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JPH11158361A - ポリエステル中空容器及びその製造方法 - Google Patents

ポリエステル中空容器及びその製造方法

Info

Publication number
JPH11158361A
JPH11158361A JP33016997A JP33016997A JPH11158361A JP H11158361 A JPH11158361 A JP H11158361A JP 33016997 A JP33016997 A JP 33016997A JP 33016997 A JP33016997 A JP 33016997A JP H11158361 A JPH11158361 A JP H11158361A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dye
hollow container
polyethylene
polyethylene naphthalenedicarboxylate
masterbatch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP33016997A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoichi Yoshida
陽一 吉田
Kimihiko Sato
公彦 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Teijin Ltd filed Critical Teijin Ltd
Priority to JP33016997A priority Critical patent/JPH11158361A/ja
Publication of JPH11158361A publication Critical patent/JPH11158361A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Containers Having Bodies Formed In One Piece (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 色相および透明性に優れたポリエチレンナフ
タレンジカルボキシレート中空容器を提供する。 【解決手段】 アンチモン元素及び/又はゲルマニウム
元素並びに染料を含有するポリエチレンナフタレンジカ
ルボキシレートからなり、色相に優れ、胴部ヘーズが3
%以下である中空容器。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はポリエステル中空容
器及びその製造方法に関し、更に詳しくは色相および透
明性に優れたポリエチレンナフタレンジカルボキシレー
ト中空容器及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリエチレンナフタレンジカルボキシレ
ートはポリエチレンテレフタレートに比べて耐熱性、ガ
スバリアー性、耐薬品性、等の基本物性が優れているこ
とから近年ボトル(容器)やシート材等に使用されつつ
あり、ポリエチレンテレフタレートとのブレンド使用ま
たは単独使用による数多くの提案がなされている。
【0003】飲料用ボトルについては商品価値の点から
色相、透明性等の優れた品質が強く要求されている。
【0004】ポリエチレンナフタレンジカルボキシレー
トは、ポリエチレンテレフタレートと同様な触媒を用い
て重合反応でポリマーを得た後、射出成形にてプリフォ
ームを成形し、さらにブロー成形を経て中空容器とする
ことができる。
【0005】しかしながら、ポリエチレンナフタレンジ
カルボキシレート中空容器の原料ポリマーであるポリエ
チレンナフタレンジカルボキシレートはポリエチレンテ
レフタレートポリマーと比較して溶融粘度が高く、成形
品となす場合には可塑化するためにより高温の条件下で
の成形が必要であり、また、原料として用いる酸成分と
して高純度のナフタレンジカルボン酸を工業的に得るこ
とが困難であり、その低級アルキルエステルを使用する
場合、エステル交換反応工程に使用される触媒等により
ポリマーが黄色化し易くなるのが実状である。
【0006】この黄色化への対応策として、ポリマーの
黄色化を抑制するためコバルト化合物等の整色剤を添加
する方法もある。この場合には確かにコバルト化合物の
添加によりポリマーの黄色化は抑制できるものの、ポリ
マーの色相が灰色化し、また黄色化を防ぐために添加量
を増加していくと触媒等との相互作用により析出金属量
が増加し、ポリマー自体の透明性の低下をきたし、さら
に析出金属そのものがポリマー中で結晶核剤として作用
し、ポリマーをボトルやシート用途等に成形した際に、
