JPH1160704A - ポリエステル樹脂 - Google Patents

ポリエステル樹脂

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JPH1160704A
JPH1160704A JP22134397A JP22134397A JPH1160704A JP H1160704 A JPH1160704 A JP H1160704A JP 22134397 A JP22134397 A JP 22134397A JP 22134397 A JP22134397 A JP 22134397A JP H1160704 A JPH1160704 A JP H1160704A
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JP
Japan
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polyester resin
mmol
mol
amount
transparency
Prior art date
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JP22134397A
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English (en)
Inventor
Minoru Suzuki
稔 鈴木
Kimihiko Sato
公彦 佐藤
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Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Ltd
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Publication date
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Priority to US09/134,037 priority patent/US5898060A/en
Priority to DE69823755T priority patent/DE69823755T2/de
Priority to EP98306531A priority patent/EP0899285B1/en
Priority to DK98306531T priority patent/DK0899285T3/da
Priority to EP03078023A priority patent/EP1380609A1/en
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  • Containers Having Bodies Formed In One Piece (AREA)
  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 熱安定性が良好で、しかも色相や透明性に優
れ、再生アセトアルデヒド量が少なく、ボトルとして用
いたときの充填物中の異臭が低減され、さらに、透明性
を確保することのできるポリエステル樹脂を得る。 【解決手段】 酸成分としてナフタレンジカルボン酸単
位を95〜85mol%及びテレフタル酸単位を5〜1
5mol%並びにジオール成分としてエチレングリコー
ルからなるポリエステルであって、触媒としてコバルト
元素、マクネシウム元素、カルシウム元素及びゲルマニ
ウム元素並びに安定剤としてリン化合物を含有し、それ
らの含有量が式2≦Co≦20mmol%。30≦(M
g+Ca)≦150mmol%。1.5≦(Mg/C
a)≦5.5。1.0≦P/(Co+Ca+Mg)≦
1.5。10≦Ge≦50mmol%。を同時に満たす
ポリエステル樹脂。(但し、上記数式中の各元素の量は
酸成分の合計量に対する割合である。)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はポリエステル樹脂に
関し、更に詳しくは熱安定性が良好で色相及び透明性に
優れる包装材料に適したポリエステル樹脂に関する。
【0002】
【従来の技術】酸成分としてナフタレンジカルボン酸単
位及びテレフタル酸単位並びにジオール成分としてエチ
レングリコール単位からなるポリエステル(以下、PE
NTと略記することがある)はポリエチレンテレフタレ
ート(以下、PETと略記することがある)に比べUV
カット性、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PETとのブレンド使用又は
単独使用によりボトル(容器)やシート材等の包装材料
として有用であることは予想される。
【0003】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より、色相
及び透明性に優れた材料が強く要求されている。
【0004】PENTはポリエチレンナフタレンジカル
ボキシレート(以下、PENと略記することがある)と
比較しても基本物性の低下が少なく、透明性の確保がP
ENより容易であり、コストも低下できる。
【0005】PENTは基本的にPETと同様な触媒で
反応させることができ、特に色相面から重合触媒とし
て、二酸化ゲルマニウムを用いると有効であることが予
想されている。
【0006】しかし、PENTはPETと比べるとボト
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問題が有りそうであると予想
される。
【0007】その後、この白化を起こす要因を解明した
結果、触媒に起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
された。
【0008】特にPENT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
出やすいとも推定された。即ち、白化を抑制するために
は触媒等による析出物の量を低減する必要が有り、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
案されておりこの触媒系についてのPENTの透明性は
確かに向上した。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術によるものでは、色相及び熱安定性の面で充分満足い
くものではない。この原因は析出物の生成を抑制すべ
く、エステル交換触媒を失活させるために用いるリン化
合物の添加量が当モル量より少なくなり、触媒作用が完
全に失活されていないことから、ポリマーの成形等に際
し、その分解速度が大きくなることによる。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出来なかったり、へーズ
が著しく悪化し、くもりが発生する。
【0010】又、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。
【0011】本発明の目的は、熱安定性が良好で、しか
も色相や透明性に優れ、再生アセトアルデヒド量が少な
く、ボトルとして用いたときの充填物中の異臭が低減さ
れ、さらに、短時間の成形サイクルで透明性を確保する
ことのできるポリエステル樹脂を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記実情
にかんがみ鋭意検討した結果、特定の触媒の種を特定の
量及び比率で用い、さらにリン化合物の量をエステル交
換触媒量に比べ少なくとも当モル用いることにより、熱
安定性が良好で、しかも色相や透明性に優れたポリエス
テル樹脂を得ることができることを見出した。
【0013】又、ポリマー中のテレフタル酸成分の量を
適正化することにより溶融温度を低下させ、これによっ
て成形温度低下による再生アセトアルデヒド量の低減を
可能にし、ボトル充填物中の異臭を低減し、相溶化速度
をアップでき、短時間の成形サイクルで透明性を確保で
きる事を見出し、本発明に達した。
【0014】すなわち本発明は、酸成分としてナフタレ
ンジカルボン酸単位を95〜85mol%及びテレフタ
ル酸単位を5〜15mol%並びにジオール成分として
エチレングリコールからなるポリエステルであって、触
媒として用いられた化合物に由来するコバルト元素、マ
クネシウム元素、カルシウム元素及びゲルマニウム元素
並びに安定剤として用いられた化合物に由来するリン元
素を含有し、それらの含有量が下記式(1)〜(5)を
