JP3753061B2 - Production method of copolyester - Google Patents

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JP3753061B2 JP2001386806A JP2001386806A JP3753061B2 JP 3753061 B2 JP3753061 B2 JP 3753061B2 JP 2001386806 A JP2001386806 A JP 2001386806A JP 2001386806 A JP2001386806 A JP 2001386806A JP 3753061 B2 JP3753061 B2 JP 3753061B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、成形材料、接着剤、塗料、コーティング剤などに用いられる共重合ポリエステルの製造法に関するものであり、特にバッチ方式で二価カルボン酸又はその低級エステル、二価アルコール及び三価以上の多価アルコールとから分子量分布が広く、水酸基価が高い共重合ポリエステルを製造する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
共重合ポリエステルは、単一成分からなるポリエステルと比べ多くの優れた特性を有しているため、成形材料、接着剤、塗料、コーティング剤などに実用化されている。かかる共重合ポリエステルをバッチ方式で工業的に製造するには、通常多官能性カルボン酸のエステル形成体とグリコールとから多官能性カルボン酸のグリコールエステル及び/又はその低重合体を得て、これと未反応グリコールに多官能性カルボン酸をエステル化反応せしめ、次いで得られた生成物を減圧下加熱して重縮合反応せしめる方法、多官能性カルボン酸とグリコールとから多官能性カルボン酸のグリコールエステル及び/またはその低重合体を得て、得られた生成物を減圧下加熱して重縮合反応せしめる方法が採用されている。
【0003】
上記のようにして得られた共重合ポリエステルを接着剤などに利用する際に、接着性能を向上させるために従来の反応方法で得られるポリエステルの分子量分布より分子量分布が広いものが必要になる場合がある。
また、特開2000−8018号などに示されているように、ポリエステル樹脂の接着性能を向上させるために、ポリエステル樹脂の合成後にイソシアネート化合物を反応させる場合に、水酸基価が所定の範囲内に入るように調整することが必要になる。しかし、従来の製造方法ではポリエステルの水酸基価を高くするための制御ができないため、接着剤の原料として使用することができなくなる程低い水酸基価となる場合がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の共重合ポリエステルの製造法に比較して、得られる共重合ポリエステル樹脂の分子量分布を広くすることができ、また共重合ポリエステルの水酸基価を高くすることができる製造方法を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討した結果、使用する三官能以上の多価アルコールの投入方法を変更することで、分子量分布が広く、水酸基価が高い共重合ポリエステルを得ることができるという知見を見い出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、多価カルボン酸又はその低級エステル、二価アルコール及び三価以上の多価アルコールを縮合して、三価以上の多価アルコールを二価アルコールに対して0.1〜5モル%反応させた共重合ポリエステルを製造するに際して、三価以上の多価アルコールを2工程以上に分割してエステル化反応又はエステル交換反応させ、順次実施する第一工程から最終工程の直前の各工程において、多価カルボン酸又はその低級エステル、二価アルコール、及び三価以上の多価アルコールの一部を反応させ、各工程におけるエステル化反応又はエステル交換反応を60%以上進行させ、最終工程において、三価以上の多価アルコールの残余を添加してエステル化反応又はエステル交換反応させ、最終工程におけるエステル化反応又はエステル交換反応が70%以上進行した段階で重縮合を行うことを特徴とする共重合ポリエステルの製造法である。
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明における共重合ポリエステルの原料は、多価カルボン酸又はその低級エステル、二価アルコール及び三価以上の多価アルコールである。
○多価カルボン酸とその低級エステル
好ましい多価カルボン酸は、炭素数2〜15の芳香族ジカルボン酸、脂環族ジカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸等であり、これらの低級エステルを多価カルボン酸と同様に本発明における原料として使用できる。
好ましい芳香族ジカルボン酸として、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、α−ナフタレンジカルボン酸、β−ナフタレンジカルボン酸、5−ナトリウムスルホイソフタル酸、5−カリウムスルホイソフタル酸があり、好ましい脂環族ジカルボン酸として、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸があり、好ましい脂肪族ジカルボンとして、シュウ酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデシレン酸、ドデカン二酸がある。
また、トリメリット酸、ピロメリット酸等の多価カルボン酸もポリエステル製造時のゲル化が発生しない範囲で併用することができる。
【0007】
○二価アルコール
好ましい二価アルコールは、炭素数2〜15の脂肪族グリコール、脂環族グリコール及び芳香族グリコールである。
好ましい脂肪族グリコールとして、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、ネオペンチルグリコール、3−メチルペンタンジオール、2,2,3−トリメチルペンタンジオール、ジエチレングリコ−ル、トリエチレングリコ−ル、ジプロピレングリコール等があり、好ましい脂環族グリコールとして、1,4−シクロヘキサンジオ−ル、1,4−シクロヘキサンジメタノ−ル等があり、好ましい芳香族グリコールとして、ビスフェノ−ルA等がある。
【0008】
○三価以上の多価アルコール
