明 細 書
ポリエチレンテレフタレート樹脂およびポリエステル樹脂成形体の製造方 法
技術分野
[0001] 本発明は、ポリエチレンテレフタレート榭脂およびポリエステル榭脂成形体の製造 方法に関し、詳しくは、溶融成形時のァセトアルデヒドの副生量が特異的に少なぐ 成形体とした際のァセトアルデヒド含有量が低減ィ匕されるポリエチレンテレフタレート 榭脂とその特徴を特異的に示す成形体の製造方法およびポリエステル榭脂成形体 の製造方法に関する。
背景技術
[0002] 従来より、ポリエチレンテレフタレート榭脂は、機械的強度、化学的安定性、ガスバリ ァ性、衛生性などに優れ、また、比較的安価で軽量であるために、各種飲料用のボト ル等として、近年、その生産量の増加が著しい。そして、それらポリエチレンテレフタ レート榭脂製ボトルは、例えば、有底管状のプリフォームを射出成形し、そのプリフォ 一ムを再加熱して軟化させた後、延伸ブロー成形することにより製造されるが、その プリフォームの射出成形時、加熱溶融された榭脂中にはァセトアルデヒドが副生し、 ボトルとして使用した際、それが内容物に移行して内容物の風味を低下させる等の 問題を生じている。
[0003] 一方、上記の問題に対処するため、従来より、ポリエチレンテレフタレート榭脂中の 水分量を 60— 500重量 ppmに調湿して溶融成形に供する方法 (例えば特許文献 1 参照)、更に、重縮合反応触媒面からの改良方法として、チタンィ匕合物とマグネシゥ ム等の金属元素の化合物とが特定量比にある重縮合反応触媒の存在下で重縮合さ せたポリエチレンテフタレート樹脂を、燐含有水溶液と接触処理させる方法 (例えば 特許文献 2参照)等が提案されている。また、成形時のァセトアルデヒドの副生を抑制 するため、チタンィ匕合物とマグネシウム等の金属元素の化合物とが特定量比にある 重縮合反応触媒と、燐化合物とを特定量比とし、共存下で重縮合させるポリエチレン テレフタレート樹脂の製造法が知られて 、る(例えば特許文献 3参照)。
[0004] し力しながら、特許文献 1に記載の方法では、溶融成形時のァセトアルデヒドの副 生の抑制効果が必ずしも十分ではない上に、長時間成形を続けた際に榭脂中の水 分量が変動して成形体のァセトアルデヒド含有量に変動が生じ、全製品に占める良 好なァセトアルデヒド含有量を有する製品の割合 (歩留)が低下する場合があり、歩 留まりの低下を抑える方法が望まれている。また、特許文献 2や特許文献 3に記載の 方法でも、成形時のァセトアデヒドの副生の抑制効果は、必ずしも、巿場の要求を十 分に満足させ得るには到っておらず、アルデヒドの副生をより抑制し得る方法が望ま れている。
[0005] 特許文献 1:特開平 7— 205257号公報
特許文献 2:特開 2001-81161号公報
特許文献 3:特開 2002-226563号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] 本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、その目的は、溶融成形時のァセト アルデヒドの副生量が少なぐ成形体とした際のァセトアルデヒド含有量が低減ィ匕さ れるポリエチレンテレフタレート榭脂とその特徴を特異的に示す成形体の製造方法を 提供することにある。また、本発明の他の目的は、溶融成形に供給されるポリエステ ル榭脂の水分量を長期間に亘り安定した状態で制御し得るポリエステル榭脂成形体 の製造方法を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0007] 本発明は、複数の関連する一群の発明から成り、各発明の要旨は次の通りである。
[0008] すなわち、本発明の第 1の要旨は、固有粘度 [ r? ]が 0. 70dlZg以上 1. 50dl/g
2
以下、ァセトアルデヒド含有量 [AA (重量 ppm) ]が 10重量 ppm以下で、且つ、水分
0
量を 30± 20重量 ppmに調湿して 280°Cで射出成形して得られた成形体のァセトァ ルデヒド含有量〔AA (重量 ppm)〕と、水分量を 120 ± 20重量 ppmに調湿して 280 °Cで射出成形して得られた成形体のァセトアルデヒド含有量〔AA (重量 ppm)〕とが
2
、下記式(1)を満足することを特徴とするポリエチレンテレフタレート樹脂に存する。
[0009] [数 1]
[ (AA i - AA 2 ) /AA i ] X 1 0 0≥3 0 ( 1 )
[0010] 本発明の第 2の要旨は、原料として上記のポリエチレンテレフタレート榭脂を使用し 、その水分量を 60重量 ppm以上 300重量 ppm以下に調湿して溶融成形することを 特徴とするポリエチレンテレフタレート榭脂成形体の製造方法に存する。
[0011] 本発明の第 3の要旨は、ポリエステル系榭脂を原料として成形体を製造するに際し 、水分量が 60重量 ppm未満のポリエステル榭脂(a)と水分量が 60重量 ppm以上の ポリエステル榭脂 (a)以外の熱可塑性榭脂 (b)とを (a) / (b) > 1の混合割合で含有 し、且つ水分量が 60— 300重量 ppmに調節されたポリエステル榭脂の混合物(c)を 原料として使用することを特徴とするポリエステル榭脂成形体の製造方法に存する。
[0012] 本発明の第 4の要旨は、射出成形機または押出成形機を使用し、原料として水分 量が 60重量 ppm未満のポリエステル榭脂(a)を使用し、成形機に付属する原料投入 用ホッパー力 成形機内スクリューの原料供給部に至るまでの何れかの部位におい て、ポリエステル榭脂(a)に対して水および Zまたは水を含む液体を添加し、その際 、成形機に供給されるポリエステル榭脂(a)の重量に対する水の添加割合を 30重量 ppm以上 2, 000重量 ppm以下に調節することを特徴とするポリエステル榭脂成形体 の製造方法に存する。
発明の効果
[0013] 本発明によれば、前記の目的が達成される。そして、本発明のポリエチレンテレフタ レート榭脂は、例えば、射出成形によって得られたプリフォームを二軸延伸するプロ 一成形法よつてボトルを成形する際の原料樹脂に好適であり、例えば、炭酸飲料、ァ ルコール飲料、醤油、ソース、みりん、ドレッシング等の液体調味料などの容器として 、更には、ヒートセットを施し、果汁飲料、ビタミン飲料、フレーバーティー、ミネラルウ オーター等の飲料などの容器として、好適に使用される。
図面の簡単な説明
[0014] [図 1]図 1は、実施例において成形したポリエチレンテレフタレート樹脂のプリフォーム の縦断面図である。
発明を実施するための最良の形態
[0015] 以下、本発明を詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の 実施態様の代表例であり、これらの内容に本発明は限定されるものではない。
[0016] 先ず、本願の第 1の要旨に係るポリエチレンテレフタレート榭脂について説明する。
[0017] 本願発明のポリエチレンテレフタレート榭脂は、基本的には、テレフタル酸を主成分 とするジカルボン酸成分 (又はそのエステル形成性誘導体)とエチレングリコールを主 成分とするジオール成分とを、必要に応じて使用される共重合成分などと共に混合し て原料スラリーとなす原料混合工程、次いで、原料スラリーをエステルイ匕反応槽 (又 はエステル交換反応槽)に移送し、エステルイ匕反応 (又はエステル交換反応)させる エステルイ匕工程 (又はエステル交換工程)、引き続き、得られた低分子量体を重縮合 反応槽に移送し、溶融重縮合反応させる溶融重縮合工程、更に、必要に応じ、固相 重縮合反応させる固相重縮合工程を経て製造される。特に、本発明のポリエチレン テレフタレート樹脂は、原料としてジカルボン酸成分を使用し、エステル化反応を行 なう方法により、好適に製造することが出来る。
[0018] 本発明のポリエチレンテレフタレート榭脂において、全ジカルボン酸成分に対する テレフタル酸成分の割合は、通常 96モル%以上、好ましくは 98. 5モル%以上であり 、全ジオール成分に対するエチレングリコール成分の割合は、通常 96モル%以上、 好ましくは 97モル0 /0以上である。テレフタル酸成分およびエチレングリコール成分の 割合が上記範囲未満では、成形時の延伸による分子鎖の配向結晶化が不十分とな り、成形体としての物性 (機械的強度、耐熱性、ガスバリア性など)が不足する傾向と なる。テレフタル酸成分およびエチレングリコール成分以外の共重合成分の含有量 は、共重合を行なう目的によって異なる力 全ジカルボン酸成分に対する割合として 、通常 6モル0 /0以下、好ましくは 1. 5-4. 5モル0 /0である。
[0019] 前記のジカルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、フタル酸、イソフタル酸、ジブ 口モイソフタル酸、スルホイソフタル酸ナトリウム、フエ-レンジォキシジカルボン酸、 4 , 4'ージフエ-ルジカルボン酸、 4, 4'ージフエ-ルエーテルジカルボン酸、 4, 4'ージ フエ-ルケトンジカルボン酸、 4, 4'ージフエノキシエタンジカルボン酸、 4, 4'ージフエ ニルスルホンジカルボン酸、 2, 6—ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン
酸、へキサヒドロテレフタル酸、へキサヒドロイソフタル酸などの脂環式ジカルボン酸、 コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、ァゼライン酸、セバシン酸 、ゥンデカジカルボン酸、ドデカジカルボン酸などの脂肪族ジカルボン酸が挙げられ る。また、前記のエステル形成性誘導体としては、アルキル基の炭素数力 — 4程度 であるアルキルエステル(例えば、テレフタル酸ジメチル、 2, 6—ナフタレンジカルボ ン酸ジメチル等)ゃジカルボン酸のハロゲン化物が挙げられる。これらの中では、芳 香族ジカルボン酸またはそのアルキルエステルが好ましぐテレフタル酸、イソフタル 酸、 2, 6—ナフタレンジカルボン酸、または、それらのメチルエステルが更に好ましぐ テレフタル酸が特に好まし 、。
[0020] また、エチレングリコール以外のジオール成分としては、反応系内で副生するジェ チレングリコールが挙げられる。全ジオール成分に対する上記のジエチレングリコー ルの割合は、共重合成分として系外力も添加される分も含め、通常 3. 0モル%以下 、好ましくは 2. 5モル%以下、更に好ましくは 2. 0モル%以下である。ジエチレンダリ コール成分の割合が上記の範囲を超える場合は、成形体としての耐熱性、ガスバリ ァ性などが不足したり、ァセトアルデヒド含有量の低減ィ匕が困難な傾向になる。
[0021] 上記以外のその他のジオール成分としては、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、ペンタメチレングリコール、へキサメチレングリコール、オタタメチ レングリコール、デカメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、 2—ェチルー 2—ブ チルー 1, 3—プロパンジオール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレンエーテル グリコール等の脂肪族ジオール、 1, 2—シクロへキサンジオール、 1, 4ーシクロへキサ ンジオール、 1, 1ーシクロへキサンジメチロール、 1, 4ーシクロへキサンジメチロール、 2, 5—ノルボルナンジメチロール等の脂環式ジオール、キシリレングリコール、 4, 4,一 ジヒドキシビフエ-ル、 2, 2—ビス(4 '―ヒドロキシフエ-ル)プロパン、 2, 2—ビス(4'— j8—ヒドロキシエトキシフエ-ル)プロパン、ビス(4ーヒドロキシフエ-ル)スノレホン、ビス (4— j8—ヒドロキシエトキシフエ-ル)スルホン酸などの芳香族ジオール、 2, 2—ビス(4 ,ーヒドロキシフエ-ル)プロパンのエチレンオキサイド付カ卩物またはプロピレンォキサ イド付加物などが挙げられる。
[0022] 更に、共重合成分として、例えば、グリコール酸、 p—ヒドロキシ安息香酸、 p— βーヒド
ロキシエトキシ安息香酸などのヒドロキシカルボン酸を使用することが出来る。また、 同様に、アルコキシカルボン酸、ステアリルアルコール、へネィコサノール、ォクタコサ ノール、ベンジルアルコール、ステアリン酸、ベヘン酸、安息香酸、 t ブチル安息香 酸、ベンゾィル安息香酸などの単官能成分、トリ力ルバリル酸、トリメリット酸、トリメシン 酸、ピロメリット酸、ナフタレンテトラカルボン酸、没食子酸、トリメチロールェタン、トリメ チロールプロパン、グリセロール、ペンタエリスリトール、シュガーエステル等の三官能 以上の多官能成分なども使用することが出来る。
[0023] 以下、原料としてジカルボン酸成分を使用し、エステル化反応を行なう方法を例に して、本発明のポリエチレンテレフタレート樹脂の製造方法について説明する。
[0024] 原料混合工程における原料スラリーの調製は、例えば、スラリー調製槽に原料を投 入し攪拌下に混合することにより行われる。この際、ジカルボン酸成分に対するジォ ール成分のモル比は、通常 1. 00-2. 00、好ましくは 1. 03-1. 70である。
