JPH11209465A - Copolyester and production thereof - Google Patents

Copolyester and production thereof

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Publication number
JPH11209465A
JPH11209465A JP10318923A JP31892398A JPH11209465A JP H11209465 A JPH11209465 A JP H11209465A JP 10318923 A JP10318923 A JP 10318923A JP 31892398 A JP31892398 A JP 31892398A JP H11209465 A JPH11209465 A JP H11209465A
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JP
Japan
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compound
mol
copolymerized polyester
phosphorus compound
copolymerized
Prior art date
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Application number
JP10318923A
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Japanese (ja)
Inventor
Takao Okochi
隆雄 大河内
Masayuki Kinugawa
雅之 衣川
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Nippon Ester Co Ltd
Original Assignee
Nippon Ester Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a copolyester which has a high mol.wt. and good color tone and clarity and is suitable for gas-barrier containers, etc. SOLUTION: This copolyester has ethylene isophthalate units and ethylene terephthalate units as the main structural units, a soln. haze of 15 % or lower, and an oxygen permeability index (at 23 deg.C, 60 % RH, and 1 atm) of 2.6 ml.mm/ m<2> .24 hr.atm or lower.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ガスバリヤー性、
色調、透明性等に優れた高分子量共重合ポリエステル及
びこれを安価に、安定して製造する方法に関するもので
ある。
The present invention relates to a gas barrier,
The present invention relates to a high-molecular-weight copolyester excellent in color tone, transparency and the like, and a method for stably producing the same at low cost.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポリエチレンテレフタレート(以下「P
ET」という。)は、機械的特性、化学的安定性、透明
性等に優れており、また軽量、安価であるために、各種
の容器、フィルム及びシート等の包装材料として広く用
いられている。
2. Description of the Related Art Polyethylene terephthalate (hereinafter "P")
ET ”. ) Is excellent in mechanical properties, chemical stability, transparency and the like, and is widely used as a packaging material for various containers, films and sheets because of its light weight and low cost.

【0003】しかし、PETは、ポリオレフィン等の他
の熱可塑性樹脂に比べればガスバリヤー性が優れている
ものの、用途によってはガスバリヤー性が不十分であっ
た。例えば、炭酸飲料、ワイン等の飲料用容器あるいは
医療品用容器等においては、内容物を保存するという観
点から特に厳しいガスバリヤー性が要求されるが、PE
Tからなる容器ではこの要求を十分満足させることがで
きなかった。
[0003] However, PET has better gas barrier properties than other thermoplastic resins such as polyolefins, but has insufficient gas barrier properties depending on applications. For example, carbonated drinks, containers for beverages such as wine, containers for medical products, and the like require particularly strict gas barrier properties from the viewpoint of preserving the contents.
This requirement could not be sufficiently satisfied with a container made of T.

【0004】ガスバリヤー性の改善されたポリエステル
容器として、特開昭59-64624号公報には、ポリエチレン
イソフタレート又はポリ(エチレンイソフタレート/エ
チレンテレフタレート)系共重合ポリエステルが開示さ
れている。これらのうち、ポリエチレンイソフタレート
(以下「PEI」という。)は、高融点の環状オリゴマ
ーを含んでいるため、これが成形品に異物として混入す
るという問題があり、容器用としては共重合ポリエステ
ルの方が好ましい。
As a polyester container having improved gas barrier properties, JP-A-59-64624 discloses a polyethylene isophthalate or poly (ethylene isophthalate / ethylene terephthalate) copolymer polyester. Of these, polyethylene isophthalate (hereinafter, referred to as “PEI”) contains a high-melting cyclic oligomer, and thus has a problem that it is mixed as a foreign substance into a molded product. Is preferred.

【0005】ポリ(エチレンイソフタレート/エチレン
テレフタレート)系共重合ポリエステル(以下「PEI
T」という。)は、古くから知られている(例えば、特
公昭34-3238 号公報)が、PEITはPETに比べて重
縮合反応が進みにくく、反応速度が遅いため重縮合時間
が長くなり、熱分解反応が進行することで重合度が上昇
しなくなって、高分子量のPEITが得られなくなると
いう問題があった。
A poly (ethylene isophthalate / ethylene terephthalate) copolymerized polyester (hereinafter referred to as “PEI”)
T ". ) Has been known for a long time (eg, Japanese Patent Publication No. 34-3238). However, the polycondensation reaction of PEIT is slower than that of PET, and the reaction speed is slower, so the polycondensation time is longer, and the thermal decomposition reaction As a result, there is a problem that the degree of polymerization does not increase and a high molecular weight PEIT cannot be obtained.

