JP2001040080A - ポリエステルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複雑な反応器を必要とせず、極めて短時間で
重縮合反応でき、更には色相などの品質に優れたポリエ
ステルの製造方法を提供する。 【解決手段】 重縮合反応器中（２）に不活性ガス流と
接触させて平均粒径３００μｍ以下の溶融微粒子状にし
たポリエステル先駆体を供給し、該溶融微粒子状のポリ
エステル先駆体を重縮合反応器中（２）の展延部材
（６）の表面に展延し、引き続き不活性ガス流中で重縮
合反応させることを特徴とするポリエステルの製造方法
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリエステルの製
造方法に関する。更に詳しくは、エステル化反応又はエ
ステル交換反応より得られたポリエステルの先駆体を不
活性ガス流と接触させて溶融微粒子状にして、極めて短
時間で重縮合反応させることで品質に優れたポリエステ
ルを製造すると共に、複雑な反応器を必要とせず、著し
く製造工程を簡略化できるポリエステルの製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ポリエチレンテレフタレート、ポリブチ
レンテレフタレート、或いはポリエチレンナフタレート
で代表される「ポリエステル」は、優れた物理的及び化
学的性質を有するため、種々の用途に広く用いられてい
る。特に、強度や弾性率等の機械特性、耐熱性等に優れ
ているため、衣料用やタイヤコード等の産業用の繊維と
して、あるいはフィルムやエンジニアリングプラスチッ
クとして広く用いられている。

【０００３】一般に、このような各種の用途に使用され
るポリエステルの製造方法としては、通常、直接重合法
（以下、単に「直重法」と略称する）又はエステル交換
法が用いられる。

【０００４】先ず、前者の「直重法」においては、芳香
族ジカルボン酸を主成分とするジカルボン酸、脂環族ジ
カルボン酸、又は脂肪族ジカルボン酸からなるジカルボ
ン酸成分、乃至これらのエステル形成誘導体と、ジオー
ル成分との直接エステル化反応によりポリエステル先駆
体を生成し、次いで得られたポリエステル先駆体を常圧
又は減圧下で重縮合させてポリエステルを製造する方法
である。

【０００５】他方、後者の「エステル交換法」は、酸成
分の低級アルキルエステルとジオールとをエステル交換
反応させてポリエステル先駆体を生成し、次いで得られ
たポリエステル先駆体を重縮合させてポリエステルを製
造する方法である。

【０００６】一般に、直重法によるポリエステルの製造
方法の多くは、エステル化反応器又はエステル交換反応
器と、重縮合反応器とが複数組み合わされたプロセスに
より行われている。このようなプロセスにおいては、原
料をエステル化反応器又はエステル交換反応器に供給し
て単量体又はオリゴマーを生成し、続いて初期重縮合反
応器へと供給して減圧下で反応させて低重合体を生成
し、さらに重縮合反応器へ供給して減圧下で中間重合体
及び高重合体を生成させる方式が行われている。

【０００７】このような重縮合反応器においては、従
来、より速い反応速度を得るための方法が数多く提案さ
れ、実用化されてきた。

【０００８】例えば、このような従来の方法の一つとし
て、ポリエステルの重縮合反応においてグリコール類の
ような副生物を速やかに分離・除去する目的で反応物を
薄層にして反応を行わせる薄膜反応器を用いたり、ある
いは激しい撹拌を行なって反応物の蒸発面積を大きくす
ることで前記の副生物の蒸発を容易にできる反応器を用
いることが提案され、市販されている反応器もある。

【０００９】一例を挙げるならば、特公昭５０−１４２
７８号公報には、ジメチルテレフタレートと１，４ブタ
ンジオールとからポリテトラメチレンテレフタレートを
連続的に製造するに際し、薄膜形成能を有する二軸スク
リュー又は二軸ロール面上に反応物の薄膜を形成させ、
薄膜の表面を真空度５ｍｍＨｇ以下に保持して重合度を
高める方法が提案されている。

【００１０】しかしながら、これらの従来技術は反応物
を薄膜化するために、大掛かりな装置を必要とし、また
これらの大掛かりな装置を運転するための費用も必要と
なり、設備費用及び運転費用の両面において経済的な面
で問題がある。

