JPH08217861A - 共重合ポリエステルおよびそれからなる成形品 - Google Patents

共重合ポリエステルおよびそれからなる成形品

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JPH08217861A
JPH08217861A JP2836095A JP2836095A JPH08217861A JP H08217861 A JPH08217861 A JP H08217861A JP 2836095 A JP2836095 A JP 2836095A JP 2836095 A JP2836095 A JP 2836095A JP H08217861 A JPH08217861 A JP H08217861A
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copolyester
triol
polyester
melt
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JP2836095A
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English (en)
Inventor
Shinji Tai
伸二 田井
Tetsuya Hara
哲也 原
Akira Kageyu
昭 勘解由
Tsugifumi Kashiwamura
次史 柏村
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Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
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  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 エチレングリコール単位およびテレフタル酸
単位を主とし、かつ下記の一般式(I) 【化1】 で示されるトリオール単位を全ジオール単位と該トリオ
ール単位との合計モル数に基づいて0.01〜1モル%
含有する共重合ポリエステル、その成形品(特に押出ブ
ロー成形品)およびそれらの製造方法。 【効果】 本発明の共重合ポリエステルは溶融押出を伴
う溶融成形、特に押出ブロー成形に適し、パリソンのド
ローダウン性、ブロー成形性が良好で、成形時のトラブ
ルを生ずることなく、歪みや変形がなく、透明性、耐熱
性、耐湿性等の諸特性に優れる成形品、特に押出ブロー
成形品を製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、共重合ポリエステルお
よびその製造方法、並びにその共重合ポリエステルを用
いる成形品の製造方法およびそれにより得られる成形品
に関するものであり、本発明の共重合ポリエステルは、
高い溶融粘度を有し、しかも高剪断速度では低粘度でか
つ低剪断速度では高粘度である非ニュートン性を示し、
各種の溶融成形法に適しており、特に押出ブロー成形に
よって中空成形品を製造するのに適している。
【0002】
【従来の技術】ポリエチレンテレフタレートをはじめと
するポリエステル樹脂は、透明性、力学物性、ガスバリ
ヤー性およびフレーバーバリヤー性などの種々の性質に
優れ、しかも成形品にした際にも残留モノマーや有害添
加剤の心配が少なく、衛生性および安全性に優れている
ことから、従来容器などの製造に汎く用いられてきた塩
化ビニル樹脂に代わるものとして、ジュース、清涼飲
料、調味料、油、化粧品、洗剤、その他の製品を充填す
るための中空容器として近年広く使用されるようになっ
ている。
【0003】プラスチックから容器などの中空成形品を
製造するための代表的な成形法としては、(1)溶融可
塑化した樹脂をダイオリフィスを通して円筒状のパリソ
ンとして押出し、そのパリソンが軟化状態にある間に金
型で挟んで内部に空気などの流体を吹き込んで成形を行
う押出ブロー成形法;および(2)溶融樹脂を金型に射
出して密封パリソン(プリフォーム)を一旦成形した
後、それをブロー金型に挿入して空気などの流体を吹き
込んで成形を行う射出ブロー成形法の2者を挙げること
ができる。
【0004】上記した成形法のうちで、前者の押出ブロ
ー成形法は、後者の射出ブロー成形法に比べて、工程が
簡単で、しかも金型の作製および成形に高度な技術を必
要としないために、設備費や金型の製作費などが安くて
すみ、多品種・少量生産に適している。しかも、押出ブ
ロー成形法による場合は、細物、深物、大物、取っ手な
どを有する複雑な形状の成形品の製造も可能であるとい
う利点がある。
【0005】かかる点から、ポリエチレンテレフタレー
トやポリブチレンテレフタレートなどの汎用のポリエス
テル樹脂を用いて押出ブロー成形を行うことが従来から
も色々試みられているが、汎用のポリエステル樹脂は一
般に溶融粘度が低く、そのために押出ブロー成形を行お
うとすると、押出後のパリソンが著しくドローダウンし
て賦形することが難しい。しかも、押出後のブロー時に
結晶化が起こり易く、透明性が損なわれたり、賦形不良
が生ずるという問題がある。そして、ポリエチレンテレ
フタレートなどの汎用のポリエステル樹脂におけるその
ような溶融粘度の低さおよび結晶化が起こり易いことに
起因する前記した不都合は、大型の中空成形品の製造に
必要な長さが通常20cm以上の長いパリソンの押出を
行う押出ブロー成形において特に顕著である。そのた
め、ポリエチレンテレフタレートなどの汎用のポリエス
テル樹脂を用いて、押出ブロー成形によって形状および
寸法が均一で、しかも透明性に優れた成形品、特に大型
の中空成形品を得ることは、事実上極めて困難である。
【0006】そこで、上記の理由から、押出ブロー成形
においては、高い溶融粘度を有していて溶融状態で押出
されたパリソンの著しいドローダウンが生じない、塩化
ビニル樹脂やポリオレフィンが従来主に用いられてき
た。しかしながら、塩化ビニル樹脂を用いて製造された
押出ブロー成形品は、可塑剤や金属系安定剤などの有害
添加物の溶出による衛生面や安全面での問題があり、し
かも使用済みの成形品を焼却すると有毒ガスを発生する
という問題があり、ヨーロッパなどを中心としてその使
用が減少する傾向にある。また、ポリエチレンなどのポ
リオレフィンを用いて押出ブロー成形を行った場合に
は、結晶に由来する白濁が成形品に生じて成形品の透明
性や外観が不良になり易いという欠点がある。
【0007】したがって、上記したような理由により、
押出ブロー成形に適するポリエステル樹脂に関する提案
が従来からなされており、そのような従来技術として
は、 テレフタル酸やそのエステル形成性誘導体などのジ
カルボン酸成分とエチレングリコールなどのジオール成
分を反応させてエステル化反応またはエステル交換反応
させて低重合体を製造した後、これにトリメチロールプ
ロパン、ペンタエリスリトール、トリメリット酸などの
汎用の架橋剤を反応させて重縮合反応を行ってプレポリ
マーをつくり、そのプレポリマーを固相重合させて押出
ブロー成形用のポリエステルを製造する方法(特開昭5
4−137095号公報、特開昭54−163962号
公報および特開昭55−92730号公報参照);およ
び ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフ
タレートなどの製造時にイソフタル酸やシクロヘキサン
ジメタノールなどを共重合させる方法; ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物をポ
リエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレー
トなどの製造時に添加して変性ポリエステルを製造する
方法(特開平5−65338号公報参照);などが知ら
れている。
【0008】しかしながら、トリメチロールプロパン、
ペンタエリスリトール、トリメリット酸などの汎用の架
橋剤を用いる上記の従来技術で得られるポリエステル
は、結晶化速度の増大に起因する球晶の生成によって、
それから得られる押出ブロー成形品などの成形品は白化
が著しく、透明性に欠け、また場合によっては架橋構造
に由来するゲル状物が発生して成形品にブツなどが現れ
て成形品の外観が損なわれるという欠点がある。
【0009】また、本発明者らは、上記の従来技術に
基づいて、イソフタル酸やシクロヘキサンジメタノール
を共重合させて融点を低下させたポリエチレンテレフタ
レート系共重合ポリエステルを製造し、この共重合ポリ