【0006】一方、上記した問題点を解消するものとし
て、特公昭63− 40444号公報には、グリコール成分とし
て特定量の1,3-ビス(2-ヒドロキシエトキシ)ベンゼン
を共重合したPEI系共重合ポリエステルが提案されて
いる。しかし、これらのPEI系共重合ポリエステル
は、高価なため幅広く使用するには限界があった。
On the other hand, Japanese Patent Publication No. Sho 63-40444 discloses a PEI copolymer obtained by copolymerizing a specific amount of 1,3-bis (2-hydroxyethoxy) benzene as a glycol component. Polymerized polyesters have been proposed. However, these PEI-based copolyesters are expensive and have limited their widespread use.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ガスバリヤ
ー性容器用等に適する、高分子量で、色調及び透明性の
良好な共重合ポリエステル及びこれを安価に、安定して
製造する方法を提供するものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides a copolyester having a high molecular weight, good color and transparency, and a method for producing the copolyester inexpensively and stably, which is suitable for use as a gas barrier container. Is what you do.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するもので、その要旨は次の通りである。 (1) エチレンイソフタレート単位とエチレンテレフタレ
ート単位とを主たる構成単位とする共重合ポリエステル
であって、溶液ヘーズが15%以下で、酸素透過係数(23
℃、60%RH、1気圧条件下での値)が 2.6ml・mm/m2
・24hr・atm 以下であることを特徴とする共重合ポリエ
ステル。 (2) 数平均分子量が 10000以上であることを特徴とする
上記(1) 記載の共重合ポリエステル。 (3) リン化合物が共重合されていることを特徴とする上
記(1) 又は(2) 記載の共重合ポリエステル。 (4) ポリエチレンテレフタレートオリゴマーに、イソフ
タル酸のエチレングリコールスラリー及びリン化合物が
酸成分1モルに対し1×10-4〜 200×10-4モルとなる量
で添加し、エステル化反応を行った後、重縮合触媒とし
てアンチモン化合物及びコバルト化合物を下記式〜
を満足する量で添加し、重縮合反応を行うことを特徴と
する共重合ポリエステルの製造法。 2×10-4≦〔Sb〕≦12×10-4 1×10-4≦〔Co〕≦4×10-4 〔P〕/〔Sb〕≧ 0.5 〔P〕/〔Co〕≧1 ここで、〔Sb〕、〔Co〕及び〔P〕は、それぞれア
ンチモン化合物、コバルト化合物及びリン化合物の添加
量を表し、単位は「×10-4モル/酸成分モル」である。 (5) ポリ(エチレンイソフタレート/エチレンテレフタ
レート)共重合オリゴマーに、リン化合物が酸成分1モ
ルに対し1×10-4〜 200×10-4モルとなる量で添加し、
エステル化反応を行った後、重縮合触媒としてアンチモ
ン化合物及びコバルト化合物を前記式〜を満足する
量で添加し、重縮合反応を行うことを特徴とする共重合
ポリエステルの製造法。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems, and its gist is as follows. (1) Copolyester containing ethylene isophthalate unit and ethylene terephthalate unit as main constituent units, having a solution haze of 15% or less and an oxygen permeability coefficient (23
° C, 60% RH, value under 1 atm) 2.6 ml · mm / m 2
-A copolymerized polyester characterized by being not more than 24 hr.atm. (2) The copolymerized polyester according to the above (1), wherein the number average molecular weight is 10,000 or more. (3) The copolymerized polyester according to the above (1) or (2), wherein the phosphorus compound is copolymerized. (4) After an ethylene glycol slurry of isophthalic acid and a phosphorus compound are added to the polyethylene terephthalate oligomer in an amount of 1 × 10 −4 to 200 × 10 −4 mol per 1 mol of the acid component, and after the esterification reaction, An antimony compound and a cobalt compound as a polycondensation catalyst are represented by the following formulas:
And a polycondensation reaction is carried out to obtain a copolymerized polyester. 2 × 10 -4 ≦ [Sb] ≦ 12 × 10 -4 1 × 10 -4 ≦ [Co] ≦ 4 × 10 -4 [P] / [Sb] ≧ 0.5 [P] / [Co] ≧ 1 , [Sb], [Co] and [P] represent the added amounts of the antimony compound, the cobalt compound and the phosphorus compound, respectively, and the unit is “× 10 −4 mol / mol of acid component”. (5) To the poly (ethylene isophthalate / ethylene terephthalate) copolymer oligomer, a phosphorus compound is added in an amount of 1 × 10 −4 to 200 × 10 −4 mol per 1 mol of the acid component,
A method for producing a copolymerized polyester, comprising, after performing an esterification reaction, adding an antimony compound and a cobalt compound as polycondensation catalysts in amounts satisfying the above formulas (1) to (4) and performing the polycondensation reaction.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0010】本発明の共重合ポリエステルは、エチレン
イソフタレート単位とエチレンテレフタレート単位とを
主たる構成単位とする共重合ポリエステルであり、溶液
ヘーズが15%以下、好ましくは10%以下、より好ましく
は6%以下で、酸素透過係数(23℃、60%RH、1気圧
条件下での値)が 2.6ml・mm/m2・24hr・atm 以下、好
ましくは 2.0ml・mm/m2・24hr・atm 以下のものであ
る。溶液ヘーズが15%を超えると、成形品にした際の透
明性が劣ったものとなり、外観を損ねる。また、酸素透
過係数が 2.6ml・mm/m2・24hr・atm を超えると、成形
品にした際のガスバリヤー性が劣ったものとなる。
The copolyester of the present invention is a copolyester having ethylene isophthalate units and ethylene terephthalate units as main constitutional units, and has a solution haze of 15% or less, preferably 10% or less, more preferably 6% or less. in the following, an oxygen permeability coefficient (23 ℃, 60% RH, the value at 1 atmosphere conditions) of 2.6ml · mm / m 2 · 24hr · atm or less, preferably 2.0ml · mm / m 2 · 24hr · atm belongs to. If the solution haze exceeds 15%, the transparency of the molded article becomes poor, and the appearance is impaired. On the other hand, when the oxygen permeability coefficient exceeds 2.6 ml · mm / m 2 · 24 hr · atm, the gas barrier property of a molded product becomes inferior.

