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JP7452174B2 - Polyester resin and polyester resin blow molded products - Google Patents

Polyester resin and polyester resin blow molded products Download PDF

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JP7452174B2
JP7452174B2 JP2020056875A JP2020056875A JP7452174B2 JP 7452174 B2 JP7452174 B2 JP 7452174B2 JP 2020056875 A JP2020056875 A JP 2020056875A JP 2020056875 A JP2020056875 A JP 2020056875A JP 7452174 B2 JP7452174 B2 JP 7452174B2
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aluminum
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acid
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耕輔 魚谷
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Toyobo Co Ltd
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Description

本発明は、ポリエステル樹脂及びポリエステル樹脂製ブロー成形体に関する。上記ポリエステル樹脂は、アルミニウム化合物由来成分とリン化合物由来成分を触媒量含み、上記ポリエステル樹脂中の環状三量体量の低減と上記ポリエステル樹脂をブロー成形した場合の環状三量体量の低減との両立が図られ、かつ固相重合活性が向上されている。 The present invention relates to a polyester resin and a blow-molded article made of polyester resin. The polyester resin contains a catalytic amount of an aluminum compound-derived component and a phosphorus compound-derived component, and reduces the amount of cyclic trimer in the polyester resin and reduces the amount of cyclic trimer when blow molding the polyester resin. Both have been achieved, and the solid phase polymerization activity has been improved.

ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等に代表されるポリエステル樹脂は、機械的特性、および化学的特性に優れており、それぞれのポリエステル樹脂の特性に応じて、例えば衣料用や産業資材用の繊維、包装用、磁気テープ用、光学用などのフイルムやシート、中空成形品であるボトル、電気・電子部品のケーシング、その他エンジニアリングプラスチック成形品等の広範な分野において使用されている。特に、PETなどの飽和ポリエステル樹脂からなるボトルは、機械的強度、耐熱性、透明性およびガスバリヤー性に優れるため、ジュース、炭酸飲料、清涼飲料などの飲料充填用容器および目薬、化粧品などの容器として広く使用されている。 Polyester resins represented by polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene naphthalate (PEN), etc. have excellent mechanical and chemical properties, and depending on the characteristics of each polyester resin, , for example, fibers for clothing and industrial materials, films and sheets for packaging, magnetic tape, optical, etc., bottles that are hollow molded products, casings for electrical and electronic parts, and other engineering plastic molded products. It is used in In particular, bottles made of saturated polyester resin such as PET have excellent mechanical strength, heat resistance, transparency, and gas barrier properties. It is widely used as

代表的なポリエステル樹脂である芳香族ジカルボン酸とアルキレングリコールに由来するユニットを主構成成分とするポリエステル樹脂は、例えばPETの場合には、テレフタル酸もしくはテレフタル酸ジメチルとエチレングリコールとのエステル化反応もしくはエステル交換反応によってビス(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートなどのオリゴマー混合物を製造し、これを高温、真空下で触媒を用いて溶融重合させ製造されている。 Typical polyester resins whose main constituents are units derived from aromatic dicarboxylic acids and alkylene glycols are made by, for example, PET, by esterification reaction of terephthalic acid or dimethyl terephthalate with ethylene glycol, or It is produced by producing an oligomer mixture such as bis(2-hydroxyethyl) terephthalate through a transesterification reaction, and then melt-polymerizing this at high temperature and under vacuum using a catalyst.

従来から、このようなポリエステル樹脂の重合時に用いられるポリエステル重合触媒としては、アンチモン化合物あるいはゲルマニウム化合物が広く用いられている。アンチモン化合物の一例である三酸化アンチモンは、安価で、かつ優れた触媒活性をもつ触媒であるが、これを主成分、即ち、実用的な重合速度が発揮される程度の添加量にて使用すると、重合時に金属アンチモンが析出するため、ポリエステル樹脂に黒ずみや異物が発生し、フイルムの表面欠点の原因にもなる。また、中空の成形品等の原料とした場合には、透明性の優れた中空成形品を得ることが困難である。このような経緯で、アンチモンを全く含まないか或いはアンチモンを触媒主成分として含まないポリエステル樹脂が望まれている。 Conventionally, antimony compounds or germanium compounds have been widely used as polyester polymerization catalysts used in the polymerization of such polyester resins. Antimony trioxide, which is an example of an antimony compound, is a catalyst that is inexpensive and has excellent catalytic activity. During polymerization, metal antimony precipitates, causing darkening and foreign matter in the polyester resin, which also causes surface defects on the film. Furthermore, when used as a raw material for hollow molded products, it is difficult to obtain hollow molded products with excellent transparency. Under these circumstances, a polyester resin that does not contain antimony at all or does not contain antimony as a main catalyst component is desired.

アンチモン化合物以外で優れた触媒活性を有し、かつ上記の問題を有しないポリエステル樹脂を与える触媒としては、ゲルマニウム化合物がすでに実用化されている。しかし、ゲルマニウム化合物は非常に高価であるという問題点や、重合中に反応系から系外へ留出しやすいため反応系の触媒濃度が変化し重合の制御が困難になるという課題を有しており、触媒主成分として使用することには問題がある。 Germanium compounds have already been put into practical use as catalysts other than antimony compounds that provide polyester resins that have excellent catalytic activity and do not have the above-mentioned problems. However, germanium compounds have the problem of being very expensive, and because they tend to distill out of the reaction system during polymerization, the catalyst concentration in the reaction system changes, making it difficult to control the polymerization. However, there are problems in using it as the main component of the catalyst.

アンチモン化合物あるいはゲルマニウム化合物に代わる重合触媒の検討も行われており、テトラアルコキシチタネートに代表されるチタン化合物がすでに提案されている。しかし、チタン化合物を用いて製造されたポリエステル樹脂は溶融成形時に熱劣化を受けやすく、またポリエステル樹脂が著しく着色するという問題点を有する。 Polymerization catalysts replacing antimony compounds or germanium compounds are also being investigated, and titanium compounds typified by tetraalkoxy titanates have already been proposed. However, polyester resins produced using titanium compounds are susceptible to thermal deterioration during melt molding, and there are also problems in that the polyester resins are significantly colored.

以上のような経緯で、アンチモン、ゲルマニウム、およびチタン以外の金属成分を触媒の主たる金属成分とする重合触媒であり、触媒活性に優れ、色調や熱安定性に優れかつ成形品の透明性に優れたポリエステル樹脂を与える重合触媒が望まれている。 As described above, it is a polymerization catalyst whose main metal component is a metal other than antimony, germanium, and titanium, and it has excellent catalytic activity, excellent color tone and thermal stability, and excellent transparency of molded products. What is desired is a polymerization catalyst that provides a polyester resin with a polyester resin.

ポリエステル樹脂の用途の一つにブロー成形体がある。該ポリエステル樹脂製ブロー成形体においては、成形体の透明性が高いことが望まれており、新規の重合触媒として、アルミニウム化合物とリン化合物とからなる触媒が開示されている(例えば、特許文献1参照)。 Blow molded articles are one of the uses of polyester resin. It is desired that the polyester resin blow-molded article has high transparency, and a catalyst consisting of an aluminum compound and a phosphorus compound has been disclosed as a new polymerization catalyst (for example, Patent Document 1 reference).

また、アルミニウム化合物とリン化合物とからなる触媒を用いた場合、透明性の高いポリエステル樹脂を得るにはアルミニウム系異物の発生を抑制する必要がある。アルミニウム系異物の発生を抑制する方法が特許文献2において開示されている。 Furthermore, when a catalyst consisting of an aluminum compound and a phosphorus compound is used, it is necessary to suppress the generation of aluminum-based foreign substances in order to obtain a highly transparent polyester resin. A method for suppressing the generation of aluminum-based foreign matter is disclosed in Patent Document 2.

しかし、上記の特許文献1の方法で実施した場合は、触媒組成であるアルミニウム化合物やリン化合物の添加量や組成比により得られるポリエステル樹脂の透明度が変動するという課題がある。 However, when the method of Patent Document 1 is used, there is a problem that the transparency of the resulting polyester resin varies depending on the amount and composition ratio of the aluminum compound and phosphorus compound that are the catalyst composition.

一方、上記の特許文献2の方法で実施することにより、上記の課題であるアルミニウム系異物を抑制でき、透明性の高いポリエステル樹脂およびポリエステル樹脂製ブロー成形体を得ることができる。しかしながら、ポリエステル樹脂製ブロー成形体については、該成形時に用いる金型が、ポリエステル樹脂に含まれる環状三量体(以下、CTと称する)や成形時に発生する環状三量体(以下、ΔCTと称する)により金型の汚れが起こり、連続成形時にこの金型汚れによる透明性の悪化などの問題が発生するという課題があった。 On the other hand, by carrying out the method of Patent Document 2, the above-mentioned problem of aluminum-based foreign substances can be suppressed, and a highly transparent polyester resin and a polyester resin blow-molded article can be obtained. However, for polyester resin blow-molded articles, the mold used during molding is not suitable for the cyclic trimer contained in the polyester resin (hereinafter referred to as CT) or the cyclic trimer generated during molding (hereinafter referred to as ΔCT). ), which causes staining of the mold, and this mold stain causes problems such as deterioration of transparency during continuous molding.

特開2004-256633号公報Japanese Patent Application Publication No. 2004-256633 特許第5299655号公報Patent No. 5299655

本発明は上述の従来技術の課題を背景になされたもので、アンチモン元素、ゲルマニウム元素、およびチタン元素以外の金属成分が主たる金属成分であるアルミニウム化合物とリン化合物とからなる重合触媒を用いた場合に、該重合触媒を用いて得られたポリエステル樹脂の特徴である色調や耐熱性等の各種安定性を有するうえに、アルミニウム系異物の生成が抑制され透明性が高く、更に、CT量の低減とΔCT量の低減との両立を図ることにより、ポリエステル樹脂製ブロー成形体製造時の金型汚染が抑制され、かつアルミニウム化合物とリン化合物とからなる重合触媒を用いてなるポリエステル樹脂の製造方法の問題点の一つである固相重合速度が低いという問題点を改善することを課題とする。 The present invention was made against the background of the problems of the prior art described above, and uses a polymerization catalyst consisting of an aluminum compound and a phosphorus compound whose main metal components are metal components other than antimony, germanium, and titanium. In addition to having various stability characteristics such as color tone and heat resistance that are characteristic of polyester resins obtained using the polymerization catalyst, the production of aluminum-based foreign substances is suppressed and the transparency is high, and furthermore, the amount of CT is reduced. By achieving both this and the reduction of the ΔCT amount, mold contamination during the production of polyester resin blow-molded articles is suppressed, and a method for producing polyester resin using a polymerization catalyst consisting of an aluminum compound and a phosphorus compound. The objective is to improve one of the problems, that is, the solid phase polymerization rate is low.

本発明者らは上記課題を解決するため鋭意検討した結果、従来技術で未解決であったポリエステル樹脂製ブロー成形体の製造時のCTおよびΔCTによる金型の汚染を抑制し、ポリエステル樹脂製ブロー成形体の品質や生産性を高める方法を見出し、本発明に到達した。 The inventors of the present invention have made extensive studies to solve the above problems, and have succeeded in suppressing contamination of the mold due to CT and ΔCT during the production of polyester resin blow molded articles, which had not been solved with conventional techniques, and We have discovered a method to improve the quality and productivity of molded products, and have arrived at the present invention.

上記CT量とΔCT量は後述のように二律背反的な挙動を示す。そこで本発明者らは、CTの低減とΔCTの低減との両立を図り、CTとΔCTの合計量を抑制し、金型汚れを抑制する方法の確立を目指した。
特許文献2は、ポリエステル樹脂中に存在するリン化合物の特定構造に着目して確立された方法である。一方、ポリエステル樹脂中に存在するリン化合物は、特許文献2で着目した構造を含め、9種類のリン化合物が存在することが分かった。該リン化合物には、後記する(化式1)~(化式3)で示されるポリエステルのヒドロキシル基末端に結合しているリン化合物が存在する。
一方、ポリエステル樹脂中のCTやΔCTは、下記化学式に示したようなポリエステルのヒドロキシル基末端が該末端より3個目のエステル結合を攻撃することにより生成するというヒドロキシル基末端の環化解重合、すなわちバックバイティング反応により生成すると推測される。
The above-mentioned CT amount and ΔCT amount exhibit antinomic behavior as described later. Therefore, the present inventors aimed to establish a method of achieving both reduction of CT and reduction of ΔCT, suppressing the total amount of CT and ΔCT, and suppressing mold contamination.
Patent Document 2 is a method established by focusing on the specific structure of a phosphorus compound present in a polyester resin. On the other hand, it was found that nine types of phosphorus compounds exist in polyester resins, including the structure focused on in Patent Document 2. Among the phosphorus compounds, there is a phosphorus compound bonded to the terminal hydroxyl group of the polyester represented by (Formula 1) to (Formula 3) below.
On the other hand, CT and ΔCT in polyester resins are generated by the cyclodepolymerization of the hydroxyl group end of the polyester, which attacks the third ester bond from the end, as shown in the chemical formula below. It is assumed that it is produced by a backbiting reaction.

Figure 0007452174000001
Figure 0007452174000001

本発明者らは、上記状況において、前記した(化式1)~(化式3)の化合物量を増大させることで、ポリエステル中のヒドロキシル基濃度を低下させることにより、上記ヒドロキシル基末端のバックバイティング反応を抑制し、CTやΔCTの生成を抑制できると考えて種々検討を行い、本発明を完成した。さらに、上記検討により想定外の効果として、アルミニウム化合物とリン化合物からなるポリエステル重合触媒を用いたときには、アンチモン触媒を用いたときに比べて固相重合活性が劣るという課題も改善できることも見出した。 Under the above circumstances, the present inventors have found that by increasing the amount of the compounds of (Formula 1) to (3) described above, and reducing the concentration of hydroxyl groups in the polyester, the hydroxyl group terminals can be The present invention was completed after conducting various studies, believing that the biting reaction can be suppressed and the generation of CT and ΔCT. Furthermore, as a result of the above study, we discovered that, as an unexpected effect, when a polyester polymerization catalyst consisting of an aluminum compound and a phosphorus compound is used, the problem of inferior solid phase polymerization activity compared to when an antimony catalyst is used can also be improved.

本発明は、上記の知見に基づいて完成されたものであり、以下の(1)~(8)の構成を有するものである。
(1)アルミニウム化合物由来成分とリン化合物由来成分を触媒量含むポリエステル樹脂であって、前記ポリエステル樹脂はエチレンテレフタレート構造単位を85モル%以上含有し、前記ポリエステル樹脂中に存在する全リン元素量に対するポリエステルのヒドロキシル基末端に結合して存在するリン元素の合計量が42~60モル%であることを特徴とするポリエステル樹脂。
(2)環状三量体量が3300ppm以下である上記(1)に記載のポリエステル樹脂。
(3)前記ポリエステル樹脂の水分率を100ppm以下とし、射出成形機のシリンダー温度を290℃として溶融成形した時の環状三量体の増加量が650ppm以下であることを特徴とする上記(1)または(2)に記載のポリエステル樹脂。
(4)前記ポリエステル樹脂のヒドロキシル基末端に結合しているリン化合物の構造が、下記(化式1)~(化式3)の少なくとも1種である上記(1)~(3)のいずれかに記載のポリエステル樹脂。

Figure 0007452174000002

Figure 0007452174000003

Figure 0007452174000004

(5)アルミニウム元素の含有量が13~25ppmである上記(1)~(4)のいずれかに記載のポリエステル樹脂。
(6)アルミニウム元素に対するリン元素のモル比(P/Al)が1.5~3.5である上記(1)~(5)のいずれかに記載のポリエステル樹脂。
(7)上記(1)~(6)のいずれかに記載のポリエステル樹脂を用いて成形されたポリエステル樹脂製ブロー成形体。
(8)環状三量体の含有量が3600ppm以下である上記(7)に記載のポリエステル樹脂製ブロー成形体。 The present invention was completed based on the above findings, and has the following configurations (1) to (8).
(1) A polyester resin containing a catalytic amount of an aluminum compound-derived component and a phosphorus compound-derived component, wherein the polyester resin contains 85 mol% or more of ethylene terephthalate structural units, based on the total amount of phosphorus present in the polyester resin. A polyester resin characterized in that the total amount of phosphorus elements bonded to the terminal hydroxyl groups of the polyester is 42 to 60 mol%.
(2) The polyester resin according to (1) above, wherein the amount of cyclic trimer is 3300 ppm or less.
(3) The above (1) characterized in that when the polyester resin has a moisture content of 100 ppm or less and is melt-molded at a cylinder temperature of an injection molding machine of 290° C., the amount of increase in the cyclic trimer is 650 ppm or less. Or the polyester resin described in (2).
(4) Any of the above (1) to (3), wherein the structure of the phosphorus compound bonded to the terminal hydroxyl group of the polyester resin is at least one of the following (Formula 1) to (Formula 3): The polyester resin described in .
Figure 0007452174000002

Figure 0007452174000003

Figure 0007452174000004

(5) The polyester resin according to any one of (1) to (4) above, which has an aluminum element content of 13 to 25 ppm.
(6) The polyester resin according to any one of (1) to (5) above, wherein the molar ratio of phosphorus element to aluminum element (P/Al) is 1.5 to 3.5.
(7) A polyester resin blow-molded article molded using the polyester resin according to any one of (1) to (6) above.
(8) The polyester resin blow molded article according to (7) above, wherein the content of the cyclic trimer is 3600 ppm or less.

