JPH01213334A

JPH01213334A - ポリエステルの連続重縮合方法

Info

Publication number: JPH01213334A
Application number: JP3827688A
Authority: JP
Inventors: Fumikazu Yoshida; 文和吉田; Susumu Tate; 楯　進; Akira Chiba; 明千葉
Original assignee: KOUKOURITSU GOSEN GIJUTSU KENKYU KUMIAI; Toyobo Co Ltd
Current assignee: KOUKOURITSU GOSEN GIJUTSU KENKYU KUMIAI; Toyobo Co Ltd
Priority date: 1988-02-19
Filing date: 1988-02-19
Publication date: 1989-08-28
Anticipated expiration: 2009-02-02
Also published as: JPH068345B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、ポリエステルの製造方法に関する。

詳しくは、本発明は、ビス−（β−ヒドロキシエチル）
テレフタレートおよび／またはその低縮合物もしくはそ
の初期縮合物を、高温下で滞留させることなく、連続し
た線状またはフィルムにして効率的にその副生成物の除
去を行うことができるため、その副反応、着色、分解等
を抑制し、均質で高品質のポリエステルを得る方法に関
する。

（従来の技術）従来よりポリエチレンテレフタレートを主とするポリエ
ステルは、多くの優れた特性を有するため、繊維やフィ
ルムとして広く用いられてきた。

ポリエチレンテレフタレートは、通常、テレフタル酸と
エチレングリコールを直接エステル化させるかまたはジ
メチルテレフタレートとエチレングリコールをエステル
交換させてビス−（β−ヒドロキシエチル）テレフタレ
ートおよび／またはその低重縮合物もしくはその初期縮
合物を得、次いでこれを高真空下で加熱撹拌し重縮合さ
せることにより製造されている。

（発明が解決しようとする課題）しかし、上記のような高真空下で加熱攪拌し重縮合させ
る方法では、高粘性の反応溶融物を攪拌しなければなら
ず、高い動力を必要とするうえに長時間を要する。これ
は、重縮合反応の反応末期において、重縮合反応の副生
成物の除去が律速であるからである。

このことから、反応物（ビス−（β−ヒドロキシエチル
）テレフタレートおよび／またはその低縮合物もしくは
その初期縮合物）を薄い膜状または細い繊維状にして重
縮合を行い、重縮合速度を速めることが知られている０
反応物を細い繊維状にして重縮合させる方法には、紡糸
口金から、反応物を真空中あるいは不活性ガス中に紡糸
する方法がある。しかし、この方法では、繊維形成能の
充分に大きな反応物を供給しないと、反応物が繊維状に
ならず、そのために、反応器内での滞留時間が短くなっ
て重縮合反応が進行し難いと言う欠点がある。また反応
物の反応器内での滞留時間を長くするために、反応器内
に金網を設置して、この金網に沿って反応溶融物を流下
させる方法が提案されている。しかし、この方法では、
反応溶融物が垂直方向にスムーズに流れず、網目に滞留
して玉状となるために、均質なポリエステルが得られな
い。

このような欠点を解決するために、反応器の上部に口金
を設け、この口金から反応器内に垂直にワイヤーを垂ら
した後、このワイヤーに沿って糸状に反応熔融物を流下
させる方法が提案されている（特開昭６１−２０７４２
９号公報）。しかし、この方法ではワイヤーは口金から
垂直方向に順次垂らされているにすぎず、そのために、
ワイヤーから伸びる線状の熔融反応物が反応雰囲気の影
響を受けやすく、例えば、不活性ガスの流量変動等の外
乱により糸が切断するおそれがある。従って、連続的か
つ安定に溶融反応物を線状またはフィルム状に巻取るこ
とができない、なおワイヤーから伸びる線状の溶融反応
物を反応器外で集束させる方法もあるものの、集束時点
では糸は冷却過程にあるため、得られる糸が太くかつ不
均質になる。

（課題を解決するための手段）本発明はかかる上記問題点を解決し、反応容器内で集束
されたワイヤーに沿って反応溶融物を流し、これを線状
またはフィルム状で連続的に不活性ガス雰囲気下に垂ら
すことにより、短時間で均質かつ高品質のポリエステル
を得る方法を提供するものである。

本発明のポリエステルの連続重縮合方法は、不活性ガス
が通流された反応容器、該反応容器の上部に設けられた
口金、該口金から該反応容器中に垂らされ集束された複
数のワイヤー、および該反応容器内の該ワイヤーの集束
末端に位置、する多孔性漏斗を有する装置内を用いてビ
ス−（β−ヒドロキシエチル）テレフタレートおよび／
またはその低縮合物もしくはその初期縮合物を、該ワイ
ヤーに沿って、該反応容器により加熱された不活性ガス
中に押し出した後、該押出物を該ワイヤーにより集束し
つつ連続的に重縮合を行い、得られた反応溶融物を該漏
斗から連続的に線状またはフィルム状に押し出すことを
特徴し、そのことにより上記目的が達成される。