【0011】また、本発明の共重合ポリエステルは、エ
チレンイソフタレート単位とエチレンテレフタレート単
位とのモル比が95/5〜15/85、好ましくは90/10〜50
/50のランダム共重合ポリエステルである。エチレンイ
ソフタレート単位の割合が多すぎると、重縮合反応時に
環状オリゴマーが多量に発生し、操業性が悪化したり、
成形物中の異物量が多くなったりするとともに、例えば
PETとブレンドして成形物とする場合、PETとの相
溶性が悪くなる。一方、エチレンイソフタレート単位の
割合が少なすぎると、ガスバリヤー性が不十分となる。
The copolymer polyester of the present invention has a molar ratio of ethylene isophthalate unit to ethylene terephthalate unit of from 95/5 to 15/85, preferably from 90/10 to 50/50.
/ 50 random copolymerized polyester. If the proportion of the ethylene isophthalate unit is too large, a large amount of cyclic oligomer is generated during the polycondensation reaction, and the operability is deteriorated,
As the amount of foreign matter in the molded article increases, for example, when blended with PET to form a molded article, compatibility with PET deteriorates. On the other hand, when the proportion of the ethylene isophthalate unit is too small, the gas barrier property becomes insufficient.

【0012】さらに、本発明の共重合ポリエステルは、
リン化合物が共重合されていることが好ましく、リン化
合物が酸成分1モルに対して1×10-4〜 200×10-4モル
共重合されていることがより好ましい。
Further, the copolymerized polyester of the present invention comprises
The phosphorus compound is preferably copolymerized, and more preferably 1 × 10 −4 to 200 × 10 −4 mol of the phosphorus compound per 1 mol of the acid component.

【0013】ここで、リン化合物が共重合されているこ
とは、リン化合物がリン酸エステルの場合には、共重合
ポリエステル中に含まれているリン化合物の量が、仕込
み量の70%以上である(すなわち、リン化合物の残存率
が70%以上である)ことで確認することができる。共重
合ポリエステル中のリン化合物の残存率が70%未満であ
ると、リン化合物が重合中に系外へ飛散してしまい、本
発明の特性が発現されない。また、リン化合物がリン酸
の場合には、重合中に系外へ飛散することがないので、
共重合ポリエステルの溶液ヘーズが15%以下であること
で確認することができる。溶液ヘーズが15%を超える
と、重縮合触媒であるアンチモン化合物とリン酸とが反
応して、溶液ヘーズが15%を超えるものとなり、透明性
が劣ったものとなる。
Here, the fact that the phosphorus compound is copolymerized means that when the phosphorus compound is a phosphate ester, the amount of the phosphorus compound contained in the copolymerized polyester is 70% or more of the charged amount. This can be confirmed by the presence of the compound (ie, the residual ratio of the phosphorus compound is 70% or more). If the residual ratio of the phosphorus compound in the copolymerized polyester is less than 70%, the phosphorus compound scatters outside the system during the polymerization, and the characteristics of the present invention are not exhibited. Also, when the phosphorus compound is phosphoric acid, it does not fly out of the system during polymerization,
It can be confirmed that the solution haze of the copolymerized polyester is 15% or less. When the solution haze exceeds 15%, the antimony compound serving as the polycondensation catalyst reacts with phosphoric acid, resulting in a solution haze exceeding 15% and poor transparency.

【0014】共重合に用いるリン化合物は、リン酸又は
そのエステル(モノ−、ジ−及びトリ−エステル)が望
ましい。リン酸エステルとしては、アルキルエステル、
アリールエステル及びヒドロキシルエステルが用いら
れ、具体的には、リン酸トリメチル、リン酸トリエチ
ル、リン酸トリフェニル及びリン酸トリス−2−ヒドロ
キシエチル等が挙げられる。
The phosphorus compound used for the copolymerization is preferably phosphoric acid or its ester (mono-, di- and tri-ester). As phosphate esters, alkyl esters,
An aryl ester and a hydroxyl ester are used, and specific examples thereof include trimethyl phosphate, triethyl phosphate, triphenyl phosphate, and tris-2-hydroxyethyl phosphate.

【0015】なお、共重合ポリエステルには、その特性
を損なわない範囲で、他の共重合成分を含有させること
ができる。共重合成分の具体例としては、アジピン酸、
2,6−ナフタレンジカルボン酸、4,4'−ビフェニルジカ
ルボン酸、 1,5−ペンタメチレンジオール、 1,6−ヘキ
サメチレンジオール、ジエチレングリコール、 1,4−シ
クロヘキサンジメタノール、ビスフェノールA又はビス
フェノールSのエチレンオキシド付加体等が挙げられ
る。
The copolymerized polyester may contain other copolymerized components as long as its properties are not impaired. Specific examples of the copolymer component include adipic acid,
2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 4,4'-biphenyldicarboxylic acid, 1,5-pentamethylenediol, 1,6-hexamethylenediol, diethylene glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, bisphenol A or bisphenol S ethylene oxide Adducts and the like.

【0016】また、共重合ポリエステルは、数平均分子
量が 10000以上であることが好ましく、14000 以上であ
ることがより好ましい。数平均分子量が小さいと、成形
品として十分な強度が得られず、耐衝撃性が低下する。
The number average molecular weight of the copolymerized polyester is preferably 10,000 or more, more preferably 14,000 or more. If the number average molecular weight is small, sufficient strength as a molded article cannot be obtained, and the impact resistance decreases.

