JP3445150B2 - ポリエチレンナフタレンジカルボキシレートおよびそれからなるボトル - Google Patents
ポリエチレンナフタレンジカルボキシレートおよびそれからなるボトルInfo
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Description
レンジカルボキシレートおよびその製造方法に関し、さ
らに詳しくは固相重合後の結晶化が抑制され、成形時に
フィッシュアイを発生しない透明かつ外観に優れたポリ
エチレンナフタレンジカルボキシレートおよびそれから
なるボトルに関する。
ートはポリエチレンテレフタレートに比べて耐熱性、ガ
スバリア性、耐薬品性等の基本物性が優れていることか
ら近年ボトル(容器)やシート材等に使用されつつあ
り、ポリエチレンテレフタレートとのブレンド使用また
は単独使用による数多くの提案がなされている。この中
で、飲料用ボトル用途については商品価値の点から色
相、透明性等および外観に優れる品質が強く要求され
る。
トはポリエチレンテレフタレートと同様の触媒で反応さ
せて得ることができる。しかし、触媒としてゲルマニウ
ム化合物を用いた場合、固相重合後の結晶化度によって
は、ポリマーをボトル、シート等の成形品としたときに
フィッシュアイの発生等により外観および透明性を損な
う場合がある。
用いた場合、析出したアンチモンによる核剤効果でポリ
マーの結晶化速度及び結晶化度が高くなるためボトルや
シートに成形した際、フィッシュアイの発生等による透
明性の低下、外観の不良はより顕著なものとなる。
ボキシレート及びそれを成形してなる中空容器は透明性
および外観に関しては必ずしも十分とは言えなかった。
注目してなされたものであり、ポリエチレンナフタレン
ジカルボキシレートの結晶化度を抑制することによって
透明かつ外観の良好なポリエチレンナフタレンジカルボ
キシレートおよびそれかななるボトルを提供することに
ある。
テル交換法または直接エステル化法で製造され、その後
さらに固相重合して得られるポリエチレンナフタレンジ
カルボキシレートであって、ボトルに成形したときのフ
ィッシュアイが胴部延伸部分300cm2中20個以下
であるポリエチレンナフタレンジカルボキシレートであ
る。
おけるポリエチレンナフタレンジカルボキシレートは、
ナフタレンジカルボン酸を主たる酸成分、エチレングリ
コールを主たるジオール成分としてなる。
ナフタレンジカルボン酸、及びその低級アルキルエステ
ル誘導体、2,7−ナフタレンジカルボン酸及びその低
級アルキルエステル誘導体である。主たるとは、全ジカ
ルボン酸成分に対して70モル%以上であり、好ましく
は80モル%以上である。
下の範囲で共重合可能な成分として、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、ジフェニルジカルボン酸、ジ
フェノキシエタンジカルボン酸、ジフェニルスルホンジ
カルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸等の芳香
族ジカルボン酸;シクロヘキサンジカルボン酸、デカリ
ンジカルボン酸、テレラリンジカルボン酸等の脂環族ジ
カルボン酸;グリコール酸、p−オキシ安息香酸等のオ
キシ酸等があげられる。
ングリコールで構成されるが、30モル%以下の範囲
で、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、ヘキサメチレングリコール、トリエチレン
グリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサン
ジメタノール、ビスフェノールAが共重合されていても
よい。酸成分及び/又はグリコール成分が30モル%を
超えて共重合されると、ポリエチレンナフタレンジカル
ボキシレートの機械強度、耐熱性およびガスバリア性の
低下等ををもたらし好ましくない。
記以外の成分として、ジエチレングリコールがあげられ
