JPH02223582A - ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド化合物 - Google Patents

ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド化合物

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JPH02223582A
JPH02223582A JP4566289A JP4566289A JPH02223582A JP H02223582 A JPH02223582 A JP H02223582A JP 4566289 A JP4566289 A JP 4566289A JP 4566289 A JP4566289 A JP 4566289A JP H02223582 A JPH02223582 A JP H02223582A
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tables
acid
chemical formulas
polyester
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JP4566289A
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Takashi Nakamura
隆 中村
Yoshiko Kumeno
久米野 美子
Takuji Hirahara
拓治 平原
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Kasei Corp
Mitsubishi Chemical Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明はナフタレンテトラカルボン酸ジイミド化合物に
関する。詳しくは紫外線遮断性に優扛たポリエステル材
料として有用な新規な化合物に関する。
〈従来の技術〉 ポリエチレンテレフタレートで代表されるポリエステル
は優れた機械的性質および化学的特性のため、広く繊維
、フィルム等に使用されて来たが、近年その優れた透明
性、気体遮断性、安全衛生性などから、炭酸飲料、果汁
飲料、液体調味料、食用油、酒やワイン用の容器として
の好適性が注目を浴びている。また、ポリエステルフィ
ルムの新用途として、省エネルギー地震対策の観点から
、熱線遮断やガラスの飛散防止を目的とした窓貼シフィ
ルムも、近年、急激な伸展を示しているし、また農園芸
では、農作物の生長促進及び収穫増加を目的として、特
定波長域の紫外線を選択的に遮蔽するような透明フィル
ムの要求が強い(例えば特開昭第S3−qgコグー号公
報)。
しかしながら、と扛らのポリエステル容器およびフィル
ムは、320nm程度までの短波長側の紫外線遮断性に
は極めて優nているが、それ以上の長波長側の紫外線、
可視光線等は、はとんど透過させてしまう。このようカ
ポリエステル容器に、例えば、食用油や、みりん、ドレ
ッシングなどの液体調味料を充填し、数ケ月の保存期間
を経た場合、そ扛ぞれの充填食品によシまた、保存条件
によって、特殊性があるが、徐々に内容物の劣化、例え
ば、色、味、香9に微妙な変化を起すことが多い。該内
容物の劣化は、酸素、熱、光と9わけ紫外線、微生物な
どの外因によって起るが、ポリエステル容器の場合、酸
素遮断性に比較的優汎ているので、紫外線遮断性を更に
改善できれば、長期保存下でも、内容物の劣化を大巾に
防止することが可能となる。
籍、調度品等の屋内設置備品の変色を引起すので、その
透過を最少限にくい止めるか、または全く遮断する必要
があるし、農園芸のマルチング栽培では、少なくとも3
70nm以下の紫外線透過を実質的に阻止した透明被覆
材でマルチングすることによシ、多くの有用植物の生育
を促進し、高品質の作物を早期に、多量に収穫できるこ
とが知ら扛ている(例えば特開昭第33−/ニゲssA
号公報)。
現在焔該業界ではその目的のために一般的には紫外線吸
収剤等が添加使用されている。しかしながらとわらの紫
外線吸収剤は、一般に高価であり、しかも、その付与工