本発明によるポリエステル樹脂は、アンチモン、ゲルマニウムおよびチタン以外の金属成分が主たる金属成分であるアルミニウム化合物とリン化合物とからなる重合触媒を用いて得られたポリエステル樹脂であり、該重合触媒を用いて得られたポリエステル樹脂の特徴である色調や耐熱性等の各種安定性を有するうえに、アルミニウム系異物の生成が抑制されており透明性が高い。また、ポリエステルのヒドロキシル基末端の一部が、リン化合物により封鎖されて、ポリエステル樹脂の製造工程およびポリエステル樹脂をブロー成形する成形工程におけるCTおよびΔCTの生成が抑制されるので、成形用の金型汚染が抑制できるという効果が発現される。さらに、想定外の効果として、アルミニウム化合物とリン化合物からなるポリエステル重合触媒を用いたときには、アンチモン触媒を用いたときに比べて固相重合活性が劣るという課題も改善できる。 The polyester resin according to the present invention is a polyester resin obtained using a polymerization catalyst consisting of an aluminum compound and a phosphorus compound whose main metal components are metal components other than antimony, germanium, and titanium. In addition to having various stability characteristics such as color tone and heat resistance that are characteristic of polyester resins produced by polyester resins, the production of aluminum-based foreign substances is suppressed and the resin has high transparency. In addition, a part of the terminal hydroxyl group of polyester is blocked by the phosphorus compound, and the generation of CT and ΔCT in the manufacturing process of polyester resin and the molding process of blow molding polyester resin is suppressed. The effect is that pollution can be suppressed. Furthermore, as an unexpected effect, when a polyester polymerization catalyst consisting of an aluminum compound and a phosphorus compound is used, the problem that the solid phase polymerization activity is inferior to that when an antimony catalyst is used can also be improved.

実施例および比較例の結果より求めた最終重合槽の温度時間積T×RT×(P/Al)とCTおよびΔCTの相関図である。FIG. 2 is a correlation diagram between the temperature time product T×RT×(P/Al) of the final polymerization tank, CT, and ΔCT, which was determined from the results of Examples and Comparative Examples. 実施例および比較例の結果より求めた最終重合槽の温度時間積T×RT×(P/Al)と全CT量(=CT量+ΔCT量)との相関図である。It is a correlation diagram between the temperature time product T×RT×(P/Al) of the final polymerization tank and the total CT amount (=CT amount+ΔCT amount) obtained from the results of Examples and Comparative Examples. 実施例および比較例の結果より求めた最終重合槽の温度時間積T×RT×(P/Al)と末端封鎖型リン化合物量との相関図である。It is a correlation diagram between the temperature time product T x RT x (P/Al) of the final polymerization tank and the amount of end-blocked phosphorus compound determined from the results of Examples and Comparative Examples. 実施例および比較例の結果より求めた末端封鎖型リン化合物量と全CT量(=CT量+ΔCT量)との相関図である。It is a correlation diagram between the amount of end-capped phosphorus compound and the total CT amount (=CT amount+ΔCT amount) determined from the results of Examples and Comparative Examples. 実施例および比較例の結果より求めた末端封鎖型リン化合物量と固相重合速度との相関図である。FIG. 2 is a correlation diagram between the amount of end-capped phosphorus compound and solid phase polymerization rate determined from the results of Examples and Comparative Examples.

以下、本発明を詳細に説明する。 The present invention will be explained in detail below.

(ポリエステル樹脂)
本発明のポリエステル樹脂は、エチレンテレフタレート構造単位を85モル%以上含有しており、90モル%以上含むことがより好ましく、95モル%以上含有することがさらに好ましい。本発明のポリエステル樹脂は、多価カルボン酸および/またはそのエステル形成性誘導体と多価アルコールおよび/またはそのエステル形成性誘導体とから成ることが好ましい。
(polyester resin)
The polyester resin of the present invention contains 85 mol% or more of ethylene terephthalate structural units, more preferably 90 mol% or more, and even more preferably 95 mol% or more. The polyester resin of the present invention preferably comprises a polycarboxylic acid and/or an ester-forming derivative thereof and a polyhydric alcohol and/or an ester-forming derivative thereof.

多価カルボン酸はジカルボン酸であることが好ましく、特にテレフタル酸であることが好ましいが、テレフタル酸以外のジカルボン酸が含まれていてもよい。テレフタル酸以外のジカルボン酸としては、蓚酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸、テトラデカンジカルボン酸、ヘキサデカンジカルボン酸、1,3-シクロブタンジカルボン酸、1,3-シクロペンタンジカルボン酸、1,2-シクロヘキサンジカルボン酸、1,3-シクロヘキサンジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸、2,5-ノルボルナンジカルボン酸、ダイマー酸などに例示される飽和脂肪族ジカルボン酸またはこれらのエステル形成性誘導体;フマル酸、マレイン酸、イタコン酸などに例示される不飽和脂肪族ジカルボン酸またはこれらのエステル形成性誘導体、オルソフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、5-(アルカリ金属)スルホイソフタル酸、ジフェニン酸、1,3-ナフタレンジカルボン酸、1,4-ナフタレンジカルボン酸、1,5-ナフタレンジカルボン酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、2,7-ナフタレンジカルボン酸、4,4’-ビフェニルジカルボン酸、4,4’-ビフェニルスルホンジカルボン酸、4,4’-ビフェニルエーテルジカルボン酸、1,2-ビス(フェノキシ)エタン-p,p’-ジカルボン酸、パモイン酸、アントラセンジカルボン酸などに例示される芳香族ジカルボン酸、またはこれらのエステル形成性誘導体;が挙げられる。 The polyhydric carboxylic acid is preferably a dicarboxylic acid, particularly preferably terephthalic acid, but dicarboxylic acids other than terephthalic acid may be included. Dicarboxylic acids other than terephthalic acid include oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, decanedicarboxylic acid, dodecanedicarboxylic acid, tetradecanedicarboxylic acid, and hexadecanedicarboxylic acid. , 1,3-cyclobutanedicarboxylic acid, 1,3-cyclopentanedicarboxylic acid, 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 2,5-norbornanedicarboxylic acid, Saturated aliphatic dicarboxylic acids or ester-forming derivatives thereof such as dimer acid; unsaturated aliphatic dicarboxylic acids or ester-forming derivatives thereof such as fumaric acid, maleic acid, itaconic acid, orthophthalic acid; Isophthalic acid, terephthalic acid, 5-(alkali metal) sulfoisophthalic acid, diphenic acid, 1,3-naphthalene dicarboxylic acid, 1,4-naphthalene dicarboxylic acid, 1,5-naphthalene dicarboxylic acid, 2,6-naphthalene dicarboxylic acid , 2,7-naphthalene dicarboxylic acid, 4,4'-biphenyl dicarboxylic acid, 4,4'-biphenylsulfone dicarboxylic acid, 4,4'-biphenyl ether dicarboxylic acid, 1,2-bis(phenoxy)ethane-p, Examples include aromatic dicarboxylic acids such as p'-dicarboxylic acid, pamoic acid, anthracenedicarboxylic acid, and ester-forming derivatives thereof.

また、ジカルボン酸以外にも少量であれば3価以上の多価カルボン酸を併用してもよく、3~4価の多価カルボン酸であることが好ましい。該多価カルボン酸としては、エタントリカルボン酸、プロパントリカルボン酸、ブタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、トリメシン酸、3,4,3’,4’-ビフェニルテトラカルボン酸、およびこれらのエステル形成性誘導体などが挙げられる。 In addition to the dicarboxylic acid, a trivalent or higher-valent polycarboxylic acid may be used in combination in a small amount, and a tri- to tetravalent polycarboxylic acid is preferred. Examples of the polycarboxylic acids include ethanetricarboxylic acid, propanetricarboxylic acid, butanetetracarboxylic acid, pyromellitic acid, trimellitic acid, trimesic acid, 3,4,3',4'-biphenyltetracarboxylic acid, and these. Examples include ester-forming derivatives.

多価アルコールはジオールであることが好ましく、特にエチレングリコールであることが好ましいが、エチレングリコール以外のジオールが含まれていてもよい。エチレングリコール以外のジオールとしては、1,2-プロピレングリコール、1,3-プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2-ブチレングリコール、1,3-ブチレングリコール、2,3-ブチレングリコール、1,4-ブチレングリコール、1,5-ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6-ヘキサンジオール、1,2-シクロヘキサンジオール、1,3-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジオール、1,2-シクロヘキサンジメタノール、1,3-シクロヘキサンジメタノール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、1,4-シクロヘキサンジエタノール、1,10-デカメチレングリコール、1,12-ドデカンジオール、ポリエチレングリコール、ポリトリメチレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどに例示される脂肪族グリコール;ヒドロキノン、4,4’-ジヒドロキシビスフェノール、1,4-ビス(β-ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、1,4-ビス(β-ヒドロキシエトキシフェニル)スルホン、ビス(p-ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(p-ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(p-ヒドロキシフェニル)メタン、1,2-ビス(p-ヒドロキシフェニル)エタン、ビスフェノールA、ビスフェノールC、2,5-ナフタレンジオール、これらのグリコールにエチレンオキシドが付加したグリコール、などに例示される芳香族グリコール;が挙げられる。 The polyhydric alcohol is preferably a diol, particularly preferably ethylene glycol, but diols other than ethylene glycol may be included. Diols other than ethylene glycol include 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-butylene glycol, 1,3-butylene glycol, 2,3-butylene glycol, 1 , 4-butylene glycol, 1,5-pentanediol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, 1,2-cyclohexanediol, 1,3-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanediol, 1,2-cyclohexane Dimethanol, 1,3-cyclohexanedimethanol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,10-decamethylene glycol, 1,12-dodecanediol, polyethylene glycol, polytrimethylene glycol, poly Aliphatic glycols such as tetramethylene glycol; hydroquinone, 4,4'-dihydroxybisphenol, 1,4-bis(β-hydroxyethoxy)benzene, 1,4-bis(β-hydroxyethoxyphenyl)sulfone, bis (p-hydroxyphenyl)ether, bis(p-hydroxyphenyl)sulfone, bis(p-hydroxyphenyl)methane, 1,2-bis(p-hydroxyphenyl)ethane, bisphenol A, bisphenol C, 2,5-naphthalene Examples include aromatic glycols such as diols, glycols obtained by adding ethylene oxide to these glycols, and the like.

また、ジオール以外にも少量であれば3価以上の多価アルコールやヒドロキシカルボン酸を併用してもよく、3~4価の多価アルコールであることが好ましい。該多価アルコールとしては、トリメチロールメタン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、グリセロール、ヘキサントリオールなどが挙げられる。ヒドロキシカルボン酸としては、乳酸、クエン酸、リンゴ酸、酒石酸、ヒドロキシ酢酸、3-ヒドロキシ酪酸、p-ヒドロキシ安息香酸、p-(2-ヒドロキシエトキシ)安息香酸、4-ヒドロキシシクロヘキサンカルボン酸、またはこれらのエステル形成性誘導体などが挙げられる。 In addition to diols, trihydric or higher polyhydric alcohols or hydroxycarboxylic acids may be used in combination in small amounts, and trihydric to tetrahydric polyhydric alcohols are preferred. Examples of the polyhydric alcohol include trimethylolmethane, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, glycerol, hexanetriol, and the like. Examples of hydroxycarboxylic acids include lactic acid, citric acid, malic acid, tartaric acid, hydroxyacetic acid, 3-hydroxybutyric acid, p-hydroxybenzoic acid, p-(2-hydroxyethoxy)benzoic acid, 4-hydroxycyclohexanecarboxylic acid, or these. Examples include ester-forming derivatives of.

また、環状エステルの併用も許容される。該環状エステルとしては、ε-カプロラクトン、β-プロピオラクトン、β-メチル-β-プロピオラクトン、δ-バレロラクトン、グリコリド、ラクチドなどが挙げられる。 Further, a combination of cyclic esters is also allowed. Examples of the cyclic ester include ε-caprolactone, β-propiolactone, β-methyl-β-propiolactone, δ-valerolactone, glycolide, and lactide.

多価カルボン酸もしくはヒドロキシカルボン酸のエステル形成性誘導体としては、これらの化合物のアルキルエステルやヒドロキシルアルキルエステル等が挙げられる。 Examples of ester-forming derivatives of polyhydric carboxylic acids or hydroxycarboxylic acids include alkyl esters and hydroxyalkyl esters of these compounds.

多価アルコールのエステル形成性誘導体としては、多価アルコールの酢酸等の低級脂肪族カルボン酸とのエステルが挙げられる。 Examples of ester-forming derivatives of polyhydric alcohols include esters of polyhydric alcohols with lower aliphatic carboxylic acids such as acetic acid.

(重合触媒)
本発明のポリエステル樹脂は、アルミニウム化合物由来成分とリン化合物由来成分を触媒量含んでいる。すなわち、本発明のポリエステル樹脂は、アルミニウム化合物とリン化合物からなる重合触媒を用いて製造されており、アルミニウム化合物及びリン化合物の添加量は触媒量であればよい。触媒量とは多価カルボン酸および/またはそのエステル形成性誘導体と多価アルコールおよび/またはそのエステル形成性誘導体との反応を進行させるための有効量のことであり、具体的には得られるポリエステル樹脂中に後述の所定量のアルミニウム元素及びリン元素が残存するような触媒量であればよい。
(polymerization catalyst)
The polyester resin of the present invention contains a catalytic amount of an aluminum compound-derived component and a phosphorus compound-derived component. That is, the polyester resin of the present invention is manufactured using a polymerization catalyst consisting of an aluminum compound and a phosphorus compound, and the amounts of the aluminum compound and the phosphorus compound to be added may be catalytic amounts. The catalytic amount is an effective amount for promoting the reaction between a polyhydric carboxylic acid and/or its ester-forming derivative and a polyhydric alcohol and/or its ester-forming derivative, and specifically, The catalyst amount may be such that a predetermined amount of aluminum element and phosphorus element, which will be described later, remain in the resin.

(アルミニウム化合物)
上記重合触媒を構成するアルミニウム化合物は溶媒に溶解するものであれば限定されないが、ギ酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、塩基性酢酸アルミニウム、プロピオン酸アルミニウム、シュウ酸アルミニウム、アクリル酸アルミニウム、ラウリン酸アルミニウム、ステアリン酸アルミニウム、安息香酸アルミニウム、トリクロロ酢酸アルミニウム、乳酸アルミニウム、クエン酸アルミニウム、酒石酸アルミニウム、サリチル酸アルミニウムなどのカルボン酸塩;塩化アルミニウム、水酸化アルミニウム、水酸化塩化アルミニウム、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、炭酸アルミニウム、リン酸アルミニウム、ホスホン酸アルミニウムなどの無機酸塩;アルミニウムメトキサイド、アルミニウムエトキサイド、アルミニウムn-プロポキサイド、アルミニウムiso-プロポキサイド、アルミニウムn-ブトキサイド、アルミニウムt-ブトキサイドなどアルミニウムアルコキサイド;アルミニウムアセチルアセトネート、アルミニウムエチルアセトアセテート、アルミニウムエチルアセトアセテートジiso-プロポキサイドなどのキレート化合物;トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物およびこれらの部分加水分解物、アルミニウムのアルコキサイドやアルミニウムキレート化合物とヒドロキシカルボン酸からなる反応生成物、酸化アルミニウム、超微粒子酸化アルミニウム、アルミニウムシリケート、アルミニウムとチタンやケイ素やジルコニウムやアルカリ金属やアルカリ土類金属などとの複合酸化物などが挙げられる。これらのうちカルボン酸塩、無機酸塩、およびキレート化合物から選ばれる少なくとも1種が好ましく、これらの中でも酢酸アルミニウム、塩基性酢酸アルミニウム、塩化アルミニウム、水酸化アルミニウム、水酸化塩化アルミニウム、及びアルミニウムアセチルアセトネートから選ばれる少なくとも1種がより好ましく、酢酸アルミニウム、塩基性酢酸アルミニウム、塩化アルミニウム、水酸化アルミニウム、及び水酸化塩化アルミニウムから選ばれる少なくとも1種がさらに好ましく、酢酸アルミニウム及び塩基性酢酸アルミニウムから選ばれる少なくとも1種が最も好ましい。
(aluminum compound)
The aluminum compound constituting the above polymerization catalyst is not limited as long as it is soluble in the solvent, but aluminum formate, aluminum acetate, basic aluminum acetate, aluminum propionate, aluminum oxalate, aluminum acrylate, aluminum laurate, stearic acid Carboxylate salts such as aluminum, aluminum benzoate, aluminum trichloroacetate, aluminum lactate, aluminum citrate, aluminum tartrate, aluminum salicylate; aluminum chloride, aluminum hydroxide, aluminum hydroxide chloride, aluminum nitrate, aluminum sulfate, aluminum carbonate, phosphorous Inorganic acid salts such as aluminum acid and aluminum phosphonate; Aluminum alkoxides such as aluminum methoxide, aluminum ethoxide, aluminum n-propoxide, aluminum iso-propoxide, aluminum n-butoxide, and aluminum t-butoxide; aluminum acetylacetonate; Chelate compounds such as aluminum ethyl acetoacetate and aluminum ethyl acetoacetate diiso-propoxide; organoaluminum compounds such as trimethylaluminum and triethylaluminum, and their partial hydrolysates; reactions consisting of aluminum alkoxides and aluminum chelate compounds with hydroxycarboxylic acids; Examples include aluminum oxide, ultrafine aluminum oxide, aluminum silicate, and composite oxides of aluminum with titanium, silicon, zirconium, alkali metals, alkaline earth metals, and the like. Among these, at least one selected from carboxylates, inorganic acid salts, and chelate compounds is preferred, and among these, aluminum acetate, basic aluminum acetate, aluminum chloride, aluminum hydroxide, aluminum hydroxide chloride, and aluminum acetylacetate are preferred. At least one selected from aluminum acetate, basic aluminum acetate, aluminum chloride, aluminum hydroxide, and aluminum hydroxide chloride is more preferable, and at least one selected from aluminum acetate and basic aluminum acetate is more preferable. The most preferred is at least one of the following.

