JP3911114B2 - Method for producing polybutylene terephthalate resin and polybutylene terephthalate resin obtained thereby - Google Patents

Method for producing polybutylene terephthalate resin and polybutylene terephthalate resin obtained thereby Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリブチレンテレフタレート系樹脂の製造方法、及びそれにより得られるポリブチレンテレフタレート系樹脂に関し、更に詳しくは、チタン化合物のエステル化反応触媒の存在下にエステル化反応を経るポリブチレンテレフタレート系樹脂の製造方法において、フィッシュアイの少ないポリブチレンテレフタレート系樹脂を製造する方法、及びそれにより得られるポリブチレンテレフタレート系樹脂に関する。
【0002】
【従来の技術】
ポリブチレンテレフタレート系樹脂は、ポリエチレンテレフタレート系樹脂に比して結晶化速度が大きく成形加工性に優れ、更に機械的特性や電気的特性等にも優れるため、従来よりエンジニアリングプラスチックとしてその射出成形分野において広く用いられており、近年は、ポリブチレンテレフタレート系樹脂の有する保香性や耐薬品性等の特性が認められ、そのフィルム成形分野においても注目されている。
【0003】
ところで、ポリブチレンテレフタレート系樹脂の製造方法は、テレフタル酸ジメチル等のテレフタル酸のエステル誘導体を主成分とするジカルボン酸エステル成分と1,4−ブタンジオールを主成分とするジオール成分とのエステル交換反応を経る方法と、テレフタル酸を主成分とするジカルボン酸成分と1,4−ブタンジオールを主成分とするジオール成分とのエステル化反応を経る方法とに大別されるが、製造コスト面からは後者のエステル化反応を経る方法が有利とされている。
【0004】
しかしながら、このエステル化反応を経る方法においては、1,4−ブタンジオールがテレフタル酸存在下で自己環化反応を起こしてテトラヒドロフランとなる副反応を抑制し、また、正反応であるエステル化反応を促進するために、エステル化反応触媒を用いることが必須である。そして、そのエステル化反応触媒としてチタン化合物を用いる場合、チタン化合物の一部がエステル化反応で副生する水によって析出して凝集物を発生させ、この凝集物が成形体としてのフィルムにおけるフィッシュアイの主要因となって、フィルム外観を悪化させ、更に機械的強度の低下を招く等の問題を内在しており、それが、チタン化合物のエステル化反応触媒の存在下にエステル化反応を経る方法によるポリブチレンテレフタレート系樹脂のフィルム成形分野への進出の障害となっていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前述の従来技術に鑑みてなされたもので、従って、本発明は、チタン化合物のエステル化反応触媒の存在下にエステル化反応を経るポリブチレンテレフタレート系樹脂の製造方法において、フィッシュアイの少ないポリブチレンテレフタレート系樹脂を製造する方法、及びそれにより得られるポリブチレンテレフタレート系樹脂を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成すべくなされたものであって、即ち、本発明は、テレフタル酸を主成分とするジカルボン酸成分と1,4−ブタンジオールを主成分とするジオール成分とを、単数若しくは複数のエステル化反応槽内で、樹脂の理論収量に対してチタン原子として30〜300ppmのチタン化合物のエステル化反応触媒の存在下にエステル化反応させ、次いで単数若しくは複数の重縮合反応槽内で重縮合反応させた後、ポリマー抜き出しダイから抜き出すことによりポリブチレンテレフタレート系樹脂を製造するにおいて、最初のエステル化反応槽の出口からポリマー抜き出しダイの出口までの間の反応生成物流路にフィルターを設置して反応生成物を該フィルターを通過させるポリブチレンテレフタレート系樹脂の製造方法、及び、ポリブチレンテレフタレート系樹脂であって、該樹脂のフィルムにおける20μm以上の大きさの核を有するフィッシュアイが10個/100cm2以下であるポリブチレンテレフタレート系樹脂、を要
旨とする。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明のポリブチレンテレフタレート系樹脂の製造方法は、テレフタル酸を主成分とするジカルボン酸成分と1,4−ブタンジオールを主成分とするジオール成分とを、チタン化合物のエステル化反応触媒の存在下にエステル化反応させ、次いで重縮合反応させた後、ポリマー抜き出しダイから抜き出すことによりポリブチレンテレフタレート系樹脂を製造する。
【0008】
ここで、ジカルボン酸成分としてのテレフタル酸は全ジカルボン酸成分の50モル%以上を占めるものであり、80モル%以上を占めるのが好ましく、95モル%以上を占めるのが更に好ましい。又、ジオール成分としての1,4−ブタンジオールは全ジオール成分の50モル%以上を占めるものであり、80モル%以上を占めるのが好ましく、95モル%以上を占めるのが更に好ましい。
【0009】
本発明において、テレフタル酸以外のジカルボン酸成分としては、具体的には、例えば、フタル酸、イソフタル酸、4,4’−ジフェニルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルケトンジカルボン酸、4,4’−ジフェノキシエタンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルスルホンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸等が挙げられる。
【0010】
又、1,4−ブタンジオール以外のジオール成分としては、具体的には、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール等の脂肪族ジオール、1,2−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,1−シクロヘキサンジメチロール、1,4−シクロヘキサンジメチロール等の脂環式ジオール、キシリレングリコール、4,4’−ジヒドロキシビフェニル、2,2−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン等の芳香族ジオール等が挙げられる。
【0011】
更に、例えば、グリコール酸、m−ヒドロキシ安息香酸、p−ヒドロキシ安息香酸、6−ヒドロキシ−2−ナフタレンカルボン酸、p−β−ヒドロキシエトキシ安息香酸等のヒドロキシカルボン酸やアルコキシカルボン酸、及び、ステアリルアルコール、ベンジルアルコール、ステアリン酸、安息香酸、t−ブチル安息香酸、ベンゾイル安息香酸等の単官能成分、トリカルバリル酸、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸、没食子酸、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセロール、ペンタエリスリトール等の三官能以上の多官能成分等の一種又は二種以上が、共重合成分として用いられてもよい。
【0012】