[0025] エステルイ匕工程は、通常、単数または複数のエステルイ匕反応槽を使用し、攪拌下 に行なう。単一のエステル化反応槽を使用する場合、反応温度は通常 240— 280°C 、大気圧に対する相対圧力は通常 0— 400kPa (0— 4kgZcm2G)、反応時間は通 常 1一 10時間である。複数のエステル化反応槽を使用する場合、反応温度は、通常 240— 270°C、好ましくは 245— 265°C、大気圧に対する相対圧力は、通常 5— 300 kPa (0. 05— 3kgZcm2G)、好ましくは 10— 200kPa (0. 1— 2kg/cm2G)とし、最 終段における反応温度は、通常 250— 280°C、好ましくは 255— 275°C、最終段に おける大気圧に対する相対圧力は、通常 0— 150kPa (0— 1. 5kgZcm2G)、好まし くは 0— 130kPa (0— 1. 3kgZcm2G)である。
[0026] エステル化工程で得られるエステル化反応生成物の平均エステル化率 (原料ジカ ルボン酸成分の全カルボキシル基のうちジオール成分と反応してエステル化したも のの割合)は通常 95%以上である。また、エステルイ匕反応生成物(ポリエステル低分 子量体)の数平均重合度は、通常 3. 0— 10. 0である。溶融重縮合工程が連続式で ある場合の数平均重合度は、好ましくは 4. 0-8. 0、更に好ましく 5. 0-7. 0である 。。溶融重縮合工程が回分式である場合の数平均重合度は、好ましくは 5. 0-9. 0 、更に好ましくは 6. 0-8. 0である。エステルイ匕率と数平均重合度が上記の範囲で
あることにより、比較的低温度低圧力の条件下で、後述するエチレングリコールの追 加添加を行うことが出来、本発明のポリエチレンテレフタレート樹脂の末端カルボキシ ル基を低減することが出来る他、ジエチレングリコール副生量も低減させることが出来 る。
[0027] また、複数のエステル化反応槽を使用する場合は、最終段のエステル化反応槽の 1つ手前のエステルィヒ反応槽のポリエステル低分子量体の平均エステルィヒ率は、通 常 85%以上、好ましくは 88%以上、更に好ましくは 90%以上である。斯かる条件を 満足することにより、本発明のポリエチレンテレフタレート樹脂の末端カルボキシル基 の低減ィ匕が一層容易となる。上記の平均エステル化率はエステル化反応槽における 反応温度や圧力を前記の範囲内でより高くすることにより達成することが出来る。
[0028] エステル化反応においては、ジエチレングリコールの生成量を低水準に抑えるため 、塩基性ィ匕合物などを少量添加することが出来る。斯カゝる塩基性ィ匕合物としては、例 えば、トリメチルァミン、トリ n-ブチルァミン、ベンジルメチルァミン等の第 3級ァミン、 水酸ィ匕テトラェチルアンモ-ゥム、水酸ィ匕テトラ n—ブチルアンモ-ゥム、水酸化トリメ チルベンジルアンモ -ゥム等の第 4級アンモ-ゥム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭 酸カリウム、酢酸ナトリウム等が挙げられる。
[0029] 溶融重縮合工程は、通常、単数または複数の重縮合反応槽を使用した連続式また は回分式で行なうことが出来、常圧力 漸次減圧して加熱攪拌下に生成するェチレ ングリコールを系外に留出させながら行なう。複数の重縮合反応槽を使用した連続 式の具体例としては、第 1段目が攪拌翼を備えた完全混合型の反応器、第 2段およ び第 3段目が攪拌翼を備えた横型プラグフロー型の反応器力 成る多段反応装置が 挙げられる。
[0030] 単一の重縮合反応槽を使用した回分式の場合、反応温度は通常 250— 290°C、 常圧力 漸次減圧とした最終的な絶対圧力は、通常 1. 3-0. 013kPa (10— 0. 1T orr)、反応時間は通常 1一 20時間である。また、複数の重縮合反応槽を使用した連 続式の場合は、第 1段目の重縮合反応槽における反応温度は、通常 250— 290°C、 好ましくは 260— 280。C、絶対圧力は、通常 65— 1. 3kPa (500— lOTorr)、好まし くは 26— 2kPa (200— 15Torr)、最終段における反応温度は、通常 265— 300°C、
好ましくは 270— 295°C、最終段における絶対圧力は、通常 1. 3-0. 013kPa (10 一 0. lTorr)、好ましくは 0. 65—0. 065kPa (5— 0. 5Torr)である。中間段におけ る反応条件としては、それらの中間の条件が選択される。例えば、 3段反応装置の場 合、第 2段における反応温度は、通常 265— 295°C、好ましくは 270— 285°C、絶対 圧力 ίま、通常 6. 5—0. 13kPa (50— lTorr)、好ましく ίま 4一 0. 26kPa (30— 2Tor r)である。
[0031] 上記の溶融重縮合工程力 得られるポリエチレンテレフタレート樹脂の固有粘度(〔
r? 〕)は、フエノール Zテトラクロロェタン (重量比 1Z1)の混合液を溶媒として 30°C で測定した値として、通常 0. 35-0. 75dlZg、好ましくは 0. 50-0. 65dl/gであ る。固有粘度(〔r? 〕)が上記の範囲未満の場合は、後述する重縮合反応槽カもの抜 き出し性が不良となる傾向となり、一方、上記の範囲を超える場合は、得られる榭脂 中のァセトアルデヒド含有量の低減ィ匕が困難な傾向となる。
[0032] 上記の溶融重縮合工程力 得られる榭脂は、通常、重縮合反応槽の底部に設けら れた抜き出し口からストランド状に抜き出され、水冷しながら又は水冷後、カッターで 切断してペレット状、チップ状などの粒状体とされる力 更に、必要に応じ、この溶融 重縮合工程の後に粒状体を固相重縮合反応させることが出来る。
[0033] 固相重縮合工程は、 (1)例えば、窒素、二酸化炭素、アルゴン等の不活性ガス雰 囲気下、大気圧に対する相対圧力として、通常 100kPa (lkgZcm2G)以下、好まし くは 20kPa (0. 2kgZcm2G)以下の加圧下で通常 5— 30時間加熱する、または、(2 )絶対圧力として、通常 6. 5—0. 013kPa (50— 0. lTorr)、好ましくは 1. 3—0. 06 5kPa (10— 0. 5Torr)の減圧下で通常 1一 20時間加熱する。加熱温度は、何れも、 通常 190— 230°C、好ましくは 195— 225°Cである。この固相重縮合反応により、更 に高重合度化させ得ると共に、環状三量体、ァセトアルデヒド等の副生量を低減ィ匕す ることが出来る。
[0034] 本発明においては、上記の固相重縮合反応に先立って、不活性ガス雰囲気下、水 蒸気雰囲気下、または、水蒸気含有不活性ガス雰囲気下で、通常 120— 200°C、好 ましくは 130— 190°Cで、 1一 4時間加熱することにより、榭脂粒状体表面を結晶化さ せることが好ましい。特に、水蒸気雰囲気下で行う加熱処理は、榭脂粒状体の結晶
化速度を向上させたり、得られる榭脂のァセトアルデヒド含有量を更に低減ィ匕させた りし得るので好ましい。
[0035] 本発明の第 1の要旨に係る発明のポリエチレンテレフタレート榭脂を製造するため には、エステルイ匕工程力も溶融重縮合工程までの間の、エステルイ匕率が 75%以上 で数平均重合度が 3. 0— 10. 0のエステルイ匕反応生成物に対し、(1)長周期型周期 表第 4A族の金属元素力 成る群より選択された少なくとも 1種の元素化合物、およ び、(2)長周期型周期表第 1A族の金属元素、長周期型周期表第 2A族の金属元素 、アルミニウム、マンガン、鉄、コバルト、亜鉛、ガリウム、およびゲルマニウム力 成る 群より選択された少なくとも 1種の元素化合物を添加することが重要である。
[0036] 上記の数平均重合度は次の方法により得られた値である。すなわち、試料を重水 素化クロ口ホルム Zへキサフルォロイソプロパノール (重量比 7Z3)の混合溶媒に濃 度 2重量%で溶解させ、ピリジン d5を 20 1加えた溶液について、核磁気共鳴装置 (日本電子社製「JNM—GSX— 400型」)にて、 NMRを測定して各ピークを帰属 し、テレフタル酸ユニットのベンゼン環プロトンの積分値に対する各ピークの積分値の 比率から、末端水酸基数 [OH] (モル Z試料トン)、末端カルボキシル基数 [COOH] (モル,試料トン)、末端ジエチレングリコール基数 [DEG] (モル,試料トン)を算出 し、これら末端基数の総和を全末端基数として、以下の式により、数平均重合度を算 出する。
[0037] [数 2] 数平均重合度 (n ) = 1 , 0 0 0, 0 0 0 / { ( [ O H] + [ C O O H] + [ D E G] ) / 2 } / 1 9 2 . 2
[0038] 本発明の好ましい態様のポリエチレンテレフタレート榭脂は、重縮合反応触媒とし てチタンィ匕合物および Zまたはアルミニウム化合物を使用して得られたものである。 好まし ヽ重縮合反応触媒はチタン化合物である。重縮合反応触媒としてアルミニウム 化合物を使用した場合、榭脂の熱安定性や酸化安定性が低下したり、アルミニウム に起因する異物の発生や着色が生じる場合がある。
[0039] 上記のチタンィ匕合物としては、例えば、テトラー n プロピルチタネート、テトラー iープ
口ピルチタネート、テトラー n ブチルチタネート、テトラー n ブチルチタネートテトラマ 一、テトラー t ブチルチタネート、酢酸チタン、蓚酸チタン、蓚酸チタンカリウム、蓚酸 チタンナトリウム、チタン酸カリウム、チタン酸ナトリウム、塩ィ匕チタン、塩ィ匕チタン-塩 化アルミニウム混合物などが挙げられる。これらの中では、有機溶媒や水への溶解性 が高ぐ取り扱いが容易であるとの観点から、テトラー n プロピルチタネート、テトラー i プロピルチタネート、テトラー n ブチルチタネート等のチタンアルコキシド、蓚酸チタ ン又は蓚酸チタンカリウムが好ましい。尚、有機溶媒または水に不溶性の固体系チタ ン化合物は榭脂中で異物となり易く不適である。
[0040] 上記のアルミニウム化合物としては、例えば、蟻酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、 塩基性酢酸アルミニウム、トリクロ口酢酸アルミニウム、プロピオン酸アルミニウム、ラウ リン酸アルミニウム、ステアリン酸アルミニウム、アクリル酸アルミニウム、蓚酸アルミ- ゥム、クェン酸アルミニウム、安息香酸アルミニウム、乳酸アルミニウム、サリチル酸ァ ルミ-ゥム等のカルボン酸塩、塩化アルミニウム、水酸化アルミニウム、水酸化塩化塩 化アルミニウム、炭酸アルミニウム、燐酸アルミニウム、ホスホン酸アルミニウム等の無 機酸塩、アルミニウムメトキシド、アルミニウムエトキシド、アルミニウム n プロポキシ ド、アルミニウム iso プロポキシド、アルミニウム n—ブトキシド、アルミニウム t ブト キシド等のアルコキシド、アルミニウムァセチルアセテート、アルミニウムァセチルァセ トナート、アルミニウムェチルァセトアセテート、アルミニウムェチルァセトアセテートジ iso プロボキシド等のキレート榭脂化合物、トリメチルアルミニウム、トリェチルアルミ -ゥム等の有機アルミニウム化合物、これらの部分加水分解物、酸ィ匕アルミニウム等 が挙げられる。これらの中では、カルボン酸塩、無機酸塩およびキレート榭脂化合物 が好ましぐ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 化塩化塩化アルミニウム及びアルミニウムァセチルァセトナートが特に好ましい。
[0041] 本発明の更に好ましい態様のポリエチレンテレフタレート榭脂は、重縮合反応触媒 として、チタンィ匕合物、マグネシウム化合物および Zまたはカルシウム化合物、助剤と して燐ィ匕合物を使用して得られたものである。好まし ヽ重縮合反応触媒の組合せは 、チタンィ匕合物 マグネシウム化合物、チタン化合物 カルシウム化合物、チタンィ匕合 物 マグネシウム化合物 カルシウム化合物の順の通りである。
[0042] 上記のマグネシウム化合物としては、例えば、酸化マグネシウム、水酸ィ匕マグネシゥ ム、マグネシウムアルコキシド、酢酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、それらの水和 物などが挙げられる。これらの中では、酢酸マグネシウム及びその水和物が好ましい
[0043] 上記のカルシウム化合物としては、例えば、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、酢 酸カルシウム、炭酸カルシウム、燐酸カルシウム、それらの水和物などが挙げられる。 これらの中では、酢酸カルシウム及びその水和物が好ましい。
[0044] 上記の燐ィ匕合物としては、例えば、正燐酸、ポリ燐酸、トリメチルホスフェート、トリエ チルホスフェート、トリー n—ブチルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリフエ-ル ホスフェート、トリクレジノレホスフェート、トリス(トリエチレングリコール)ホスフェート、メ チルアシッドホスフェート、ェチルアシッドホスフェート、イソプロピルアシッドホスフエ ート、ブチノレアシッドホスフェート、モノブチノレホスフェート、ジブチノレホスフェート、ジ ォクチルホスフェート、トリエチレングリコールアシッドホスフェート等の燐酸エステル 等の 5価の燐化合物;亜燐酸、次亜燐酸、トリメチルホスファイト、ジェチルホスファイト 、トリェチルホスファイト、トリスドデシルホスフアイト、トリスノ -ルデシルホスフアイト、ェ チルジェチルホスホノアセテート、トリフエ-ルホスファイト等の亜燐酸エステル;リチウ ム、ナトリウム、カリウム等の金属塩などの 3価の燐ィ匕合物などが挙げられる。これらの 中では、重縮合反応速度の制御性の面から、 5価の燐ィ匕合物の燐酸エステルが好ま しぐトリメチルホスフェート又はェチルアシッドホスフェートが更に好ましぐェチルァ シッドフォスフェートが特に好まし 、。