エステルを用いて溶融押出温度を従来よりも低い温度に
設定して押出ブロー成形を行ってみたが、押出温度にお
ける溶融粘度が充分に高くないために、押出ブロー成形
時に押出後のパリソンのドローダウンが著しく、賦形す
ることが困難であり、押出ブロー成形を円滑に行うこと
ができなかった。しかも、イソフタル酸やシクロヘキサ
ンジメタノールを共重合させたこのの従来技術の共重
合ポリエステルは低融点のために固相重合が行えない
か、また固相重合が行える場合であってもその固相重合
速度が極めて遅くて重合度が充分に増加せず、そのため
そのポリエステルから製造した成形品は厚みむらが大き
く、しかも透明性に劣るものであった。
【0010】そして、ビスフェノールAのエチレンオキ
サイド付加物を共重合させた上記の従来技術の共重合
ポリエステルにおいても、本発明者らによる追加実験の
結果では、その押出ブロー成形性は充分に良好ではなか
った。また、本発明者らは、上記した〜の従来技術
とは別に、固相重合によって高重合度化させたポリエチ
レンテレフタレートを製造すべく試みたが、固相重合の
速度が極めて遅く、押出ブロー成形などに適する、充分
に高い重合度および溶融粘度を有するポリエチレンテレ
フタレートを短時間に効率よく得ることができず、生産
性の点で実用的でないことが判明した。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、高い溶融粘度を有していて溶融成形性に優れ、
特に押出ブロー成形に用いた場合に押出したパリソンの
著しいドローダウンが生じず、ブロー成形性に優れ、目
的とする形状および寸法を有する成形品を高い精度で円
滑に製造することのできるポリエステルを提供すること
である。そして、本発明の目的は、透明性および耐熱性
に優れる成形品を、溶融成形、特に押出ブロー成形によ
って円滑に製造することのできるポリエステルを提供す
ることである。また、本発明の目的は、上記の優れた諸
特性を備えたポリエステルを短時間で生産性よく製造す
ることのできる方法を提供することである。さらに、本
発明の目的は、上記した優れた特性を備えたポリエステ
ルを用いて、溶融成形、特に押出ブロー成形を行って成
形品を製造する方法、並びにそれによる成形品を提供す
ることである。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成すべく
本発明者らが検討を重ねた結果、テレフタル酸またはそ
のエステル形成性誘導体を主体とするジカルボン酸成分
とエチレングリコールを主体とするジオール成分とを用
いてポリエステルを製造するに当たって、ベンゼン核を
有する特定のトリオール成分を特定の割合で使用する
と、高い溶融粘度を有していて、上記した溶融成形性に
優れ、しかも透明性、耐熱性などに優れる共重合ポリエ
ステルが得られることを見出した。さらにその共重合ポ
リエステルは、上記したジカルボン酸成分、ジオール成
分およびトリオール成分を用いてエステル化反応または
エステル交換反応を行い、それにより得られる反応生成
物を溶融重縮合させてポリエステルプレポリマーを形成
し、そのプレポリマーを固相重合させることによって、
短時間で生産性よく製造できることを見出した。
【0013】そして、本発明者らは、本発明者らが開発
した高い溶融粘度を有する上記の共重合ポリエステルの
物性や成形性についてさらに詳細に検討を重ねたとこ
ろ、その共重合ポリエステルは、高剪断速度では低粘度
でかつ低剪断速度では高粘度である非ニュートン性を示
し、そのため、各種の溶融成形、特に押出ブロー成形に
用いるのに適していて、溶融成形、特に押出ブロー成形
品に用いた場合に押出したパリソンのドローダウンが生
じず、ブロー成形性が良好であり、目的とする形状およ
び寸法を有する成形品を高い精度で円滑にかつ生産性よ
く製造できること、しかもそれにより得られる成形品
は、透明性、力学的特性、耐熱性などの諸特性に優れて
いることが判明したので、本発明者らは、それらの種々
の知見に基づいて本発明を完成した。
【0014】すなわち、本発明は、エチレングリコール
単位を主体とするジオール単位およびテレフタル酸単位
を主体とするジカルボン酸単位から主としてなり、かつ
下記の一般式(I)
【化3】 [式中、Xは式:−CH2CH2−または式:−CH(C
3)CH2−で示される基、YおよびZはそれぞれ独立
して式:−CH2−、式:−CH2CH2−または式:−
CH(CH3)CH2−で示される基、そしてpは1〜8
の整数、qおよびrはそれぞれ独立して0〜7の整数を
表す。]で示されるトリオール単位を全ジオール単位と
該トリオール単位との合計モル数に基づいて0.01〜
1モル%含有する共重合ポリエステルである。そして、
本発明は、上記の共重合ポリエステルからなる成形品、
特に押出ブロー製品である。さらに、本発明は、上記の
共重合ポリエステルを用いて押出ブロー成形を行って成
形品を製造する方法である。そして、本発明は、(1)
テレフタル酸またはそのエステル形成性誘導体を主体
とするジカルボン酸成分; (2) エチレングリコールを主体とするジオール成
分;および (3) 下記の一般式(II)
【化4】 [式中、Xは式:−CH2CH2−または式:−CH(C
3)CH2−で示される基、YおよびZはそれぞれ独立
して式:−CH2−、式:−CH2CH2−または式:−
CH(CH3)CH2−で示される基、そしてpは1〜8
の整数、qおよびrはそれぞれ独立して0〜7の整数を
表す。]で示されるトリオールを全ジオール成分および
該トリオールの合計モル数に基づいて0.01〜1モル
%の割合で含有するトリオール成分;から主としてなる
反応原料を、エステル化反応またはエステル交換反応さ
せた後、それを溶融重縮合させてポリエステルプレポリ
マーを形成し、前記のポリエステルプレポリマーを固相
重合させて上記の共重合ポリエステルの製造する方法で
ある。
【0015】上記した本発明について詳細に説明する。
本発明の共重合ポリエステルは、上記のように、エチレ
ングリコール単位を主体とするジオール単位およびテレ
フタル酸単位を主体とするジカルボン酸単位から主とし
てなる共重合ポリエステルであって、それらのジカルボ
ン酸単位およびジオール単位と共に、上記の一般式
(I)で示されるトリオール単位を有していることが必
要である。
【0016】一般式(I)において、基Xは式:−CH2
CH2−で示される基(エチレン基)または式:−CH
(CH3)CH2−で示される基(1,2−プロピレン
基)である。本発明の共重合ポリエステルでは、そこに
含まれる一般式(I)で示されるトリオール単位におい
て、その基Xのすべてがエチレン基であっても、基Xの
すべてが1,2−プロピレン基であっても、基Xの一部
がエチレン基で残りの基Xが1,2−プロピレン基であ
ってもよい。そのうちでも、共重合ポリエステル中の一
般式(I)で示されるトリオール単位における基Xがエ
チレン基であるのが、共重合ポリエステルの製造の容易
性および製造コストの点から好ましい。
【0017】一般式(I)において、基Yおよび基Zは
それぞれ独立して式:−CH2−(メチレン基)、式:
−CH2CH2−で示される基(エチレン基)または式:
−CH(CH3)CH2−で示される基(1,2−プロピ
レン基)である。本発明の共重合ポリエステルでは、そ
こに含まれる一般式(I)で示されるトリオール単位に
おいて、その基Yまたは基Zのすべてがメチレン基であ
っても、基Yまたは基Zのすべてがエチレン基であって
も、基Yまたは基Zのすべてが1,2−プロピレン基で
あっても、基Yまたは基Zの一部がメチレン基で残りの
基Yまたは基Zがエチレン基および/または1,2−プ
ロピレン基であっても、基Yまたは基Zの一部がエチレ
ン基で残りの基Yまたは基Zが1,2−プロピレン基で
あってもよい。そのうちでも、共重合ポリエステル中の
一般式(I)で示されるトリオール単位における基Yお
よび基Zがそれぞれ独立してメチレン基またはエチレン
基であるのが、共重合ポリエステルの製造の容易性およ
び製造コストの点から好ましい。
【0018】また、本発明の共重合ポリエステルにおい
て、一般式(I)におけるpは1〜8の整数であり、q
およびrはそれぞれ独立して0〜7の整数である。した
がって、qおよびrは同じ数であっても異なった数であ
ってもよい。共重合ポリエステルの溶融時の熱安定性が
良好になり、しかも共重合ポリエステルの製造の容易性
および製造コストの点から、pは1または2であるのが
好ましく、1であるのがより好ましく、qおよびrはそ
れぞれ独立して0または1であるのが好ましく、0であ