本発明のポリブチレンテレフタレート系樹脂の製造方法は、基本的には、ポリブチレンテレフタレート系樹脂の慣用の製造方法に基づく。即ち、テレフタル酸を主成分とする前記ジカルボン酸成分と1,4−ブタンジオールを主成分とする前記ジオール成分とを、単数若しくは複数のエステル化反応槽内で、エステル化反応触媒の存在下に、通常150〜280℃、好ましくは180〜265℃の温度、通常6.7〜133kPa、好ましくは9.3〜101kPaの圧力下で、攪拌下に2〜5時間でエステル化反応させ、得られたエステル化反応生成物としてのオリゴマーを重縮合反応槽に移送し、単数若しくは複数の重縮合反応槽内で、重縮合反応触媒の存在下に、通常210〜280℃、好ましくは220〜265℃の温度、通常27kPa以下、好ましくは20kPa以下の減圧下で、攪拌下に2〜5時間で重縮合反応させるものであり、これらは連続式、半連続式、或いは回分式のいずれであってもよい。又、重縮合反応により得られた樹脂は、通常、重縮合反応槽の底部からポリマー抜き出しダイに移送されてストランド状に抜き出され、水冷されながら若しくは水冷後、カッターで切断されてペレット状、チップ状等の粒状体とされる。
【0013】
ここで、本発明におけるエステル化反応触媒としては少なくともチタン化合物を用いることが必須であり、そのチタン化合物としては、例えば、テトラメチルチタネート、テトライソプロピルチタネート、テトラブチルチタネート等のチタンアルコラート、テトラフェニルチタネート等のチタンフェノラート等が代表的なものとして挙げられ、その使用量は、ポリブチレンテレフタレート系樹脂の理論収量に対してチタン原子として、30〜300ppm、好ましくは50〜200ppmとする。
【0014】
又、エステル化反応触媒として、前記チタン化合物の他に、例えば、錫化合物、マグネシウム化合物、カルシウム化合物等を用いることができる。
【0015】
又、重縮合反応触媒としては、エステル化反応時に添加したエステル化反応触媒を引き続いて重縮合反応触媒として用いることとして新たな触媒の添加を行わなくてもよいが、エステル化反応時に添加したエステル化反応触媒と同じ前記触媒を更に添加してもよく、そのときの使用量は、例えばテトラブチルチタネートの場合、ポリブチレンテレフタレート系樹脂の理論収量に対してチタン原子として、通常300ppm以下、好ましくは150ppm以下とし、又、エステル化反応時に添加したエステル化反応触媒とは異なる、例えば、三酸化二アンチモン等のアンチモン化合物、二酸化ゲルマニウム、四酸化ゲルマニウム等のゲルマニウム化合物等を新たに添加してもよい。
【0016】
又、前記エステル化反応、又は/及び、重縮合反応において、前記触媒の他に、正燐酸、亜燐酸、次亜燐酸、ポリ燐酸、及びそれらのエステルや金属塩等の燐化合物、水酸化ナトリウム、安息香酸ナトリウム、酢酸マグネシウム、酢酸カルシウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属化合物等の反応助剤、2,6−ジ−t−ブチル−4−オクチルフェノール、ペンタエリスリチル−テトラキス〔3−(3’,5’−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕等のフェノール化合物、ジラウリル−3,3’−チオジプロピオネート、ペンタエリスリチル−テトラキス(3−ラウリルチオジプロピオネート)等のチオエーテル化合物、トリフェニルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト等の燐化合物等の抗酸化剤、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ポリエチレンワックス、モンタン酸やモンタン酸エステルに代表される長鎖脂肪酸及びそのエステル、シリコーンオイル等の離型剤等の他の添加剤を存在させてもよい。
【0017】
又、エステル化反応槽としては、例えば、縦型攪拌完全混合槽、縦型熱対流式混合槽、塔型連続反応槽等の型式のいずれであってもよく、又、単数槽としても、同種又は異種の槽を直列させた複数槽としてもよい。又、重縮合反応槽としては、例えば、縦型攪拌重合槽、横型攪拌重合槽、薄膜蒸発式重合槽等の型式のいずれであってもよく、又、単数槽としても、同種又は異種の槽を直列させた複数槽としてもよい。
【0018】
そして、本発明においては、前述のポリブチレンテレフタレート系樹脂の製造方法において、最初のエステル化反応槽の出口からポリマー抜き出しダイの出口までの間の反応生成物流路にフィルターを設置して反応生成物を該フィルターを通過させることを必須とする。
ここでいう、フィルターとは、最初のエステル交換反応槽の出口から出る溶融粘度数十〜100ポイズ程度の流体を濾過できるフィルターから、ポリマー抜出ダイの出口から出る溶融粘度数千ポイズの流体を濾過できるフィルタであれば、一般に公知なものが使用できる。
フィルターの濾材としては、例えば、濾過精度を決定するファインメッシュと補強メッシュ及び保護メッシュとを数枚重ね、焼結により完全に一体化加工した積層金属メッシュ、ステンレスの金属繊維のフェルトを積層し、焼結した金属不織布等が挙げられる。
【0019】
また、フィルターの形状としては、バスケットタイプ、ディスクタイプ、リーフディスクタイプ、チューブタイプ、フラット型円筒タイプ及びプリーツ型円筒タイプ等が挙げられる。
これらフィルターは、設置箇所の流体の粘度、圧力及び温度等の条件により、適宜選択して使用することができるが、溶融粘度が低いオリゴマーを濾過する箇所に設置する場合は、洗浄性などの観点からチューブタイプまたはフラット型円筒タイプが好ましく、溶融粘度の高いプレポリマーやポリマーを濾過する箇所に設置する場合は、耐圧性や単位面積あたりの処理流量などの点から、リーフディスクタイプまたはプリーツ型円筒タイプが好ましい。
また、これらフィルターの絶対濾過精度は、濾過効率等の面から0.5〜50μmの範囲とするのが好ましく、溶融粘度が低いオリゴマーの濾過の場合は、0.5〜30μmの範囲が、また、溶融粘度の高いプレポリマーやポリマーの濾過の場合は、5〜50μmの範囲とするのがより好ましい。
【0020】
以上の本発明のポリブチレンテレフタレート系樹脂の製造方法を図面に基づいて更に詳細に説明すると、図1は本発明のポリブチレンテレフタレート系樹脂の製造方法に用いる製造装置の一実施例を示すフローチャートであり、図1において、1はスラリー調製槽、1a及び1bはそれぞれ、スラリー調製槽1の上部に設けられたジカルボン酸成分及びジオール成分の各原料供給口、2は第一エステル化反応槽、2aは第一エステル化反応槽2の上部に設けられたベント用口、2bは第一エステル化反応槽2の上部に設けられた触媒供給口、3は第二エステル化反応槽、3aは第二エステル化反応槽3の上部に設けられたベント用口、4は第一重縮合反応槽、4aは第一重縮合反応槽4の上部に設けられたベント用口、4bは第一重縮合反応槽4の上部に設けられた触媒供給口、5は第二重縮合反応槽、5aは第二重縮合反応槽5の上部に設けられたベント用口、6はポリマー抜き出しダイ、7はペレタイザー、8は第二エステル化反応槽3と第一重縮合反応槽4との間の反応生成物流路に設置されたフィルター、9は第一重縮合反応槽4と第二重縮合反応槽5との間の反応生成物流路に設置されたフィルター、10は第二重縮合反応槽5とポリマー抜き出しダイ6との間の反応生成物流路に設置されたフィルターであり、M1、M2、M3、M4、M5は攪拌装置、G1、G2、G3、G4、G5はギヤポンプ、P1、P2、P3、P4、P5は配管である。
【0021】
図1において、テレフタル酸を主成分とするジカルボン酸成分と1,4−ブタンジオールを主成分とするジオール成分とはそれぞれ、原料供給口1a及び1bからスラリー調製槽1に供給され、攪拌装置M1で混合されてスラリーとされ、ギヤポンプG1により配管P1内を通過せられて第一エステル化反応槽2に移送される。
【0022】