るが、該グリコール成分の共重合量は好ましくは3.0
重量%以下である。ポリマー中に3.0重量%を超えて
共重合される場合、得られるポリマーの耐熱性、機械的
強度の低下が顕著になることや、押し出し成形やブロー
成形時に偏肉が生じ易く成形条件幅が狭くなるため好ま
しくない。
カルボキシレートはエステル交換法あるいは直接エステ
ル化法のいずれの方法でも製造することができる。エス
テル交換法にて製造する場合はエステル交換反応触媒を
必要とする。
れず、一般にポリエチレンテレフタレートのエステル交
換反応触媒として広く用いられるマンガン化合物、カル
シウム化合物、マグネシウム化合物、チタン化合物、亜
鉛化合物、ナトリウム化合物、カリウム化合物、セリウ
ム化合物、リチウム化合物等があげられる。また、整色
剤としても作用するエステル交換反応触媒として、コバ
ルト化合物が含有されていてもよい。
キシレートには安定剤としてリン化合物を添加すること
が好ましい。
リン酸エステル又はリン酸トリエステルが好ましく用い
られるが、中でも透明性の点から正リン酸、亜リン酸が
好ましい。リン化合物の添加量は製造方法によっても異
なるが例えば次のような添加量である。
トをエステル交換法にて製造する場合、リン化合物の残
存量がエステル交換反応触媒に対して0.7〜2.0モ
ル倍となるように添加することが好ましい。
レートを直接エステル化法にて製造する場合は、上記エ
ステル交換法の場合のようにエステル交換反応触媒を使
用しないため触媒を失活させる必要はないものの、安定
剤としてリン化合物の残存量が全酸成分に対して5〜1
00ミリモル%となるよう添加することが好ましい。リ
ン化合物の残存量が上記範囲にあれば、耐熱性および色
相の点で好ましい。
モン化合物および/またはゲルマニウム化合物が好まし
く用いられる。
ン、酢酸アンチモン、アンチモン酸グリコレート等があ
げられるが中でも三酸化アンチモンが好ましく用いられ
る。
チモン化合物の含有量としては三酸化アンチモンに換算
して全酸成分に対して5〜40ミリモル%であることが
好ましい。アンチモン化合物の含有量が5ミリモル%未
満の場合重合活性が低く、重縮合時間が長くなり生産サ
イクルの低下等の経済面で好ましくないばかりでなく、
副反応生成物の増加及び色相の悪化等の品質面でも劣る
ため好ましくない。アンチモン化合物の含有量が40ミ
リモル%を超える場合、アンチモン化合物の析出に起因
する黒色化等、色相面及び分解反応の促進による副反応
生成物が多くなるという点で好ましくない。
ニウムが好ましく用いられる。ゲルマニウム化合物が含
有される場合、ゲルマニウム化合物の含有量としては全
酸成分に対して15〜50ミリモル%であることが好ま
しい。15ミリモル%未満の場合重合活性が低く、重縮
合時間が長くなり生産サイクルの低下等の経済面で好ま
しくないばかりでなく、副反応生成物の増加及び色相の
悪化等の品質面でも劣るため好ましくない。ゲルマニウ
ム化合物の含有量が50ミリモル%を超える場合、分解
反応の促進による副反応生成物が多くなるという点で好
ましくない。
カルボキシレートはボトルに成形した際、フィッシュア
イが胴部延伸部分300cm2中20個以下である必要
がある。
を固相重合する際の条件にも依存するが、一般に高結晶
化物の存在および重合度の不均一により成形時のポリマ
ー溶融時間に差が生じるために発生するものである。
めのプリフォームを射出成形にて成形する際の条件およ
び成形機によって異なるが、成形温度305℃、成形機
内の滞留時間が150秒の範囲内で成形されたプリフォ
ームをブロー成形した成形品の胴部延伸部についてカウ
ントした値で判断する。この際のボトル胴部肉厚は30
0μm、内容積1.55リットルである。
2中に20個を超えて存在するとボトルとしての外観お
よび透明性の点で劣るため好ましくない。
カルボキシレートの固有粘度は0.4〜0.8であるこ
とが好ましく、0.4未満の場合、得られるポリエチレ
ンナフタレンジカルボキシレートの機械強度が低下する