程が煩雑で、かつ、こ扛らの化合物は、一般に昇華性が
大きく、また、熱安定性に劣るものも多いため、その付
与工程や成形加工時に、しばしばトラブルを起こしたシ
、また食品容器や包装に使用した場合には、内容物への
移行のおそnもあシ必ずしも好ましくない。
〈発明が解決しようとする課題〉 かかる現状に鑑み本発明者らは鋭意検討した結果、ナフ
タレンテトラカルボン酸骨格を有する化合物を紫外線遮
断に有効な量添加してなる熱可塑性ポリエステル樹脂組
成物を発明した(特願昭乙コーコ5oqtq)。
この成果をふまえ、本発明者らはさらに発展的に鋭意検
討した結果、ナフタレンテトラカルボン酸誘導体のなか
でもとシわけ新規な化合物であるナフタレンテトラカル
ボン酸ジイミド化合物が紫外線遮断性に優nた特にポリ
エステル材料を得るうえで共重合性、熱安定性、非着色
性等に優れていることを見い出し、本発明に至った。
く課題を解決するための手段〉 すなわち本発明は下記一般式(1)で表わさ扛るナフタ
レンテトラカルボン酸ジイミド化合物にある。
20の整数を示す。)、または8CH2+n(nは/〜
ダの整数を示す。またフェニレン基は(1)式中イミド
環を形成する窒素原子に結合する。)であシ、Rは水素
原子、または炭素数が7〜gのアルキル基を示す。ただ
しXが()の場合、Rは炭素数がコ〜gのアルキル基を
示す。
Xが()の場合、Rは炭素数2〜gのアルキル基を示し
、好ましくは炭素数が一〜ケのアルキル基であシ、具体
的にはエチル、n−プロピル、イソプロピル、ループチ
ル、tert−ブチル基である。
Xが+CH2+mまたは(ミEcH2−)  の場合、
Rは水素原子または炭素数l−ざのアルキル基を示し、
好ましぐは水素原子、または炭素数が/−fのアルキル
基であシ、具体的にはメチル、エチル、n−プロピル、
イソプロピル、n−ブチル、tert−ブチル基である
本発明のナフタレンテトラカルボン酸ジイミド化合物は
、たとえば、ナフタレン−/、Q、に、g−テトラカル
ボン酸類と一般式(I[)(式中XSRは(1)式中と
同義であシ、R’、R“は水素原子、または炭素数が/
−ffのアルキル基を示す。) で示されるアミノカルボン酸類とのイミド化反応により
製造することができ、分子中に2個のイミド結合を有す
るものである。
ナフタレン−/、’I、!、g−テトラカルボン酸類と
してはそのエステル形成体、無水物も含まnる。
上記イミド化反応の一例を以下に具体的に示す。ナフタ
レン−/、’I、!、g−テトラカルボン酸とアミノカ
ルボン酸の仕込みモル比q/:1.03.0とし、酢酸
溶媒中で加熱攪拌するが、ナフタvツー/、’I、!;
、g−テトラカルボン酸及び生成したナフタレンテトラ
カルボン酸ジイミド化合物とも、実質的に酢酸に不溶の
ため終始懸濁液系において反応が進行する。反応温度は
、常温〜酢酸の沸点の間で任意に設定できるが実用的な
反応速度を得るために、酢酸の沸点で反応するのが好ま
しい。この場合、反応時間としては3〜lθ時間でアシ
この間、反応生成水を反応系外へ除去しても、反応系内
に環流させてもよい。必要ならば、加圧下、よシ高い反
応温度で反応することも可能であるが、反応生成物の劣
化、分解等を起こさないためには、2!;0’Ct−越
えないようにすることが好ましい。
かかる反応によって得られた懸濁反応液は、酢酸を炉別
除去後、過剰のアミノカルボン酸を除くために、適当な
溶媒、たとえば、水、アセトン、アルコール、酢酸等で
懸洗し、さらに濾過乾燥等によって溶媒を除去すること
にょシ、目的とするナフタレンテトラカルボン酸ジイミ
ド化合物が得られる。いうまでもなく、目的物を得る方
法としては上記の反応精製方法に限られるものではなく
、従来公知の有用な任意の方法が選択できる。
かくして得られた本発明のナフタレンテトラカルボン酸
ジイミド化合物は、紫外線吸収剤として有用であり、特
にポリエステル材料の構成成分として、非常にすぐれた
特性を持つ。
以下にすぐれた緒特性について列記すると、[1]  
ナフタレン−i、lI、!r、g−テトラカルボン酸の
基本骨格に基づき、近紫外領域(3g。
nm前後)の吸収能を持つのでたとえばポリエチレンテ