ポリマーに結晶化促進による白化が生じる等の問題が発
生する。
【0007】このようにポリエチレンナフタレンジカル
ボキシレートポリマーはその溶融粘度や重縮合条件、成
形条件によって着色も大きく、それを成形してなる中空
容器は色相に関して必ずしも良好なものを得られる状況
ではない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の問題点
に注目してなされたものであり、本発明の目的は色相、
透明性に優れるポリエチレンナフタレンジカルボキシレ
ート中空容器及びその製造方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、アン
チモン元素及び/又はゲルマニウム元素並びに染料を含
有するポリエチレンナフタレンジカルボキシレートから
なり、色相に優れ、胴部ヘーズが3%以下である中空容
器及びその製造方法である。
【0010】本発明におけるポリエチレンナフタレンジ
カルボキシレートは、全ジカルボン酸成分に対して70
モル%以上のナフタレンジカルボン酸をジカルボン酸成
分とし、全グリコール成分に対して70モル%以上のエ
チレングリコールをグリコール成分としてなるポリエス
テルである。
【0011】ジカルボン酸成分としては、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
が挙げられ、これらは好ましくは全ジカルボン酸成分に
対して好ましくは80モル%以上である。ジカルボン酸
成分としては特に2,6−ナフタレンジカルボン酸が好
ましい。
【0012】全酸成分に対して30モル%以下の範囲で
共重合可能な成分としては、シュウ酸、マロン酸、コハ
ク酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸
等の脂肪族ジカルボン酸;テレフタル酸、イソフタル
酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカ
ルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸、ジフェニ
ルエーテルジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸;シク
ロヘキサンジカルボン酸、デカリンジカルボン酸、テレ
ラリンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸;グリコー
ル酸、p−オキシ安息香酸等のオキシ酸等があげられ
る。
【0013】本発明においてポリエチレンナフタレンジ
カルボキシレートを構成するグリコール成分はその70
モル%以上がエチレングリコールであるが、全グリコー
ル成分に対して30モル%以下の範囲で、エチレングリ
コール以外のグリコール成分が共重合されていてもよ
い。共重合可能なグリコール成分として、例えばトリメ
チレングリコール、テトラメチレングリコール、ヘキサ
メチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチ
レングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキ
サンジメタノール、ビスフェノールAが挙げられる。
【0014】酸成分及び/又はグリコール成分が30モ
ル%を越えて共重合される場合、ポリエチレンナフタレ
ンジカルボキシレート中空容器の強度の低下をもたら
す。
【0015】ポリエチレンナフタレンジカルボキシレー
トを製造する為に用いるエステル交換反応触媒として
は、一般にポリエチレンテレフタレートのエステル交換
反応触媒として広く用いられるマンガン化合物、カルシ
ウム化合物、マグネシウム化合物、チタン化合物、亜鉛
化合物、ナトリウム化合物、カリウム化合物、セリウム
化合物、リチウム化合物等を用いることができる。これ
らは組み合わせて用いることができる。
【0016】ポリエチレンナフタレンジカルボキシレー
トは好ましくは、上記エステル交換反応触媒にてエステ
ル交換反応せしめ、リン化合物にてエステル交換触媒を
失活させた後、引き続き高温、高真空化で重縮合反応せ
しめることにより得ることができる。
【0017】重縮合触媒としては重合活性及び色相改善
の点からゲルマニウム化合物及び/又はアンチモン化合
物が用いられる。
【0018】本発明に於いては、色相を改善するために
染料を添加する必要がある。染料としては青色染料又は
紫色染料が好ましく、就中、アントラキノン系有機染料
が特に好ましい。
【0019】アントラキノン系有機染料としては、例え
ば1,4−ビス(2,4,6−トリメチルアニリノ)−
9,10−アントラキノン、1−ヒドロキシ−4−
((3−ヒドロキシメチル)フェニルアニリノ)−9,
10−アントラキノン、1,4,5,8−テトラアミノ