【００１１】また、不活性ガスを有効に用いた重合方法
についても多数提案されている。例えば、特公昭４３−
９７６０号公報には、反応罐に備えた攪拌翼によって反
応液の撹拌を行いつつ、不活性ガスを供給しながら重合
反応又は重縮合反応させる重合装置において、攪拌翼を
反応罐の壁面に近接させることが提案されている。

【００１２】更に、特開昭６１−９８７３２号公報に
は、反応器の底部中央部分に位置する攪拌機の下部に不
活性ガスを吹き込むポリエステルの製造方法が提案され
ている。

【００１３】しかしながら、これらの従来の方法では、
不活性ガスを反応液に分散させたり、反応液の表面更新
を促進するために大きな攪拌動力を必要とし、このため
の攪拌機を設ける必要がある。したがって、このような
大きな動力を要する撹拌機を設置するという点で、設備
費用及び運転費用の両面において経済的な問題がある。

【００１４】更には、前記の従来技術の他に、特公昭４
６−３１９２号公報には、固化した粒子状の低重合度ポ
リエステルを、粒子状のままで固相重合する技術が提案
されている。

【００１５】しかしながら、この技術の目的とする所
は、固相重合における粒子相互の融着を抑えることにあ
る。したがって、前記の目的を達成するために、この技
術では、先ず固有粘度が０．４以下、軟化点が２００℃
以上である低重合度ポリエステルを溶融温度乃至該溶融
温度より約３０℃高い温度において溶融状態とし、この
溶融状態にある低重合度ポリエステルを細孔から常温以
下の不活性ガス流中に噴射し、一旦冷却して粒径が０．
３〜３．０ｍｍの粒子状の固体にする。そして、この固
化された粒子状の低重合度ポリエステルを固体状態に維
持する２次転移点以上融点以下の温度と、更に軟化点以
下の温度において熱処理して、飽くまでも固相重合させ
ることを骨子とする。

【００１６】また、特公平５−５３８１５号公報には、
主としてテレフタル酸とエチレングリコールから成るエ
ステル化合物又はその低重合体を出発原料としてポリエ
ステルを製造するに際し、極限粘度〔η〕が０．４ｄｌ
／ｇ以下であり、カルボキシル末端基濃度〔ＣＯＯＨ〕
が９０×〔η〕−０．４μｅｑ／ｇ以下であるプレポリ
マーを最終重合装置に供給し、平均粒径が０．０１５〜
０．５ｍｍの溶融微粒子状とし、反復構造単位の８０％
以上がエチレンテレフタレートから成るポリエステルを
不活性ガス流中で重合させる方法が提案されている。

【００１７】この従来技術によると、高い極限粘度を有
するポリエステルを短時間で得ることができるという利
点がある。しかしながら、この従来技術は、飽くまでも
ある程度の重合が進んだプレポリマーを微粒子状態のま
まで、重縮合反応させることに終始している。しかも、
プレポリマーを溶融微粒子状態にするための手段とし
て、単に「プレポリマーを回転式アトマイザーへ供給し
て微粒子状とする手段」が実施例に開示されているに過
ぎない。

【００１８】更に、特開平９−２６８２３１号公報に
は、「高分子重合体を得るような単量体あるいはその低
重合体またはこれらと溶剤等の混合物」からなる処理液
中に窒素等の不活性気体を１０〜７０％の容積率で一旦
分散させた後、フィルム状、シート状または繊維状に成
形し、次いで重縮合反応を行わせる方法が提案されてい
る。