レフタレートのようなポリエステルでは遮断できない有
害な紫外光を本発明の断できるようになる。
(2)  ナフタレン−/、’l、3.g−テトラカル
ボン酸の熱的不安定性をジイミド化により大幅に改良し
たことによシ、ポリエステルに共重合させるためにたと
えばポリブチレンテレフタレートの重合温度(,21I
j℃前後)に長時間保持しても分解劣化等の問題は実質
的に起きない0 (3)  エステル形成性の官能基f2個有するためポ
リエステル等に共重合可能であり、従って一般の紫外線
吸収剤で問題になシがちな、昇華、ブリードアウト、溶
出等の心配の無い紫外線遮断性に優nたポリエステル材
料等を提供し得る。
(4)qoonm以上の可視光をほとんど吸収しないた
め、はぼ無色の紫外線遮断性に優nたイミド化合物を熱
可塑性ポリエステル樹脂に添加して使用する際は、その
添加量は熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部当p、
o、ooi重量部以上である。0.00 /重量部より
も少ないときは有効な紫外a遮断効果が得られない。特
に好ましい添加量は0.07〜70重量部である。
これらのジイミド化合物は、ポリエステル製造のいかな
る段階で添加しても良く、また成形加工前のいかなる段
階で添加したものでも同様に紫外線遮断効果を発現させ
ることができる。
即ち、ポリエステルの成形が終了するまでの任意の段階
、例えば重縮合反応開始前、重縮合反応中、重縮合反応
終了後、粉粒状態、成形段階等において添加す扛ばよい
本発明における熱可塑性ポリエステルとしては、テレ7
クル酸、イソフタル酸、フクル酸、ナフタレンジカルボ
ン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ジフェニルス
ルホンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸及びそのエ
ステル形成体、ヘキサヒドロテレフタル酸等の上記芳香
族ジカルボン酸の核水添化合物である脂環族ジカルボン
酸及びそのエステル形成体、コハク酸、アジピン酸、セ
バシン酸、アゼライン酸等の脂肪族ジカルボン酸及びそ
のエステル形成体、フマール酸、クーカルボキン桂皮酸
のような不飽和ジカルボン酸及びそのエステル形成体で
示さ扛る一種以上のジカルボン酸成分と、エチレングリ
コールを主体とするグリコール成分から得られるポリエ
ステルであシ、特にポリエチレンテレフタレートを主た
る対象とするが、こ扛らポリエステルは第3成分として
、20モル%以下のテレフタル酸以外の上記ジカルボン
酸類を含有しても良い。
′81.た、このポリエステルは、グリコール成分とし
て、エチレングリコール以外にジエチレングリコール、
トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、
ネオペンチルグリコールのような脂肪族グリコール、ン
クロヘキサンシメタノールのような脂環族グリコール、
λ1.!−ビス(t′−β−ヒドロキンエトキンフェニ
ル)プロパン、ビス−(1Ir−β−ヒドロキシエトキ
シフェニル)スルホンのようなビスフェノール誘導体、
更には、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレン
グリコール等を全グリコール成分のaOモル係以下共重
合したものであっても良いし、グリコール酸やヒドロキ
シ安息香酸などのオキシ酸成分を共重合せしめたポリエ
ステルであっても良い。1次ポリエステルが実質的に線
状を維持する限シ、ペンタエリスリ)−ル、トリメチロ
ールプロパン、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメ
リット酸などの3官能以上の多官能化合物や、0−ベン
ゾイル安息香酸のような単官能化合物を共重合せしめて
も良い。
また、上述のポリエステルの他、ポリブチレンテレフタ
レート、ポリエチレンナフタレート、ポリエステルエラ
ストマー ポリヵーボネート等の他の熱可塑性樹脂をブ
レンドしたものであっても良い。
本発明で用いらnるポリエステルは極限粘度が0.3−
2.3のものが好ましく、更に好ましくはO06〜八コ
