JPH08157583A - ポリエチレンナフタレート樹脂 - Google Patents

ポリエチレンナフタレート樹脂

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JPH08157583A
JPH08157583A JP32120094A JP32120094A JPH08157583A JP H08157583 A JPH08157583 A JP H08157583A JP 32120094 A JP32120094 A JP 32120094A JP 32120094 A JP32120094 A JP 32120094A JP H08157583 A JPH08157583 A JP H08157583A
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JP
Japan
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resin
polyethylene naphthalate
component
naphthalate resin
diol
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Pending
Application number
JP32120094A
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English (en)
Inventor
Tatsushi Fukuzumi
達志 福住
Jun Yoshida
純 吉田
Shuji Ishiwatari
修二 石渡
Seisuke Tanaka
清介 田中
Hiroyuki Tsukada
裕行 塚田
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.)
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 結晶性を著しく向上させたポリエチレンナフ
タレート樹脂を提供する。 【構成】 ナフタレンジカルボン酸とエチレングリコー
ルからなり、成分中にダイマージオールが0.5〜5重
量%共重合されているポリエチレンナフタレート樹脂。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、各種成形品用に用いら
れるポリエチレンナフタレート樹脂、さらに詳しくは高
い結晶性を持つポリエチレンナフタレート樹脂に関す
る。
【0002】
【従来の技術】成形材料用のポリエステル樹脂として
は、現在、主にポリエチレンテレフタレート樹脂及びポ
リブチレンテレフタレート樹脂が用いられており、優れ
た機械的特性と低公害性の両面から使用量が増加してき
ている。特にポリエチレンテレフタレート樹脂は各種飲
料ボトルや食品容器の分野で、その優れた透明性と衛生
性を生かして幅広く用いられている。
【0003】しかし、ポリエチレンテレフタレート樹脂
は、透明性を生かすために結晶化した状態で使用するこ
とができず、結晶化を進ませない条件の下において延伸
配向をかけて成形され、必要な機械的強度を発揮できる
ように製造されている。ところが、ポリエチレンテレフ
タレート樹脂は、ガラス転移温度(Tg)が75℃付近
にあるため、Tgを大幅に越えるような温度域(例えば
100℃)では使用できなかった。
【0004】ポリエステル系樹脂でこの温度域で透明性
を保持した状態で使用できる樹脂としては、Tgが11
0℃程度になるポリエチレンナフタレート樹脂が知られ
ており、徐々にその使用量が増加してきている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ポリエ
チレンナフタレート樹脂は、非常に結晶性が悪く、結晶
化乾燥を実施しようとすると、結晶化する以前にポリエ
チレンナフタレート樹脂のチップ同士が融着を起こし、
いわゆる「おこし」を作ってしまい、成形機に投入する
際に咬み込み不良等のトラブルを起こす原因ともなって
いる。本発明は、結晶化乾燥を実施できるように結晶性
が向上されたポリエチレンナフタレート樹脂を提供する
ことを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、このよう
な状況に鑑み、ポリエチレンナフタレート樹脂の結晶性
について鋭意検討した結果、ポリエチレンナフタレート
樹脂に特定の成分を共重合することによりポリエチレン