るのがより好ましい。
【0019】そして、本発明の共重合ポリエステルで
は、共重合ポリエステルの製造コスト、製造の容易性、
得られる共重合ポリエステルの溶融安定性などの観点か
ら、一般式(I)で示されるトリオール単位が、下記の
式(III)〜(VI)で示される基のいずれかであるのが
特に好ましい。
【化5】
【0020】そして、本発明の共重合ポリエステルで
は、共重合ポリエステルを構成している全ジオール単位
および一般式(I)で示されるトリオール単位の合計モ
ル数に基づいて、該トリオール単位を0.01〜1モル
%含有することが必要である。一般式(I)で示される
トリオール単位の含有量が0.01モル%未満である
と、押出ブロー成形などの溶融成形時の成形性が不良と
なり、特に押出ブロー成形を行う場合にパリソンのドロ
ーダウンが激しくなってパリソンが閉塞し、良好な形状
の中空成形品を製造できなくなる。しかも、一般式
(I)で示されるトリオール単位の含有量が0.01モ
ル%未満であると、共重合ポリエステルを製造する際の
固相重合速度が遅くなって共重合ポリエステルの生産性
が低下する。一方、一般式(I)で示されるトリオール
単位の含有量が1モル%を越えると、共重合ポリエステ
ル中における架橋構造が多くなり過ぎて、架橋構造に由
来するゲルが生じるため、成形品を製造した場合にブツ
の発生、白化などのトラブルを生じて外観が損なわれ
る。そして、ゲルを生じないように共重合ポリエステル
の重合度を低下させると分子間の絡み合いが減下して、
充分な機械的強度が得られない。その上、一般式(I)
で示されるトリオール単位の含有量が1モル%を越える
と、成形品を製造する際に結晶化速度が速くなり過ぎ
て、球晶が生成して成形品に白化を生じて透明性が低下
し、しかも賦形が不良となり易く、押出ブロー成形では
パリソンの結晶化によるブロー成形性が不良となる。
【0021】溶融粘度が充分に高くなって押出ブロー成
形などの溶融成形性が良好になり、成形品の白化および
賦型不良を円滑に防止でき、機械的強度に優れた成形品
を得ることができ、しかも共重合ポリエステル自体の生
産性が高いものになるなどの点から、全ジオール単位お
よびこのトリオール単位の合計モル数に基づいて、一般
式(I)で示されるトリオール単位の含有量が0.03
〜0.7モル%の範囲内であるのが特に好ましい。
【0022】本発明の共重合ポリエステルは、上記した
テレフタル酸単位、エチレングリコール単位、一般式
(I)で示されるトリオール単位以外に、その全構造単
位に基づいて、10モル%以下であれば、他の2官能性
化合物から誘導される構造単位を必要に応じて含有して
いてもよい。そのような他の2官能性化合物から誘導さ
れる構造単位としては、イソフタル酸、フタル酸、ナフ
タレンジカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸、ジフェ
ニルエーテルジカルボン酸、ジフェニルスルホンジカル
ボン酸、ジフェニルケトンジカルボン酸、スルホイソフ
タル酸ナトリウム等の芳香族ジカルボン酸またはそのエ
ステル形成性誘導体;マロン酸、コハク酸、アジピン
酸、アゼライン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸
またはそのエステル形成性誘導体;デカリンジカルボン
酸、シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン
酸またはそのエステル形成性誘導体;さらにはグリコー
ル酸、ヒドロキシアクリル酸、ヒドロキシプロピオン
酸、アシアチン酸、キノバ酸、ヒドロキシ安息香酸、マ
ンデル酸、マトロラクチン酸等のヒドロキシカルボン酸
またはそのエステル形成性誘導体;ε−カプロラクトン
等の脂肪族ラクトン;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、ネオ
ペンチルグリコール、ジエチレングリコール、ポリエチ
レングリコール等の脂肪族ジオール;ヒドロキノン、カ
テコール、ナフタレンジオール、レゾルシン、ビスフェ
ノールA、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加
物、ビスフェノールS、ビスフェノールSのエチレンオ
キサイド付加物等の芳香族ジオール;シクロヘキサンジ
メタノール等の脂環式ジオールなどの2官能性化合物か
ら誘導される構造単位を挙げることができる。また、本
発明の共重合ポリエステルは、必要に応じて、0.1モ
ル%以下であれば、トリメリット酸、トリメシン酸、ピ
ロメリット酸、トリカルバリル酸等の多価カルボン酸ま
たはそのエステル形成性誘導体やトリメチロールプロパ
ン、ペンタエリスリトール等の多価アルコールなどの多
官能性化合物から誘導される構造単位を含んでいてもよ
い。
【0023】本発明の共重合ポリエステルの極限粘度
は、共重合ポリエステルの溶融成形法の種類などに応じ
て変わり得るが、溶融押出を伴う溶融成形、特に押出ブ
ロー成形に用いる場合は、0.6〜1.5dl/gの範
囲内であるのが好ましく、特に得られる押出ブロー成形
品の機械的強度、外観、成形品製造時の生産性などの点
から、0.9〜1.4dl/gの範囲内であるのがより
好ましい。特に、押出ブロー成形を行う場合に、共重合
ポリエステルの極限粘度が0.6dl/g未満の場合
は、押出ブロー成形時にパリソンのドローダウンが大き
くなって成形不良となり易く、さらに得られる成形品の
機械的強度が低下し易い。一方、溶融押出を伴う成形、
特に押出ブロー成形を行う場合に、共重合ポリエステル
の極限粘度が1.5dl/gよりも大きいときは、溶融
粘度が高くなり過ぎて、溶融押出時、特に押出ブロー成
形時に成形品にウェルドラインが生じ易くなり、さらに
得られる成形品の外観が不良となり易く、しかも押出時
にトルクが高くなるために押出量が不均一になり易いな
どの成形上の問題を生じ易くなる。また、共重合ポリエ
ステルの極限粘度が1.5dl/gよりも大きいと、所
定量の共重合ポリエステルを押出するのに要する時間が
長くなって成形品の生産性が低下し易くなる。共重合ポ
リエステルの極限粘度と、共重合ポリエステルの成形性
やそれから得られる成形品の物性などとの上記した関係
は、押出ブロー成形において特に顕著に現れるが、押出
ブロー成形に限らず、押出成形、射出・押出ブロー成形
などの溶融押出を伴う溶融成形においてもほぼ同様の傾
向にある。
【0024】また、本発明の共重合ポリエステルは、2
70℃の温度における剪断速度0.1rad/秒での溶
融粘度(η1)が5×104〜5×106ポイズであるの
が好ましい。共重合ポリエステルの溶融粘度(η1)が
前記の条件を満足するものである場合は、押出ブロー成
形などの溶融成形を行う際に、カールバックが特に起こ
りにくくなって、成形不良の発生をほとんど完全に防ぐ
ことができ、しかも溶融押出時におけるメルトフラクチ
ャー(溶融破壊)やダイスウェル(die swel
l)の現象が顕著に抑制されて、外観や均一性などに特
に優れた成形品を得ることができる。
【0025】また、本発明の共重合ポリエステルは、2
70℃の温度における剪断速度100rad/秒での溶
融粘度(η2)が5×103〜5×105ポイズであるの
が好ましく、共重合ポリエステルの溶融粘度(η2)が
前記の条件を満足するものである場合は、押出ブロー成
形などの溶融成形を行う際に、パリソンなどの軟化状態
にある押出物のドローダウンや垂れ下がりによる変形な
どが円滑に防止でき、生産性が高くなり、しかも共重合
ポリエステルの熱分解、押出時の押出むらやウェルドラ
インの発生などを円滑に防止することができる。
【0026】そして、本発明の共重合ポリエステルは、
上記した270℃の温度における剪断速度0.1rad
/秒での溶融粘度(η1)の要件および270℃の温度
における剪断速度100rad/秒での溶融粘度
(η2)の要件と共に、該溶融粘度(η1)および溶融粘
度(η2)が、下記の数式; −0.7≦(1/3)log10(η2/η1)≦−0.2 を満足するものであるのが一層好ましい。上記の数式
を満足する場合には、共重合ポリエステルは、適度な非
ニュートン性を発揮して、高剪断速度において適度に低
い溶融粘度を示すとともに、低剪断速度において適度に
高い溶融粘度を示すことから、特に押出ブロー成形や射
出・押出ブロー成形などを行う場合に、パリソンの形成
性が極めて良好となる。パリソンの形成性をより良好な
ものとする点からは、上記した数式における(1/
3)log10(η2/η1)の値が、−0.60〜−0.
