JP2008063477A - ポリエステルの製造方法及びそれから得られるポリエステル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 少なくともアルカリ土類金属化合物およびリン化合物の存在下に連続式重縮合法でポリエステルを製造する方法において、該製造工程の反応槽間の移送ラインに攪拌式のインラインミキサーを設置し、該インラインミキサーにアルカリ土類金属化合物を添加するポリエステルの製造方法。
【選択図】 なし
Description
この場合において、上記インラインミキサーの攪拌機の攪拌翼外周の周速2〜100m/秒であることが好ましい。
また、この場合において、リン化合物の一部を、アルカリ土類金属化合物を添加するインラインミキサーに添加することが好ましい。
また、この場合において、得られるポリエステルを溶媒に溶解し、その溶液を平均孔径0.1μmのメンブレンフィルターでろ過した後のフィルター上残渣におけるアルカリ土類金属量がポリエステル1kgあたり1mg以下であることが少なくとも3ヶ月間に渡り維持されることが好ましい。
また、得られるポリエステルの275℃での溶融比抵抗が0.5×108Ω・cm以下であることが好ましい。
本発明に言うポリエステルとは、ジカルボン酸および/またはそのエステル形成性誘導体とジオールおよび/またはそのエステル形成性誘導体とから成るものをいう。
Si(Ω・m)=(A/L)×(V/io)
[A:電極間面積(cm2)、L=電極間距離(cm)、V=電圧(V)]
テレフタル酸1モルに対して1.02〜2.5モル、好ましくは1.03〜2.4モルのエチレングリコ−ルが含まれたスラリ−を調製し、これをエステル化反応工程に連続的に供給する。
ポリエステルをフェノール(6重量部)と1,1,2,2−テトラクロルエタン(4重量部)の混合溶媒に溶解し、30℃で測定する。
(2)ポリエステルの溶融比抵抗(ρi)
275℃で溶融したポリエステル中に2枚の電極板を置き、120Vの電圧を印加した時の電流値(i0)を測定し、比抵抗値ρiを次式により求める。
ρi(Ω・cm)=A/l×V/i0
ここで、A=電極面積(cm2)、l=電極間距離(cm)、V=電圧(V)である。
(3)不溶性アルカリ土類金属量
ポリエステルチップ100gを水洗乾燥してから、パラクロロフェノールとテトラクロルエタンの75:25(重量比)の混合溶媒に溶解し、この溶液を、親水性ポリテトラフルオロエチレン製の平均孔径0.1μmのメンブランフィルター(Advantec社製PTFEメンブレンフィルター、品名:T010A047A)でろ過し、フィルターを乾燥後、フィルター上の残渣のアルカリ土類金属量を蛍光X線で測定した。これをポリエステル1kg当りの量に換算し表示した。
(4)ポリエステル中の粗大粒子数(粒径5μm以上の粒子数)
ポリエステルチップ(一粒)を2枚のカバーグラス間に挟んで280℃で溶融プレスし、急冷したのち、100倍の位相差顕微鏡で20視野観察し、最大径5μm以上の粒子の数をカウントした。2.4mm2当たりの個数で表示した。
(5)ポリエステルの静電密着性
押出機の口金部と冷却ドラムの間にタングステンワイヤー製の電極を設け、電極とキャスティングドラム間に10〜15KVの電圧を印加してキャスティングを行い、得られたキャスティング原反の表面を肉眼で観察し、ピンナーバブルの発生が起こり始めるキャスティング速度で評価する。キャスティング速度が大きいポリマー程、静電密着性が良好である。
攪拌装置、分縮器、原料仕込口および生成物取り出し口を有する2段の完全混合槽よりなる2基の連続エステル化反応槽および3基の重縮合反応槽よりなり、第1エステル化反応槽から第2エステル化反応槽への移送ラインに高速攪拌器を有したインラインミキサーが、第2エステル化反応槽から第1重縮合反応槽への移送ラインにスタテックミキサーが設置された連続式ポリエステル製造装置を用いて、TPAを2トン/hrとし、EGをTPA1モルに対して2モルとし、三酸化アンチモンを生成PETに対してSb原子が160ppmとなる量とし、これらのスラリーをエステル化反応装置の第1エステル化反応缶に連続供給し、常圧にて平均滞留時間4時間で255℃で反応させた。次に、第1エステル化反応缶内の反応生成物を連続的に系外に取り出して第2エステル化反応缶に供給し、第2エステル化反応缶内に第1エステル化反応缶から留去されるEGを生成PETに対し8質量%供給し、常圧にて平均滞留時間2.0時間で260℃で反応させた。上記高速攪拌器を有したインラインミキサーは、ミキサーケーシング内に狭い隙間を介して配設されたタービン状のミキサー翼をもった高速攪拌機を有したもので、2500rpmの回転数、26.5m/秒の周速で高速攪拌しながら、生成PETに対してMg原子が60ppmとなる量の酢酸マグネシウムを含むEG溶液と、生成PETに対してP原子が10ppmとなる量のトリエチルリン酸(TEPA)を含むEG溶液(P1)を添加した。また、第1エステル化反応槽に生成PETに対してNa原子が3ppmとなる量の酢酸ナトリウムを含むEG溶液を、第2エステル化反応槽から第1重縮合反応槽への移送ライン設置したスタテックミキサーの直前に生成PETに対してP原子が30ppmとなる量のTEPAを含むEG溶液(P2)を添加した。