上記アルミニウム化合物は水やグリコールなどの溶剤に可溶化するアルミニウム化合物であることが好ましい。本発明で使用できる溶媒とは、水およびアルキレングリコール類である。アルキレングリコール類には、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、トリメチレングリコール、ジトリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ジテトラメチレングリコール、ネオペンチルグリコールなどが挙げられる。好ましくは、エチレングリコール、トリメチレングリコール、及びテトラメチレングリコールから選ばれる少なくとも1種であり、さらに好ましくはエチレングリコールである。アルミニウム化合物を水又はエチレングリコールに溶解した溶液を用いることが本発明の効果を顕著に発現することができるので好ましい。可溶化の観点から、アルミニウム化合物は、酢酸アルミニウム、塩基性酢酸アルミニウム、塩化アルミニウム、水酸化塩化アルミニウム、及びアルミニウムアセチルアセトネートから選ばれる少なくとも1種が好ましく、酢酸アルミニウム、塩基性酢酸アルミニウム、塩化アルミニウム、及び水酸化塩化アルミニウムから選ばれる少なくとも1種がより好ましく、酢酸アルミニウム及び塩基性酢酸アルミニウムから選ばれる少なくとも1種が最も好ましい。 The aluminum compound is preferably an aluminum compound that is soluble in a solvent such as water or glycol. Solvents that can be used in the present invention are water and alkylene glycols. Examples of alkylene glycols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, trimethylene glycol, ditrimethylene glycol, tetramethylene glycol, ditetramethylene glycol, neopentyl glycol, etc. . Preferably, it is at least one selected from ethylene glycol, trimethylene glycol, and tetramethylene glycol, and more preferably ethylene glycol. It is preferable to use a solution in which an aluminum compound is dissolved in water or ethylene glycol because the effects of the present invention can be significantly exhibited. From the viewpoint of solubilization, the aluminum compound is preferably at least one selected from aluminum acetate, basic aluminum acetate, aluminum chloride, aluminum hydroxide chloride, and aluminum acetylacetonate; , and at least one selected from aluminum hydroxide chloride, and most preferably at least one selected from aluminum acetate and basic aluminum acetate.

アルミニウム化合物の使用量は、得られるポリエステル樹脂の全質量に対してアルミニウム元素が13~25ppmとなるような使用量とすることが好ましい。より好ましくは14~20ppmである。アルミニウム元素が13ppm未満では、重合活性が低下するおそれがある。一方、25ppmを超えるとアルミニウム系異物量が増大するおそれがある。 The amount of the aluminum compound used is preferably such that the aluminum element is 13 to 25 ppm based on the total mass of the polyester resin obtained. More preferably it is 14 to 20 ppm. If the aluminum element content is less than 13 ppm, the polymerization activity may decrease. On the other hand, if it exceeds 25 ppm, the amount of aluminum-based foreign matter may increase.

(リン化合物)
本発明の重合触媒を構成するリン化合物としては、特に限定はされないが、ホスホン酸系化合物、ホスフィン酸系化合物を用いると触媒活性の向上効果が大きいため好ましく、これらの中でもホスホン酸系化合物を用いると触媒活性の向上効果が特に大きいためより好ましい。
(phosphorus compound)
The phosphorus compound constituting the polymerization catalyst of the present invention is not particularly limited, but it is preferable to use a phosphonic acid-based compound or a phosphinic acid-based compound because it has a large effect of improving catalyst activity. Among these, phosphonic acid-based compounds are preferably used. This is more preferable because it has a particularly large effect of improving catalyst activity.

上記リン化合物のうち、同一分子内にフェノール構造を有するリン化合物が好ましい。フェノール構造を有するリン化合物であれば特に限定はされないが、同一分子内にフェノール構造を有するホスホン酸系化合物、同一分子内にフェノール構造を有するホスフィン酸系化合物からなる群より選ばれる一種または二種以上の化合物を用いると触媒活性の向上効果が大きく好ましく、一種または二種以上の同一分子内にフェノール構造を有するホスホン酸系化合物を用いると触媒活性の向上効果が非常に大きくより好ましい。 Among the above phosphorus compounds, phosphorus compounds having a phenol structure in the same molecule are preferred. There are no particular limitations as long as the phosphorus compound has a phenol structure, but one or two selected from the group consisting of phosphonic acid compounds that have a phenol structure in the same molecule, and phosphinic acid compounds that have a phenol structure in the same molecule. Use of the above compounds is preferable because the effect of improving the catalytic activity is large, and use of one or more phosphonic acid compounds having a phenol structure in the same molecule is more preferable because the effect of improving the catalytic activity is very large.

また、同一分子内にフェノール構造を有するリン化合物としては、P(=O)R1(OR2)(OR3)やP(=O)R14(OR2)で表される化合物などが挙げられる。R1はフェノール部を含む炭素数1~50の炭化水素基、水酸基またはハロゲン基またはアルコキシル基またはアミノ基などの置換基およびフェノール構造を含む炭素数1~50の炭化水素基を表す。R4は、水素、炭素数1~50の炭化水素基、水酸基またはハロゲン基またはアルコキシル基またはアミノ基などの置換基を含む炭素数1~50の炭化水素基を表す。R2、R3はそれぞれ独立に水素、炭素数1~50の炭化水素基、水酸基またはアルコキシル基などの置換基を含む炭素数1~50の炭化水素基を表す。ただし、炭化水素基は分岐構造やシクロヘキシル等の脂環構造やフェニルやナフチル等の芳香環構造を含んでいてもよい。R2とR4の末端どうしは結合していてもよい。 In addition, examples of phosphorus compounds having a phenol structure in the same molecule include compounds represented by P(=O)R 1 (OR 2 ) (OR 3 ) and P(=O)R 1 R 4 (OR 2 ). can be mentioned. R 1 represents a hydrocarbon group having 1 to 50 carbon atoms containing a phenol moiety, a substituent such as a hydroxyl group, a halogen group, an alkoxyl group or an amino group, and a hydrocarbon group having 1 to 50 carbon atoms containing a phenol structure. R 4 represents hydrogen, a hydrocarbon group having 1 to 50 carbon atoms, a hydrocarbon group having 1 to 50 carbon atoms containing a substituent such as a hydroxyl group, a halogen group, an alkoxyl group, or an amino group. R 2 and R 3 each independently represent hydrogen, a hydrocarbon group having 1 to 50 carbon atoms, or a hydrocarbon group having 1 to 50 carbon atoms containing a substituent such as a hydroxyl group or an alkoxyl group. However, the hydrocarbon group may include a branched structure, an alicyclic structure such as cyclohexyl, or an aromatic ring structure such as phenyl or naphthyl. The ends of R 2 and R 4 may be bonded to each other.

同一分子内にフェノール構造を有するリン化合物としては、例えば、p-ヒドロキシフェニルホスホン酸、p-ヒドロキシフェニルホスホン酸ジメチル、p-ヒドロキシフェニルホスホン酸ジエチル、p-ヒドロキシフェニルホスホン酸ジフェニル、ビス(p-ヒドロキシフェニル)ホスフィン酸、ビス(p-ヒドロキシフェニル)ホスフィン酸メチル、ビス(p-ヒドロキシフェニル)ホスフィン酸フェニル、p-ヒドロキシフェニルフェニルホスフィン酸、p-ヒドロキシフェニルフェニルホスフィン酸メチル、p-ヒドロキシフェニルフェニルホスフィン酸フェニル、p-ヒドロキシフェニルホスフィン酸、p-ヒドロキシフェニルホスフィン酸メチル、p-ヒドロキシフェニルホスフィン酸フェニル、下記(化式4)で表される3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホン酸ジアルキルなどが挙げられる。同一分子内にフェノール構造を有するリン化合物としては、特にヒンダードフェノール構造を有するリン化合物であることが好ましく、中でも、下記(化式4)に示す3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホン酸ジアルキルであることが好ましい。 Examples of phosphorus compounds having a phenol structure in the same molecule include p-hydroxyphenylphosphonic acid, dimethyl p-hydroxyphenylphosphonate, diethyl p-hydroxyphenylphosphonate, diphenyl p-hydroxyphenylphosphonate, bis(p- hydroxyphenyl)phosphinic acid, methyl bis(p-hydroxyphenyl)phosphinate, phenyl bis(p-hydroxyphenyl)phosphinate, p-hydroxyphenylphenylphosphinic acid, methyl p-hydroxyphenylphenylphosphinate, p-hydroxyphenylphenyl Phenyl phosphinate, p-hydroxyphenylphosphinic acid, methyl p-hydroxyphenylphosphinate, phenyl p-hydroxyphenylphosphinate, 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy represented by the following (formula 4) Examples include dialkyl benzylphosphonate. As the phosphorus compound having a phenol structure in the same molecule, a phosphorus compound having a hindered phenol structure is particularly preferable, and among them, 3,5-di-tert-butyl-4- shown below (Formula 4) is preferable. Dialkyl hydroxybenzylphosphonate is preferred.

Figure 0007452174000005

((化式4)において、X1、X2は、それぞれ、水素、炭素数1~4のアルキル基を表す。)
Figure 0007452174000005

(In (Formula 4), X 1 and X 2 represent hydrogen and an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, respectively.)

上記X1、X2のアルキル基の炭素数は1~4が好ましく、1~2がより好ましい。特に、炭素数2のエチルエステル体は、Irganox1222(ビーエーエスエフ社製)が市販されており容易に入手できるので好ましい。 The number of carbon atoms in the alkyl group of X 1 and X 2 is preferably 1 to 4, more preferably 1 to 2. In particular, the ethyl ester having 2 carbon atoms is preferred because Irganox 1222 (manufactured by BASF) is commercially available and can be easily obtained.

リン化合物の使用量は、得られるポリエステル樹脂の全質量に対してリン元素が25~60ppmとなるような使用量とすることが好ましい。より好ましくは30~50ppmである。リン元素が25ppm未満では、重合活性の低下やアルミニウム系異物量が増大するおそれがある。一方、60ppmを超えるとCT量の低減とΔCT量の低減との両立を図ることが困難になると共にリン化合物の添加量が多くなり、触媒コストが増大するおそれがある。 The amount of the phosphorus compound used is preferably such that the phosphorus element is 25 to 60 ppm based on the total mass of the polyester resin obtained. More preferably it is 30 to 50 ppm. If the phosphorus element content is less than 25 ppm, there is a risk that the polymerization activity will decrease and the amount of aluminum-based foreign matter will increase. On the other hand, if it exceeds 60 ppm, it becomes difficult to achieve both a reduction in CT amount and a reduction in ΔCT amount, and the amount of phosphorus compound added increases, which may increase catalyst cost.

本発明においては、上記リン化合物は溶媒中で加熱処理されたものであることが好ましい。使用する溶媒としては、水およびアルキレングリコールからなる群から選ばれる少なくとも1種であれば限定されないが、アルキレングリコールとしては、リン化合物を溶解する溶媒を用いることが好ましく、エチレングリコール等の目的とするポリエステル樹脂の構成成分であるグリコールを用いることがより好ましい。溶媒中での加熱処理は、リン化合物を溶解してから行うのが好ましいが、完全に溶解していなくてもよい。 In the present invention, it is preferable that the phosphorus compound is heat-treated in a solvent. The solvent to be used is not limited as long as it is at least one selected from the group consisting of water and alkylene glycol, but as the alkylene glycol, it is preferable to use a solvent that dissolves a phosphorus compound, such as ethylene glycol. It is more preferable to use glycol, which is a constituent component of polyester resin. The heat treatment in the solvent is preferably performed after the phosphorus compound has been dissolved, but it is not necessary to completely dissolve the phosphorus compound.

加熱処理の温度は特に限定されないが、20~250℃であることが好ましく、より好ましくは150~200℃である。 The temperature of the heat treatment is not particularly limited, but is preferably 20 to 250°C, more preferably 150 to 200°C.

上記加熱処理時のリン化合物溶液の濃度は、5~15質量%が好ましい。 The concentration of the phosphorus compound solution during the heat treatment is preferably 5 to 15% by mass.

上記の加熱処理により、前記アルミニウム化合物と併用することによる重合触媒活性が向上すると共に、該重合触媒に起因する異物生成量が低下する。 The above heat treatment improves the activity of the polymerization catalyst when used in combination with the aluminum compound, and reduces the amount of foreign matter produced due to the polymerization catalyst.

上記加熱処理において、本発明において用いられる(化式4)で示したリン化合物である3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホン酸ジアルキルエステルの一部が構造変化する。例えば、t-ブチル基の脱離、エチルエステル基の加水分解およびヒドロキシエチルエステル交換構造などに変化する。従って、本発明においては、リン化合物としては、(化式4)で示した3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホン酸ジアルキルエステル以外にも表1に示すような構造変化したリン化合物も含まれる。エチレングリコール溶液中での表1に記載の各リン化合物の成分量は、該溶液のP-NMRスペクトル測定法により定量できる。 In the above heat treatment, a part of the 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylphosphonic acid dialkyl ester, which is the phosphorus compound represented by Formula 4 used in the present invention, undergoes a structural change. For example, the t-butyl group is eliminated, the ethyl ester group is hydrolyzed, and the hydroxyethyl transesterification structure is changed. Therefore, in the present invention, as a phosphorus compound, in addition to the 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylphosphonic acid dialkyl ester shown in (Formula 4), structural changes as shown in Table 1 are used. Also included are phosphorus compounds. The amount of each phosphorus compound listed in Table 1 in an ethylene glycol solution can be determined by measuring the P-NMR spectrum of the solution.

従って、本発明におけるリン化合物としては、3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホン酸ジエチル以外にも上記表1で示される3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホン酸ジエチルの変性体も含まれる。 Therefore, as the phosphorus compound in the present invention, in addition to diethyl 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylphosphonate, 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl shown in Table 1 above may be used. Also included are modified forms of diethyl phosphonate.

(ポリエステル樹脂中のリン化合物構造)
リン化合物として3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホン酸ジエチルおよびその変性体を用いて製造されたポリエステル樹脂中には、前記した(化式1)~(化式3)の3種を含む9種類の構造として存在する。9種類のリン化合物構造を表2に示す。なお、後述するポリエステル樹脂製ブロー成形体中にもポリエステル樹脂と同様に表2に記載する9種類のリン化合物構造が含まれる。
(Phosphorus compound structure in polyester resin)
In the polyester resin produced using diethyl 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylphosphonate and its modified product as a phosphorus compound, the above (Formula 1) to (Formula 3) are present. It exists in nine types of structures, including three types. Table 2 shows the structures of nine types of phosphorus compounds. In addition, the nine types of phosphorus compound structures described in Table 2 are also included in the polyester resin blow molded article described later, as in the polyester resin.

前記した特許文献2で開示されている技術は、上記表2の(化式7)に着目して確立された技術である。 The technique disclosed in Patent Document 2 mentioned above is a technique established by focusing on (Formula 7) in Table 2 above.

本発明においては、前述のように、(化式1)~(化式3)で示したポリエステルのヒドロキシル基末端に結合するリン化合物の総量を増やすことによりCTおよびΔCTの生成が抑制できるとの考えに立脚している。 In the present invention, as mentioned above, it is believed that the generation of CT and ΔCT can be suppressed by increasing the total amount of phosphorus compounds bonded to the terminal hydroxyl groups of the polyesters represented by Formulas 1 to 3. It is based on ideas.