−9,10−アントラキノン、3−ヒドロキシ−1−
(4−メチルフェニルアニリノ)−9,10−アントラ
キノン、1,4−ジアミノ−9,10−アントラキノン
があげられ、就中、1,4−ビス(2,4,6−トリメ
チルアニリノ)−9,10−アントラキノン、3−ヒド
ロキシ−1−(4−メチルフェニルアニリノ)−9,1
0−アントラキノンが好ましい。
【0020】使用される染料の添加量としてはポリエチ
レンナフタレンジカルボキシレートに対して0.1〜1
00ppmであることが好ましい。0.1ppm未満の
場合、ポリエチレンナフタレンジカルボキシレート中空
容器への着色が不十分であり色相改善効果が小さく、1
00ppmを越える場合はポリエチレンナフタレンジカ
ルボキシレート中空容器中の透明性が低下するなど外観
上劣るため好ましくない。
【0021】得られるポリエチレンナフタレンジカルボ
キシレート中空容器のヘーズは3%以下であることが好
ましい。これは、厚み300μmのときの値である。3
%を超えると外観上好ましくない。ボトルの厚みは容
量、用途により異なるが、通常は200μm〜500μ
mとする。
【0022】ポリエチレンナフタレンジカルボキシレー
ト中空容器に含有される染料の量により、中空容器の胴
部ヘーズは異なるが、色相の向上を目的として染料を添
加する本発明においては、胴部ヘーズが3%以下である
ことが好ましい。
【0023】本発明の中空容器の予備成形体であるプリ
フォームは、固有粘度が0.5〜0.8のポリエステル
からなることが好ましい。固有粘度が0.5未満の場合
は、得られる中空容器の強度の点で劣り、ブロー成形時
に偏肉等の成形不良が起こるため好ましくない。固有粘
度が0.8を超える場合は、溶融粘度が高くなりすぎる
ため成形性に劣り、成形性向上のため成形温度を上げる
ことにより熱劣化による色相悪化が顕著になるため好ま
しくない。
【0024】本発明によるポリエチレンナフタレンジカ
ルボキシレート中空容器中に染料を含有せしめる方法と
して、あらかじめ染料を含有したポリエチレンナフタレ
ンジカルボキシレートマスターバッチを製造し、中空容
器を製造するためのプリフォームを射出成形する際、ポ
リエチレンナフタレンジカルボキシレートチップとドラ
イブレンドする製造方法をとることが好ましい。
【0025】このような方法を使用した場合、着色度合
いの異なったグレードのポリエチレンナフタレンジカル
ボキシレート中空容器を容易に製造することができる。
すなわち、ドライブレンド比率を変更することにより中
空容器の着色度合いのコントロールが可能である。
【0026】本発明の染料が含有されたマスターバッチ
は、ポリエチレンナフタレンジカルボキシレートと染料
を反応押し出し機で溶融混合する方法を用いることがで
き、また、ポリエチレンナフタレンジカルボキシレート
を製造する際にそのエステル交換反応工程あるいは重縮
合工程初期の段階で染料を添加せしめて製造することが
できる。
【0027】マスターバッチを反応押し出し機で製造す
る際には、染料は粉体で添加されるか、ポリエチレンナ
フタレンジカルボキシレートポリマーを実質的に解重合
しない溶媒であり高温で揮発しやすい溶媒、例えば水、
有機溶媒を用いた染料スラリー又は染料溶液で添加する
方法がとられる。
【0028】マスターバッチを重縮合工程で染料を添加
して製造する場合には、ポリエチレンナフタレンジカル
ボキシレートポリマーの主成分であるエチレングリコー
ルあるいは実質的にポリマー分子鎖中に共重合されるこ
とのない揮発性溶媒、またグリコール成分に共重合成分
のある場合はそのグリコールを用いた染料スラリーある
いは染料溶液の形態で添加する方法が取られる。
【0029】上記ポリエチレンナフタレンジカルボキシ
レートマスターバッチ中の染料の濃度は10〜1000
ppmであることが好ましい。
【0030】10ppm未満の濃度の場合、得られるポ
リエチレンナフタレンジカルボキシレート中空容器の着
色を十分とするためにはマスターバッチのブレンド比率
が高くなり経済的に不利な点があり、また、マスターバ
ッチ方法による好ましくない物性が中空容器に大きく現
れるため望ましくない。このような好ましくない物性と
して、中空容器中のアセトアルデヒド濃度の上昇が挙げ
られる。すなわち、マスターバッチを反応押し出し機を
用いて製造する場合、一度溶融状態とせしめるためマス
ターバッチ中のアセトアルデヒド濃度が高くなり結果と
して中空容器にしたときに、副生成物が高濃度で含有さ
れるようになり、好ましくない。
【0031】1000ppmを超えてマスターバッチに
染料が含有される場合は淡い着色を行う場合にマスター
バッチのブレンド量が少量となり、得られるポリエチレ
ンナフタレンジカルボキシレート中空容器の着色度合い
にばらつきが生じ易くなるため好ましくない。
【0032】また、マスターバッチを反応押し出し機で