25の範囲内であるのが一層好ましい。なお、上記の数
式において、(1/3)log10(η2/η1)は、溶
融粘度を縦軸とし、剪断速度を横軸とする両自然対数グ
ラフにおける溶融粘度(η1)および溶融粘度(η2)の
2点を結ぶ直線の傾きとして求められる。
【0027】また、本発明の共重合ポリエステルは、そ
のガラス転移温度が60℃以上であるのが好ましく、押
出ブロー成形やその他の溶融成形によって得られる成形
品の収縮を防止する点からは、ガラス転移温度が70℃
以上であるのがより好ましい。共重合ポリエステルのガ
ラス転移温度が60℃未満の場合は、成形品、特に押出
ブロー成形品を金型から取り出した後に、成形品に残存
応力の緩和に伴う収縮が生じて成形品の外観を損なうこ
とがある。
【0028】さらに、本発明の共重合ポリエステルは、
押出ブロー成形などの溶融成形時の成形性、得られる成
形品の均一性、成形時の生産性などの点から、270℃
の温度におけるメルトフローレイト(以下「MFR」と
略記することがある)が、0.3〜7.5g/10分の
範囲内であるのが好ましく、0.5〜5g/10分の範
囲内であるのがより好ましい。
【0029】上記した本発明の共重合ポリエステルは、
前記したように、 (1) テレフタル酸またはそのエステル形成性誘導体
を主体とするジカルボン酸成分; (2) エチレングリコールを主体とするジオール成
分;および (3) 下記の一般式(II)
【化6】 [式中、Xは式:−CH2CH2−または式:−CH(C
3)CH2−で示される基、YおよびZはそれぞれ独立
して式:−CH2−、式:−CH2CH2−または式:−
CH(CH3)CH2−で示される基、そしてpは1〜8
の整数、qおよびrはそれぞれ独立して0〜7の整数を
表す。]で示されるトリオールを全ジオール成分および
該トリオールの合計モル数に基づいて0.01〜1モル
%の割合で含有するトリオール成分;から主としてなる
反応原料を、エステル化反応またはエステル交換反応さ
せた後、それを溶融重縮合させてポリエステルプレポリ
マーを形成し、前記のポリエステルプレポリマーを固相
重合させることによって、短時間で生産性よく製造する
ことができる。
【0030】そして、上記した一連の反応を行うことに
よって、共重合ポリエステル中に、上記の一般式(II)
で示されるトリオール成分から前記した一般式(I)で
示されるトリオール単位が形成される。したがって、ト
リオール成分に係る上記の一般式(II)において、基X
の種類や内容、好ましい基の種類、さらにはp、qおよ
びrの詳細な内容やその好ましい数値などは、本発明の
共重合ポリエステル中における一般式(I)で示される
トリオール単位に関する前記説明箇所において、基X、
基Yおよび基Z並びにp、qおよびrに関して詳細に説
明したとおりであるが、一般式(II)で示されるトリオ
ール成分の好ましい具体例としては、1−(2−ヒドロ
キシエトキシ)−3,4−ビス(ヒドロキシメチル)ベ
ンゼン、1−[(2−ヒドロキシエトキシ)メチル]−
5−(2−ヒドロキシエトキシ)−2−ヒドロキシメチ
ルベンゼン、1−[(2−ヒドロキシエトキシ)メチ
ル]−4−(2−ヒドロキシエトキシ)−2−ヒドロキ
シメチルベンゼン、1−(2−ヒドロキシエトキシ)−
3,4−ビス[(2−ヒドロキシエトキシ)メチル]ベ
ンゼン、1−[2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキ
シ]−3,4−ビス(ヒドロキシメチル)ベンゼン、1
−[2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ]−3−
[(2−ヒドロキシエトキシ)メチル]−4−ヒドロキ
シメチルベンゼン、1−[2−(2−ヒドロキシエトキ
シ)エトキシ]−4−[(2−ヒドロキシエトキシ)メ
チル]−3−ヒドロキシメチルベンゼン、1−[2−
(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ]−3,4−ビス
[(2−ヒドロキシエトキシ)メチル]ベンゼン、1−
(2−ヒドロキシエトキシ)−3,4−ビス(2−ヒド
ロキシエチル)ベンゼン、1−[2−(2−ヒドロキシ
エトキシ)エチル)−5−(2−ヒドロキシエトキシ)
−2−ヒドロキシエチルベンゼン、1−[2−(2−ヒ
ドロキシエトキシ)エチル]−4−(2−ヒドロキシエ
トキシ)−2−ヒドロキシエチルベンゼン、1,2−ビ
ス[2−(2−ヒドロキシエトキシ)エチル]−4−
(2−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、1−[2−(2
−ヒドロキシエトキシ)エトキシ]−3,4−ビス(2
−ヒドロキシエチル)ベンゼン、1−[2−(2−ヒド
ロキシエトキシ)エトキシ]−3−[2−(2−ヒドロ
キシエトキシ)エチル]−4−ヒドロキシエチルベンゼ
ン、1−[2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ]
−4−[2−(2−ヒドロキシエトキシ)エチル]−3
−ヒドロキシエチルベンゼン、1−[2−(2−ヒドロ
キシエトキシ)エトキシ]−3,4−ビス[2−(2−
ヒドロキシエトキシ)エチル]ベンゼン、1−(2−ヒ
ドロキシエトキシ)−3,5−ビス(ヒドロキシメチ
ル)ベンゼン、1−[(2−ヒドロキシエトキシ)メチ
ル]−3−(2−ヒドロキシエトキシ)−5−ヒドロキ
シメチルベンゼン、1−(2−ヒドロキシエトキシ)−
3,5−ビス[(2−ヒドロキシエトキシ)メチル]ベ
ンゼン、1−[2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキ
シ]−3,5−ビス(ヒドロキシメチル)ベンゼン、1
−[2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ]−3−
[(2−ヒドロキシエトキシ)メチル]−5−ヒドロキ
シメチルベンゼン、1−[2−(2−ヒドロキシエトキ
シ)エトキシ]−3,5−ビス[(2−ヒドロキシエト
キシ)メチル]ベンゼン、1−(2−ヒドロキシエトキ
シ)−3,5−ビス(2−ヒドロキシエチル)ベンゼ
ン、1−[2−(2−ヒドロキシエトキシ)エチル]−
3−(2−ヒドロキシエトキシ)−5−ヒドロキシエチ
ルベンゼン、1−(2−ヒドロキシエトキシ)−3,5
−ビス[2−(2−ヒドロキシエトキシ)エチル]ベン
ゼン、1−[2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキ
シ]−3,5−ビス(2−ヒドロキシエチル)ベンゼ
ン、1−[2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ]
−3−[2−(2−ヒドロキシエトキシ)エチル]−5
−ヒドロキシエチルベンゼン、1−[2−(2−ヒドロ
キシエトキシ)エトキシ]−3,5−ビス[2−(2−
ヒドロキシエトキシ)エチル]ベンゼン、1−(2−ヒ
ドロキシプロポキシ)−3,4−ビス(ヒドロキシメチ
ル)ベンゼン、1−[(2−ヒドロキシプロポキシ)メ
チル]−5−(2−ヒドロキシプロポキシ)−2−ヒド
ロキシメチルベンゼン、1−[(2−ヒドロキシプロポ
キシ)メチル]−4−(2−ヒドロキシプロポキシ)−
2−ヒドロキシメチルベンゼン、1,2−ビス[(2−
ヒドロキシプロポキシ)メチル]−4−(2−ヒドロキ
シプロポキシ)ベンゼン、1−[2−(2−ヒドロキシ
プロポキシ)エトキシ]−3,4−ビス(ヒドロキシメ
チル)ベンゼン、1−[2−(2−ヒドロキシプロポキ
シ)エトキシ]−3−[(2−ヒドロキシプロポキシ)
メチル]−4−ヒドロキシメチルベンゼン、1−[2−
(2−ヒドロキシプロポキシ)エトキシ]−4−[(2
−ヒドロキシプロポキシ)メチル]−3−ヒドロキシメ
チルベンゼン、1−[2−(2−ヒドロキシプロポキ
シ)エトキシ]−3,4−ビス[(2−ヒドロキシプロ
ポキシ)メチル]ベンゼン、1−(2−ヒドロキシプロ
ポキシ)−3,4−ビス(2−ヒドロキシエチル)ベン
ゼン、1−[2−(2−ヒドロキシプロポキシ)エチ
ル)−5−(2−ヒドロキシプロポキシ)−2−ヒドロ
キシエチルベンゼン、1−[2−(2−ヒドロキシプロ