ことや、押し出し成形やブロー成形でシートやボトルを
成形する際、偏肉が起こりやすく外観の良好な成形品と
することが困難となったり、成形幅が狭くなるといった
問題点が生じる。固有粘度が0.8を超える場合、成形
時の溶融粘度が高く成形が困難となるばかりでなくシェ
ア発熱による着色、固有粘度低下等のポリマーの劣化を
もたらすことや、ポリエチレンナフタレンジカルボキシ
レートを溶融重合や固相重合により製造する際の条件が
厳しいものとなるため、色相の悪化や結晶化度の増加等
の問題が生じるため好ましくない。
キシレートを得るためには、固相重合における反応温度
を230℃以下とすることが好ましい。固相重合反応温
度が230℃を超えて実施される場合、得られるポリエ
チレンナフタレンジカルボキシレートポリマーの結晶化
度が高くなり、成形品の外観を損なったり、核剤として
作用するため成形品の白化等をもたらすため好ましくな
い。
ンジカルボキシレートのペレットサイズは球相当径で
3.5mm以下であることが好ましい。球相当径は下記
式で計算することができる。
径、長径、長さである。
重合速度が低下するため高い固相重合温度あるいは固相
重合時間をより長くする必要があるため結晶化度が高く
なるという品質面および経済面で好ましくないばかりで
なく、フィッシュアイの発生が多くなるため好ましくな
い。
キシレートの結晶化度は固相重合後で40%以下である
ことが好ましい。結晶化度が固相重合後で40%を超え
る場合、フィッシュアイの発生が顕著になるため好まし
くない。
シレートの固相重合後のアセトアルデヒド含有量は8p
pm以下であることが好ましい。ポリマー中のアセトア
ルデヒド含有量が8ppmを超える場合、ボトル等食料
品包装用途の成形品となした場合、フレーバー性の点で
劣るため好ましくない。
キシレートをボトルに成形した際、胴部ヘーズ(厚さ3
00μmの値)が3%以下であることが好ましい。胴部
ヘーズが3%を超える場合ポリマー中の粒子および結晶
化による曇りの影響である場合が多く商品としての外観
が劣り好ましくない。
より異なるが通常は200〜500μmである。
キシレートには必要に応じて抗酸化剤、紫外線吸収剤、
帯電防止剤等の各種添加剤が含有されていてもよい。
する、各種特性は下記の方法で測定した。
タン=6/4(重量比)混合溶媒を用いて35℃で測定
した溶液粘度から算出した。
をヒドラジン10mlにて分解し日立社製GCにて測定
した。
とにより求めた。
径、長径、長さをノギスにて測定した。
砕した後日立社製HS−GCにて測定した。
製射出成形機100DMを用いて成形温度305℃、成
形機内の樹脂滞留時間150秒の条件下55gのプリフ
ォームを成形し、これをブロー延伸し、内容積1.55
リットル、胴部肉厚300μmのボトルとした。このボ
トル胴部延伸部を目視によりフィッシュアイをカウント
した。
延伸部を切り出し、日本電色工業社製濁度計にて測定し
た。
チルエステル100重量部とエチレングリコール51重
量部を酢酸コバルト四水和物0.010重量部(10ミ
リモル%)、酢酸マンガン四水和物0.030重量部
(30ミリモル%)の存在下常法によりエステル交換反
応し、メタノール溜出20分後に三酸化アンチモン0.
012重量部(10ミリモル%)を添加し、エステル交
換反応終了前に正リン酸0.020重量部(50ミリモ
ル%)を添加し、次いで295℃、高真空下重縮合反応
を行い、ナフタレンジカルボキシレートプレポリマーを
得た。更に221℃、滞留時間18時間で固相重合を行
い固有粘度0.65、結晶化度37%のポリマーを得
た。次いで固相重合ポリマーを射出成形によりプリフォ
ームを成形した後ブロー延伸し、得られた1.5リット
ルボトルの胴部延伸部分のフィッシュアイをカウントし
たところ5個であった。このポリマーの品質について表
1に示す。
ン酸100重量部とエチレングリコール46重量部を常
法によりエステル化反応させた後、酢酸コバルト四水和
物0.012重量部(10ミリモル%)、正リン酸0.
