JP3359758B2 - ボトル用ポリエチレンナフタレート - Google Patents

ボトル用ポリエチレンナフタレート

Info

Publication number
JP3359758B2
JP3359758B2 JP25182894A JP25182894A JP3359758B2 JP 3359758 B2 JP3359758 B2 JP 3359758B2 JP 25182894 A JP25182894 A JP 25182894A JP 25182894 A JP25182894 A JP 25182894A JP 3359758 B2 JP3359758 B2 JP 3359758B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mol
compound
acid
catalyst
amount
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP25182894A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH08113632A (ja
Inventor
博紀 長野
公彦 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Teijin Ltd filed Critical Teijin Ltd
Priority to JP25182894A priority Critical patent/JP3359758B2/ja
Publication of JPH08113632A publication Critical patent/JPH08113632A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3359758B2 publication Critical patent/JP3359758B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はポリエチレンナフタレン
ジカルボキシレート(以下、ポリエチレンナフタレート
又はPENと略記することがある)のポリマーに関し、
更に詳しくは熱安定性が良好で、色相が良好(着色がな
く無色を呈する)で透明性に優れ、ボトル等の包装材料
に適したPENポリマーに係わる。
【0002】
【従来技術及び発明が解決しようとする課題】PEN
は、ポリエチレンテレフタレート(以下PETと略記す
る)に比べて、耐熱性、ガスバリアー性、耐薬品性の基
本物性が優れていることから、ボトル容器、シート材等
の包装材料として有用である事は予測されており、PE
Tとのブレンド使用又は、単独使用による数多くの提案
が行われている。特にその中でも、ジュースなどの飲料
用ボトルに使用される材料については、商品価値の点よ
り色相及び透明性に優れた材料が強く要求されている。
PENは、基本的にPETと同様な触媒系で反応させる
事が出来、特に色相面から重合触媒として、二酸化ゲル
マニウムを用いる事が有効である事は知られている。し
かしながら、PENはPETに比べ、意外にもボトル成
形時の延伸で、白化が起きやすく透明性を充分満足でき
るものが得られない問題があった。
【0003】その後、この白化を起こす要因を究明した
結果、触媒に起因する触媒析出物による内部ヘーズと、
その触媒析出物粒子が誘発する結晶化によるものと推定
された。特にPENはPETに比べてボトル成形(延
伸)時の応力が非常に大きく、その影響が出やすいもの
と推定された。すなわち、白化を抑制する為には、触媒
等による析出物を低減せしめる必要があり、この手段と
して特定の触媒種、量、比率を限定する事が提案されて
おり、この触媒系についてのPENの透明性は、確かに
向上した。しかしながら、色相及び熱安定性の面で充分
満足のゆくものではない。この原因は、析出物の生成を
抑制するべく、エステル交換触媒を失活させるために用
いるリン化合物の添加量が等モル量より少なくなり、触
媒作用が完全に失活されていないことから、ポリマーの
成形等に際し、その分解速度が大きい為である。
【0004】更に、この触媒析出物抑制の点から、特定
のアンモニウム化合物(特公平4―69649号公報)
や特定のホスホニウム化合物(特公平6―62751号
公報)を添加配合せしめる提案もなされているが、これ
ら発明は基本的にPET系ポリマーに関するものであっ
て、PENに関する触媒の影響、効果についての知見は
示されてない。実際、PENにおいては、単純に上記化
合物を添加配合せしめただけでは、充分な効果が認めら
れない問題があった。
【0005】本発明者らは、上記実情にかんがみ、鋭意
検討した結果、特定の触媒の種、量及び比率を変化させ
て添加する試験において、特にリン化合物の量をエステ
ル交換触媒量に較べ少なくとも等モル添加せしめた上
で、更に特定のホスホニウム化合物を配合することによ
り、熱安定性が良好であり、しかも色相及び透明性に優
れたポリエチレンナフタレートが得られることを見出
し、本発明に到達した。
【0006】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、ナ
フタレンジカルボン酸を主たる酸成分とし、エチレング
リコールを主たるグリコール成分とするポリエステルを
製造するにあたり、その触媒としてマグネシウム化合
物、カルシウム化合物、リン化合物及びゲルマニウム化
合物を下記式(1)〜(4)を同時に満す量含有せし
め、更に化学式Iで表わしたホスホニウム化合物を前記
酸成分106 g当り0.03〜0.5モル配合せしめる
ことを特徴とするポリエチレンナフタレートである。