第一エステル化反応槽2は、垂直回転軸を有する攪拌装置M2を備えた縦型反応槽であり、該反応槽2内では、触媒供給口2bからチタン化合物のエステル化反応触媒が供給され、通常150〜280℃、好ましくは180〜265℃の温度、通常6.7〜133kPa、好ましくは9.3〜101kPaの圧力下で、攪拌装置M2の攪拌下にエステル化反応されて、好ましくは50〜90%のエステル化反応率のオリゴマーが生成され、該オリゴマーはギヤポンプG2により配管P2内を通過せられて第二エステル化反応槽2に移送される。一方、副生物の水とテトラヒドロフラン、及び未反応の1,4−ブタンジオールは、減圧機(図示せず)に接続されたベント用口2aから抜き出され、精留塔(図示せず)を経て、未反応の1,4−ブタンジオールは第一エステル化反応槽2に戻され、水とテトラヒドロフランは系外に排出される。
【0023】
第二エステル化反応槽3も、垂直回転軸を有する攪拌装置M3を備えた縦型反応槽であり、該反応槽3内では、通常180〜280℃、好ましくは200〜265℃の温度、通常6.7〜133kPa、好ましくは9.3〜101kPaの圧力下で、攪拌装置M3の攪拌下にエステル化反応が更に進められて、好ましくは90〜99.9%のエステル化反応率のオリゴマーが生成され、該オリゴマーはギヤポンプG3により配管P3内を通過せられて第一重縮合反応槽4に移送される。その際、反応生成物の流路たる配管P3の途中には、絶対濾過精度が0.5〜50μmのフィルター8が設置されており、移送されるオリゴマーはそのフィルター8を通過せられて濾過される。一方、副生物の水とテトラヒドロフラン、及び未反応の1,4−ブタンジオールは、減圧機(図示せず)に接続されたベント用口3aから抜き出され、精留塔(図示せず)を経て、未反応の1,4−ブタンジオールは第二エステル化反応槽3に戻され、水とテトラヒドロフランは系外に排出される。
【0024】
第一重縮合反応槽4は、垂直回転軸を有する攪拌装置M4を備えた縦型反応槽であり、該反応槽4内では、触媒供給口4bから供給された重縮合反応触媒の存在下、又は、前記第一エステル化反応槽2の触媒供給口2bから供給されたチタン化合物の存在下、通常210〜280℃、好ましくは220〜265℃の温度、通常0.7〜27kPa、好ましくは1.3〜20kPaの減圧下で、攪拌装置M4の攪拌下に重縮合反応され、好ましくは0.1〜0.5dl/gの固有粘度を有するプレポリマーが生成され、該プレポリマーはギヤポンプG4により配管P4内を通過せられて第二重縮合反応槽5に移送される。その際、反応生成物の流路たる配管P4の途中には、絶対濾過精度が5〜50μmのフィルター9が設置されており、移送されるプレポリマーはそのフィルター9を通過せられて濾過される。一方、副生物の水とテトラヒドロフラン、及び未反応の1,4−ブタンジオールは、減圧機(図示せず)に接続されたベント用口4aから抜き出され、全縮器(図示せず)を経て冷却、液化されて系外に排出される。
【0025】
第二重縮合反応槽5は、水平回転軸を有する攪拌装置M5を備えた横型反応槽であり、該反応槽5内では、通常235〜280℃、好ましくは235〜265℃の温度、通常1.3kPa以下、好ましくは0.7kPa以下の減圧下で、攪拌装置M5の攪拌下に重縮合反応が更に進められ、好ましくは0.6〜1.3dl/gの固有粘度を有するポリマーが生成され、該ポリマーはギヤポンプG5により配管P5内を通過せられてポリマー抜き出しダイ6に移送される。その際、反応生成物の流路たる配管P5の途中には、絶対濾過精度が10〜50μmのフィルター10が設置されており、移送されるポリマーはそのフィルター10を通過せられて濾過される。一方、副生物の水とテトラヒドロフラン、及び未反応の1,4−ブタンジオールは、減圧機(図示せず)に接続されたベント用口5aから抜き出され、全縮器(図示せず)を経て冷却、液化されて系外に排出される。
【0026】
ポリマー抜き出しダイ6に移送された樹脂は、ストランド状に抜き出され、引き続いて、ペレタイザー7でカッティングされてペレット状とされる。
【0027】
尚、前述の説明においては、第二エステル化反応槽3と第一重縮合反応槽4との間の反応生成物流路たる配管P3の途中にフィルター8として、第一重縮合反応槽4と第二重縮合反応槽5との間の反応生成物流路たる配管P4の途中にフィルター9として、第二重縮合反応槽5とポリマー抜き出しダイ6との間の反応生成物流路たる配管P5の途中にフィルター10として、三ヶ所にフィルターを設置した例を示したが、本発明においては、複数ヶ所に限定されるものではなく、最初のエステル化反応槽である第一エステル化反応槽2の出口からポリマー抜き出しダイ6の出口までの間であれば一ヶ所であってもよい。その中で、濾過効率等の面から、第一重縮合反応槽4と第二重縮合反応槽5との間のフィルター9、或いは、第二重縮合反応槽5とポリマー抜き出しダイ6との間のフィルター10のように、最終の重縮合反応槽の直前の反応槽の出口から最終の重縮合反応槽の入口までの間、或いは、最終の重縮合反応槽の出口からポリマー抜き出しダイの出口までの間に設置するのが好ましい。
【0028】
又、フィルターの設置位置としては、前述の説明では、反応生成物流路を構成する各配管の中間位置としたが、エステル化反応槽或いは重縮合反応槽の入口或いは出口、又は、ポリマー抜き出しダイの入口或いはダイ中としてもよく、又、各設置位置におけるフィルターを複数個としてもよい。
【0029】
本発明の製造方法により得られるポリブチレンテレフタレート系樹脂は、フィッシュアイが低減化され、例えば、厚さ50μmのフィルムにおいて、20μm以上の大きさの核を有するフィッシュアイの個数を10個/100cm2 以下とすることができ、更には5個/100cm2 以下とすることも可能となる。
【0030】
尚、本発明のポリブチレンテレフタレート系樹脂の製造方法において得られた前記重縮合反応後の樹脂粒状体を、不活性ガス雰囲気下、又は/及び、0.013〜1.3kPa程度の減圧下で、通常、樹脂の融点より5〜50℃低い温度、好ましくは融点より10〜40℃低い温度で、粒状体同士が膠着しないように流動等させながら、通常5〜20時間程度の時間で加熱処理して固相重縮合反応させることにより、更に高重合度化させ得ると共に、反応副生物のテトラヒドロフランや低分子オリゴマー等を低減化することができる。
【0031】
【実施例】
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越えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
実施例1
フィルターの設置流路を後述した流路とした外は図1に示したと同じ製造装置を用い、テレフタル酸1モルに対して1,4−ブタンジオール1.8モルの割合で両原料を原料供給口1a、1bからスラリー調製槽1に供給し、攪拌装置M1で混合して調製したスラリー2976重量部(テレフタル酸9.06モル部、1,4−ブタンジオール16.31モル部)をギヤポンプG1により配管P1内を通過させて、温度230℃、圧力101kPaに調整した第一エステル化反応槽2に移送すると共に、触媒供給口2bからテトラブチルチタネート3.14重量部を供給し、攪拌装置M2の攪拌下に2時間エステル化反応させて、エステル化反応率87.3%のオリゴマーを得た。
【0032】
引き続いて、そのオリゴマーをギヤポンプG2により配管P2内を通過させて、温度240℃、圧力101kPaに調整した第二エステル化反応槽3に移送し、攪拌装置M3の攪拌下に1時間、エステル化反応を更に進めて、エステル化反応率98.0%のオリゴマーを得、そのオリゴマーをギヤポンプG3により配管P3内を通過させて、温度250℃、圧力6.7kPaに調整した第一重縮合反応槽4に移送し、前記第一エステル化反応槽2の触媒供給口2bから供給されたチタン化合物の存在下で、攪拌装置M4の攪拌下に2時間重縮合反応させ、固有粘度0.24dl/gのプレポリマーを得た。
【0033】