【0017】次に、本発明の共重合ポリエステルの製造
法について説明する。第一の方法においては、テレフタ
ル酸とエチレングリコールとを常法によってエステル化
してPETオリゴマーを得る。次いで、このオリゴマー
にイソフタル酸とエチレングリコールとのモル比1/1.
2 〜1/3.5 程度のスラリー及びリン化合物が酸成分1
モルに対し1×10-4〜 200×10-4モルとなる量で添加
し、常圧〜微加圧下、温度 200〜250 ℃で副生する水を
系外に除去しつつ、エステル化反応を行う。
Next, a method for producing the copolymerized polyester of the present invention will be described. In the first method, terephthalic acid and ethylene glycol are esterified by a conventional method to obtain a PET oligomer. Then, the oligomer was mixed with isophthalic acid and ethylene glycol at a molar ratio of 1/1.
About 2 to 1 / 3.5 of slurry and phosphorus compound are acid components 1
1 x 10 -4 to 200 x 10 -4 mol per mol, and under normal pressure to slight pressure, at a temperature of 200 to 250 deg. I do.

【0018】第二の方法においては、イソフタル酸、テ
レフタル酸及びエチレングリコールを常法によってエス
テル化してPEIT共重合オリゴマーを得る。次いで、
このオリゴマーにリン化合物が酸成分1モルに対し1×
10-4〜 200×10-4モルとなる量で添加し、第一の方法と
同様な条件で、エステル化反応を行う。
In the second method, a PEIT copolymer oligomer is obtained by esterifying isophthalic acid, terephthalic acid and ethylene glycol by a conventional method. Then
This oligomer contains 1 × phosphorus compound per mole of acid component.
The esterification reaction is carried out under the same conditions as in the first method by adding 10 -4 to 200 × 10 -4 mol.

【0019】リン化合物を添加する際のオリゴマーは、
数平均分子量が2000以下のものであることが望ましい。
これよりも高分子量のオリゴマーを用いると、末端カル
ボキシル基量が少なく、リン化合物との反応が十分進行
しないものとなる。
The oligomer at the time of adding the phosphorus compound is
It is desirable that the number average molecular weight is 2000 or less.
When an oligomer having a higher molecular weight is used, the amount of terminal carboxyl groups is small, and the reaction with the phosphorus compound does not proceed sufficiently.

【0020】また、リン化合物添加後のエステル化反応
時間は、特に限定されないが、あまりにも短時間である
と、オリゴマーとリン化合物との反応が不十分となるの
で、通常は 0.5時間以上とすることが好ましい。しか
し、この時間をあまり長くすると、反応物の色調が悪化
するため、9時間以下とするのが望ましい。
The esterification reaction time after the addition of the phosphorus compound is not particularly limited, but if it is too short, the reaction between the oligomer and the phosphorus compound becomes insufficient. Is preferred. However, if the time is too long, the color tone of the reaction product deteriorates. Therefore, it is preferable to set the time to 9 hours or less.

【0021】上記エステル化反応後、重縮合触媒として
アンチモン化合物及びコバルト化合物を前記式〜を
満足する量で添加し、好ましくは数平均分子量が 10000
以上となるまで重縮合反応を行う。
After the esterification reaction, an antimony compound and a cobalt compound are added as polycondensation catalysts in amounts satisfying the above formulas (1) and (2), preferably with a number average molecular weight of 10,000.
The polycondensation reaction is performed until the above is achieved.

【0022】アンチモン化合物としては、三酸化アンチ
モン、塩化アンチモン、酢酸アンチモン、コバルト化合
物としては、酢酸コバルト、塩化コバルト、安息香酸コ
バルト等が用いられるが、重縮合触媒活性、得られる共
重合ポリエステルの物性及びコストの点から、三酸化ア
ンチモン及び酢酸コバルトが好ましい。
As the antimony compound, antimony trioxide, antimony chloride, antimony acetate, and as the cobalt compound, cobalt acetate, cobalt chloride, cobalt benzoate, etc. are used. From the viewpoint of cost and cost, antimony trioxide and cobalt acetate are preferred.

【0023】アンチモン化合物は十分な重縮合活性を示
すが、共重合ポリエステルの色調を悪化させるという欠
点がある。しかるに、コバルト化合物を併用することに
より、重縮合触媒活性が増強されると共に、色調が良好
となる。
Antimony compounds exhibit sufficient polycondensation activity, but have the drawback of deteriorating the color tone of the copolymerized polyester. However, by using a cobalt compound in combination, the polycondensation catalyst activity is enhanced and the color tone is improved.

【0024】そこで、アンチモン化合物の添加量は、十
分な重縮合反応速度が発揮される範囲で少なくし、コバ
ルト化合物を色調改良効果を発現する量で併用する。し
かし、コバルト化合物には、重縮合反応後期で熱分解を
促進する作用もあるので、あまり多量に添加すると高分
子量の共重合ポリエステルが得られなくなる。これらの
観点から、アンチモン化合物及びコバルト化合物の添加
量は、それぞれ式及び式の範囲とすることが必要で
ある。
Therefore, the addition amount of the antimony compound is reduced within a range where a sufficient polycondensation reaction rate is exhibited, and the cobalt compound is used in an amount that exhibits a color tone improving effect. However, since the cobalt compound also has an action of promoting thermal decomposition in the latter stage of the polycondensation reaction, if it is added in a large amount, a high molecular weight copolymerized polyester cannot be obtained. From these viewpoints, it is necessary that the addition amounts of the antimony compound and the cobalt compound be within the ranges of the formulas and the formulas, respectively.