ナフタレート樹脂の結晶性を著しく向上させることがで
きることを見いだし、本発明に到達した。
【0007】本発明は、ナフタレンジカルボン酸を主成
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よりなり、樹脂成分中ダイマー
ジオールが0.5〜5重量%共重合されていることを特
徴とするポリエチレンナフタレート樹脂にある。
【0008】本発明において、酸成分として使用される
ジカルボン酸成分は、2,6−または1,4−ナフタレ
ンジカルボン酸及びこれらのエステル形成誘導体を主成
分とするものであり、好ましくは全酸成分中に占めるナ
フタレンジカルボン酸及びそのエステル形成誘導体が8
0モル%以上、さらに好ましくは90モル%以上であ
る。これは、ナフタレンジカルボン酸及びそのエステル
形成誘導体の含有量が少ないと、ガラス転移温度が低下
し高い温度域での使用に耐えられなかったり、得られる
成形品の機械的強度が低下する傾向にあるためである。
【0009】また、ほかのジカルボン酸成分、例えば、
テレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、セ
バシン酸等の脂肪族ジカルボン酸及びこれらのエステル
形成誘導体を本発明の効果を損ねない範囲内、例えば2
0モル%以下の範囲で共重合させても良い。使用される
これら酸成分のエステル形成誘導体としては、ジアルキ
ルエステル及びジアリールエステル等が挙げられる。
【0010】ジオール成分としては、エチレングリコー
ルを主成分とするものであり、好ましくは全ジオール成
分中に占めるエチレングリコールが80モル%以上、さ
らに好ましくは90モル%以上である。エチレングリコ
ール以外のジオール成分として、シクロヘキサンジメタ
ノール、ブタンジオール、ジエチレングリコール等を本
発明の効果を損ねない範囲内、例えば20モル%以下の
範囲で共重合することもできる。
【0011】本発明のポリエチレンナフタレート樹脂
は、ダイマージオールを特定の範囲で共重合する事が必
要であり、この成分が添加されることで結晶性が向上す
る。使用されるダイマージオールは、炭素数36のジオ
ールおよび炭素数54のトリオールの混合物であり、炭
素数36のジオールは直鎖状ジオール、環状ジオール等
の混合物である。使用するダイマージオールは、出来る
限りトリオール成分が少ない事が好ましい。これはトリ
オール成分が多いと重合反応中にゲル化が発生するため
である。好ましくはトリオール成分の割合が3重量%以
下のものが好ましい。また、使用されるダイマージオー
ル中に含まれる炭素数36のジオールは直鎖状ジオール
および環状ジオール等の混合比率は特に限定されない。
【0012】本発明において使用されるダイマージオー
ルとしては、一般に市販されているものが使用でき、例
えば東亜合成化学工業(株)製、ベスポール1000が
挙げられる。
【0013】ポリエチレンナフタレート樹脂に共重合さ
れるダイマージオールは全樹脂成分中0.5〜5重量%
の範囲が必要で、好ましくは1〜4重量%、さらに好ま
しくは1〜3重量%である。この範囲より少ないと結晶
性の向上に効果がなく、逆にこの範囲より多いと樹脂の
Tgが低下し、さらに結晶性が逆に悪くなり、成形品の
耐熱性が低下したり結晶化乾燥が困難になるため好まし
くない。
【0014】本発明のポリエチレンナフタレート樹脂
は、示差走査熱量計(DSC)で測定したガラス転移温
度(Tg)と固体状態からの結晶化温度(Tc+ )との
差(Tc+ −Tg)が70℃以下であり、溶融状態から
の結晶化温度(Tc- )が200℃以上であることが必
要である。これはTc- が200℃未満であると結晶化
が進みにくく、Tc- が200℃以上であり、Tc+
Tgの差が70℃以下であることが結晶化が進みやすく
好ましいためである。より好ましくはTc+ とTgとの
差が65℃以下、Tc- が210℃以上である。
【0015】また、本発明のポリエチレンナフタレート
樹脂は、粘度平均分子量が12000〜75000であ
ることが好ましく、より好ましくは15000〜650
00である。これは、粘度平均分子量が12000未満
であると、得られる成形品の機械的強度が損なわれる傾
向にあり、逆に75000を超えると成形性が低下する
傾向にあるためである。
【0016】本発明のポリエチレンナフタレート樹脂の
固有粘度[η]は、特に限定されることはないが、成形
性や成形品の機械的特性の面から0.5〜1.5dl/
gであることが好ましく、より好ましくは0.55〜
