JP2019094366A - Heat treatment method of polyester - Google Patents

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Abstract

To provide a heat treatment method of polyester capable of accurately controlling a polymerization degree of polyester by heat treatment, and preventing from having a high melting point.SOLUTION: A method includes treating a polyester having a melting point of 170°C or higher, having a content of a fine powder passing through a tyler 100 mesh and not passing through a nickel screen having an opening of 10 μm of more than 0.10 wt.%, and a water content of 0.30 wt.% or less by an airtight-system heat treatment of following (1), or a flow-system heat treatment of following (2). (1) The airtight-system heat treatment includes heat-treating in a heat treatment region sealed with an inert gas by a pressure of atmospheric pressure or higher and lower than 0.98 MPa at the heat treatment temperature. (2) The flow-system heat treatment includes heat-treating in a heat treatment region having an inert gas passed through by a pressure of atmospheric pressure or higher and lower than 0.98 MPa at the heat treatment temperature under such flow condition of the inert gas that the gas in the heat treatment region is replaced by 100 times/10 hr. or less.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明はポリエステルの熱処理方法に関する。特に、固相重合時の重合度コントロール精度の向上や高融点化の抑制が可能で、3次元物体のラピッドプロトタイピング装置(SLS法3Dプリンタ)による造形時の高重合度化や低重合度化の抑制、高融点化の抑制効果に優れたポリエステルの熱処理方法に関する。
本発明の熱処理方法を用いて得られるポリエステルは、自動車、電気電子、雑貨などのエンプラ向け成形品や飲料用ボトルをはじめとする中空成形体、フィルム、シ−トなどの成形体の素材として好適に用いることができる。
The present invention relates to a method of heat treating polyester. In particular, it is possible to improve the degree of control of polymerization degree and suppress the increase in melting point during solid phase polymerization, and to increase the degree of polymerization and reduce the degree of polymerization during modeling using a rapid prototyping device (SLS method 3D printer) for three-dimensional objects. The present invention relates to a heat treatment method of polyester which is excellent in the suppression of the heat resistance and the suppression of high melting point.
The polyester obtained by using the heat treatment method of the present invention is suitable as a material for molded articles such as hollow molded articles such as molded articles for automobiles, electric and electronic products, articles for general plastic products and bottles for beverages, films and sheets. It can be used for

ポリエステルは、その優れた機械的性質と化学的性質から、工業的に重要な位置を占めている。例えば、ポリエチレンテレフタレート(以下、PETと表記する場合がある)やポリブチレンテレフタレート(以下、PBTと表記する場合がある)などの芳香族ポリエステルは、耐熱性、耐薬品性に優れた樹脂であり、また、成形加工の容易さと経済性から、繊維、フィルム、シート、ボトル、電気電子部品、自動車部品、精密機器部品などの押出成形用途、射出成形用途等の分野で広く使用されている。   Polyester occupies an industrially important position because of its excellent mechanical and chemical properties. For example, aromatic polyesters such as polyethylene terephthalate (hereinafter sometimes referred to as PET) and polybutylene terephthalate (hereinafter referred to as PBT) are resins excellent in heat resistance and chemical resistance, In addition, it is widely used in the fields of extrusion molding applications such as fibers, films, sheets, bottles, electric and electronic parts, automobile parts, precision equipment parts and the like, injection molding applications and the like because of ease of molding and economy.

ポリエステルをこれらの用途に適用する際に、製品品質に影響を及ぼす低分子量成分を除去したり、耐熱性や剛性等の物性を向上させたりする目的で、従来、ポリエステルの熱処理が行われている。   When polyester is applied to these uses, heat treatment of polyester is conventionally performed for the purpose of removing low molecular weight components that affect product quality or improving physical properties such as heat resistance and rigidity. .

例えば、特許文献1には、微粉の少ないポリエステルペレットを用いて、重合度を保持しつつ、環状オリゴマーを減少させるために、ポリエステルを不活性ガス雰囲気下又は減圧下で、所定の温度に加熱することが記載されている。
また、特許文献2には、ポリエステルの耐熱性、剛性を上げるために、不活性ガス雰囲気の加圧下で所定の温度に加熱して高融点、高結晶化することが記載されている。
これら特許文献1,2では、ポリエステルをその融点に近い温度で加熱して熱処理を行っているが、熱処理による高融点化の抑制、重合度の維持に関する検討はなされていない。
For example, in Patent Document 1, polyester pellets are heated to a predetermined temperature under an inert gas atmosphere or under reduced pressure to reduce cyclic oligomers while maintaining the degree of polymerization using polyester pellets with less fine powder. It is described.
Further, Patent Document 2 describes heating to a predetermined temperature under pressurization of an inert gas atmosphere to increase the melting point and crystallization in order to increase the heat resistance and rigidity of the polyester.
In these Patent Documents 1 and 2, although the polyester is heat-treated by heating it at a temperature close to its melting point, no study is made on the suppression of the increase in the melting point by the heat treatment and the maintenance of the polymerization degree.

特開2002−173528号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-173528 特開平7−300530号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-300530

本発明者の検討により、従来法でポリエステルをその融点近傍で熱処理した場合、ポリエステルの重合度が低くなったり高くなったりして、重合度を精度よくコントロールすることが難しいことが判明した。また、意に反した高融点化が進行する問題もあることが判明した。   The inventors of the present invention have found that when the polyester is heat-treated in the vicinity of its melting point by the conventional method, the degree of polymerization of the polyester becomes low or high, and it is difficult to control the degree of polymerization precisely. In addition, it was found that there is a problem that the melting point goes up contrary to intention.

本発明は上記従来の問題点を解決し、熱処理によりポリエステルの重合度を精度よくコントロールすることができ、また、高融点化を抑制することが可能なポリエステルの熱処理方法を提供することを課題とする。   It is an object of the present invention to solve the above-mentioned conventional problems, and to provide a heat treatment method of polyester capable of controlling the polymerization degree of polyester with high accuracy by heat treatment and capable of suppressing an increase in melting point. Do.

本発明者は上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、特定の熱処理方法を採用することで、上記の課題を解決することが可能であることを見出し、本発明に至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has found that it is possible to solve the above problems by adopting a specific heat treatment method, resulting in the present invention.

すなわち、本発明は以下の通りである。   That is, the present invention is as follows.

[1] 融点が170℃以上で、タイラー100メッシュを通過し、目開き10μmのニッケルスクリーンを通過しない微粉の含有量が0.10重量%を超え、含水率が0.30重量%以下であるポリエステルを加熱するポリエステルの熱処理方法であって、該熱処理を下記(1)の密閉系熱処理又は下記(2)の流通系熱処理で行うことを特徴とするポリエステルの熱処理方法。
(1)不活性ガスで密閉した熱処理領域内で、圧力を該熱処理温度において大気圧以上0.98MPa未満として熱処理する。
(2)不活性ガスを流通させた熱処理領域内で、該不活性ガスの流通条件を、該熱処理領域内のガスを100回/10時間以下置換する条件とし、圧力を該熱処理温度において大気圧を超えて0.98MPa未満として熱処理する。
[1] Melting point is 170 ° C or more, content of fine powder passing through Tyler 100 mesh and not passing through nickel screen with 10 μm opening exceeds 0.10% by weight, and moisture content is 0.30% by weight or less A heat treatment method of polyester which heats polyester, wherein the heat treatment is carried out by closed system heat treatment of the following (1) or flow system heat treatment of the following (2).
(1) In the heat treatment area sealed with an inert gas, the heat treatment is performed at a pressure of not less than atmospheric pressure and less than 0.98 MPa at the heat treatment temperature.
(2) In the heat treatment area through which the inert gas is circulated, the circulation condition of the inert gas is a condition for replacing the gas within the heat treatment area 100 times / 10 hours or less, and the pressure is atmospheric pressure at the heat treatment temperature. Heat treatment as less than 0.98 MPa.

[2] 前記ポリエステルがポリブチレンテレフタレート又は共重合ポリブチレンテレフタレートである[1]に記載のポリエステルの熱処理方法。 [2] The heat treatment method of polyester according to [1], wherein the polyester is polybutylene terephthalate or copolymerized polybutylene terephthalate.

[3] 前記ポリエステルが共重合ポリエチレンテレフタレートである[1]に記載のポリエステルの熱処理方法。 [3] The heat treatment method of polyester according to [1], wherein the polyester is a copolymerized polyethylene terephthalate.

[4] [1]〜[3]のいずれかに記載のポリエステルの熱処理方法を用いる、固相重合方法。 [4] A solid phase polymerization method using the heat treatment method of polyester according to any one of [1] to [3].

[5] [1]〜[3]のいずれかに記載のポリエステルの熱処理方法を用いる、3次元物体のラピッドプロトタイピング装置の使用方法。 [5] A method for using a rapid prototyping device for a three-dimensional object, using the method for heat-treating polyester according to any one of [1] to [3].

本発明のポリエステルの熱処理方法によれば、熱処理によりポリエステルの重合度を精度よくコントロールすることができ、また、高融点化を抑制することができる。本発明のポリエステルの熱処理方法は、例えば、固相重合によるポリエステルの高重合度化においては、固相重合の終了付近での重合度コントロールの精度向上、高融点化を防止するための手法として活用が可能である。このため、安定した品質のポリエステルを得ることができる。また、SLS法3Dプリンタ用途であれば、長時間における造形時の加熱保持状態において、造形材料であるポリエステルの高重合度化、低重合度化、高融点化等のポリエステルの好ましくない変質を防ぐことができ、安定した造形が可能になる。更には、余剰なポリエステルをリサイクル使用する際も、ポリエステルの変質を抑えて安定した造形が可能になる。   According to the heat treatment method of polyester of the present invention, the degree of polymerization of the polyester can be precisely controlled by the heat treatment, and the increase in the melting point can be suppressed. The heat treatment method of the polyester of the present invention is used, for example, as a method for improving the accuracy of control of the degree of polymerization near the end of solid phase polymerization and preventing the increase of the melting point, in high degree of polymerization of polyester Is possible. For this reason, polyester of stable quality can be obtained. In addition, in the case of SLS method 3D printer application, in the heating and holding state at the time of modeling for a long time, the undesirable deterioration of polyester such as high polymerization degree, low polymerization degree and high melting point of polyester as a molding material is prevented. And stable formation is possible. Furthermore, even when excess polyester is recycled, stable formation is possible by suppressing deterioration of the polyester.