[0045] エステル化工程が多段反応装置を有して!/ヽる場合、前記の各化合物を、原料混合 工程、または、エステル化工程から溶融重縮合工程までに添加するには次の様に行 なうのが好ましい。チタンィ匕合物および zまたはアルミニウム化合物の場合は、多段 反応装置における最終段のエステル化反応槽、または、エステルィヒ反応槽力 溶融 重縮合工程への移送段階の配管などに添加する。マグネシウム化合物および Zまた はカルシウム化合物の場合は、多段反応装置における最終段のエステルイ匕反応槽 に添加する。また、添加順序としては、マグネシウム化合物および Zまたはカルシゥ ム化合物、次いで、チタンィ匕合物および Zまたはアルミニウム化合物の順が好ましい
。また、燐化合物は、原料混合工程のスラリー調製槽、または、第 1段目のエステル 化反応槽に添加するのが好ましぐスラリー調製槽に添加するのが更に好ましい。
[0046] 本発明の第 1の要旨に係る発明のポリエチレンテレフタレート榭脂を製造するため には、エステルイ匕工程力も溶融重縮合工程までの間の、エステルイ匕率が 75%以上 で数平均重合度が 3. 0— 10. 0のエステルイ匕反応生成物に対し、ポリチレンテレフタ レート榭脂の理論収量の 4一 40重量%となる量のエチレングリコールを追加添加す ることが重要である。
[0047] また、エチレングリコールを追加添加するときの反応生成物の数平均重合度の好ま しい範囲は次の通りである。すなわち、溶融重縮合工程が連続式である場合は、通 常 4. 0-8. 0、好ましくは 5. 0-7. 0であり、溶融重縮合工程が回分式である場合 は、通常 5. 0-9. 0、好ましくは 6. 0-8. 0である。数平均重合度が 3. 0未満の場 合は、反応生成物が溶融重縮合工程に移送されて減圧下に置かれると、昇華、揮散 し易ぐ溜出系の閉塞などのトラブルの原因となる他、溶融重縮合反応に時間が掛か つて色調の悪化や生産性の低下を生じ易い。また、数平均重合度が 10. 0を超える 場合は、全末端数が減少し、全末端数に占めるカルボキシル基の割合が増加するこ ととなつて、エチレングリコールの追加添カ卩が末端カルボキシル基の低減ィ匕には繋が らない場合がある。
[0048] エチレングリコールを追加添加する際の反応生成物のエステルイ匕率は、好ましくは 90%以上、更に好ましくは 95%以上である。エステル化率が 75%未満の場合は、 追加添加したエチレングリコールによるエステルイ匕反応に時間が掛カるため、末端力 ルポキシル基の酸触媒作用により、エチレングリコールが脱水縮合してジエチレング リコールが生成するので好ましくない。
[0049] 更に、エチレングリコール追加添加時の反応生成物の温度は、通常 250— 265°C 、好ましくは 255— 265°Cであり、常圧ないし大気圧に対する相対圧力は、通常常圧 ないし 1. 0 X 105Pa、好ましくは常圧ないし 0. 5 X 105Pa、更に好ましくは常圧ない し 0. 3 X 105Paである。
[0050] 反応生成物の温度が上記の範囲未満の場合は、エチレングリコールの追加添カロに より系内が冷却されて反応生成物が固化する惧れがあり、一方、上記の範囲を超え
る場合は、追加添加するエチレングリコールの蒸発、揮散が激しぐまた、末端カルボ キシル基の酸触媒作用によりエチレングリコールが脱水縮合してジエチレングリコー ルが生成し易い傾向となる。また、圧力が上記の範囲未満の場合は、追加添加する エチレングリコールの蒸発、揮散が激しぐ一方、上記の範囲を超える場合は、末端 カルボキシル基の酸触媒作用によりエチレングリコールが脱水縮合してジエチレング リコールが生成し易い傾向となる。
[0051] エチレングリコールの追加添カ卩は、前記のエステル化工程から溶融重縮合工程ま での間であって、反応生成物が前記のエステル化率、前記数平均重合度を満足し、 上記の温度および圧力の範囲下にある何れかの 1ケ所または複数ケ所で行なうことも 出来る力 減圧条件となる前までの何れかにおける反応生成物に対して行なうのが 好ましぐ溶融重縮合工程において減圧条件となる前の常圧下の反応生成物に対し て行なうのが更に好ましい。
[0052] 追カ卩添加するエチレングリコールの量は、ポリエチレンテレフタレート樹脂の理論収 量に対して通常 4一 40重量%である。エチレングリコールの追カ卩添カ卩をエステルイ匕 工程で行なう場合は、通常 4一 20重量%、好ましくは 4一 15重量%である。追加添 加量が上記の範囲未満の場合は、末端カルボキシル基が増加する傾向となり、一方 、上記の範囲を超える場合は、系内の冷却固化や解重合による重合度の低下が生じ る。
[0053] エチレングリコールの添加形態としては、純粋のエチレングリコールの他、共重合成 分、触媒、その他の添加剤などの溶媒または分散媒としてのエチレングリコールであ つてもょ 、し、エステルイ匕工程や重縮合工程で溜去されるエチレングリコール又はそ れを含む混合物であってもよ 、。
[0054] 本発明のポリエチレンテレフタレート榭脂は、前記化合物の添加と、エチレングリコ ールの追加添加を共に行なうことにより、一層好適に製造することが出来る。
[0055] 本発明の第 1の要旨に係るポリエチレンテレフタレート榭脂は、固有粘度 [ r? ]が 0
2
. 70dl/g以上 1. 50dl/g以下、ァセトアルデヒド含有量 [AA重量 ppm) ]が 10重
0
量 ppm以下で、且つ、水分量を 30± 20重量 ppmに調湿して 280°Cで射出成形して 得られた成形体のァセトアルデヒド含有量〔AA (重量 ppm)〕と、水分量を 120 ± 20
重量 ppmに調湿して 280°Cで射出成形して得られた成形体のァセトアルデヒド含有 量〔AA (重量 ppm)〕とが、下記式(1)を満足することを特徴とする。
2
[0056] [数 3]
[ (AA i - AA 2 ) /AA J X 1 0 0≥3 0 ( 1 ) [0057] 本発明のポリエチレンテレフタレート樹脂の固有粘度(〔 r? 〕)は、フエノール Zテト
2
ラクロロェタン (重量比 1Z1)の混合液を溶媒として 30°Cで測定した値である。固有 粘度(〔r? 〕)は、好ましくは 0. 72-1. OOdlZg、更に好ましくは 0. 75-0. 95dl/
2
gである。耐熱性を求められるボトル用としては 0. 78-0. 85dlZgが好ましぐ耐圧 性を求められるボトル用としては 0. 85-0. 93dlZgが好ましい。固有粘度(〔r? 〕)
2 が上記の範囲未満の場合は、成形体としての機械的強度が不足することとなり、一方 、上記の範囲を超える場合は、溶融成形性が劣ると共に、溶融成形時のァセトアル デヒド等の副生を抑制することが困難となる。
[0058] また、本発明のポリエチレンテレフタレート樹脂のァセトアルデヒド含有量 (AA )は
0
、ペレット状の榭脂を 160°Cの純水中で 2時間抽出し純水中に抽出されたァセトアル デヒドをガスクロマトグラフィーにより測定した値である。なお、抽出に使用されるペレ ット状の樹脂の粒重は、通常 10— 40mgである。
ァセトアルデヒド含有量 (AA )は、好ましくは 5. 0重量 ppm以下、更に好ましくは、 3
0
. 0重量 ppm以下である。ァセトアルデヒド含有量が上記の範囲を超える場合は、成 形体とした際のァセトアルデヒド含有量が低減化されず、成形体が容器の場合は内 容物の風味を損なう。
[0059] 本発明のポリエチレンテレフタレート榭脂は、水分量を 30 ±20重量 ppmに調湿し て 280°Cで射出成形して得られた成形体のァセトアルデヒド含有量〔AA (重量 ppm ;)〕と、水分量を 120± 20重量 ppmに調湿して 280°Cで射出成形して得られた成形 体のァセトアルデヒド含有量〔AA (重量 ppm)〕とが、下記式(1)を満足することを必
2
須とし、下記式 (2)を満足することが好ましぐ下記式 (3)を満足することが更に好まし い。下記式(1)を満足しない場合は、溶融成形時のァセトアルデヒドの副生を抑制す ることが困難となる。
[0060] [数 4]
〔 (AA i - AA a) /ΑΑ ι ] X 1 0 0≥3 0 ( 1 )
〔 (AA「 AA 2) /AA i ) X 1 0 0≥4 0 ( 2 )
〔 (AA - A A 2) ZA A J X 1 0 0≥5 0 ( 3 )
[0061] 上記の水分量 30 ± 20重量 ppmは、ポリエチレンテレフタレート榭脂を溶融成形す る際に従来使用されている通常の乾燥条件で処理した際の水分量であり、上記の水 分量 120± 20重量 ppmは、ァセトアルデヒドの副生量を考慮し且つ加水分解により ポリエチレンテレフタレート樹脂の固有粘度が著しく低下することがな 、範囲として選 択された水分量である。また、上記の温度 280°Cはポリエチレンテレフタレート樹脂の 溶融成形の際の典型的な溶融温度である。
[0062] すなわち、上記の式は、水分量を適切な範囲に調節して溶融成形した場合の成形 品のァセトアルデヒド含有量 [AA ]が、従来の乾燥による水分量で溶融成形した場
2
合の成形品のァセトアルデヒド含有量 [AA ]に較べて低くなる割合を示している。そ して、式(1)の左辺が大きいほど、適切な範囲の水分量で成形した場合に、成形品 ァセトアルデヒド含有量を少なくすることが出来る。
[0063] 上記の水分量は、カールフィッシャー法により測定したものである。ポリエチレンテレ フタレート榭脂の水分量を 30± 20重量 ppmに調湿する方法としては、例えば、真空 乾燥機中で、温度 145°C、圧力 lOTorr以下で 15時間乾燥させる方法などが挙げら れる。また、ポリエチレンテレフタレート樹脂の水分量を 120 ± 20重量 ppmに調湿す る方法としては、例えば 30± 20重量 ppmに調湿した榭脂を温度 30°C、湿度 60%R Hの恒温恒湿型オーブン中で 1時間加湿する方法などが挙げられる。
[0064] 上記の成形体のァセトアルデヒド含有量は、ペレットサイズに切断した成形体を 16 0°Cの純水中で 2時間抽出し、純水中に抽出されたァセトアルデヒドをガスクロマトグ ラフィ一により測定した値である。
[0065] また、上記の成形体は、シリンダー温度を 280°Cに設定した射出成形機により成形 されたものである。射出成形機としては、 日精エー'エス'ビー機械 (株)製「ASB50T H」等が挙げられ、「ASB50TH」を使用する際の金型としては 500ml飲料ボトル用
プリフォームを 2個同時に成形できる金型などが挙げられる。成形条件の一例は、射 出時間 18秒、冷却時間 10秒、成形サイクル 33秒、金型冷却水 15°C、スクリュー回 転数 100rpm、可塑ィ匕時の背圧としての油圧指示 IMPa等である。
[0066] また、本発明のポリエチレンテレフタレート榭脂は、環状三量体含有量が 0. 5重量 %以下で、且つ、水分量を 30± 20重量 ppmに調湿して 280°Cで射出成形して得ら れた成形体の環状三量体含有量〔CT (重量%)〕と、水分量を 120 ± 20重量 ppm に調湿して 280°Cで射出成形して得られた成形体の環状三量体含有量〔CT (重量
2
%)〕とが、下記式 (4)を満足するのが好ましぐ下記式 (5)を満足するのが特に好ま しい。下記式を満足する場合は、例えばブロー成形時の金型汚染などが生じ難いと いう利点がある。尚、前記環状三量体含有量〔CT〕は、限りなく 0に近いのが好まし
2
い。
[0067] [数 5]
C T i - C T 2≥0 . 0 1 ( 4 )
C T ,— C T 2≥0 . 0 5 ( 5 )
[0068] 上記の式は、水分量を適切な範囲に調節し溶融成形した場合の成形品の環状三 量体含有量 [CT ]が、従来の乾燥による水分量で溶融成形した場合の成形品の環
2
状三量体含有量 [CT ]に較べて少なくなる量を示している。そして、式の左辺が大き いほど、適切な範囲の水分量で成形した場合に、成形品の環状三量体含有量が少 なくなることを示している。
[0069] 上記の環状三量体含有量は、クロ口ホルム Zへキサフルォロイソプロパノール (容 量比 3Z2)の混合溶媒に乾燥させた榭脂を溶解させ、クロ口ホルムで希釈し、メタノ ールをカ卩えた後、析出物を濾過して得られた濾液を蒸発乾固後にジメチルホルムァ ミドに溶解させ、その溶液中の環状三量体量を液体クロマトグラフィーで定量した値 である。
[0070] 上記の水分量は、ァセトアルデヒド含有量の測定の場合と同様に、カールフイツシャ 一法により測定したものであり、榭脂の水分量の調湿方法および成形体の成形条件 もァセトアルデヒド含有量の測定の場合と同様である。環状三量体含有量 (CT )は、
好ましくは 0. 4重量%以下、更に好ましくは 0. 35重量%以下、特に好ましくは 0. 30 重量%以下である。環状三量体含有量が低い方が、ブロー成形時のブロー金型表 面への金型汚染が生じ難 、。