従って、本発明においては、ポリエステル樹脂中に存在する全リン元素量の42~60モル%がポリエステルのヒドロキシル基末端に結合して存在すること、すなわち、ポリエステル樹脂中に存在する全リン元素量に対する(化式1)~(化式3)に含まれるリン元素の合計量が42~60モル%以上である。下限は、好ましくは44モル%以上であり、上限は、高い方が好ましいので100モル%であってもよいが、技術的な困難性より上限は60モル%であり、55モル%であることが好ましく、50モル%であることがより好ましい。なお、ポリエステルのヒドロキシル基末端に結合して存在するリン化合物を末端封鎖型リン化合物と称することもある。 Therefore, in the present invention, 42 to 60 mol% of the total amount of phosphorus present in the polyester resin is present bonded to the hydroxyl group terminal of the polyester, that is, based on the total amount of phosphorus present in the polyester resin. The total amount of phosphorus elements contained in (Formula 1) to (Formula 3) is 42 to 60 mol% or more. The lower limit is preferably 44 mol% or more, and the upper limit may be 100 mol% since higher is preferable, but due to technical difficulties, the upper limit is 60 mol% and should be 55 mol%. is preferable, and more preferably 50 mol%. In addition, the phosphorus compound bonded to the terminal hydroxyl group of the polyester is sometimes referred to as an end-capped phosphorus compound.

上記範囲を満たすことで、CT量の低減とΔCT量の低減との両立を図ることが出来る。
さらに、想定外の効果として、アルミニウム化合物とリン化合物からなるポリエステル重合触媒の課題である固相重合活性がアンチモン触媒に比べて劣るという課題も改善できる。ポリエステルの末端封鎖型リン化合物量を増やすことで固相重合活性が向上する理由は明らかでないが、固相重合反応におけるヒドロキシル基末端と末端封鎖型リン化合物との反応活性が、カルボキシル基末端と末端封鎖型リン化合物との反応活性より高くなるためと推測している。
By satisfying the above range, it is possible to achieve both a reduction in the amount of CT and a reduction in the amount of ΔCT.
Furthermore, as an unexpected effect, the problem of polyester polymerization catalysts made of aluminum compounds and phosphorus compounds, which is inferior in solid phase polymerization activity compared to antimony catalysts, can be improved. It is not clear why the solid-phase polymerization activity is improved by increasing the amount of end-blocking phosphorus compound in polyester, but the reaction activity between the hydroxyl group end and the end-blocking phosphorus compound in the solid-phase polymerization reaction is It is speculated that this is because the reaction activity is higher than that with blocked phosphorus compounds.

(ポリエステル樹脂中のアルミニウム/リン比)
本発明のポリエステル樹脂において、アルミニウム元素に対するリン元素のモル比(以下、P/Al比と称する)は、1.5~3.5であることが好ましい。下限はより好ましくは1.6以上であり、上限はより好ましくは3.0以下であり、さらに好ましくは2.4以下である。P/Al比が1.5未満では、CT量の低減とΔCT量の低減との両立を図ることが困難になると共にアルミニウム系異物量が増大するおそれがある。一方、P/Al比が3.5を超えると、CT量の低減とΔCT量の低減との両立を図ることが困難になると共にリン化合物の添加量が多くなり、触媒コストが増大するおそれがある。また、重合活性も低下する。
(Aluminum/phosphorus ratio in polyester resin)
In the polyester resin of the present invention, the molar ratio of phosphorus element to aluminum element (hereinafter referred to as P/Al ratio) is preferably 1.5 to 3.5. The lower limit is more preferably 1.6 or more, and the upper limit is more preferably 3.0 or less, still more preferably 2.4 or less. If the P/Al ratio is less than 1.5, it becomes difficult to achieve both a reduction in CT amount and a reduction in ΔCT amount, and the amount of aluminum-based foreign matter may increase. On the other hand, if the P/Al ratio exceeds 3.5, it becomes difficult to achieve both a reduction in CT amount and a reduction in ΔCT amount, and the amount of phosphorus compound added increases, which may increase catalyst cost. be. Moreover, polymerization activity also decreases.

(ポリエステル樹脂中のCT量)
本発明のポリエステル樹脂中に含まれるCT量が3300ppm以下であることが好ましい。より好ましくは3200ppm以下であり、さらに好ましくは3100ppm以下である。下限は限定されないが、技術的な困難性より2500ppm程度である。CT量が3300ppmを超えると成形時の金型汚れが増加するため好ましくない。
(CT amount in polyester resin)
It is preferable that the amount of CT contained in the polyester resin of the present invention is 3300 ppm or less. More preferably it is 3200 ppm or less, and still more preferably 3100 ppm or less. Although the lower limit is not limited, it is approximately 2500 ppm due to technical difficulties. If the CT amount exceeds 3300 ppm, mold staining during molding increases, which is not preferable.

(ポリエステル樹脂の溶融成形時のΔCT量)
本発明のポリエステル樹脂の水分率を100ppm以下とし、射出成形機のシリンダー温度を290℃として溶融成形した時のΔCT量は650ppm以下であることが好ましい。より好ましくは500ppm以下であり、さらに好ましくは400ppmである。下限は0ppmであることが好ましいが、技術的な困難性より200ppm程度である。ΔCT量が650ppmを超えると成形時の金型汚れが増加するので好ましくない。
(ΔCT amount during melt molding of polyester resin)
When the polyester resin of the present invention is melt-molded with a moisture content of 100 ppm or less and an injection molding machine cylinder temperature of 290° C., the ΔCT amount is preferably 650 ppm or less. More preferably it is 500 ppm or less, and still more preferably 400 ppm. The lower limit is preferably 0 ppm, but due to technical difficulties, it is approximately 200 ppm. If the ΔCT amount exceeds 650 ppm, mold contamination during molding increases, which is not preferable.

(ポリエステル樹脂製ブロー成形体)
本発明のブロー成形体は、上記ポリエステル樹脂を用いて成形されたポリエステル樹脂製ブロー成形体であることが重要である。上記ポリエステル樹脂を用いることで、CT量とΔCT量が共に抑制できるため、成形時の金型の汚染が抑制される。
(Polyester resin blow molded body)
It is important that the blow molded article of the present invention is a polyester resin blow molded article molded using the above polyester resin. By using the above polyester resin, both the CT amount and the ΔCT amount can be suppressed, so that contamination of the mold during molding can be suppressed.

本発明におけるポリエステル樹脂製ブロー成形体の製造方法は限定されない。例えば、プリフォームを成形する工程、口栓部を結晶化する工程、プリフォームを再加熱する工程、再加熱されたプリフォームを金型内でブロー延伸する工程、ブロー延伸された中空成形体を加熱された金型内でヒートセットする工程を含む製造法が挙げられる。 The method for producing the polyester resin blow molded article in the present invention is not limited. For example, the process of molding the preform, the process of crystallizing the spout, the process of reheating the preform, the process of blow-stretching the reheated preform in a mold, and the process of blow-stretching the blow-stretched hollow molded body. A manufacturing method including a step of heat setting in a heated mold is mentioned.

PETのブロー成形による中空容器は様々な用途の容器として利用されている。特にジュースやお茶、ミネラルウォーターなどの飲料類の容器(ボトル)として非常に多く用いられている。 Hollow containers made by blow molding PET are used as containers for various purposes. In particular, they are widely used as containers (bottles) for beverages such as juice, tea, and mineral water.

これらの飲料容器は炭酸飲料等用の耐圧ボトル、無菌充填用のアセプティックボトル、高温充填用の耐熱ボトルに大別される。 These beverage containers are broadly classified into pressure-resistant bottles for carbonated drinks, aseptic bottles for aseptic filling, and heat-resistant bottles for high-temperature filling.

耐熱ボトルは充填物を80℃近辺の高温で充填するため、ボトルにもこの充填温度で変形しない耐熱性が求められ、ボトルの口栓部、胴部を結晶化させることにより耐熱性を達成している。 Since heat-resistant bottles are filled with materials at a high temperature of around 80°C, the bottles must also be heat resistant so that they do not deform at this filling temperature. Heat resistance is achieved by crystallizing the mouth and body of the bottle. ing.

胴部の結晶化はプリフォームを加熱後、ブロー延伸を130~180℃に加熱された金型内で行い、さらに0.5秒から10秒程度ボトルを金型内で保持することによりボトル胴部の結晶化を高めている。 To crystallize the body, after heating the preform, blow stretching is performed in a mold heated to 130 to 180°C, and the bottle is held in the mold for about 0.5 to 10 seconds. The crystallization of the parts is increased.

この時に、PET中のCTやブロー成形中に生成するΔCTなどのオリゴマーが金型表面に移行して金型表面を汚染し、成形を繰り返すことにより汚染が蓄積されて、ある程度の回数成形した後には得られたボトルが曇り、商品価値がなくなるため金型を清掃する必要があった。 At this time, oligomers such as CT in PET and ΔCT generated during blow molding migrate to the mold surface and contaminate the mold surface, and as molding is repeated, contamination accumulates and after a certain number of moldings. The resulting bottle became cloudy and had no commercial value, so the mold had to be cleaned.

金型の清掃は溶媒を用いて人力で拭き取る必要があり、商業的な大規模のブロー成形機は複数個のブロー成形金型を備えていることから、全ての金型を清掃し終わるには数時間から1日の時間を要し、生産性の低下や作業環境の面で改善が要求されていた。 Cleaning the mold requires manual wiping using a solvent, and since large-scale commercial blow molding machines are equipped with multiple blow molding molds, it takes time to clean all the molds. It took several hours to a full day, and improvements were required in terms of decreased productivity and work environment.

従って、本発明においては、ブロー成形体中の環状三量体の含有量が3600ppm以下であることが好ましい。より好ましくは3500ppm以下である。ブロー成形体中の環状三量体の含有量は少ない方が好ましいが、技術的な困難性より、例えば1000ppm以上であり、2000ppm以上であることが好ましく、2700ppm以上であることがさらに好ましい。 Therefore, in the present invention, the content of the cyclic trimer in the blow molded product is preferably 3600 ppm or less. More preferably it is 3500 ppm or less. Although it is preferable that the content of the cyclic trimer in the blow molded product is small, due to technical difficulties, it is, for example, 1000 ppm or more, preferably 2000 ppm or more, and more preferably 2700 ppm or more.

本発明においては、ポリエステル樹脂の結晶化特性を改良するために、ポリエチレンテレフタレート以外の樹脂を含んでもよい。ポリエチレンテレフタレート以外の樹脂として、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタ-ル樹脂、ポリブチレンテレフタレ-ト樹脂からなる群から選択される少なくとも一種の樹脂であることが好ましい。ポリエチレンテレフタレート以外の樹脂の配合量は好ましくは0.1ppb~1000ppm(質量基準)、より好ましくは0.3ppb~100ppm(質量基準)、さらに好ましくは0.5ppb~1ppm(質量基準)、特に好ましくは0.5ppb~45ppb(質量基準)である。 In the present invention, resins other than polyethylene terephthalate may be included in order to improve the crystallization properties of the polyester resin. The resin other than polyethylene terephthalate is preferably at least one resin selected from the group consisting of polyolefin resins, polyamide resins, polyacetal resins, and polybutylene terephthalate resins. The blending amount of the resin other than polyethylene terephthalate is preferably 0.1 ppb to 1000 ppm (based on mass), more preferably 0.3 ppb to 100 ppm (based on mass), still more preferably 0.5 ppb to 1 ppm (based on mass), and particularly preferably It is 0.5 ppb to 45 ppb (based on mass).

ポリエステル樹脂に上記の樹脂を配合する方法は、ポリエステル樹脂製造工程中での添加、製造後のポリエステル樹脂とのドライブレンド等、均一に混合し得る方法が好ましく、ポリエステル樹脂製造工程中、具体的には、原料スラリー調製時、エステル化反応またはエステル交換反応の任意の段階および重合反応工程の初期の何れかの時点で添加することが好ましい。また、結晶性樹脂部材にPETチップを接触させる方法も好ましい形態である。 The method of blending the above-mentioned resin with the polyester resin is preferably a method that allows uniform mixing, such as addition during the polyester resin manufacturing process or dry blending with the polyester resin after manufacturing. is preferably added at any stage of the esterification reaction or transesterification reaction or at the beginning of the polymerization reaction process during preparation of the raw material slurry. Furthermore, a method of bringing the PET chip into contact with the crystalline resin member is also a preferred form.

(CT量の減少とΔCT量の減少との両立を図るための達成手段)
本発明において、CT量の減少およびΔCTの減少との両立を図るためには、ポリエステル樹脂中に存在するリン化合物中の末端封鎖型リン化合物量が多い方が好ましい。そのため、本発明のポリエステル樹脂の製造方法としては、アルミニウム化合物とリン化合物を重合触媒として用い、2個以上の重合槽(エステル化反応/エステル交換反応の工程より後の重縮合を行う重合反応槽)により連続的に溶融重合し、かつ、最終重合槽での重合が下記(I)式の条件を満たす溶融重合工程と、前記溶融重合工程の後に固相重合する固相重合工程とを有することが好ましい。なお、本明細書では「重合槽」とはエステル化反応/エステル交換反応の工程より後の重縮合を行う重合槽のことを指す。
410≦T×RT×(P/Al)≦580 … (I)
[上記式(I)中、Tは最終重合槽の温度(℃)、RTは最終重合槽の滞留時間(時間)、P/Alはポリエステル樹脂中のアルミニウム元素に対するリン元素のモル比を示す。]
末端封鎖型リン化合物は、ポリエステル樹脂の溶融重合法における最終重合槽の温度および滞留時間の積と、ポリエステル樹脂中に残存するリン元素とアルミニウム元素のモル比との積の支配を受ける。従って、本発明においては、上記の溶融重合方法において、最終重合槽の温度と滞留時間の積が重要となる。上記重合槽の数は、2~5個であることがより好ましく、3~4個であることがさらに好ましく、3個であることが最も好ましい。
(Means for achieving both reduction in CT amount and reduction in ΔCT amount)
In the present invention, in order to achieve both a reduction in CT amount and a reduction in ΔCT, it is preferable that the amount of end-capped phosphorus compounds in the phosphorus compounds present in the polyester resin is large. Therefore, in the method for producing the polyester resin of the present invention, an aluminum compound and a phosphorus compound are used as polymerization catalysts, and two or more polymerization tanks (a polymerization reaction tank for performing polycondensation after the esterification reaction/ester exchange reaction step) are used. ), and the polymerization in the final polymerization tank satisfies the conditions of formula (I) below, and a solid phase polymerization step in which solid phase polymerization is performed after the melt polymerization step. is preferred. In this specification, the term "polymerization tank" refers to a polymerization tank that performs polycondensation after the esterification reaction/ester exchange reaction process.
410≦T×RT×(P/Al)≦580… (I)
[In the above formula (I), T is the temperature (° C.) of the final polymerization tank, RT is the residence time (hours) of the final polymerization tank, and P/Al is the molar ratio of the phosphorus element to the aluminum element in the polyester resin. ]
The end-blocking type phosphorus compound is controlled by the product of the temperature and residence time of the final polymerization tank in the melt polymerization method of polyester resin and the molar ratio of phosphorus element and aluminum element remaining in the polyester resin. Therefore, in the present invention, the product of the final polymerization tank temperature and residence time is important in the above melt polymerization method. The number of polymerization tanks is more preferably 2 to 5, even more preferably 3 to 4, and most preferably 3.

上記(I)式の値は、420以上であることがより好ましく、450以上であることがさらに好ましく、500以上であることが特に好ましい。また、上記(I)式の値は、560以下であることがより好ましく、530以下であることがさらに好ましい。上記(1)式の値が580を超えた場合、あるいは410未満の場合は、末端封鎖型リン化合物量が減少することによりCT量とΔCT量の合計量が増大し、ポリエステル樹脂を成形する場合の金型汚染が増大するおそれがある。 The value of the above formula (I) is more preferably 420 or more, even more preferably 450 or more, and particularly preferably 500 or more. Further, the value of the above formula (I) is more preferably 560 or less, and even more preferably 530 or less. If the value of the above formula (1) exceeds 580 or is less than 410, the total amount of CT amount and ΔCT amount increases due to the decrease in the amount of end-capped phosphorus compound, and when molding polyester resin. mold contamination may increase.

本発明のポリエステル樹脂の製造方法としては、特に制限はなく、例えば、テレフタル酸を含む多価カルボン酸と多価アルコールとの直接エステル化法、もしくは、テレフタル酸等のアルキルエステルと多価アルコールとのエステル交換法によってテレフタル酸等と多価アルコールとのオリゴマーを得、しかる後に、常圧あるいは減圧下で溶融重合してポリエステル樹脂を得ることができる。このとき、必要に応じてエステル化触媒もしくは前記の重合触媒を用いることができる。 There are no particular limitations on the method for producing the polyester resin of the present invention, and examples include direct esterification of a polycarboxylic acid including terephthalic acid and a polyhydric alcohol, or a method of directly esterifying a polyhydric alcohol with an alkyl ester such as terephthalic acid. An oligomer of terephthalic acid or the like and a polyhydric alcohol is obtained by the transesterification method, and then melt polymerized under normal pressure or reduced pressure to obtain a polyester resin. At this time, an esterification catalyst or the above-mentioned polymerization catalyst can be used if necessary.

(ポリエステル樹脂の溶融重合方法)
アルミニウム化合物とリン化合物とからなる重合触媒を用いて得られた本発明のポリエステル樹脂の製造方法においては、アンチモン、ゲルマニウム、およびチタン系の触媒よりも重合槽に供給されるポリエステルオリゴマーの組成の影響を大きく受ける。従って、下記方法で行うのが好ましい。
(Method for melt polymerization of polyester resin)
In the method for producing the polyester resin of the present invention obtained using a polymerization catalyst consisting of an aluminum compound and a phosphorus compound, the influence of the composition of the polyester oligomer supplied to the polymerization tank is more important than that of antimony, germanium, and titanium-based catalysts. received greatly. Therefore, it is preferable to carry out the following method.