【0025】しかし、アンチモン化合物及びコバルト化
合物の添加量が式及びを満足するだけでは、色調及
び透明性が良好な高分子量の共重合ポリエステルを得る
には不十分であり、式及びを満足させることが必要
である。すなわち、リン化合物は、アンチモン化合物に
よる共重合ポリエステルの色調及び透明性の悪化を抑制
し、コバルト化合物による共重合ポリエステルの熱分解
作用を抑制する効果を奏するものであり、この作用を十
分発揮させるためには、式及びを満足させることが
必要である。
However, the addition of the antimony compound and the cobalt compound only satisfies the formula and satisfies the formula and satisfactorily to obtain a high molecular weight copolyester having good color tone and transparency. is necessary. That is, the phosphorus compound suppresses the color tone and the transparency of the copolymerized polyester due to the antimony compound, and has an effect of suppressing the thermal decomposition effect of the copolymerized polyester due to the cobalt compound. Needs to satisfy the equation and

【0026】重縮合反応は、通常、0.9hPa程度の圧力下
で、温度 250〜300 ℃、好ましくは260〜290 ℃で行わ
れる。
The polycondensation reaction is usually carried out under a pressure of about 0.9 hPa at a temperature of 250 to 300 ° C., preferably 260 to 290 ° C.

【0027】なお、共重合ポリエステルには、必要に応
じて、滑剤、顔料、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の添加
剤を含有させることができる。
The copolymerized polyester may contain additives such as a lubricant, a pigment, an antioxidant, and an ultraviolet absorber, if necessary.

【0028】本発明の共重合ポリエステルは、種々の成
形方法により各種成形体にすることができ、単体で用い
ることもできるし、PETと混合して用いることもでき
る。
The copolymerized polyester of the present invention can be formed into various molded articles by various molding methods, and can be used alone or as a mixture with PET.

【0029】[0029]

【作用】本発明の方法により環状オリゴマーの生成が抑
制される理由は明らかではないが、PETオリゴマーも
しくはPEIT共重合オリゴマーにリン化合物がランダ
ムに共重合され、重縮合反応後期にエチレンイソフタレ
ート単位が環状化するのが抑制されるためと推定され
る。また、アンチモン化合物とコバルト化合物とを併用
することにより、重縮合反応速度が大きくなるととも
に、アンチモン化合物による共重合ポリエステルの色調
の悪化がコバルト化合物の色調改良効果で補われる。さ
らに、リン化合物は、アンチモン化合物及びコバルト化
合物を安定化する作用を有し、金属アンチモンの析出に
よる色調や透明性の悪化及びコバルト化合物の熱分解促
進作用を抑制するものと推定される。したがって、本発
明の方法によれば、環状オリゴマーの含有量が少なく、
かつ、優れた色調及び透明性を有する高分量の共重合ポ
リエステルが比較的短い重縮合反応時間で得られる。
The reason why the production of cyclic oligomers is suppressed by the method of the present invention is not clear, but a phosphorus compound is randomly copolymerized with a PET oligomer or a PEIT copolymerized oligomer, and ethylene isophthalate units are added at the latter stage of the polycondensation reaction. It is presumed that cyclization is suppressed. Further, by using the antimony compound and the cobalt compound together, the polycondensation reaction rate is increased, and the deterioration of the color tone of the copolymerized polyester due to the antimony compound is compensated for by the color tone improvement effect of the cobalt compound. Furthermore, it is presumed that the phosphorus compound has an effect of stabilizing the antimony compound and the cobalt compound, and suppresses the deterioration of color and transparency due to the deposition of antimony metal and the effect of promoting thermal decomposition of the cobalt compound. Therefore, according to the method of the present invention, the content of the cyclic oligomer is small,
In addition, a large amount of copolymerized polyester having excellent color tone and transparency can be obtained in a relatively short polycondensation reaction time.

【0030】[0030]