のものが使用される。ポリエステルの粘度は例えば中空
成形体を製造する場合、特に成形法との関係で重要であ
る。特に押出吹込成形にょシ実質的に無配向の中空成形
体を得る場合はドローダウン防止のため、吹込成形体の
容量に依存するが、溶融ポリエステルの流動性をある水
準以上に保持する必要があシ、一般には0.7以上、好
ましくは0.3〜ハコの極限粘度を有するポリエステル
が使用される。また延伸中空成形、ソート化後、−軸ま
たは二軸延伸してフィルムを得る押出成形法や種々の形
態の成形品を得る射出成形法では、押出吹込成形の場合
に比べて比較的低粘度のポリマーも使用でき、一般には
極限粘度がO,S以上、好ましくはθ、6〜/、2のも
のが使用さ扛るが、成形品の要求物性次第では、更に高
粘度のポリエステルも使用さnる。
本発明で得ら扛る紫外線遮断性に優nたポリエステル樹
脂組成物は溶融成形して成形品とさ扛る。その際、ポリ
エステルにおいて一般的に使用さ扛る溶融成形法のすべ
てが適用可能である。具体的には通常の押出吹込法、射
出吹込法、予備成形体を再加熱後に二軸延伸するコール
ドパリソン法等の吹込成形により紫外線遮断性、気体遮
断性、強靭性、耐薬品性に優扛るとともに、高級観のあ
るガラス様の透明性を有した中空成形体を得ることが可
能でチシ、シよう油、ソース、みシん、ドレッシング等
の調味料、食用油、炭素飲料、果汁飲料、酒、ワインそ
の他化粧品や薬品用容器として特に適している。また押
出成形によシンート化した後、−軸または二軸延伸フィ
ルムあるいは他の樹脂との積層フィルムとして一般食品
や薬品、化粧品等の包装用、更には窓貼り用や農園芸で
使用されるマルチング被覆材としても特に好ましく使用
され、その他射出成形によって種々の形状の成形品とし
ても好ましく使用さ扛る。
もちろん、本発明のナフタレンテトラカルボン酸ジイミ
ド化合物の用途は紫外線吸収剤、またはこfLを添加し
たポリエステル材料に限らnるものではなく、ナイロン
等に共重合しても良いしその他のポリマーに対し、一般
の紫外線吸収剤と同じような使用をしても良い。さらに
は、いわゆるエンプラ等の新規高分子材料の構成成分と
して使用することもできる。
〈実施例〉 以下、本発明を実施例によシ説明する。
本実施例中で使用した測定装置を以下に示す。
0融 点 セイコー電子工業DSCλθ型を用い16℃/分で昇温
したときの吸熱ピークの頂点を融点とした。
OIRスペクトル 日本分光工業A−3IRスペクトロフォトメーターを用
いKBr  錠剤法によシ測定した。
o  H−NMR 日本電子JNM−GX 2?OFT−NMRを使用した
o HPLC(高速液体クロマトグラフィー)高滓製作
所LC−4’Aンステムを用いカラムは三菱化成MCI
GEL  0DS−IHUを使用し3 !; Onmの
UV検出器を用いて測定した。
0極限粘度 フェノール−テトラクロロエタン(zo7s;。
重量比)中、30℃、1.o97dlの濃度で測定した
0紫外線透過率 日立スペクトルフォトメーターJlθ型を用い常法によ
り測定した。
本実施例中で使用したナフタレン−/、4’、j、ざ−
テトラカルボン酸(NTCA )は、市販品を精製して
使用した。精製品は、3A;O’C,まで融点は出ず、
元素分析は、炭素j1.uff%、水素2.4 g係で
あり、IR(図−’ ) 、NMR(図−2)、)(P
LC(図−3)の結果から、主成分はナフタレン−/、
’1.!、g−テトラカルボン酸と同定さ扛、純度は約
9S%と考えらねる。
副成分のほとんどは、ナフタレン−/、’l、j、g 
−テトラカルボン酸−無水物と考えらねる。
実施例/ ナフタレン−/、’I、に、g−テトラカルボン酸30
、lI fl (0,1モル)と試薬品のp−アミノ安
息香酸エチル39.14(0,,211モル)を攪拌器
及び還流コンデンサー付きの500ml丸底フラスコに
計量し、試薬特級の酢酸30’1mlを加えた後、N2
シール下、酢酸の沸点(77g℃)′!、で昇温し7時
間攪拌反応した。
反応終了後放冷し、A2BのF紙を用いて減圧p過を行
なった後5OO−のアセトンで2回、flの脱塩水でt
回懸洗、濾過ヲ<シ返し乾燥して、目的化合物(A)’
を得た。収量は、&左、/9(収率9g係)であった。