[0071] 本発明のポリエチレンテレフタレート樹脂の末端カルボキシル基量は、通常 20当量 Z榭脂トン以下、好ましくは 15当量 Z榭脂トン、更に好ましくは 10当量 Z榭脂トン以 下である。末端カルボキシル基量が上記の範囲を超える場合は、環状三量体含有量 が増加し、ボトル等の成形時に金型汚染が起こり易い傾向となる。また、本発明の様 に従来よりも水分量が多い状態で溶融成形する際は、特に、末端カルボキシル基が 酸触媒となって榭脂が加水分解反応を起こし、固有粘度の低下が起こり易くなる傾 向となる。
[0072] 本発明の好ましい態様のポリエチレンテレフタレート榭脂は、前述した通り、重縮合 反応触媒としてチタン化合物およびマグネシウム化合物を、助剤として燐化合物を使 用して重縮合反応させたものであるが、更に、重縮合反応時の触媒活性、ポリエチレ ンテレフタレート樹脂の品質などから、次の条件を満足するのが好ましい。すなわち、 上記の各化合物由来の、チタン原子としての含有量を T (モル/樹脂トン)、マグネシ ゥム原子としての含有量を M (モル Z榭脂トン)、燐原子としての含有量を P (モル Z 榭脂トン)とした際、 T、 Μ、 Ρが下記式 (I)一 (V)を満足する含有量である。
[0073] [数 6]
( I ) 0 . 0 2 0≤Τ≤ 0 . 2 0 0
(I I) 0 . 0 4 0≤Μ≤0 . 4 0 0
(III) 0 . 0 2 0≤Ρ≤ 0 . 3 0 0
(V) 0 . 5 0≤Μ/Τ≤3 . 5 0 また、本発明の好ましい態様のポリエチレンテレフタレート榭脂は、前述した通り、 重縮合反応触媒としてチタン化合物およびカルシウム化合物を、助剤として燐化合 物を使用して重縮合反応させたものである力 更に、重縮合反応時の触媒活性、ポリ エチレンテレフタレート樹脂の品質などから、次の条件を満足するのが好ましい。す
なわち、上記の各化合物由来の、チタン原子としての含有量を τ (モル Z榭脂トン)、 カルシウム原子としての含有量を c (モル/樹脂トン)、燐原子としての含有量を p (モ ル Z榭脂トン)とした際、 T、 C、 Pが、下記式 (1)、 (III)及び (VI)— (VIII)を満足する 含有量である。
[0075] [数 7]
(I) 0. 020≤T≤0. 200
(III) 0. 020≤Ρ≤ 0. 300
(VI) 0. 075≤C≤0. 800
(VII) 0. 80≤C/P≤4. 00
(VIII) 1. 00≤C/T≤20. 00
[0076] また、好ましい態様の本発明のポリエチレンテレフタレート榭脂は、前述した通り、 重縮合反応触媒として、チタンィ匕合物、マグネシウム化合物およびカルシウム化合物 を、助剤として燐ィ匕合物を使用して重縮合反応させたものであるが、更に、重縮合反 応触媒時の触媒活性、ポリエチレンテレフタレート樹脂の品質などから、次の条件を 満足するのが好ましい。すなわち、上記の各化合物由来の、チタン原子としての含有 量を T (モル/樹脂トン)、マグネシウム原子としての含有量を M (モル/樹脂トン)、 カルシウム原子としての含有量を C (モル/樹脂トン)、燐原子としての含有量を P (モ ル Z榭脂トン)とした際、 T、 M、 C、 Pが下記式 (I)一 (VIII)を満足する含有量である。
[0077] [数 8]
( I ) 0. 0 2 0≤T≤0. 2 00
(II) 0. 040≤M≤ 0. 400
(III) 0. 0 2 0≤P≤0. 3 00
(IV) 0. 90≤M/P≤ 1 . 8 0
(V) 0. 5 0≤Μ/Ύ≤ 3 . 50
(VI) 0. 07 5≤C≤0. 8 0 0
(VII) 0. 80≤C/P≤4. . 0 0
(VIII) 1. 00≤C/T≤ 2 0. 0 0
[0078] また、前記の触媒系にお 、て、チタン原子としての含有量 Tは、下記式 (I)を満足 するのが好ましぐ下記式 ( )を満足するのが更に好ましぐ下記式 (1")を満足する のが特に好ましい。チタン原子としての含有量 Tが下記式の左辺値未満の場合は、 固相重縮合反応における重縮合反応性が低下する傾向となる。一方、右辺値を超え る場合は、榭脂の色調が黄味力 Sかったものとなり易ぐまた、成形体中のァセトアルデ ヒド含有量が多い傾向となる。
[0079] [数 9]
( I ) 0. 0 2 0≤T≤0. 2 0 0
( I ') 0. 0 6 0≤Τ≤ 0. 1 0 0
( I ") 0. 0 7 0≤T≤0. 0 9 0
[0080] また、前記の触媒系にお!/、て、マグネシウム原子としての含有量 Μは、下記式 (II) を満足するのが好ましぐ下記式 (ΙΓ)を満足するのが更に好ましぐ下記式 (Π")を満 足するのが特に好ましい。マグネシウム原子としての含有量 Μが下記式の左辺値未 満の場合は、固相重縮合反応における重縮合反応性や環状三量体の低減速度が 低下する傾向となる。一方、右辺値を超える場合は、固相重縮合反応における重縮 合反応性や環状三量体の低減速度が低下する他、榭脂の色調や熱安定性も悪ィ匕 する傾向となる。
[0081] [数 10]
(II) 0. 040≤M≤0. 400
(ID 0. 060≤M≤0. 300
(Π") 0. 1 10≤M≤ 0. 220
[0082] また、前記の触媒系にお 、て、燐原子としての含有量 Pは、下記式 (III)を満足する のが好ましぐ下記式 (ΠΓ)を満足するのが更に好ましぐ下記式 (III")を満足するの が特に好ましぐ下記式 (in'")を満足するのが最も好ましい。燐原子としての含有量
Pが下記式の左辺値未満の場合は、榭脂の熱安定性が悪ィ匕する傾向となる、一方、 右辺値を超える場合は、固相重縮合反応における重縮合反応性や環状三量体の低 減速度が低下する傾向となる。
[0083] [数 11]
(III) 0. 020≤P≤ 0. 300
(ΙΙΓ) 0. 050≤P≤0. 200
(III") 0. 080≤P≤ 0. 180
(ΙΙΓ") 0. 090≤P≤0. 150
[0084] また、本発明のポリエチレンテレフタレート榭脂は、前記式 (I)一 (III)を満足した上 で、 MZP及び MZTが各々下記式 (IV)及び (V)を満足するのが好まし 、。その好 ましい態様は、以下に記載した式の順番であり、 MZPについては式 (ιν')を、また、 MZTにつ ヽては式 (V")を満足するのが最も好ま ヽ。 MZP及び MZTが下記式 の左辺値未満の場合および右辺値を超える場合は、何れも、固相重縮合反応にお ける重縮合反応性や環状三量体の低減速度が低下し、また、榭脂の熱安定性が悪 化する傾向となる。
[0085] [数 12]
(IV) 0 . 9 0≤M/ P≤ 1 . 8 0
(IV') 1 . 1 0≤MX P≤ 1 . 5 0
(V) 0 . 5 0≤M/T≤3 . 5 0
(V) 1 . 0 0≤M/T≤2 . 9 0
(V") 1 . 5 0≤MZT≤2 . 4 0
[0086] また、本発明のポリエチレンテレフタレート樹脂のカルシウム原子としての含有量 C は、下記式 (VI)を満足するのが好ましぐ下記式 (VI')を満足するのが更に好ましぐ 下記式 (VI")を満足するのが特に好ましい。カルシウム原子としての含有量 Cが下記 式の左辺値未満での場合は、榭脂の色調が悪化し、また、重縮合反応性、特に固相 重縮合反応性が低下する傾向となる。一方、右辺値を超える場合は、重縮合反応性 、特に固相重縮合反応性が低下する傾向となる。
[0087] [数 13]
(VI) 0 . 0 7 5≤C≤0 . 8 0 0
(VD 0 . 1 5 0≤C≤ 0 . 3 5 0
(VI") 0 . 2 0 0≤C≤0 . 3 0 0
[0088] また、本発明のポリエチレンテレフタレート榭脂は、前記式 (I)、 (VI)、 (III)を満足し た上で、 CZP及び CZTが各々下記式 (VII)及び (VIII)を満足するのが好ま 、。そ の好ましい態様は、以下に記載した式の順番であり、 CZPについは式 (VII")を、ま た、 CZTについは式 (VIII")を満足するのが最も好ましい。 CZP及び CZTが下記 式の左辺値未満の場合は、何れも、榭脂の色調が黄味が力つたものとなり、また、重 縮合反応性、特に固相重縮合反応性が低下する傾向となる。一方、右辺値を超える 場合は、何れも、重縮合反応性が低下したり、色調が悪化する傾向となる。
[0089] [数 14]
(VII) 0 . 8 0≤C / P≤4 . 0 0
(vir) 1 . 0 0≤C / F '≤2 . 0 0
(VII") 1 . 1 0≤C / P ≤ 1 . 5 0
(VIII) 1 . 0 O≤C ZT '≤ 2 0 . 0 0
(νπι') 2 . 0 0≤C / T ≤5 . 0 0
(VIII") 2 . 4 0≤C / T ≤4 . 0 0
[0090] また、本発明のポリエチレンテレフタレート樹脂が重縮合反応触媒としてアルミ-ゥ ム化合物を使用して得られたものである場合、アルミニウム原子としての含有量 A (モ ル/榭脂トン)は下記式 (IX)を満足するのが好ましい。アルミニウム原子としての含 有量 Aが記式の左辺値未満の場合は、重縮合反応性が低下する傾向となる。一方、 右辺値を超える場合は、榭脂の熱安定性や酸ィ匕安定性が低下する傾向となり、また 、アルミニウムに起因する異物の発生や着色が生じ易い傾向となる。
[0091] [数 15]
(IX) 0 . 0 4 0≤A≤4 . 0 0
[0092] 前述の本発明のポリエチレンテレフタレート樹脂には、必要に応じ、赤外線吸収剤 、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、滑剤、ブロッキング防止剤、 防曇剤、核剤、可塑剤、着色剤、分散剤、充填材などを添加することが出来る。そし て、常法により溶融混練することにより成形用材料として調製された後、常法による射 出成形、中空成形、押出成形、圧縮成形などの溶融成形に供せられる。特に、本発 明の第 2の要旨に係るポリエチレンテレフタレート榭脂成形体の製造方法に従う場合 は、榭脂の特徴を特異的に示し極めて良好な成形体が得られる。
[0093] 次に、本発明の第 2の要旨に係るポリエチレンテレフタレート榭脂成形体の製造方 法 (I)について説明する。
[0094] 本発明に係る榭脂成形体の製造方法 (I)は、原料として上記のポリエチレンテレフ タレート榭脂を使用し、その水分量を 60重量 ppm以上 300重量 ppm以下に調湿し て溶融成形することを特徴とする。ポリエチレンテレフタレート樹脂の好ま 、水分量
の下限は 100ppm、上限は 200ppmである。
[0095] 水分量が上記の範囲未満の場合は、成形体中のァセトアルデヒド含有量および環 状三量体含有量を十分に低減化させることが困難となり、一方、上記の範囲を超える 場合は、成形時の固有粘度の低下が大きぐ得られる成形体の機械的強度が劣る場 合がある。
[0096] ポリエチレンテレフタレート樹脂の調湿方法としては、乾燥温度、乾燥時間、乾燥ガ ス流量および圧力、乾燥ガス湿度 (露点)、乾燥系内の圧力などを調節し、真空乾燥 機、乾燥ガス流通型乾燥機などで乾燥させる方法がある。そして、乾燥ガスの湿度( 露点)を変更する方法としては、シリカゲル、合成ゼォライト等の吸湿剤によるガス中 の湿度を除去させる際の温度、時間、吸湿剤量などを調節する方法、吸湿剤により 除湿されたガスを水中でパブリングさせてガス中の水分量を増加する方法、吸湿剤 により除湿されたガスと水分を飽和させたガスとを混合させる方法などがある。更に、 一旦乾燥させた榭脂を恒温恒湿型オーブン中などで加湿する方法も採用し得る。こ れらの方法は、調湿するポリエチレンテレフタレート樹脂の水分量などに応じて適宜 選択される。
[0097] 本発明において、成形前の樹脂の固有粘度 (IV )及び成形により得られた成形体
0
の固有粘度 (IV )は以下の式を満足するのが好ましい。
[0098] [数 16]
0 . 7 5 ≤ I V / 1 V o ≤ 0 . 9 5
[0099] 次に、本発明の第 3の要旨に係るポリエステル榭脂成形体の製造方法 (II)につい て説明する。
[0100] 本発明の榭脂成形体の製造方法 (II)は、水分量が 60重量 ppm未満のポリエステ ル榭脂 (a)と水分量が 60重量 ppm以上のポリエステル榭脂(a)以外の熱可塑性榭 脂 (b)とを (a)Z(b) > 1の混合割合で含有し、且つ水分量が 60— 300重量 ppmに 調節されたポリエステル榭脂の混合物 (c)を原料として使用することを特徴とする。本 発明の榭脂成形体の製造方法 (II)は、前述の製造方法 (I)に比して次の様な利点が ある。
[0101] すなわち、前述の調湿方法では諸条件の細力 、制御が必要である。また、一定容 量の乾燥機、乾燥槽などが必要となるため、金型清掃などのために成形機を停止さ せた後の成形再開時に樹脂が所望の水分量で安定ィヒするまでに時間が掛かり、そ の間の樹脂の水分が不安定となり成形品のアルデヒド含有量が十分に低くならない ことがある。前述の調湿方法の場合、安定成形時には安定して成形品を得ることが出 来るが、条件変更時、成形再開時などの際、成形品のアルデヒド含有量が所望の品 質に達しな!/、成形品が発生し、全成形品中の所望のアルデヒド含有量である成形品 の割合 (歩留)が低くなる場合がある。これに対し、本発明の榭脂成形体の製造方法 (II)は、通常の既存乾燥設備カゝら得られる水分量が 60ppm未満のポリエステル榭脂 (a)に、水分量 60ppm以上の熱可塑性榭脂 (b)を添加、混合する設備を設け、それ らの混合物 (c)の平均水分量が前記の値となる様に、熱可塑性榭脂 (b)の添加量を 変更すればよぐ榭脂の水分量を容易に制御できるため、成形品の歩留まりが良いと いう利点がある。