【0007】
【数2】 2.6モル≦(Mg+Ca)≦6.0モル (1) 1.3≦(Mg/Ca)≦6.0 (2) 1.0≦P/(Mg+Ca)≦1.5 (3) 1.0モル≦Ge≦3.0モル (4)
【0008】
【化2】
【0009】(但し、R1 、R2 、R3 及びR4 は水素
原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は
これらの置換誘導体であって、R3 及びR4 は環を形成
してもよく、またR1 、R2 、R3 及びR4 は同一であ
っても異なっていてもよい。なおAアニオン残基を表わ
す。) 以下に本発明について説明する。
【0010】ここに「主たる」とは、70モル%を超
え、好ましくは、80モル%を超えることを言う。従っ
て30モル%未満の他の成分が共重合又は混合体として
含有されてもよい。
【0011】本発明において、「ナフタレンジカルボン
酸」とは、例えば2,6―ナフタレンジカルボン酸、
2,7―ナフタレンジカルボン酸及びそのエステル形成
性誘導体を主たる対象とするが、その一部(30モル%
未満)を、他のジカルボン酸、例えばシュウ酸、マロン
酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジカ
ルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸;またテレフタル酸、
イソフタル酸、4,4′―ジフェニルジカルボン酸、ジ
フェノキシエタン―4,4′―ジカルボン酸、ジフェニ
ルスルホン―4,4′―ジカルボン酸、ジフェニルエー
テル―4,4′―ジカルボン酸などの芳香族ジカルボン
酸;ヘキサヒドロテレフタル酸、デカリンジカルボン
酸、テレラリンジカルボン酸などの脂環族ジカルボン
酸;グリコール酸、p―オキシ安息香酸などのオキシ酸
などで置き換えてもよい。また酸成分のエステル形成性
誘導体としては、低級アルキルエステル、フェニルエス
テル、酸無水物などを挙げることができる。
【0012】さらに「グリコール成分」とは、エチレン
グリコールを主たる対象とするが、その一部(30モル
%未満)を他のグリコール、例えばテトラメチレングリ
コール、プロピレングリコール、1,4―ブタンジオー
ル、ネオペンチルグリコールなどの脂肪族シオール;シ
クロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンジメチロ
ールなどの脂環族ジオール;ビスフェノールA、ビスフ
ェノールS、ビスヒドロキシエトキシビスフェノール
A、テトラブロモビスフェノールAなど、芳香族ジオー
ルなどで置き換えてもよい。
【0013】さらに本発明におけるポリエチレンナフタ
レートには実質的に線状である範囲の量、例えば全酸成
分に対し2モル%以下の量で、3官能以上のポリカルボ
ン酸またはポリヒドロキシ化合物、例えばトリメリット
酸、ペンタエリスリトール等を共重合したものも包含さ
れる。
【0014】本発明におけるポリエチレンナフタレート
を製造するにあたり、エステル交換法の場合、ナフタレ
ンジカルボン酸の低級アルキルエステルと通常エチレン
グリコールに、該酸成分に対して合計2.6〜6.0モ
ルの反応系に可溶な、マグネシウム化合物及びカルシウ
ム化合物をエステル交換反応触媒として添加する(以
下、モルとは酸成分106 g当りのモル数を示す)。エ
ステル交換触媒として酸成分に対するカルシウム化合物
及びマグネシウム化合物の合計添加量が6.0モルを超
えると、触媒残渣による析出粒子の影響によって成形し
た際に白化現象が見られ透明性が損われ、好ましくな
い。逆に2.6モル未満では、エステル交換反応が不充
分となるばかりか、その後の重合反応も遅く好ましくな
い。また、前述のカルシウム化合物に対するマグネシウ
ム化合物の添加量のモル比は、1.3〜6.0の範囲で
ある。特に好ましくは1.4〜4.0の範囲である。モ
ル比が6.0を超えても、逆に1.3未満でも、やはり
触媒残渣による析出粒子が生じ、成形した場合に白化現
象が見られ、透明性が損われてしまう。さらにエステル
交換反応触媒を失活させるためリン化合物を添加するも
のであるが、リン化合物添加量(モル比)が、カルシウ
ム化合物及びマグネシウム化合物の合計添加量に対し
て、1.0〜1.5の範囲とする必要があり、更に好ま
しくは1.1〜1.3の範囲である。このモル比が1.
0未満であると、エステル交換触媒が完全に失活せず、
熱安定性が悪く、その影響でポリマーが着色したり、成
形時の物性低下をもたらす不都合がある。逆に、1.5
を超えても熱安定性が悪く好ましくない。
【0015】さらに、このエステル交換触媒による析出
粒子の析出抑制および又は微分散化を目的として、下記
式の化学式Iで示したホスホニウム化合物を配合する必
要がある。
【0016】
【化3】
【0017】(但し、R1 、R2 、R3 及びR4 は水素
原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基及び
これらの置換誘導体であり、R3 及びR4 とは、環を形
成しててもよい。またR1 、R2 、R3 及びR4 は、同
一あるいは異なってもよい。なおAはアニオン残基を示
す。) 具体的には、4級ホスホニウム塩、例えば、テトラメチ
ルホスホニウムクロライド、テトラメチルホスホニウム
ハイドロオキサイド、テトラメチルホスホニウムブロマ
イド等;3級ホスホニウム塩、例えば、トリメチルホス
ホニウムクロライド等;2級ホスホニウム塩、例えば、
ジメチルホスホニウムクロライド等;1級ホスホニウム
塩、例えば、メチルホスホニウムクロライド;ホスホニ
ウムクロライド、ホスホニウムブロマイド等をあげるこ