【００１９】しかしながら、この従来技術は、重縮合反
応を行わせる処理物中に不活性気体を１０〜７０％の容
積率で一旦分散させるという複雑な工程を必要とする。
しかも、このようにして不活性ガスをその内部に分散さ
せた処理物をフィルム状、シート状または繊維状に成形
するための余分な工程を必要とする。さらには、このよ
うにフィルム状、シート状または繊維状に成形した処理
物を加熱した装置内を貫通移動する金属板等からなる搬
送部材上に連続的に供給し重縮合反応を進行させなけれ
ばならならない。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】以上に述べた従来技術
が有する諸問題に鑑み、本発明が解決しようとする課題
は、「極めて簡単かつ安価な装置でありながら、不活性
ガス中でポリエステル先駆体を薄膜状態とすることがで
き、これによってポリエステル先駆体を極めて短時間で
重縮合反応させることができる方法を提供する」ことに
ある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】ここに、前記の課題を解
決する手段として、（請求項１） 不活性ガス流と接触
させて平均粒径３００μｍ以下の溶融微粒子状にしたポ
リエステル先駆体を面状に展延し、不活性ガス流中で重
縮合反応させることを特徴とするポリエステルの製造方
法、（請求項２） 請求項１記載のポリエステルの製造
方法において、溶融微粒子状にしたポリエステル先駆体
を展延部材に接触させて、該展延部材上に面状に展延す
ることを特徴とするポリエステルの製造方法、（請求項
３） 請求項２記載のポリエステルの製造方法におい
て、前記の展延部材を不活性ガス流中で回転若しくは移
動させながら重縮合反応させることを特徴とするポリエ
ステルの製造方法、（請求項４） 請求項１記載のポリ
エステルの製造方法において、前記のポリエステル先駆
体として、極限粘度が０．０５〜０．１５であって、か
つカルボキシル末端基濃度が３００〜６００当量／１０
⁶ｇであるポリエチレンテレフタレート先駆体を使用す
ることを特徴とするポリエステルの製造方法、（請求項
５） 請求項４記載のポリエステルの製造方法におい
て、前記の不活性ガス流中にエチレングリコールが含有
されていることを特徴とするポリエステルの製造方法、
（請求項６） 請求項１記載のポリエステルの製造方法
において、前記のポリエステルがポリブチレンテレフタ
レートであることを特徴とするポリエステルの製造方
法、（請求項７） 請求項６記載のポリエステルの製造
方法において、前記の不活性ガス流中に１，４−ブタン
ジオールが含有されていることを特徴とするポリエステ
ルの製造方法、そして（請求項８） 請求項１〜７の何
れか一項に記載のポリエステルの製造方法において、重
縮合反応器内を流れる不活性ガス流の流量及び／又は温
度を反応の進行段階に応じて変化させることを特徴とす
るポリエステルの製造方法が提供される。

【００２２】ここで、本発明の方法によって製造される
「ポリエステル」とは、ジカルボン酸及び／又はそのエ
ステル形成性誘導体とジオールとの反応によって得られ
るものである。

【００２３】その際、該ポリエステルを構成する芳香族
ジカルボン酸成分を主成分とするジカルボン酸乃至その
エステル形成性誘導体としては、例えばテレフタル酸、
イソフタル酸、フタル酸、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、及び／又はそれらの低級アルキルエステル（アルキ
ル基の炭素数は通常１〜４個）等を挙げることができ
る。

【００２４】更に、脂環族ジカルボン酸成分乃至そのエ
ステル形成性誘導体としては、例えば、シクロヘキサン
ジカルボン酸等が挙げられ、脂肪族ジカルボン酸成分乃
至そのエステル形成性誘導体としては、アジピン酸、セ
バシン酸、スベリン酸等が挙げられる。これらジカルボ
ン酸としては、好ましくは、テレフタル酸、２，６−ナ
フタレンジカルボン酸、イソフタル酸及び／又はそれら
のジメチルエステル体が挙げられる。なお、これらの芳
香族ジカルボン酸成分、脂環族ジカルボン酸成分、脂肪
族ジカルボン酸成分は、１種のみで用いても、２種以上
を併せて用いてもよい。

【００２５】次に、ジオール成分としては、エチレング
リコール、ネオペンチルグリコール、１，２−プロパン
ジオール、１，３−プロパンジオール、１，３−ブタン
ジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタジ
オール、１，６−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、ジエチレ
ングリコール、トリエチレングリコール、ポリアルキレ
ングリコール、プロピレングリコール等が例示でき、な
かでも好ましくは、エチレングリコール、１，４−ブタ
ンジオール、ジエチレングリコールを主たる成分である
ことが挙げられる。

【００２６】ここで「主たる」とは全ジオール成分に対
して５０モル％以上を言い、好ましくは８０モル％以上
を言う。なお、これらのジオール成分は、１種のみで用
いても、２種以上を併せて用いてもよい。

【００２７】これらジカルボン酸とジオールとから成る
ポリエステルとして、好ましくはポリエチレンテレフタ
レート、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、及びこれらポリエステルの共重合体等を挙
げることができる。