ポキシ)エチル]−4−(2−ヒドロキシプロポキシ)
−2−ヒドロキシエチルベンゼン、1−(2−ヒドロキ
シプロポキシ)−3,4−ビス[2−(2−ヒドロキシ
プロポキシ)エチル]ベンゼン、1−[2−(2−ヒド
ロキシプロポキシ)エトキシ]−3,4−ビス(2−ヒ
ドロキシエチル)ベンゼン、1−[2−(2−ヒドロキ
シプロポキシ)エトキシ]−3−[2−(2−ヒドロキ
シプロポキシ)エチル]−4−ヒドロキシエチルベンゼ
ン、1−[2−(2−ヒドロキシプロポキシ)エトキ
シ]−4−[2−(2−ヒドロキシプロポキシ)エチ
ル]−3−ヒドロキシエチルベンゼン、1−[2−(2
−ヒドロキシプロポキシ)エトキシ]−3,4−ビス
[2−(2−ヒドロキシプロポキシ)エチル]ベンゼ
ン、1−(2−ヒドロキシプロポキシ)−3,5−ビス
(ヒドロキシメチル)ベンゼン、1−[(2−ヒドロキ
シプロポキシ)メチル]−3−(2−ヒドロキシプロポ
キシ)−5−ヒドロキシメチルベンゼン、1,3−ビス
[(2−ヒドロキシプロポキシ)メチル]−5−(2−
ヒドロキシプロポキシ)ベンゼン、1−[2−(2−ヒ
ドロキシプロポキシ)エトキシ]−3,5−ビス(ヒド
ロキシメチル)ベンゼン、1−[2−(2−ヒドロキシ
プロポキシ)エトキシ]−3−[(2−ヒドロキシプロ
ポキシ)メチル]−5−ヒドロキシメチルベンゼン、1
−[2−(2−ヒドロキシプロポキシ)エトキシ]−
3,5−ビス[(2−ヒドロキシプロポキシ)メチル]
ベンゼン、1−(2−ヒドロキシプロポキシ)−3,5
−ビス(2−ヒドロキシエチル)ベンゼン、1−[2−
(2−ヒドロキシプロポキシ)エチル]−3−(2−ヒ
ドロキシプロポキシ)−5−ヒドロキシエチルベンゼ
ン、1−(2−ヒドロキシプロポキシ)−3,5−ビス
[2−(2−ヒドロキシプロポキシ)エチル]ベンゼ
ン、1−[2−(2−ヒドロキシプロポキシ)エトキ
シ]−3,5−ビス(2−ヒドロキシエチル)ベンゼ
ン、1−[2−(2−ヒドロキシプロポキシ)エトキ
シ]−3−[2−(2−ヒドロキシプロポキシ)エチ
ル]−5−ヒドロキシエチルベンゼン、1−[2−(2
−ヒドロキシプロポキシ)エトキシ]−3,5−ビス
[2−(2−ヒドロキシプロポキシ)エチル]ベンゼン
等を挙げることができる。そのうちでも、共重合ポリエ
ステルの製造コストや製造の容易性、得られる共重合ポ
リエステルの溶融安定性などの点から、一般式(II)で
示されるトリオールとして、1−(2−ヒドロキシエト
キシ)−3,4−ビス(ヒドロキシメチル)ベンゼン、
1−(2−ヒドロキシエトキシ)−3,5−ビス(ヒド
ロキシメチル)ベンゼン、1−(2−ヒドロキシエトキ
シ)−3,5−ビス(2−ヒドロキシエチル)ベンゼン
または1−[2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキ
シ]−3,5−ビス[(2−ヒドロキシエトキシ)メチ
ル]ベンゼンを用いるのが好ましい。
【0031】また、本発明の共重合ポリエステルの製造
に当たっては、上記したテレフタル酸成分、エチレング
リコール、一般式(I)で示されるトリオール成分以外
に、全反応成分に基づいて10モル%以下であれば、本
発明の共重合ポリエステル中に含有し得る他の共重合単
位について上記で説明したように、イソフタル酸、フタ
ル酸、ナフタレンジカルボン酸、ビフェニルジカルボン
酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ジフェニルスル
ホンジカルボン酸、ジフェニルケトンジカルボン酸、ス
ルホイソフタル酸ナトリウム等の芳香族ジカルボン酸ま
たはそのエステル形成性誘導体;マロン酸、コハク酸、
アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカ
ルボン酸またはそのエステル形成性誘導体;デカリンジ
カルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジ
カルボン酸またはそのエステル形成性誘導体;さらには
グリコール酸、ヒドロキシアクリル酸、ヒドロキシプロ
ピオン酸、アシアチン酸、キノバ酸、ヒドロキシ安息香
酸、マンデル酸、マトロラクチン酸等のヒドロキシカル
ボン酸またはそのエステル形成性誘導体;ε−カプロラ
クトン等の脂肪族ラクトン;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、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、
ポリエチレングリコール等の脂肪族ジオール;ヒドロキ
ノン、カテコール、ナフタレンジオール、レゾルシン、
ビスフェノールA、ビスフェノールAのエチレンオキサ
イド付加物、ビスフェノールS、ビスフェノールSのエ
チレンオキサイド付加物等の芳香族ジオール;シクロヘ
キサンジメタノール等の脂環式ジオールなどの2官能性
化合物を必要に応じて併用してもよい。また、全反応成
分に基づいて、0.1モル%以下であれば、例えばトリ
メリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸、トリカル
バリル酸等の多価カルボン酸またはそのエステル形成性
誘導体、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトー
ル等の多価アルコールなどの多官能性化合物を必要に応
じて併用してもよい。
【0032】そして、共重合ポリエステルの製造に当た
っては、前記のように、テレフタル酸またはそのエステ
ル形成性誘導体を主体とするジカルボン酸成分に対し
て、エチレングリコールを主体とするジオール成分と、
一般式(II)で示されるトリオール成分をエステル化反
応またはエステル交換反応させ低重合物を生成させる
が、その場合に、(全ジオール成分):(全ジカルボン
酸成分)のモル比が1.1:1〜1.5:1になるよう
にし、かつ[一般式(II)で示されるトリオール成
分]:[全ジカルボン酸成分]のモル比が0.01:1
〜1:1になるようにして反応成分を混合して、エステ
ル化反応またはエステル交換反応を行うとよい。
【0033】上記のエステル化反応またはエステル交換
反応は、通常、常圧下または絶対圧で約3kg/cm2
以下の加圧下に、230〜280℃の温度で、生成する
水を留出させながら行うとよい。そして、それに続い
て、必要に応じて重縮合触媒、着色防止剤などの添加物
を添加した後、5mmHg以下の減圧下に、200〜2
80℃の温度で、所望の粘度のポリエステルプレポリマ
ーが得られるまで溶融重縮合を行ってポリエステルプレ
ポリマーを生成させる。その場合に、ポリエステルプレ
ポリマーの取り扱い性などの点から、ポリエステルプレ
ポリマーの極限粘度は0.40〜0.80dl/gの範
囲内であるのが好ましく、またそのMFRは15.0g
/10分以上であるのが好ましい。
【0034】上記した溶融重縮合反応において重縮合触
媒を使用する場合は、ポリエステルの製造に通常用いら
れているものを使用することができ、例えば、酸化アン
チモン等のアンチモン化合物;酸化ゲルマニウム等のゲ
ルマニウム化合物;テトラメトキシチタン、テトラエト
キシチタン、テトラ−n-プロポキシチタン、テトライ
ソプロポキシチタン、テトラブトキシチタン等のチタン
化合物;ジ−n−ブチル錫ジウラレート、ジ−n−ブチ
ル錫オキサイド、ジブチル錫ジアセテート等の錫化合物
などを挙げることができ、これらの触媒化合物は単独で
使用しても2種以上を組み合わせて使用してもよい。重
縮合触媒を用いる場合は、ジカルボン酸成分の重量に基
づいて0.002〜0.8重量%の範囲内の量であるの
が好ましい。
【0035】また、着色防止剤を使用する場合は、例え
ば、亜リン酸、リン酸、トリメチルフォスファイト、ト
リフェニルフォスファイト、トリデシルフォスファイ
ト、トリメチルフォスフェート、トリデシルフォスフェ
ート、トリフェニルフォスフェート等のリン化合物を用
いることができ、これらのリン化合物は単独で使用して
も2種以上を併用してもよい。上記したリン化合物から
なる着色防止剤を使用する場合は、ジカルボン酸成分の
重量に基づいて0.001〜0.5重量%の範囲内であ