本発明において、多価アルコールの一部として使用する三官能以上の多価アルコールは、ポリエステルの架橋剤であり、好ましい多価アルコールは、炭素数3〜15の脂肪族多価アルコールである。好ましい具体例として、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等がある。
本発明における三価以上の多価アルコールの反応割合は、二価アルコールに対して0.1〜5モル%である。5モル%を超えると、共重合ポリエステル製造時にゲル化が起こるという問題があり、0.1モル%を下回ると、共重合ポリエステルの分子量分布を広げる効果を発揮できない。
【0009】
○エステル化反応又はエステル交換反応
本発明の製造方法は、三価以上の多価アルコールを分割して反応させる点に特徴がある。
即ち、三価以上の多価アルコールを2工程以上に分割してエステル化反応又はエステル交換反応させ、順次実施する第一工程から最終工程の直前の各工程において、多価カルボン酸又はその低級エステル、二価アルコール、及び三価以上の多価アルコールの一部を反応させ、各工程におけるエステル化反応又はエステル交換反応を60%以上進行させ、最終工程において、三価以上の多価アルコールの残余を添加してエステル化反応又はエステル交換反応させ、最終工程におけるエステル化反応又はエステル交換反応が70%以上進行した段階で重縮合を行う。
第一工程から最終工程の前の工程において反応させる三価以上の多価アルコールの好ましい合計量は、三価以上の多価アルコール全量の30〜90重量%である。
三価以上の多価アルコールの反応仕込み量が、30重量%未満の場合及び90重量%を超える場合には、原料を一括に仕込む通常の反応方式に近づくために、共重合ポリエステルの分子量分布を広げたり、共重合ポリエステルの水酸基価を上げる効果が得られない恐れがある。
【0010】
多価アルコールを分割して仕込む際、前の工程におけるエステル化反応率又はエステル交換反応率が60%以上となった段階で次の工程に移行して多価アルコールを仕込むことが望ましい。
エステル化反応率及び/又はエステル交換反応率が60%未満では、共重合ポリエステルの分子量分布を広げたり、水酸基価を上げる効果が得られなくない恐れがある。
【0011】
本発明の製造方法において、多価カルボン酸に対する多価アルコール(但し、二価アルコールを含む)の好ましい仕込み割合は、多価カルボン酸1当量当たり、多価アルコール1.05〜4当量である。この割合が1.05未満の場合、残カルボン酸の影響で反応液の酸価が高くなり重縮合反応時間が長くなったり、所定の重合度まで重合が進まないという製造上の問題が発生する。また、4より大きい場合、その過剰のグリコールを重縮合反応工程で除去しなければならなく、経済的にポリエステルを製造することが困難になる恐れがある。
【0012】
このエステル化及び/又はエステル交換反応は、ポリエステル製造において一般的に用いられる条件を採用して行うことができる。即ち、無触媒、あるいは有機チタン化合物、有機スズ化合物、有機亜鉛化合物等の金属化合物等のエステル化触媒及び/又はエステル交換触媒の存在下、150〜270℃で水及び/又はアルコールを除去しながらエステル化反応又はエステル交換反応を行う。
【0013】
次いで得られた多価カルボン酸エステル及び/またはその低重合体を重縮合反応させて共重合ポリエステルを得る。重縮合反応はエステル化反応又はエステル交換反応が70%以上進行した段階で行う。エステル化反応率又はエステル交換反応率が70%未満では、重縮合反応が長くなったり、所定の重合度まで重合が進まない等の問題が起こり易い。
この重縮合反応は、ポリエステルの製造において一般的に用いられる条件を採用して行うことができる。即ち、有機チタン化合物、有機スズ化合物、アンチモン化合物等の重縮合反応触媒の存在下、230〜270℃の減圧下(通常1.3kPa以下)で、過剰のグリコールを除去しながら高分子化させる方法が採用できる。
【0014】
本発明の方法を実施するに当たって、必要に応じて安定剤、改質剤、着色剤等を任意に使用することができる。
【0015】
【作用】
本発明の方法により、共重合ポリエステルの分子量分布が広くなる詳細な機構は不明であるが、発明者は以下のように推定している。
即ち、三価以上の多価アルコールを分割して反応させることにより、当該多価アルコールと分子量の大きなポリエステルオリゴマー間で反応が進行する結果、共重合ポリエステルの分子量分布において、中間分子量領域が減少し、高分子量領域の割合が大きくなった。
また、分枝度が大きくなった結果、末端水酸基の残存率が多くなり、共重合ポリエステルの水酸基価が大きくなった。
【0016】
以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明を具体的に説明する。
【実施例】
[実施例1]
2Lフラスコにジメチルテレフタル酸162.0g、エチレングリコール67.2g、ネオペンチルグリコール109.0g、トリメチロールプロパン0.71g(全体の使用量のうち60重量%)、及び酢酸亜鉛0.18gを仕込み、攪拌機及び充填式の精留塔を取付け攪拌しながら、常圧下150〜210℃に2.5時間かけて昇温加熱して発生するメタノールを留去しながらエステル交換反応を行った。発生したメタノールを基準にした反応率が92%であったので、イソフタル酸155.7g、トリメチロールプロパンの残量0.48gを加えて、常圧下210〜240℃に2.0時間かけて昇温加熱して発生する水を留去しながらエステル化反応を行った。発生した水を基準にした反応率が88%であったのでエステル化反応を終了した。
次いで、三酸化アンチモン0.1gを加えて130Paの減圧下265℃で重縮合反応して、メルトフローレート(測定温度190℃にてJIS−K−6760−1977に準じて測定した値をg/10分で表示した値)が7g/10分となる共重合ポリエステルを得た。
この樹脂のH1−NMR分析による多価カルボン酸のモル構成比はテレフタル酸/イソフタル酸=47/53、多価アルコールのモル構成比はエチレングリコール/ネオペンチルグリコール/トリメチロールプロパン=43.0/56.5/0.5であり、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法)により測定し、標準ポリスチレン換算して求めた分子量は、数平均分子量Mnが22,901、重量平均分子量Mwが64,958であったので、分子量分布Mw/Mnは2.84であった。また、この共重合ポリエステルの水酸基価は、6.1mgKOH/gであった。
【0017】