引き続いて、そのプレポリマーをギヤポンプG4により配管P4内を通過させ、該配管P4の途中に設置した(図1中のフィルター9の設置流路に相当)絶対濾過精度20μmを有する積層金属メッシュを濾材とするプリーツ型円筒タイプフィルターを通過させた後、温度250℃、圧力0.13kPaに調整した第二重縮合反応槽5に移送し、攪拌装置M5の攪拌下に3時間、重縮合反応を更に進めて、固有粘度0.86dl/gのポリマーを得、そのポリマーをギヤポンプG5により配管P5内を通過させてポリマー抜き出しダイ6に移送し、ストランド状に抜き出して、ペレタイザー7でカッティングしてペレット状とすることにより、ポリブチレンテレフタレート樹脂ペレットを製造した。
【0034】
次に、得られたポリブチレンテレフタレート樹脂ペレットを、Tダイを備え、シリンダー温度を270℃に設定した一軸押出機に供給し、フィルム状に溶融押出した後、58〜62℃の温度に保持した金属製冷却ロールで急冷することにより、厚さ50μmのフィルムに成形し、以下に示す方法でフィッシュアイの個数を測定したところ、4.2個/100cm2 であった。
【0035】
尚、ここで、エステル化反応率、固有粘度(IV)及びフィッシュアイの個数は、それぞれ以下に示す方法で測定した。
エステル化反応率
得られたオリゴマーをN,N−ジメチルホルムアミドに溶解し、0.1モル%水酸化カリウムのエタノール性水溶液で電導度滴定して酸価を測定し、その酸価値〔X(meq/g)〕から下記式により算出した。
エステル化反応率=〔(9.083−X)/9.083〕×100
【0036】
固有粘度(IV)
得られたポリマーをフェノール/テトラクロロエタン(重量比1/1)の混合溶媒に1.0g/dlの濃度で溶解させた溶液の粘度を、ウベローデ型粘度計を用いて30℃で測定することにより求めた。
【0037】
フィッシュアイの個数
得られたフィルムについて、10cm四方(100cm2 )の面積の5箇所を倍率50倍の実体顕微鏡で観察し、各箇所における20μm以上の大きさの核を有するフィッシュアイの個数を数え、その平均値を算出した。
【0038】
実施例2
絶対濾過精度30μmを有する金属不織布を濾材とするプリーツ型円筒タイプフィルターを用いたこと、及び、そのフィルターを、第二重縮合反応槽5とポリマー抜き出しダイ6との間の配管P5の途中に設置した(図1中のフィルター10の設置流路に相当)こと、の外は、実施例1と同様にしてポリブチレンテレフタレート樹脂ペレットを製造した。その際の第一エステル化反応槽2出口でのオリゴマーのエステル化反応率は87.0%、第二エステル化反応槽3出口でのオリゴマーのエステル化反応率は98.1%、第一重縮合反応槽4出口でのプレポリマーの固有粘度は0.25dl/g、最終的に得られたポリマーの固有粘度は0.85dl/gであり、フィルム中のフィッシュアイの個数は3.4個/100cm2 であった。
【0039】
比較例1
フィルターを全く用いなかったことの外は、実施例1と同様にしてポリブチレンテレフタレート樹脂ペレットを製造した。その際の第一エステル化反応槽2出口でのオリゴマーのエステル化反応率は87.3%、第二エステル化反応槽3出口でのオリゴマーのエステル化反応率は98.2%、第一重縮合反応槽4出口でのプレポリマーの固有粘度は0.25dl/g、最終的に得られたポリマーの固有粘度は0.86dl/gであり、フィルム中のフィッシュアイの個数は15.8個/100cm2 であった。
【0040】
【発明の効果】
本発明によれば、チタン化合物のエステル化反応触媒の存在下にエステル化反応を経るポリブチレンテレフタレート系樹脂の製造方法において、フィッシュアイの少ないポリブチレンテレフタレート系樹脂を製造する方法、及びそれにより得られるポリブチレンテレフタレート系樹脂を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のポリブチレンテレフタレート系樹脂の製造方法に用いる製造装置の一実施例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 :スラリー調製槽
1a、1b:原料供給口
2 :第一エステル化反応槽
2a:ベント用口
2b:触媒供給口
3 :第二エステル化反応槽
3a:ベント用口
4 :第一重縮合反応槽
4a:ベント用口
4b:触媒供給口
5 :第二重縮合反応槽
5a:ベント用口
6 :ポリマー抜き出しダイ
7 :ペレタイザー
8、9、10:フィルター
M1、M2、M3、M4、M5:攪拌装置
G1、G2、G3、G4、G5:ギヤポンプ
P1、P2、P3、P4、P5:配管
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a polybutylene terephthalate resin and a polybutylene terephthalate resin obtained thereby, and more particularly, a polybutylene terephthalate resin that undergoes an esterification reaction in the presence of an esterification catalyst of a titanium compound. In the production method, a method for producing a polybutylene terephthalate-based resin with less fish eyes and a polybutylene terephthalate-based resin obtained thereby.
[0002]
[Prior art]
Polybutylene terephthalate resin has higher crystallization speed and superior molding processability than polyethylene terephthalate resin, and also has excellent mechanical and electrical properties. In recent years, the properties of the polybutylene terephthalate resin, such as fragrance retention and chemical resistance, have been recognized and have attracted attention in the field of film formation.
[0003]
By the way, a method for producing a polybutylene terephthalate resin is a transesterification reaction between a dicarboxylic acid ester component mainly composed of an ester derivative of terephthalic acid such as dimethyl terephthalate and a diol component mainly composed of 1,4-butanediol. And a method of undergoing an esterification reaction between a dicarboxylic acid component containing terephthalic acid as a main component and a diol component containing 1,4-butanediol as a main component. A method through the latter esterification reaction is advantageous.
