JPH024608B2 - - Google Patents

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JPH024608B2
JPH024608B2 JP56038308A JP3830881A JPH024608B2 JP H024608 B2 JPH024608 B2 JP H024608B2 JP 56038308 A JP56038308 A JP 56038308A JP 3830881 A JP3830881 A JP 3830881A JP H024608 B2 JPH024608 B2 JP H024608B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polymerization
polymer
aromatic polyester
temperature
molding
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP56038308A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS57151619A (en
Inventor
Hiroaki Sugimoto
Makoto Hanabatake
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
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Priority to US06/356,241 priority patent/US4414365A/en
Priority to DE8282102011T priority patent/DE3268220D1/en
Priority to EP82102011A priority patent/EP0060531B2/en
Publication of JPS57151619A publication Critical patent/JPS57151619A/en
Publication of JPH024608B2 publication Critical patent/JPH024608B2/ja
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は芳香族ポリエステルの製造方法に関す
るものである。 全芳香族ポリエステルは製造にもとずく優れた
性質を有するが、特に耐熱性の点ではあらゆる樹
脂の中でぬきんでている。なかでもテレフタル酸
やイソフタル酸とパラヒドロキシ安息香酸あるい
はその誘導体と、4,4′−ジヒドロキシジフエニ
ルあるいはその誘導体から製造される全芳香族ポ
リエステルは射出成形可能で、かつ各種物性、即
ち機械的性質、電気的性質、熱安定性等に優れて
いる上、高に耐熱性、耐薬品性、耐油性、耐放射
線性、寸法安定性など数々の優れた性能をもちあ
わせており、機械部品、電気・電子部品、自動車
部品などの種々の分野で用いられている。 しかしながら、このような全芳香族ポリエステ
ルはその高い軟化温度のゆえ溶融粘度が高く成形
性が悪いという欠点がある。また高い成形加工温
度を必要とするため成形時のポリマーの熱劣化、
着色などの問題があり、これらの点からも成形性
の改善が望まれていた。 このような問題を解決するための、従来から知
られている方法として、より流動性のよい(成形
性のよい)樹脂とブレンドするという方法があ
る。たとえば、ポリエチレンテレフタレートやポ
リカーボネートなどとブレンドし成形するという
方法である。しかしながら、先に述べたテレフタ
ル酸やイソフタル酸、パラヒドロキシ安息香酸、
4,4′−ジヒドロキシジフエニルなどから得られ
る全芳香族ポリエステルとポリアルキレンテレフ
タレートやポリカーボネートとの混合、造粒、成
形を行なう際全芳香族ポリエステルの均一化する
温度領域で各工程を行なうと、この温度では熱安
定性に劣るポリアルキレンテレフタレートやポリ
カーボネートは熱分解をおこしやすく、またこれ
らの樹脂が安定して均一化しうる温度領域で処理
すると、全芳香族ポリエステルの流動に不十分な
温度のため、組成物の系全体が均一分散体とはな
らない。系全体を均一化するために、混合、造
粒、成形などの各工程における樹脂の滞留時間を
長くすることも可能ではあるが、均一分散にはほ
ど遠く、またその状態にするために多大の時間を
要することになり、現実的ではない。 また、溶液によるブレンド方法も考えられる