[比較例1]
トリメチロールプロパンを一括に仕込んだこと以外は実施例1と同様の反応条件でエステル化反応し、H1−NMR分析による分析結果及びメルトフローレートが同じ樹脂を得た。この共重合ポリエステルのGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法)により測定し、標準ポリスチレン換算して求めた分子量は、数平均分子量Mnが23,000、重量平均分子量Mwが62,259であったので、分子量分布Mw/Mnは2.71であった。また、この共重合ポリエステルの水酸基価は、4.9mgKOH/gであった。
【0018】
[実施例2]
2Lフラスコにテレフタル酸179.0g、エチレングリコール66.0g、ネオペンチルグリコール151.3g、トリメチロールプロパン4.27g(全体の使用量のうち88重量%)を仕込み、攪拌機及び充填式の精留塔を取付け攪拌しながら、常圧下170〜250℃に5.0時間かけて昇温加熱して発生する水を留去しながらエステル化反応を行った。発生した水を基準にした反応率が81%であったので、イソフタル酸109.7g、セバシン酸78.6g、トリメチロールプロパンの残量0.58gを加え2.0時間かけて発生する水を留去しながらエステル化反応を行った。発生した水を基準にした反応率が92%であったのでエステル化反応を終了した。
次いで、三酸化アンチモン0.2gを加えて130Paの減圧下245℃で重縮合反応して、メルトフローレート(測定温度190℃にてJIS−K−6760−1977に準じて測定した値をg/10分で表示した値)が10g/10分となる共重合ポリエステルを得た。
この樹脂のH1−NMR分析による酸成分のモル構成比はテレフタル酸/イソフタル酸/セバシン酸=51/31/18、グリコール成分のモル構成比はエチレングリコール/ネオペンチルグリコール/トリメチロールプロパン=35/63.5/1.5であり、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法)により測定し、標準ポリスチレン換算して求めた分子量は、数平均分子量Mnが22,160、重量平均分子量Mwが168,650であったので、分子量分布Mw/Mnは7.61であった。また、この共重合ポリエステルの水酸基価は、7.4mgKOH/gであった。
【0019】
[比較例2]
トリメチロールプロパンを一括に仕込んだこと以外は実施例1と同様の反応条件でエステル化反応し、H1−NMR分析による分析結果及びメルトフローレートが同じ樹脂を得た。この共重合ポリエステルのGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法)により測定し、標準ポリスチレン換算して求めた分子量は、数平均分子量Mnが22,130、重量平均分子量Mwが164,881であったので、分子量分布Mw/Mnは7.45であった。また、この共重合ポリエステルの水酸基価は、6.9mgKOH/gであった。
【0020】
【発明の効果】
本発明の製造方法により、従来の共重合ポリエステルの製造法に比較して、得られる共重合ポリエステル樹脂の分子量分布を広くすることができ、また共重合ポリエステルの水酸基価を高くすることができる。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a copolyester used for molding materials, adhesives, paints, coating agents and the like, and in particular, in a batch system, a divalent carboxylic acid or a lower ester thereof, a dihydric alcohol and a trivalent or higher valence. The present invention relates to a method for producing a copolyester having a broad molecular weight distribution and a high hydroxyl value from a polyhydric alcohol.
[0002]
[Prior art]
Copolyester has many excellent properties compared to polyester composed of a single component, and thus has been put to practical use in molding materials, adhesives, paints, coating agents and the like. In order to industrially produce such a copolyester by a batch method, a glycol ester of a polyfunctional carboxylic acid and / or a low polymer thereof is usually obtained from an ester former of a polyfunctional carboxylic acid and a glycol. A method in which a polyfunctional carboxylic acid is esterified with an unreacted glycol and then a polycondensation reaction is carried out by heating the resulting product under reduced pressure. A method is employed in which an ester and / or a low polymer thereof is obtained, and the resulting product is heated under reduced pressure to cause a polycondensation reaction.
[0003]