[0004]
However, in the method through this esterification reaction, 1,4-butanediol undergoes a self-cyclization reaction in the presence of terephthalic acid to suppress the side reaction that becomes tetrahydrofuran, and the esterification reaction that is a positive reaction is also performed. In order to promote, it is essential to use an esterification reaction catalyst. When a titanium compound is used as the esterification reaction catalyst, a part of the titanium compound is precipitated by water produced as a by-product in the esterification reaction to generate an aggregate, and the aggregate is a fish eye in a film as a molded body. Is a method that undergoes an esterification reaction in the presence of a catalyst for esterification of a titanium compound. Has been an obstacle to advance into the field of film formation of polybutylene terephthalate resin.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-described prior art. Accordingly, the present invention provides a method for producing a polybutylene terephthalate resin that undergoes an esterification reaction in the presence of an esterification reaction catalyst of a titanium compound. It is an object of the present invention to provide a method for producing a polybutylene terephthalate resin having a low content and a polybutylene terephthalate resin obtained thereby.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention has been made to achieve the above object, that is, the present invention comprises a dicarboxylic acid component mainly composed of terephthalic acid and a diol component mainly composed of 1,4-butanediol. In one or more esterification reaction tanks, the esterification reaction is carried out in the presence of an esterification reaction catalyst of 30 to 300 ppm of titanium compound as titanium atoms relative to the theoretical yield of the resin, and then one or more polycondensation reaction tanks In the production of a polybutylene terephthalate resin by performing a polycondensation reaction in the interior of the polymer extraction die, a filter is provided in the reaction product flow path between the outlet of the first esterification reaction tank and the outlet of the polymer extraction die. And a method for producing a polybutylene terephthalate resin in which the reaction product is passed through the filter, andTheRib Tylene terephthalate resin, 10 fish eyes having a nucleus of 20 μm or more in the film of the resin / 100 cm2Requires the following polybutylene terephthalate resin
Let ’s do it.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the method for producing a polybutylene terephthalate resin of the present invention, a dicarboxylic acid component containing terephthalic acid as a main component and a diol component containing 1,4-butanediol as a main component are present in the presence of an esterification catalyst for a titanium compound. The polybutylene terephthalate resin is produced by conducting an esterification reaction, followed by a polycondensation reaction and then extracting from a polymer extraction die.
[0008]
Here, terephthalic acid as the dicarboxylic acid component accounts for 50 mol% or more of the total dicarboxylic acid component, preferably 80 mol% or more, and more preferably 95 mol% or more. Further, 1,4-butanediol as the diol component accounts for 50 mol% or more of the total diol component, preferably 80 mol% or more, and more preferably 95 mol% or more.
[0009]
In the present invention, specific examples of the dicarboxylic acid component other than terephthalic acid include, for example, phthalic acid, isophthalic acid, 4,4′-diphenyldicarboxylic acid, 4,4′-diphenyletherdicarboxylic acid, 4,4′- Aromatic dicarboxylic acids such as diphenyl ketone dicarboxylic acid, 4,4′-diphenoxyethanedicarboxylic acid, 4,4′-diphenylsulfone dicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, 1, Alicyclic dicarboxylic acids such as 3-cyclohexanedicarboxylic acid and 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, aliphatic dicarboxylic acids such as malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid and sebacic acid Etc.
[0010]
Specific examples of diol components other than 1,4-butanediol include, for example, ethylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, polytetramethylene ether glycol, 1,5- Aliphatic diols such as pentanediol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 1,2-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanediol, 1,1-cyclohexanedimethylol, 1, Aromatic diols such as 4-cyclohexane dimethylol, aromatics such as xylylene glycol, 4,4′-dihydroxybiphenyl, 2,2-bis (4′-hydroxyphenyl) propane, bis (4-hydroxyphenyl) sulfone Diol etc. It is below.
[0011]
Furthermore, for example, hydroxycarboxylic acids such as glycolic acid, m-hydroxybenzoic acid, p-hydroxybenzoic acid, 6-hydroxy-2-naphthalenecarboxylic acid, p-β-hydroxyethoxybenzoic acid, alkoxycarboxylic acids, and stearyl. Monofunctional components such as alcohol, benzyl alcohol, stearic acid, benzoic acid, t-butylbenzoic acid, benzoylbenzoic acid, tricarballylic acid, trimellitic acid, trimesic acid, pyromellitic acid, gallic acid, trimethylolethane, trimethylol One or two or more multifunctional components such as propane, glycerol and pentaerythritol may be used as the copolymer component.
[0012]
The production method of the polybutylene terephthalate resin of the present invention is basically based on a conventional production method of a polybutylene terephthalate resin. That is, the dicarboxylic acid component containing terephthalic acid as the main component and the diol component containing 1,4-butanediol as the main component in one or a plurality of esterification reaction vessels in the presence of an esterification reaction catalyst. The esterification reaction is usually performed at a temperature of 150 to 280 ° C., preferably 180 to 265 ° C., usually 6.7 to 133 kPa, preferably 9.3 to 101 kPa, with stirring for 2 to 5 hours. The oligomer as the esterification reaction product is transferred to a polycondensation reaction tank and is usually 210 to 280 ° C., preferably 220 to 265 ° C. in the presence of a polycondensation reaction catalyst in one or a plurality of polycondensation reaction tanks. The polycondensation reaction is carried out for 2 to 5 hours under stirring at a reduced pressure of usually 27 kPa or less, preferably 20 kPa or less. These are continuous, semi-continuous, or It may be any of a batch system. In addition, the resin obtained by the polycondensation reaction is usually transferred from the bottom of the polycondensation reaction tank to a polymer extraction die and extracted into a strand shape, while being cooled with water or after water cooling, and then cut into a pellet, It is a granular material such as a chip.
[0013]
  Here, it is essential to use at least a titanium compound as the esterification reaction catalyst in the present invention. Examples of the titanium compound include titanium alcoholates such as tetramethyl titanate, tetraisopropyl titanate, and tetrabutyl titanate, and tetraphenyl titanate. Typical examples include titanium phenolate, and the amount used isTheAs a titanium atom for the theoretical yield of ribylene terephthalate resin30 to 300 ppm, preferably 50 to 200 ppm.
[0014]
In addition to the titanium compound, for example, a tin compound, a magnesium compound, a calcium compound, and the like can be used as the esterification reaction catalyst.
[0015]
In addition, as the polycondensation reaction catalyst, the esterification reaction catalyst added during the esterification reaction may be used as the polycondensation reaction catalyst, so that no new catalyst needs to be added. The same catalyst as the conversion reaction catalyst may be further added. In this case, the amount used is, for example, in the case of tetrabutyl titanate, usually 300 ppm or less, preferably as titanium atoms with respect to the theoretical yield of polybutylene terephthalate resin. 150 ppm or less, and different from the esterification reaction catalyst added during the esterification reaction, for example, an antimony compound such as antimony trioxide, a germanium compound such as germanium dioxide, germanium tetroxide, or the like may be newly added. .