製造する場合、ポリエチレンナフタレンジカルボキシレ
ートの溶融重縮合で製造する場合のいずれの場合も、プ
リフォームを成形する際、マスターバッチとブレンドす
る他方のポリエチレンナフタレンジカルボキシレートの
品質が同一であることが好ましい。これらの品質が同一
ではないと分子量の差によるボトルの強度等に差が生じ
るため好ましくない。
【0033】なお、本発明によるポリエチレンナフタレ
ンジカルボキシレートマスターバッチとポリエチレンナ
フタレンジカルボキシレートとをドライブレンドする際
のブレンド比率としては、マスターバッチの含有量がポ
リエチレンナフタレンジカルボキシレート総量に対して
0.5〜10wt%となるようブレンドすることが好ま
しい。ポリエチレンナフタレンジカルボキシレートマス
ターバッチの含有量が0.5wt%未満の場合、着色度
合いが小さく色相改善効果が小さいだけでなく、射出成
形の際ブレンド処理したマスターバッチがポリエチレン
ナフタレンジカルボキシレートチップ中で局在化するこ
とによるばらつきから着色度合いに差が生じる可能性が
あるため好ましくない。マスターバッチの含有量が10
wt%を超える場合、経済的、品質的に好ましくない。
すなわち反応押し出し機による溶融混合によってマスタ
ーバッチを製造する際に生じる副生成物のアセトアルデ
ヒド含有量が増加する。また、ポリエチレンナフタレン
ジカルボキシレートマスターバッチの含有量が10wt
%を超えると、ブレンドするポリエチレンナフタレンジ
カルボキシレートとの固有粘度等の品質の差の影響を受
けやすくなり、好ましくない。
【0034】本発明におけるポリエチレンナフタレンジ
カルボキシレートには必要に応じて抗酸化剤、紫外線吸
収剤、帯電防止剤等の各種添加剤が含有されていてもよ
い。
【0035】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
する。各種特性は下記の通り測定した。
【0036】・固有粘度:フェノール/テトラクロロエ
タン=6/4(重量比)混合溶媒を用いて35℃で測定
した溶液粘度から算出した。
【0037】・カラー測定:日本電色工業社製Z−Σ8
0を用いて測定した。なおプリフォームボトルのカラー
測定に際しては成形品をクラッシャーにて粉砕後170
℃で1時間結晶化処理して測定した。
【0038】・ヘーズ:ポリエステル中空容器の胴部
(厚さ:300μ)を切り出し、日本電色工業社製濁度
計にて測定した。
【0039】・マスターバッチの()の製法:2,6
−ナフタレンジカルボン酸ジメチルエステル100重量
部とエチレングリコール51重量部を常法に従ってエス
テル交換反応させた後、三酸化アンチモンを重縮合触媒
として高温、高真空下で常法により重縮合反応を行った
後ストランド型のチップを得た。得られたポリマーを引
き続き240℃以下、1.0mmHg以下の高温高真空
下で常法により固相重合し、固有粘度0.70のポリマ
ーを得た。
【0040】上記ポリマーを反応押し出し機を用いて青
色染料であるESTOFIL BLUE S−RBL
(Clariant社製)を100ppmの濃度で溶融
混練し、固有粘度0.65、Col−b=−29.3の
ポリエチレンナフタレンジカルボキシレートマスターバ
ッチ()を得た。
【0041】・マスターバッチの()の製法:青色染
料であるESTOFIL BLUE S−RBL(Cl
ariant社製)の濃度を200ppmにすること以
外はマスターバッチ()と同様にして固有粘度0.6
4、Col−b=−50.1のポリエチレンナフタレン
ジカルボキシレートマスターバッチ()を得た。
【0042】・マスターバッチの()の製法:2,6
−ナフタレンジカルボン酸ジメチルエステル100重量
部とエチレングリコール51重量部を常法によりエステ
ル交換する際、青色染料であるESTOFIL BLU
E S−RBL(Clariant社製)を酸成分にた
いして50ppmの濃度で添加し、次いで三酸化アンチ
モン触媒の存在下、高温、高真空で重縮合反応を行い、
固有粘度0.62、Col−b=−18.2のポリエチ
レンナフタレンジカルボキシレートマスターバッチ
()を得た。
【0043】[実施例1]2,6−ナフタレンジカルボ
ンサンジメチルエステル100重量部とエチレングリコ
ール51重量部を常法によりエステル交換反応し、三酸
化アンチモンを重縮合触媒として常法に従い重縮合した
後、240℃以下、1mmHg以下の高温高真空下で固
相重合し、固有粘度0.65、Col−b=0.8のポ
リエチレンナフタレンジカルボキシレートポリマーを得
た。
【0044】上記ポリマーとマスターバッチ()を各
々160℃で5時間乾燥した後、重量比で30:1の割
合でドライブレンドし、名機製作所製射出成形機100
DMを用いて305℃で成形して55gのプリフォーム
を得た。このプリフォームをブロー延伸し、内容積1.