【００２８】また、ポリエステルには、トリメリット
酸、ピロメリット酸、グリセロール等の三官能以上の多
官能化合物、安息香酸、イソシアン酸フェニル等の単官
能化合物等の化合物を共重合することができる。

【００２９】本発明の方法におけるポリエステルの製造
は、触媒の存在下或いは不存在下のどちらで行ってもよ
く、触媒を用いる場合には、公知の触媒を使用すること
ができる。例えば、アンチモン化合物、マンガン化合
物、チタン化合物、スズ化合物、亜鉛化合物、マグネシ
ウム化合物、ゲルマニウム化合物等が用いられる。この
ような触媒を供給する位置や供給方法については、特に
限定されるものではない。

【００３０】更に、必要に応じて、本発明のポリエステ
ルには、慣用されている他の熱可塑性樹脂、添加剤、無
機充填剤、或いは有機充填剤等の一種又は二種以上をそ
のまま、若しくはジオール成分とともに添加したり、最
終重縮合反応器の出側で直接、成形機、押出機、混合器
等で練り込むこともできる。

【００３１】また、ぺレット化した後、再溶融させてこ
れらを練り込むことも勿論できる。他の熱可塑性樹脂と
しては、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリ
スチレン系樹脂、ポリカーボネート、ポリアセタール等
が例示される。

【００３２】また、添加剤としては、公知の酸化防止
剤、帯電防止剤、臭素化ポリカーボネート、臭素化エポ
キシ化合物等の難燃剤、三酸化アンチモン、五酸化アン
チモン等の難燃助剤、可塑剤、潤滑剤、離型剤、着色
剤、結晶核剤等が例示される。

【００３３】また、無機充填剤としては、ガラス繊維、
タルク、マイカ、ガラスフレークス、カーボン繊維、シ
リカ、アルミナ繊維、ミルドガラスファイバー、クレ
ー、カーボンブラック、カオリン、酸化チタン、酸化
鉄、酸化アンチモン、アルミナ等の金属化合物、カリウ
ム、ナトリウム等のアルカリ金属化合物等が例示され
る。そして、有機充填剤としては、芳香族ポリエステル
繊維、液晶性ポリエステル繊維等が例示される。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１に模式的に例示したフローシートを参照しなが
ら詳細に説明する。

【００３５】該図１において、１はエステル化反応器又
はエステル交換反応器であって、ここでプレポリマーと
してポリエステル先駆体が先ず生成される。なお、重合
触媒、安定剤等は、このエステル化反応器又はエステル
交換反応器１に供給することができる。

【００３６】なお、本発明のポリエステルを製造するに
当たって、その出発原料として使用する前記のポリエス
テル先駆体を製造する際には、エステル化反応器又はエ
ステル交換反応器１で水、メタノール、エチレングリコ
ール等の混合蒸気が発生するが、このような混合蒸気
は、エステル化反応器又はエステル交換反応器１に付設
された蒸留塔（図示せず）により分離回収される。

【００３７】次に、図１のフローシートにおいて、２は
重縮合反応器であって、溶融微粒子状のポリエステル先
駆体をこの中の展延部材の表面に塗布し、引き続き不活
性ガス流中で重縮合反応が行われる。したがって、前記
のエステル化反応器又はエステル交換反応器１で得られ
たポリエステル先駆体は、該重縮合反応器２内へ溶融微
粒子状で供給される。

【００３８】これを具現化するために、本発明の図１の
実施の形態では、２流体式の噴射ノズル３を使用する。
つまり、一方において、溶融したポリエステル先駆体
が、供給ポンプ４を介して該重縮合反応器２内に設けら
れた噴射ノズル３へと送られる。他方において、不活性
ガスの供給配管５からは、所定の温度に加熱された不活
性ガスが該噴射ノズル３へと送られる。

【００３９】そして、溶融状態にある前記のポリエステ
ル先駆体を噴射ノズル３内で不活性ガス流と接触させる
（混合又は衝突させる）ことで、ポリエステル先駆体は
溶融微粒子化されて、重縮合反応器２内に供給される。

【００４０】また、噴射ノズル３へ供給配管５を介して
供給する不活性ガス以外に、重縮合反応を進める為に必
要な不活性ガスを供給配管８を介して重縮合反応器２内
へと供給することが好ましい。このとき、該供給配管８
からの重縮合反応器２への不活性ガスの供給箇所は一個
所に限定されるものではなく、低グリコール分圧が維持
できるように適宜その供給位置を変えてもよい。