が、全芳香族ポリエステルの場合、分解をともな
わずに均一に溶解しうる溶媒は現在のところ見い
出されておらず、きわめて困難といえよう。 分散性が十分でないと、樹脂や成形品が溶媒や
試薬にさらされた時に一部劣化したり成形時のシ
ヨツトごとのバラツキがみられたり、成形品の強
度が不均一であつたりする。 以上述べたように通常のブレンド方法からは、
上に述べた全芳香族ポリエステルの成形性を改良
することは困難といえる。 本発明者らは、このような現状に鑑みブレンド
においてみられるような物性の低下や分散が悪い
ために生じる不都合なしに全芳香族ポリエステル
の成形性を改良すべく鋭意検討した結果、全芳香
族ポリエステルの重合時にポリアルキレンテレフ
タレートをある特定の割合で存在せしめ、かつ重
合を実質的に溶媒を存在させない塊状重合で行な
うことによりこれらの目的が達せられることを見
い出した。 芳香族ポリエステルの重合法としては生成しや
ポリマーを溶解せしめる有機溶媒を溶解せしめる
有機溶媒を重合溶媒とする溶液重合法、生成した
ポリマーが重合に用いた溶媒から沈澱してくる懸
濁重合法、溶媒を用いない塊状重合法などが知ら
れている。テレフタル酸やイソフタル酸とパラヒ
ドロキシ安息香酸と4,4′−ジヒドロキシジフエ
ニルなどから製造される全芳香族ポリエステルの
場合は、これを溶かしうる溶媒が現在までのとこ
ろ見い出されていないため溶液重合法は採用し難
い。懸濁重合法としては水添ターフエニルやジフ
エニルエーテル、ジフエニル混合物のような高沸
点溶媒が用いられるが、これら溶媒の除去、回
収、ポリマーの洗浄など工程が複雑となる上、単
位バツチ当たりのポリマー生産量が少ないという
経済的不利を有している。塊状重合法は経済的に
は最も優れた重合法であるが、芳香族ポリエステ
ルの製造にはあまり適用されていない。その理由
はポリエチレンテレフタレートのような脂肪族ポ
リエステルと比較して芳香族ポリエステルは融点
が高く、溶融状態を維持するには高温を必要とす
るため、ポリマーの着色劣化が著しく商品として
の価値が減じられるからである。この着色劣化の
問題が解決されれば、ポリマー品質ならびに経済
性を満足することのできるプロセスとして工業的
意義は甚大なものがある。 本発明者らは上記全芳香族ポリエステルの重合
時、ポリアルキレンテレフタレートを存在せし
め、かつ重合を実質的に溶媒を存在させない塊状
重合法を行なうと着色劣化の少ない芳香族ポリエ
ステルが得られるとともにポリアルキレンテレフ
タレートを存在させることなく得られた全芳香族
ポリエステルやあるいはポリアルキレンテレフタ
レートを存在させるにしても他の方法(例えば懸
濁重合)で得られた芳香族ポリエステルに比べ成
形性が良く、また物性的にも優れていることを見
出し、本発明に到つた。 即ち、本発明は下式(A)、(B)及び(C)で表される繰
り返し構造単位からなる芳香族ポリエステルの製
造時に、重合反応系にポリアルキレンテレフタレ
ートを最終生成ポリマーの5〜20重量%となるよ
うな割合で存在せしめ、かつ重合を実質的に溶媒
を存在させない塊状重合法で行うことを特徴とす
る芳香族ポリエステルの製造方法に関するもので
ある。 (上式中Xは炭素数1〜4のアルキレン基、−
O−、−SO2−、−S−または−CO−であり、m、
nは0または1である。(A):(B)の比は1:1から
10:1の範囲にあり、(B):(C)の比は9:10から
10:9の範囲にある。 また上式中の芳香環の置換基は互いにパラまた
はメタの位置にある。)ポリアルキレンテレフタ
レートを存在せしめて重合して得られた芳香族ポ
リエステルにおいてはポリアルキレンテレフタレ
ートを存在させないで重合した場合に比べて著し
く成形性が改良されている上、単にポリアルキレ
ンテレフタレートをブレンドしたものに比べて
も、成形品の表面、内部は均一であり、良好な分
散状態となつている。またブレンド品でみられる
ような種々の物性の低下、特に熱安定性や機械的
強度などの低下が少ないという結果が得られた。
この原因については現在のところ明らかでない
が、全芳香族ポリエステルの重合時に、ポリアル
キレンテレフタレートに何らかの製造上の変化が
起こつているのかも知れない。(例えばエステル
交換反応によるポリマー主鎖の開裂と再結合など
による新規構造の生成も考えられる。)この場合、
最終的に得られた芳香族ポリエステルはいわば
“均一な”ものと考えられる。これに対して単に
ポリアルキレンテレフタレートを芳香族ポリエス
テルとブレンドしたものは、その両者間に結合反
応などがおこらず、あるいは、おこつてもごくわ