【実施例】次に、実施例をあげて本発明を具体的に説明
する。なお、特性値等の測定、評価方法は、次の通りで
ある。 (a) 数平均分子量 Waters社製ゲル浸透クロマトグラフにより、ヘキサフル
オロイソプロパノールとクロロホルムとの重量比5/95
の混合物を溶媒として分子量分布曲線を求め、数平均分
子量を算出した。 (b) 共重合割合 共重合ポリエステルを重水素化ヘキサフルオロイソプロ
パノールと重水素化クロロホルムとの容量比1/25の混
合溶媒に溶解させ、日本電子社製LA-400型NMR装置に
1HNMRを測定し、得られたチャートの各共重合成
分のプロトンのピークの積分強度から、イソフタル酸成
分の共重合割合を求めた。 (c) 色調 日本電色工業社製の色差計ND−Σ80型を用いて測定し
た。色調の判定は、ハンターのLab表色計で行った。
L値は明度(値が大きいほど明るい)、a値は赤−緑系
の色相(+は赤味、−は緑味)、b値は黄−青系の色相
(+は黄味、−は青味)を表す。色調としてはL値が大
きいほど、a値が0に近いほど、またb値は極端に小さ
くならない限り小さいほど良好である(L値40.0以上、
b値 2.0未満が合格)。 (d)溶液ヘーズ 乾燥した共重合ポリエステル2gを20mlの溶媒に溶解し
たものを、濁度計(日本電子工業社製、MODEL 1001DP)
で評価した。なお、イソフタル酸成分の共重合量が多い
もの(イソフタル酸成分の共重合量:40〜95モル%)に
ついては、溶媒としてクロロホルムを用い、それ以外の
ものについては、溶媒としてフェノール/テトラクロロ
エタン=4/6(容量比)を用いた。両者とも、溶媒の
ヘーズ値を0%とし、ヘーズ値が小さいほど透明性が良
好である(15%以下が合格)。 (e) リン化合物の残存率 リガク社製の蛍光X線測定装置 3270 型を用いて、共重
合ポリエステル中に含まれているリン化合物の量を測定
し、次式によりリン化合物の残存率を求めた。 なお、リン酸エステルを使用した場合には、リン化合物
の残存率が70%以上のものは共重合されているものと判
定した。 (f) 酸素透過係数(ガスバリヤー性) 100 μm の厚さに成形したフィルムの切片について、MO
CON 社製OX-TRAN 100Aを用いて、23℃、60%RH、1気
圧条件下における酸素透過量を測定し、次式により酸素
透過係数を求めた。 酸素透過係数(ml・mm/m2・24hr・atm )=酸素透過量
(ml/m2・24hr・atm )×フィルムの厚み(mm) なお、この値が小さいほどガスバリヤー性が良好であ
る。
Next, the present invention will be described specifically with reference to examples. The method of measuring and evaluating the characteristic values and the like is as follows. (a) Number average molecular weight According to gel permeation chromatography manufactured by Waters, weight ratio of hexafluoroisopropanol to chloroform was 5/95.
Was used as a solvent to obtain a molecular weight distribution curve, and the number average molecular weight was calculated. (b) Copolymerization ratio The copolymerized polyester was dissolved in a mixed solvent of deuterated hexafluoroisopropanol and deuterated chloroform at a volume ratio of 1/25, and 1 HNMR was measured with a JEOL LA-400 type NMR apparatus. The copolymerization ratio of the isophthalic acid component was measured from the integrated intensity of the peak of the proton of each copolymerization component in the obtained chart. (c) Color Tone The color tone was measured using a color difference meter ND- # 80 manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. The color tone was determined using a Hunter Lab colorimeter.
The L value is lightness (the larger the value, the brighter), the a value is a red-green hue (+ is reddish,-is greenish), and the b value is a yellow-blue hue (+ is yellowish,-is Blue). The color tone is better as the L value is larger, the a value is closer to 0, and the b value is smaller as long as it is not extremely small (L value 40.0 or more,
(b value less than 2.0 passes). (d) Solution haze A turbidity meter (MODEL 1001DP, manufactured by Nippon Denshi Kogyo) was prepared by dissolving 2 g of the dried copolymerized polyester in a 20 ml solvent.
Was evaluated. For those having a large copolymerization amount of the isophthalic acid component (copolymerization amount of the isophthalic acid component: 40 to 95 mol%), chloroform was used as a solvent, and for the other cases, phenol / tetrachloroethane was used as a solvent. 4/6 (volume ratio) was used. In both cases, the haze value of the solvent is set to 0%, and the smaller the haze value, the better the transparency (15% or less passes). (e) Residual rate of phosphorus compound The amount of the phosphorus compound contained in the copolymerized polyester was measured using an X-ray fluorescence spectrometer Model 3270 manufactured by Rigaku Corporation, and the residual rate of the phosphorus compound was determined by the following formula. Was. In addition, when the phosphoric acid ester was used, those having a residual ratio of the phosphorus compound of 70% or more were determined to be copolymerized. (f) Oxygen permeability coefficient (gas barrier property) For a section of a film formed to a thickness of 100 μm,
The oxygen permeation amount was measured using OX-TRAN 100A manufactured by CON, under the conditions of 23 ° C., 60% RH and 1 atm, and the oxygen permeation coefficient was determined by the following equation. Oxygen permeability coefficient (ml · mm / m 2 · 24 hr · atm) = oxygen permeability (ml / m 2 · 24 hr · atm) × film thickness (mm) The smaller this value is, the better the gas barrier property is .