本発明によるポリエステル樹脂の溶融重合方法は、触媒としてアルミニウム化合物およびリン化合物からなるポリエステル樹脂重合触媒を用いる点および上記の溶融重合条件およびポリエステル樹脂中のP/Al(モル比)を特定範囲にする点以外は、従来公知の工程を備えた方法で行うことができる。例えば、PETを製造する場合は、テレフタル酸とエチレングリコール、および必要により他の共重合成分を直接反応させて、水を留去しエステル化した後、減圧下に重合を行う直接エステル化法、または、テレフタル酸ジメチルとエチレングリコール、および必要により他の共重合成分を反応させてメチルアルコールを留去しエステル交換させた後、減圧下に重合を行うエステル交換法により製造される。固相重合前の結晶化促進のため、溶融重合ポリエステル樹脂を吸湿させた後、加熱結晶化させ、また水蒸気を直接ポリエステル樹脂チップに吹きつけて加熱結晶化させたりしてもよい。
前記溶融重合反応は、連続式反応装置で行うことが好ましい。連続式反応装置とは、エステル化反応またはエステル交換反応の反応容器と溶融重合反応容器を配管でつなぎ、それぞれの反応容器を空にさせることなく連続的に原料投入、配管での溶融重合反応容器への移送、溶融重合反応容器からの樹脂の抜き出しを行う方法である。なお、この場合、連続とは完全に常時原料投入から抜き出しが行われている必要はなく、少量ずつ、例えば反応容器量の1/10程度の量で、原料投入から抜き出しを行うような間欠的なものであってもよい。
これらいずれの方式においても、エステル化反応、あるいはエステル交換反応は、1段階で行ってもよいし、また多段階に分けて行ってもよい。溶融重合反応も、1段階で行ってもよいし、また多段階に分けて行ってもよく、2~5段階であることが好ましく、3~4段階であることがより好ましく、3段階であることがさらに好ましい。
The method for melt polymerizing polyester resin according to the present invention uses a polyester resin polymerization catalyst consisting of an aluminum compound and a phosphorus compound as a catalyst, and sets the above-mentioned melt polymerization conditions and P/Al (molar ratio) in the polyester resin to a specific range. Except for this point, the method can be carried out by a method including conventionally known steps. For example, when producing PET, there is a direct esterification method in which terephthalic acid and ethylene glycol, and if necessary, other copolymerization components are directly reacted, water is distilled off and esterified, and then polymerization is carried out under reduced pressure. Alternatively, it is produced by a transesterification method in which dimethyl terephthalate, ethylene glycol, and if necessary other copolymerization components are reacted, methyl alcohol is distilled off, transesterification is performed, and then polymerization is carried out under reduced pressure. In order to promote crystallization before solid phase polymerization, the melt-polymerized polyester resin may be allowed to absorb moisture and then heated and crystallized, or water vapor may be directly blown onto the polyester resin chips for heating and crystallization.
The melt polymerization reaction is preferably carried out in a continuous reaction apparatus. A continuous reactor is a system in which the reaction vessel for esterification or transesterification reaction and the melt polymerization reaction vessel are connected via piping, and raw materials are continuously fed into each reaction vessel without emptying. This method involves transferring the resin to the reactor and extracting the resin from the melt polymerization reaction vessel. In this case, "continuous" does not necessarily mean that raw materials are completely input and withdrawn at all times, but intermittently, such as in small amounts, for example, approximately 1/10 of the amount of the reaction vessel, that is performed from input to raw materials. It may be something.
In any of these methods, the esterification reaction or the transesterification reaction may be carried out in one step or may be carried out in multiple steps. The melt polymerization reaction may be carried out in one step or may be carried out in multiple steps, preferably 2 to 5 steps, more preferably 3 to 4 steps, and 3 steps. It is even more preferable.

本発明においては、重合工程に供給されるポリエステルオリゴマーのカルボキシル末端基濃度の設定値が800~1500eq/tonであることが好ましい。より好ましくは800~1450eq/tonである。該ポリエステルオリゴマーのカルボキシル末端基濃度の設定値を上記範囲にすることにより、重合触媒の活性を十分に引き出すことが出来る。 In the present invention, the set value of the carboxyl end group concentration of the polyester oligomer supplied to the polymerization step is preferably 800 to 1500 eq/ton. More preferably 800 to 1450 eq/ton. By setting the concentration of carboxyl end groups of the polyester oligomer within the above range, the activity of the polymerization catalyst can be fully brought out.

また、本発明においては、重合工程に供給されるポリエステルオリゴマーの全末端基濃度に対するヒドロキシル末端基濃度の割合は45~70モル%が好ましく、47~68モル%がより好ましい。 Further, in the present invention, the ratio of the hydroxyl end group concentration to the total end group concentration of the polyester oligomer supplied to the polymerization step is preferably 45 to 70 mol%, more preferably 47 to 68 mol%.

重合工程に供給されるオリゴマーのカルボキシル末端基濃度は、上記の好ましい範囲で、かつカルボキシル末端基濃度の変動を設定値±6%以内にするのが好ましい。±5%以内がより好ましく、±4%以内がさらに好ましく、±3%以内が特に好ましい。該カルボキシル末端基濃度変動が±6%を超えた場合は、得られるポリエステル樹脂の品質の均一性が低下するおそれがある。一方、下限は無変動である±0%が最も好ましいが、コストパフォーマンスの点より、±0.2%が好ましく、±0.5%がより好ましい。 The carboxyl end group concentration of the oligomer supplied to the polymerization step is preferably within the above-mentioned preferred range, and the variation in the carboxyl end group concentration is preferably within ±6% of the set value. It is more preferably within ±5%, even more preferably within ±4%, and particularly preferably within ±3%. If the carboxyl terminal group concentration fluctuation exceeds ±6%, there is a risk that the uniformity of quality of the obtained polyester resin will deteriorate. On the other hand, the lower limit is most preferably ±0% with no fluctuation, but from the point of view of cost performance, ±0.2% is preferable, and ±0.5% is more preferable.

例えば、複数のエステル化反応槽を用いてエステル化反応を行う場合、重合工程に供給されるオリゴマーである最終エステル化反応槽出口のポリエステルオリゴマーのカルボキシル末端基濃度変動を抑制するには、第1エステル化反応槽出口のポリエステルオリゴマーのカルボキシル末端基濃度の変動を抑制することが重要であり、該特性の変動を抑制すれば、最終エステル化反応槽出口のポリエステルオリゴマーのカルボキシル末端基濃度変動が極めて小さくできる。また、該第1エステル化反応槽出口のポリエステルオリゴマーのカルボキシル末端基濃度の変動は、第1エステル化反応槽内に滞留する反応物の単位時間当たりの熱量変動が大きく影響しているので、該熱量変動を適切範囲で制御するのが好ましい。 For example, when carrying out an esterification reaction using a plurality of esterification reactors, in order to suppress fluctuations in the carboxyl end group concentration of the polyester oligomer at the outlet of the final esterification reactor, which is the oligomer supplied to the polymerization process, the first It is important to suppress fluctuations in the concentration of carboxyl end groups in the polyester oligomer at the outlet of the esterification reaction tank.If fluctuations in these characteristics are suppressed, fluctuations in the concentration of carboxyl end groups in the polyester oligomer at the exit of the final esterification reaction tank will be greatly reduced. Can be made smaller. In addition, fluctuations in the carboxyl end group concentration of the polyester oligomer at the outlet of the first esterification reaction tank are largely influenced by fluctuations in the amount of heat per unit time of the reactants staying in the first esterification reaction tank. It is preferable to control the variation in heat amount within an appropriate range.

すなわち、ジカルボン酸とグリコールとからなるスラリーをスラリー調製槽で調製して該スラリーをエステル化反応槽に連続的に供給し、エステル化反応槽を用いてエステル化反応を行い、引き続き重合反応槽に連続的に供給し重合を行うことによりポリエステル樹脂を連続的に製造する方法において、上記スラリーが供給されるエステル化反応槽出口のカルボキシル末端基濃度を設定値±10%以内に抑制するのが好ましい。±9%以内が好ましく、±8%以内がより好ましく、±6%以内がさらに好ましい。該範囲にすることにより最終エステル化反応槽出口のオリゴマーのカルボキシル末端基濃度の変動を好ましい範囲に抑制することが可能となり、後続の重合反応や得られるポリエステル樹脂の品質の安定化に繋げることができるので好ましい。一方、下限は無変動である±0%が最も好ましいが、コストパフォーマンスの点より、±0.5%が好ましく、±1.0%がより好ましい。該対応により、結果として後続のエステル化反応槽の制御が従来公知の変動レベルであっても重合工程に供給されるポリエステルオリゴマーのカルボキシル末端基濃度の変動を大きく抑制できる。 That is, a slurry consisting of dicarboxylic acid and glycol is prepared in a slurry preparation tank, the slurry is continuously supplied to an esterification reaction tank, an esterification reaction is performed using the esterification reaction tank, and then the slurry is fed to a polymerization reaction tank. In a method for continuously producing polyester resin by continuously supplying and polymerizing, it is preferable to suppress the carboxyl end group concentration at the outlet of the esterification reaction tank to which the slurry is supplied to within ±10% of the set value. . It is preferably within ±9%, more preferably within ±8%, and even more preferably within ±6%. By setting it within this range, it is possible to suppress fluctuations in the carboxyl end group concentration of the oligomer at the outlet of the final esterification reaction tank to a preferable range, which can lead to stabilization of the subsequent polymerization reaction and the quality of the obtained polyester resin. This is preferable because it can be done. On the other hand, the lower limit is most preferably ±0% with no fluctuation, but from the point of view of cost performance, ±0.5% is preferable, and ±1.0% is more preferable. As a result, even if the control of the subsequent esterification reaction tank is at a conventionally known level of fluctuation, fluctuations in the carboxyl end group concentration of the polyester oligomer supplied to the polymerization process can be greatly suppressed.

さらに、上記エステル化反応工程において、ポリエステルオリゴマーのカルボキシル末端基濃度やヒドロキシル末端基濃度をオンラインで計測して、前記したスラリー温度制御系にフィードバックすることにより該制御精度や安定性を向上するのが好ましい。 Furthermore, in the above esterification reaction step, the concentration of carboxyl end groups and hydroxyl end groups of the polyester oligomer are measured online and fed back to the slurry temperature control system to improve control accuracy and stability. preferable.

該オリゴマー特性の計測方法は限定されないが、近赤外線分光光度計を用いて計測するのが好ましい。オリゴマーが流動している部分、例えば反応缶、配管などにおいて、近赤外分光光度計を用いながら連続的に行うのが好ましい。オンラインで連続的に測定可能な近赤外分光光度計であれば、特に限定されない。例えば、NIRSシステムズ社(ニレコ社)、BRAN LUEBBEおよび横河電機社製の近赤外オンライン分析計等の市販品を使用してもよいし、本目的のためにシステム化した装置を製作して対応してもよい。 Although the method for measuring the oligomer properties is not limited, it is preferable to use a near-infrared spectrophotometer. It is preferable to conduct the measurement continuously using a near-infrared spectrophotometer in a portion where the oligomer is flowing, such as a reaction vessel or piping. There is no particular limitation as long as it is a near-infrared spectrophotometer that can continuously measure online. For example, commercial products such as near-infrared online analyzers manufactured by NIRS Systems (Nireco), BRAN LUEBBE, and Yokogawa Electric Corporation may be used, or a systemized device may be manufactured for this purpose. You may respond.

なお、近赤外分光光度計の検出セルは高温域に設置する必要があり、該対応のための設計が必要である。また、エステル化反応缶間に設置する場合は加圧状態に、エステル化反応缶から初期重合缶への移送ラインに設置する場合は、加圧と減圧の両方に耐えるような構造にする必要がある。該対応は設置場所等により適宜実施するのが好ましい。 Note that the detection cell of the near-infrared spectrophotometer must be installed in a high-temperature region, and a design to accommodate this is required. In addition, if installed between esterification reactors, it must be in a pressurized state, and if installed in the transfer line from the esterification reactor to the initial polymerization reactor, it must be constructed so that it can withstand both pressurization and depressurization. be. It is preferable to take appropriate measures depending on the installation location, etc.

上記近赤外分光光度計の測定セルの設置場所は、エステル化反応開始より重合反応開始直前までの任意の場所に設定すればよい。エステル化反応缶に設定してもよいし、各反応缶の移送ラインに設置してもよい。それぞれの反応缶や移送ラインに直接設置してもよいし、バイパスラインを設けて該バイパスラインに設置してもよい。該バイパスラインに設置する場合の反応缶の内部を検出する場合は、対象とする反応缶に反応内容物が循環する循環ラインを設けて、該循環ラインに設置するのが好ましい。該設置された測定セルはメンテナンスが必要な場合があるので、バイパスラインに設置するのが好ましい。本発明においては、前述のごとく第1エステル化反応槽出口のオリゴマーのカルボキシル末端基濃度が重要となるため、例えば、第1エステル化反応槽より第2エステル化反応槽への移送ラインにバイパスラインを設置し、該バイパスラインに検出器を設置して計測するのが好ましい。また、最終エステル化反応槽から第1重合反応槽への移送ラインにももう一基の検出器を設置して両方のオリゴマーの特性値を計測して制御精度を高めてもよい。該、複数個の検出器を用いてエステル化反応を制御する方法においては、第1エステル化反応槽出口の移送ラインに設置した検出器で計測された計測値による制御は第1エステル化反応槽へ供給するスラリー温度にフィードバックして行うのが好ましい。他の検出場所で検出される計測値による制御は、他のエステル化反応を変化させる制御系、例えば、第2エステル化反応槽へ供給されるエステル化反応調整用グリコールの供給量にフィードバックしてもよい。最も精度が向上できる制御系を適宜選択して実施すればよい。 The measurement cell of the near-infrared spectrophotometer may be installed at any location from the start of the esterification reaction to just before the start of the polymerization reaction. It may be set in the esterification reaction vessel or may be installed in the transfer line of each reaction vessel. It may be installed directly in each reaction vessel or transfer line, or it may be installed in a bypass line provided. When detecting the inside of a reaction vessel installed in the bypass line, it is preferable to provide a circulation line through which the reaction contents circulate in the target reaction vessel, and install the detection vessel in the circulation line. Since the installed measurement cell may require maintenance, it is preferably installed in a bypass line. In the present invention, as mentioned above, the concentration of carboxyl end groups of the oligomer at the outlet of the first esterification reaction tank is important, so for example, a bypass line is connected to the transfer line from the first esterification reaction tank to the second esterification reaction tank. It is preferable to install a detector on the bypass line for measurement. Furthermore, another detector may be installed in the transfer line from the final esterification reaction tank to the first polymerization reaction tank to measure the characteristic values of both oligomers to improve control accuracy. In the method of controlling the esterification reaction using a plurality of detectors, the control based on the measurement value measured by the detector installed in the transfer line at the outlet of the first esterification reaction tank is performed in the first esterification reaction tank. It is preferable to perform this by feeding back the temperature of the slurry supplied to the slurry. Control based on measured values detected at other detection locations is a control system that changes other esterification reactions, for example, by feeding back to the supply amount of glycol for adjusting the esterification reaction supplied to the second esterification reaction tank. Good too. The control system that can improve the accuracy the most may be appropriately selected and implemented.

上記オリゴマー特性はカルボキシル末端基濃度のみを計測を行ってもよいしカルボキシル末端基濃度とヒドロキシル末端基濃度の両方を同時に計測してもよいし、複数箇所で計測する場合はそれぞれの場所で計測する内容を変えて行ってもよい。例えば、第1エステル化反応槽出口の移送ラインに設置した検出器による制御系はカルボキシル末端基濃度で制御し、最終エステル化反応槽出口の移送ラインに設置した検出器による制御系はカルボキシル末端基濃度とヒドロキシル末端基濃度の両方を同時に測定して両方の末端基濃度が所定範囲になるように制御するのが好ましい。近赤外線の測定波長は限定されない。測定箇所に対応したモデルオリゴマーを用いて、感度が高く、かつ外乱の少ない波長を調査して適宜設定するのが好ましい。例えば、カルボキシル末端基濃度の場合は、1444nm、ヒドロキシル末端基濃度の場合は2030nmの波長を用いるのが好ましい。 The above oligomer properties can be measured by measuring only the carboxyl end group concentration, or by measuring both carboxyl end group concentration and hydroxyl end group concentration at the same time, or if measuring at multiple locations, measure at each location. You may change the content. For example, a control system using a detector installed in the transfer line at the outlet of the first esterification reaction tank controls the concentration of carboxyl end groups, and a control system using a detector installed in the transfer line at the exit of the final esterification reaction tank controls the concentration of carboxyl end groups. It is preferable to measure both the concentration and the hydroxyl end group concentration simultaneously and to control both end group concentrations so that they fall within a predetermined range. The measurement wavelength of near-infrared rays is not limited. It is preferable to use a model oligomer corresponding to the measurement location to investigate a wavelength with high sensitivity and little disturbance, and to set it appropriately. For example, it is preferred to use a wavelength of 1444 nm for carboxyl end group concentrations and 2030 nm for hydroxyl end group concentrations.