【００４１】本発明の方法は、該重縮合反応器２内で、
溶融微粒子状態で供給されたポリエステル先駆体を合体
させて、面状に展延させることを一大特徴とする。

【００４２】したがって、これを具現化するための手段
として、本発明では、溶融微粒子状にしたポリエステル
先駆体を面状の展延部材に接触させて、該展延部材上に
面状に展延することが好ましい。

【００４３】この場合、前記の「展延部材」としては、
例えば、図１に例示した金属或いはセラミックス製の回
転ドラム６を挙げることができる。しかしながら、本発
明の「展延部材」としては、このような回転ドラム６に
限定する必要はなく、回転円盤状部材（図２（ａ））、
回転陣笠状部材（図２（ｂ））、移動自在のベルト状部
材（図２（ｃ））などの部材を使用することができる。

【００４４】その際、図１に例示した実施形態のよう
に、展延部材として「回転ドラム６」を使用する場合に
は、連続して供給される溶融微粒子状のポリエステル先
駆体が、回転ドラム６上に連続して展延されるように回
転ドラム６を回転軸７を介して任意の回転数で回転駆動
させることが好ましい。

【００４５】なお、回転ドラム６の回転数は、重縮合反
応器２内のポリエステルの重縮合反応器内部の不活性ガ
ス中での滞留時間を支配する重要なファクターであり、
所望の重合度を有するポリエステルを得るために適宜変
えることができる。

【００４６】この場合、更に、重縮合反応中のポリエス
テルを適宜サンプルとして抜き出し、その品質を検出し
て、検出したポリエステルの品質に応じて、回転数をフ
ィードバック制御することで、狙った品質を持つポリエ
ステルを製造することもできる。また、回転ドラム６及
び／又は重縮合反応器２にはこれらを所望の温度にまで
加熱するための手段（図示せず）が設けている。

【００４７】なお、この加熱手段は、回転ドラム６の内
部または重縮合反応器２の外殻に電熱熱源を設けて直接
加熱することもできし、適当な加熱媒体、例えばダウサ
ーム（商品名）等の熱媒体液あるいは熱媒体蒸気を存在
させて加熱してもよい。

【００４８】このようにして展延部材上に展延されたポ
リエステル先駆体は、不活性ガス中で短時間内に重縮合
反応が行われる。つまり、溶融微粒子状態で供給された
ポリエステル先駆体は、重縮合反応器２内に設けられた
展延部材である回転ドラム６の表面に短時間であるが滞
留し、不活性ガス流中で、急速に重縮合反応を開始し、
極めて短時間で高重合度のポリエステルとなる。

【００４９】以上に述べた方法によって、回転ドラム６
上に展延された（塗布された）状態で生成される高重合
度のポリエステルは、掻き取り部材９によって回転ドラ
ム６より掻き落として、液溜室１０へと落下させる。

【００５０】そして、生成された高重合度のポリエステ
ルは、例えばオーバーフロー管などを介して、液溜室１
０からポンプ１１によりチップ化工程、紡糸工程、製膜
工程等の次工程へと送られる。なお、残余のグリコール
や水などの副生蒸気を含んだ不活性ガスは排気管１２に
よって排出される。

【００５１】また、ポリエステルに含まれる異物を取り
除く機会を設けずそのまま次工程に送ることは、紡糸工
程を例に採れば、「異物の介在に起因した断糸の発生」
といった様々な問題を惹起する。このため、多孔質の焼
結金属フィルター、金網フィルター、金属繊維からなる
不織布フィルターなどの濾過手段に供給して、次工程に
ポリエステルを供給するに当たって、事前に異物を濾過
しておくことが好ましい。

【００５２】ここで、本発明の方法で使用する「ポリエ
ステル先駆体」に関して言及すると、例えば「ポリエチ
レンテレフタレート先駆体」を使用するのであれば、下
記のようにして、該「ポリエチレンテレフタレート先駆
体」を製造する。

【００５３】即ち、原料となるテレフタル酸とエチレン
グリコールとをスラリーとして、前記のエステル化反応
器１に供給し、常法にしたがってエステル化反応により
ポリエチレンテレフタレート先駆体となるオリゴマーを
得るのである。