[0102] 本発明に係る榭脂成形体の製造方法 (Π)に使用する熱可塑性榭脂 (b)ぉ ヽては、 各種の熱可塑性榭脂を使用することが出来る。
[0103] 例えば、ァセトアルデヒド含有量の低減ィ匕ゃガスノ リア性などの改良のための榭脂 としては、ポリアミド 6、ポリアミド 66、ポリアミド MXD6、ポリアミド 6T6I等のポリアミド 榭脂、具体的には、例えば、三菱エンジニアリングプラスチックス社製「ノバミツド」、「 レニー」等が挙げられ、これら榭脂は融点が 210— 270°C程度のものが好ましぐ混 合割合は混合物(c)に対して 0. 5— 10重量%の範囲が好適である。
[0104] また、結晶'性などの改良のための榭脂としては、ポリブチレンテレフタレート榭脂、 具体的には、例えば、三菱エンジニアリングプラスチックス社製「ノバデュラン」等が挙 げられ、これら榭脂は融点が 220— 270°C程度のものが好ましぐ混合割合は混合 物(c)に対して 1一 20重量%の範囲が好適である。また、同じく結晶性などの改良の ための榭脂としては、ポリエステル榭脂以外の榭脂を使用することも可能であり、例え ば、ポリエチレン榭脂、具体的な例としては、 日本ポリエチレン社製「ノバテック LL」、 「ノバテック HD」、「ノバテック LD」、「ノバテック C6」、「ノバテック EVA」等が挙げられ 、これら榭脂は融点が 80— 140°C程度のものが好ましい。、更に、ポリプロピレン榭
脂、具体的には、例えば、 日本ポリプロ社製「ノバテック PP」等が挙げられ、これら榭 脂は融点が 150— 170°C程度のものが好ましい。ポリエチレン榭脂、ポリプロピレン 榭脂の混合割合は混合物 (c)に対して 1一 20重量%の範囲が好適である。
[0105] また、耐熱性などの改良のための榭脂としては、ポリエチレンナフタレート榭脂が挙 げられ、これら榭脂は融点が 240— 270°C程度のものが好ましい。また、同じく耐熱 性などの改良のための榭脂としては、ポリカーボネート榭脂、具体的には、例えば、 三菱エンジニアリングプラスチックス社製「ノバレックス」、「ユーピロン」等が挙げられ、 これら榭脂はガラス転移点が 130— 150°C程度のものが好ましい。まその他にも、同 じく耐熱性などの改良のための榭脂として、ポリアリレート榭脂、具体的には、例えば 、ュ-チカ社製「Uポリマー」等が挙げられ、これら榭脂は熱変形温度が 100— 180 °C程度のものが好ましい。ポリエチレンナフタレート榭脂、ポリカーボネート榭脂、ポリ ァリレート榭脂の混合割合は混合物(c)に対して 1一 20重量%の範囲が好適である
[0106] また、表面光沢などの改良のための榭脂としては、ポリメチルメタタリレート榭脂、具 体的には、例えば、住友ィ匕学工業社製「KAMAX」等げられ、これら榭脂はビカット 軟ィ匕点が 110— 170°C程度のものが好ましぐ混合割合は 1一 20重量%の範囲が好 適である。
[0107] 本発明に係る榭脂成形体の製造方法 (II)にお 、て、特に、水分量が 60重量 ppm 未満のポリエステル榭脂(a)としては、前述の本発明の第 1の要旨に係るポリェチレ ンテレフタレート樹脂が好適である。また、その形状は、通常は粒状体であり、楕円柱 状、球状などのペレットであるのが好ましい。平均水分量が 60ppm以上の熱可塑性 榭脂 (b)には、前述の本発明の第 1の要旨に係るポリエチレンテレフタレート榭脂を 平均水分量が 60ppm以上に調湿して使用するのが好ましい。また、混合物(c)にお けるポリエステル榭脂 (a)と熱可塑性榭脂 (b)の混合割合は (a) / (b) > 1の条件を 満足する。上限は通常 200であり、(a) Z(b) > 2の条件を満足するのが好ましぐ (a ) / (b) > 9の条件を満足するのが更に好ましい。
[0108] 射出成形機または押出成形機のスクリューは、原料供給部、圧縮部、計量化部な どに区分されている。本発明において、熱可塑性榭脂 (b)の混合位置は、射出成形
機または押出成形機の原料投入用ホッパーから成形機内スクリューの原料供給部ま での何れかの部位であるが、好ましくは原料投入用ホッパーと成形機の連結部位で あり、更に好ましくは原料投入用ホッパーと成形機との連結部位の成形機側接合部 である。通常、熱可塑性榭脂 (b)の混合は、取り付けられた添加設備を通して行われ る。また、熱可塑性榭脂 (b)の混合は、 1ケ所で行なってもよぐ数ケ所に分けて行な つてもよい。
[0109] 熱可塑性榭脂 (b)を混合する部位のポリエステル榭脂 (a)の温度は通常 60°C以上 170°C以下、好ましくは 70°C以上 140°C以下、更に好ましくは 80°C以上 120°C以下 である。ポリエステル榭脂(a)の温度が 60°Cより低 、場合は、ポリエステル榭脂(a)の 温度を下げるための設備や時間が多大なものとなる。また、ポリエステル榭脂 (a)の 温度が 60°Cより低!ヽ場合に熱可塑性榭脂 (b)を添加すると成形品が白濁し易くなり 成形品の透明性に不利である。ポリエステル榭脂(a)の温度が 170°Cより高い場合 は、熱可塑性榭脂 (b)中に含まれる水分が蒸発し易くぐ溶融成形に使用される混合 物(c)の水分量が変動 (減少)し、成形品のァセトアルデヒド含有量が変動する。
[0110] 通常、熱可塑性榭脂 (b)は、ポリエステル榭脂 (a)と同等サイズの楕円柱状や球状 のペレットとして使用される。その場合、榭脂が溶融する前に混合物 (c)を抜出す手 段を設け、抜き出した混合物 (c)の水分量を測定してもよい。しかし、測定の際に、混 合物 (c)から水分が蒸発する等の理由から、実際に混合物 (c)の水分量を正確に測 定するのは困難である。そのため、混合物(c)の水分量は、ポリエステル榭脂(a)の 水分量と熱可塑性榭脂 (b)の水分量から、下記式を使用した加重平均により算出さ れる水分量を使用することにより、混合物 (c)の水分量を分析することなぐ目標とす る水分量に調節することが出来る。
[0111] [数 17]
{混合物 (c ) の水分量 (p p m) } = {ポリエステル樹脂 (a ) の水分量 (p p m) X混合物 (c ) 中のポリエステル樹脂 (a ) の割合 (重量%) } / 1 0 0 + {熱可塑性樹脂 (b ) の水分量 (p p m) X混合物 (c ) 中の熱可塑性樹脂 ( b ) の割合 (重量%) } / 1 0 0
[0112] また、ポリエステル榭脂 (a)と熱可塑性榭脂 (b)との形状や大きさが異なる場合、上
記加重平均の式から混合物 (C)の水分量を算出するに際し、 {熱可塑性榭脂 (b)の 水分量 (ppm) }に代えて、下記式から計算される (混合比算出用水分量)を使用する ことにより、目標とするァセトアルデヒド含有量が低い成形品を得ることが出来る。斯 かる方法は、迅速性に優れ、混合物 (c)の含水率を分析する方法に比し、工業的に 極めて有禾 IJな方法である。
[0113] [数 18] 混合比算出用水分量 =熱可塑性樹脂 (b ) の水分量 Xポリエステル樹脂 (a ) の単位体積当たり表面積 Z熱可塑性樹脂 (b ) の単位体積当たり表面積
[0114] また、上記の方法は特に次の様な場合に効果的である。すなわち、熱可塑性榭脂 ( b)の榭脂サイズがポリエステル榭脂 (a)に較べて小さ!/ヽ場合や、熱可塑性榭脂 (b)と して厚さが薄いリサイクル品(ボトル胴部やフィルムの粉砕品など)を使用した場合、 熱可塑性榭脂 (b)の表面積が大きいため、榭脂中に含まれる水分の蒸発が速ぐ溶 融成形時に有効な水分量が減少してァセトアルデヒドの副生を抑制する効果が十分 に得られなくなる。斯カる場合、上記の式により、熱可塑性榭脂 (b)中の実際の水分 量力 成形時に有効な水分量 (混合比算出用水分量)を算出し、その値を使用して 混合比率を算出することが出来る。このこと〖こより、榭脂サイズや形状の違いから来る 水分蒸発による本発明の効果の低減を予防できる。
[0115] ポリエステル榭脂 (a)の単位体積当たりの表面積 (Sa)と熱可塑性榭脂 (b)の単位 体積当りの表面積 (S)との比(SaZS)は、特に限定されないが、通常 0. 1以上 1以 下、好ましくは 0. 2以上 1以下、更に好ましくは 0. 5以上 1以下である。表面積比が 0 . 1未満の場合は、熱可塑性榭脂 (b)の粒径が非常に小さいか、または、非常に薄い フィルム状であることを意味する。そのため、設備壁面などへの付着が生じて配合比 率に変動が起きるために成形品の品質を安定ィ匕することが出来ない。ここでいう単位 体積当たりの表面積とは、榭脂の外観寸法を計測することにより算出される値である 。具体的には、榭脂より任意の 30個を抜き取り、個々の外形寸法を計測して表面積 を算出し、 30個の平均表面積を求める。同様に、外観寸法の計測より個々の体積を 算出し、 30個の平均体積を求める。得られた 30個の平均表面積を平均体積で除し
た値を単位体積当たりの表面積とする。外観寸法の測定はノギスやマイクロメーター による計測の他、投影機や顕微鏡による拡大観察により計測される。
[0116] 次に、本発明の第 4の要旨に係るポリエステル榭脂成形体の製造方法 (III)につい て説明する。
[0117] 本発明に係る榭脂成形体の製造方法 (III)は、射出成形機または押出成形機を使 用し、原料として水分量が 60重量 ppm未満のポリエステル榭脂(a)を使用し、成形 機に付属する原料投入用ホッパーから成形機内スクリューの原料供給部に至るまで の何れかの部位において、ポリエステル榭脂(a)に対して水および Zまたは水を含 む液体を添加し、その際、成形機に供給されるポリエステル榭脂(a)の重量に対する 水の添加割合を 30重量 ppm以上 2000重量 ppm以下に調節することを特徴とする。 本発明に係る榭脂成形体の製造方法 (III)は、前述の製造方法 (II)に比して次の様 な禾 IJ点がある。
[0118] 製造方法 (Π)の場合、ポリエステル榭脂 (a)と熱可塑性榭脂 (b)を混合して混合物( c)を作成する大きな設備を設けることが必要であり、かつ、特に熱可塑性榭脂 (b)の 平均水分率を正確に制御することが必要であり、結局、所望の水分量とするために は諸条件の細かい制御が必要であるという問題点が残る。これに対し、本発明に係る 榭脂成形体の製造方法 (ΠΙ)は、既存設備に水を添加する設備を付加すれば足りる ために設備費用が安ぐし力も、添加する水の量を変更すればポリエステル榭脂 (a) の平均水分量を直ぐに所望の値にすることが出来るので、成形品の歩留まりが良い という利点がある。従来ポリエステル榭脂は加水分解を防止するために乾燥して溶融 成形するのが通常のことであることからすれば、水を直接添加して溶融成形すること により、溶融成形時のァセトアルデヒドの副生の抑制や成形体とした際のァセトアル デヒド含有量の低減が達成されると 、う、本発明に係る榭脂成形体の製造方法 (III) の効果は、極めて予想外の出来事である。
[0119] 添加する水の状態としては、液体、気体、固体の何れでも構わないが、添加量を安 定させ易い等の取扱いの観点から、液状であることが好ましい。この場合に使用する 水としては、特に制限されず、例えば、河川水、涸沼水、雨水およびこれらの精製水 、井戸水、温泉水、鉱泉水、水道水およびこれらの精製水である蒸留水やイオン交
換水が使用される。水を含む液体としては、水とアルコール等の有機溶媒の混合物 が挙げられる。また、水または水を含む液体の中には、第 3成分が存在しても構わな い。第 3成分としては、例えば、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、アルミ ユウム、鉄、亜鉛などの金属化合物、リン、ケィ素、窒素、炭素、酸素などの非金属化 合物、有機化合物などが挙げられる。
[0120] また、水または水を含む液体中の存在する微粒子 (粒径 1一 40 μ mの粒子)の量は 、次の様に管理するのが良い。含有量の上限は、得られる成形体の透明性や結晶化 速度の観^;力ら、通常 100, 000偶/ 10ml、好まし <ίま 80, 000偶/ 10ml下、更に 好ましくは 50, 000個 ZlOmlである。また、経済的観点から、含有量の下限は、通 常 10個 ZlOml、好ましくは 50個 ZlOml、更に好ましくは 100個 ZlOmlである。
[0121] 前述の通り、射出成形機または押出成形機のスクリューは、原料供給部、圧縮部、 計量ィ匕部などに区分されている。本発明において、水および Zまたは水を含む液体 の添加位置は、射出成形機または押出成形機の原料投入用ホッパー力 成形機内 スクリューの原料供給部までの何れかの部位であるが、好ましくは原料投入用ホッパ 一と成形機の連結部位であり、更に好ましくは原料投入用ホッパーと成形機との連結 部位の成形機側接合部である。通常、水および Zまたは水を含む液体の添カ卩は、取 り付けられた添加設備を通して行われる。また、水および Zまたは水を含む液体の添 カロは、 1ケ所で行なってもよぐ数ケ所に分けて行なってもよい。