上記方法で定量される両末端基濃度の検量線は、上記のモデルオリゴマーを用いて作成するのが好ましい。この場合のモデルオリゴマーのカルボキシル末端基濃度およびヒドロキシル末端基濃度はNMR法により測定した値を用いるのが好ましい。 It is preferable that a calibration curve for both end group concentrations determined by the above method be created using the above model oligomer. In this case, it is preferable to use values measured by NMR method as the carboxyl end group concentration and hydroxyl end group concentration of the model oligomer.

本発明における重合工程の反応器の個数やサイズおよび各工程の製造条件等は限定なく適宜選択できる。 The number and size of reactors in the polymerization step in the present invention, the manufacturing conditions for each step, etc. can be appropriately selected without limitation.

例えば、初期重合、中期重合および後期重合の3段階方式が場合の重合反応条件は、1段階目の重合の反応温度は250~290℃、好ましくは260~280℃であり、圧力は2.6~65kPa、好ましくは4~27kPaで、最終段階の重合反応の温度は265~300℃、好ましくは265~290℃であり、圧力は0.013~1.3kPa、好ましくは0.065~0.65kPaである。3段階以上で実施する場合には、中間段階の重合反応の反応条件は、上記1段階目の反応条件と最終段階の反応条件の間の条件である。これらの重合反応工程の各々において到達される極限粘度の上昇の度合は滑らかに分配されることが好ましい。 For example, in the case of a three-stage system of initial polymerization, middle stage polymerization, and late stage polymerization, the polymerization reaction conditions are as follows: The reaction temperature of the first stage polymerization is 250 to 290°C, preferably 260 to 280°C, and the pressure is 2.6°C. -65kPa, preferably 4-27kPa, the temperature of the final stage polymerization reaction is 265-300°C, preferably 265-290°C, and the pressure is 0.013-1.3kPa, preferably 0.065-0. It is 65kPa. When the polymerization reaction is carried out in three or more stages, the reaction conditions of the intermediate stage polymerization reaction are between the reaction conditions of the first stage and the final stage. Preferably, the degree of increase in intrinsic viscosity achieved in each of these polymerization reaction steps is smoothly distributed.

(ポリエステル樹脂の重合触媒の添加)
本発明においては、アルミニウム化合物溶液およびリン化合物溶液の添加法や添加場所は限定されない。アルミニウム化合物溶液とリン化合物溶液とは、同時に添加することが好ましい。同時に添加するとは、それぞれ単独で同じ反応容器や反応容器間の配管に添加する方法、あらかじめアルミニウム化合物溶液およびリン化合物溶液を混合して、一液化して添加する方法が挙げられる。一液化する方法としては、それぞれの溶液をタンクで混合する方法、触媒を添加する配管を途中で合流して混合させる方法などが挙げられる。なお、反応容器に添加する場合には、反応容器の撹拌を高くすることが好ましい。反応容器間の配管に添加する場合には、インラインミキサーなどを設置して、添加された触媒溶液が速やかに均一混合されるようにすることが好ましい。
(Addition of polymerization catalyst for polyester resin)
In the present invention, the method and place of adding the aluminum compound solution and the phosphorus compound solution are not limited. It is preferable that the aluminum compound solution and the phosphorus compound solution are added at the same time. Adding at the same time includes a method in which each component is added individually to the same reaction vessel or to piping between the reaction containers, and a method in which the aluminum compound solution and the phosphorus compound solution are mixed in advance to form a single solution and then added. Examples of methods for making the solutions into one liquid include a method of mixing the respective solutions in a tank, and a method of merging the pipes for adding the catalyst in the middle and mixing them. In addition, when adding to a reaction container, it is preferable to increase stirring of the reaction container. When adding the catalyst solution to a pipe between reaction vessels, it is preferable to install an in-line mixer or the like so that the added catalyst solution can be quickly and uniformly mixed.

アルミニウム化合物溶液およびリン化合物溶液を別々に添加した場合、アルミニウム化合物に起因する異物が多く発生しやすく、昇温結晶化温度が低くなったり、降温結晶化温度が高くなったり、十分な触媒活性が得られなくなる場合がある。アルミニウム化合物とリン化合物を同時に添加することで、重合活性をもたらすアルミニウム化合物とリン化合物の複合体が速やかに無駄なく生成できるが、別々に添加した場合には、アルミニウム化合物とリン化合物の複合体の生成が不十分であり、また、リン化合物との複合体を生成できなかったアルミニウム化合物が異物として析出するおそれがある。
また、アルミニウム化合物溶液およびリン化合物溶液は、エステル化反応またはエステル交換反応終了後に添加することが好ましい。エステル化反応またはエステル交換反応終了前に添加すると、アルミニウム系異物量が増大することがある。
If an aluminum compound solution and a phosphorus compound solution are added separately, a large amount of foreign matter caused by the aluminum compound is likely to be generated, resulting in a lower heating crystallization temperature, a higher cooling crystallization temperature, and insufficient catalytic activity. You may not be able to obtain it. By adding an aluminum compound and a phosphorus compound at the same time, a complex of the aluminum compound and a phosphorus compound that brings about polymerization activity can be generated quickly and without waste, but if they are added separately, There is a possibility that the aluminum compound is insufficiently produced and that the aluminum compound that has not been able to form a complex with the phosphorus compound will precipitate as a foreign substance.
Further, the aluminum compound solution and the phosphorus compound solution are preferably added after the esterification reaction or transesterification reaction is completed. If it is added before the completion of the esterification reaction or transesterification reaction, the amount of aluminum-based foreign substances may increase.

(ポリエステル樹脂の固相重合法)
本発明において、CT量を下げる方法として、溶融重合法で製造されたポリエステル樹脂を固相重合法で追加重合するのが好ましい。固相重合は、前記溶融重合法により得られたポリエステルを粉粒体状にして実施される。粉粒体とはチップ、ペレット、フレーク、粉末状のポリエステルを意味するが、好ましくはチップまたはペレットであり、通常2.0~5.5mm、好ましくは2.2~4.0mmの平均粒径を有することが望ましい。
(Solid phase polymerization method for polyester resin)
In the present invention, as a method for lowering the CT amount, it is preferable to additionally polymerize a polyester resin produced by a melt polymerization method by a solid phase polymerization method. Solid phase polymerization is carried out by pulverizing the polyester obtained by the melt polymerization method. Powder means chips, pellets, flakes, and powdered polyester, preferably chips or pellets, and usually has an average particle size of 2.0 to 5.5 mm, preferably 2.2 to 4.0 mm. It is desirable to have

上記固相重合は粉粒体状のポリエステルをポリエステルの融点以下の温度にて、不活性ガス流通下あるいは減圧下で加熱することにより実施される。固相重合工程は、少なくとも1段からなり、重合温度が通常190~235℃、好ましくは195~230℃であり、不活性ガス流通法の場合、圧力が通常0.98MPa~0.0013MPa、好ましくは0.49MPa~0.013MPaの条件下で、窒素、アルゴン、二酸化炭素などの不活性ガス流通下で実施され、減圧法の場合、圧力が通常13~39000Pa、好ましくは、13~13300Paの条件下で実施される。固相重合時間は、温度が高いほど短時間で所望の物性に到達するが、通常1~50時間、好ましくは5~30時間、さらに好ましくは10~25時間である。固相重合工程は多段で実施しても構わない。 The above-mentioned solid phase polymerization is carried out by heating the powdered polyester at a temperature below the melting point of the polyester under an inert gas flow or under reduced pressure. The solid phase polymerization step consists of at least one stage, the polymerization temperature is usually 190 to 235°C, preferably 195 to 230°C, and in the case of an inert gas flow method, the pressure is usually 0.98 MPa to 0.0013 MPa, preferably is carried out under conditions of 0.49 MPa to 0.013 MPa under the flow of an inert gas such as nitrogen, argon, carbon dioxide, etc. In the case of a reduced pressure method, the pressure is usually 13 to 39,000 Pa, preferably 13 to 13,300 Pa. It will be carried out below. The solid phase polymerization time is generally 1 to 50 hours, preferably 5 to 30 hours, and more preferably 10 to 25 hours, although the higher the temperature, the faster the desired physical properties are achieved. The solid phase polymerization step may be performed in multiple stages.

固相重合工程に供給される粉粒状ポリエステルは、あらかじめ固相重合を行なう場合の温度より低い温度に加熱して予備結晶化を行なった後、固相重合工程に供給してもよい。 The powdery polyester supplied to the solid phase polymerization step may be pre-crystallized by heating to a temperature lower than the temperature at which the solid phase polymerization is performed, and then supplied to the solid phase polymerization step.

このような予備結晶化工程は、粉粒状ポリエステルを乾燥状態で通常120~200℃、好ましくは130~180℃の温度に1分~4時間加熱することによって行なってもよく、あるいは粉粒状ポリエステルを水蒸気雰囲気下又は水蒸気含有不活性ガス雰囲気下あるいは水蒸気含有空気雰囲気下で、通常120~200℃の温度に1分間以上加熱することによって行なってもよい。 Such pre-crystallization step may be carried out by heating the granular polyester in a dry state to a temperature of usually 120 to 200°C, preferably 130 to 180°C for 1 minute to 4 hours, or by heating the granular polyester to a temperature of 1 minute to 4 hours. It may be carried out by heating to a temperature of usually 120 to 200° C. for 1 minute or more in a steam atmosphere, a steam-containing inert gas atmosphere, or a steam-containing air atmosphere.

前記のようにして溶融重合されたポリエステルは、例えば、チップ化されたあと輸送配管中を貯蔵用サイロや固相重合工程に輸送される。このようなチップの輸送を、例えば空気を使用した強制的な低密度輸送方法で行うと、溶融重合ポリエステルのチップの表面には配管との衝突によって大きな衝撃力がかかり、この結果ファインやフイルム状物が多量に発生する。このようなファインやフイルム状物は ポリエステルの結晶化を促進させる効果を持っており、多量に存在する場合には得られた成形体の透明性が非常に悪くなる。従って、このようなファインやフイルム状物を除去する工程を付加することは好ましい実施態様の一つである。 The polyester melt-polymerized as described above is, for example, chipped and then transported through transportation piping to a storage silo or a solid phase polymerization process. If such chips are transported by a forced low-density transport method using air, for example, a large impact force is applied to the surface of the melt-polymerized polyester chips due to collision with the piping, resulting in fine and film-like A lot of things are generated. Such fine and film-like materials have the effect of promoting crystallization of polyester, and when present in large amounts, the transparency of the obtained molded product becomes extremely poor. Therefore, it is one of the preferred embodiments to add a step of removing such fines and film-like materials.

上記のファインやフイルム状物を除去する方法は限定されないが、例えば、前記の固相重合工程と固相重合工程のあとに設置される後工程との中間工程に別々に設置した振動篩工程および空気流による気流分級工程、重力式分級工程等で処理する方法等が挙げられる。 The method for removing the above-mentioned fines and film-like materials is not limited, but examples include a vibrating sieve step installed separately in the intermediate step between the solid phase polymerization step and a post-step step installed after the solid phase polymerization step; Examples include a treatment method using an airflow classification process using an airflow, a gravity classification process, and the like.

本発明の製造方法で得られたポリエステルは、環状三量体などのオリゴマー類が成形時に金型内面や金型のガスの排気口、排気管等に付着することによる金型汚れ等をより一層防止するために、固相重合の後に水との接触処理を行なうことができる。該方法も限定されないが、水中に浸ける方法やシャワ-でチップ上に水をかける方法等が挙げられる。処理時間としては5分~2日間、好ましくは10分~1日間、さらに好ましくは30分~10時間で、水の温度としては20~180℃、好ましくは40~150℃、さらに好ましくは50~120℃である。 The polyester obtained by the production method of the present invention is more effective against mold stains caused by oligomers such as cyclic trimers adhering to the inner surface of the mold, the gas exhaust port of the mold, the exhaust pipe, etc. during molding. In order to prevent this, a contact treatment with water can be carried out after the solid state polymerization. The method is not limited, but examples include a method of immersing the chip in water and a method of sprinkling water on the chip in a shower. The treatment time is 5 minutes to 2 days, preferably 10 minutes to 1 day, more preferably 30 minutes to 10 hours, and the water temperature is 20 to 180°C, preferably 40 to 150°C, more preferably 50 to 150°C. The temperature is 120°C.

本発明における固相重合や上記の付随処理は、回分式、連続式のいずれであっても構わないが、得られるポリエステルの品質均一性や経済性の点より連続法が好ましい。 The solid-phase polymerization and the above-mentioned accompanying treatments in the present invention may be carried out either batchwise or continuously, but a continuous method is preferred from the viewpoint of uniform quality of the resulting polyester and economical efficiency.

本発明において、ポリエステルの重合度の設定は、得られるポリエステルの使用用途の要求特性に合わせて適宜設定すればよいが、一般には溶融重合で固有粘度が0.3~0.65dl/gのポリエステルを得て、該溶融重合で得たポリエステルを固相重合で固有粘度が0.60~1.20dl/gに上昇させるのが好ましい。 In the present invention, the degree of polymerization of the polyester may be appropriately set according to the required characteristics of the intended use of the obtained polyester, but in general, polyester having an intrinsic viscosity of 0.3 to 0.65 dl/g by melt polymerization is used. It is preferable to increase the intrinsic viscosity of the polyester obtained by the melt polymerization to 0.60 to 1.20 dl/g by solid phase polymerization.

(ポリエステル樹脂製ブロー成形体の製造方法)
本発明におけるポリエステル樹脂製ブロー成形体の製造方法は限定されないが、以下の方法で実施するのが好ましい。
(Method for manufacturing polyester resin blow molded body)
Although the method for producing the polyester resin blow-molded article in the present invention is not limited, it is preferably carried out by the following method.

耐熱性ボトルのブロー成形では一般にはプリフォームと呼ばれる有底の前駆体を作成し、このプリフォームを金型内でブロー延伸し、さらにヒートセットされる。プリフォームの製造は、圧縮成形、射出成形などの方法が用いられる。射出成形を例にすると、260~300℃に加熱溶融し、プリフォームの金型内に射出することでプリフォームを得ることができる。通常、プリフォームは肉厚の試験管状の形状で底部にゲート部を持ち、口栓部にはキャップ用のスクリューが刻まれている。 In blow molding of heat-resistant bottles, a bottomed precursor called a preform is generally created, this preform is blow-stretched in a mold, and then heat-set. For manufacturing the preform, methods such as compression molding and injection molding are used. Taking injection molding as an example, a preform can be obtained by heating and melting the material to 260 to 300° C. and injecting it into a preform mold. Typically, the preform is thick-walled and has a test tube-like shape with a gate at the bottom and a cap screw carved into the spout.

耐熱性ボトルでは得られたプリフォームの口栓部を結晶化させる。結晶化させることで高温の内容物を充填する場合であっても、口栓部が変形することを防ぐことができる。口栓部の結晶化は130~200℃に加熱することで行うことが好ましく、より好ましくは140~190℃である。加熱方法としては、赤外線ヒーター、熱風、誘導加熱、オイルバスへの浸漬など用いることができ、赤外線ヒーターを用いることが生産性の面などから好ましい。なお、口栓部の加熱結晶化はブロー成形後でもよい。 For heat-resistant bottles, the spout of the obtained preform is crystallized. Crystallization can prevent the spout from deforming even when filling with high-temperature contents. Crystallization of the spout is preferably carried out by heating to 130 to 200°C, more preferably 140 to 190°C. As a heating method, an infrared heater, hot air, induction heating, immersion in an oil bath, etc. can be used, and it is preferable to use an infrared heater from the viewpoint of productivity. Note that the spout may be heated and crystallized after blow molding.

プリフォームを加熱し、このプリフォームをボトル長さ方向(縦方向)に延伸すると共に周方向にブロー成形してボトルを得る。長さ方向には通常棒状の延伸ロッドで延伸され、周方向には空気、窒素などの加圧ガスを用いる。加圧ガスは1~10MPaが好ましい。延伸ロッドを挿入しながら加圧ガスを吹き込み、長さ方向と周方向の同時に延伸する方法が好ましいが、長さ方向に延伸した後周方向に延伸してもよい。加熱は赤外線ヒーター、熱風、誘導加熱などが用いられる。加熱温度は通常80~130℃であり、好ましくは90~120℃である。 The preform is heated, stretched in the bottle length direction (vertical direction), and blow molded in the circumferential direction to obtain a bottle. It is stretched in the length direction using a generally rod-shaped stretching rod, and in the circumferential direction a pressurized gas such as air or nitrogen is used. The pressurized gas is preferably 1 to 10 MPa. It is preferable to blow pressurized gas while inserting a stretching rod and stretch the material simultaneously in the length direction and the circumferential direction, but it is also possible to stretch it in the length direction and then in the circumferential direction. For heating, infrared heaters, hot air, induction heating, etc. are used. The heating temperature is usually 80 to 130°C, preferably 90 to 120°C.