本発明におけるポリエステルとは、テレフタル酸および
エチレングリコールを主体として得られる化合物である
。しかし、テレフタル酸およびエチレングリコール以外
の第３成分、例えば、イソフタル酸、ｌ、４−ブタンジ
オール、２．６−ナフタレンジオールなどが含有されて
もよい、また、このポリエステルには、従来公知の添加
剤、例えば、艶消し剤、滑剤、難燃剤などが添加されて
もよい。

以下に本発明のポリエステルの連続重縮合方法に用いら
れる装置を図面で示し、その作用を説明する。第１図は
、本発明で用いられる重縮合反応装置の概略断面図であ
る。

本発明のポリエステルの連続重縮合方法を、第１図に示
す反応装置に基づいて説明する。

ビス−（β−ヒドロキシエチル）テレフタレートおよび
／またはその低縮合物もしくはその初期縮合物は、管１
から計量装置２を経て押し出しヘッド３に送られ、ヘッ
ド３内のフィルター４により′ｒＪ、ｌ過された後、口
金５から反応容器６内に押し出さ”れる０反応容器６内
には、口金５から複数のワイヤー７が垂らされ、このワ
イヤー７の末端は集束されている。多孔性漏斗８は、こ
のワイヤー７の集束末端に位置している。反応容器６に
ジャケット９が備えられ、このジャケット９により反応
容器６が加熱される。また、反応容器６には、内部に不
活性ガスを導入するための導入口ｌＯ１および縮合反応
により生じた気体主成物を排出するための排出口１１が
設けられている。この導入口１０から反応容器６を経て
排出口１１に、不活性ガスが通流されている。反応容器
６内に押し出された上記低縮合物もしくは初期縮合物は
、反応容器６で加熱されながらワイヤー７をったって流
され、同時に重縮合される０重縮合物は、ワイヤー７の
集束末端に集束され、線状また番よフィルム状の重合体
１２となって流下される。この重合体１２は、反応容器
６の下部に設けられた冷却ゾーン１３に送られ、ガス導
入口１４から導入された不活性ガスで冷却された後、巻
き取り機１５により巻き取られる。

本発明のポリエステルの連続重縮合方法に用いられる装
置の口金５の孔径は、ワイヤー径と関連づけて決定され
るものの、０．３ｍｍ〜５ＩＩＩＩ１１の範囲が望まし
い。０．３ｍを下まわると、口金５へのワイヤー７のセ
ットが困難となり、５　ｍｍを上まわるとワイヤー７に
沿って流下する初期縮合物の径が太くなるため、充分な
重縮合反応速度が得られない。

ワイヤー７の径は、初期縮合物を均一に流下させるため
に、口金５の径より細く、かつ最上部から最下部まで同
一の径とされるのが好ましい、ワイヤー径が途中で変わ
ると、初期縮合物の流れが乱れて玉状となり、重縮合反
応がスムーズに進行せず、その結果、重合体品質にバラ
ツキが生じるので好ましくない。

ワイヤー７の末端を集束するための多孔性漏斗８の形状
は、第２図に示すように、底部をカットした逆円錐形が
好ましい、この円錐の２つの底面の径、および高さは、
初期縮合物の流量および所望の重合度に応じて、適宜選
択される。しかし、多孔性漏斗に流入する重合体の鼠と
、多孔性漏斗から流出する重合体の量とのバランスがと
れるような体積が必要である。流入する重合体量に比べ
て、漏斗の体積が小さい場合には、重合体が漏斗の外側
を流れ落ちるため、例えば均一な径の糸条が形成されな
い、逆に流入する重合体量に比べて漏斗の体積が大きい
場合には、漏斗の内部に空間ができるため、重合体は玉
状となって流下し、均一な品質の重合体が得られない、
なお、多孔性漏斗の材質としては重縮合温度に耐えかつ
ポリエステルに不活性であれば、任意の材料が使用され
、金属、耐熱性プラスチックなどいずれでもよい。

また形態としては多数の孔（孔径　約０．１〜２．Ｏｌ
、好ましくは０．２〜１．８５ｒｓ）を有した板状また
は約ｌθ〜２００メツシュの金網状のものでもよい。

なおワイヤー７は、漏斗８の上部に近い位１から、漏斗
の内部の位置で集束していることが必要である。これに
より重合体は漏斗の外部に漏れることがない、ワイヤー
７と漏斗８との接続方法は特に限定されず、重合体が漏
斗の外部に流出しない方法であれば、いずれの方法であ
ってもよい。