1.4dl/gである。なお、本明細書において固有粘
度[η]はフェノールと1,1,2,2−テトラクロル
エタンの等重量混合溶媒に溶解し、25℃で測定した値
を示す。また、粘度平均分子量は次式により算出した。 Mv=[η]1.47×3.92×10000
【0017】本発明のポリエチレンナフタレート樹脂
は、その特性を損なわない範囲内で酸化防止剤、熱安定
剤、紫外線吸収剤、染料等を添加することができる。
【0018】本発明のポリエチレンナフタレート樹脂
は、公知のエステル交換法やエステル化法等の重合方法
によって製造できる。エステル交換法では、ナフタレン
ジカルボン酸のエステル形成誘導体とエチレングリコー
ルとダイマージオールを反応容器内に仕込み、エステル
交換触媒の存在下150〜250℃で反応させた後、安
定剤、重合触媒等を添加し5mmHg以下の減圧下で2
60〜300℃に加熱し、3〜5時間反応させることに
よって得ることができる。
【0019】また、エステル化法では、ナフタレンジカ
ルボン酸、エチレングリコール、ダイマージオールを反
応容器に仕込み、窒素加圧下150〜260℃でエステ
ル化反応を行い、エステル化反応終了後、安定剤、重合
触媒等を添加し5mmHg以下の減圧下で260〜30
0℃に加熱し、3〜5時間反応させることによって得る
ことができる。
【0020】本発明のポリエチレンナフタレート樹脂を
製造する際に使用されるエステル交換触媒としては、酢
酸亜鉛、酢酸マンガン、酢酸マグネシウム、チタンテト
ラブトキシ等が挙げられ、重合用触媒としては、三酸化
アンチモン、二酸化ゲルマニウム等が挙げられる。
【0021】本発明のポリエチレンナフタレート樹脂
は、押出成形、ブロー成形、真空成形、射出成形等の公
知の成形方法を使用し、各種の樹脂成形品とすることが
できる。
【0022】
【実施例】以下、実施例を用いて本発明を具体的に説明
する。本発明で用いた樹脂の熱特性の測定方法は次の通
りである。ガラス転移温度(Tg)、固体状態からの結
晶化温度(Tc+ )、溶融状態からの結晶化温度(Tc
- )および融点(Tm)は、示差走査熱量計(DSC)
(島津製作所製)で、窒素気流中280℃においてメル
トクエンチした試料を5℃/分で280℃まで昇温し、
さらにこの状態から5℃/分で冷却して測定し、Tgは
ショルダー値を、その他はピーク値をとった。また樹脂
の組成分析は、樹脂をヒドラジンで加水分解し、液体ク
ロマトグラフィーで定量した。なお、実施例および比較
例で使用したダイマージオールは東亜合成化学工業
(株)製、ベスポール1000である。
【0023】[実施例1]ナフタレンジカルボン酸ジメ
チル100モル部、エチレングリコール240モル部、
ダイマージオールを全樹脂成分中に0.5重量%となる
ように反応容器に仕込み、エステル交換触媒として酢酸
マンガンを300ppm対酸成分重量添加し、十分にエ
ステル交換反応を行った。
【0024】エステル交換反応終了後、安定剤としてト
リメチルフォスフェートを250ppm対酸成分重量、
重合触媒として三酸化アンチモンを450ppm対酸成
分重量添加し、5mmHg以下まで徐々に減圧しながら
290℃まで昇温し、4時間反応させてポリエチレンナ
フタレート樹脂を得た。
【0025】[実施例2]ナフタレンジカルボン酸ジメ
チル100モル部、エチレングリコール240モル部、
ダイマージオールを全樹脂成分中に1重量%になるよう
に反応容器に仕込み、エステル交換触媒として酢酸マン
ガンを300ppm対酸成分重量添加し、十分にエステ
ル交換反応を行った。以下、実施例1と同様に操作し
た。
【0026】[実施例3]ナフタレンジカルボン酸ジメ
チル100モル部、エチレングリコール240モル部、
ダイマージオールを全樹脂成分中に3重量%になるよう
に反応容器に仕込み、エステル交換触媒として酢酸マン
ガンを300ppm対酸成分重量添加し、十分にエステ
ル交換反応を行った。以下、実施例1と同様に操作し
た。
【0027】[実施例4]ナフタレンジカルボン酸ジメ
チル100モル部、エチレングリコール240モル部、
ダイマージオールを全樹脂成分中に5重量%になるよう
に反応容器に仕込み、エステル交換触媒として酢酸マン
ガンを300ppm対酸成分重量添加し、十分にエステ
ル交換反応を行った。以下、実施例1と同様に操作し
た。
【0028】[比較例1]ナフタレンジカルボン酸ジメ
チル100モル部、エチレングリコール240モル部を
反応容器に仕込み、エステル交換触媒として酢酸マンガ
ンを300ppm対酸成分重量添加し、十分にエステル