ボトル長さ方向の延伸倍率の下限は好ましくは1.5倍であり、より好ましくは2倍である。上記未満であると延伸むらとなることがある。長さ方向の延伸倍率の上限は好ましくは6倍であり、より好ましくは5倍であり、さらに好ましくは4倍である。上記を超えると破れ等が起こりやすくなる。 The lower limit of the stretching ratio in the longitudinal direction of the bottle is preferably 1.5 times, more preferably 2 times. If it is less than the above, uneven stretching may occur. The upper limit of the stretching ratio in the length direction is preferably 6 times, more preferably 5 times, and even more preferably 4 times. If the above is exceeded, breakage etc. are likely to occur.

ボトルの周方向の延伸倍率の下限は好ましくは2倍であり、より好ましくは2.5倍である。上記未満であると延伸むらとなることがある。周方向の延伸倍率の上限は好ましくは6倍であり、より好ましくは5倍であり、さらに好ましくは4倍である。上記を超えると破れ等が起こりやすくなる。 The lower limit of the stretching ratio in the circumferential direction of the bottle is preferably 2 times, more preferably 2.5 times. If it is less than the above, uneven stretching may occur. The upper limit of the stretching ratio in the circumferential direction is preferably 6 times, more preferably 5 times, and still more preferably 4 times. If the above is exceeded, breakage etc. are likely to occur.

ブロー成形の後引き続き同一金型内でヒートセットする場合、ブロー成形の金型温度の下限は好ましくは80℃であり、より好ましくは120℃であり、さらに好ましくは130℃であり、最も好ましくは140℃である。上記未満であると後に行われるヒートセットで充分な結晶促進が行われず耐熱性が不足したり、ヒートセット時間を長く取る必要があり生産性低下となったりすることがある。 When heat setting is performed in the same mold after blow molding, the lower limit of the mold temperature for blow molding is preferably 80°C, more preferably 120°C, still more preferably 130°C, and most preferably The temperature is 140°C. If it is less than the above, sufficient crystallization may not be promoted in the subsequent heat setting, resulting in insufficient heat resistance, or it may be necessary to take a long heat setting time, resulting in a decrease in productivity.

金型温度の上限は好ましくは200℃であり、より好ましくは190℃であり、さらに好ましくは180℃、特に好ましくは170℃である。金型温度が高くなると金型汚れが多くなり、連続成形可能な回数が少なくなる場合がある。 The upper limit of the mold temperature is preferably 200°C, more preferably 190°C, still more preferably 180°C, particularly preferably 170°C. As the mold temperature increases, mold contamination increases and the number of times that continuous molding can be performed may decrease.

ブロー成形されたボトルは引き続き金型内でヒートセットされる。ヒートセット時間の下限は好ましくは0.5秒であり、より好ましくは1秒であり、さらに好ましくは1.5秒である。上記未満であると充分な結晶促進が行われず耐熱性が不足することがある。ヒートセット時間の上限は15秒であり、好ましくは10秒であり、より好ましくは5秒である。長時間のヒートセット時間は生産性が劣るだけでなく、ロータリー式のブロー成形機の場合は金型を多く揃える必要があり装置が大型になると経済性に劣ることがある。なお、金型内でのヒートセットの後、さらに赤外線、熱風、誘導加熱等で加熱して追加ヒートセットを行ってもよい。 The blow molded bottle is then heat set in a mold. The lower limit of the heat set time is preferably 0.5 seconds, more preferably 1 second, and still more preferably 1.5 seconds. If it is less than the above, sufficient crystallization may not be promoted and heat resistance may be insufficient. The upper limit of the heat set time is 15 seconds, preferably 10 seconds, and more preferably 5 seconds. Not only does a long heat setting time result in poor productivity, but in the case of a rotary blow molding machine, it is necessary to prepare a large number of molds, which may lead to poor economic efficiency when the equipment becomes large. Note that after heat setting in the mold, additional heat setting may be performed by further heating with infrared rays, hot air, induction heating, or the like.

また、ブロー成形を5~50℃の金型内で行い、引き続き加熱金型内でヒートセットする方法も可能である。この場合のヒートセット金型の温度は上記の場合の金型温度と同様である。 It is also possible to perform blow molding in a mold at 5 to 50° C. and then heat set in a heated mold. The temperature of the heat set mold in this case is the same as the mold temperature in the above case.

ブロー成形の装置は一つの金型を備えたものであってもよいが、量産用の場合は、複数の金型を備え、これら金型が、加熱したプリフォームを金型にセットする場所、延伸する場所、ヒートセットする場所、ボトルを排出する場所、を順次移動していく方式のものが好ましい。 Blow molding equipment may be equipped with one mold, but in the case of mass production, it is equipped with multiple molds, and these molds have a place where heated preforms are set in the mold, It is preferable to use a system in which the stretching location, heat setting location, and bottle ejection location are sequentially moved.

なお、上記では冷却されたプリフォームを再加熱するコールドパリソン法を説明したが、プリフォームを完全に冷却しないでブロー成形を行うホットパリソン法も可能である。 Although the cold parison method in which a cooled preform is reheated has been described above, a hot parison method in which blow molding is performed without completely cooling the preform is also possible.

成形するボトルの内容量としては200mL~6Lのものが好ましい。特には300mL~2Lのものが好ましい。ボトル胴部の形状は円形、四角形(角部をカットした形状を含む)、六角形など任意の形状が可能である。 The content of the bottle to be molded is preferably 200 mL to 6 L. Particularly preferred is one between 300 mL and 2 L. The shape of the bottle body can be any shape such as a circle, a square (including shapes with cut corners), and a hexagon.

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はもとよりこれらの実施例に限定されるものではない。なお、各実施例および比較例において用いた評価方法は以下の通りである。 EXAMPLES The present invention will be explained below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. The evaluation methods used in each example and comparative example are as follows.

[評価方法]
(1)ポリエステル樹脂の固有粘度(IV)
ポリエステル樹脂をフェノール/1,1,2,2-テトラクロロエタンの6/4(重量比)混合溶媒に溶解し、温度30℃にて測定した。
[Evaluation method]
(1) Intrinsic viscosity (IV) of polyester resin
The polyester resin was dissolved in a 6/4 (weight ratio) mixed solvent of phenol/1,1,2,2-tetrachloroethane and measured at a temperature of 30°C.

(2)ポリエステル樹脂中に存在する全リン元素量に対するポリエステルのヒドロキシル基末端に結合して存在するリン元素の合計量の定量
(2-1)P-NMRスペクトル測定
ポリエステル樹脂420mgをヘキサフルオロイソプロパノール+重ベンゼン(1+1)混合溶媒2.7mLに溶解し、リン酸25%重アセトン溶液を10μL添加して遠心分離を行った。その後、上澄み液にトリフルオロ酢酸100~150mgを添加し、すぐにP-NMR測定を行った。なお、ポリエステル末端基結合リン化合物量の測定方法は上記と同じ方法に限定されず、上述の(化式1)~(化式3)(以下、「ポリエステル末端基結合リン化合物3種」という)に対応するピークを確かめられる方法であればよい。
装置:フーリエ変換核磁気共鳴装置(BRUKER製、AVANCE500)
31P共鳴周波数:202.456MHz
ロック溶媒:重ベンゼン
検出パルスのフリップ角:65°
データ取り込み時間:1.5秒
遅延時間:0.5秒
プロトンデカップリング:フルデカップル
測定温度:25~35℃
積算回数:20000~30000回程度
(2) Quantification of the total amount of phosphorus elements bonded to the terminal hydroxyl group of polyester relative to the total amount of phosphorus elements present in the polyester resin (2-1) P-NMR spectrum measurement 420 mg of polyester resin was mixed with hexafluoroisopropanol + It was dissolved in 2.7 mL of heavy benzene (1+1) mixed solvent, 10 μL of 25% phosphoric acid solution in heavy acetone was added, and centrifugation was performed. Thereafter, 100 to 150 mg of trifluoroacetic acid was added to the supernatant, and immediately P-NMR measurement was performed. Note that the method for measuring the amount of polyester terminal group-bonded phosphorus compounds is not limited to the same method as above, and the above-mentioned (Formula 1) to (Formula 3) (hereinafter referred to as "three types of polyester terminal group-bonded phosphorus compounds") Any method that can confirm the peak corresponding to is sufficient.
Equipment: Fourier transform nuclear magnetic resonance apparatus (BRUKER, AVANCE500)
31P resonance frequency: 202.456MHz
Locking solvent: Heavy benzene Detection pulse flip angle: 65°
Data acquisition time: 1.5 seconds Delay time: 0.5 seconds Proton decoupling: Full decoupling Measurement temperature: 25-35℃
Accumulated number of times: about 20,000 to 30,000 times

(2-2)定量方法
上記(2-1)で得られたスペクトルでは、27~38ppmに6本、50~55ppmに0~3本のピークが観察された。該当するポリエステル末端基結合リン化合物3種に対応するピーク3本は、27~38ppmに現れるピークのうち、トリフルオロ酢酸量を上記の添加量の範囲で10~20%程度変えても、ポリエステル末端基結合リン化合物3種に対応しない他の3本のピークと比較して、殆どシフト変化がないピーク3本であり、ケミカルシフト値は一本目28.8±0.3ppm、二本目30.1±0.3ppm、および、三本目30.5±0.3ppmであった。一本目ピークと二本目のシフト差は1.3±0.1ppm、二本目ピークと三本目のシフト差は0.4±0.1ppmである。これら3本のピーク積分値の、全リン化合物に相当するピークの積分値を合わせた合計に対する比率を求め、表4中にa、b、cとして示した。また、上記a~cの合計値をポリエステル末端結合リン元素量(ポリエステル樹脂中に存在する全リン元素量に対するポリエステル末端基結合リン化合物3種に含まれるリン元素の合計量)とした。
(2-2) Quantification method In the spectrum obtained in (2-1) above, 6 peaks were observed at 27-38 ppm and 0-3 peaks at 50-55 ppm. The three peaks corresponding to the three types of polyester terminal group-bonded phosphorus compounds appear at 27 to 38 ppm. Compared to the other three peaks that do not correspond to the three group-bonded phosphorus compounds, there are three peaks with almost no shift change, and the chemical shift values are 28.8 ± 0.3 ppm for the first peak and 30.1 for the second peak. ±0.3ppm, and the third one was 30.5±0.3ppm. The shift difference between the first peak and the second peak is 1.3±0.1 ppm, and the shift difference between the second peak and the third peak is 0.4±0.1 ppm. The ratio of the integral values of these three peaks to the total of the integral values of the peaks corresponding to all phosphorus compounds was determined and shown as a, b, and c in Table 4. In addition, the total value of a to c above was taken as the amount of polyester end-bonded phosphorus element (the total amount of phosphorus element contained in the three types of polyester end group-bonded phosphorus compounds relative to the total amount of phosphorus element present in the polyester resin).

(3)ポリエステル樹脂中のアルミニウム元素の定量(乾式分解法)
白金製るつぼにポリエステル樹脂を秤量し、電気コンロでの炭化の後、マッフル炉で550℃/8時間の条件で灰化した。灰化後のサンプルを6M塩酸で酸処理の後、1.2M塩酸により20mLに定容した。
ICP発光測定により金属濃度を求めた。
装置:SPECTRO社製 CIROS-120
プラズマ出力:1400W
プラズマガス:13.0L/min
補助ガス:2.0L/min
ネブライザー:クロスフローネブライザー
チャンバー:サイクロンチャンバー
測定波長:167.078nm
(3) Determination of aluminum element in polyester resin (dry decomposition method)
A polyester resin was weighed in a platinum crucible, carbonized in an electric stove, and then incinerated in a muffle furnace at 550° C. for 8 hours. After the incinerated sample was acid-treated with 6M hydrochloric acid, the volume was adjusted to 20 mL with 1.2M hydrochloric acid.
Metal concentration was determined by ICP luminescence measurement.
Equipment: CIROS-120 manufactured by SPECTRO
Plasma output: 1400W
Plasma gas: 13.0L/min
Auxiliary gas: 2.0L/min
Nebulizer: Crossflow nebulizer Chamber: Cyclone chamber Measurement wavelength: 167.078nm

(4)ポリエステル樹脂中のリン元素の定量(モリブデンブルー比色法)
ポリエステル樹脂を硫酸、硝酸、過塩素酸で湿式分解を行った後、アンモニア水で中和した。調整した溶液にモリブデン酸アンモニウムおよび硫酸ヒドラジンを加えた後、紫外-可視吸光光度計(島津製作所社製、UV-1700)を用いて、波長830nmでの吸光度を測定した。
(4) Determination of phosphorus element in polyester resin (molybdenum blue colorimetric method)
The polyester resin was subjected to wet decomposition with sulfuric acid, nitric acid, and perchloric acid, and then neutralized with aqueous ammonia. After adding ammonium molybdate and hydrazine sulfate to the prepared solution, the absorbance at a wavelength of 830 nm was measured using an ultraviolet-visible spectrophotometer (manufactured by Shimadzu Corporation, UV-1700).

(5)アルミニウム系異物量
ポリエステル樹脂30gおよびパラクロロフェノール/テトラクロロエタン(3/1:重量比)混合溶液250mLを、撹拌子を入れた500mL三角フラスコに投入し、ホットスターラーを使用して100~105℃、1.5時間で加熱溶解した。該溶液を、直径47mm/孔径1.0μmのポリテトラフルオロエチレン製のメンブレンフィルター(Advantec社製PTFEメンブレンフィルター、品名:T100A047A)を用いて、異物を濾別した。有効濾過直径は37.5mmとした。濾過終了後、引き続きクロロホルム50mLを用いて洗浄し、次いでフィルターを乾燥させた。
該メンブレンフィルターの濾過面を、走査型蛍光X線分析装置(RIGAKU社製、ZSX100e、Rhライン球4.0kW)でアルミニウム元素量を定量した。定量はメンブレンフィルターの中心部直径30mmの部分について行った。なお、該蛍光X線分析法の検量線はアルミニウム元素含有量が既知のポリエチレンテレフタレート樹脂を用いて求め、見掛けのアルミニウム元素量をppmで表示した。測定はX線出力50kV-70mAで分光結晶としてペンタエリスリトール、検出器としてPC(プロポーショナルカウンター)を用い、PHA(波高分析器)100-300の条件でAl-Kα線強度を測定することにより実施した。検量線用PET樹脂中のアルミニウム元素量は、高周波誘導結合プラズマ発光分析法で定量した。
(5) Amount of aluminum-based foreign matter Pour 30 g of polyester resin and 250 mL of parachlorophenol/tetrachloroethane (3/1: weight ratio) mixed solution into a 500 mL Erlenmeyer flask equipped with a stirrer, and use a hot stirrer to The mixture was heated and dissolved at 105°C for 1.5 hours. The solution was filtered to remove foreign substances using a polytetrafluoroethylene membrane filter (PTFE membrane filter manufactured by Advantec, product name: T100A047A) having a diameter of 47 mm and a pore size of 1.0 μm. The effective filtration diameter was 37.5 mm. After the filtration was completed, the filter was washed with 50 mL of chloroform, and then the filter was dried.
The amount of aluminum element on the filtration surface of the membrane filter was determined using a scanning fluorescent X-ray analyzer (manufactured by RIGAKU, ZSX100e, Rh line bulb 4.0 kW). Quantification was performed on a 30 mm diameter portion at the center of the membrane filter. The calibration curve for the fluorescent X-ray analysis method was determined using a polyethylene terephthalate resin with a known aluminum element content, and the apparent aluminum element content was expressed in ppm. The measurement was carried out by measuring the Al-Kα ray intensity at an X-ray output of 50 kV-70 mA, using pentaerythritol as a spectroscopic crystal, a PC (proportional counter) as a detector, and a PHA (wave height analyzer) of 100-300. . The amount of aluminum element in the PET resin for the calibration curve was determined by high frequency inductively coupled plasma emission spectrometry.