るのが好ましい。また、共重合ポリエステルの熱分解に
よる着色を抑制するために、ジカルボン酸成分の重量に
基づいて0.001〜0.5重量%、より好ましくは
0.05〜0.3重量%のマンガン化合物、例えば酢酸
マンガン等を添加するのがよい。
【0036】さらに、上記したエステル化反応、エステ
ル交換反応および/または溶融重縮合反応を、テトラエ
チルアンモニウムヒドロキシド等のテトラアルキルアン
モニウムヒドロキシド;トリエタノールアミン、トリエ
チルアミン等の有機アミンなどからなるジエチレングリ
コールの副生抑制剤の存在下に行うのが好ましい。
【0037】次いで、上記した溶融重縮合反応により得
られたポリエステルプレポリマーをダイス状、円柱状な
どの任意の形状のチップやペレットとし、それを通常1
90℃以下の温度で予備乾燥した後、その極限粘度、M
FRなどが所望の値になるまで固相重合を行って、目的
とする共重合ポリエステルを形成させる。固相重合は、
真空下、減圧下または窒素ガスなどの不活性ガス中で行
うのが好ましい。また、ポリエステルプレポリマーのチ
ップやペレット同士が膠着しないように、転動法、気体
流動床法などの適当な方法でチップやペレットを流動さ
せながら固相重合を行うのが好ましい。固相重合は、通
常180〜240℃の範囲内の温度で行うのが好まし
く、210〜240℃の範囲内の温度で行うのがより好
ましい。さらに、固相重合の温度は、チップやペレット
間の膠着を防止する観点から、前記した範囲内での温度
であって、しかも製造を目的としている共重合ポリエス
テル(最終的に得られる共重合ポリエステル)の融点よ
り15℃以上低い温度、好ましくは20℃以上低い温度
とするとよい。また、重合時間は通常約5〜40時間の
範囲とするのが生産性などの観点から好ましい。そし
て、上記した一連の反応を行うことによって、本発明の
共重合ポリエステルを短時間に生産性よく製造すること
ができる。
【0038】なお、本発明の共重合ポリエステルの製造
に用いる一般式(II)で示されるトリオールは、5−ヒ
ドロキシイソフタル酸、4−ヒドロキシフタル酸等のヒ
ドロキシフタル酸類またはそのエステル形成性誘導体;
5−ヒドロキシ−1,3−ジ(カルボキシメチル)ベン
ゼン等の芳香族ヒドロキシジカルボン酸またはそのエス
テル形成誘導体に、エチレンオキサイド、プロピレンオ
キサイド等のアルキレンオキサイド類を付加させた後
に、公知の方法により還元するか、または先に上記の還
元を行ってから上記のアルキレンオキサイド類を付加さ
せることによって製造することができる。
【0039】本発明の共重合ポリエステルは、溶融成形
性、透明性、耐熱性、力学的特性などに優れているの
で、押出ブロー成形法、射出・押出ブロー成形法、押出
成形法、射出成形法、その他の溶融成形法によって各種
の成形品に成形することができる。そのうちでも、本発
明の共重合ポリエステルは、溶融押出工程を伴う成形に
用いるのに適しており、押出ブロー成形に用いるのに特
に適している。そして、本発明の共重合ポリエステルを
用いて溶融成形、特に溶融押出を伴う押出ブロー成形、
射出・押出ブロー成形、押出成形、射出成形などを行っ
た場合には、押出後の変形などを生ずることなく良好な
生産性で製造することができ、それによって得られた成
形品は、寸法精度、透明性、耐熱性、耐湿性、耐薬品性
などの諸特性に優れている。特に、本発明の共重合ポリ
エステルを用いて押出ブロー成形を行った場合には、押
出されたパリソンのドローダウン性が良好であって、パ
リソンのドローダウン時間が適当な範囲に保たれ、パリ
ソンの直径が均一になり、ブロー成形性が良好であり、
成形時のトラブルを生ずることなく、ひずみや変形のな
い良好な形状および寸法精度を有する中空成形品を円滑
に生産性よく製造することができ、それによって得られ
た押出ブロー成形品は、透明性、耐熱性、耐湿性、耐薬
品性などの諸特性にも優れている。
【0040】本発明の共重合ポリエステルを用いて溶融
成形を行うに当たっては、熱可塑性樹脂に対して従来か
ら知られているそれぞれの溶融成形法、例えば押出ブロ
ー成形法、射出・押出ブロー成形法、押出成形法、射出
成形法にしたがって行えばよく、特にその具体的な成形
内容などは制限されない。特に、本発明の共重合ポリエ
ステルを用いて押出ブロー成形を行う場合は、押出ブロ
ー成形法の種類などは特に制限されず、従来既知の押出
ブロー成形法と同様に、例えば本発明の共重合ポリエス
テルを溶融押出成形して円筒状のパリソンを形成し、こ
のパリソンが軟化状態にある間にブロー用金型に挿入
し、空気などの気体を吹き込んでパリソンを金型キャビ
ティの形状に沿った所定の中空形状に膨張させる方法に
よって行うことができる。そして、前記した方法で押出
ブロー成形を行う場合は、その溶融押出温度を、(共重
合ポリエステルの融点+10℃)〜(共重合ポリエステ
ルの融点+70℃)の範囲内の温度にするのが成形性な
どの点から好ましい。
【0041】また、本発明の成形品の形状、構造なども
特に制限されず、それぞれの用途などに応じて、例え
ば、中空成形品、管状体、板、シート、フイルム、棒状
体、型物などの任意の形状や構造とすることができ、し
かもその寸法なども何ら制限されない。そのうちでも、
本発明は、押出ブロー成形による中空成形品に特に適し
ている。
【0042】さらに、本発明の共重合ポリエステルから
得られる成形品は、本発明の共重合ポリエステル単独で
形成されていても、他のプラスチック、金属、繊維、布
帛などの他の材料との積層体の形態になっていても、ま
たは本発明の共重合ポリエステルと前記した他の材料と
の積層構造以外の形態の成形品であってもよく、何ら制
限されない。特に、本発明の成形品が押出ブロー成形品
である場合は、例えば、本発明の共重合ポリエステルの
みからなる単層中空成形品(中空容器など)、本発明の
共重合ポリエステルとポリエチレン、ポリプロピレン、
エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリエチレンテ
レフタレート(PET)などの他のプラスチックとの多
層中空成形品であることができ、より具体的には、例え
ばPET層/共重合ポリエステル層/PET層からなる
三層ボトル、PET層/共重合ポリエステル層/PET
層/共重合ポリエステル層/PET層からなる五層ボト
ルなどを挙げることができる。しかしながら、本発明の
成形品は勿論前記のものに何ら限定されない。
【0043】また、必要に応じて、本発明の共重合ポリ
エステルには、他の熱可塑性樹脂、ポリエステル系樹脂
に対して従来から使用されている各種の添加剤、例えば
染料や顔料などの着色剤、紫外線吸収剤などの安定剤、
帯電防止剤、難燃剤、難燃補助剤、潤滑剤、可塑剤、無
機充填剤などを配合してもよい。
【0044】
【実施例】以下に本発明を実施例などの例によって具体
的に説明するが、本発明はそれにより何ら限定されな
い。以下の例において、ポリエステル(共重合ポリエス
テルまたは単独重合ポリエステル)の各構造単位の含有
率およびポリエステルの物性の測定、並びにポリエステ
ルの押出ブロー成形時のパリソンのドローダウン性およ
びブロー成形性の評価、押出ブロー成形によって得られ
た成形品(ボトル)の透明性の評価は、次のようにして
行った。
【0045】(1)ポリエステルにおける各構造単位の
含有率:ポリエステルをメタノリシスし、高速液体クロ
マトグラフィーを用いて構成成分を分離し、得られた各
成分について赤外線吸収スペクトル(IR)による定量
分析を行って各構造単位の含有率を求めた。また、重水
素化トリフルオロ酢酸を溶媒としたポリエステルの1
−NMRスペクトルにより確認した。
【0046】(2)ポリエステルの極限粘度 :フェノ
ールとテトラクロルエタンの等重量混合溶媒中、30℃
で、ウデローデ型粘度計(林製作所製「HRK−3
型」)を用いて測定した。
【0047】(3)プレポリマーおよびポリエステルの
メルトフローレイト(MFR):メルトインデクサーL
244(宝工業株式会社製)を用いて測定した。具体的
には、プレポリマーまたはポリエステル(最終生成物)
のチップを、内径9.55mm、長さ162mmのシリ
ンダーに充填し、270℃で溶融した後、溶融したプレ