【００５４】その際、ポリエチレンテレフタレート先駆
体の極限粘度とカルボキシル末端基濃度とは、微粒子状
として重縮合反応に供することができれば、特に制限す
る必要はなく、要求されるポリエチレンテレフタレート
の性質に合せて適宜選択すればよい。

【００５５】しかしながら、「ポリエチレンテレフタレ
ート先駆体」を容易に微粒子状にでき、しかも重縮合反
応に要する時間の短縮という２つの課題を両立させて品
質的に優れたポリエチレンテレフタレートを得るという
観点からは、ポリエチレンテレフタレートの製造法に広
く用いられている直重法におけるポリエチレンテレフタ
レート先駆体の極限粘度〔η〕として、０．０５〜０．
１５が好ましく、さらに好ましくは０．０７〜０．１５
である。

【００５６】また、カルボキシル末端基濃度は、３００
〜６００当量／１０⁶ｇが好ましい。もし、この範囲を
外れると、重縮合反応時間が長くなってしまうといった
問題を惹起する。とりわけ、カルボキシル末端基濃度が
６００当量／１０⁶ｇより高い場合は、最終的に得られ
るポリエチレンテレフタレートのカルボキシル末端基濃
度も、高くなってしまうという問題がある。

【００５７】また、前記の「ポリエステル先駆体」が、
例えば「ポリブチレンテレフタレート先駆体」であれ
ば、原料としてジメチルテレフタレートと１，４−ブタ
ンジオールとがエステル交換反応器１に供給され、常法
にしたがって、「ポリブチレンテレフタレート先駆体」
として、ポリブチレンテレフタレートの単量体、オリゴ
マー、或いは低重合体を得ることとなる。

【００５８】このようにして得られたポリエステル先駆
体を、平均粒径３００μｍ以下の溶融微粒子状で重縮合
反応器２内に供給するためには、前述の様に不活性ガス
と接触させて溶融微粒子状とすることが可能な噴射ノズ
ル３を使用する。

【００５９】その際、該噴射ノズル３としては、ポリエ
ステル先駆体を微粒子化することが容易な２流体ノズル
を用いることが好ましい。ポリエステル先駆体の噴射ノ
ズル３への供給方法として、加圧して供給する加圧方式
またはサクションで吸い上げるサクション方式を適宜選
択できる。また、噴射ノズル３は一個でもよいし、複数
個設置してもよく、その個数は、ポリエステルの製造条
件に合わせて適宜選択使用すればよい。

【００６０】ポリエステル先駆体と不活性ガスとの重縮
合反応における接触面積を上げて反応効率を促進できる
という点において、その平均粒子径もできるだけ小さい
ことが好ましいことは言うまでもない。

【００６１】なお、本発明でいう「平均粒子径」とは、
「体面積平均径」を指す。このため、微粒子状にする溶
融したポリエステル先駆体の平均粒径としては、大きく
ても平均粒径３００μｍを越えないようにすることが肝
要である。また、微粒子状のポリエステル先駆体の平均
粒径は、得られるポリエステルの品質のバラツキを抑え
るため、出来るだけ均一とすることが望ましい。

【００６２】更には、溶融したポリエステル先駆体を微
粒子化する手段としては、先に噴射ノズル３を例示した
が、本発明の方法においては噴射ノズル３に限定する必
要はなく、公知の振動型微粒子製造装置や超音波型微粒
子製造装置を用いて不活性ガスと接触させながら微粒子
化することもできる。また、別途作製した粉末状のポリ
エステル先駆体からなる微粒子を加熱した不活性ガス流
中と接触させて、加熱溶融させることにより、溶融微粒
子を得てもよい。

【００６３】なお、このような溶融微粒子化の手段は、
重縮合反応器２内部又は外部のどちらに設けてもよく、
場合によっては、ポリエステル先駆体を供給する配管部
に設けてもよい。

【００６４】また、本発明の方法に使用する不活性ガス
としては、反応に悪影響を及ぼさないことが前提であっ
て、しかも反応温度において気体であることが好まし
い。このような不活性ガスとしては、Ｎ₂、Ａｒ、Ｈｅ
等を例示でき、なかでも、容易に得られることや低コス
トという点から見て、特に窒素ガスが望ましい。

