JPH10218979A - 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
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- JPH10218979A JPH10218979A JP9020402A JP2040297A JPH10218979A JP H10218979 A JPH10218979 A JP H10218979A JP 9020402 A JP9020402 A JP 9020402A JP 2040297 A JP2040297 A JP 2040297A JP H10218979 A JPH10218979 A JP H10218979A
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- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Abstract
白化(くもり)が小さく、商品価値の高いボトル製品を
得ることのできるポリエチレンナフタレートを得る。 【解決手段】 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、コバルト化合物、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)〜(5)を同時に満たす量を
含有し、ポリマーの固有粘度[η]が下記式(6)を満た
すボトル用ポリエチレン−2,6−ナフタレンジカルボ
キシレート。 0.41≦Co≦1.2モル (1) 2.0≦(Mg+Ca)≦6.0モル (2) 1.3≦(Mg/Ca)≦6.0 (3) 1.0≦P/(Co+Ca+Mg)≦1.5 (4) 1.0≦Ge≦3.0モル (5) (但し、上記数式中の各金属元素は酸成分106g当た
りのモル数を示す。) 0.65≦[η]≦0.75 (6)
Description
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。)ポリマーに関し、更に詳
しくは、熱安定性が良好で色相及び透明性に優れ、ボト
ル成形材料に適したPENに関する。
(以下PETと略記する。)に比べ耐熱性、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ボト
ル等の容器やシート材等の包装材料として有用であり、
PET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。包装材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か
ら、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と同様な触媒で反応させて
得ることができるが、色相面から二酸化ゲルマニウムを
重合触媒として用いると有効である。
ボトル成形時のブロー延伸等で白化が起こりやすく、わ
れわれの研究ではボトル(製品)の透明性の面では十分
に満足しうるものが得られない。
因する触媒析出物による内部へーズとその触媒析出物粒
子が誘発する結晶化とによるものと推定できることが明
らかとなった。特にPENの場合、PETに比べボトル
成形(延伸)時の応力が非常に大きくなり、その影響が
出やすいことが推定された。
る析出物の量を低減することが有効であり、この手段と
して特定の触媒種、量、比率を限定することが提案さ
れ、この触媒系についてのPENの透明性は確かに向上
した。
定性が良好でしかも色相や透明性に優れたポリエチレン
ナフタレート組成物を得ることにある。
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、コ
バルト化合物、マクネシウム化合物、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)
〜(5)を同時に満たす量を含有し、ポリマーの固有粘
度[η]が下記式(6)を満たすボトル用ポリエチレン−
2,6−ナフタレンジカルボキシレートである。
りのモル数を示す。) 0.65≦[η]≦0.75 (6)
おけるポリエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシ
レートは、ポリエチレンー2,6ーナフタレンジカルボ
キシレートのホモポリマーを主たる対象とする。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。
ナフタレンジカルボキシレートは、例えば2,6ーナフ
タレンジカルボン酸成分の一部(30モル%未満)を
2,7ー、1,5ー、1,7ーその他のナフタレンジカル
ボン酸の異性体或はテレフタル酸或はイソフタル酸、ナ
フタレンジカルボン酸、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等のごとき
他の芳香族ジカルボン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、
ヘキサヒドロイソフタル酸等の如き脂環属族ジカルボン
酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸等の如き脂
肪族ジカルボン酸、p−β−ヒドロキシエトキシ安息香