ポリマーまたはポリエステルに対して、重さ2160
g、直径9.48mmのプランジャーによって均等に荷
重をかけ、シリンダーの中央に設けた径2.1mmのオ
リフィスより押出されたプレポリマーまたはポリエステ
ルの流出速度(g/10分)を測定し、これをメルトフ
ローレイトとした。
【0048】(4)ポリエステルの溶融粘度(η1およ
びη2):メカニカルスペクトロメーター(レオメトリ
ックス社製「RMS−800」)により、パラレルプレ
ートを用いて、ポリエステルの270℃の温度における
剪断速度0.1rad/秒での溶融粘度(η1)(ポイ
ズ)、およびポリエステルの270℃の温度における剪
断速度100rad/秒での溶融粘度(η2)(ポイ
ズ)をそれぞれ動的に測定した。
【0049】(5)ポリエステルのガラス転移温度(T
g)および融点(Tm):JIS K7121に準じ
て、示差熱分析法(DSC)により、熱分析システム
「メトラーTA3000」(メトラー社製)を用いて、
昇温速度10℃/分の条件で測定した。
【0050】(6)押出ブロー成形時のパリソンのドロ
ーダウン性: (i)パリソンのドローダウン時間:有限会社鈴木鉄工
所製の押出ブロー成形装置(中空成形機[TB−ST−
6P型機])を用いて、270℃の押出温度で環状オリ
フィスより押出して円筒形パリソンを形成し、円筒形パ
リソンが軟化状態にあるうちにブロー金型で挟むことに
よって切断と底部形成を行い、これをブロー成形して、
容量1000ml、平均壁厚0.4mmの清涼飲料用の
ボトルを製造した。ここで用いた上記の押出ブロー成形
装置は、パリソンが25cmドローダウンした時点で金
型ではさみ取ってブローするようになっており、そのた
め、25cmドローダウンするのに要する時間(秒)を
ドローダウン時間として測定した。なお、ここで用いた
押出ブロー成形装置による場合は、ドローダウン時間が
10〜25秒の範囲である場合に成形性が良好となる。
ドローダウン時間が10秒未満の場合はドローダウンが
激しく、パリソン形状が不均一となってブロー後に厚み
むらの大きい不良品が生じたり、ブロー金型中への挿入
不能、パリソン中空部における閉塞などが発生する。ま
た、ドローダウン時間が25秒を越えると、成形品(ボ
トル)の生産性が低くなり、またポリエステルの溶融粘
度が高すぎるため均一にブローすることができなくな
り、さらにボトルのピンチオフ部分における不接着、ウ
ェルドラインの発生、トルク上昇による成形装置の破損
などが生じ易くなる。
【0051】(ii)パリソンの最大直径(外径)と最小
直径(内径)の差:上記の押出ブロー成形装置を用いて
270℃の押出温度で円筒形パリソンを押出し、パリソ
ンが25cmに達した時点でパリソンの最大直径(外
径)と最小直径(内径)を測定し、それらの差を求め
た。ここで用いた上記の押出ブロー成形装置の押出ノズ
ルの環状ダイの直径は3.5cmであるが、押出された
パリソンは自重によるドローダウンで、ダイから離れる
にしたがって直径が細まる傾向がある。パリソンの最大
直径と最小直径の差が1cm以下であれば、通常押出ブ
ロー成形を円滑に行うことができる。これに対して、パ
リソンの最大直径と最小直径の差が1cmを越えると、
ブロー後に厚みむらを生じて、不良品が発生したり、さ
らに著しい場合はパリソンが閉塞してブロー不能とな
る。
【0052】(iii)パリソンのドローダウン性の総合
評価:パリソンのドローダウン時間、パリソンの最大直
径と最小直径との差、およびボトルの生産性の多少の観
点から、下記の表1に示した評価基準にしたがってドロ
ーダウン性の総合評価を行った。その際に、ボトルの生
産性ついては、コスト面から1時間当たり120本以上
ボトルが生産でき、成形不良が100本中10本未満で
ある場合を、生産性が良好であるとした。なお、ここに
おける成形不良とは、押出されたパリソンのドローダウ
ンによるブロー金型中への挿入不能、パリソンの中空部
における閉塞、高粘度によるピンチオフ部分の不接着お
よび不均一ブローに起因するボトル形状の変形や破壊の
トラブルのうち少なくとも一つが生じた場合をいう。
【0053】
【表1】
【0054】(7)押出ブロー成形時のブロー成形性: (i)ボトルの平均壁厚:成形により得られたボトル胴
部の上部から下部にかけて等間隔で10分割し、さらに
その各々をボトルの円周方向に等間隔に4分割して、合
計40箇所において壁厚を測定し、平均壁厚を算出し
た。平均壁厚は、外観、触感、ボトル強度の点から、
0.25mm以上0.55mm以下の範囲であるのが好
ましい。 (ii)ボトルの厚みむら:上記(i)の測定で得られた
ボトル胴部の壁厚における最大厚みと最小厚みとの差
(mm)を求めて評価した。厚みむらが0.15mm未
満であることが好ましく、それ以上になると極薄部分お
よび/または破損部が発生して、外観および/または触
感が不良になる。 (iii)ブロー成形性の総合評価:下記の表2に示した
評価基準にしたがって、ブロー成形性の総合評価を行っ
た。
【0055】
【表2】
【0056】(8)ボトルの透明性: (i)ヘイズ値(曇価):ボトル胴部を上部、中部およ
び下部にわたって6分割し、さらに円周上に4分割した
合計24箇所についてASTM D1003に準じて、
ポイック積分球式光線透過率・全光線反射率計(日本精
密光学株式会社製「SEP−HS・30D−R型」)を
用いて各箇所におけるヘイズ値を測定し、その平均値を
採ってボトルのヘイズ値(曇価)とした。ヘイズ値が8
を越えると、球晶生成による白化のため、またはゲル状
ブツによる光散乱のために透明性が不良となる。ヘイズ
値が4以下であることが透明性の点から好ましい。 (ii)b値:ボトル胴部を1cm2(1cm×1cmの
正方形の片)に細断し、色差計(スガ試験機株式会社製
「SM−4型」)を用いて反射法により測定した。b値
が8を越えるとボトルの色調に黄色味が強くなり、外観
が不良になる。b値は4以下であることが色調上好まし
い。 (iii)ボトルの透明性の総合評価:下記の表3に示し
た評価基準にしたがってボトルの透明性の総合評価を行
った。
【0057】
【表3】
【0058】実施例1 (1) テレフタル酸100.00重量部、エチレング
リコール44.83重量部、および下記の式(VII)
【化7】 で示される1−(2−ヒドロキシエトキシ)−3,5−
ビス(ヒドロキシメチル)ベンゼン(以下「3,5EM
B」という)0.060重量部とからなるスラリーをつ
くり、これに0.020重量部の二酸化ゲルマニウム、
0.015重量部の亜リン酸および0.015重量部の
テトラエチルアンモニウムヒドロキシドを加えた。この
スラリーを加圧下(絶対圧2.5kg/cm2 )で25
0℃の温度に加熱して、エステル化率が95%になるま
でエステル化反応を行って低重合体を製造した。続い
て、1mmHgの減圧下に、270℃の温度で前記の低
重合体を溶融重縮合させて、極限粘度0.69dl/g
の共重合ポリエステルのプレポリマーを生成させ、これ
をノズルからストランド状に押出して切断し、円柱状チ
ップ(直径2.5mm、長さ3.5mm)にした。この
プレポリマーの270℃におけるメルトフローレイトは
33g/10分であった。次いで、上記で得られた共重
合ポリエステルのプレポリマーのチップを150℃で5
時間予備乾燥した後、0.1mmHgの減圧下に、22
5℃(融点より28℃低い温度)で固相重合を37時間
行って、高分子量化された共重合ポリエステルを得た。
【0059】(2) 上記(1)で得られた共重合ポリ
エステルの各構造単位の含有率を上記した方法で測定し
たところ、共重合ポリエステルにおけるテレフタル酸単
位、エチレングリコール単位、3,5EMB単位および
ジエチレングリコール単位の含有率は下記の表5に示す
とおりであった。 (3) また、上記(1)で得られた共重合ポリエステ
ルの物性を上記した方法で測定したところ、下記の表5
に示すように、極限粘度は1.30dl/g、270℃
の温度におけるMFRは2.5g/10分、同温度にお
ける剪断速度0.1rad/秒での溶融粘度(η1)は
1.93×105ポイズ、剪断速度100rad/秒で
の溶融粘度(η2)は2.80×104ポイズであり、し
たがって(1/3)log10(η2/η1)の値は−0.