【0031】実施例1 (共重合ポリエステルの製造)PETオリゴマーの存在
するエステル化反応缶に、テレフタル酸(TPA)とエ
チレングリコール(EG)とのモル比1/1.6 のスラリ
ーを連続的に供給し、温度 250℃、圧力 50hPaG の条件
で反応させ、滞留時間を8時間として、エステル化反応
率95%、数平均分子量1400のPETオリゴマーAを連続
的に得た。 別のエステル化反応缶に、PETオリゴマ
ーA 5.2kgと、イソフタル酸(IPA)38.8kgとEG2
3.0kgとからなるスラリー(IPAとEGとのモル比1
/2)を仕込み、濃度3重量%のリン酸トリエチルのエ
チレングリコール溶液を、酸成分1モルに対してリン酸
トリエチルが20×10-4モルとなる量で添加した後、温度
200℃で3時間エステル化反応を行った。得られたエス
テル化反応物を重縮合反応缶に投入し、酸成分1モルに
対して、三酸化アンチモン5×10-4モル及び酢酸コバル
ト3×10-4モルを加え、徐々に減圧して、最終的に圧力
0.9hPa 、温度 280℃で3時間重縮合反応を行った。得
られた共重合ポリエステルは、数平均分子量 14500、I
PA成分の共重合割合89.9モル%であった。 (フィルムの製造)上記の共重合ポリエステルを、溶融
押し出し機を用いて温度 280℃でTダイから溶融押し出
しし、急冷固化して、平均厚さ 100μm のフィルムを得
た。
Example 1 (Production of Copolyester) A slurry of terephthalic acid (TPA) and ethylene glycol (EG) at a molar ratio of 1 / 1.6 was continuously supplied to an esterification reactor in which a PET oligomer was present. The reaction was carried out under the conditions of a temperature of 250 ° C. and a pressure of 50 hPaG, and a residence time of 8 hours to continuously obtain PET oligomer A having an esterification reaction rate of 95% and a number average molecular weight of 1400. In another esterification reactor, 5.2 kg of PET oligomer A, 38.8 kg of isophthalic acid (IPA) and EG2
3.0 kg slurry (molar ratio of IPA to EG 1
/ 2), and an ethylene glycol solution of triethyl phosphate having a concentration of 3% by weight was added in an amount of 20 × 10 -4 mol of triethyl phosphate to 1 mol of the acid component.
The esterification reaction was performed at 200 ° C. for 3 hours. The obtained esterification reaction product was charged into a polycondensation reactor, and 5 × 10 −4 mol of antimony trioxide and 3 × 10 −4 mol of cobalt acetate were added to 1 mol of the acid component, and the pressure was gradually reduced. And finally pressure
The polycondensation reaction was performed at 0.9 hPa and a temperature of 280 ° C. for 3 hours. The obtained copolymerized polyester had a number average molecular weight of 14,500 and I
The copolymerization ratio of the PA component was 89.9 mol%. (Production of Film) The above-mentioned copolymerized polyester was melt-extruded from a T-die at a temperature of 280 ° C. using a melt extruder and rapidly cooled and solidified to obtain a film having an average thickness of 100 μm.

【0032】実施例2〜8及び比較例1〜4 共重合ポリエステルの製造条件等を表1のように変更
し、実施例1と同様に実施した。ただし、実施例6及び
実施例7では、リン化合物としてリン酸を用い、比較例
3では、リン化合物添加後のエステル化反応時間を0時
間とし、比較例4では、リン酸トリエチルを添加しなか
った。
Examples 2 to 8 and Comparative Examples 1 to 4 Copolymerized polyesters were prepared in the same manner as in Example 1 except that the production conditions and the like were changed as shown in Table 1. However, in Example 6 and Example 7, phosphoric acid was used as the phosphorus compound. In Comparative Example 3, the esterification reaction time after the addition of the phosphorus compound was set to 0 hour. In Comparative Example 4, triethyl phosphate was not added. Was.

【0033】実施例9 IPA、TPA及びEGのエステル化反応で得られた数
平均分子量が1500のPEIT共重合オリゴマーをエステ
ル化反応缶に仕込み、濃度3重量%のリン酸トリエチル
のエチレングリコール溶液を、酸成分1モルに対してリ
ン酸トリエチルが10×10-4モルとなる量で添加した後、
200℃で3時間エステル化反応を行った。得られたエス
テル化反応物を重縮合反応缶に投入し、酸成分1モルに
対し、三酸化アンチモン5×10-4モル及び酢酸コバルト
3×10-4モルを加え、徐々に減圧して、最終的に圧力
0.9hPa 、温度 280℃で3時間重縮合反応を行った。得
られた共重合ポリエステルは、数平均分子量 14500、I
PA成分の共重合割合89.8モル%であった。上記の共重
合ポリエステルを用い、実施例1と同様にして平均厚さ
100μm のフィルムを製造して評価した。
Example 9 A PEIT copolymer oligomer having a number average molecular weight of 1500 obtained by the esterification reaction of IPA, TPA and EG was charged into an esterification reactor, and a 3% by weight solution of triethyl phosphate in ethylene glycol was added. After adding triethyl phosphate in an amount of 10 × 10 -4 mol per 1 mol of the acid component,
The esterification reaction was performed at 200 ° C. for 3 hours. The obtained esterification reaction product was charged into a polycondensation reaction vessel, and 5 × 10 −4 mol of antimony trioxide and 3 × 10 −4 mol of cobalt acetate were added to 1 mol of the acid component, and the pressure was gradually reduced. Finally pressure
The polycondensation reaction was performed at 0.9 hPa and a temperature of 280 ° C. for 3 hours. The obtained copolymerized polyester had a number average molecular weight of 14,500 and I
The copolymerization ratio of the PA component was 89.8 mol%. Using the above copolymerized polyester, the average thickness was obtained in the same manner as in Example 1.
A 100 μm film was manufactured and evaluated.

【0034】実施例1〜9及び比較例1〜4における製
造条件、共重合ポリエステルの特性値及びフィルムの酸
素透過係数の評価結果を表1にまとめて示す。
The production conditions, the characteristic values of the copolymerized polyester and the evaluation results of the oxygen permeability coefficient of the film in Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 4 are summarized in Table 1.