同時に満たすポリエステル樹脂である。 2≦ Co ≦20mmol% (1) 30≦(Mg+Ca)≦150mmol% (2) 1.5≦(Mg/Ca)≦5.5 (3) 1.0≦P/(Co+Ca+Mg)≦1.5 (4) 10≦ Ge ≦50mmol% (5) (但し、上記数式中の各元素の量は酸成分の合計量に対
する割合である。)
【0015】以下に本発明について詳細に説明する。本
発明のポリエステル樹脂は、酸成分としてナフタレンジ
カルボン酸単位を95〜85mol%及びテレフタル酸
単位を5〜15mol%含有する。テレフタル酸単位が
15mol%を超えると非晶性が強くなり、成形時及び
固相重合時の結晶化及び乾燥が困難となる。テレフタル
酸単位が5mol%未満であると本発明のポリエステル
の融点が高く、成形温度低下ができず再生アセトアルデ
ヒド量の増加をもたらし、透明性の確保にも時間がかか
り成形サイクルの長時間化をもたらす。
【0016】本発明においてジオール成分としてエチレ
ングリコール単位が用いられるが、このエチレングリコ
ール単位の一部を、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−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
等の他の多官能性化合物の1種以上で置換して10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。
【0017】本発明のポリエステル樹脂がエステル交換
法により得られる場合、ナフタレンジカルボン酸の低級
アルキルエステル及びテレフタル酸の低級アルキルエス
テルとエチレングレコールに酸成分にたいして2〜20
mmol%のコバルト化合物並びに、カルシウム化合物とマ
グネシウム化合物の合計量として、30〜150mmol%
のカルシウム化合物及びマグネシウム化合物をエステル
交換反応触媒として添加する。
【0018】ここで、コバルト化合物を添加しめる目的
は、エス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
2mmol%未満では効果が発現せず、逆に20mmol%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。
【0019】一方、カルシウム化合物とマグネシウム化
合物については、その合計量が150mmol%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30mmol
%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る。
【0020】又、前述のカルシウム化合物に対するマグ
ネシウム化合物の添加量は、モル比で1.5〜5.5の
範囲である。モル比が5.5を越えても1.5未満でも
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。
【0021】本発明においては、さらにエステル交換触
媒を失活させるた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が、モル比として、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。逆
に、1.5を越えても熱安定性が低下する。
【0022】尚、本発明において用いられるカルシウム
化合物及びマグネシウム化合物は例えば、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
る。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。
【0023】本発明において、安定剤として用いられる
リン化合物として、トリメチルホスフェート、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。
【0024】本発明においては重合反応触媒としてゲル
マニウム化合物が用いられる。色相の面から、ゲルマニ
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ることが好ましい。非晶性二
酸化ゲルマニウムを用いてた場合には通常の結晶形態を
有する二酸化ゲルマニウムを用いた場合と比べポリマー
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、酸成分の合計量に対して10〜50mm
ol%の範囲が好ましい。
【0025】前述の種々の触媒及び安定剤の添加時期
は、コバルト化合物、カルシウム化合物及びマグネシウ
ム化合物については、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。一方、リ
ン化合物についてはエステル交換反応が実質的に終了し
た後、固有粘度が0.3に達する迄に添加出来る。ゲル
マニウム化合物はリン化合物を添加する10分以上前
に、更に固有粘度が0.2に達する迄に添加する。
【0026】溶融重合によって得られるポリマーの固有
粘度[η]は下記式(6)を満たすことが好ましい。 0.40≦[η]≦0.63 (6)
【0027】固有粘度が0.40より粘度が低いと、チ
ップ化する際に、割れ等を引き起す、0.63より高い
と重合時間が長くなり、色相が悪化する。
【0028】得られたポリマーは固相重合を行うことが
好ましく、固相重合後のポリマーの固有粘度[η]は下記
式(7)を満たすことが好ましい。固相重合の方法とし
ては公知の方法を用いることができる。 0.65≦[η]≦0.85 (7)
【0029】固有粘度が0.65未満の場合又は0.8
5を超える場合ボトル成形時の透明性の悪化及びボトル
形状の悪化をもたらす為、好ましくない。
【0030】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明する。なお、実施例中の「部」は重量部を意味す
る。 (1)固有粘度(η):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。 (2)Col−L、b(色相):ポリマーを160度×
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。 (3)ヘーズ(透明性):ポリマーを160℃で5時間
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300μ
m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。 (4)アセトアルデヒド量(AAと略記する):サンプ
ルを凍結粉砕した後、HS−GC(日立社製)にて測定
した。 (5)ポリマーの元素含有量 蛍光X線で定法により測定した。
【0031】[実施例1]2,6ーナフタレンジカルボ
ン酸ジメチルエステル(NDCと略記する)227部、
ジメチルテレフタレート(DMTと略記する)14部、
エチレングリコール(EGと略記する)62部とを酢酸
コバルト四水塩(Coと略記する)0.025部、酢酸
カルシウム一水塩(Caと略記する)0.035部及び
酢酸マグネシウム四水塩(Mgと略記する)0.107
部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(Geと略
記する)のEG1%溶液を3.1部添加したのち、トリ
メチルフォスフェート(Pと略記する)0.14部を添
加し、エステル交換反応を終了せしめた。
【0032】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。
【0033】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。
【0034】[実施例2〜5、比較例1〜12]2,6
ーナフタレンジカルボン酸ジメチルエステル、ジメチル
テレフタレート、酢酸コバルト四水塩、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。これらの
得られたポリマー品質及び各評価結果について表1に示
した。
【0035】
【表1】
【0036】
【発明の効果】本発明のポリエステル樹脂は、熱安定性
が良好で色相及び透明性に優れ包装材料に適し、ボトル
形成時の白化(くもり)が小さく、ボトルとして商品価
値の高いボトルとなる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // B29C 49/00 B65D 1/00 A B29K 67:00 B29L 22:00