本発明のポリエステルの連続重縮合方法に用いられる不
活性ガスとは、溶融状態のポリエステルに対し不活性な
ものであり、炭酸ガス、窒素、ヘリウムなどの反応性に
乏しいガスである。この不活性ガスは冷却ゾーン１３に
、導入口１４から導入される。それにより、冷却工程で
の重合体の着色が防止される。

本発明のポリエステルの連続重縮合方法は、ポリエステ
ルの重縮合の最終工程として使用することが好ましいが
、中間工程として採用することもできる。

（実施例）以下に本発明を実施例を用いて具体的に説明する。

実施例１極限粘度［η］　＝０．２８のポリエチレンテレフタレ
ートオリゴマー（低縮合物）を、第１図に示す装置の管
１に供給した。このオリゴマーは、計量装置２を経て押
し出しヘッド３に移され、フィルター４で濾過される０
次いで、濾過されたオリゴマーは、口金５からワイヤー
７をったって、反応容器６内に押し出される６ロ金５の
孔径は０．８順、孔数は５個であり、答礼からは直径０
．５Ｉ１１１、長さ１５０ｃｍのワイヤー７が垂らされ
ている。このワイヤー７は、１００メツシユの金網製漏
斗８の上端から１　ｃ＋ａ上で集束されている。漏斗８
の上面の直径は４Ｃ１，下面の直径は０．５１１３そし
て高さは４ｃｍであった。オリゴマーの供給温度２７５
”Ｃ１反応容器６内の温度３２０°Ｃの条件下にて、導
入口１０から２００リットル／分の窒素ガスを流入させ
つつ、オリゴマーを２０分間反応させ、巻き取り機１５
により５００ｍ／分の速度で巻き取った。冷却ゾーン１
３には、窒素ガスを２０す・ントル／分で流した。

得られた未延伸糸の太さは２０デニール［η］＝０．６
１、そして末端カルボキシル基の量は２１当量／１０’
ｇであり、色調は良好であった。

実施例２［η］　＝０．３５のポリエチレンテレフタレートオリ
ゴマーを用い、反応時間が２０分となるようにオリゴマ
ーの流量を調節し、漏斗の上面の直径を１０ｃｍ、下面
の直径を８ｃｎ＋、そして長さを２４ｃｍとじた以外は
、実施例１と同様の方法により、オリゴマーを重縮合さ
せた。

得られた未延伸糸の太さは１２デニール、［η］＝０．
６６、そして末端カルボキシル基の量は２３当量／　１
０６ｇであり、色調は良好であった。

実施例３〜６　比較例１第１表に示す形状の漏斗以外は実施例１と同条件で重合
を行った。

第　　１　　表 △：糸の太さに多少斑がある力（巻取り速度は変化しな
がった。

○：均一な太さの糸か得られ、糸切れは全く起こらなか
った。

（発明の効果）本発明のポリエステルの連続重縮合方法によれば、反応
溶融物が口金から垂らされたワイヤーに沿って流下し、
多孔性漏斗により集束されることにより、外部雰囲気に
影響されることなく、均一な線状またはフィルム状態で
、ポリエステルの低縮合物もしくは初期縮合物の重縮合
がなされるため、短時間で均質かつ高品質なポリエステ
ルが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のポリエステルの連続重縮合方法に用
いられる装置の一実施例を示す断面図、第２図は、第１
図中の多孔性漏斗の拡大斜視図である。１・・・管、２・・・計量装置、３・・・押し出しヘッ
ド、４・・・フィルター、５・・・口金、６・・・反応
容器、７・・・ワイヤー、８・・・多孔性漏斗、９・・
・ジャケット、１０、１４・・・導入口、１１・・・排
出口、１２・・・線状重合体、１３・・・冷却ゾーン、
１５・・・巻き取り機。特許出願人　　東洋紡績株式会社第１図

Claims

【特許請求の範囲】

１、不活性ガスが通流された反応容器、該反応容器の上
部に設けられた口金、該口金から該反応容器中に垂らさ
れ集束された複数のワイヤー、および該反応容器内の該
ワイヤーの集束末端に位置する多孔性漏斗を有する装置
を用いて、ビス−（β−ヒドロキシエチル）テレフタレ
ートおよび／またはその低縮合物もしくはその初期縮合
物を、該ワイヤーに沿って、該反応容器により加熱され
た不活性ガス中に押し出した後、該押出物を該ワイヤー
により集束しつつ連続的に重縮合を行い、得られた反応
溶融物を該漏斗から連続的に線状またはフィルム状に押
し出すことを特徴とするポリエステルの連続重縮合方法
。