【００６５】更には、エステル化反応或いはエステル交
換反応を促進させる目的で、供給する窒素ガス中には予
めエチレングリコール或いは１，４−ブタンジオールを
含有させることも好ましい態様である。

【００６６】以上に述べたような条件下で、平均粒径３
００μｍ以下の溶融微粒子状で重縮合反応器２へ供給さ
れるポリエステル先駆体は展延部材の表面上に塗布され
不活性ガス流中で急速にエステル化反応又はエステル交
換反応と重縮合反応とが並行して起こり、短時間で所望
の極限粘度に到達する。

【００６７】この時の反応温度については、溶融重縮合
反応を行わせるのに必要な温度であり、このような温度
としてはポリエチレンテレフタレートの場合は２６０〜
３１０℃が好ましい。また、必要に応じてポリエステル
の融点以下の温度で、固相重縮合反応することもでき
る。

【００６８】また、反応圧力については、負圧下で行う
ことができるのは当然のことながら、負圧下に限定する
ことはなく、不活性ガスの雰囲気下で大気圧、或いはそ
れよりも高い圧力下でも反応させることができる。

【００６９】また、本発明の方法では、不活性ガスを重
縮合反応器２内へ吹き込むため、大気圧以上の反応圧力
であっても、エチレングリコールや１，４−ブタンジオ
ールなどの分圧を重縮合反応に必要な圧力より低く抑え
ることができ、重縮合反応を促進させることができ、熱
分解反応を抑えることもできる。

【００７０】この際、不活性ガスの吹き込み量及び／又
は反応温度の最適な値は、反応の進行によって変化する
ため、適宜、反応の進行度合いに合せて、それぞれの反
応条件に応じた最適な条件となるように変化させて、例
えば、供給配管８を介して重縮合反応器２内へ供給する
ことが好ましい。

【００７１】次に、噴射ノズル３より噴霧された溶融微
粒子を展延する（塗布する）展延部材としては、前述し
たように回転円盤状部材（図２（ａ））、回転陣笠状部
材（図２（ｂ））、移動するベルト状部材（図２
（ｃ））などを使用することができるが、該展延部材に
孔、溝、突起を設けてもよい。

【００７２】更に、新しいポリエステル先駆体を展延部
材の表面に連続的に展延する場合には、展延部材の表面
に展延された先駆体が局所的に堆積層を形成すると重縮
合反応が進まなくなる。このため、展延部材を所定の速
度で回転若しくは移動させる必要がある。

【００７３】なお、重縮合反応器２内へ供給する不活性
ガスは経済性の点より再生／循環させることが好まし
い。その際、反応を阻害しないように不活性ガスに含ま
れる不純物を除くための工程を経て供給することが好ま
しい。

【００７４】

【実施例】以下、本発明の方法によって、ポリエステル
を図１に模式的に例示したフローを用いて製造した場合
の実施例を示す。なお、以下の実施例において、「極限
粘度」はオルソクロロフェノールを溶媒として３５℃で
測定した粘度から求めた値であり、カルボキシル末端基
濃度は、エイ・コニクッス（Ａ．Ｃｏｎｉｘ）の方法
｛（Ｍａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ，２６，２２６（１９
５８）｝によって測定したポリマー１０６ｇあたりの当
量数である。

【００７５】［実施例１］エチレングリコールとテレフ
タル酸を原料とし、重合触媒として三酸化アンチモン１
８ｍｍｏｌ％を添加しながら完全混合槽タイプのエステ
ル化反応器１を用いて極限粘度０．０９、カルボキシル
末端基濃度が３９０当量／１０⁶ｇのポリエチレンテレ
フタレート先駆体であるオリゴマーを生成した。

【００７６】続いてエステル化反応器１より、オリゴマ
ーを２．４ｋｇ／ｈｒの割合で供給ポンプ４から噴射ノ
ズル３に加圧供給した。噴射ノズル３として２流体微霧
ノズル（商品名：霧のいけうち製ＢＩＭＫ６００４）を
用いた。窒素は、噴射ノズル３と連結されている供給配
管５と重縮合反応器２に設けられた供給配管８とから重
縮合反応器２に供給した。なお、この時に噴霧した溶融
微粒子の平均粒径は２００μｍであった。