005重量部(10ミリモル%)、三酸化アンチモン
0.013重量部(10ミリモル%)を添加後常法によ
り重縮合反応を行い、ポリエチレンナフタレンジカルボ
キシレートプレポリマーを得た。更に225℃、滞留時
間18時間で固相重合を行い、固有粘度0.66、結晶
化度38%のポリマーを得た。得られたポリマーの品質
を表1に示す。
ジメチルエステル100重量部とエチレングリコール5
1重量部からポリエチレンナフタレンジカルボキシレー
トプレポリマーを得る際、表1記載のアンチモン触媒
量、ジエチレングリコール量とする他は実施例1と同様
にしてポリエチレンナフタレンジカルボキシレートプレ
ポリマーを得た。さらに、このプレポリマーを表1記載
の温度とする他は実施例1と同様にして固相重合してポ
リマーを得た。得られたポリマーの品質を表1に示す。
ジメチルエステル100重量部とエチレングリコール5
1重量部からポリエチレンナフタレンジカルボキシレー
トプレポリマーを得る際、表1記載のアンチモン触媒
量、ジエチレングリコール量とする他は実施例1と同様
にしてポリエチレンナフタレンジカルボキシレートプレ
ポリマーを得た。さらに、このプレポリマーを表1記載
の温度とする他は実施例1と同様にして固相重合してポ
リマーを得た。得られたポリマーの品質を表1に示す。
ボキシレートはボトルに成形した際透明性及び外観に優
れ、食料品包装用途において商品価値が高い。
Claims (9)
- 【請求項1】 エステル交換法または直接エステル化法
で製造され、その後さらに固相重合して得られるポリエ
チレンナフタレンジカルボキシレートであって、ボトル
に成形したときのフィッシュアイが胴部延伸部分300
cm2中20個以下であ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。 - 【請求項2】 アンチモン化合物触媒および/またはゲ
ルマニウム化合物触媒の存在下重縮合することによって
製造された請求項1記載のポリエチレンナフタレンジカ
ルボキシレート。 - 【請求項3】 ポリエチレンナフタレンジカルボキシレ
ート中のジエチレングリコール成分の共重合量が3.0
重量%以下である請求項1記載のポリエチレンナフタレ
ンジカルボキシレート。 - 【請求項4】 固相重合の温度が230℃以下である請
求項1記載のポリエチレンナフタレンジカルボキシレー
ト。 - 【請求項5】 固相重合後の結晶化度が40%以下であ
る請求項1記載のポリエチレンナフタレンジカルボキシ
レート。 - 【請求項6】 固有粘度が0.4〜0.8である請求項
1記載のポリエチレンナフタレンジカルボキシレート。 - 【請求項7】 固相重合に供されるポリエチレンナフタ
レンジカルボキシレートプレポリマーのペレットサイズ
が球相当径で3.5mm以下である請求項1記載のポリ
エチレンナフタレンジカルボキシレート。 - 【請求項8】 アセトアルデヒド含有量が8ppm以下
である請求項1記載のポリエチレンナフタレンジカルボ
キシレート。 - 【請求項9】 請求項1記載のポリエチレンナフタレン
ジカルボキシレートから成形され胴部ヘーズが3%以下
であるボトル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14587598A JP3445150B2 (ja) | 1998-05-27 | 1998-05-27 | ポリエチレンナフタレンジカルボキシレートおよびそれからなるボトル |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14587598A JP3445150B2 (ja) | 1998-05-27 | 1998-05-27 | ポリエチレンナフタレンジカルボキシレートおよびそれからなるボトル |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11335451A JPH11335451A (ja) | 1999-12-07 |
JP3445150B2 true JP3445150B2 (ja) | 2003-09-08 |
Family
ID=15395075
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14587598A Expired - Lifetime JP3445150B2 (ja) | 1998-05-27 | 1998-05-27 | ポリエチレンナフタレンジカルボキシレートおよびそれからなるボトル |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3445150B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4681348B2 (ja) * | 2005-05-17 | 2011-05-11 | 帝人ファイバー株式会社 | ポリエチレンナフタレート繊維の製造方法 |
JP6353726B2 (ja) * | 2014-07-24 | 2018-07-04 | 帝人株式会社 | 消火に用いる耐圧性容器 |
JP2016094500A (ja) * | 2014-11-12 | 2016-05-26 | 富士フイルム株式会社 | 積層フィルム |
-
1998
- 1998-05-27 JP JP14587598A patent/JP3445150B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11335451A (ja) | 1999-12-07 |
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