とができる。上記ホスホニウム化合物は1種のみ単独で
使用しても、2種以上併用しても良い。
【0018】このホスホニウム化合物の配合量は酸成分
106 当り0.03〜0.5モルである。好ましい範囲
は0.07〜0.2モルである。0.03未満では、触
媒粒子の析出抑制および/又は、微分散化効果が小さく
透明性もあまりよくならない。一方、0.5を超える
と、その効果が特に高まらないうえ、逆に重合反応性が
悪化するという問題がある。また重合反応触媒として色
相の面からゲルマニウム化合物を添加するが、その添加
量は1.0〜3.0モルの範囲である。1.0モル未満
では重合反応性に劣り、生産性が悪く、実質的に好まし
くない。逆に3.0モルを超えると、熱安定性に劣り、
成形時の物性低下および/又は色相の悪化をまねくこと
になる。
【0019】本発明において用いられるカルシウム化合
物及びマグネシウム化合物は、酸化物、塩化物、炭酸
塩、カルボン酸塩等を用いることが可能であって特に限
定されない。もっとも、特に酢酸塩、すなわち酢酸カル
シウム及び酢酸マグネシウムが好ましい。
【0020】また、リン化合物はホスホニウム化合物を
除くリン化合物であり、例えばトリメチルホスフェー
ト、トリエチルホスフェート又はトリ―n―ブチルホス
フェート等があげられる。好ましくはトリメチルフォス
フェートである。
【0021】更に、ゲルマニウム化合物としては、二酸
化ゲルマニウムがあげられる。本発明において前述の触
媒の添加時期については、特に限定されるものではない
が、カルシウム化合物やマグネシウム化合物の添加時期
としては、実質エステル交換反応開始時点からその初期
の間に添加を完了するのが好ましく、2種の化合物は単
独に添加してもよく、同時に添加しても構わない。
【0022】一方、ホスホニウム化合物及びリン化合物
は、エステル交換反応が実質的に終了した後、固有粘度
が0.2に到達するまでに添加できる。添加順番につい
ては特に限定はないものの、リン化合物添加前にホスホ
ニウム化合物を添加する方が好ましい。
【0023】また、ゲルマニウム化合物はリン化合物を
添加後、10分間以上経過した後、固有粘度が0.3に
到達する以前に添加する。添加時の反応系の雰囲気は重
縮合反応を開始する以前の大気圧下であってもよいし、
重縮合反応を開始した後の減圧下であってもよい。
【0024】尚、上記で得られたポリマーは、その後必
要に応じて、公知の方法で固相重合を実施してもよい。
【0025】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明する。尚、実施例での「部」は重量部を意味する。
また実施例での各特性値の測定は下記の方法による。 ・固有粘度[η]:フェノール/テトラクロロエタン
(成分比:3/2)混合溶媒を用い、35℃で測定した
溶液粘度から算出する。 ・Colb(色相):ポリマーを160℃において90
分間乾燥機中で熱処理し、結晶化させた後、カラーマシ
ン社製CM―7500型カラーマシンで測定する。 ・成形品ヘーズ:ポリマーを160℃で7時間乾燥した
後、名機製作所製の射出成形機ダイナメルターM―10
0DMを用い、シリンダー温度300℃の条件で50g
のプリフォームを成形し、これをブロー延伸して、内容
積1.5リットル、胴部肉厚0.2mmのボトルとし
た。この直胴部を切取り、ヘーズメーター(日本電色工
業モデル1001DP)を用いヘーズを測定する。
【0026】[実施例1]2,6―ナフタレンジカルボ
ン酸ジメチルエステル100部とエチレングリコール5
1部とを、酢酸カルシウム1水塩0.014部(0.8
モル)及び酢酸マグネシウム4水塩0.045部(2.
1モル)をエステル交換触媒として用い、常法に従って
エステル交換反応させ、しかる後ヒドロキシテトラエチ
ルホスホニウム(以下EH剤と略す)の7.4%水溶液
を0.045部(0.08モル)を添加し、更にその5
分間後にトリメチルフォスフェート0.045部(3.
2モル)を添加して、実質的にエステル交換反応を終了
させた。この時の最終的な温度は245℃であった。次
に、二酸化ゲルマニウムの1.0%エチレングリコール
溶液1.58部(1.6モル)を添加した後、引き続き
295℃の高温高真空下で常法通り重縮合反応を行い、
その後常法によって大量の流水中に抜き出しストランド
型のチップを得た。この得られたポリマーは、目標とす
べく[η]0.60であり、その時の重合反応時間は1
20分間であった。
【0027】[実施例2〜5、比較例1〜8]酢酸カル
シウム1水塩、酢酸マグネシウム4水塩、トリメチルフ
ォスフェート、二酸化ゲルマニウムの量、比率及びホス
ホニウム化合物の種、量などを表1に示す様に変更する
以外は、基本的に実施例1と同様な手順で行った。ま
た、これらの得られたポリマーの品質及び各評価結果に
ついても合せて、表1に示した。
【0028】
【表1】
【0029】これらから判る様に、触媒量が少なすぎる
(比較例1及び8)と反応性が悪く生産性に問題を生じ
る。逆に多すぎる(比較例2)場合や、Mg/Ca比率
(比較例3〜4)またはP/(Ca+Mg)比率(比較
例5〜6)が適量でないと透明性や色相の悪化を招く。
他方、上記の触媒量が適正範囲であった場合でも、ホス
ホニウム化合物が添加されない(比較例7)と透明性の
面で充分満足できるものが得られない。
【0030】
【発明の効果】本発明のポリエチレンナフタレートは、
熱安定性が良好で、かつ透明性に優れ、更にはボトル形
成時の白化(くもり)も小さく、商品価値の高いボトル
成形品を提供する事が出来る。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 63/00 - 63/91