[0122] 水および Zまたは水を含む液体が添加される部位のポリエステル榭脂温度は、通 常 60°C以上 170°C以下、好ましくは 70°C以上 140°C以下、更に好ましくは 80°C以 上 120°C以下である。ポリエステル榭脂温度が 60°C未満の場合、榭脂乾燥機で水 分量を 60重量 ppm以下に乾燥されたポリエステル榭脂の温度を下げるための設備 や時間が多大なものとなる。また、ポリエステル榭脂温度が 60°Cより低いポリエステル 榭脂に水を添加すると成形品が白濁し易くなる。一方、ポリエステル榭脂温度が 170 °Cを超える場合は、添加された水が蒸発し易ぐ榭脂と共に溶融成形に使用される 水分量が変動 (減少)し、成形品のァセトアルデヒド含有量が変動する場合があり好 ましくない。
[0123] また、水および Zまたは水を含む液体の添加に際し、調湿に供されるポリエステル
榭脂の重量に対する水の添加割合は、概略次の通りである。水および Zまたは水を 含む液体が添加される部位のポリエステル榭脂温度が 100°C以下である場合の水の 添加割合は、通常 30— 1, 000重量 ppm、好ましくは 50— 500重量 ppm、水および Zまたは水を含む液体が添加される部位のポリエステル榭脂温度が 100°Cを超える 場合の水の添加割合は、通常 50— 2000重量 ppm、好ましくは 100— 1, 000重量 p pmである。
[0124] 水および Zまたは水を含む液体の添加を連続的に行なうとは、例えば、成形機のス クリューが榭脂を可塑ィ匕するために回転して 、る際、すなわち榭脂が流動して 、る状 態に添加することをいう。すなわち、射出成形機の場合はスクリューの回転時期に同 調させた添加が好ましぐ押出成形機の場合はスクリューが常時回転しているため、 これに合わせて添加も常時に行なう方法が好ましい。スクリュー回転による可塑化が 断続的に行われる射出成形機に水および Zまたは水を含む液体を常時添加した場 合や、スクリュー回転による可塑ィ匕が常に行われている押出成形機に水および/ま たは水を含む液体を断続的に添加した場合は、成形機に供給される榭脂に対する 水および Zまたは水を含む液体の割合が変動することとなり、安定した品質の成形 品を得ることが出来ない。
[0125] ポリエステル榭脂(a)としては、前述の本発明の第 1の要旨に係るポリエチレンテレ フタレート榭脂が好適である。また、その形状は、通常は粒状体であり、楕円柱状、球 状などのペレットであるのが好まし 、。
[0126] 前述の本発明に係る榭脂成形体の各製造方法 (II)及び (III)にお 、て、成形前の 榭脂の固有粘度 (IV )及び成形により得られた成形体の固有粘度 (IV )は以下の式
0 1
を満足するのが好ましい。
[0127] [数 19]
0 . 7 5 ≤ I V i / I V o ≤ 0 . 9 5 [0128] IV /IVの下限は、好ましくは 0. 80、更に好ましくは 0. 85、上限は、好ましくは 0
1 0
. 90である。 IV /IV力 、さ過ぎる場合は、得られる成形品の固有粘度が低下し、
1 0
成形体としての機械的強度が劣る傾向となる。また、成形体としての機械的強度を維
持するために溶融成形の供するポリエステル榭脂の固有粘度 iv (diZg)を大きくす
0
る必要があり、ポリエステル榭脂の生産性が悪ィ匕する傾向となる。また、 IV /IVが
1 0 大き過ぎる場合は、成形体中のァセトアルデヒド含有量および環状三量体含有量を 低減化させることが困難となる。
[0129] IV /IVは、成形前の樹脂の水分量によって調節することが出来る。すなわち、溶
1 0
融成形に供する榭脂を調湿してその水分量により調節することが出来、水分量の異 なった二種以上の榭脂の混合比率によっても調節でき、また、成形機へ添加する水 および Zまたは水を含む液体の添加量により調節することも出来る。 iv /iv
1 0は、溶 融成形に供する榭脂の水分量が大きいと小さくなり、水分量が小さいと大きくなる傾 向にある。また、水および Zまたは水を含む液体の添加量が大きいと小さくなり、添 加量が小さ!/、と大きくなる傾向にある。
[0130] 前述の各発明は、例えば、射出成形によってプリフォームに成形した後、ブロー成 形金型内で二軸に延伸ブロー成形してボトルを成形する際の、射出ブローボトルの 成形に好適に使用される。射出成形条件としては、通常採用されている範囲であつ て、例えば、シリンダー温度は 260— 300。C、スクリュー回転数は 40— 300rpm、射 出圧力は相対圧力で 20 X 106— 200 X 106Pa、金型温度は 5— 40°Cである。また、 延伸ブロー成形条件としては、延伸温度 70— 120°C、延伸倍率は縦方向に 1. 5-3 . 5倍、円周方向に 2— 5倍の条件を採用することが出来る。また、押出成形条件とし ては、通常採用されている範囲であって、例えば、シリンダー温度は 240— 300°C、 スクリュー回転数は 40— 300rpm、吐出圧力は相対圧力で 40— 140kgZcm2、冷 却ドラム温度は 5— 40°Cである。
[0131] また、射出成形によってブリフォームに成形する場合、成形品の固有粘度 (IV )と、 金型内へ溶融榭脂を射出するのに要する時間との間に、一定の相関関係があること が判明した。この射出に要する時間は、一般に「充填時間」と呼ばれている。例えば、 連続で射出成形を行なっている場合、何らかの原因で成形品の固有粘度 (IV )が変 動し、 IV /IVが好ましい範囲力も外れていたとしても、固有粘度の測定には時間
1 0
が掛かるので、運転中に固有粘度の変動を即座に検知し、運転条件を変更すること は困難である。しかし、予め、成形品の固有粘度 (IV )と充填時間との相関関係を求
めておけば、運転中に充填時間を測定することによって固有粘度 (ιν の変動を検 知することが可能となる。このことから、連続運転中に固有粘度 (IV )が変動したとし ても、所望の固有粘度 (IV )に対応する充填時間となる様に、熱可塑性榭脂 (b)の 水分量や混合割合、あるいは、水および Zまたは水を含む液体の添加量を調節する ことにより、安定して IV /IVを好ましい範囲に保ち、連続運転を行なうことが可能で
1 0
ある。
実施例
[0132] 以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超え ない限り、以下の実施例に限定されるものではない。以下の実施例および比較例に 使用した各種測定法は次の通りである。
[0133] (1)エステル化率:
乳鉢で粉砕した試料 1. Ogをビーカーに精秤し、これにジメチルホルムアミド 40ml をカロえて攪拌しながら 180°Cで 20分間加熱して溶解させた後、 180°Cのジメチルホ ルムアミド 10mlでビーカー壁を洗浄し、室温まで冷却する。この溶液を、メトローム社 製ポテンショグラフ「E— 536型」自動滴定装置にて、複合 pH電極「EA— 120」を使用 し、 0. 1Nの水酸化カリウムのエタノール溶液で滴定した。ここで、 0. 1Nの水酸化力 リウムのエタノール溶液は、 JIS K8006の方法により調製、標定した。得られた滴定 曲線の変曲点力も求めた滴定量〔A (ml)〕と、前記方法により調製、標定し、算出し た、 0. 1Nの水酸化カリウムのエタノール溶液のファクター〔f 〕、試料重量〔^^^ と から、下式により、遊離の末端カルボキシル基量〔AV (meqZg)〕を求めた。
[0134] [数 20]
AV (m e q / g ) = { A X f i X ( 1 / 1 0 ) } /W
[0135] 次いで、乳鉢で粉砕した試料 0. 3gを三角フラスコに精秤し、これに 0. 5Nの水酸 化カリウムのエタノール溶液を 20mlカ卩え、更に、純水 10mlをカ卩えて還流冷却器をセ ットし、表面温度を 200°Cにしたプレート榭脂ヒーター上で、時々攪拌しながら 2時間 加熱還流して試料を加水分解した。この際の試料液は透明となっている。放冷後、フ ェノールフタレインを指示薬として 0. 5Nの塩酸水溶液で滴定した。ここで、 0. 5Nの
水酸化カリウムのエタノール溶液と 0.5Nの塩酸水溶液は、 JIS K8006の方法によ り調製、標定した。また、フエノールフタレインは、 lgをエタノール 90mlに溶解し、純 水で 100mlに定容したものを使用した。また、同一条件で試料を入れないブランクの 状態においても滴定した。その際の、試料の滴定量〔Vs (ml)〕、ブランクの滴定量〔V b (ml)〕、前記方法により調製、標定し、算出した、 0.5Nの塩酸水溶液のファクター〔 f 〕、試料重量〔W(g)〕とから、下式により、全力ルボン酸由来のカルボキシル基量〔S
2
V(meqZg)〕を求めた。
[0136] [数 21]
S V (me q/g) = { (Vb-Vs) f 2X (1/2) } ZW
[0137] 次いで、上記の AV(meq/g)及び SV(meq/g)と力 、下式により、エステルイ匕 率(%)を求めた。
[0138] [数 22] エステル化率 (%) = { (SV— AV) /SV} X I 00
[0139] (2)末端カルボキシル基量:
試料を粉砕した後、熱風乾燥機にて 140°Cで 15分間乾燥させ、デシケーター内で 室温まで冷却し、 0. lgを精秤して試験管に採取した。ベンジルアルコール 3mlを加 え、乾燥窒素ガスを吹き込みながら、 195°C、 3分間で溶解させ、次いで、クロ口ホル ム 5mlを徐々にカ卩えて室温まで冷却した。この溶液にフエノールレッド指示薬を 1一 2 滴加え、乾燥窒素ガスを吹き込みながら、攪拌下、 0.1Nの苛性ソーダのベンジルァ ルコール溶液で滴定し、黄色力も赤色に変じた時点で終了とした。また、ブランクとし て、試料を使用せずに同様の操作を行い、以下の式によって酸価を算出した。
[0140] [数 23] 酸価 (当量 Z樹脂トン) = (A— B) X 0. l X f/W
[0141] 上記の式において、 Aは滴定に要した 0.1Nの苛性ソーダのベンジルアルコール 溶液の量 1)、 Bはブランクでの滴定に要した 0.1Nの苛性ソーダのベンジルアル コール溶液の量( 1)、 Wはポリエステル榭脂試料の量 (g)、 fは 0. INの苛性ソーダ
のべンジルアルコール溶液の力価である。
[0142] 0. 1Nの苛性ソーダのベンジルアルコール溶液の力価(f)は、試験管にメタノール 5mlを採取し、フエノールレッドのエタノール溶液を指示薬として 1一 2滴加え、 0. 1N の苛性ソーダのベンジルアルコール溶液 0. 4mlで変色点まで滴定し、次いで、力価 既知の 0. 1Nの塩酸水溶液を標準液として 0. 2ml採取して加え、再度、 0. 1Nの苛 性ソーダのべンジルアルコール溶液で変色点まで滴定した。(以上の操作は、乾燥 窒素ガスを吹き込みながら行った)以下の式によって力価 (f)を算出した。
[0143] [数 24]
力価 ( f ) = 0 . 1 Nの塩酸水溶液の力価 X 0 . 1 Nの塩酸水溶液の採取量 ( H 1 ) / 0 . 1 Nの苛性ソーダのベンジルアルコール溶液の滴定量 (μ 1 )
[0144] (3)固有粘度〔7? 〕及び〔7? 〕:
1 2
試料は次の様に調製した試料を使用した。すなわち、ペレット状榭脂の場合は、ぺ レットを凍結粉砕した榭脂試料 0. 25gを、また、成形体 (プリフォーム)の場合は、ぺ レットと同程度の大きさに切り出した後、凍結粉砕した榭脂試料 0. 25gを使用した。 そして、フ ノール Zテトラクロロェタン (重量比 1Z1)の混合液を溶媒とし、濃度 (c) を 1. OgZdlとし、溶融重縮合工程で得られた榭脂および成形体の場合は 110°Cで 30分間、固相重縮合工程で得られた榭脂および成形体の場合は 120°Cで 30分間 保持することにより試料を溶解させた後、ウベローデ型毛細粘度管を使用し、 30°Cで 、原液との相対粘度(r? rel)を測定し、相対粘度 )—1から求めた比粘度 )と rel sp 濃度 (c)との比(r? ZC)を求めた。同様に、濃度 (c)を 0. 5gZdl
sp 、0. 2gZdl、0. 1 gZdlとした際についてもそれぞれの比( 7? /C)を求めた。そして、これらの値より、 sp
濃度 (C)を 0に外挿した際の比( 7? /C)を固有粘度 (dlZg)として求めた。
sp
[0145] (4)金属原子含有量:
試料の調製は次の様に行なった。すなわち、榭脂試料 5gを、硫酸存在下に過酸化 水素で常法により灰化、完全分解後、蒸留水にて 50mlに定容して調製した、そして 、プラズマ発光分光分析装置 (JOBIN YVON社製 ICP - AES「JY46P型」)を使用 して金属原子を定量し、ポリエステル榭脂 1トン中のモル量に換算した。
[0146] (5)ァセトアルデヒド含有量 (AA、 AA及び AA ):
試料は次の様に調製した試料を使用した。すなわち、ペレット状榭脂の場合はペレ ット状榭脂試料 5. Ogを、また、成形体 (プリフォーム)の場合は、粒重 50± 10mg程 度の大きさに切り出した榭脂試料 5. Ogを使用した。そして、窒素雰囲気下、内容積 50mlのミクロボンべ(SUS— 304製)に純水 10. 0mlと共に試料を装入して密封し、 これを油温 160°Cのオイルバス中でミクロボンべ全体がオイル内に浸る様に浸漬して 2時間加熱した後、ミクロボンべごと手早く氷水中で急冷し、純水中に抽出されたァセ トアルデヒド量を、イソブチルアルコールを内部標準としてガスクロマトグラフィー(島 津製作所製「GC— 14A」 )を使用して定量した。上記で使用したミクロボンベの寸法 は、外径: 27mm、胴部肉厚: 3mm、底部肉厚: 5mm、蓋部肉厚: 15mm、長さ(円 筒状月同部): 200mm、蓋: 35mm、ネジ: 20mmである。