得らnた化合物は、DSCによる融点が、3g2℃、元
素分析は炭素A 7.り7係、水素30g3チ、窒素グ
、g g係であシ、IR(図−ヶ)及びNMR(図−5
)の分析結果と合わせて下記の構造式を有するN、N’
−ビス (グーエチルカルボキシフェニル)−ナフタレ
ン−/、’I、左、g−テトラカルボキシジイミドと同
定さnた。
実施例コ p−アミノ安息香酸エチルの代シに/−一アミノドデカ
ン酸A; /、7 ji (0,:l 11モル)を用
い、アセトンの代りに酢酸を用いた以外は、実施例1と
同様に反応及び精製を行ない目的化合物(B)を得た。
収量はAjt、A g(収率99係)であった。
得られた化合物はDSCによる融点が229℃、元素分
析は、炭素6g、97%、水素7.7り係、窒素ダ、/
 9係であシ、IR(図−6)及びNMR(図−7)の
分析結果と合わせて下記の構造式を有するN、N’−ビ
ス(//−カルボキシウンデンル)−ナフタレン−i、
lI、h、g−テトラカルボキシジイミドと同定された
実施例3 p−アミ7安息香酸エチルの代シにp−アミノフェニル
酢酸34.3 g(0,2’Iモル)ヲ用いアセトンの
代シにエタノールを用いた以外は実施例/と同様に反応
及び精製を行ない目的化合物(C)を得た。収量は、左
/、3IC収末96係)であった。
得ら、f′した化合物は、DSCによる融点がyo。
”C1元素分析は炭素A7.77%、水素3.2ダ%、
窒素S、ム]であシIR(図−g)及びNMRフェニル
)−ナフタレン−/、 ll、 t、 g−テトラカル
ボキンジイミドと同定さf′した。
実施例ク チレフタル酸ジメチル100g、ナフタレンーコ、6−
ジカルボン酸ジメチルo、lIg 、実施例/で得たジ
イミド化合物(A)をθ、/り11エチレングリコール
70fi、酢酸マンガン’を水J物o、o x g ’
6いっしょに攪拌装置及び留出管付きのsoompガラ
ス反応器に計量した後、760℃に昇温し、攪拌下テレ
フタル酸ジメチルを溶解させた後、反応生成メタノール
等を留出させながら230 ’Cまで徐々に昇温し、計
り時間のエステル交換反応を行なった。ここで正リン酸
0.0.2 g 、二酸化ゲルマニウム0.02 fl
を加え、再度昇温するとともに反応系内を漸時減圧し、
最終的に270℃、/ torrの真空下、計り時間の
重縮合反応を行なって、極限粘度が0.65の透明ポリ
エステルを得た。
該ポリエステルを溶融プレス成形後急冷して肉厚3左θ
μのシートを成形した。該ソートの370 nm及び3
kOμmにおける光線透過率はそ扛ぞ扛θ、グ係及び0
./係を示した。光線透過率チャートを図−IOに示す
実施例S テレフタル酸ジメチルggg、ナフタレン−コア乙−ジ
カルボン酸ジメチルo、q g 、実施例/で得ら扛た
ジイミド化合物(A)を0./7ji、/、グーブタン
ジオールsoy、チタンテトラフトキシドo、i lI
gをいっしょに実施例りと同様の反応器に計量した後、
iso℃に昇温し、攪拌下、テレフタル酸ジメチルを溶
解させた後、反応生成メタノール等を留出させなから2
10℃まで徐々に昇温し、計λ、S時間のエステル交換
反応を行なった。
引き続き、再度昇温するとともに反応系内を漸時減圧し
、最終的に、2 II j ℃、/ torrの真空下
針3時間の重縮合反応を行なって極限粘度がo、g o
の結晶化ポリエステルを得た。該ポリエステルを溶融プ
レス成形後急冷して肉厚3左Oμの透明シートを成形し
た。該シートの3りOnm及び3g Onmにおける光
線透過率はそれぞ扛o、ti係及びo、i%を示した。
実施例6 ジイミド化合物(A)の代シに実施例−で得たジイミド
化合物(B)を0.:l 39用いた以外は実施例りと
同様にエステル交換及び重縮合反応を行なって極度粘度
が、0.4&の透明ポリエステルを得た。
該ポリエステルを溶融プレス成形後急冷して肉厚、2k
Oμのシートを成形した。該ソートの370 nm及び
3 g Onmにおける光線透過率はそれぞ扛0.7係
及び0.1係を示した。
実施例7 ジイミド化合物(A)の代シに実施例3で得たジイミド
化合物(c) f o、a o g用いた以外は実施例
グと同様にエステル交換及び重縮合反応を行なって極限