[0016]
In the esterification reaction and / or polycondensation reaction, besides the catalyst, orthophosphoric acid, phosphorous acid, hypophosphorous acid, polyphosphoric acid, and phosphorus compounds such as esters and metal salts thereof, sodium hydroxide , Reaction aids such as alkali metal or alkaline earth metal compounds such as sodium benzoate, magnesium acetate and calcium acetate, 2,6-di-t-butyl-4-octylphenol, pentaerythrityl-tetrakis [3- (3 Phenol compounds such as', 5'-t-butyl-4'-hydroxyphenyl) propionate], dilauryl-3,3'-thiodipropionate, pentaerythrityl-tetrakis (3-laurylthiodipropionate), etc. Thioether compounds, triphenyl phosphite, tris (nonylphenyl) phosphite, tris (2,4-di Anti-oxidants such as phosphorous compounds such as t-butylphenyl) phosphite, paraffin wax, microcrystalline wax, polyethylene wax, long-chain fatty acids such as montanic acid and montanic acid ester and their release, release of silicone oil, etc. Other additives such as agents may be present.
[0017]
The esterification reaction tank may be of any type, for example, a vertical stirring complete mixing tank, a vertical heat convection mixing tank, a tower-type continuous reaction tank, etc. Alternatively, a plurality of tanks in which different tanks are connected in series may be used. Further, the polycondensation reaction tank may be of any type such as a vertical stirring polymerization tank, a horizontal stirring polymerization tank, a thin film evaporation type polymerization tank, and the like or different tanks as a single tank. It is good also as a plurality of tanks in series.
[0018]
In the present invention, in the method for producing a polybutylene terephthalate resin, a reaction product is formed by installing a filter in the reaction product flow path from the outlet of the first esterification reaction tank to the outlet of the polymer extraction die. Is required to pass through the filter.
Here, the filter refers to a fluid having a melt viscosity of several thousand poise that exits from the outlet of the polymer extraction die from a filter that can filter a fluid having a melt viscosity of several tens to 100 poise that exits from the outlet of the first transesterification reactor. Any known filter can be used as long as it can be filtered.
As a filter medium, for example, several fine meshes that determine filtration accuracy, reinforcing meshes and protective meshes are stacked, laminated metal meshes that are completely integrated by sintering, and stainless steel metal fiber felts, A sintered metal nonwoven fabric and the like can be mentioned.
[0019]
Examples of the shape of the filter include a basket type, a disk type, a leaf disk type, a tube type, a flat cylindrical type, and a pleated cylindrical type.
These filters can be appropriately selected and used according to the conditions such as the viscosity, pressure and temperature of the fluid at the installation location. However, when the oligomer having a low melt viscosity is installed at a location to be filtered, a viewpoint such as detergency Tube type or flat cylinder type is preferred, and when installing prepolymers or polymers with high melt viscosity at the location where the polymer is filtered, the leaf disk type or pleated cylinder is used in terms of pressure resistance and processing flow rate per unit area. Type is preferred.
The absolute filtration accuracy of these filters is preferably in the range of 0.5 to 50 μm from the viewpoint of filtration efficiency and the like. In the case of oligomer filtration with a low melt viscosity, the range of 0.5 to 30 μm In the case of filtration of a prepolymer having a high melt viscosity or a polymer, it is more preferably in the range of 5 to 50 μm.
[0020]
The production method of the polybutylene terephthalate resin of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a flowchart showing an embodiment of a production apparatus used for the production method of the polybutylene terephthalate resin of the present invention. In FIG. 1, 1 is a slurry preparation tank, 1a and 1b are raw material supply ports for a dicarboxylic acid component and a diol component provided at the top of the slurry preparation tank 1, respectively, 2 is a first esterification reaction tank, 2a Is a vent port provided in the upper part of the first esterification reaction tank 2, 2b is a catalyst supply port provided in the upper part of the first esterification reaction tank 2, 3 is a second esterification reaction tank, and 3a is a second Vent port provided in the upper part of the esterification reaction tank 3, 4 is a first polycondensation reaction tank, 4a is a vent port provided in the upper part of the first polycondensation reaction tank 4, 4b is a first polycondensation reaction 4 is a catalyst supply port provided at the upper part of 4, 5 is a second double condensation reaction tank, 5 a is a vent port provided at the upper part of the second double condensation reaction tank 5, 6 is a polymer extraction die, 7 is a pelletizer, 8 Is a filter installed in the reaction product flow path between the second esterification reaction tank 3 and the first polycondensation reaction tank 4, and 9 is between the first polycondensation reaction tank 4 and the second double condensation reaction tank 5. The filter 10 is installed in the reaction product channel between the first double condensation reaction tank 5 and the polymer extraction die 6, and is M1, M2, M3, M4, M5. Is a stirring device, G1, G2, G3, G4, and G5 are gear pumps, and P1, P2, P3, P4, and P5 are pipes.
[0021]
In FIG. 1, a dicarboxylic acid component mainly composed of terephthalic acid and a diol component mainly composed of 1,4-butanediol are respectively supplied to the slurry preparation tank 1 from the raw material supply ports 1a and 1b, and the stirring device M1 The mixture is made into a slurry, passed through the pipe P1 by the gear pump G1, and transferred to the first esterification reaction tank 2.
[0022]
The first esterification reaction tank 2 is a vertical reaction tank provided with a stirrer M2 having a vertical rotation axis, and in this reaction tank 2, an esterification reaction catalyst of a titanium compound is supplied from a catalyst supply port 2b, Usually, the esterification reaction is carried out under stirring of the stirring device M2 at a temperature of 150 to 280 ° C., preferably 180 to 265 ° C., usually 6.7 to 133 kPa, preferably 9.3 to 101 kPa, preferably 50 An oligomer having an esterification reaction rate of ˜90% is generated, and the oligomer is passed through the pipe P2 by the gear pump G2 and transferred to the second esterification reaction tank 2. On the other hand, by-product water, tetrahydrofuran, and unreacted 1,4-butanediol are extracted from a vent port 2a connected to a decompressor (not shown), and passed through a rectification tower (not shown). Then, unreacted 1,4-butanediol is returned to the first esterification reaction tank 2, and water and tetrahydrofuran are discharged out of the system.
[0023]
The second esterification reaction tank 3 is also a vertical reaction tank provided with a stirrer M3 having a vertical rotation axis. In the reaction tank 3, the temperature is usually 180 to 280 ° C., preferably 200 to 265 ° C., usually The esterification reaction is further carried out under the pressure of 6.7 to 133 kPa, preferably 9.3 to 101 kPa, with stirring by the stirring device M3, and preferably an oligomer having an esterification reaction rate of 90 to 99.9%. The oligomer is generated and passed through the pipe P3 by the gear pump G3 and transferred to the first polycondensation reaction tank 4. At that time, a filter 8 having an absolute filtration accuracy of 0.5 to 50 μm is installed in the middle of the pipe P3 which is a flow path of the reaction product, and the transferred oligomer is filtered through the filter 8. The On the other hand, by-product water, tetrahydrofuran, and unreacted 1,4-butanediol are extracted from a vent port 3a connected to a decompressor (not shown), and passed through a rectification tower (not shown). Then, unreacted 1,4-butanediol is returned to the second esterification reaction tank 3, and water and tetrahydrofuran are discharged out of the system.