When the copolyester obtained as described above is used for adhesives, etc., it is necessary to have a wider molecular weight distribution than the polyester molecular weight distribution obtained by the conventional reaction method in order to improve the adhesion performance. There is.
In addition, as shown in JP 2000-8018 A, when an isocyanate compound is reacted after synthesis of a polyester resin in order to improve the adhesion performance of the polyester resin, the hydroxyl value falls within a predetermined range. It will be necessary to make adjustments. However, since the conventional production method cannot be controlled to increase the hydroxyl value of the polyester, the hydroxyl value may be so low that it cannot be used as a raw material for the adhesive.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention provides a production method capable of broadening the molecular weight distribution of the resulting copolymerized polyester resin and increasing the hydroxyl value of the copolymerized polyester as compared with conventional methods for producing a copolymerized polyester. To do.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have obtained a copolymer polyester having a wide molecular weight distribution and a high hydroxyl value by changing the method of charging the trifunctional or higher polyhydric alcohol used. The present inventors have found out that it is possible to complete the present invention.
That is, the present invention condenses a polyvalent carboxylic acid or a lower ester thereof, a dihydric alcohol and a trihydric or higher polyhydric alcohol to convert the trihydric or higher polyhydric alcohol to 0.1 to 5 with respect to the dihydric alcohol. When producing a copolyester having reacted by mol%, trihydric or higher polyhydric alcohol is divided into two or more steps and subjected to esterification reaction or transesterification reaction. In the process, polycarboxylic acid or its lower ester, dihydric alcohol, and a part of trihydric or higher polyhydric alcohol are reacted, and the esterification reaction or transesterification reaction in each process is advanced by 60% or more, and the final process In the above, the remainder of the trihydric or higher polyhydric alcohol is added to cause esterification reaction or transesterification reaction. Exchange reaction is the preparation of copolyester and performing polycondensation in advanced stages of 70% or more.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The raw material of the copolyester in the present invention is a polyvalent carboxylic acid or a lower ester thereof, a dihydric alcohol, and a trihydric or higher polyhydric alcohol.
○ Polyvalent carboxylic acid and its lower ester Preferred polyvalent carboxylic acids are aromatic dicarboxylic acids having 2 to 15 carbon atoms, alicyclic dicarboxylic acids, aliphatic dicarboxylic acids and the like. Similarly to the above, it can be used as a raw material in the present invention.