以下に本発明を実施するための形態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、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。   Although the modes for carrying out the present invention will be described in detail below, the descriptions of the constituent requirements described below are representative examples of the embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to these contents. Absent.

本発明のポリエステルの熱処理方法では、特定のポリエステルに対して下記(1)の密閉系熱処理又は下記(2)の流通系熱処理を行う。
(1)不活性ガスで密閉した熱処理領域内で、圧力を該熱処理温度において大気圧以上0.98MPa未満として熱処理する。
(2)不活性ガスを流通させた熱処理領域内で、該不活性ガスの流通条件を、該熱処理領域内のガスを100回/10時間以下置換する条件とし、圧力を該熱処理温度において大気圧を超えて0.98MPa未満として熱処理する。
In the heat treatment method of the polyester of the present invention, the following closed heat treatment (1) or flowing heat treatment (2) is performed on a specific polyester.
(1) In the heat treatment area sealed with an inert gas, the heat treatment is performed at a pressure of not less than atmospheric pressure and less than 0.98 MPa at the heat treatment temperature.
(2) In the heat treatment area through which the inert gas is circulated, the circulation condition of the inert gas is a condition for replacing the gas within the heat treatment area 100 times / 10 hours or less, and the pressure is atmospheric pressure at the heat treatment temperature. Heat treatment as less than 0.98 MPa.

上記2通りの熱処理方法を採用することで、本発明の効果が奏される理由の詳細は明らかではないが、(1)の密閉系熱処理であれば、上記特定の条件とすることにより、脱グリコール反応、脱水反応等の縮合反応が抑制され、固有粘度の上昇がコントロールできることによると考えられる。しかも、高融点化の抑制という効果も達成される。
また、(2)の流通系熱処理であれば、上記特定の条件とすることにより、流通系であっても加圧することで脱グリコール反応、脱水反応等の縮合反応が抑制される。さらに、その流通量が少ないことで、密閉系と同様の効果が奏され、脱グリコール反応、脱水反応等の縮合反応を抑制して、固有粘度の上昇をコントロールできると考えられる。しかも、高融点化の抑制という効果も達成される。
Although the details of the reason why the effects of the present invention are exhibited are not clear by adopting the two heat treatment methods described above, the closed system heat treatment of (1) does not have the above specific conditions. It is considered that condensation reactions such as glycol reaction and dehydration reaction are suppressed, and increase in intrinsic viscosity can be controlled. Moreover, the effect of suppressing the increase in the melting point is also achieved.
Further, in the case of the flow system heat treatment of (2), by setting the above specific conditions, even if the flow system is under pressure, condensation reactions such as deglycolization reaction and dehydration reaction are suppressed. Furthermore, it is thought that the effect similar to a closed system is show | played that there are few amounts of circulation, and condensation reactions, such as a deglycolization reaction and a dehydration reaction, can be suppressed, and a raise of intrinsic viscosity can be controlled. Moreover, the effect of suppressing the increase in the melting point is also achieved.

以下において、本発明の熱処理対象とする特定のポリエステルを「本発明のポリエステル」と称す場合がある。   Hereinafter, the specific polyester to be subjected to the heat treatment of the present invention may be referred to as "the polyester of the present invention".

[ポリエステル]
本発明のポリエステルとしては、好ましくは、ポリブチレンテレフタレート、共重合ポリブチレンテレフタレート又は共重合ポリエチレンテレフタレートが挙げられる。
[polyester]
Preferred examples of the polyester of the present invention include polybutylene terephthalate, copolymerized polybutylene terephthalate and copolymerized polyethylene terephthalate.

ポリブチレンテレフタレートとは、反応原料のジカルボン酸成分としてテレフタル酸又はそのエステル形成性誘導体100重量%と、ジオール成分として1,4−ブタンオール100重量%とを用いて得られるポリエステルである。   Polybutylene terephthalate is a polyester obtained by using 100% by weight of terephthalic acid or its ester-forming derivative as a dicarboxylic acid component of the reaction raw material and 100% by weight of 1,4-butaneol as a diol component.

共重合ポリブチレンテレフタレートとは、反応原料のジカルボン酸成分としてテレフタル酸又はそのエステル形成性誘導体とその他のジカルボン酸成分を用い、ジオール成分として1,4−ブタンオールのみを用いて得られる共重合ポリブチレンテレフタレートであってもよく、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸又はそのエステル形成性誘導体のみを用い、ジオール成分として1,4−ブタンオールとその他のジオール成分を用いて得られる共重合ポリブチレンテレフタレートであってもよく、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸又はそのエステル形成性誘導体とその他のジカルボン酸成分を用い、ジオール成分として1,4−ブタンオールとその他のジオール成分を用いて得られる共重合ポリブチレンテレフタレートであってもよい。   Copolymerized polybutylene terephthalate is a copolymerized poly (ethylene terephthalate) obtained using terephthalic acid or its ester-forming derivative and other dicarboxylic acid components as the dicarboxylic acid component of the reaction raw material and using only 1,4-butaneol as the diol component. It may be butylene terephthalate, and is a copolymerized polybutylene terephthalate obtained using only terephthalic acid or its ester-forming derivative as the dicarboxylic acid component and 1,4-butaneol and other diol components as the diol component. Copolymerized polybutylene terephthalate obtained using terephthalic acid or its ester-forming derivative and other dicarboxylic acid component as the dicarboxylic acid component, and using 1,4-butaneol and other diol components as the diol component. May be

ジカルボン酸成分として、テレフタル酸又はそのエステル形成性誘導体に加えその他のジカルボン酸成分を共重合する場合、テレフタル酸又はそのエステル形成性誘導体の割合は、全ジカルボン酸成分に対して70モル%以上であることが好ましく、85モル%以上であることがより好ましく、90モル%以上であることが更に好ましい。テレフタル酸又はそのエステル形成性誘導体の割合が上記下限以上であることによって、結晶性が高く機械物性に優れるポリエステルを得ることができる。
また、用途によっては、結晶性を保持しつつ、融点を低くした組成が好まれる場合もある。この場合、テレフタル酸又はそのエステル形成性誘導体の割合は、全ジカルボン酸成分に対して90モル%以下であることが好ましく、85モル%以上90モル%未満であることがより好ましく、70モル%以上85モル%未満であることが更に好ましい。
In the case where other dicarboxylic acid components are copolymerized in addition to terephthalic acid or its ester-forming derivative as the dicarboxylic acid component, the proportion of terephthalic acid or its ester-forming derivative is at least 70 mol% with respect to all dicarboxylic acid components. The content is preferably 85% by mol or more, more preferably 90% by mol or more. When the ratio of terephthalic acid or its ester-forming derivative is at least the above lower limit, a polyester having high crystallinity and excellent mechanical properties can be obtained.
Further, depending on the application, a composition having a low melting point while maintaining crystallinity may be preferred. In this case, the proportion of terephthalic acid or an ester-forming derivative thereof is preferably 90 mol% or less, more preferably 85 mol% or more and less than 90 mol%, and more preferably 70 mol% with respect to all dicarboxylic acid components. More preferably, it is at least 85 mol%.

テレフタル酸以外の他のジカルボン酸成分としては、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸のような芳香族ジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸のような脂環族ジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸のような脂肪族ジカルボン酸などの1種又は2種以上を用いることができる。   Examples of other dicarboxylic acid components other than terephthalic acid include isophthalic acid, aromatic dicarboxylic acids such as naphthalene dicarboxylic acid, alicyclic dicarboxylic acids such as cyclohexane dicarboxylic acid, fatty acids such as succinic acid, adipic acid and sebacic acid It is possible to use one or two or more kinds of group dicarboxylic acids and the like.

ジオール成分として、1,4−ブタンジオールに加えその他のジオール成分を共重合する場合、1,4−ブタンオールの割合は、全ジオール成分に対して70モル%以上であることが好ましく、85モル%以上であることがより好ましく、90モル%以上であることが更に好ましい。1,4−ブタンジオールの割合が上記下限以上であることによって、結晶性が高く機械特性に優れたポリエステルを得ることができる。
また、用途によっては、結晶性を保持しつつ、融点を低くした組成が好まれる場合もある。この場合、1,4−ブタンオールの割合は、全ジオール成分に対して90モル%以下であることが好ましく、85モル%以上90モル%未満であることがより好ましく、70モル%以上85モル%未満であることが更に好ましい。
In the case of copolymerizing other diol components in addition to 1,4-butanediol as a diol component, the ratio of 1,4-butaneol is preferably 70 mol% or more to all diol components, and 85 mol % Or more is more preferable, and 90 mol% or more is more preferable. When the ratio of 1,4-butanediol is equal to or more than the above lower limit, a polyester having high crystallinity and excellent mechanical properties can be obtained.
Further, depending on the application, a composition having a low melting point while maintaining crystallinity may be preferred. In this case, the proportion of 1,4-butaneol is preferably 90 mol% or less, more preferably 85 mol% or more and less than 90 mol%, and more preferably 70 mol% or more and 85 mol% with respect to all diol components. More preferably, it is less than 10%.

1,4−ブタンオール以外の他のジオールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリメチレングリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノールなどの1種又は2種以上を用いることができる。   As diol other than 1,4-butaneol, one or more of ethylene glycol, diethylene glycol, trimethylene glycol, pentamethylene glycol, hexamethylene glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, etc. may be used it can.