酸、ε−オキシカプロン酸等の如きオキシ酸等の他の二
官能性カルボン酸で置き換えても良い。更に、エチレン
グリコール成分の一部を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、デカ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、1,1ーシクロヘキサンジ
メタノール、1,4ーシクロヘキサンジメタノール、2,
2ービス(4‘ーβーヒドロキシフェニル)プロパン、
ビス(4’ーβーヒドロキシエトキシフェニル)スルホ
ン酸等の他の多官能化合物の1種以上で置換して30重
量%未満の範囲で共重合せしめたコポリマーであっても
よい。
ンジカルボキシレートはエステル交換法で重合する場
合、ナフタレンジカルボン酸の低級アルカリエステルと
通常のエチレングレコールに、該酸成分106g当たり
0.41〜1.2モルのコバルト化合物及び2.0〜
6.0モルのカルシウム化合物とマグネシウム化合物を
合計した量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106g当たりのモル数を示
す。)
テル交換反応触媒の効果に加えて、色相悪化の原因であ
る黄色化を抑制するものであリ、その添加量が0.4モ
ル未満では効果が発現せず、逆に1.2モルを超えると
色相が灰色化し、色相の悪化をもたらしてしまう。
ついては、その合計量が6.0モルを超えると触媒残さ
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
みられ、透明性がそこなわれる。逆に2.0モル未満で
はエステル交換反応が不十分になるばかりか、その後の
重合反応も遅くなり好ましくない。
ウム化合物の添加量のモル比は1.3〜6.0の範囲で
ある。モル比が6.0を越えても1.3未満でもやはり
触媒残さによる粒子の析出が生じ、成形した場合に白化
現象が見られ、透明性がそこなわれる。
めにリン化合物を添加するものであるが、リン化合物の
添加量(モル比)がコバルト化合物、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、1.0〜
1.5の範囲とする必要がある。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を越
えても熱安定性に好ましくない。
物及びマグネシウム化合物は酸化物、塩化物、炭酸塩、
カルボン酸塩として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。
ト、トリエチレンホスフェート又はトリーnーブチルホ
スフェート及び正リン酸が挙げられる。好ましくはトリ
メチルホスフェートである。
マニウム化合物として、二酸化ゲルマニウムを用いるの
が好ましく、その中でも結晶形態を有しない、いわゆる
非晶性二酸化ゲルマニウムを用いたとき通常の結晶形態
を有したものに比べ、ポリマーの析出粒子が少なく、よ
り透明性の高いものが得られる。非晶性二酸化ゲルマニ
ウムの添加量としては少なすぎると重合反応性が低くな
って生産性が悪く、逆に多すぎると熱安定性が劣って成
形時の物性低下及び色相悪化を招くことから、1.0〜
3.0モルの範囲が好ましい。
化合物、カルシウム化合物及びマグネシウム化合物にお
いてエステル交換反応開始時点からその初期の間にすべ
てを添加するのが好ましい。
終了した後、固有粘度が0.3に達する迄に添加出来
る。又、ゲルマニウム化合物はリン化合物を添加する1
0分以上前に、更に固有粘度が0.2に達する迄に添加
する。
リマーの固有粘度[η]eは下記式(7)を満たすことが
好ましい。
より低いと、チップ化する際に、割れ等を引き起す。
0.60より高いと重合時間が長くなり、色相が悪化す
る。
う。固相重合ポリマーの固有粘度[η]を下記式(6)の
範囲にすることが、PENボトル成形のためには重要で
ある。ボトルの成形時にポリマーの溶融粘度が適切でな
いとボトル表面の平滑性、均一な肉厚分布が確保できな
かったり、へーズが著しく悪化し、くもりが発生する。
ーは成形中に結晶化しやすく、白化を生ずるばかりか溶
融粘度が低すぎてブロー成形性が悪くなる。逆に固有粘
度[η]が0.75より高いと通常の成形温度でプリフォ
ームを成形する場合溶融粘度が高すぎて成形不良を起こ
す。
温度を上げると成形品の粘度が低下し、結晶化しやすく
なり、白化するほか色相の悪化を引き起こす。
m以下であることが好ましい。此れをこえると、ボトル
充填物中にアセトアルデヒドが溶出し、内容物に異臭を
与える。ポリマー中のアセトアルデヒド量が多いとボト
ル充填物にアセトアルデヒドによる異臭が発生する。
説明する。 (1)固有粘度(IV):テトラクロロエタン:フェノ
−ル=4:6の混合溶媒として35℃で測定した。
を160℃で90分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
測定した。
間乾燥した後、名機制作所製の射出成形機100DMを
用い成形温度300℃で55gのプリフォームを成形
し、これをブロー延伸し内容積1.5l、胴部肉厚30
0μmのボトルとした。このボトル胴部のヘーズを日本
電色工業社製濁度計にて測定した。
結粉砕した後、HS−GC(日立社製)にて測定した。
ン酸ジメチルエステル100部とエチレングリコール
(EGと略記する)51部とを酢酸コバルト四水塩0.