交換反応を行った。
【0029】エステル交換反応終了後、安定剤としてト
リメチルフォスフェートを250ppm対酸成分重量、
重合触媒として三酸化アンチモンを450ppm対酸成
分重量添加し、5mmHg以下まで徐々に減圧しながら
290℃まで昇温し、4時間反応させてポリエチレンナ
フタレート樹脂を得た。この樹脂はTc+ とTgの差が
大きく、Tc+ も高いため結晶性が悪いものであった。
【0030】[比較例2]ナフタレンジカルボン酸ジメ
チル100モル部、エチレングリコール240モル部、
ダイマージオールを全樹脂成分中に20重量%になるよ
うに反応容器に仕込み、エステル交換触媒として酢酸マ
ンガンを300ppm対酸成分重量添加し、十分にエス
テル交換反応を行った。以下、実施例1と同様に操作し
た。この樹脂はTgが100℃以下であり耐熱性が悪
く、またTc- が低いため結晶性も悪いものであった。
【0031】[比較例3]ナフタレンジカルボン酸ジメ
チル100モル部、エチレングリコール240モル部、
ポリエチレングリコール(分子量1000)を全樹脂成
分中に5重量%となるように反応容器に仕込み、エステ
ル交換触媒として酢酸マンガンを300ppm対酸成分
重量添加し、十分にエステル交換反応を行った。以下、
実施例1と同様に操作した。この樹脂はTc+ とTgと
の差が大きく、Tc+ も高いため結晶性が悪いものであ
った。
【0032】以上の各実施例、比較例で得られたポリエ
チレンナフタレート樹脂について、それぞれ組成、固有
粘度[η]、分子量、融点及び熱特性値を測定した。こ
れらを一括して表1に示した。
【0033】
【表1】
【0034】
【発明の効果】本発明のポリエチレンナフタレート樹脂
は、樹脂中にダイマージオールが特定の量で共重合され
ていることにより耐熱性を損なうことなく結晶性が向上
され、各種飲料用ボトルや食品容器等に適する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 清介 愛知県豊橋市牛川通四丁目1番地の2 三 菱レイヨン株式会社豊橋事業所内 (72)発明者 塚田 裕行 愛知県豊橋市牛川通四丁目1番地の2 三 菱レイヨン株式会社豊橋事業所内

Claims (3)

    【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
    るジオール成分とよりなり、成分中にダイマージオール
    が0.5〜5重量%共重合されていることを特徴とする
    ポリエチレンナフタレート樹脂。
  2. 【請求項2】 示差走査熱量計で測定したガラス転移温
    度(Tg)と固体状態からの結晶化温度(Tc+ )との
    差が70℃以下であり、溶融状態からの結晶化温度(T
    - )が200℃以上であることを特徴とする請求項1
    記載のポリエチレンナフタレート樹脂。
  3. 【請求項3】 粘度平均分子量が12000〜7500
    0であることを特徴とする請求項1または2記載のポリ
    エチレンナフタレート樹脂。
JP32120094A 1994-12-01 1994-12-01 ポリエチレンナフタレート樹脂 Pending JPH08157583A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0921143A3 (en) * 1997-10-06 1999-07-14 Toyo Boseki Kabushiki Kaisha Thermoplastic polyester elastomer and composition comprising the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0921143A3 (en) * 1997-10-06 1999-07-14 Toyo Boseki Kabushiki Kaisha Thermoplastic polyester elastomer and composition comprising the same
US6242560B1 (en) 1997-10-06 2001-06-05 Toyo Boseki Kabushiki Kaisha Thermoplastic polyester elastomer and composition comprising the same

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