【００７７】そして、噴射ノズル３から、窒素と微粒子
化されたポリエチレンテレフタレート先駆体とを２９５
℃の温度で重縮合反応器２内の回転ドラム６の表面に噴
射し、その微粒子をドラム６の表面に塗布した後、引き
続き不活性ガス中で重縮合反応した。ドラム６は回転軸
７に連結されている駆動装置（図示せず）により０．２
５ｒｐｍの一定速度で回転させ、重縮合反応器２内の滞
留時間すなわち反応時間を調節した。

【００７８】その際、供給配管５及び供給配管８から供
給した窒素の総供給量は１５ｍ³／ｈｒであった。この
際、該重縮合反応器２におけるポリエチレンテレフタレ
ートの平均滞留時間は約２３０秒であった。ここで言う
滞留時間とは、ポリエステル先駆体がドラム６に塗布さ
れてから、ポリエチレンテレフタレートがポンプ１１に
より抜き出されるまでの時間である。得られたポリエチ
レンテレフタレートの極限粘度は０．６０であり、極限
粘度の標準偏差は０．００１とバラツキも少なく良好で
あった。また、色相は極めて良好であった。

【００７９】［比較例１］溶融微粒子の平均粒径を９０
０μｍとして重縮合反応器２へ供した以外は実施例１と
同様の条件で反応を行った。得られたポリエチレンテレ
フタレートの固有粘度は、０．２７であった。

【００８０】

【発明の効果】以上に述べた本発明の方法によれば、エ
ステル化反応又はエステル交換反応により得られたポリ
エステル先駆体を、不活性ガス流と接触させて溶融微粒
子状とし重縮合反応器へ供給するため、ポリエステル先
駆体の反応面積が極めて大きくなり、これによって極め
て短時間で重縮合反応させることができる。

【００８１】また、展延部材に塗布することで反応時間
を容易に制御することが可能であり、安定した重縮合反
応が可能である。さらには、色相に優れたポリエステル
を製造することができる。さらには、複雑な反応器を必
要とせず、著しく製造工程を簡略化できるポリエステル
の製造方法を提供できるという極めて大きな効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を実施するための重縮合装置を例
示した概略図である。

【図２】本発明の方法において、展延部材の他の実施例
を示した概略図である。

【符号の説明】

１ エステル化反応器 ２ 重縮合反応器 ３ 噴射ノズル ４ オリゴマー供給ポンプ ５，８ 不活性ガス供給配管 ６ 回転ドラム ７ 回転軸

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 不活性ガス流と接触させて平均粒径３０
   ０μｍ以下の溶融微粒子状にしたポリエステル先駆体を
   面状に展延し、不活性ガス流中で重縮合反応させること
   を特徴とするポリエステルの製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載のポリエステルの製造方法
   において、溶融微粒子状にしたポリエステル先駆体を展
   延部材に接触させて、該展延部材上に面状に展延するこ
   とを特徴とするポリエステルの製造方法。
3. 【請求項３】 請求項２記載のポリエステルの製造方法
   において、前記の展延部材を不活性ガス流中で回転若し
   くは移動させながら重縮合反応させることを特徴とする
   ポリエステルの製造方法。
4. 【請求項４】 請求項１記載のポリエステルの製造方法
   において、前記のポリエステル先駆体として、極限粘度
   が０．０５〜０．１５であって、かつカルボキシル末端
   基濃度が３００〜６００当量／１０⁶ｇであるポリエチ
   レンテレフタレート先駆体を使用することを特徴とする
   ポリエステルの製造方法。
5. 【請求項５】 請求項４記載のポリエステルの製造方法
   において、前記の不活性ガス流中にエチレングリコール
   が含有されていることを特徴とするポリエステルの製造
   方法。
6. 【請求項６】 請求項１記載のポリエステルの製造方法
   において、前記のポリエステルがポリブチレンテレフタ
   レートであることを特徴とするポリエステルの製造方
   法。
7. 【請求項７】 請求項６記載のポリエステルの製造方法
   において、前記の不活性ガス流中に１，４−ブタンジオ
   ールが含有されていることを特徴とするポリエステルの
   製造方法。
8. 【請求項８】 請求項１〜７の何れか一項に記載のポリ
   エステルの製造方法において、重縮合反応器内を流れる
   不活性ガス流の流量及び／又は温度を反応の進行段階に
   応じて変化させることを特徴とするポリエステルの製造
   方法。