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】実施例1〜9で得られた共重合ポリエステ
ルは、いずれも良好な特性を示したが、比較例では、次
のような問題があった。
The copolymerized polyesters obtained in Examples 1 to 9 all showed good characteristics, but the comparative examples had the following problems.

【0037】比較例1では、IPAが共重合されていな
いため、ガスバリヤー性が劣っていた。比較例2では、
アンチモン化合物の添加量が多すぎたため、色調と溶液
ヘーズが著しく悪かった。比較例3では、リン酸添加後
のエステル化反応時間を0時間としたため、リン酸が共
重合ポリエステル中に共重合されず、重縮合反応時にリ
ン酸とアンチモン化合物とが反応し、溶液ヘーズが著し
く悪かった。比較例4では、リン酸トリエチルを添加し
なかったため、色調と溶液ヘーズが著しく悪かった。
In Comparative Example 1, since IPA was not copolymerized, gas barrier properties were poor. In Comparative Example 2,
Since the amount of the antimony compound added was too large, the color tone and the solution haze were extremely poor. In Comparative Example 3, since the esterification reaction time after the addition of phosphoric acid was set to 0 hour, phosphoric acid was not copolymerized in the copolymerized polyester, and the phosphoric acid and the antimony compound reacted during the polycondensation reaction, and the solution haze was reduced. It was remarkably bad. In Comparative Example 4, since triethyl phosphate was not added, the color tone and the solution haze were extremely poor.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明によれば、ガスバリヤー性容器用
等に適する、高分子量で、色調及び透明性の良好な共重
合ポリエステル及びこれを安価に、安定して製造する方
法を提供される。
According to the present invention, there is provided a copolyester which is suitable for use as a gas barrier container and has a high molecular weight, good color tone and transparency, and a method for producing the copolyester inexpensively and stably. .

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エチレンイソフタレート単位とエチレン
テレフタレート単位とを主たる構成単位とする共重合ポ
リエステルであって、溶液ヘーズが15%以下で、酸素透
過係数(23℃、60%RH、1気圧条件下での値)が 2.6
ml・mm/m2・24hr・atm 以下であることを特徴とする共
重合ポリエステル。
1. A copolymerized polyester having an ethylene isophthalate unit and an ethylene terephthalate unit as main constitutional units, having a solution haze of 15% or less and an oxygen permeability coefficient (23 ° C., 60% RH, 1 atm. 2.6)
A copolymerized polyester having a ml / mm / m 2 · 24 hr · atm or less.
【請求項2】 数平均分子量が 10000以上であることを
特徴とする請求項1記載の共重合ポリエステル。
2. The copolymerized polyester according to claim 1, wherein the number average molecular weight is 10,000 or more.
【請求項3】 リン化合物が共重合されていることを特
徴とする請求項1又は2記載の共重合ポリエステル。
3. The copolymerized polyester according to claim 1, wherein the phosphorus compound is copolymerized.
【請求項4】 ポリエチレンテレフタレートオリゴマー
に、イソフタル酸のエチレングリコールスラリー及びリ
ン化合物が酸成分1モルに対し1×10-4〜 200×10-4
ルとなる量で添加し、エステル化反応を行った後、重縮
合触媒としてアンチモン化合物及びコバルト化合物を下
記式〜を満足する量で添加し、重縮合反応を行うこ
とを特徴とする共重合ポリエステルの製造法。 2×10-4≦〔Sb〕≦12×10-4 1×10-4≦〔Co〕≦4×10-4 〔P〕/〔Sb〕≧ 0.5 〔P〕/〔Co〕≧1 ここで、〔Sb〕、〔Co〕及び〔P〕は、それぞれア
ンチモン化合物、コバルト化合物及びリン化合物の添加
量を表し、単位は「×10-4モル/酸成分モル」である。
4. An esterification reaction is carried out by adding an ethylene glycol slurry of isophthalic acid and a phosphorus compound to a polyethylene terephthalate oligomer in an amount of 1 × 10 -4 to 200 × 10 -4 mol per 1 mol of an acid component. After that, an antimony compound and a cobalt compound are added as polycondensation catalysts in amounts satisfying the following formulas (1) to (4) to carry out a polycondensation reaction. 2 × 10 -4 ≦ [Sb] ≦ 12 × 10 -4 1 × 10 -4 ≦ [Co] ≦ 4 × 10 -4 [P] / [Sb] ≧ 0.5 [P] / [Co] ≧ 1 , [Sb], [Co] and [P] represent the added amounts of the antimony compound, the cobalt compound and the phosphorus compound, respectively, and the unit is “× 10 −4 mol / mol of acid component”.
【請求項5】 ポリ(エチレンイソフタレート/エチレ
ンテレフタレート)共重合オリゴマーに、リン化合物が
酸成分1モルに対し1×10-4〜 200×10-4モルとなる量
で添加し、エステル化反応を行った後、重縮合触媒とし
てアンチモン化合物及びコバルト化合物を前記式〜
を満足する量で添加し、重縮合反応を行うことを特徴と
する共重合ポリエステルの製造法。
5. An esterification reaction in which a phosphorus compound is added to a poly (ethylene isophthalate / ethylene terephthalate) copolymer oligomer in an amount of 1 × 10 −4 to 200 × 10 −4 mol per 1 mol of an acid component. After the above, an antimony compound and a cobalt compound as polycondensation catalysts of the above formulas
And a polycondensation reaction is carried out to obtain a copolymerized polyester.
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