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ナフタレンジカルボン酸を主たる酸成分
    とし、エチレングリコールを主たるグリコール成分とす
    るポリエステルであって、触媒として用いたマグネシウ
    ム化合物、カルシウム化合物、リン化合物及びゲルマニ
    ウム化合物が下記式(1)〜(4)を同時に満足する量
    含有され、更に下記化学式Iで表わされるホスホニウム
    化合物が前記酸成分106 g当り、0.03〜0.5モ
    ル配合されてなるボトル用ポリエチレンナフタレンジカ
    ルボキシレート。 【数1】 2.6モル≦(Mg+Ca)≦6.0モル (1) 1.3≦(Mg/Ca)≦6.0 (2) 1.0≦P/(Mg+Ca)≦1.5 (3) 1.0モル≦Ge≦3.0モル (4) (但し、式中の各金属元素は酸成分106 g当りのモル
    数を示す。) 【化1】 (但し、R1 、R2 、R3 及びR4 は水素原子、アルキ
    ル基、シクロアルキル基、アリール基又はこれらの置換
    誘導体であって、R3 及びR4 は環を形成してもよく、
    またR1 、R2 、R3 及びR4 は同一であっても異なっ
    ていてもよい。なおAはアニオン残基を表わす。)
JP25182894A 1994-10-18 1994-10-18 ボトル用ポリエチレンナフタレート Expired - Fee Related JP3359758B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25182894A JP3359758B2 (ja) 1994-10-18 1994-10-18 ボトル用ポリエチレンナフタレート