[0147] (6)環状三量体含有量 (CT、 CT及び CT ):
0 1 2
試料の調製は次の様に行なった。すなわち、榭脂試料 10gを、イナートオーブン (E SPEC社製「IPHH— 201型」)中で、 50LZ分の窒素ガス気流下 160°Cで 2時間乾 燥させた後、 4. Omgを精秤し、クロ口ホルム Zへキサフルォロイソプロパノール (容量 比 3/2)の混合溶媒 2mlに溶解させた後、更に、クロ口ホルム 20mlをカ卩えて希釈し、 これにメタノール 10mlを加え、引き続いて析出物を濾過して得た濾液を蒸発乾固後 、ジメチルホルムアミド 25mlに溶解して試料溶液を調製した。そして液体クロマトダラ フィー(島津製作所製「LC-10A」)により、試料溶液中の環状三量体 (シクロトリェチ レンテレフタレート榭脂)量を、定量した。
[0148] (7)水分量:
サンプリング時の吸湿を防止するため、予め十分に乾燥させておいた、電量滴定 式水分測定装置 (三菱化学社製、気化器「VA - 06」、水分測定器「CA - 06」)の固 体試料採取器に、乾燥または調湿した榭脂試料を手早くサンプリングし、気化器の 温度を 230°C、時間を 2分間に設定し、予想される水分量に応じてそれぞれ以下の 表 1に示すサンプル量として水分量を測定した。
[0149] [表 1]
水分量 サンプル量
3 0 p m以下 9 ± 1 g
3 0〜 1 0 0 p p m 6 ± 1 g
1 0 0〜1 , O O O p p m 4 ± 1 g
1 , 0 0 0 p m以上 1 . 0土 0 . 3 g
[0150] 実施例 1 :
スラリー調製槽およびそれに直列に接続された 2段のエステルイ匕反応槽と 2段目の エステル化反応槽に直列に接続された 3段の溶融重縮合槽とから成る連続重合装置 を使用し、スラリー調製槽に、テレフタル酸とエチレングリコールをそれぞれ、 865重 量部 hr、 485重量部 hrで連続的に供給すると共に、ェチルアシッドホスフェート の 0. 3重量0 /0エチレングリコール溶液を、得られるポリエチレンテレフタレート榭脂讣 ン当たりの燐原子としての含有量 Pが 0. 129モル/樹脂トンとなる量で連続的に添 加し、攪拌、混合することによりスラリーを調製した。
[0151] 上記のスラリーを、窒素雰囲気下で 260°C、相対圧力 50kPa (0. 5kg/cm2G)、 平均滞留時間 4時間に設定された第 1段目のエステルィヒ反応槽、次いで、窒素雰囲 気下で 260°C、相対圧力 5kPa (0. 05kg/cm2G)、平均滞留時間 1. 5時間に設定 された第 2段目のエステルイ匕反応槽に連続的に移送し、エステルイ匕反応させた。また 、その際、第 2段目のエステルイ匕反応槽に設けた上部配管を通じ、酢酸マグネシウム 4水和物の 0. 6重量0 /0エチレングリコール溶液を、得られるポリエチレンテレフタレー ト榭脂 1トン当たりのマグネシウム原子としての含有量 Mが 0. 165モル Z榭脂トンとな る量で連続的に添加すると共に、第 2段目のエステルイ匕反応槽に設けた別の上部配 管を通じてエチレングリコールを毎時 30重量部連続的に追加添加した。その際、ェ ステル化率は、第 1段目においては 85%、第 2段目においては 95%であった。
[0152] 引き続き、前記で得られたエステル化反応生成物を連続的に溶融重縮合反応槽に 移送した。その際、その移送配管中のエステルイ匕反応生成物に、テトラー n—ブチル チタネートを、チタン原子の濃度 0. 15重量%、水分濃度を 0. 5重量%としたェチレ
ングリコール溶液として、得られるポリエチレンテレフタレート榭脂 1トン当たりのチタン 原子としての含有量 Tが 0. 084モル/樹脂トンとなる量で連続的に添加した。 270 °C、絶対圧力 2. 6kPa (20Torr)に設定された第 1段目の溶融重縮合反応槽、次い で、 278°C、絶対圧力 0. 5kPa (4Torr)に設定された第 2段目の溶融重縮合反応槽 、次いで、 280°C、絶対圧力 0. 3kPa (2Torr)に設定された第 3段目の溶融重縮合 反応槽に連続的に移送し、得られる榭脂の固有粘度(〔 r? 〕)が 0. 60dlZgとなる様 に各重縮合反応槽における滞留時間を調節して溶融重縮合反応させ、重縮合反応 槽の底部に設けられた抜き出しロカ 連続的にストランド状に抜き出し、水冷後、カツ ターで切断してペレット状粒状体 (粒重 25士 5mg)とした溶融重縮合榭脂を製造した
[0153] 引き続き、前記で得られた溶融重縮合榭脂ペレット状粒状体を、窒素雰囲気下で 約 160°Cに保持された攪拌結晶化機内に滞留時間が約 60分となる様に連続的に供 給して結晶化させた後、塔型の固相重縮合装置に連続的に供給し、窒素雰囲気下、 215°Cで、得られる榭脂の固有粘度(〔 r? 〕)が 0. 80dlZgとなる様に滞留時間を調
2
節して固相重縮合させることにより、ポリエチレンテレフタレート榭脂 Aを製造した。
[0154] 得られたポリエチレンテレフタレート榭脂 Aについて、チタン原子の含有量 T (モル Z榭脂トン)、マグネシウム原子の含有量 M (モル Z榭脂トン)、燐原子の含有量 P ( モル Z榭脂トン)を測定し、更に、その結果から、 MZP及び MZT値を算出し、結果 を表 2に示した。また、得られたポリエチレンテレフタレート榭脂 Aについて、ァセトァ ルデヒド含有量 (AA )、環状三量体含有量 (CT )を測定し、結果を表 2に示した。
0 0
[0155] 更に、得られたポリエチレンテレフタレート榭脂 Aを、棚段式の真空乾燥機中(ャマ ト科学社製「DP— 63型」)で、温度 145°C、圧力 lOTorr以下の条件下で 15時間乾 燥させた。乾燥後のポリエチレンテレフタレート榭脂 Aの水分量は 20ppmであった。
[0156] 乾燥後のポリエチレンテレフタレート榭脂 Aを、射出成形機(日精エー'エス'ビー機 械社製「ASB50TH」)にて、ノズル Zバレル温度 280°C、ホットランナー部温度 270 °C、射出時間を 18秒に設定し、射出時間内で充填時間が 1. 5秒、保圧時間が 16. 5秒となる様に、成形機の油圧と圧力切替え位置、射出速度と射出速度切替え位置 を設定した。また、保圧時の油圧は成形機の油圧計 (V— 91)指示値が 2. 3MPaとな
る様に設定した。型冷却水温度 15°C、冷却時間 10秒、スクリュー回転数 100rpm、 可塑ィ匕時の背圧として成形機の油圧計 (V— 91)指示値が 1. OMPa、成形サイクル 3 3秒の条件で、図 1に示す 500mlボトル用のプリフォーム(33gZ本、 2本 Zショット) を射出成形し、その 25ショット目のプリフォーム力 サンプリングした試料について、 ァセトアルデヒド含有量 (AA )及び環状三量体含有量 (CT )をそれぞれ測定し、結 果を表 2に示した。
[0157] 次 、で、乾燥後のポリエチレンテレフタレート榭脂 Aを、恒温恒湿型オーブン(タパ イネ土製 プラチナレスレインボー PR— 1G型)中で、温度 30°C、湿度 60%RHの条件 下で 1時間程度保持して水分量を 120ppmに調湿し、この調湿榭脂について、前記 と同様にしてプリフォームを射出成形し、得られたプリフォームから、ァセトアルデヒド 含有量 (AA )及び環状三量体含有量 (CT )をそれぞれ測定し、結果を表 2に示し
2 2
た。
[0158] 実施例 2 :
実施例 1において、ェチルアシッドホスフェートの 0. 3重量0 /0エチレングリコール溶 液を、得られるポリエチレンテレフタレート榭脂 1トン当たりの燐原子としての含有量 P が 0. 194モル Z榭脂トンとなる量で連続的に添カ卩したこと、酢酸マグネシウム 4水和 物の 0. 6重量0 /0エチレングリコール溶液を、得られるポリエチレンテレフタレート榭脂 1トン当たりのマグネシウム原子としての含有量 Mが 0. 247モル Z榭脂トンとなる量 で連続的に添カ卩したこと、および、酢酸マグネシウム 4水和物エチレングリコール溶液 と共に、酢酸カルシウム 2水和物の 0. 6重量0 /0エチレングリコール溶液を、得られる ポリエチレンテレフタレート榭脂 1トン当たりのカルシウム原子としての含有量 Cが 0. 2 50モル Z榭脂トンとなる量で連続的に添加したこと以外は、実施例 1と同様にして、 ポリエチレンテレフタレート榭脂 B及びプリフォームを製造した。
[0159] 得られたポリエチレンテレフタレート榭脂 Bについて、チタン原子の含有量 T (モル Z榭脂トン)、マグネシウム原子の含有量 M (モル Z榭脂トン)、カルシウム原子の含 有量 C (モル Z榭脂トン)、燐原子の含有量 P (モル Z榭脂トン)を測定し、更に、その 結果から、 M/P、 MZT、 C/P、 CZT値を算出し、結果を表 2に示した。更に、ァ セトアルデヒド含有量 (AA、 AA、 AA )及び環状三量体含有量 (CT、 CT、 CT )
をそれぞれ測定し、結果を表 2に示した。
[0160] 比較例 1 :
実施例 1において、ェチルアシッドホスフェート、酢酸マグネシウム 4水和物および テトラー n—ブチルチタネートの添カ卩量を、それぞれ、燐原子としての含有量 Pが 0. 38 7モル/樹脂トンとなる量、マグネシウム原子としての含有量 Mが 0. 123モル/樹脂 トンとなる量、チタン原子としての含有量 Tが 0. 063モル/樹脂トンとなる量に変更し 、更に、エチレングリコールの追加添加を行わな力 たこと以外は、実施例 1と同様に して、ポリエチレンテレフタレート榭脂 C及びプリフォームを製造した。得られたポリエ チレンテレフタレート榭脂 Cについて、チタン原子の含有量 T (モル/樹脂トン)、マグ ネシゥム原子の含有量 M (モル Z榭脂トン)及び燐原子の含有量 P (モル Z榭脂トン) を測定し、更に、その結果から、 MZP、 MZT値を算出し、結果を表 2に示した。更 に、ァセトアルデヒド含有量 (AA、 AA、 AA )及び環状三量体含有量 (CT、 CT
0 1 2 0 1
、 CT )をそれぞれ測定し、結果を表 2に示した。
2
[0161] 比較例 2 :
ビス (ヒドロキシェチル)テレタフレート榭脂約 60重量部が予め仕込まれ、温度 250 。C、圧力は相対圧力で 1. 2 X 105Paに保持されたエステルイ匕反応槽に、テレフタル 酸 43重量部とエチレングリコール 19重量部のスラリーを 4時間かけて供給してエステ ル化反応を行い、供給終了後も更に 1時間かけてエステルイ匕反応を行った後、得ら れたエステル化反応生成物の約半量を重縮合反応槽に移送し、その配管より、ェチ ルアシッドホスフェートを、エチレングリコール溶液として、得られるポリエチレンテレフ タレート榭脂 1トン当たりの燐原子としての含有量 1^0. 969モル Z榭脂トンとなる量 で添カ卩し、 5分後、二酸ィ匕ゲルマニウムを、エチレングリコール溶液として、得られる ポリエチレンテレフタレート榭脂 1トン当たりのゲルマニウム原子としての含有量 Gが 0 . 551モル,榭脂トンとなる量で添カロした後、系内を 2時間 30分かけて 250°Cから 28 0°Cまで昇温すると共に、 1時間で常圧力も 4 X 102Paに減圧して同圧を保持しつつ 、得られる榭脂の固有粘度(〔 r? 〕)が 0. 55dlZgとなるまで溶融重縮合反応させた 後、重縮合反応槽の底部に設けられた抜き出し口からストランド状に抜き出し、実施 例 1と同様の方法でペレツト状粒状体を得た。
[0162] 引き続き、上記で得られた溶融重縮合榭脂ペレット状粒状体を、約 160°Cに保持さ れた攪拌結晶化機内に滞留時間が約 5分となる様に連続的に供給して結晶化させ、 イナートオーブン(ESPEC社製「IPHH—201型」)中で、 40LZ分の窒素ガス気流 下 160°Cで 2時間乾燥させた後、 210°Cで、得られる榭脂の固有粘度(〔7? 〕)が 0. 7
2
5dlZgとなる時間加熱することにより固相重縮合反応を行い、ポリエチレンテレフタレ 一ト榭脂 Dを製造した。引き続き、実施例 1と同様の方法でプリフォームを製造した。 得られたポリエチレンテレフタレート榭脂 Dについて、ゲルマニウム原子の含有量 G ( モル Z榭脂トン)及び燐原子の含有量 P (モル Z榭脂トン)を測定し、結果を表 2に示 した。更に、ァセトアルデヒド含有量 (AA、 AA、 AA )及び環状三量体含有量 (CT
0 1 2
、 CT、 CT )をそれぞれ測定し、結果を表 2に示した。
0 1 2
[0163] 比較例 3 :
比較例 2で得られたポリエチレンテレフタレート榭脂 D5kgを、ステンレス製容器内 で 6. 5kgの蒸留水に浸漬させ、内温を 90°Cにコントロールし、 4時間加熱して水処 理し、次いで、脱水した後、イナートオーブン (ESPEC社製 IPHH— 201型)を使用 し、窒素流通下、 140°Cで 14時間加熱して乾燥させることにより、ポリエチレンテレフ タレート榭脂 D'を得た。引き続き、実施例 1と同様の方法でプリフォームを製造した。 得られたポリエチレンテレフタレート榭脂 D'について、ァセトアルデヒド含有量 (AA
0
、 AA、 AA )及び環状三量体含有量 (CT、 CT、 CT )をそれぞれ測定し、結果を
1 2 0 1 2
[0164] 比較例 4 :