5リットル胴部肉厚300μの中空容器とした。
【0045】プリフォームを解砕後、170℃で1時間
結晶化処理した時のCol−b値は−7であり、プリフ
ォームの固有粘度は0.56であった。また中空容器の
ヘーズは1.2であった。
【0046】[実施例2]ポリエチレンナフタレンジカ
ルボキシレートとポリエチレンナフタレンジカルボキシ
レートマスターバッチのブレンド比率を表1記載の通り
変更すること以外は実施例1と同様にしてプリフォーム
及び中空容器を得た。得られた成形体の品質は表1のと
おりであった。
【0047】[比較例1]三酸化アンチモンを重縮合触
媒として用いて常法に従ってエステル交換反応、重縮合
反応、固相重合を行い製造し、固有粘度0.65、Co
l−b=0.8のポリエチレンナフタレンジカルボキシ
レートポリマーを得た。このポリマーを乾燥後射出成
形、ブロー延伸を行いポリエステル中空容器を得た。得
られたポリエステル中空容器のへーズは1.1、プリフ
ォームの固有粘度は0.57、Col−b値は3であっ
た。
【0048】[実施例3〜5]使用するポリエチレンナ
フタレンジカルボキシレートマスターバッチ及びブレン
ド比率を表1記載の通りとしてポリエステル中空容器を
得た。得られた成形体の品質は表1の通りであった。
【0049】[比較例2]色相向上のため酢酸コバルト
四水塩を酸成分に対して35mmol%重縮合段階で入
れること以外は比較例1と同様にして、ポリエチレンナ
フタレンジカルボキシレートポリマーを得た。得られた
ポリマーを中空容器に成形した時の品質は表1記載の通
りであった。
【0050】[比較例3〜6]各種条件を表1記載の通
りとしてポリエステル中空容器を得た。得られた成形体
の品質は表1に示す通りであった。
【0051】
【表1】
【0052】
【発明の効果】本発明のポリエチレンナフタレンジカル
ボキシレート中空容器は色相、透明性に優れ、商品価値
の高いボトル製品となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // B65D 1/09 C08G 63/189 C08G 63/189 B65D 1/00 A B29K 67:00

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アンチモン元素及び/又はゲルマニウム
    元素並びに染料を含有するポリエチレンナフタレンジカ
    ルボキシレートからなり、色相に優れ、胴部ヘーズが3
    %以下である中空容器。
  2. 【請求項2】 染料が青色染料及び/又は紫色染料であ
    る請求項1に記載の中空容器。
  3. 【請求項3】 染料がアントラキノン系染料である請求
    項1に記載の中空容器。
  4. 【請求項4】 染料の含有量が0.1〜100ppmの
    範囲である請求項1に記載のポリエステル中空容器。
  5. 【請求項5】 アンチモン元素及び/又はゲルマニウム
    元素並びに染料を含有するポリエチレンナフタレンジカ
    ルボキシレートからなり、色相に優れ、胴部ヘーズが3
    %以下である中空容器の製造方法であって、染料を含有
    するポリエチレンナフタレンジカルボキシレートマスタ
    ーバッチとポリエチレンナフタレンジカルボキシレート
    をドライブレンド後中空容器を成形することを特徴とす
    る中空容器の製造方法。
  6. 【請求項6】 ポリエチレンナフタレンジカルボキシレ
    ートマスターバッチの染料含有量が10〜1000pp
    mである請求項5に記載の中空容器の製造方法。
  7. 【請求項7】 染料を含有するポリエチレンナフタレン
    ジカルボキシレートマスターバッチが染料とポリエチレ
    ンナフタレンジカルボキシレートを反応押し出し機で溶
    融混合して得られたマスターバッチである請求項5記載
    の中空容器の製造方法。の製造方法。
  8. 【請求項8】 染料を含有するポリエチレンナフタレン
    ジカルボキシレートマスターバッチが、ポリエチレンナ
    フタレンジカルボキシレートを製造する際、溶融重縮合
    工程においてポリエチレンナフタレンジカルボキシレー
    トに染料を添加することによって得られたマスターバッ
    チである請求項5に記載の中空容器の製造方法。
  9. 【請求項9】 染料を含有するポリエチレンナフタレン
    ジカルボキシレートマスターバッチの量がポリエチレン
    ナフタレンジカルボキシレートの総量に対して0.5〜
    10wt%である請求項5に記載の中空容器の製造方
    法。
JP33016997A 1997-12-01 1997-12-01 ポリエステル中空容器及びその製造方法 Pending JPH11158361A (ja)

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