による分解促進によりゲル化率の上昇が発生した。
Comparative Examples 15 and 16
A polyester was polymerized in the same manner as in Example 1 except that the amount of tetra-n-butoxytitanium was changed. The conditions and results are shown in Tables 3 and 4. In Comparative Example 15, since the amount of the titanium compound added was below the specified range, the activity of the catalyst was insufficient and the polycondensation reaction was not completed, and the desired polyester could not be obtained. In Comparative Example 16, since the amount of the titanium compound added was below the specified range, the gelation rate increased due to the accelerated decomposition by the titanium compound.

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Claims (3)

トランス体含有率が10〜40%であり、かつ酸価が0.02〜1.00mgKOH/gである1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジメチルを得られるポリエステルに対して25〜40モル%含むジカルボン酸成分と、スピログリコールを得られるポリエステルに対して15〜25モル%含むジオール成分とを含むポリエステルの製造方法であって、全ジカルボン酸成分と全ジオール成分を、エステル交換反応触媒として酢酸マンガンを得られるポリエステルに対してマンガン元素換算で100〜200ppm(重量比)、およびアルカリ金属化合物を得られるポリエステルに対して金属元素換算で15〜45ppm(重量比)添加した後にエステル交換反応させ、更にリン化合物を得られるポリエステルに対してリン元素換算で75〜150ppm(重量比)、およびチタン化合物を得られるポリエステルに対してチタン元素換算で20〜40ppm(重量比)を添加し、昇温しながら圧力を常圧から133Pa以下まで減圧し重縮合反応させることを特徴とするポリエステルの製造方法。   Dicarboxylic acid containing 25 to 40 mol% based on the polyester from which dimethyl 1,4-cyclohexanedicarboxylate having a trans-form content of 10 to 40% and an acid value of 0.02 to 1.00 mgKOH / g is obtained. A process for producing a polyester comprising a diol component and 15 to 25 mol% of a polyester from which spiroglycol can be obtained, wherein manganese acetate is obtained by transesterifying all dicarboxylic acid components and all diol components. 100 to 200 ppm (weight ratio) in terms of manganese element relative to the polyester to be obtained, and 15 to 45 ppm (weight ratio) in terms of metal element relative to the polyester from which the alkali metal compound can be obtained, followed by a transesterification reaction and further a phosphorus compound 75 to 1 in terms of phosphorus element based on the resulting polyester 0 ppm (weight ratio) and 20 to 40 ppm (weight ratio) in terms of titanium element are added to the polyester from which the titanium compound can be obtained, and the pressure is reduced from normal pressure to 133 Pa or less while the temperature is raised, and the polycondensation reaction is performed. A method for producing a polyester, characterized in that: 原料をエステル交換反応させるに際して、原料を昇温し、210℃に到達後、210〜225℃の間で75〜150分反応させて反応を終了させることを特徴とする、請求項1に記載のポリエステルの製造方法。   2. The method according to claim 1, wherein when performing the transesterification reaction of the raw material, the temperature of the raw material is raised, and after the temperature reaches 210 ° C., the reaction is completed at a temperature of 210 to 225 ° C. for 75 to 150 minutes to terminate the reaction. Polyester manufacturing method. エステル交換反応によって得られた低重合体を重縮合反応させるに際して、低重合体が270℃に到達後、270〜290の間で、かつ6000Pa以下の圧力で120〜250分反応させて反応を終了させることを特徴とする、請求項1または2に記載のポリエステルの製造方法。   When the low polymer obtained by the transesterification reaction is subjected to the polycondensation reaction, after the low polymer reaches 270 ° C., the reaction is completed at a pressure of 270 to 290 and a pressure of 6000 Pa or less for 120 to 250 minutes to complete the reaction. The method for producing a polyester according to claim 1, wherein the polyester is produced.
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