実施例 1において、第 2段目のエステルイ匕反応槽の上部配管からエチレングリコー ルを追加添加しなカゝつた以外は、実施例 1と同様にして、ポリエチレンテレフタレート 榭脂 E及びプリフォームを製造した。得られたポリエチレンテレフタレート榭脂 Eにつ いて、チタン原子の含有量 T (モル Z榭脂トン)、マグネシウム原子の含有量 M (モル Z榭脂トン)、燐原子の含有量 P (モル Z榭脂トン)をそれぞれ測定し、更に、その結 果から、 MZP及び MZT値を算出し、結果を表 2に示した。更に、ァセトアルデヒド 含有量 (AA、 AA、 AA )及び環状三量体含有量 (CT、 CT、 CT )をそれぞれ測
0 1 2 0 1 2
定し、結果を表 2に示した。
[0165] [表 2]
[0166] 実施例 3:
実施例 2で得られたポリエチレンテレフタレート榭脂 B (未乾燥状態での水分量 2, 0 OOppm)を、棚段式の真空乾燥機中(ャマト科学社製「DP-63型」)で、温度 145°C 、圧力 lOTorr以下の条件下で 15時間乾燥させて水分量を 20ppmとした。この乾燥
榭脂 95重量部 (温度 120°C)と未乾燥榭脂 5重量部とを混合し、加重平均の水分量 が 120ppmの混合榭脂となし、この混合榭脂を使用して実施例 1と同様の射出成形 条件でプリフォームを射出成形した。得られたプリフォームについて、固有粘度、ァセ トアルデヒド含有量および環状三量体含有量を測定し、結果を表 3に示した。
[0167] 実施例 4 :
実施例 2で得られたポリエチレンテレフタレート榭脂 B (未乾燥状態での水分量 2, 0 OOppm)を、棚段式の真空乾燥機中(ャマト科学社製「DP-63型」)で、温度 145°C 、圧力 lOTorr以下の条件下で 15時間乾燥させて水分量を 20ppmとした。この乾燥 榭脂 99重量部(温度 120°C)と、メタキシリレンジァミンとアジピン酸力も成るポリアミド MXD6を 25重量0 /0混合したポリエチレンテレフタレート榭脂(水分含有量 10, OOOp pm) 1重量部とを混合し、加重平均の水分量が 120ppmの混合榭脂となし、この混 合榭脂を使用して実施例 1と同様の射出成形条件でプリフォームを射出成形した。 得られたプリフォームについて、固有粘度、ァセトアルデヒド含有量および環状三量 体含有量を測定し、結果を表 3に示した。
[0168] 実施例 5 :
実施例 2で得られたポリエチレンテレフタレート榭脂 B (未乾燥状態での水分量 2, 0 OOppm)を、棚段式の真空乾燥機中(ャマト科学社製「DP-63型」)で、温度 145°C 、圧力 lOTorr以下の条件下で 15時間乾燥させて水分量を 20ppmとした。この乾燥 榭脂を、成形機上のホッパードライヤー (株式会社力ヮタ社製「チャレンジヤー D-50 T」、脱湿空気の露点 =ー30で、風量 = 50m3Zhr、温度設定 130°C)に投入して成 形機に供給した。成形機とホッパーの接合部に熱電対とハミルトン社製のマイクロシリ ンジを設置し、榭脂ペレットの温度測定と水の注入を行なった。この際、熱電対を使 用した温度計により測定された榭脂ペレットの温度は 120°Cであった。設置したマイ クロシリンジを使用し、射出成形機スクリューが榭脂計量のため回転している際に 20 IX 1の水を注入した。水の量は成形 1サイクルに供される榭脂に対し 20 lZ66gとな り、注入頻度は成形 1サイクルつき 1回であったので、榭脂の水分量は 323重量 ppm と計算される。そして、実施例 1と同様にしてプリフォームを射出成形した。得られた プリフォームの胴部全体は透明であった。得られたプリフォームについて、固有粘度
、ァセトアルデヒド含有量および環状三量体含有量を測定し、結果を表 3に示した。
[0169] 参考例 1 :
実施例 2で得られたポリエチレンテレフタレート榭脂 B (未乾燥状態での水分量 2, 0 OOppm)を、棚段式の真空乾燥機中(ャマト科学社製「DP-63型」)で、温度 145°C 、圧力 lOTorr以下の条件下で 15時間乾燥させて水分量を 20ppmとした。この乾燥 榭脂のみを使用して実施例 1と同様の射出成形条件でプリフォームを射出成形した 。得られたプリフォームについて、固有粘度、ァセトアルデヒド含有量および環状三量 体含有量を測定し、結果を表 3に示した。
[0170] 参考例 2 :
実施例 2で得られたポリエチレンテレフタレート榭脂 B (未乾燥状態での水分量 2, 0 OOppm)を、棚段式の真空乾燥機中(ャマト科学社製「DP-63型」)で、温度 145°C 、圧力 lOTorr以下の条件下で 15時間乾燥させて水分量を 20ppmとした。この乾燥 榭脂 73重量部 (温度 120°C)と未乾燥榭脂 27重量部とを混合し、加重平均の水分 量が 560ppmの混合榭脂となし、この混合榭脂を使用して実施例 1と同様の射出成 形条件でプリフォームを射出成形した。得られたプリフォームについて、固有粘度、ァ セトアルデヒド含有量および環状三量体含有量を測定し、結果を表 3に示した。
[0171] 参考例 3 :
実施例 4において、メタキシリレンジァミンとアジピン酸力 成るポリアミド MXD6を 2 5重量0 /0混合したポリエチレンテレフタレート榭脂(水分含有量 10, OOOppm)に代え て、該榭脂を棚段式の真空乾燥機中(ャマト科学社製「DP-63型」)で、温度 145°C 、圧力 lOTorr以下の条件下で 15時間乾燥させて水分量を 20ppmとした乾燥榭脂 を使用した以外は、実施例 4と同様にして混合榭脂を得た。そして、この混合榭脂を 使用し、実施例 1と同様の射出成形条件でプリフォームを射出成形した。得られたプ リフォームについて、固有粘度、ァセトアルデヒド含有量および環状三量体含有量を 測定し、結果を表 3に示した。
比較例 2で得られたポリエチレンテレフタレート榭脂 D (未乾燥状態での水分量 2, 0
OOppm)を、棚段式の真空乾燥機中(ャマト科学社製「DP-63型」)で、温度 145°C 、圧力 lOTorr以下の条件下で 15時間乾燥させて水分量を 20ppmとした。この乾燥 榭脂 95重量部 (温度 120°C)と未乾燥榭脂 5重量部とを混合し、加重平均の水分量 力 Sl20ppmの混合榭脂となし、この混合榭脂を使用し、実施例 1と同様の射出成形 条件でプリフォームを射出成形した。得られたプリフォームについて、固有粘度、ァセ トアルデヒド含有量および環状三量体含有量を測定し、結果を表 4に示した。
[0174] 比較例 6 :
比較例 1で得られたポリエチレンテレフタレート榭脂 C (未乾燥状態での水分量 2, 0 OOppm)を、棚段式の真空乾燥機中(ャマト科学社製「DP-63型」)で、温度 145°C 、圧力 lOTorr以下の条件下で 15時間乾燥させて水分量を 20ppmとした。この乾燥 榭脂 92重量部 (温度 120°C)と未乾燥榭脂 8重量部とを混合し、加重平均の水分量 力 SlSOppmの混合榭脂となし、この混合榭脂を使用し、実施例 1と同様の射出成形 条件でプリフォームを射出成形した。得られたプリフォームについて、固有粘度、ァセ トアルデヒド含有量および環状三量体含有量を測定し、結果を表 4に示した。
[0175] 比較例 7 :
比較例 3で得られたポリエチレンテレフタレート榭脂 D' (未乾燥状態での水分量 2, OOOppm)を、棚段式の真空乾燥機中(ャマト科学社製「DP-63型」)で、温度 145 。C、圧力 lOTorr以下の条件下で 15時間乾燥させて水分量を 20ppmとした。この乾 燥榭脂 95重量部 (温度 120°C)と未乾燥榭脂 5重量部とを混合し、加重平均の水分 量が 120ppmの混合榭脂となし、この混合榭脂を使用し、実施例 1と同様の射出成 形条件でプリフォームを射出成形した。得られたプリフォームについて、固有粘度、ァ セトアルデヒド含有量および環状三量体含有量を測定し、結果を表 4に示した。
[0176] 比較例 8 :
実施例 2で得られたポリエチレンテレフタレート榭脂 B (未乾燥状態での水分量 2, 0 OOppm)を、棚段式の真空乾燥機中(ャマト科学社製「DP-63型」)で、温度 180°C 、圧力 lOTorr以下の条件下で 15時間乾燥させて水分量を 20ppmとした。この乾燥 榭脂を、成形機上のホッパードライヤー (株式会社力ヮタ社製「チャレンジヤー D-50 T」、脱湿空気の露点 =ー30で、風量 = 50m3Zhr、温度設定 185°C)に投入して成
形機に供給した。そして、実施例 5と同様にしてプリフォームを射出成形した。この際 、熱電対を使用した温度計により測定された榭脂ペレットの温度は 170°Cであった。 得られたプリフォームの胴部全体は透明であった。得られたプリフォームにつ!/、て、 固有粘度、ァセトアルデヒド含有量および環状三量体含有量を測定し、結果を表 4に 示した。
[0177] 比較例 9 :
実施例 5と同様に乾燥させたポリエチレンテレフタレート榭脂 Bを、温度 40°C、圧力 lOTorr以下の条件下で 24時間保管し、榭脂ペレット温度を乾燥状態のまま 40°Cま で降温させた。この乾燥榭脂を、設定温度 40°Cとした成形機上のホッパードライヤー に投入し成形機に供給したこと以外は、実施例 5と同様にしてプリフォームを射出成 形した。榭脂混合の際、熱電対を使用した温度計により測定された榭脂ペレットの温 度は 40°Cであった。得られたプリフォームは胴部全体に白色の筋が入っている透明 性の悪いものであった。得られたプリフォームについて、固有粘度、ァセトアルデヒド 含有量および環状三量体含有量を測定し、結果を表 4に示した。
[0178] [表 4]
CO
o o o C
CO
寸 τ-Η ∞O
O o
較例較例較較比比比例比例 965 070
o o o O 卜
> - 00 O
e CM 00 rH
単体単体 B B τ— 1 o o o LO
CM 00 CO
O CO
r— I 71 1 00 ί
Q o o
水添加量
<π o 脂度水添時樹温加の CO LO
00 o 1 CD 寸 CO CO
00 rH
Ο O
有粘度固
D O
π¾ o
o 1 有度保持率固粘 00 LO O
00
Q O o
P. a 瞓
i潤lmll
瞓
3g
¾¾ ^¾ 実施例 6 :
実施例 2で得られたポリエチレンテレフタレート榭脂 B (未乾燥状態での水分量 2, 0 OOppm)を、射出成形機 (日精エー ·エス ·ビー機械社製「ASB50TH」)上に設置さ れた脱湿型乾燥機 (株式会社力ヮタ社製「チャレンジヤー D— 50T」、脱湿空気の露 点 =—30°C、風量 = 50m3Zhr)に投入して乾燥した。この際、乾燥温度を 150°Cに 設定し、乾燥時間が 4時間になる様にポリエチレンテレフタレート樹脂 Bの乾燥機内 滞留時間を調節した。乾燥樹脂の水分量は 30ppmであった。射出成形機と乾燥機
の接合部分より、未乾燥 (水分量 = 2, OOOppm)のポリエチレンテレフタレート榭脂 B を、 1成形サイクル( = 33秒)に一度 3. 3g (乾燥榭脂 95重量部と未乾燥榭脂 5重量 部となる様)混合し、加重平均の水分量が 129ppmの混合榭脂とした。榭脂混合の 際、熱電対を使用した温度計により測定された榭脂ペレットの温度は 140°Cであった 。この混合榭脂を使用し、実施例 1と同様の射出成形条件でプリフォームを 12時間 連続成形した。次いで、 2時間成形を中断した後、更に、 12時間連続成形を行なつ た。成形開始時より 3時間毎に得られたプリフォームにつ 、てァセトアルデヒド含有量 を測定し、結果を表 5に示した。成形開始より途中金型清掃のため 2時間の成形中断 を挟んだ 24時間の連続成形にぉ 、て、プリフォーム中のァセトアルデヒド含有量は 少なく偏差も小さぐ安定した成形品を得ることが出来た。
[0180] 実施例 7 :
実施例 6において、未乾燥のポリエチレンテレフタレート榭脂 Bを混合する代わりに 、射出成形機と乾燥機の接合部分にハミルトン社製のマイクロシリンジを設置し、射 出成形機のスクリューが榭脂計量のため回転している時に 30 1の水を注入した以 外は、実施例 6と同様に榭脂の乾燥およびプリフォームの成形を行なった。添加した 水の量は成形 1サイクルに供される榭脂に対し 30 lZ66gとなり、注入頻度は成形 1サイクルつき 1回であったので、榭脂の水分量は 485重量 ppmと計算される。実施 例 6と同様に、得られたプリフォームについてァセトアルデヒド含有量を測定し、結果 を表 5に示した。プリフォーム中のァセトアルデヒド含有量は少なく偏差も小さく安定し た成形品を得ることが出来た。
[0181] 参考例 4 :
実施例 6において、脱湿型乾燥機の乾燥温度を 130°Cに設定し、乾燥時間が 3時 間になる様にポリエチレンテレフタレート榭脂 Bの乾燥機内滞留時間を調節し榭脂を 乾燥させた以外は、実施例 6と同様に榭脂の乾燥を行なった。この際の乾燥樹脂の 水分量は 120ppmであった。この榭脂を使用し、実施例 6と同様にプリフォームの成 形を行い、得られたプリフォームについてァセトアルデヒド含有量を測定し、結果を表 5に示した。ァセトアルデヒド含有量は成形開始直後は低い値であった力 3時間後 にはー且増加し、 6時間後 12時間後には低い値に戻った。金型清掃による成形中
断後、成形を再開した直後はァセトアルデヒド含有量がー且増加し低い値に戻って いくといつた変動が見られ、成形開始後にはァセトアルデヒド含有量が高めとなる期 間があった。
[表 5]