02部(0.8モル)、酢酸カルシウム一水塩0.01
4部(0.8モル)及び酢酸マグネシウム四水塩0.0
44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、非晶性二酸化ゲル
マニウムのEG1%溶液1.58部(1.6モル)添加
したのち、トリメチルフォスフェート0.047部
(3.4モル)を添加し、エステル交換反応を終了せし
めた。次に引き続き常法通り高温高真空下で重縮合反応
を行い、その後ストランド型のチップとした。得られた
ポリマーの固有粘度は0.5で有り、重合時間は70分
であった。更に、常法によりこのプレポリマーを固相重
合した。得られたポリマーの固有粘度は0.7で、アセ
トアルデヒド量は2ppmであった。
バルト四水塩、酢酸マグネシウム四水塩、酢酸カルシウ
ム一水塩、トリメチルフォスフェート、二酸化ゲルマニ
ウムの量、比率を表1に示す様に変更する以外は、実施
例1と同様に行った。また、これらの例から得られたポ
リマー品質及び各評価結果について併せて表1に示し
た。
ないと反応性が悪く(比較例1及び7)、生産性の問題
を生じ、逆に多すぎると(比較例2)やMg/Ca比率
(比較例3、4)、P/(Co+Ca+Mg)比率(比
較例5、6)が適正でないと、透明性及び(または)色
相の悪化をまねく。更に上記の添加量比が適切であった
場合でも、Coを適量添加しないと(比較例8及び9)
色相の面で充分満足できるものが得られない。
相や透明性に優れ、しかもボトル形成時の白化(くも
り)が小さく、商品価値の高いボトル製品となりうる。
りのモル数を示す。) 0.65≦[η]≦0.75 (6)
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、コ
バルト化合物、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)
〜(5)を同時に満たす量を含有し、ポリマーの固有粘
度[η]が下記式(6)を満たすボトル用ポリエチレン−
2,6−ナフタレンジカルボキシレートである。
Claims (3)
- 【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、コバルト化合物、マクネシウ
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)〜(5)を同時に満たす量を
含有し、ポリマーの固有粘度[η]が下記式(6)を満た
すボトル用ポリエチレン−2,6−ナフタレンジカルボ
キシレート。 【数1】 0.41≦Co≦1.2(モル) (1) 2.0≦(Mg+Ca)≦6.0(モル) (2) 1.3≦(Mg/Ca)≦6.0 (3) 1.0≦P/(Co+Ca+Mg)≦1.5 (4) 1.0≦Ge≦3.0(モル) (5) (但し、上記数式中の各金属元素は酸成分106g当た
りのモル数を示す。) 0.65≦[η]≦0.75 (6) - 【請求項2】 溶融重合によって得られた下記式(7)
を満足する固有粘度[η]eを有するプレポリマーを、固
相重合することによって得られる請求項1に記載のボト
ル用ポリエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレ
ート。 【数2】 0.40≦[η]e≦0.60 (7) - 【請求項3】 ポリマー中のアセトアルデヒド量が5p
pm以下である請求項1に記載のボトル用ポリエチレン
−2,6−ナフタレンジカルボキシレート。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006104305A (ja) * | 2004-10-04 | 2006-04-20 | Nippon Petrochemicals Co Ltd | 固相重縮合方法、固相重縮合物および固相重縮合装置 |
JP2013234248A (ja) * | 2012-05-08 | 2013-11-21 | Teijin Ltd | 共重合ポリエステルおよびそれからなる光学シート |
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-
1997
- 1997-02-03 JP JP02040297A patent/JP3681493B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2013234248A (ja) * | 2012-05-08 | 2013-11-21 | Teijin Ltd | 共重合ポリエステルおよびそれからなる光学シート |
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