28であった。さらに、上記(1)で得られた共重合ポ
リエステルのTgおよびTmを上記した方法で測定した
ところ、下記の表5に示すようにそれぞれ78℃および
253℃であった。
【0060】(4) 上記(1)で得られた共重合ポリ
エステルを、押出ブロー成形装置(有限会社鈴木鉄工所
製中空成形機「TB−ST−6P型」)を用いて上記し
た方法で押出ブロー成形を行って、容量1000ml、
平均壁厚0.4mmのボトルを製造し、その際のパリソ
ンのドローダウン性、ブロー成形性および得られたボト
ルの透明性を上記した方法で測定または評価したとこ
ろ、下記の表10に示した結果を得た。
【0061】実施例2〜9 トリオール成分の種類および使用量、並びに固相重合の
温度と時間を下記の表5〜7に示したように変更した以
外は実施例1と同様にして、エステル化反応、溶融縮重
合反応および固相重合を行って共重合ポリエステルを製
造し、得られた共重合ポリエステルにおける各構造単位
の含有量、および共重合ポリエステルの物性を実施例1
と同様にして調べたところ、下記の表5〜7に示したと
おりであった。また、この実施例2〜9でそれぞれ得ら
れた共重合ポリエステルを用いて実施例1と同様にして
押出ブロー成形を行ってボトルを製造し、その際のパリ
ソンのドローダウン性、ブロー成形性および得られたボ
トルの透明性を上記した方法で測定または評価したとこ
ろ、下記の表10に示したとおりであった。
【0062】比較例1〜6 (1) ジオール成分とトリオール成分の種類および使
用量、並びに固相重合の温度と時間を下記の表8および
表9に示したように変更した以外は実施例1と同様にし
て、エステル化反応、溶融縮重合反応および固相重合を
行って共重合ポリエステルを製造し、得られた共重合ポ
リエステルにおける各構造単位の含有量、および共重合
ポリエステルの物性を実施例1と同様にして調べたとこ
ろ、下記の表8および表9に示したとおりであった。な
お、比較例5においては、得られた共重合ポリエステル
の融点が低かったので、共重合ポリエステルのMFR、
剪断速度0.1rad/秒での溶融粘度(η1)および
剪断速度100rad/秒での溶融粘度(η2)を24
0℃で測定した。
【0063】(2) また、この比較例1〜6でそれぞ
れ得られた共重合ポリエステルを単独重合ポリエステル
を用いて実施例1と同様にして押出ブロー成形を行って
ボトルを製造し[ただし、比較例5では、得られた共重
合ポリエステルの融点が低かったので240℃の温度で
押出ブロー成形を行った]、その際のパリソンのドロー
ダウン性、ブロー成形性および得られたボトルの透明性
を上記した方法で測定または評価したところ、下記の表
10に示したとおりであった。上記(2)の押出ブロー
成形を行った際に、比較例1〜4においては、パリソン
がドローダウン中に球晶の生成によって白化し、ボトル
に成形する際に底部の白化や破損を生じて、均一にブロ
ーすることができず、しかも得られたボトルは胴部の透
明部分にゲル状ブツを生じて外観が著しく不良であっ
た。また、比較例5においては、シクロヘキサンジメタ
ノール(CHDM)を共重合したことにより得られた共
重合ポリエステルの融点が低下し、低温成形(240
℃)ているにも関わらず、押出ブロー成形時におけるド
ローダウンが激しく、成形性が不良であった。また、比
較例6においては、押出ブロー成形時におけるドローダ
ウンが激しくボトルを製造することができなかった。
【0064】また、下記の表5〜9において用いた略号
の内容は、下記の表4に示すとおりである。
【表4】
【0065】
【化8】
【0066】
【表5】
【0067】
【表6】
【0068】
【表7】
【0069】
【表8】
【0070】
【表9】
【0071】
【表10】
【0072】
【発明の効果】本発明の共重合ポリエステルは、押出ブ
ロー成形法、射出・押出ブロー成形法、押出成形法、射
出成形法、その他の溶融成形法によって、成形性よく、
各種の成形品に成形することができ、それらの溶融成形
法によって得られた成形品は、寸法精度、透明性、耐熱
性、耐湿性、耐薬品性などの諸特性に優れている成形品
を生産性よく、円滑に製造することができる。そして、
本発明の共重合ポリエステルは上記した溶融成形法のう
ちでも、溶融押出工程を伴う溶融成形法、特に押出ブロ
ー成形法に適する高い溶融粘度および溶融粘度特性を有
している。そのため、本発明の共重合ポリエステルを用
いて押出ブロー成形を行った場合には、押出されたパリ
ソンのドローダウン性が良好であって、パリソンのドロ
ーダウン時間が適当な範囲に保たれ、パリソンの直径が
均一になり、しかもブロー成形性が良好であり、成形時
のトラブルを生ずることなく、歪みや変形のない、良好
な形状および寸法精度を有する中空成形品を円滑に生産
性よく製造することができ、それによって得られる押出
ブロー成形品は、透明性、耐熱性、耐湿性耐薬品性など
の諸特性に優れている。さらに、上記した特性を備えた
本発明の共重合ポリエステルは、長さが20cm以上の
比較的長いパリソンを経由する大型中空成形品の製造に
も好適に使用できる。また、本発明の共重合ポリエステ
ルの製造方法による場合は、上記した優れた特性を備え
た共重合ポリエステルを、短時間で生産性よく製造する
ことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柏村 次史 岡山県倉敷市酒津2045番地の1 株式会社 クラレ内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エチレングリコール単位を主体とするジ
    オール単位およびテレフタル酸単位を主体とするジカル
    ボン酸単位から主としてなり、かつ下記の一般式(I) 【化1】 [式中、Xは式:−CH2CH2−または式:−CH(C
    3)CH2−で示される基、YおよびZはそれぞれ独立
    して式:−CH2−、式:−CH2CH2−または式:−
    CH(CH3)CH2−で示される基、そしてpは1〜8
    の整数、qおよびrはそれぞれ独立して0〜7の整数を
    表す。]で示されるトリオール単位を全ジオール単位と
    該トリオール単位との合計モル数に基づいて0.01〜
    1モル%含有する共重合ポリエステル。
  2. 【請求項2】 極限粘度が0.6〜1.5dl/gであ
    る請求項1の共重合ポリエステル。
  3. 【請求項3】 270℃の温度における剪断速度0.1
    rad/秒での溶融粘度(η1)が5×104〜5×10
    6ポイズであり、270℃の温度における剪断速度10
    0rad/秒での溶融粘度(η2)が5×103〜5×1
    5ポイズであり、かつ溶融粘度(η1)および溶融粘度
    (η2)が下記の数式; −0.7≦(1/3)log10(η2/η1)≦−0.2 を満足する請求項1または2記載の共重合ポリエステ
    ル。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項の共重合ポ
    リエステルからなる成形品。
  5. 【請求項5】 押出ブロー成形品である請求項4の成形
    品。
  6. 【請求項6】 請求項1〜3のいずれか1項の共重合ポ
    リエステルを用いて押出ブロー成形を行って成形品を製
    造する方法。
  7. 【請求項7】 (1) テレフタル酸またはそのエステ
    ル形成性誘導体を主体とするジカルボン酸成分; (2) エチレングリコールを主体とするジオール成
    分;および (3) 下記の一般式(II) 【化2】 [式中、Xは式:−CH2CH2−または式:−CH(C
    3)CH2−で示される基、YおよびZはそれぞれ独立
    して式:−CH2−、式:−CH2CH2−または式:−
    CH(CH3)CH2−で示される基、そしてpは1〜8
    の整数、qおよびrはそれぞれ独立して0〜7の整数を
    表す。]で示されるトリオールを全ジオール成分および
    該トリオールの合計モル数に基づいて0.01〜1モル
    %の割合で含有するトリオール成分;から主としてなる
    反応原料を、エステル化反応またはエステル交換反応さ
    せた後、それを溶融重縮合させてポリエステルプレポリ
    マーを形成し、前記のポリエステルプレポリマーを固相
    重合させることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1
    項の共重合ポリエステルの製造方法。
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