Preferred aromatic dicarboxylic acids include terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic anhydride, α-naphthalenedicarboxylic acid, β-naphthalenedicarboxylic acid, 5-sodium sulfoisophthalic acid, and 5-potassium sulfoisophthalic acid, and preferred alicyclic dicarboxylic acids. Examples of the acid include 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, and preferable aliphatic dicarboxylic acids include oxalic acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, undecylenic acid, There is dodecanedioic acid.
Also, polyvalent carboxylic acids such as trimellitic acid and pyromellitic acid can be used in combination as long as gelation does not occur during polyester production.
[0007]
Dihydric alcohol Preferred dihydric alcohols are C2-C15 aliphatic glycols, alicyclic glycols and aromatic glycols.
Preferred aliphatic glycols include ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol. 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, neopentyl glycol, 3-methylpentanediol, 2,2,3-trimethylpentanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, etc. There are 1,4-cyclohexanediol and 1,4-cyclohexanedimethanol as preferable alicyclic glycols, and bisphenol A and the like as preferable aromatic glycols.
[0008]
O Trivalent or higher polyhydric alcohol In the present invention, the trifunctional or higher polyhydric alcohol used as a part of the polyhydric alcohol is a polyester cross-linking agent, and a preferred polyhydric alcohol is a fatty acid having 3 to 15 carbon atoms. Is a polyhydric alcohol. Preferable specific examples include glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol and the like.
The reaction ratio of the trihydric or higher polyhydric alcohol in the present invention is 0.1 to 5 mol% with respect to the dihydric alcohol. When it exceeds 5 mol%, there is a problem that gelation occurs during the production of the copolyester, and when it is less than 0.1 mol%, the effect of widening the molecular weight distribution of the copolyester cannot be exhibited.
[0009]
O Esterification reaction or transesterification reaction The production method of the present invention is characterized in that a trihydric or higher polyhydric alcohol is divided and reacted.
That is, a trihydric or higher polyhydric alcohol is divided into two or more steps to undergo esterification reaction or transesterification, and in each step immediately before the first step to the last step, the polyvalent carboxylic acid or its lower ester , Dihydric alcohol, and a part of trihydric or higher polyhydric alcohol are reacted, and the esterification reaction or transesterification reaction in each step is allowed to proceed by 60% or more. Is added to cause esterification reaction or transesterification reaction, and polycondensation is performed when the esterification reaction or transesterification reaction in the final step has progressed by 70% or more.
The preferable total amount of the trihydric or higher polyhydric alcohol reacted in the steps from the first step to the final step is 30 to 90% by weight of the total amount of the trihydric or higher polyhydric alcohol.
In the case where the reaction charge of polyhydric alcohol having a valence of 3 or more is less than 30% by weight or more than 90% by weight, the molecular weight distribution of the copolyester is adjusted in order to approach a normal reaction method in which raw materials are charged all at once. There is a possibility that the effect of increasing the hydroxyl value of the copolyester cannot be obtained.
[0010]
When the polyhydric alcohol is divided and charged, it is desirable to move to the next step and charge the polyhydric alcohol when the esterification reaction rate or transesterification reaction rate in the previous step becomes 60% or more.
If the esterification reaction rate and / or the transesterification reaction rate is less than 60%, there is a possibility that the effect of broadening the molecular weight distribution of the copolymerized polyester or increasing the hydroxyl value cannot be obtained.
[0011]
In the production method of the present invention, a preferable charge ratio of polyhydric alcohol (including dihydric alcohol) to polycarboxylic acid is 1.05 to 4 equivalents of polyhydric alcohol per equivalent of polycarboxylic acid. When this ratio is less than 1.05, the acid value of the reaction solution becomes high due to the influence of the residual carboxylic acid, and the polycondensation reaction time becomes long, or the production problem that the polymerization does not proceed to a predetermined degree of polymerization occurs. . On the other hand, if it is larger than 4, the excess glycol must be removed in the polycondensation reaction step, which may make it difficult to produce the polyester economically.
[0012]
This esterification and / or transesterification reaction can be performed by employing conditions generally used in polyester production. That is, while removing water and / or alcohol at 150 to 270 ° C. in the presence of no catalyst or esterification catalyst and / or transesterification catalyst such as metal compounds such as organic titanium compounds, organic tin compounds, and organic zinc compounds. Esterification reaction or transesterification reaction is performed.