共重合ポリエチレンテレフタレートとは、反応原料のジカルボン酸成分としてテレフタル酸又はそのエステル形成性誘導体とその他のジカルボン酸成分を用い、ジオール成分としてエチレングリコールのみを用いて得られる共重合ポリエチレンテレフタレートであってもよく、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸又はそのエステル形成性誘導体のみを用い、ジオール成分としてエチレングリコールとその他のジオール成分を用いて得られる共重合ポリエチレンテレフタレートであってもよく、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸又はそのエステル形成性誘導体とその他のジカルボン酸成分を用い、ジオール成分としてエチレングリコールとその他のジオール成分を用いて得られる共重合ポリエチレンテレフタレートであってもよい。   The copolymerized polyethylene terephthalate is a copolymerized polyethylene terephthalate obtained using terephthalic acid or its ester-forming derivative and other dicarboxylic acid components as the dicarboxylic acid component of the reaction raw material and using only ethylene glycol as the diol component. It may be a copolymerized polyethylene terephthalate obtained using only terephthalic acid or its ester-forming derivative as the dicarboxylic acid component and ethylene glycol and other diol components as the diol component, and terephthalic acid or as the dicarboxylic acid component It may be a copolymerized polyethylene terephthalate obtained using the ester-forming derivative and the other dicarboxylic acid component and using ethylene glycol and the other diol component as the diol component.

ジカルボン酸成分として、テレフタル酸又はそのエステル形成性誘導体に加えその他のジカルボン酸成分を共重合する場合、テレフタル酸又はそのエステル形成性誘導体の割合は、全ジカルボン酸成分に対して70モル%以上であることが好ましく、85モル%以上であることがより好ましく、90モル%以上であることが更に好ましい。テレフタル酸又はそのエステル形成性誘導体の割合が上記下限以上であることによって、結晶性が高く機械物性に優れるポリエステルを得ることができる。
また、用途によっては、結晶性を保持しつつ、融点を低くした組成が好まれる場合もある。この場合、テレフタル酸又はそのエステル形成性誘導体の割合は、全ジカルボン酸成分に対して90モル%以下であることが好ましく、85モル%以上90モル%未満であることがより好ましく、70モル%以上85モル%未満であることが更に好ましい。
In the case where other dicarboxylic acid components are copolymerized in addition to terephthalic acid or its ester-forming derivative as the dicarboxylic acid component, the proportion of terephthalic acid or its ester-forming derivative is at least 70 mol% with respect to all dicarboxylic acid components. The content is preferably 85% by mol or more, more preferably 90% by mol or more. When the ratio of terephthalic acid or its ester-forming derivative is at least the above lower limit, a polyester having high crystallinity and excellent mechanical properties can be obtained.
Further, depending on the application, a composition having a low melting point while maintaining crystallinity may be preferred. In this case, the proportion of terephthalic acid or an ester-forming derivative thereof is preferably 90 mol% or less, more preferably 85 mol% or more and less than 90 mol%, and more preferably 70 mol% with respect to all dicarboxylic acid components. More preferably, it is at least 85 mol%.

テレフタル酸以外の他のジカルボン酸成分としては、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸のような芳香族ジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸のような脂環族ジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸のような脂肪族ジカルボン酸などの1種又は2種以上を用いることができる。   Examples of other dicarboxylic acid components other than terephthalic acid include isophthalic acid, aromatic dicarboxylic acids such as naphthalene dicarboxylic acid, alicyclic dicarboxylic acids such as cyclohexane dicarboxylic acid, fatty acids such as succinic acid, adipic acid and sebacic acid It is possible to use one or two or more kinds of group dicarboxylic acids and the like.

ジオール成分として、エチレングリコールに加えその他のジオール成分を共重合する場合、エチレングリコールの割合は、全ジオール成分に対して70モル%以上であることが好ましく、85モル%以上であることがより好ましく、90モル%以上であることが更に好ましい。エチレングリコールの割合が上記下限以上であることによって、結晶性が高く機械特性に優れたポリエステルを得ることができる。
また、用途によっては、結晶性を保持しつつ、融点を低くした組成が好まれる場合もある。この場合、エチレングリコールの割合は、全ジオール成分に対して90モル%以下であることが好ましく、85モル%以上90モル%未満であることがより好ましく、70モル%以上85モル%未満であることが更に好ましい。
As a diol component, when copolymerizing other diol components in addition to ethylene glycol, the ratio of ethylene glycol is preferably 70 mol% or more, more preferably 85 mol% or more based on all diol components. More preferably, it is 90 mol% or more. When the proportion of ethylene glycol is at least the above lower limit, a polyester having high crystallinity and excellent mechanical properties can be obtained.
Further, depending on the application, a composition having a low melting point while maintaining crystallinity may be preferred. In this case, the proportion of ethylene glycol is preferably 90 mol% or less, more preferably 85 mol% or more and less than 90 mol%, and more preferably 70 mol% or more and less than 85 mol% with respect to all diol components. Is more preferred.

エチレングリコール以外の他のジオールとしては、1,4−ブタンオール、ジエチレングリコール、トリメチレングリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノールなどの1種又は2種以上を用いることができる。   As diol other than ethylene glycol, one or more kinds such as 1,4-butaneol, diethylene glycol, trimethylene glycol, pentamethylene glycol, hexamethylene glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, etc. may be used it can.

上記のようなポリエステルの製造方法は特に制限されるものではなく、通常の方法を適用することができる。例えば、テレフタル酸又はそのエステル形成性誘導体を含むジカルボン酸成分と、1,4−ブタンジオール又はエチレングリコールを含むジオール成分とを、所定の割合で撹拌下に混合して原料スラリーとする工程、次いで該原料スラリーを減圧下、常圧又は加圧下で加熱してエステル化反応又はエステル交換反応を行ってポリエステル低重合体(以下「オリゴマー」と表記する場合がある)を得る工程、次いで、得られたオリゴマーを減圧下、加熱して、溶融重縮合反応させる溶融重縮合工程を経てポリエステルを得ることができる。   The method for producing the polyester as described above is not particularly limited, and a usual method can be applied. For example, a step of mixing a dicarboxylic acid component containing terephthalic acid or an ester-forming derivative thereof with a diol component containing 1,4-butanediol or ethylene glycol in a predetermined ratio under stirring to form a raw material slurry, A step of heating the raw material slurry under reduced pressure, normal pressure or elevated pressure to carry out an esterification reaction or transesterification reaction to obtain a polyester low polymer (hereinafter sometimes referred to as "oligomer"), The polyester can be obtained through a melt polycondensation step of heating the oligomer under reduced pressure to cause a melt polycondensation reaction.

オリゴマーを得る工程の例としては、単一のエステル化反応槽、又は複数のエステル化反応槽を直列に接続した多段反応装置を用いて、エステル化反応で生成する水と余剰のジオール成分の系外への除去を、エステル化反応率(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)が90%以上に達するまで行う方法を挙げることができる。   As an example of the process of obtaining an oligomer, using a single esterification reaction tank or a multistage reaction apparatus in which a plurality of esterification reaction tanks are connected in series, a system of water and excess diol component generated in the esterification reaction A method can be mentioned in which removal to the outside is carried out until the esterification reaction rate (proportion of the total carboxyl group of the raw material dicarboxylic acid component reacted with the diol component and esterified) reaches 90% or more.

溶融重縮合工程の例としては、単一の溶融重縮合槽、又は複数の溶融重縮合槽を直列に接続した多段反応装置を用いて、生成するジオールを減圧下に系外に留出させながら行う方法が挙げられる。
この際用いるポリエステル重縮合触媒としては、アンチモン、ゲルマニウム、チタン、アルミニウムなどの化合物が挙げられる。ポリエステル重縮合触媒の反応系への添加は、ジカルボン酸成分とジオール成分からのスラリーを得る段階、オリゴマーを得る工程、又は溶融重縮合工程の初期のいずれでの段階であってもよい。
As an example of the melt polycondensation process, while distilling out the diol to be generated out of the system under reduced pressure using a single melt polycondensation tank or a multi-stage reaction apparatus in which a plurality of melt polycondensation tanks are connected in series The method to do is mentioned.
Examples of the polyester polycondensation catalyst used at this time include compounds such as antimony, germanium, titanium, and aluminum. The addition of the polyester polycondensation catalyst to the reaction system may be any of a step of obtaining a slurry from the dicarboxylic acid component and the diol component, a step of obtaining an oligomer, or an initial step of the melt polycondensation step.

本発明のポリエステルの製造においては、オリゴマーを得る工程や溶融重縮合工程において、熱分解やジオールの二量化などの副反応を抑制するために、酸化防止剤や塩基性化合物を添加することもできる。具体的には、酸化防止剤としては、イルガノックス1330(BASF社製)、イルガノックス1010(BASF社製)等が挙げられる。塩基性化合物としては、トリエチルアミン、トリ−n−ブチルアミン、ベンジルジメチルアミン等の第三級アミン、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラ−n−ブチルアンモニウム、水酸化トリメチルベンジルアンモニウム等の水酸化第四級アンモニウム、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。   In the production of the polyester of the present invention, an antioxidant and a basic compound can be added in order to suppress side reactions such as thermal decomposition and dimerization of diol in the step of obtaining an oligomer and the melt polycondensation step. . Specific examples of the antioxidant include Irganox 1330 (manufactured by BASF), Irganox 1010 (manufactured by BASF), and the like. Examples of basic compounds include tertiary amines such as triethylamine, tri-n-butylamine and benzyldimethylamine, tetraethylammonium hydroxide, tetra-n-butylammonium hydroxide, and quaternary hydroxides such as trimethylbenzylammonium hydroxide. Ammonium, lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium acetate and the like can be mentioned.

溶融重縮合工程で得られたポリエステルは、通常、溶融重縮合槽の底部に設けられた抜き出し口からストランド状又はシート状で抜き出した後、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又はチップ状などのポリエステル粒状体とする。この粒状体はその後、移送工程に供されるが、この工程においてしばしば微粉が発生し、あるいは意図的に微粉を発生させ、微粉が含まれるようになる場合がある。   The polyester obtained in the melt polycondensation step is usually taken out in the form of a strand or a sheet from the outlet provided at the bottom of the melt polycondensation tank, and then water cooled or water cooled and then cut with a cutter to form pellets Alternatively, it may be in the form of polyester granules such as chips. The granules are then subjected to a transfer step, in which often fines are generated or may be intentionally generated to contain fines.

上記工程により製造されたポリエステルは、例えば、固相重合又はSLS法3Dプリンタに供することができる。   The polyester produced by the above process can be subjected to, for example, solid phase polymerization or SLS method 3D printer.

固相重合は、溶融重縮合で得たポリエステルをさらに高重合度化したり、環状オリゴマー量を低減させたりするための熱処理である。
固相重合して得られるポリエステルの用途としては、繊維、フィルム、シート、ボトル、電気電子部品、自動車部品、精密機器部品などの押出成形用途、射出成形用途等が挙げられ、様々な分野で広く使用される。
なお、このようなポリエステルには、必要に応じて、結晶核剤、酸化防止剤、着色防止剤、顔料、染料、紫外線吸収剤、離型剤、易滑剤、難燃剤、帯電防止剤、無機粒子及び有機粒子などを配合することができる。また、本発明の趣旨を損なわない範囲で他のポリエステルを含むポリマーを配合してもよい。
Solid phase polymerization is a heat treatment for further increasing the degree of polymerization of the polyester obtained by melt polycondensation or reducing the amount of cyclic oligomers.
Applications of polyester obtained by solid phase polymerization include fibers, films, sheets, bottles, electric and electronic parts, automobile parts, extrusion parts such as precision equipment parts, injection molding applications, etc., and widely used in various fields used.
Such polyesters may be, if necessary, crystal nucleating agents, antioxidants, coloring inhibitors, pigments, dyes, UV absorbers, mold release agents, lubricants, flame retardants, antistatic agents, inorganic particles. And organic particles can be blended. Moreover, you may mix | blend the polymer containing other polyester in the range which does not impair the meaning of this invention.

3Dプリンタにおけるポリエステルの使用においても、ポリエステルに必要に応じて結晶核剤、酸化防止剤、着色防止剤、顔料、染料、紫外線吸収剤、離型剤、易滑剤、難燃剤、帯電防止剤、無機粒子及び有機粒子などを配合することができる。また、本発明の趣旨を損なわない範囲で他のポリエステルを含むポリマーを配合してもよい。   Also in the use of polyester in 3D printer, if necessary, polyester, nucleating agent, antioxidant, coloring inhibitor, pigment, dye, UV absorber, releasing agent, lubricant, flame retardant, antistatic agent, inorganic substance Particles and organic particles can be blended. Moreover, you may mix | blend the polymer containing other polyester in the range which does not impair the meaning of this invention.

本発明のポリエステルは、その目的に応じて粒状体、微粉などの単独又は混在した形態をとることができる。   The polyester of the present invention can be in the form of granules, fine powders, etc. alone or in combination depending on the purpose.

ポリエステルを固相重合に供する原料として使用する場合は、粒状体を主体とする形態として使用するのが好ましい。すなわち、固相重合においては例えばポリエステルのペレットを向流の高温のガスを用いて熱処理するが、この場合、微粉であると舞い上がったりして熱処理の安定性が損なわれるし、また部分的に固相重合速度が速くなったりして反応速度の制御が難しくなるので、その微粉含有量を制御することが好ましい。
一方、SLS法3Dプリンタでは、微粉状としたポリエステルにレーザー照射することにより造形を施すので、微粉状とする必要がある。
When polyester is used as a raw material to be subjected to solid phase polymerization, it is preferable to use a form mainly composed of particles. That is, in the solid phase polymerization, for example, polyester pellets are subjected to heat treatment using a countercurrent high temperature gas, but in this case, the powder is blown up as fine powder to impair the stability of the heat treatment and partially solidify. It is preferable to control the content of fine powder, because the phase polymerization rate is increased or the reaction rate is difficult to control.
On the other hand, in the SLS method 3D printer, since it is shaped by irradiating a finely powdered polyester with a laser, it is necessary to make it finely powdered.

本発明のポリエステルは、融点が170℃以上、微粉の含有量(以下、「微粉量」又は「含有微粉量」と称す。)が0.10重量%を超え、含水率が0.30重量%以下であるポリエステルであり、本発明のポリエステルの熱処理方法では、このような特定の融点、微粉量及び含水率のポリエステルを熱処理する。   The polyester of the present invention has a melting point of 170 ° C. or more, a content of fine powder (hereinafter referred to as “fine powder amount” or “containing fine powder amount”) exceeding 0.10% by weight, and a water content of 0.30% by weight In the heat treatment method of the polyester of the present invention, the polyester having such specific melting point, fine powder amount and moisture content is heat-treated.

本発明のポリエステルの融点は170℃以上である必要がある。融点が170℃未満では、熱処理時にポリエステル同士の融着が起こりやすく好ましくない。本発明のポリエステルの融点は、好ましくは175℃以上である。
本発明のポリエステルの融点の上限は特に限定されないが、好ましくは270℃である。これを超えると熱処理後のポリエステルを溶融成形する場合に高めの温度を必要とするため、より多くのエネルギーを要するようになる。本発明のポリエステルの融点はより好ましくは260℃以下、さらに好ましくは230℃以下である。
なお、ポリエステルの融点の測定方法は後述の実施例の項に記載される通りである。
The melting point of the polyester of the present invention needs to be 170 ° C. or higher. If the melting point is less than 170 ° C., fusion between polyesters is likely to occur during heat treatment, which is not preferable. The melting point of the polyester of the present invention is preferably 175 ° C. or higher.
The upper limit of the melting point of the polyester of the present invention is not particularly limited, but is preferably 270 ° C. If this is exceeded, more energy will be required since melt-molding of the heat-treated polyester requires higher temperatures. The melting point of the polyester of the present invention is more preferably 260 ° C. or less, still more preferably 230 ° C. or less.
In addition, the measuring method of melting | fusing point of polyester is as being described in the term of the below-mentioned Example.

本発明のポリエステルに含まれる微粉量は0.10重量%を超え、好ましくは0.11重量%以上、より好ましくは0.13重量%以上である。この含有微粉量が0.10重量%以下の場合は、熱処理工程に供給する粒状体を主体とするポリエステルの滑り性が悪く、しばしば円滑な供給に支障が生じるようになる。本発明のポリエステルに含まれる微粉量の上限は100.0重量%、即ち、すべてが微粉ポリエステルである。
特に、本発明のポリエステルをSLS法3Dプリンタに用いる場合、本発明のポリエステルに含まれる微粉量は、好ましくは99.0重量%以上、100.0重量%以下である。
また、本発明のポリエステルを固相重合に供する場合、本発明のポリエステルに含まれる微粉量は、好ましくは0.10重量%を超え、1.0重量%以下である。
The amount of fine powder contained in the polyester of the present invention is more than 0.10% by weight, preferably 0.11% by weight or more, more preferably 0.13% by weight or more. When the amount of the contained fine powder is 0.10% by weight or less, the slipperiness of the polyester mainly composed of the particles to be supplied to the heat treatment step is bad, and often trouble occurs in smooth supply. The upper limit of the amount of fine powder contained in the polyester of the present invention is 100.0% by weight, that is, all is fine powder polyester.
In particular, when the polyester of the present invention is used in an SLS method 3D printer, the amount of fine powder contained in the polyester of the present invention is preferably 99.0 wt% or more and 100.0 wt% or less.
When the polyester of the present invention is subjected to solid phase polymerization, the amount of fine powder contained in the polyester of the present invention is preferably more than 0.10% by weight and not more than 1.0% by weight.

微粉量がこれより多い場合、ポリエステルには粒状体以外に、粒状体が割れた破片やかけら等が含まれ、固相重合に供するには不均一な形態であり、品質的に好ましくない。また、3Dプリンタ用途にも、粒子が大き過ぎ、不向きな傾向がある。   When the amount of the fine powder is larger than this, the polyester contains not only granular materials but also broken fragments, fragments and the like of the granular materials, and it is a nonuniform form to be subjected to solid phase polymerization, which is not preferable in quality. Also, in 3D printer applications, the particles tend to be too large and unsuitable.

なお、本発明において「微粉量」とは、タイラー100メッシュを通過し、かつ目開き10μmのニッケルスクリーンを通過しない微粉の量であり、次のようにして求めることができる。   In the present invention, the “fine powder amount” is the amount of fine powder which passes through the tiler 100 mesh and does not pass through a nickel screen having a mesh size of 10 μm, and can be determined as follows.

<微粉量の測定>
ポリエステルをタイラー100メッシュ上に載せて篩分し、水で篩を洗浄して篩に付着したものを水と共に通過させ、次いで、篩下の微粉を含む水を目開き10μmのニッケルスクリーンで濾過し、微粉含有水の濾過で微粉が付着したニッケルスクリーンを120℃で4時間乾燥し、該ニッケルスクリーン上にある固形物の重量(微粉重量)を計量し、以下の式で微粉量を算出する。
微粉量(重量%)=(微粉重量/測定に供したポリエステル重量)×100
なお、具体的な微粉量の測定方法は後述の実施例の項に記載する通りである。
<Measurement of fine powder amount>
The polyester is placed on the Tyler 100 mesh and sieved, the sieve washed with water and the sieved ones are passed along with the water, then the water containing the fines under the sieve is filtered with a 10 μm nickel screen. The nickel screen to which fines have been attached by filtration of fine powder-containing water is dried at 120 ° C. for 4 hours, the weight of the solid present on the nickel screen (fine weight) is measured, and the amount of fines is calculated by the following equation.
Fine powder amount (% by weight) = (fine powder weight / weight of polyester used for measurement) × 100
In addition, the specific measuring method of the amount of fine powder is as described in the term of the below-mentioned Example.

本発明のポリエステルの上記微粉以外のものは、長さ3mm程度、長径3mm程度、短径2mm程度の粒状体であることが好ましい。この粒状体としては、例えば、前述の溶融重縮合工程で得られたポリエステルをカッターで切断して得られるペレット或いはチップが該当する。   It is preferable that the thing other than the said fine powder of polyester of this invention is a granular material about length 3 mm, about 3 mm in long diameter, and about 2 mm in short diameter. As this granular material, for example, a pellet or a chip obtained by cutting the polyester obtained in the above-described melt polycondensation step with a cutter corresponds.

本発明のポリエステルの含水率は0.30重量%以下、好ましくは0.20重量%以下、より好ましくは0.10重量%以下である。含水率が0.30重量%を超えると熱処理の間に加水分解が著しく進行し、得られるポリエステルの重合度が低下してしまう。
本発明のポリエステルの含水率は低い程好ましく、0重量%であるのが最も好ましいが、乾燥工程等の事情により0.005重量%でも使用できる。
なお、ポリエステルの含水率の測定方法は後述の実施例の項に記載する通りである。
The water content of the polyester of the present invention is 0.30 wt% or less, preferably 0.20 wt% or less, more preferably 0.10 wt% or less. If the water content exceeds 0.30% by weight, hydrolysis proceeds significantly during heat treatment, and the degree of polymerization of the resulting polyester decreases.
The water content of the polyester of the present invention is preferably as low as possible, and most preferably 0% by weight, but 0.005% by weight can also be used due to circumstances such as the drying step.
In addition, the measuring method of the moisture content of polyester is as having described in the term of the below-mentioned Example.

[熱処理]
本発明では、上記の本発明のポリエステルに対して、下記(1)の密閉系熱処理又は下記(2)の流通系熱処理を行う。
(1)不活性ガスで密閉した熱処理領域内で、圧力を該熱処理温度において大気圧以上0.98MPa未満として熱処理する。
(2)不活性ガスを流通させた熱処理領域内で、該不活性ガスの流通条件を、該熱処理領域内のガスを100回/10時間以下、好ましくは0.004回/10時間以上100回/10時間以下、置換する条件とし、圧力を該熱処理温度において大気圧を超えて0.98MPa未満として熱処理する。
なお、本発明において圧力はゲージ圧を指し、大気圧はゲージ圧0MPaとなる。
[Heat treatment]
In the present invention, the above-mentioned polyester of the present invention is subjected to closed system heat treatment of the following (1) or flow system heat treatment of the following (2).
(1) In the heat treatment area sealed with an inert gas, the heat treatment is performed at a pressure of not less than atmospheric pressure and less than 0.98 MPa at the heat treatment temperature.
(2) In the heat treatment area in which the inert gas is allowed to flow, the flow conditions of the inert gas are set to 100 times / 10 hours or less, preferably 0.004 times / 10 hours or more 100 times for the gas in the heat treatment area. The heat treatment is performed at a pressure of less than 0.98 MPa above atmospheric pressure at the heat treatment temperature under conditions of replacement for 10 hours or less.
In the present invention, the pressure refers to a gauge pressure, and the atmospheric pressure is 0 MPa.

本発明において、熱処理領域とは、不活性ガスを存在させてポリエステルの熱処理を行う領域のことであり、ポリエステルと空間部分からなる。その大きさは任意でよくcmオーダーからmオーダーまでをとることができる。熱処理領域を取り囲む構造物の形状には制約はなく、所望の熱処理が行える条件が満たされている状態であればよい。
通常、(1)の密閉系熱処理であれば、密閉容器が該当し、(2)の流通系熱処理であれば、不活性ガスの流通手段を有する容器が該当する。
In the present invention, the heat treatment area is an area where the heat treatment of the polyester is performed in the presence of an inert gas, and is composed of the polyester and the space portion. The size is arbitrary and can be in the order of cm 3 to m 3 . There is no restriction on the shape of the structure surrounding the heat treatment region, as long as the conditions for performing the desired heat treatment are satisfied.
Usually, in the case of the closed system heat treatment of (1), the closed container corresponds, and in the case of the flow system heat treatment of (2), the container having the circulation means of the inert gas corresponds.

なお、熱処理に供する本発明のポリエステルの体積と熱処理容器の容量との関係には特に制限はないが、熱処理容器の容量が過度に小さいと、不活性ガス雰囲気での特定の圧力条件とすることによる効果を十分に得ることができず、熱処理容器の容量が過度に大きいと、熱処理容器が過大となって好ましくない。通常、熱処理容器の容量は、熱処理に供する本発明のポリエステルの見掛け体積に対して2〜20倍で、熱処理容器内の容積の1/2〜1/20程度をポリエステルが占めるような大きさとすることが好ましい。   The relationship between the volume of the polyester of the present invention to be subjected to heat treatment and the volume of the heat treatment vessel is not particularly limited, but if the volume of the heat treatment vessel is excessively small, specific pressure conditions in an inert gas atmosphere should be obtained. However, if the capacity of the heat treatment container is excessively large, the heat treatment container becomes excessively large, which is not preferable. Usually, the volume of the heat treatment vessel is 2 to 20 times the apparent volume of the polyester of the present invention subjected to the heat treatment, and the polyester occupies about 1/2 to 1/20 of the volume in the heat treatment vessel. Is preferred.

熱処理のための熱エネルギーの供給は、熱処理領域の外からの加熱によることが多いが、不活性ガスを流通させる場合は加熱した不活性ガスを用いる方法を併用してもよい。   The supply of thermal energy for the heat treatment is often by heating from outside the heat treatment region, but in the case of circulating an inert gas, a method using a heated inert gas may be used in combination.

不活性ガスとしては、窒素、二酸化炭素、アルゴンなどの不活性ガスの1種又は2種以上が挙げられる。特に窒素を95体積%以上、好ましくは99体積%以上含有する不活性ガスが好ましく採用される。   As an inert gas, 1 type (s) or 2 or more types of inert gas, such as nitrogen, a carbon dioxide, and argon, are mentioned. In particular, an inert gas containing 95% by volume or more, preferably 99% by volume or more of nitrogen is preferably employed.

なお、熱処理領域においてポリエステルを熱処理する場合、ポリエステルは静置状態にあってもよいし、移動や撹拌を受けるなど動的な状態にあってもよい。   When the polyester is heat-treated in the heat treatment region, the polyester may be in a stationary state or in a dynamic state such as being moved or stirred.

熱処理温度としては、特に限定されないが、165℃以上で、熱処理対象のポリエステルの融点以下が好ましい。例えば固相重合に供する場合には、その反応の進行のために165℃以上、熱処理対象のポリエステルの融点以下、特に180℃以上であって、熱処理対象のポリエステルの融点より10〜40℃程度低い温度が好ましい。SLS法3Dプリンタに供する場合には、急激な結晶化の進行を抑制するために165℃以上、熱処理対象のポリエステルの融点以下、特に167℃以上であって熱処理対象のポリエステルの融点より3〜40℃以上程度低い温度が好ましい。   The heat treatment temperature is not particularly limited, but is preferably 165 ° C. or more and not more than the melting point of the polyester to be heat treated. For example, in the case of solid-phase polymerization, the reaction proceeds at 165 ° C. or higher, at or below the melting point of the polyester to be heat-treated, particularly at 180 ° C. or more, and about 10 to 40 ° C. lower than the melting point of the polyester to be heat-treated Temperature is preferred. When applied to the SLS method 3D printer, the temperature is 165 ° C. or more and the melting point of the polyester to be heat treated or less, particularly 167 ° C. or more to suppress rapid crystallization, 3 to 40 from the melting point of the polyester to be heat treated Temperatures as low as ° C or more are preferred.

熱処理時間は、目的に応じて選べばよいが、例えば熱処理対象ポリエステルの熱処理領域内の滞留時間として1〜48時間、特に3〜30時間程度が好ましい。   The heat treatment time may be selected according to the purpose, but for example, the residence time in the heat treatment region of the polyester to be heat treated is preferably 1 to 48 hours, particularly about 3 to 30 hours.

(1)の密閉系熱処理においては、圧力を熱処理温度において大気圧以上、0.98MPa未満として熱処理する。圧力が大気圧未満の場合は、高重合度化や高融点化が進み好ましくない。一方、圧力が0.98MPa以上の場合は熱処理領域を耐圧構造にする必要があり、コスト高になってしまう。密閉系熱処理における圧力は、好ましくは大気圧以上、0.5MPa未満、より好ましくは0.001MPaから0.3MPa、更に好ましくは0.01MPaから0.2MPaである。
密閉系として熱処理を行う場合は、容器に不活性ガスを導入した後、導入口、導出口を閉じて熱処理を行えばよい。
In the closed system heat treatment of (1), the heat treatment is performed with the pressure set to the atmospheric pressure or more and less than 0.98 MPa at the heat treatment temperature. When the pressure is less than atmospheric pressure, the degree of polymerization and the melting point increase, which is not preferable. On the other hand, when the pressure is 0.98 MPa or more, it is necessary to make the heat treatment region into a pressure-resistant structure, which increases the cost. The pressure in the closed heat treatment is preferably atmospheric pressure or more and less than 0.5 MPa, more preferably 0.001 MPa to 0.3 MPa, and still more preferably 0.01 MPa to 0.2 MPa.
In the case of heat treatment as a closed system, after introducing an inert gas into the container, the heat treatment may be performed by closing the inlet and the outlet.

(2)の流通系熱処理においては、圧力を熱処理温度において大気圧を超えて0.98MPa未満として熱処理する。圧力が0.98MPa以上の場合は熱処理領域を耐圧構造にする必要があり、コスト高になってしまう。一方、圧力が大気圧以下の場合、流通させる不活性ガス以外のガスが意図せず熱処理領域内に混入する可能性があり好ましくない。流通系熱処理における圧力は、好ましくは0.001MPaから0.5MPa、より好ましくは0.005MPaから0.3MPa、更に好ましくは0.01MPaから0.2MPaである。   In the flow system heat treatment of (2), the heat treatment is performed such that the pressure exceeds atmospheric pressure and is less than 0.98 MPa at the heat treatment temperature. When the pressure is 0.98 MPa or more, it is necessary to make the heat treatment area into a pressure-resistant structure, which increases the cost. On the other hand, when the pressure is lower than the atmospheric pressure, gases other than the inert gas to be circulated may be unintentionally mixed in the heat treatment region, which is not preferable. The pressure in the flow system heat treatment is preferably 0.001 MPa to 0.5 MPa, more preferably 0.005 MPa to 0.3 MPa, and still more preferably 0.01 MPa to 0.2 MPa.

流通系熱処理における不活性ガスの流通状態は連続であっても、間欠であってもよい。熱処理領域に不活性ガスを流通させるためには、例えば、熱処理領域を構成する容器に設けられた一方の開口部から不活性ガスを導入し、もう一方の開口部から不活性ガスを導出する方法を採用し得るが、これらの開口部はそれぞれ複数であってもよい。   The flow state of the inert gas in the flow system heat treatment may be continuous or intermittent. In order to circulate the inert gas in the heat treatment area, for example, a method of introducing the inert gas from one opening provided in the container constituting the heat treatment area and extracting the inert gas from the other opening However, each of these openings may be plural.

(2)の流通系熱処理では、熱処理領域を構成する容器内のガスを100回/10時間以下置換する条件(以下、この条件を「置換回数」と称す場合がある。)で不活性ガスを流通させる。
この置換回数とは、「10時間の間に供給する不活性ガス量を熱処理領域の空間の体積で割った値」を指す。熱処理領域の空間の体積は、熱処理領域に占める空間であり、例えば、熱処理容器の容積からこの容器内に入れたポリエステルの体積を差し引いた体積である。この置換回数が大きいほど熱処理領域への不活性ガスの流通量が多いことを意味する。本発明では、この置換回数を100回/10時間以下、好ましくは25回/10時間以下、より好ましくは5回/10時間以下とする。置換回数の下限としては特に限定されないが、好ましくは0.004回/10時間以上、より好ましくは0.05回/10時間以上である。このような穏やかな不活性ガス流通量とすることで、熱処理時のポリエステルの重合度の変化や高融点化を抑制する。
In the flow system heat treatment of (2), the inert gas is used under the condition (hereinafter, this condition may be referred to as “the number of times of substitution”) for replacing the gas in the container constituting the heat treatment region 100 times / 10 hours or less. Distribute.
The number of times of substitution refers to “a value obtained by dividing the amount of inert gas supplied in 10 hours by the volume of the space in the heat treatment area”. The volume of the space of the heat treatment area is the space occupied by the heat treatment area, for example, the volume of the heat treatment container minus the volume of the polyester contained in the container. The larger the number of times of substitution, the larger the amount of inert gas flowing to the heat treatment region. In the present invention, the number of substitutions is 100 times / 10 hours or less, preferably 25 times / 10 hours or less, and more preferably 5 times / 10 hours or less. The lower limit of the number of times of substitution is not particularly limited, but is preferably 0.004 times / 10 hours or more, more preferably 0.05 times / 10 hours or more. With such a gentle inert gas flow rate, the change in the degree of polymerization of the polyester during heat treatment and the increase in the melting point are suppressed.

このような本発明のポリエステルの熱処理方法は、固相重合によるポリエステルの高重合度化において、固相重合の終了付近での重合度コントロールの精度向上、高融点化を防止するための手法として活用が可能であり、安定した品質のポリエステルを得ることができる。
また、SLS法3Dプリンタ用途であれば、長時間における造形時の加熱保持状態において、造形材料であるポリエステルの高重合度化又は低重合度化や、高融点化等のポリエステルの好ましくない変質を防ぐことができ、安定した造形が可能になる。
更には、余剰なポリエステルをリサイクル使用する際も、ポリエステルの変質を抑えて安定した造形が可能になる。
Such a heat treatment method of the polyester of the present invention is utilized as a method for preventing the high melting point by improving the accuracy of control of the polymerization degree near the end of the solid phase polymerization in the high polymerization degree of the polyester by solid phase polymerization. It is possible to obtain polyester of stable quality.
In addition, in the case of SLS method 3D printer application, undesirable deterioration of polyester such as high polymerization degree or low polymerization degree of polyester which is a molding material, and high melting point in a heating and holding state at modeling at a long time It can be prevented and stable shaping becomes possible.
Furthermore, even when excess polyester is recycled, stable formation is possible by suppressing deterioration of the polyester.

以下、実施例により本発明を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。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples, but the present invention is not limited to the following examples as long as the gist thereof is not exceeded.

<微粉量の測定>
粒状体や微粉を含むポリエステル1Kgをタイラー100メッシュ上に載せて、篩分し、更に水2Lを5回に分割して散布してタイラー100メッシュ上のポリエステルを洗浄した。篩分けした微粉と洗浄に供した水をタイラー100メッシュ下で回収した。次いで、該回収した微粉を含む水を更に目開き10μmのニッケルスクリーンにより濾過し、このニッケルスクリーンを120℃で4時間乾燥して、ニッケルスクリーン上にある固形物を回収し、微粉とした。微粉重量を計量し、以下の式で微粉量を算出した。
微粉量(重量%)=(微粉(Kg)/測定に供したポリエステル(Kg))×100
<Measurement of fine powder amount>
1 kg of polyester containing granules and fine powder was placed on Tyler 100 mesh and sieved, and then 2 L of water was divided into 5 portions and sprayed to wash polyester on Tyler 100 mesh. The sieved fines and the water used for washing were recovered under Tyler 100 mesh. Then, the recovered fine powder-containing water is further filtered through a 10 μm mesh nickel screen, and the nickel screen is dried at 120 ° C. for 4 hours to recover the solid on the nickel screen into a fine powder. The fine powder weight was measured, and the amount of fine powder was calculated by the following equation.
Fine powder amount (% by weight) = (fine powder (Kg) / polyester (Kg) used for measurement) × 100

<水分の測定>
ポリエステル約1〜3gをドライボックス内で水分測定用サンプリング容器に精秤した。この試料をダイアインスツルメンツ社製水分気化装置「VA−200」に入れ、180℃の加熱下、200mL/分の窒素ガスを流して、揮発した水分を、ダイアインスツルメンツ社製微量水分測定装置「CA−200」の無水となっている滴定槽で捕集した。微量水分測定装置にて水分量の測定を行い、含水率を求めた。
<Measurement of moisture>
About 1 to 3 g of polyester was precisely weighed into a water measuring sampling container in a dry box. This sample is put into a moisture evaporation apparatus "VA-200" manufactured by Dia Instruments Co., and a nitrogen gas of 200 mL / min is allowed to flow under heating at 180 ° C., and the volatilized water is removed by a trace moisture measurement apparatus "CA- manufactured by Dia Instruments Co." It was collected in a 200 "anhydrous titration tank. The water content was measured with a trace water content measuring device to determine the water content.

<融点の測定>
ポリエステル3〜9mgを切り出して計量し、サンプルパンに詰め、測定用パンを作成した。
メトラートレド社製DSC測定装置「DSC 822e」を用いて窒素下、昇温速度20℃/分で30℃から300℃まで測定し、得られたDSC曲線の解析を行い、吸熱ピークから融点を求めた。
<Measurement of melting point>
3 to 9 mg of polyester was cut out, weighed, and packed in a sample pan to prepare a measuring pan.
The temperature is measured from 30 ° C to 300 ° C at a heating rate of 20 ° C / min under nitrogen using a DSC measurement apparatus "DSC 822e" manufactured by METTLER TOLEDO, the obtained DSC curve is analyzed, and the melting point is determined from the endothermic peak The

<固有粘度の測定>
ポリエステル約0.25gを、フェノール/1,1,2,2−テトラクロロエタン(重量比1/1)の混合溶媒約25mLに、濃度が1.00g/dLとなるように溶解させた後、30℃まで冷却し、30℃においてセンテック社製全自動溶液粘度計「DT553」にて、試料溶液の落下秒数、溶媒のみの落下秒数をそれぞれを測定し、以下の式により、固有粘度を算出した。
固有粘度=((1+4Kηsp0.5−1)/(2K・C)
ここで、 ηsp=η/η−1 であり、ηは試料溶液の落下秒数、ηは溶媒のみの落下秒数、Cは試料溶液濃度(g/dL)、Kはハギンズの定数である。Kは0.33を採用した。なお試料の溶解条件は、110℃で30分間とした。
<Measurement of intrinsic viscosity>
After dissolving about 0.25 g of polyester in about 25 mL of a mixed solvent of phenol / 1,1,2,2-tetrachloroethane (weight ratio 1/1) to a concentration of 1.00 g / dL, 30 The sample solution is allowed to cool down to 30 ° C, and the number of seconds dropped by the sample solution and the number of seconds dropped by the solvent alone are measured with a full automatic solution viscometer "DT553" manufactured by Sentech Co., Ltd. did.
Intrinsic viscosity = ((1 + 4 K H η sp ) 0.5 -1) / (2 K H · C)
Here, η sp = // η 0 -1, η is the number of seconds dropped of the sample solution, η 0 is the number of seconds dropped of the solvent alone, C is the concentration of the sample solution (g / dL), and K H is Huggins It is a constant. K H adopted 0.33. The dissolution condition of the sample was 110 ° C. for 30 minutes.

(実施例1)
テレフタル酸1モルに対して1,4−ブタンジオールを1.8モルの割合とした出発原料を原料供給口からスラリー調製槽に供給し、撹拌、混合してスラリーを調製した。該スラリーを温度230℃、圧力78.7kPaに調整したエステル化反応槽に1,836重量部/時間で連続的に供給すると共に、エステル化反応槽に具備された触媒供給口からテトラ−n−ブチルチタネートを1.06重量部/時間で連続的に供給し、撹拌下、滞留時間3時間としてエステル化反応させて、エステル化反応率97.5%のオリゴマーを得た。
Example 1
The starting material which made the ratio of 1.8 mol of 1, 4- butanediol with respect to 1 mol of terephthalic acid was supplied to a slurry preparation tank from a raw material supply port, and was stirred and mixed, and the slurry was prepared. The slurry is continuously supplied to the esterification reaction tank adjusted to a temperature of 230 ° C. and a pressure of 78.7 kPa at 1,836 parts by weight / hour, and tetra-n- from the catalyst supply port provided in the esterification reaction tank. The butyl titanate was continuously supplied at 1.06 parts by weight / hour, and the esterification reaction was carried out with a residence time of 3 hours under stirring to obtain an oligomer having an esterification conversion rate of 97.5%.

次いで得られたオリゴマーを温度250℃、圧力2.66kPaに調整した第1重合反応槽に連続的に供給し、撹拌下、滞留時間2時間で重合反応させ、PBTプレポリマーを得た。このPBTプレポリマーの固有粘度は0.250dL/gであった。
このPBTプレポリマーを温度250℃、圧力0.133kPaに調整した第2重合反応槽に連続的に供給し、撹拌下、滞留時間3時間で重合反応を更に進めて、PBTを得た。
Subsequently, the obtained oligomer was continuously supplied to a first polymerization reaction tank adjusted to a temperature of 250 ° C. and a pressure of 2.66 kPa, and was subjected to a polymerization reaction for 2 hours with a residence time under stirring to obtain a PBT prepolymer. The intrinsic viscosity of this PBT prepolymer was 0.250 dL / g.
The PBT prepolymer was continuously supplied to a second polymerization reaction tank adjusted to a temperature of 250 ° C. and a pressure of 0.133 kPa, and the polymerization reaction was further advanced under stirring for a residence time of 3 hours to obtain PBT.

該PBTを第2重合反応槽より抜き出しダイに移送し、円柱状のストランドとして押し出し、20℃の冷却水で0.9秒間冷却した後、長さ3mm、長径3mm、短径2mmのペレット状にカッティングした後乾燥してPBTを得た。このPBTの融点は224℃、固有粘度は0.85dL/g、含有微粉量は0.15重量%、含水率は0.05重量%であった。PBTの微粉の残りは粒状体(上記のペレット状)であった。
次にこのPBT10g(見掛け体積として12.5mL)を容積140mLのステンレス製耐圧容器に入れた。そして10時間で該容器の容積からこの容器内に入れたポリエステルの体積を差し引いた体積の50倍の容積の窒素を均一に流通させる条件(置換回数50回/10時間)下、ゲージ圧0.05MPaの窒素加圧状態にて195℃で20時間、加熱処理した。加熱処理後のポリエステルの融点及び固有粘度を測定し、結果を表1に示した。
The PBT is withdrawn from the second polymerization reaction tank, transferred to a die, extruded as a cylindrical strand, cooled with cooling water at 20 ° C. for 0.9 seconds, and then formed into a pellet of 3 mm long, 3 mm long and 2 mm short. After cutting, it was dried to obtain PBT. The melting point of this PBT was 224 ° C., the intrinsic viscosity was 0.85 dL / g, the amount of fine powder contained was 0.15% by weight, and the water content was 0.05% by weight. The remainder of the PBT fines was granular (in pellet form as above).
Next, 10 g of this PBT (12.5 mL as an apparent volume) was placed in a 140 mL stainless pressure-resistant container. Then, under the condition (a number of times of substitution 50 times / 10 hours) to uniformly flow nitrogen of a volume 50 times the volume obtained by subtracting the volume of polyester contained in the container from the volume of the container in 10 hours (gauge pressure 0. Heat treatment was performed at 195 ° C. for 20 hours in a nitrogen pressurized state of 05 MPa. The melting point and the intrinsic viscosity of the heat-treated polyester were measured, and the results are shown in Table 1.

(実施例2)
実施例1で得たPBT(熱処理前のPBT)10gを容積140mLのステンレス製耐圧容器に入れた。そして10時間で該容器の容積からこの容器内に入れたポリエステルの体積を差し引いた体積の0.5倍の容積の窒素を均一に流通させる条件(置換回数0.5回/10時間)下、ゲージ圧0.05MPaの窒素加圧状態にて195℃で20時間、加熱処理した。加熱処理後のポリエステルの融点及び固有粘度を測定し、結果を表1に示した。
(Example 2)
10 g of the PBT (PBT before heat treatment) obtained in Example 1 was placed in a 140 mL stainless pressure-resistant container. Then, under the condition (a number of times of substitution 0.5 times / 10 hours) that nitrogen of a volume of 0.5 times the volume obtained by subtracting the volume of the polyester contained in the container from the volume of the container in 10 hours is uniformly distributed. It heat-processed at 195 degreeC for 20 hours in nitrogen pressurization state of gauge pressure 0.05MPa. The melting point and the intrinsic viscosity of the heat-treated polyester were measured, and the results are shown in Table 1.

(実施例3)
実施例1で得たPBT(熱処理前のPBT)10gを容積140mLのステンレス製耐圧容器に入れた。そして10時間で該容器の容積からこの容器内に入れたポリエステルの体積を差し引いた体積の50倍の容積の窒素を均一に流通させる条件(置換回数50回/10時間)下、ゲージ圧0.01MPaの窒素加圧状態にて195℃で20時間、加熱処理した。加熱処理後のポリエステルの融点及び固有粘度を測定し、結果を表1に示した。
(Example 3)
10 g of the PBT (PBT before heat treatment) obtained in Example 1 was placed in a 140 mL stainless pressure-resistant container. Then, under the condition (a number of times of substitution 50 times / 10 hours) to uniformly flow nitrogen of a volume 50 times the volume obtained by subtracting the volume of polyester contained in the container from the volume of the container in 10 hours (gauge pressure 0. The heat treatment was performed at 195 ° C. for 20 hours in a nitrogen pressurized state of 01 MPa. The melting point and the intrinsic viscosity of the heat-treated polyester were measured, and the results are shown in Table 1.

(実施例4)
実施例1で得たPBT(熱処理前のPBT)10gを容積140mLのステンレス製耐圧容器に入れた。そしてゲージ圧0MPaの大気圧下に窒素で密閉して195℃で20時間、加熱処理した。加熱処理後のポリエステルの融点及び固有粘度を測定し、結果を表1に示した。
(Example 4)
10 g of the PBT (PBT before heat treatment) obtained in Example 1 was placed in a 140 mL stainless pressure-resistant container. And it sealed by nitrogen under atmospheric pressure of gauge pressure 0MPa, and heat-processed at 195 degreeC for 20 hours. The melting point and the intrinsic viscosity of the heat-treated polyester were measured, and the results are shown in Table 1.

(実施例5)
ジメチルテレフタレート64.62重量部、1,4−ブタンジオール39.3重量部、イソフタル酸6.14重量部、及び触媒としてテトラブチルチタネートを用いてエステル交換反応を行った。次いで減圧下、重縮合反応を行った。次に槽内を減圧状態から窒素で復圧し、次いでポリマー抜き出しのため加圧状態にした。抜き出しの際の口金の熱媒温度を235℃としてポリマーを口金からストランド状にして押出し、次いで冷却水槽内でストランドを冷却した後、長さ3mm、長径3mm、短径2mmのペレット状にカッティングした後乾燥して共重合PBTを得た。得られた共重合PBTの融点は208℃、固有粘度は0.85dL/g、含有微粉量は0.15重量%、含水率は0.05重量%であった。共重合PBTの微粉の残りは粒状体(上記のペレット状)であった。
次いで、この共重合PBTを用いて、熱処理温度を190℃とするほかは実施例1と同様にして加熱処理を行った。加熱処理後のポリエステルの融点及び固有粘度を測定し、結果を表1に示した。
(Example 5)
Transesterification was performed using 64.62 parts by weight of dimethyl terephthalate, 39.3 parts by weight of 1,4-butanediol, 6.14 parts by weight of isophthalic acid, and tetrabutyl titanate as a catalyst. Then, a polycondensation reaction was performed under reduced pressure. Next, the inside of the tank was recompressed from nitrogen under reduced pressure, and then pressurized for polymer withdrawal. The heat medium temperature of the die at the time of extraction was made into strands from the die by setting the heat medium temperature of the die to 235 ° C, and then the strand was cooled in a cooling water bath and then cut into pellets 3 mm long, 3 mm long, 2 mm short After drying, copolymerized PBT was obtained. The melting point of the obtained copolymerized PBT was 208 ° C., the intrinsic viscosity was 0.85 dL / g, the amount of fine powder contained was 0.15% by weight, and the water content was 0.05% by weight. The remainder of the fine powder of copolymerized PBT was in the form of granules (in the form of pellets as described above).
Then, using this copolymerized PBT, heat treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that the heat treatment temperature was set to 190 ° C. The melting point and the intrinsic viscosity of the heat-treated polyester were measured, and the results are shown in Table 1.

(実施例6)
テレフタル酸93.6重量部、イソフタル酸26.4重量部、エチレングリコール54重量部、及び触媒として三酸化アンチモンを用いてエステル反応を行った。次いで、酢酸マグネシウム四水塩を加え、減圧下、溶融重縮合反応を行った。
反応終了後にストランド状に抜き出し、水冷しながら長さ3mm、長径3mm、短径2mmのペレット状にカッティングした後乾燥して共重合PETを得た。
得られた共重合PETの融点は198℃、固有粘度は0.71dL/g、含有微粉量は0.15重量%、含水率は0.05重量%であった。共重合体PETの微粉の残りは粒状体(上記のペレット状)であった。
次いで、この共重合PETを用いて、熱処理温度を170℃とするほかは実施例1と同様にして加熱処理を行った。加熱処理後のポリエステルの融点及び固有粘度を測定し、結果を表1に示した。
(Example 6)
The ester reaction was carried out using 93.6 parts by weight of terephthalic acid, 26.4 parts by weight of isophthalic acid, 54 parts by weight of ethylene glycol, and antimony trioxide as a catalyst. Next, magnesium acetate tetrahydrate was added, and a melt polycondensation reaction was performed under reduced pressure.
After completion of the reaction, it was extracted in the form of a strand, cut into pellets of 3 mm in length, 3 mm in major diameter and 2 mm in minor diameter while cooling with water and then dried to obtain copolymerized PET.
The obtained copolymerized PET had a melting point of 198 ° C., an intrinsic viscosity of 0.71 dL / g, a fine powder content of 0.15% by weight, and a water content of 0.05% by weight. The remainder of the copolymer PET fine powder was in the form of granules (in the form of pellets as described above).
Subsequently, using this copolymerized PET, heat treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that the heat treatment temperature was set to 170 ° C. The melting point and the intrinsic viscosity of the heat-treated polyester were measured, and the results are shown in Table 1.

(実施例7)
実施例1で得た熱処理前のPBT粒状体の一部をSPEX社製#6750フリーザーミルを用いて液体窒素で冷却し、5分間凍結粉砕した。この粉砕物は、全てタイラー100メッシュを通過し、目開き10μmのニッケルスクリーンを通過しないPBT微粉であった。
次いで、PBT粒状体の残部6.67重量部と上記PBT微粉3.33重量部を、均一混合し、PBT微粉とPBT粒状体との混合物を調製した。このPBT混合物の含水率は0.05重量%であった。次いで、このPBT混合物を用いて実施例1と同様にして加熱処理を行った。加熱処理後のポリエステルの融点及び固有粘度を測定し、結果を表1に示した。
(Example 7)
A portion of the PBT granules before heat treatment obtained in Example 1 was cooled with liquid nitrogen using a SPEX # 6750 freezer mill and freeze-ground for 5 minutes. All of the ground product was PBT fine powder which passed through Tyler 100 mesh and did not pass through a 10 μm mesh nickel screen.
Next, the remaining 6.67 parts by weight of the PBT granular material and 3.33 parts by weight of the PBT fine powder were uniformly mixed to prepare a mixture of the PBT fine powder and the PBT granular material. The water content of this PBT mixture was 0.05% by weight. Then, heat treatment was performed in the same manner as in Example 1 using this PBT mixture. The melting point and the intrinsic viscosity of the heat-treated polyester were measured, and the results are shown in Table 1.

(実施例8)
実施例7において、PBT粒状体を3.34重量部、PBT微粉を6.66重量部とするほかは実施例7と同様にしてPBT混合物を調製した。このPBT混合物の含水率は0.05重量%であった。次いで、このPBT混合物を用いて実施例1と同様にして加熱処理を行った。加熱処理後のポリエステルの融点及び固有粘度を測定し、結果を表1に示した。
(Example 8)
A PBT mixture was prepared in the same manner as in Example 7 except that 3.34 parts by weight of PBT granules and 6.66 parts by weight of PBT fine powder were used. The water content of this PBT mixture was 0.05% by weight. Then, heat treatment was performed in the same manner as in Example 1 using this PBT mixture. The melting point and the intrinsic viscosity of the heat-treated polyester were measured, and the results are shown in Table 1.

(実施例9)
実施例7で得られたPBT微粉の含水率は0.05重量%であった。このPBT微粉のみを用いるほかは実施例1と同様にして加熱処理を行った。加熱処理後のポリエステルの融点及び固有粘度を測定し、結果を表1に示した。
(Example 9)
The moisture content of the PBT fine powder obtained in Example 7 was 0.05% by weight. The heat treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that only this PBT fine powder was used. The melting point and the intrinsic viscosity of the heat-treated polyester were measured, and the results are shown in Table 1.

(比較例1)
実施例1で得たPBT(熱処理前のPBT)を用いて、10時間で該容器の容積からこの容器内に入れたポリエステルの体積を差し引いた体積の50倍の容積の窒素を均一に流通させる条件下、ゲージ圧0MPaの大気圧で195℃で20時間、加熱処理を行った。加熱処理後のポリエステルの融点及び固有粘度を測定し、結果を表1に示した。
(Comparative example 1)
Using the PBT obtained in Example 1 (PBT before heat treatment), the volume of nitrogen of 50 times the volume of the container minus the volume of the polyester contained in the container is uniformly distributed in 10 hours. Under the conditions, heat treatment was performed at 195 ° C. for 20 hours at atmospheric pressure with a gauge pressure of 0 MPa. The melting point and the intrinsic viscosity of the heat-treated polyester were measured, and the results are shown in Table 1.

(比較例2)
実施例1で得たPBT(熱処理前のPBT)を用いて、ゲージ圧が−0.05MPaの窒素ガス密閉下、195℃で20時間、加熱処理を行った。加熱処理後のポリエステルの融点及び固有粘度を測定し、結果を表1に示した。
(Comparative example 2)
Using the PBT obtained in Example 1 (PBT before heat treatment), heat treatment was performed at 195 ° C. for 20 hours under a nitrogen gas atmosphere with a gauge pressure of −0.05 MPa. The melting point and the intrinsic viscosity of the heat-treated polyester were measured, and the results are shown in Table 1.

(比較例3)
実施例4において、熱処理に供するPBTの含水率を0.35重量%とした以外は、実施例4と同様にして加熱処理を行った。加熱処理後のポリエステルの融点及び固有粘度を測定し、結果を表1に示した。
(Comparative example 3)
The heat treatment was performed in the same manner as in Example 4 except that the moisture content of PBT to be subjected to the heat treatment was changed to 0.35% by weight. The melting point and the intrinsic viscosity of the heat-treated polyester were measured, and the results are shown in Table 1.

Figure 2019094366
Figure 2019094366

表1より次のことが分かる。
本発明による熱処理を行ったポリエステルは、実施例で示されている通り、熱処理前後で融点の変化が小さく、また固有粘度の変化も小さい。従って、本発明の熱処理方法は、固相重合による高重合度化においては、固相重合の終了付近での重合度コントロールの精度向上、固相重合の終了付近での不要な高融点化を防止するための手法として活用が可能であり、安定した品質のポリエステルを得ることができることが分かる。また、SLS法3Dプリンタ用途であれば、長時間における造形時の加熱保持状態において、造形材料であるポリエステルの高重合度化、低重合度化、高融点化等の、ポリエステルの望まない変質を防ぐことができ、安定した造形が可能になることが分かる。更には、余剰なポリエステルをリサイクル使用する際も、変質が少なく安定した造形が可能になることが分かる。
これに対して、比較例1では、流通系熱処理での圧力が低いために、また、比較例2では密閉系熱処理での圧力が低いために、固有粘度が大きく変化し、また高融点化が起こっている。
比較例3では、熱処理に供したポリエステルの含水率が高く、高融点化の問題はないものの固有粘度が低下しており、熱処理時に加水分解が起こり、重合度が低下していることが分かる。
The following can be understood from Table 1.
The polyester subjected to the heat treatment according to the present invention has a small change in melting point before and after the heat treatment and a small change in intrinsic viscosity as shown in the examples. Therefore, the heat treatment method of the present invention improves the accuracy of control of polymerization degree near the end of solid phase polymerization and prevents unnecessary high melting point near the end of solid phase polymerization in high polymerization degree by solid phase polymerization. It can be seen that it can be used as a method to do so, and polyester of stable quality can be obtained. In addition, in the case of SLS method 3D printer application, unwanted deterioration of polyester such as high polymerization degree, low polymerization degree, high melting point, and the like of polyester which is a molding material in a heating and holding state at modeling at a long time It can be seen that it can be prevented and stable shaping is possible. Furthermore, it can be seen that stable formation with less deterioration is possible even when the excess polyester is recycled.
On the other hand, in Comparative Example 1, since the pressure in the flow system heat treatment is low, and in Comparative Example 2, the pressure in the closed system heat treatment is low, the intrinsic viscosity largely changes, and the melting point is increased. is happening.
In Comparative Example 3, the moisture content of the polyester subjected to the heat treatment is high, and the intrinsic viscosity is low although there is no problem with the increase in melting point, and it can be seen that hydrolysis occurs during the heat treatment and the degree of polymerization is lowered.

本発明の熱処理方法を用いて得られるポリエステルは、自動車、電気電子、雑貨などのエンプラ向け成形品や飲料用ボトルをはじめとする中空成形体、フィルム、シ−トなどの成形体の素材として好適に用いることができる。   The polyester obtained by using the heat treatment method of the present invention is suitable as a material for molded articles such as hollow molded articles such as molded articles for automobiles, electric and electronic products, articles for general plastic products and bottles for beverages, films and sheets. It can be used for

Claims (5)

融点が170℃以上で、タイラー100メッシュを通過し、目開き10μmのニッケルスクリーンを通過しない微粉の含有量が0.10重量%を超え、含水率が0.30重量%以下であるポリエステルを加熱するポリエステルの熱処理方法であって、該熱処理を下記(1)の密閉系熱処理又は下記(2)の流通系熱処理で行うことを特徴とするポリエステルの熱処理方法。
(1)不活性ガスで密閉した熱処理領域内で、圧力を該熱処理温度において大気圧以上0.98MPa未満として熱処理する。
(2)不活性ガスを流通させた熱処理領域内で、該不活性ガスの流通条件を、該熱処理領域内のガスを100回/10時間以下置換する条件とし、圧力を該熱処理温度において大気圧を超えて0.98MPa未満として熱処理する。
Heats up polyester having a melting point of 170 ° C or higher, containing 0.10% by weight of fine powder which passes through Tyler 100 mesh and does not pass through a 10 μm mesh nickel screen and has a water content of 0.30% by weight or less A heat treatment method of polyester according to claim 1, wherein the heat treatment is carried out by closed system heat treatment of the following (1) or flow system heat treatment of the following (2).
(1) In the heat treatment area sealed with an inert gas, the heat treatment is performed at a pressure of not less than atmospheric pressure and less than 0.98 MPa at the heat treatment temperature.
(2) In the heat treatment area through which the inert gas is circulated, the circulation condition of the inert gas is a condition for replacing the gas within the heat treatment area 100 times / 10 hours or less, and the pressure is atmospheric pressure at the heat treatment temperature. Heat treatment as less than 0.98 MPa.
前記ポリエステルがポリブチレンテレフタレート又は共重合ポリブチレンテレフタレートである請求項1に記載のポリエステルの熱処理方法。   The method for heat-treating polyester according to claim 1, wherein the polyester is polybutylene terephthalate or copolymerized polybutylene terephthalate. 前記ポリエステルが共重合ポリエチレンテレフタレートである請求項1に記載のポリエステルの熱処理方法。   The method for heat-treating polyester according to claim 1, wherein the polyester is copolymerized polyethylene terephthalate. 請求項1〜3のいずれか1項に記載のポリエステルの熱処理方法を用いる、固相重合方法。   A solid phase polymerization method using the heat treatment method of polyester according to any one of claims 1 to 3. 請求項1〜3のいずれか1項に記載のポリエステルの熱処理方法を用いる、3次元物体のラピッドプロトタイピング装置の使用方法。   The usage method of the rapid prototyping apparatus of a three-dimensional object using the heat processing method of polyester of any one of Claims 1-3.
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