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 酸成分としてナフタレンジカルボン酸単
    位を95〜85mol%及びテレフタル酸単位を5〜1
    5mol%並びにジオール成分としてエチレングリコー
    ルからなるポリエステルであって、触媒として用いられ
    た化合物に由来するコバルト元素、マクネシウム元素、
    カルシウム元素及びゲルマニウム元素並びに安定剤とし
    て用いられた化合物に由来するリン元素を含有し、それ
    らの含有量が下記式(1)〜(5)を同時に満たすポリ
    エステル樹脂。 2≦ Co ≦20mmol% (1) 30≦(Mg+Ca)≦150mmol% (2) 1.5≦(Mg/Ca)≦5.5 (3) 1.0≦P/(Co+Ca+Mg)≦1.5 (4) 10≦ Ge ≦50mmol% (5) (但し、上記数式中の各元素の量は酸成分の合計量に対
    する割合である。)
  2. 【請求項2】 溶融重合によって得られるポリエステル
    樹脂であり、固有粘度([η])が下記式(6)を満たす
    請求項1に記載のポリエステル樹脂。 0.40≦[η]≦0.63 (6)
  3. 【請求項3】 溶融重合によって得られるたポリエステ
    ル樹脂を固相重合することによって得られるポリエステ
    ル樹脂であり、固有粘度([η])が下記式(7)を満た
    す請求項1に記載のポリエステル樹脂。 0.65≦[η]≦0.85 (7)
JP22134397A 1997-08-18 1997-08-18 ポリエステル樹脂 Pending JPH1160704A (ja)

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AU79916/98A AU738285B2 (en) 1997-08-18 1998-08-12 A copolyester for molding a bottle
TW087113325A TW466250B (en) 1997-08-18 1998-08-13 A copolyester for molding a bottle
US09/134,037 US5898060A (en) 1997-08-18 1998-08-14 Copolyester for molding a bottle
DE69823755T DE69823755T2 (de) 1997-08-18 1998-08-17 Copolyester zum Formen einer Flasche
EP98306531A EP0899285B1 (en) 1997-08-18 1998-08-17 A copolyester for molding a bottle
DK98306531T DK0899285T3 (da) 1997-08-18 1998-08-17 Copolyester til stöbning af flasker
EP03078023A EP1380609A1 (en) 1997-08-18 1998-08-17 A copolyester of naphthalene dicarboxylic acid and terephthalic acid having a low acetaldehyde level for molding a bottle

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999037451A1 (fr) * 1998-01-27 1999-07-29 Teijin Limited Preforme en polyester aromatique, moulages par soufflage et procede de production de ladite preforme
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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WO1999037451A1 (fr) * 1998-01-27 1999-07-29 Teijin Limited Preforme en polyester aromatique, moulages par soufflage et procede de production de ladite preforme
US6426024B1 (en) 1998-01-27 2002-07-30 Teijin Limited Aromatic polyester preform, blow molded product and preform production process
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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