[0013]
Next, the obtained polyvalent carboxylic acid ester and / or its low polymer is subjected to a polycondensation reaction to obtain a copolyester. The polycondensation reaction is carried out when the esterification reaction or transesterification reaction has progressed 70% or more. When the esterification reaction rate or the transesterification reaction rate is less than 70%, problems such as a long polycondensation reaction and a tendency for polymerization not to reach a predetermined degree of polymerization are likely to occur.
This polycondensation reaction can be carried out by employing conditions generally used in the production of polyester. That is, a method of polymerizing while removing excess glycol under reduced pressure (generally 1.3 kPa or less) at 230 to 270 ° C. in the presence of a polycondensation reaction catalyst such as an organic titanium compound, an organic tin compound, and an antimony compound. Can be adopted.
[0014]
In carrying out the method of the present invention, stabilizers, modifiers, colorants and the like can be arbitrarily used as necessary.
[0015]
[Action]
Although the detailed mechanism by which the molecular weight distribution of the copolyester is widened by the method of the present invention is unknown, the inventor presumes as follows.
That is, by dividing and reacting a trihydric or higher polyhydric alcohol, the reaction proceeds between the polyhydric alcohol and a polyester oligomer having a high molecular weight, resulting in a decrease in the intermediate molecular weight region in the molecular weight distribution of the copolymer polyester. The proportion of the high molecular weight region increased.
Moreover, as a result of increasing the degree of branching, the residual ratio of terminal hydroxyl groups increased, and the hydroxyl value of the copolyester increased.
[0016]
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples.
【Example】
[Example 1]
A 2 L flask was charged with 162.0 g of dimethyl terephthalic acid, 67.2 g of ethylene glycol, 109.0 g of neopentyl glycol, 0.71 g of trimethylolpropane (60% by weight of the total amount used), and 0.18 g of zinc acetate, The ester exchange reaction was carried out while distilling off the methanol generated by heating at a normal pressure of 150 to 210 ° C. over a period of 2.5 hours while stirring with a stirrer and a packed rectification column attached. Since the reaction rate based on the generated methanol was 92%, 155.7 g of isophthalic acid and a residual amount of trimethylolpropane of 0.48 g were added and the temperature was raised to 210 to 240 ° C. over 2.0 hours under normal pressure. The esterification reaction was carried out while distilling off water generated by heating with warm. Since the reaction rate based on the generated water was 88%, the esterification reaction was terminated.
Next, 0.1 g of antimony trioxide was added and subjected to a polycondensation reaction at 265 ° C. under a reduced pressure of 130 Pa, and the melt flow rate (measured at 190 ° C. according to JIS-K-6760-1977 was measured in g / A copolyester having a value expressed in 10 minutes) of 7 g / 10 min was obtained.
The molar composition ratio of polyvalent carboxylic acid by H 1 -NMR analysis of this resin was terephthalic acid / isophthalic acid = 47/53, and the molar composition ratio of polyhydric alcohol was ethylene glycol / neopentyl glycol / trimethylolpropane = 43.0. /56.5/0.5, measured by GPC (gel permeation chromatography), and converted to standard polystyrene, the number average molecular weight Mn is 22,901, and the weight average molecular weight Mw is 64, Since it was 958, molecular weight distribution Mw / Mn was 2.84. Moreover, the hydroxyl value of this copolyester was 6.1 mgKOH / g.
[0017]
[Comparative Example 1]
Except that trimethylolpropane was charged all at once, an esterification reaction was carried out under the same reaction conditions as in Example 1 to obtain a resin having the same analysis result and melt flow rate by H 1 -NMR analysis. The molecular weight measured by GPC (gel permeation chromatography) of this copolymerized polyester and calculated in terms of standard polystyrene was a number average molecular weight Mn of 23,000 and a weight average molecular weight Mw of 62,259. The molecular weight distribution Mw / Mn was 2.71. Moreover, the hydroxyl value of this copolyester was 4.9 mgKOH / g.