粘度がO,t、 Sの透明ポリエステルを得た。
該ポリエステル全溶融プレス成形後急冷して肉厚350
μのシートを形成した。該シートの370 nm及び3
 g Onmにおける光線透過率はそ扛ぞ扛、θ0.2
係及びθ、O係を示した。
【図面の簡単な説明】
図−11図−コ、図−3はNTCAのIR。 NMR,HPLCのチャートであシ、図−71図−Sは
実施例/で得られた化合物(A)のIR及びNMRf、
図−6、図−7は実施例コで得ら扛た化合物(B)のI
R及びNMRJ’、  図−31図−9は実施例3で得
ら扛た化合物(C)のIRl及びNMRのチャートであ
る。また図−70は実施例りで得られたポリエステル樹
脂組成物の光線透過率を示し、縦軸は透過率を、横軸は
波長を表わす。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式( I )で表わされるナフタレンテトラカ
    ルボン酸ジイミド化合物。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・( I ) (1)式中、Xは▲数式、化学式、表等があります▼、
    ▲数式、化学式、表等があります▼(mは11〜20の
    整数を示す)、または▲数式、化学式、表等があります
    ▼ (nは1〜4の整数を示す。またフェニレン基は( I
    )式中イミド環を形成する窒素原子に結合する。)であ
    り、Rは水素原子または炭素数が1〜8のアルキル基を
    示す。ただしXが▲数式、化学式、表等があります▼の
    場合、Rは炭素数が2〜8のアルキル基を示す。
  2. (2)ナフタレン−1,4,5,8−テトラカルボン酸
    類と一般式(II) ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・・(II) (II)式中、Xは▲数式、化学式、表等があります▼、
    ▲数式、化学式、表等があります▼(mは 11〜20の整数を示す)、または ▲数式、化学式、表等があります▼(nは1〜4の整数
    を示す。ま たフェニレン基は(II)式中窒素原子に結合する。)で
    あり、R、R′、R″は水素原子または炭素数が1〜8
    のアルキル基を示す。ただしXが▲数式、化学式、表等
    があります▼の場合、Rは炭素数が2〜8のアルキル基
    を示す。 で表わされるアミノカルボン酸類とをイミド化反応させ
    ることを特徴とする一般式( I )▲数式、化学式、表
    等があります▼・・・・・・( I ) 〔( I )色中、XおよびRは(II)式と同義である。
    〕で表わされるナフタレンテトラカルボン酸ジイミド化
    合物の製造法。
  3. (3)請求項第1項に記載の一般式( I )で表わされ
    るナフタレンテトラカルボン酸ジイミド化合物から成る
    紫外線吸収剤。
  4. (4)熱可塑性ポリエステル樹脂と、請求項第1項に記
    載の一般式( I )で表わされるナフタレンテトラカル
    ボン酸ジイミド化合物とを含有して成るポリエステル樹
    脂組成物。
JP4566289A 1989-02-27 1989-02-27 ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド化合物 Pending JPH02223582A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63225650A (ja) * 1986-10-07 1988-09-20 Mitsubishi Kasei Corp 熱可塑性ポリエステル樹脂組成物

Patent Citations (1)

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JPS63225650A (ja) * 1986-10-07 1988-09-20 Mitsubishi Kasei Corp 熱可塑性ポリエステル樹脂組成物

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