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25182894A JP3359758B2 (ja) 1994-10-18 1994-10-18 ボトル用ポリエチレンナフタレート

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08113632A JPH08113632A (ja) 1996-05-07
JP3359758B2 true JP3359758B2 (ja) 2002-12-24

Family

ID=17228533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25182894A Expired - Fee Related JP3359758B2 (ja) 1994-10-18 1994-10-18 ボトル用ポリエチレンナフタレート

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3359758B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3581511B2 (ja) * 1996-12-26 2004-10-27 帝人ファイバー株式会社 ボトル用ポリエステル共重合体
DE69818721T2 (de) * 1997-02-03 2004-07-29 Teijin Ltd. Polyethylen-2,6-Naphthalen Dicarboxylat Harz, Vorform und geformte Flasche daraus

Also Published As

Publication number Publication date
JPH08113632A (ja) 1996-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3745776B2 (ja) ボトル用エチレンテレフタレート/エチレン―2,6―ナフタレンジカルボキシレート共重合体
JP3581511B2 (ja) ボトル用ポリエステル共重合体
JP5598162B2 (ja) 共重合ポリエステル製成形体
US20220041800A1 (en) Copolymerized polyester resin, molded product, and heat-shrinkable film
JP3056673B2 (ja) ボトル用ポリエチレンナフタレート
JP2005213291A (ja) ポリエステル樹脂組成物およびそれからなるポリエステル成形体
JP3359758B2 (ja) ボトル用ポリエチレンナフタレート
CN115397885A (zh) 共聚聚酯树脂、成型品、热收缩性膜及纤维
JP3359752B2 (ja) ボトル用ポリエチレンナフタレート
JP2005220234A (ja) ポリエステル樹脂およびそれからなるポリエステル樹脂組成物並びにポリエステル成形体
JP3137815B2 (ja) ポリエチレンナフタレンジカルボキシレート組成物
JP3345156B2 (ja) ボトル用ポリエチレンナフタレート
JP2007182477A (ja) ポリエステル樹脂及びそれからなるポリエステル樹脂組成物並びにその用途
JP3249287B2 (ja) ボトル用ポリエチレンナフタレート
JP5251789B2 (ja) 共重合ポリエステル
JP3681493B2 (ja) ボトル用ポリエチレンナフタレート
TWI321574B (ja)
JP3267902B2 (ja) ポリエステル樹脂
JP3021209B2 (ja) ポリエステルの製造方法
JPH1160704A (ja) ポリエステル樹脂
JP2006111886A (ja) ポリエチレンナフタレート
JP3390675B2 (ja) ボトル用ポリエチレンナフタレート樹脂
JP2005206747A (ja) ポリエステル樹脂およびそれからなるポリエステル樹脂組成物並びにポリエステル成形体
JP2005206746A (ja) ポリエステル樹脂およびそれからなるポリエステル樹脂組成物並びにポリエステル成形体
JP3634613B2 (ja) ポリエチレンナフタレンジカルボキシレート

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081011

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091011

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091011

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101011

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111011

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111011

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121011

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121011

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131011

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees