JP3282272B2 - 芳香族ポリエステルの製造方法 - Google Patents
芳香族ポリエステルの製造方法Info
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Description
製造方法に関する。さらに詳しくは、品質のばらつきの
小さい芳香族ポリエステルの新規な製造方法に関するも
のである。
ジオール、ヒドロキシカルボン酸を原料として重縮合さ
せることによって得られる。該原料は、芳香環を少なく
とも1個有するものである。一般に、芳香族ポリエステ
ルの重縮合反応過程において、撹拌しながら重縮合を進
めていくと反応系の粘度が上昇していき、撹拌負荷が大
きくなり、さらに撹拌を続けることが困難になる。そこ
で、反応の途中で反応物を重合槽から抜取り、冷却固化
した後、必要に応じて粉砕して、これを再度加熱して重
縮合反応を完結させる方法をとることが多い。
応途中の芳香族ポリエステルは、表面だけでなく内部ま
ですばやく冷却固化させ、次の工程に供することが品質
上好ましい。例えば肉厚のポリマーを冷却すると表面と
内部とに温度差が生じ、表面は重縮合反応が止まっても
内部はまだ温度が高く、反応が進むので、ポリマーは不
均質となり、品質の良好な芳香族ポリエステルを得るこ
とはできない。
量に冷却固化する方法として、重合槽の下に用意された
複数個の皿状のトレーの上に直接ポリマーを抜き取り、
空冷する方法が考えられる。このとき、トレーに抜き取
られた芳香族ポリエステルは、反応が部分的に進んで冷
却中に発泡し、品質のばらつきを大きくする。さらに、
次の粉砕工程に至る前にポリマー取り出し、荒割などの
人手作業も必要で、作業環境も悪く、経済的な方法でな
い。
チールベルト上で冷却固化させる方法も知られている。
スチールベルト冷却機を使うためには、定量供給装置が
必要であり、通常ギヤポンプ式のものが使われている。
しかし200℃以上の高温薬液に耐え得る大量輸送可能
な精密ギヤポンプは、極めて高価である。またポリマー
の品種切り替えや間欠運転時にはギヤポンプの清掃が必
要で、その度に多大な労力を要する。
題を解決し、極めて効率的にポリマーを冷却固化し、均
一で安定した品質を有し、作業環境を汚す事なく、経済
的に芳香族ポリエステルを製造する方法を提供するもの
である。
な問題を解決するため鋭意検討した結果、定量供給装置
として流路絞り込み式フィーダーを用い、さらに上下両
側に冷却能を有する二重式ベルト冷却機を通すことによ
り上記の問題を解決できることを見出し本発明に至っ
た。ここで、流路絞り込み式フィーダーとは、流路を絞
り、その絞り断面積と上下流側圧力差を制御することに
より流量制御可能にしたものである。
で重合槽から抜き出された重縮合反応途中の芳香族ポリ
エステルを、流路絞り込み式フィーダーを有する定量供
給装置を通した後、二重式ベルト冷却機にて冷却固化す
る工程を含むことを特徴とする芳香族ポリエステルの製
造方法に関する。特に本発明は250℃以上の温度で重
合槽から抜き出される重縮合反応途中の芳香族ポリエス
テルに適用されると、その効果が大きい。
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−m−フェニレンテレフタレート、ポリ−p−
フェニレンイソフタレート、ポリ1,4−シクロヘキサ
ンジメチレンテレフタレートなどの芳香族ポリエステ
ル;p−ヒドロキシ安息香酸や2−ヒドロキシ−6−ナ
フトエ酸などの芳香族ヒドロキシカルボン酸から得られ
る液晶ポリエステル、さらにこれらとテレフタル酸、イ
ソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸などの芳
香族ジカルボン酸とハイドロキノン、レゾルシン、4,
4’−ジヒドロキシジフェニル、2,6−ジヒドロキシ
ナフタレンなどの芳香族ジヒドロキシ化合物とから得ら
れる液晶ポリエステルなどが挙げられる。
ルに適用することが好ましい。具体的には流動温度が2
00℃以上の芳香族ポリエステル(液晶ポリエステル)
に適用することが好ましい。ここで流動温度とは、4℃
/分の昇温速度で加熱溶融された樹脂を荷重100kg
/cm2の下で内径1mm、長さ10mmのノズルから
押し出すときに、溶融粘度が48000ポイズを示す温
度である。
量フィーダーヘ送られる。なお重合槽内に付着物などの
残渣が生ずる場合、必要に応じてフィルターを通した後
に定量フィーダーを通すのが望ましい。フィルターの孔
径は定量フィーダーの閉塞を防ぐため、通常、ノズル口
径以下のものを使用する。フィルターの材質は、ポリマ
ーに対し耐食性のあるステンレス鋼やセラミックスが好
ましい。
ストンポンプ、うず巻ポンプなどのポンプ類やゲートバ
ルブ、ボールバルブ、ダイヤフラムバルブなどのバルブ
類および流路絞り込み式のものが挙げられるが、本発明
の製造方法で使用する流路絞り込み式フィーダーは、ポ
ンプ類やバルブ類に比べ構造が簡単で可動部がない。こ
のため、安価であり、また、ポリマーの品種切り替えや
間欠運転時の解体清掃が容易である。流路絞り込み式フ
ィーダーには、ノズル式とオリフィス式があり、どちら
も効果的に使用できるが、解体清掃時のポリマー付着量
が少ないことからノズル式の方がより好ましい。
リマーを30分、遅くとも1時間以内に抜き出し可能と
なるように重合槽内圧力を考慮して定められる。ノズル
の材質は、ポリマーに対する耐食性が大きく、加工の容
易な材質、例えばステンレス鋼が好ましい。
示す。ポリマーは流路絞り込み式フィーダー(ノズル
式)1を経て、定量的に排出される。使用に際しては、
この装置の回りに熱媒方式または電気加熱方式のヒータ
ーを取りつけ、200℃以上に加温しておくことが望ま
しい。図2に示すように、必要に応じてフィルター2を
取り付け、ノズル1とフィルター2は、ワンタッチ式継
ぎ手3により、取はずしの容易な構造とすることが好ま
しい。
族ポリエステルは、二重式ベルト冷却機を用いて、2枚
のベルトの間で冷却する。ベルトの材質は、重縮合反応
途中の芳香族ポリエステルに対し耐食性のあるステンレ
ス鋼が好ましい。冷却方法としては、水冷式が経済的な
ので好ましい。
リエステルの形状は、板状、棒状、ペレット状などにす
ることができる。短時間に大量に効率よく冷却するに
は、二重式ベルト冷却機の2枚のベルトの間で冷却し、
その後、板状に冷却固化した重縮合反応途中の芳香族ポ
リエステルを、目的に応じて破砕機などで粉砕すること
が好ましい。なお運転に関しては、連続式が好ましい
が、間欠式でもその効果は減ぜられることはない。本発
明の製造方法により、200℃以上の高温のポリマー融
液を効率よく冷却し、その際の熱収縮によるポリマーと
ベルト間の伝熱悪化を抑え、さらに設置場所を小さくす
ることができる。
れらに限定されるものではない。なお、実施例中の物性
は次の方法で測定された。
ローテスターCFT−500型で測定され、4℃/分の
昇温速度で加熱溶融された樹脂を荷重100kg/cm
2の下で内径1mm、長さ10mmのノズルから押し出
すときに、該溶融粘度が48000ポイズを示す点にお
ける温度である。この温度の低い樹脂ほど流動性が大で
ある。
とがある。):ASTM4号TDUL測定用試験片(1
27mm長×12.7mm幅×6.4mm厚)を成形
し、ASTMD648に準じて測定した。
4,4’−ジアセトキシジフェニル486kg(180
0モル)、テレフタル酸224kg(1350モル)、
イソフタル酸75kg(450モル)を櫛形攪拌翼を有
する2m3のSUS−316L製重合槽に仕込んだ。窒
素ガス雰囲気下昇温し、180℃から攪拌しながら1℃
/分の速度で昇温し、副生する酢酸を留去しながら31
0℃で60分重合した。その後、系を密閉し、窒素で槽
内圧を1kg/cm2Gに保ち、重合槽底部のバルブを
開け、約1200kgの反応物を、10mm孔径の孔3
5個を有するフィルターと10.9mmのノズル径から
なる定量供給装置を通した後、直下に置かれた水冷式の
二重式ベルト冷却機のベルト間に投入した。あらかじめ
2.5mmに設定されたベルト間隙部に送入し、ベルト
スピード10m/分で冷却固化した。その後粗粉砕機に
より10mm以下のフレークとした。このとき重合液抜
き出しに要した時間は21分であった。
mmになるまで粉砕した後、窒素雰囲気下のオーブンに
入れ、280℃で5時間保持して固相重合を終了した。
このポリマーの流動温度は329℃であった。次にこの
ポリマー600gとガラス繊維(セントラル硝子(株)
製EFH75−01)400gを混合し、二軸押出機
(池貝鉄工(株)製PCM−30)を用いて、330℃
で溶融混練しペレットを得た。ペレットの流動温度は3
27℃であった。これらのペレットを射出成形機(日精
樹脂工業(株)製PS40E5ASE)を用いて、シリ
ンダー温度350℃、金型温度130℃で、TDUL評
価用の試験片を成形し、上記方法により測定した。結果
を表1に示すが、比較例1に比べポリマーとペレットの
流動温度差が小さかった。
した。次に、310℃の液晶ポリエステル重合液を直
接、複数個の皿状トレー(70mm深さ×600mm幅
×1000mm長さ)に抜き取り、自然冷却させた後、
人手で荒割し約10cm角の大きさにした。その後アル
ピネ社製ロートプレックスで粗粉砕した後、実施例1と
同じ条件で固相重合し、さらに溶融混練した。このとき
ポリマーおよびペレットの流動温度はそれぞれ333
℃、325℃であり、両者の温度差が8℃にも達した。
この溶融混練物を実施例1と同じ条件で射出成形し試験
片を作製した後、成形品の物性評価を行った。表1に示
すように、物性も実施例1に比べ劣っている。
有する定量供給装置を使い、ポリマーを重合槽から抜き
出した。その後比較例1と同じ条件で固相重合、成形ま
で行なった。結果を表1に示す。実施例1に比べ抜き出
し時間は大幅に短縮されるものの物性は劣っている。
以外は実施例1と同じ定量供給装置を用いてポリマー抜
き出しを行なった。その後は比較例1と同じ条件で固相
重合、成形まで行なった。ポリマー抜き出し時間が60
分以上に達し、重合反応の進行に伴う粘度増加のため一
部のポリマーが重合槽内に取り残された。このため後
日、化学洗浄により除去することが必要であった。
の簡単な定量供給装置と、二重式ベルト冷却機を用いる
ことにより、200℃以上の温度で重縮合反応途中の芳
香族ポリエステルを重合槽から抜き出す際に、装置の自
動化が可能となり省力化が図れると同時に、局所排気装
置の設置も容易になり作業環境も大幅に改善される。ま
た品質の均一なポリマーも容易に大量に得られる。さら
に、定量供給装置の清掃も容易で、労力の軽減が図ら
れ、経済的な製造方法を提供することができる。
Claims (4)
- 【請求項1】200℃以上の温度で重合槽から抜き出さ
れた重縮合反応途中の芳香族ポリエステルを、流路絞り
込み式フィーダーを有する定量供給装置を通した後、二
重式ベルト冷却機にて冷却固化する工程を含むことを特
徴とする芳香族ポリエステルの製造方法。 - 【請求項2】芳香族ポリエステルの流動温度が200℃
以上である請求項1に記載の製造方法。 - 【請求項3】二重式ベルト冷却器にて2枚のベルトの間
で冷却した後、板状に冷却固化した重縮合反応途中の芳
香族ポリエステルを粉砕する請求項1に記載の製造方
法。 - 【請求項4】冷却固化された重縮合反応途中の芳香族ポ
リエステルを再度加熱する請求項1に記載の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04645393A JP3282272B2 (ja) | 1993-03-08 | 1993-03-08 | 芳香族ポリエステルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP04645393A JP3282272B2 (ja) | 1993-03-08 | 1993-03-08 | 芳香族ポリエステルの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06256485A JPH06256485A (ja) | 1994-09-13 |
JP3282272B2 true JP3282272B2 (ja) | 2002-05-13 |
Family
ID=12747586
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04645393A Expired - Lifetime JP3282272B2 (ja) | 1993-03-08 | 1993-03-08 | 芳香族ポリエステルの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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Families Citing this family (3)
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---|---|---|---|---|
JP5180506B2 (ja) * | 2007-03-30 | 2013-04-10 | 住友化学株式会社 | 芳香族ポリエステルの製造方法 |
JP2008249495A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 液状物の流量測定方法および流量制御方法 |
JP5221968B2 (ja) * | 2008-01-31 | 2013-06-26 | 住友化学株式会社 | 芳香族ポリエステルの移送装置 |
-
1993
- 1993-03-08 JP JP04645393A patent/JP3282272B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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JPH06256485A (ja) | 1994-09-13 |
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