[0024]
The first polycondensation reaction tank 4 is a vertical reaction tank provided with a stirrer M4 having a vertical rotation axis, and in the reaction tank 4, in the presence of the polycondensation reaction catalyst supplied from the catalyst supply port 4b, Alternatively, in the presence of the titanium compound supplied from the catalyst supply port 2b of the first esterification reaction tank 2, the temperature is usually 210 to 280 ° C, preferably 220 to 265 ° C, usually 0.7 to 27 kPa, preferably 1 Under a reduced pressure of 3 to 20 kPa, a polycondensation reaction is performed with stirring by the stirring device M4, and a prepolymer having an intrinsic viscosity of preferably 0.1 to 0.5 dl / g is generated. It is passed through the pipe P4 and transferred to the second double condensation reaction tank 5. At that time, a filter 9 having an absolute filtration accuracy of 5 to 50 μm is installed in the middle of the pipe P4 which is a flow path for the reaction product, and the prepolymer to be transferred is filtered through the filter 9. . On the other hand, by-product water, tetrahydrofuran, and unreacted 1,4-butanediol are withdrawn from the vent port 4a connected to a decompressor (not shown), and the total condenser (not shown) is connected. After that, it is cooled, liquefied and discharged out of the system.
[0025]
The second double condensation reaction tank 5 is a horizontal reaction tank provided with a stirrer M5 having a horizontal rotation axis. In the reaction tank 5, the temperature is usually 235 to 280 ° C., preferably 235 to 265 ° C., usually 1 The polycondensation reaction is further advanced under a reduced pressure of 3 kPa or less, preferably 0.7 kPa or less, with stirring by the stirring device M5, and a polymer having an intrinsic viscosity of preferably 0.6 to 1.3 dl / g is produced. The polymer is passed through the pipe P5 by the gear pump G5 and transferred to the polymer extraction die 6. At that time, a filter 10 having an absolute filtration accuracy of 10 to 50 μm is installed in the middle of the pipe P5 which is a flow path for the reaction product, and the polymer to be transferred is filtered through the filter 10. On the other hand, by-product water, tetrahydrofuran, and unreacted 1,4-butanediol are withdrawn from the vent port 5a connected to a decompressor (not shown), and a total condenser (not shown) is connected. After that, it is cooled, liquefied and discharged out of the system.
[0026]
The resin transferred to the polymer extraction die 6 is extracted in the form of a strand, and subsequently cut by a pelletizer 7 to form a pellet.
[0027]
In the above description, the first polycondensation reaction tank 4 and the second polycondensation reaction tank 4 are used as the filter 8 in the middle of the pipe P3 which is a reaction product flow path between the second esterification reaction tank 3 and the first polycondensation reaction tank 4. As a filter 9 in the middle of a pipe P4 that is a reaction product flow path between the double condensation reaction tank 5 and in the middle of a pipe P5 that is a reaction product flow path between the second double condensation reaction tank 5 and the polymer extraction die 6. Although the example which installed the filter in three places was shown as the filter 10, in this invention, it is not limited to several places, From the exit of the 1st esterification reaction tank 2 which is the first esterification reaction tank. One point may be provided as long as it is between the outlet of the polymer extraction die 6. Among them, from the viewpoint of filtration efficiency and the like, the filter 9 between the first polycondensation reaction tank 4 and the second double condensation reaction tank 5 or between the second double condensation reaction tank 5 and the polymer extraction die 6 is used. As in the case of the filter 10, between the outlet of the reactor immediately before the final polycondensation reactor and the inlet of the final polycondensation reactor, or from the outlet of the final polycondensation reactor to the outlet of the polymer extraction die It is preferable to install between.
[0028]
In the above description, the filter is installed at an intermediate position between the pipes constituting the reaction product flow path. However, the inlet or outlet of the esterification reaction tank or the polycondensation reaction tank, or the polymer extraction die It may be in the entrance or in the die, and a plurality of filters may be provided at each installation position.
[0029]
The polybutylene terephthalate resin obtained by the production method of the present invention has a reduced fish eye. For example, in a film having a thickness of 50 μm, the number of fish eyes having a nucleus having a size of 20 μm or more is 10/100 cm.2Or more, and 5/100 cm2It is also possible to:
[0030]
In addition, the resin granule after the polycondensation reaction obtained in the method for producing a polybutylene terephthalate resin of the present invention is subjected to an inert gas atmosphere or / and a reduced pressure of about 0.013 to 1.3 kPa. In general, the heat treatment is usually performed for about 5 to 20 hours at a temperature 5 to 50 ° C. lower than the melting point of the resin, preferably 10 to 40 ° C. lower than the melting point, while allowing the particles to flow so as not to stick to each other. Thus, by carrying out the solid phase polycondensation reaction, the degree of polymerization can be further increased, and the reaction by-products such as tetrahydrofuran and low-molecular oligomers can be reduced.
[0031]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to a following example, unless the summary is exceeded.
Example 1
The same manufacturing equipment as shown in FIG. 1 is used except that the filter installation flow path is the flow path described later, and both raw materials are supplied at a ratio of 1.8 mol of 1,4-butanediol per 1 mol of terephthalic acid. 2976 parts by weight of slurry (9.06 mole part of terephthalic acid, 16.31 mole part of 1,4-butanediol) prepared by mixing in the slurry preparation tank 1 through the ports 1a and 1b and mixing with the stirring device M1 is the gear pump G1. Is passed through the pipe P1 and transferred to the first esterification reaction tank 2 adjusted to a temperature of 230 ° C. and a pressure of 101 kPa, and 3.14 parts by weight of tetrabutyl titanate is supplied from the catalyst supply port 2b. Was stirred for 2 hours to obtain an oligomer having an esterification reaction rate of 87.3%.
[0032]
Subsequently, the oligomer is passed through the pipe P2 by the gear pump G2, transferred to the second esterification reaction tank 3 adjusted to a temperature of 240 ° C. and a pressure of 101 kPa, and subjected to an esterification reaction for 1 hour with stirring by the stirring device M3. To obtain an oligomer having an esterification reaction rate of 98.0%, and the oligomer was passed through the pipe P3 by the gear pump G3 to adjust the temperature to 250 ° C. and the pressure to 6.7 kPa. In the presence of the titanium compound supplied from the catalyst supply port 2b of the first esterification reaction tank 2, and a polycondensation reaction is carried out for 2 hours under the stirring of the stirring device M4, so that the intrinsic viscosity is 0.24 dl / g. A prepolymer was obtained.