(6)CTおよびΔCTの定量
固相重合されたポリエステル樹脂あるいは後述の方法で成形されたポリエステル樹脂製ブロー成形体を冷凍粉砕あるいは細片化し、試料100mgを精秤した。これを、ヘキサフルオロイソプロパノ-ル/クロロホルム混合液(容量比=2/3)3mLに溶解し、さらにクロロホルム20mLを加えて希釈した。これにメタノ-ル10mLを加えてポリマ-を沈殿させた後、濾過した。濾液を蒸発乾固し、ジメチルホルムアミド10mLで定容とした。次いで下記の高速液体クロマトグラフ法で環状三量体を定量した。
なお、CT量は固相重合されたポリエステル樹脂中の環状三量体量を示す。また、ΔCT量は、ポリエステル樹脂製ブロー成形体中の環状三量体量より、固相重合されたポリエステル樹脂中の環状三量体量を差し引いた値である。さらに、全CT量(=CT量+ΔCT量)は、ポリエステル樹脂製ブロー成形体中の環状三量体量である。
装置:L-7000(日立製作所社製)
カラム:μ-Bondasphere C18 5μ 100オングストローム 3.9mm×15cm(Waters社製)
溶媒:溶離液A:2%酢酸/水(v/v)
溶離液B:アセトニトリル
グラジエントB%:10→100%(0→55分)
流速:0.8ml/分
温度:30℃
検出器:UV-259nm
(6) Quantification of CT and ΔCT A solid-phase polymerized polyester resin or a polyester resin blow-molded body molded by the method described below was freeze-pulverized or cut into pieces, and 100 mg of the sample was precisely weighed. This was dissolved in 3 mL of a hexafluoroisopropanol/chloroform mixture (volume ratio = 2/3), and further diluted with 20 mL of chloroform. 10 mL of methanol was added to this to precipitate the polymer, which was then filtered. The filtrate was evaporated to dryness and made up to volume with 10 mL of dimethylformamide. The cyclic trimer was then quantified using the high performance liquid chromatography method described below.
Note that the CT amount indicates the amount of cyclic trimer in the solid phase polymerized polyester resin. Further, the ΔCT amount is the value obtained by subtracting the amount of cyclic trimer in the polyester resin subjected to solid phase polymerization from the amount of cyclic trimer in the blow molded product made of polyester resin. Furthermore, the total CT amount (=CT amount+ΔCT amount) is the amount of cyclic trimer in the polyester resin blow molded article.
Equipment: L-7000 (manufactured by Hitachi, Ltd.)
Column: μ-Bondasphere C18 5 μ 100 angstrom 3.9 mm x 15 cm (manufactured by Waters)
Solvent: Eluent A: 2% acetic acid/water (v/v)
Eluent B: Acetonitrile Gradient B%: 10 → 100% (0 → 55 minutes)
Flow rate: 0.8ml/min Temperature: 30℃
Detector: UV-259nm

(7)アルミニウム化合物の調製
塩基性酢酸アルミニウムの20g/L水溶液に対して、等量(容量比)のエチレングリコールをともに調合タンクに仕込み、室温で数時間撹拌した後、減圧(3kPa)下、50~90℃で数時間撹拌しながら系から水を留去し、アルミニウム化合物が20g/L含まれたエチレングリコール溶液を調製した。
(7) Preparation of aluminum compound A 20 g/L aqueous solution of basic aluminum acetate was charged with an equal amount (volume ratio) of ethylene glycol, and after stirring at room temperature for several hours, under reduced pressure (3 kPa), Water was distilled off from the system while stirring at 50 to 90° C. for several hours to prepare an ethylene glycol solution containing 20 g/L of an aluminum compound.

(8)リン化合物の調製
リン化合物として、Irganox1222(ビーエーエスエフ社製)を、エチレングリコールとともに調合タンクに仕込み、窒素置換下撹拌しながら液温175℃で2時間半加熱し、リン化合物が50g/L含まれたエチレングリコール溶液を調製した。得られた溶液中の(化式4)で表されるリン化合物のモル分率は40%、(化式4)から構造変化した化合物のモル分率は60%であった。
(8) Preparation of phosphorus compound As a phosphorus compound, Irganox 1222 (manufactured by BFA Co., Ltd.) was charged into a preparation tank together with ethylene glycol, and heated at a liquid temperature of 175°C for 2 and a half hours with stirring under nitrogen substitution, so that 50 g/ An ethylene glycol solution containing L was prepared. The mole fraction of the phosphorus compound represented by (Formula 4) in the obtained solution was 40%, and the mole fraction of the compound whose structure had changed from (Formula 4) was 60%.

実施例1,2、比較例1,2
(溶融重合法)
3基の連続エステル化反応器および3基の重縮合反応器よりなり、かつ第3エステル化反応器から第1重縮合反応器への移送ラインに高速撹拌器を有したインラインミキサーが設置された連続式ポリエステル製造装置に、高純度テレフタル酸1質量部に対してエチレングリコール0.75質量部を混合して調整されたスラリーを連続的に供給し、表3に記載の温度、圧力および滞留時間に従って反応させて、低次縮合物を得た。該低次縮合生成物を、3基の反応器よりなる連続重縮合装置に連続して移送し、表3に記載の温度、圧力および滞留時間に従って重縮合を行い、IVが0.554dl/gのPETを得た。ポリエステル樹脂は、ストランド状に押し出し、水中で冷却した後カットして、平均粒重23.5mgのチップとした。
なお、ポリエステル樹脂は、表3に記載の条件で生産した。また、ポリエステル樹脂は前バッチの影響を排除して高品位な製品を確保するため、運転開始後または条件変更後30時間以上経過したものを採取した。
インラインミキサーからは、前記方法にて調製したアルミニウム化合物が20g/L含まれた前記エチレングリコール溶液及び前記方法にて調製したリン化合物が50g/L含まれた前記エチレングリコール溶液を、重合終了後の残留量が、得られるポリエステル樹脂の質量に対して、表4に記載の量となるように添加した。
Examples 1 and 2, Comparative Examples 1 and 2
(melt polymerization method)
It consisted of three continuous esterification reactors and three polycondensation reactors, and an in-line mixer with a high-speed stirrer was installed in the transfer line from the third esterification reactor to the first polycondensation reactor. A slurry prepared by mixing 0.75 parts by mass of ethylene glycol with 1 part by mass of high-purity terephthalic acid was continuously supplied to a continuous polyester manufacturing apparatus, and the temperature, pressure, and residence time listed in Table 3 were maintained. A lower condensate was obtained by reacting according to the following procedure. The lower-order condensation product was continuously transferred to a continuous polycondensation apparatus consisting of three reactors, and polycondensation was performed according to the temperature, pressure, and residence time listed in Table 3, and the IV was 0.554 dl/g. of PET was obtained. The polyester resin was extruded into strands, cooled in water, and then cut into chips with an average particle weight of 23.5 mg.
Note that the polyester resin was produced under the conditions listed in Table 3. In addition, in order to eliminate the influence of the previous batch and ensure a high-quality product, the polyester resin was sampled more than 30 hours after the start of operation or the change of conditions.
From the in-line mixer, the ethylene glycol solution containing 20 g/L of the aluminum compound prepared by the above method and the ethylene glycol solution containing 50 g/L of the phosphorus compound prepared by the above method were added after the completion of polymerization. The amount was added so that the residual amount was as shown in Table 4 based on the mass of the polyester resin obtained.

Figure 0007452174000008
Figure 0007452174000008

(固相重合法)
次いで、得られたチップを連続式固相重合装置へ輸送した。窒素雰囲気下、約155℃で結晶化し、さらに窒素雰囲気下で約200℃に予熱後、連続固相重合反応器に送り窒素雰囲気下約207℃で固相重合した。引き続き、振動式篩分工程および気流分級工程で処理してファインおよびフイルム状物を除去し、IV=0.735dl/gのポリエステル樹脂を得た。
(Solid phase polymerization method)
Next, the obtained chips were transported to a continuous solid phase polymerization apparatus. The mixture was crystallized at about 155° C. under a nitrogen atmosphere, and after being preheated to about 200° C. under a nitrogen atmosphere, it was sent to a continuous solid phase polymerization reactor and subjected to solid phase polymerization at about 207° C. under a nitrogen atmosphere. Subsequently, fines and film-like materials were removed by a vibrating sieving process and an air classification process to obtain a polyester resin having an IV of 0.735 dl/g.

(ポリエステル樹脂製ブロー成形体の製造方法)
ポリエステル樹脂を真空乾燥機にて乾燥して、水分率を100ppm以下とし、名機製作所製150C-DM型射出成形機、およびプリフォーム用金型(金型温度5℃)を用いて有底プリフォームを成形した。M-150C-DM射出成形機による可塑化条件は、フィードスクリュー回転数=70%、スクリュー回転数=120rpm、背圧0.5MPa、シリンダー温度はホッパー直下から順に45℃、250℃およびノズルを含めた以降のシリンダー温度を290℃に設定した。また成形品重量が28.4±0.2gになるように射出圧力および保圧を調整した。
次いで、プリフォームの口栓部を、フロンティア(株)製NC-01口栓部結晶化装置を用いて加熱結晶化させた。更に、シデル社製のSBO LabN゜1045タイプ1Labブロー成形機を用いて、160℃に設定した金型内で圧力36barの空気を吹込みながら、30秒の成形サイクルにて、750bphで、縦方法に2.5倍、周方向に3.8倍の倍率で、前記プリフォームを二軸延伸ブローした。
(Method for manufacturing polyester resin blow molded body)
The polyester resin was dried in a vacuum dryer to a moisture content of 100 ppm or less, and then molded using a Meiki Seisakusho 150C-DM injection molding machine and a preform mold (mold temperature 5°C). Molded the renovation. The plasticizing conditions using the M-150C-DM injection molding machine are: feed screw rotation speed = 70%, screw rotation speed = 120 rpm, back pressure 0.5 MPa, cylinder temperature from directly below the hopper to 45°C, 250°C, and including the nozzle. The cylinder temperature thereafter was set at 290°C. In addition, the injection pressure and holding pressure were adjusted so that the weight of the molded product was 28.4±0.2 g.
Next, the spout of the preform was heated and crystallized using an NC-01 spout crystallizer manufactured by Frontier Co., Ltd. Furthermore, using an SBO Lab N° 1045 Type 1 Lab blow molding machine manufactured by Sidell, the mold was molded vertically at 750 bph in a molding cycle of 30 seconds while blowing air at a pressure of 36 bar in the mold set at 160°C. The preform was biaxially stretched and blown at a magnification of 2.5 times in the circumferential direction and 3.8 times in the circumferential direction.

実施例1,2および比較例1,2で得られたポリエステル樹脂の最終溶融重合槽(第3重合槽)の条件およびポリエステル樹脂製ブロー成形体の特性値を表4に示した。 Table 4 shows the conditions of the final melt polymerization tank (third polymerization tank) of the polyester resins obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 and the characteristic values of the polyester resin blow molded articles.

Figure 0007452174000009
Figure 0007452174000009

表4において、CT量はポリエステル樹脂の固相重合品に含まれる環状三量体の測定値、全CT量(=CT量+ΔCT量)はポリエステル樹脂製ブロー成形体に含まれる環状三量体の測定値である。また、アルミニウム系異物量および末端封鎖型リン化合物量は、溶融重合法で得られたポリエステル樹脂の測定値である。アルミニウム系異物量および末端封鎖型リン化合物量は、固相重合処理およびブロー成形評価ではほぼ変化しないため、ポリエステル樹脂の固相重合品およびポリエステル樹脂製ブロー成形体についても表4の測定値と同程度とみなした。なお、アルミニウム系異物量および末端封鎖型リン化合物量が固相重合やブロー成型工程で変化しないのは、固相重合工程は温度が低いことが、ブロー成型工程は滞留時間が極めて短いためであると考えている。 In Table 4, the CT amount is the measured value of the cyclic trimer contained in the solid phase polymerized product of polyester resin, and the total CT amount (=CT amount + ΔCT amount) is the measured value of the cyclic trimer contained in the polyester resin blow molded product. It is a measured value. Further, the amount of aluminum-based foreign matter and the amount of end-capped phosphorus compound are measured values of the polyester resin obtained by the melt polymerization method. The amount of aluminum-based foreign substances and the amount of end-capped phosphorus compounds do not change substantially during solid phase polymerization treatment and blow molding evaluation, so the measured values in Table 4 are also the same for solid phase polymerized products of polyester resin and blow molded products made of polyester resin. It was considered as a degree. The amount of aluminum-based foreign substances and end-capped phosphorus compounds do not change during the solid-phase polymerization and blow molding processes because the temperature is low in the solid-phase polymerization process, and the residence time in the blow molding process is extremely short. I believe.

実施例1,2のポリエステル樹脂およびポリエステル樹脂製ブロー成形体は、CT量および全CT量(CT量+ΔCT量)が少なく、比較例1,2のポリエステル樹脂およびポリエステル樹脂製ブロー成形体より高品質である。 The polyester resins and polyester resin blow molded articles of Examples 1 and 2 have a lower CT amount and total CT amount (CT amount + ΔCT amount), and are of higher quality than the polyester resins and polyester resin blow molded articles of Comparative Examples 1 and 2. It is.

表4の実施例および比較例の結果を用いて、T×RT×(P/Al)とCTおよびΔCTとの関係を図1に、T×RT×(P/Al)と全CT量(CT量+ΔCT量)との関係を図2に、T×RT×(P/Al)と末端封鎖型リン化合物量との関係を図3に、末端封鎖型リン化合物量と全CT量(CT量+ΔCT量)との関係を図4に、末端封鎖型リン化合物量と固相重合速度との関係を図5に示した。 Using the results of the Examples and Comparative Examples in Table 4, the relationship between T×RT×(P/Al) and CT and ΔCT is shown in Figure 1. Figure 2 shows the relationship between T x RT Figure 4 shows the relationship between the amount of end-capped phosphorus compound and the solid phase polymerization rate.

これらの図より、本発明の請求範囲が臨界的であることが明確である。また、CT量とΔCT量が二律背反事象であることが明確である。 From these figures, it is clear that the scope of the claims of the present invention is critical. Furthermore, it is clear that the CT amount and the ΔCT amount are antinomic events.

本発明のポリエステル樹脂は、アンチモン元素、ゲルマニウム元素、およびチタン元素以外の金属成分を触媒の主たる金属成分としたアルミニウム化合物とリン化合物とからなる重合触媒を用いて得られたポリエステル樹脂に関するものである。該重合触媒を用いて得られたポリエステル樹脂の特徴である色調や耐熱性等の各種安定性を有するうえに、アルミニウム系異物量の生成が抑制され透明性が高い。また、ポリエステル樹脂のヒドロキシル基末端の一部がリン化合物により封鎖されているため、ポリエステル樹脂の製造工程およびポリエステル樹脂をブロー成形する成形工程におけるCTおよびΔCTの生成が抑制され、成形用の金型汚染が抑制できるという効果が発現され、更に、固相重合速度を向上させることができる。したがって、産業界に寄与すること大である。 The polyester resin of the present invention relates to a polyester resin obtained using a polymerization catalyst consisting of an aluminum compound and a phosphorus compound in which the main metal component of the catalyst is a metal component other than antimony element, germanium element, and titanium element. . In addition to having various stability characteristics such as color tone and heat resistance that are characteristic of polyester resins obtained using the polymerization catalyst, the production of aluminum-based foreign matter is suppressed and the resin has high transparency. In addition, since a part of the terminal hydroxyl group of the polyester resin is blocked by a phosphorus compound, the generation of CT and ΔCT in the manufacturing process of the polyester resin and the molding process of blow molding the polyester resin is suppressed, and the molding die The effect of suppressing contamination is exhibited, and furthermore, the solid phase polymerization rate can be improved. Therefore, it will greatly contribute to industry.

Claims (7)

アルミニウム化合物由来成分とリン化合物由来成分を触媒量含むポリエステル樹脂であって、前記ポリエステル樹脂はエチレンテレフタレート構造単位を85モル%以上含有し、前記ポリエステル樹脂中に存在する全リン元素量に対するポリエステルのヒドロキシル基末端に結合して存在するリン元素の合計量が42~60モル%であり、
アルミニウム元素の含有量が13~25ppmであり、
アルミニウム元素に対するリン元素のモル比(P/Al)が1.5~3.5であることを特徴とするポリエステル樹脂。
A polyester resin containing a catalytic amount of an aluminum compound-derived component and a phosphorus compound-derived component, wherein the polyester resin contains 85 mol% or more of ethylene terephthalate structural units, and the hydroxyl of the polyester is based on the total amount of phosphorus present in the polyester resin. The total amount of phosphorus elements present bonded to the group terminals is 42 to 60 mol%,
The content of aluminum element is 13 to 25 ppm,
A polyester resin characterized in that the molar ratio of phosphorus element to aluminum element (P/Al) is 1.5 to 3.5 .
環状三量体量が3300ppm以下である請求項1に記載のポリエステル樹脂。 The polyester resin according to claim 1, wherein the amount of cyclic trimer is 3300 ppm or less. 前記ポリエステル樹脂の水分率を100ppm以下とし、射出成形機のシリンダー温度を290℃として溶融成形した時に発生する環状三量体量が650ppm以下である請求項1または請求項2に記載のポリエステル樹脂。 The polyester resin according to claim 1 or 2, wherein the polyester resin has a moisture content of 100 ppm or less and an amount of cyclic trimer generated when melt-molded at a cylinder temperature of 290° C. of an injection molding machine is 650 ppm or less. 前記ポリエステル樹脂のヒドロキシル基末端に結合しているリン化合物の構造が、下記(化式1)~(化式3)の少なくとも1種である請求項1~3のいずれかに記載のポリエステル樹脂。
Figure 0007452174000010

Figure 0007452174000011

Figure 0007452174000012
The polyester resin according to any one of claims 1 to 3, wherein the structure of the phosphorus compound bonded to the terminal hydroxyl group of the polyester resin is at least one of the following (Formula 1) to (Formula 3).
Figure 0007452174000010

Figure 0007452174000011

Figure 0007452174000012
リン元素の含有量が25~60ppmである請求項1~4のいずれかに記載のポリエステル樹脂。The polyester resin according to any one of claims 1 to 4, wherein the content of elemental phosphorus is 25 to 60 ppm. 請求項1~のいずれかに記載のポリエステル樹脂を用いて成形されたポリエステル樹脂製ブロー成形体。 A polyester resin blow molded article molded using the polyester resin according to any one of claims 1 to 5 . 環状三量体の含有量が3600ppm以下である請求項に記載のポリエステル樹脂製ブロー成形体。 The polyester resin blow molded article according to claim 6 , wherein the content of the cyclic trimer is 3600 ppm or less.
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