実施例1の方法において、酢酸マグネシウムのEG溶液およびP1の添加を第2エステル化反応槽に変更する以外は、実施例1と同様にして比較例1のポリエステルを得た。結果を表1に示す。本比較例で得られたポリエステルは静電密着性および初期の清澄度は良好であったが、長期連続生産で清澄度の低下が見られた。
比較例1の方法において、P2の添加場所を変更し、P1およびP2を併せた全量のTEPAを第2エステル化反応槽で添加するように変更する以外は、比較例1と同様にして比較例2のポリエステルを得た。本比較例で得られたポリエステルは、比較例1で得られたポリエステルの課題に加えて、静電密着性が劣っていた。この結果を表1に示す。
実施例1の方法において、酢酸マグネシウムのEG溶液、酢酸ナトリウムのEG溶液およびP1の添加場所を第2エステル化反応槽から第1重縮合反応槽への移送ライン設置したスタテックミキサーの直前に移す以外は、実施例1と同様にして比較例2のポリエステルを得た。本比較例で得られたポリエステルは、比較例2で得られたポリエステルと同様の課題を有していた。この結果を表1に示す。
攪拌装置、分縮器、原料仕込口および生成物取り出し口を有する3段の完全混合槽よりなる3基の連続エステル化反応槽および3基の重縮合反応槽よりなり、第2エステル化反応槽から第3エステル化反応槽への移送ラインに高速攪拌器を有したインラインミキサーが、第3エステル化反応槽から第1重縮合反応槽への移送ラインにスタテックミキサーが設置された連続式ポリエステル製造装置を用いて、TPAを2トン/hrとし、EGをTPA1モルに対して2モルとし、三酸化アンチモンを生成PETに対してSb原子が160ppmとなる量とし、これらのスラリーをエステル化反応装置の第1エステル化反応缶に連続供給し、常圧にて平均滞留時間4時間で255℃で反応させた。次に、第1エステル化反応缶内の反応生成物を連続的に系外に取り出して第2エステル化反応缶に供給し、第2エステル化反応缶内に第1エステル化反応缶から留去されるEGを生成PETに対し8重量%供給し、常圧にて平均滞留時間1.5時間で260℃で反応させた。次に、上記第2エステル化反応缶内の反応生成物を連続的に系外に取り出して第3エステル化反応缶に供給し、常圧にて平均滞留時間0.5時間で260℃で反応させた。上記高速攪拌器を有したインラインミキサーは、実施例1で用いた同じ仕様で、周速は75m/秒とし、該インラインミキサーに生成PETに対してMg原子が60ppmとなる量の酢酸マグネシウムを含むEG溶液、生成PETに対してP原子が10ppmのとなる量のTEPAを含むEG溶液(P1)および生成PETに対してNa原子が3ppmとなる量の酢酸ナトリウムを含むEG溶液を添加した。また、第2エステル化反応槽から第1重縮合反応槽への移送ライン設置したスタテックミキサーの直前に生成PETに対してP原子が30ppmのとなる量のTEPAを含むEG溶液(P2)を添加した。
実施例2の方法において、高速攪拌器を有したインラインミキサーの設置場所を第1エステル化反応槽から第2エステル化反応槽への移送ラインに移し、該インラインミキサーに酢酸マグネシウムのEG溶液とP1を添加し、酢酸ナトリウムのEG溶液およびP2の添加場所をそれぞれ第1エステル化反応槽および第3エステル化反応槽に変更し、インラインミキサーの周速を10m/秒とする以外は、実施例2と同様にして実施例3のポリエステルを得た。結果を表1に示す。本実施例で得られたポリエステルは実施例1や2において得られたポリエステルと同様に長期連続運転において高度な清澄度が維持された。
実施例3の方法において、高速攪拌器を有したインラインミキサーをスタテックミキサーに変更し、酢酸マグネシウムのEG溶液およびP1の添加をそれぞれ別個の供給口よりインラインミキサーの直前に添加するように変更する以外は、実施例3と同様にして比較例4のポリエステルを得た。本比較例で得られたポリエステルは、比較例1で得られたポリエステルと同様の課題を有していた。
Claims (5)
- 少なくともアルカリ土類金属化合物およびリン化合物の存在下に連続式重縮合法でポリエステルを製造する方法において、該製造工程の反応槽間の移送ラインに攪拌式のインラインミキサーを設置し、該インラインミキサーにアルカリ土類金属化合物を添加することを特徴とするポリエステルの製造方法。
- 上記インラインミキサーの攪拌機の攪拌翼外周の周速が2〜100m/秒であることを特徴とする請求項1に記載のポリエステルの製造方法。
- リン化合物の一部を、上記アルカリ土類金属化合物を添加するインラインミキサーに添加することを特徴とする請求項1または2に記載のポリエステルの製造方法。
- 得られるポリエステルを溶媒に溶解し、その溶液を平均孔径0.1μmのメンブレンフィルターでろ過した後のフィルター上残渣におけるアルカリ土類金属量がポリエステル1kgあたり1mg以下であることがポリエステルの製造開始より少なくとも3ヶ月間に渡り維持されることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のポリエステルの製造方法。
- 請求項1〜4のいずれかに記載のポリエステルの製造方法により得られる275℃での溶融比抵抗が0.5×108Ω・cm以下であることを特徴とするポリエステル。
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