[0033]
Subsequently, the prepolymer was passed through the pipe P4 by the gear pump G4 and installed in the middle of the pipe P4 (corresponding to the installation flow path of the filter 9 in FIG. 1). A laminated metal mesh having an absolute filtration accuracy of 20 μm was used as a filter medium. After passing through a pleated cylindrical type filter, it is transferred to a second double condensation reaction tank 5 adjusted to a temperature of 250 ° C. and a pressure of 0.13 kPa, and further subjected to a polycondensation reaction for 3 hours with stirring by the stirring device M5. Proceeding to obtain a polymer with an intrinsic viscosity of 0.86 dl / g, passing the polymer through the pipe P5 by the gear pump G5, transferring it to the polymer extraction die 6, extracting it into a strand, cutting it with a pelletizer 7, and pellets As a result, polybutylene terephthalate resin pellets were produced.
[0034]
Next, the obtained polybutylene terephthalate resin pellets were supplied to a single screw extruder equipped with a T die and the cylinder temperature set at 270 ° C., melt-extruded into a film, and then held at a temperature of 58 to 62 ° C. By quenching with a metal cooling roll, the film was formed into a film having a thickness of 50 μm, and the number of fish eyes was measured by the method shown below. 4.2 / 100 cm2Met.
[0035]
Here, the esterification reaction rate, the intrinsic viscosity (IV) and the number of fish eyes were measured by the following methods.
Esterification reaction rate
The obtained oligomer was dissolved in N, N-dimethylformamide, and the acid value was measured by conductometric titration with an ethanolic aqueous solution of 0.1 mol% potassium hydroxide, and its acid value [X (meq / g)] From the following formula.
Esterification reaction rate = [(9.083-X) /9.083] × 100
[0036]
Intrinsic viscosity (IV)
By measuring the viscosity of a solution obtained by dissolving the obtained polymer in a mixed solvent of phenol / tetrachloroethane (weight ratio 1/1) at a concentration of 1.0 g / dl at 30 ° C. using an Ubbelohde viscometer. Asked.
[0037]
Number of fish eyes
About the obtained film, 10cm square (100cm2) Was observed with a stereomicroscope with a magnification of 50 times, the number of fish eyes having nuclei of 20 μm or more in each location was counted, and the average value was calculated.
[0038]
Example 2
A pleated cylindrical filter using a metal nonwoven fabric having an absolute filtration accuracy of 30 μm as a filter medium was used, and the filter was installed in the middle of a pipe P5 between the second double condensation reaction tank 5 and the polymer extraction die 6. (Corresponding to the installation flow path of the filter 10 in FIG. 1), polybutylene terephthalate resin pellets were produced in the same manner as in Example 1. In this case, the esterification reaction rate of the oligomer at the outlet of the first esterification reaction tank 2 is 87.0%, the esterification reaction rate of the oligomer at the outlet of the second esterification reaction tank 3 is 98.1%, the first weight The intrinsic viscosity of the prepolymer at the outlet of the condensation reaction tank 4 is 0.25 dl / g, the intrinsic viscosity of the finally obtained polymer is 0.85 dl / g, and the number of fish eyes in the film is 3.4. / 100cm2Met.
[0039]
Comparative Example 1
Polybutylene terephthalate resin pellets were produced in the same manner as in Example 1 except that no filter was used. At that time, the esterification reaction rate of the oligomer at the outlet of the first esterification reaction tank 2 was 87.3%, the esterification reaction rate of the oligomer at the outlet of the second esterification reaction tank 3 was 98.2%, The intrinsic viscosity of the prepolymer at the outlet of the condensation reaction tank 4 is 0.25 dl / g, the intrinsic viscosity of the finally obtained polymer is 0.86 dl / g, and the number of fish eyes in the film is 15.8. / 100cm2Met.
[0040]
【The invention's effect】
According to the present invention, in a method for producing a polybutylene terephthalate-based resin that undergoes an esterification reaction in the presence of an esterification reaction catalyst for a titanium compound, a method for producing a polybutylene terephthalate-based resin with less fish eye, and a method obtained thereby. The polybutylene terephthalate-based resin can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart showing an embodiment of a production apparatus used in the production method of a polybutylene terephthalate resin of the present invention.
[Explanation of symbols]
1: Slurry preparation tank
1a, 1b: Raw material supply port
2: First esterification reactor
2a: Vent port
2b: catalyst supply port
3: Second esterification reactor
3a: Vent port
4: First polycondensation reaction tank
4a: Vent port
4b: catalyst supply port
5: Second double condensation reactor
5a: Vent port
6: Polymer extraction die
7: Pelletizer
8, 9, 10: Filter
M1, M2, M3, M4, M5: Stirring device
G1, G2, G3, G4, G5: Gear pump
P1, P2, P3, P4, P5: Piping

Claims (4)

テレフタル酸を主成分とするジカルボン酸成分と1,4−ブタンジオールを主成分とするジオール成分とを、単数若しくは複数のエステル化反応槽内で、樹脂の理論収量に対してチタン原子として30〜300ppmのチタン化合物のエステル化反応触媒の存在下にエステル化反応させ、次いで単数若しくは複数の重縮合反応槽内で重縮合反応させた後、ポリマー抜き出しダイから抜き出すことによりポリブチレンテレフタレート系樹脂を製造するにおいて、最初のエステル化反応槽の出口からポリマー抜き出しダイの出口までの間の反応生成物流路にフィルターを設置して反応生成物を該フィルターを通過させることを特徴とするポリブチレンテレフタレート系樹脂の製造方法。  A dicarboxylic acid component having terephthalic acid as a main component and a diol component having 1,4-butanediol as a main component in a single or plural esterification reaction tanks as titanium atoms with respect to the theoretical yield of resin as 30 to 30 Esterification reaction in the presence of 300 ppm titanium compound esterification reaction catalyst, then polycondensation reaction in one or more polycondensation reaction tanks, and then extracted from the polymer extraction die to produce polybutylene terephthalate resin The polybutylene terephthalate resin is characterized in that a filter is installed in the reaction product flow path between the outlet of the first esterification reaction tank and the outlet of the polymer extraction die and the reaction product is passed through the filter. Manufacturing method. フィルターの設置流路を、最終の重縮合反応槽の直前の反応槽の出口から最終の重縮合反応槽の入口までの間とする請求項1に記載のポリブチレンテレフタレート系樹脂の製造方法。  The method for producing a polybutylene terephthalate-based resin according to claim 1, wherein the filter is installed between the outlet of the reaction tank immediately before the final polycondensation reaction tank and the inlet of the final polycondensation reaction tank. フィルターの設置流路を、最終の重縮合反応槽の出口からポリマー抜き出しダイの出口までの間とする請求項1又は2に記載のポリブチレンテレフタレート系樹脂の製造方法。  The method for producing a polybutylene terephthalate resin according to claim 1 or 2, wherein the flow path for the filter is between the outlet of the final polycondensation reaction tank and the outlet of the polymer extraction die. 連続式に重縮合反応させる請求項1乃至3のいずれかに記載のポリブチレンテレフタレート系樹脂の製造方法。  The method for producing a polybutylene terephthalate resin according to any one of claims 1 to 3, wherein the polycondensation reaction is performed continuously.
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