[0018]
[Example 2]
A 2 L flask was charged with 179.0 g of terephthalic acid, 66.0 g of ethylene glycol, 151.3 g of neopentyl glycol, and 4.27 g of trimethylolpropane (88% by weight of the total amount used), and a stirrer and a packed rectification column The esterification reaction was carried out while distilling off the water generated by heating at 170 to 250 ° C. under normal pressure over 5.0 hours while stirring. Since the reaction rate based on the generated water was 81%, 109.7 g of isophthalic acid, 78.6 g of sebacic acid, and 0.58 g of the remaining amount of trimethylolpropane were added, and the generated water was taken over 2.0 hours. The esterification reaction was carried out while distilling off. Since the reaction rate based on the generated water was 92%, the esterification reaction was terminated.
Next, 0.2 g of antimony trioxide was added and subjected to a polycondensation reaction at 245 ° C. under a reduced pressure of 130 Pa to obtain a melt flow rate (measured according to JIS-K-6760-1977 at a measurement temperature of 190 ° C. in g / A copolyester having a value expressed in 10 minutes) of 10 g / 10 min was obtained.
The molar composition ratio of the acid component of this resin by H 1 -NMR analysis was terephthalic acid / isophthalic acid / sebacic acid = 51/31/18, and the molar composition ratio of the glycol component was ethylene glycol / neopentyl glycol / trimethylolpropane = 35. /63.5/1.5, measured by GPC (gel permeation chromatography), and converted to standard polystyrene, the number average molecular weight Mn was 22,160, and the weight average molecular weight Mw was 168. Since it was 650, molecular weight distribution Mw / Mn was 7.61. Moreover, the hydroxyl value of this copolyester was 7.4 mgKOH / g.
[0019]
[Comparative Example 2]
Except that trimethylolpropane was charged all at once, an esterification reaction was carried out under the same reaction conditions as in Example 1 to obtain a resin having the same analysis result and melt flow rate by H 1 -NMR analysis. The molecular weight measured by GPC (gel permeation chromatography) of this copolymerized polyester and calculated in terms of standard polystyrene was 22,130 for the number average molecular weight Mn and 164,881 for the weight average molecular weight Mw. The molecular weight distribution Mw / Mn was 7.45. Moreover, the hydroxyl value of this copolyester was 6.9 mgKOH / g.
[0020]
【The invention's effect】
By the production method of the present invention, the molecular weight distribution of the obtained copolymer polyester resin can be broadened and the hydroxyl value of the copolymer polyester can be increased as compared with the conventional method for producing a copolymer polyester.

Claims (2)

多価カルボン酸又はその低級エステル、二価アルコール及び三価以上の多価アルコールを縮合して、三価以上の多価アルコールを二価アルコールに対して0.1〜5モル%反応させた共重合ポリエステルを製造するに際して、三価以上の多価アルコールを2工程以上に分割してエステル化反応又はエステル交換反応させ、順次実施する第一工程から最終工程の直前の各工程において、多価カルボン酸又はその低級エステル、二価アルコール、及び三価以上の多価アルコールの一部を反応させ、各工程におけるエステル化反応又はエステル交換反応を60%以上進行させ、最終工程において、三価以上の多価アルコールの残余を添加してエステル化反応又はエステル交換反応させ、最終工程におけるエステル化反応又はエステル交換反応が70%以上進行した段階で重縮合を行うことを特徴とする共重合ポリエステルの製造法。 Copolymer obtained by condensing polyhydric carboxylic acid or its lower ester, dihydric alcohol and trihydric or higher polyhydric alcohol to react the trihydric or polyhydric alcohol with 0.1 to 5 mol% with respect to dihydric alcohol. In the production of the polymerized polyester, trivalent or higher polyhydric alcohols are divided into two or more steps and subjected to esterification reaction or transesterification reaction. The acid or its lower ester, a dihydric alcohol, and a part of a trihydric or higher polyhydric alcohol are reacted, and the esterification reaction or transesterification reaction in each step proceeds by 60% or more. The remainder of the polyhydric alcohol is added to cause esterification or transesterification, and the esterification or transesterification in the final step is 70. Preparation of copolyester and performing polycondensation in advanced stages or more. 第一工程から最終工程の前の工程において反応させる三価以上の多価アルコールの合計量が、三価以上の多価アルコール全量の30〜90重量%であることを特徴とする請求項記載の共重合ポリエステルの製造法。The total amount of the polyhydric alcohol of trivalent or more is reacted in a step before the final step from the first step, according to claim 1, characterized in that 30 to 90% by weight of the trihydric or higher polyhydric alcohols total amount A process for producing a copolyester.
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