ずかであるため、“不均一性”がより多いであろ
う。先に述べた、ブレンドによる不均一性(分散
が十分でないこと)が、ポリマー物性に悪影響を
及ぼす可能性もあることを考えると、本発明の芳
香族ポリエステル(ポリアルキレンテレフタレー
トを重合時、存在せしめて得られるもの)が成形
性が改良されている上、種々の物性の低下が少な
いことも理解できる。 また、ポリアルキレンテレフタレートを存在せ
しめて重合することにより塊状重合法を用いても
着色劣化の少ない芳香族ポリエステルが得られ、
かつ成形性が改良されたことにより経済性および
ポリマー品質とも満足できる芳香族ポリエステル
の製造法が見い出された。 塊状重合時における着色劣化の低減は、ポリア
ルキレンテレフタレートによる溶融粘度の低下に
よると考えられる。 本発明に用いられる全芳香族ポリエステル製造
時の単量体成分としては、例えばパラヒドロキシ
安息香酸、メタヒドロキシ安息香酸、テレフタル
酸、イソフタル酸、ハイドロキノン、レゾルシ
ン、4,4′−ジヒドロキシジフエニル、4,4′−
ジヒドロキシジフエニルエーテル、4,4′−ジヒ
ドロキシジフエニルスルホン、4,4′−ジヒドロ
キシジフエニルスルフイド、4,4′−ジヒドロキ
シベンゾフエノン、4,4′−ジヒドロキシジフエ
ニルメタンなどやこれらの誘導体を用いることが
できる。これらの組み合わせのうちパラヒドロキ
シ安息香酸あるいはそのエステル、テレフタル酸
あるいはそのエステル、4,4′−ジヒドロキシジ
フエニルあるいはそのエステルの組み合わせが特
に好ましい。 また、全芳香族ポリエステルを製造する際重合
時に存在せしめるポリアルキレンテレフタレート
としては、ポ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などがあげられる。 全芳香族ポリエステルの重合時に用いられるポ
リアルキレンテレフタレートの量は、最終生成ポ
リマーの5〜20重量%である必要がある。この範
囲以下ではその効果は十分でなく、またこの範囲
以上では得られる芳香族ポリエステルの熱的、機
械的物性が十分でない。なお、ポリアルキレンテ
レフタレートの量を増やすと熱的性質は低下して
くるので、望む物性と組成との関係を考慮して量
を選ぶ必要がある。 重合方法としては塊状重合法が用いられる。塊
状重合法は一般に知られているいかなる方法を用
いてもよい。 一例をあげれば、まず式(A)、(B)及び(C)で表され
る繰り返し構造単位からなる全芳香族ポリエステ
ルを構成しうるための化合物と、ポリアルキレン
テレフタレートをはじめに同時に反応槽に仕込む
方法がある。その後加温して重合反応を行なわせ
るわけであるが、重合反応は約200〜400℃、好ま
しくは250〜350℃で、常圧ないしは減圧系、不溶
性気体雰囲気中で行なわれる。また残渣が重合体
の物性に悪影響を与えないか、または簡単な処理
により活性をなくしうる触媒を用いて重合を進め
ることも可能である。より好ましい塊状重合法
は、重合温度下で重合によつて生成する重合体に
常にその重合体が固化しないような剪断力を加え
重合を進行させ、重合体を固化させることなく固
体の多分散系の状態で実質的にすべてが固相にな
るまで重合を行なう方法であり、用いうる最高温
度は使用するモノマー、オリゴマー、あるいはポ
リマーの沸点や分解点によつて一部左右される
が、この温度限界は最初比較的低温で縮合を行な
い、縮合が進行するにつれて温度を上昇させる。
最初180〜250℃の温度で、次いで上昇させ250〜
380℃の温度で、好ましくは300〜360℃で常圧な
いしは減圧系で重合を行なう。固体多分散体にな
つてしまえばその融着温度、および分解温度を考
慮しながら昇温することも可能で、300〜400℃、
好ましくは310〜370℃、ただし分解温度以下、お
よび融着温度以下であれば、高ければ高いほど反
応速度は速くなる。 又、別の方法として、第1の反応槽に、式(A)、
(B)及び(C)で表される繰り返し構造単位からなる全
芳香族ポリエステルを構成しうるための化合物と
ポリアルキレンテレフタレートを同時に仕込み、
重縮合によりプレポリマーを生成させ、第2の反
応槽に移し、高分子量化する方法も用いられる。
第1の反応槽において生成させたプレポリマーを
溶融状態で取り出し、粉砕して均一化したのち、
第2の反応槽において高分子量化してもよく、ま
た該プレポリマーを押出機によりペレツト化して
第2の反応槽で高分子量化してもよい。あるいは
さらに別の方法としてポリアルキレンテレフタレ
ートをはじめから仕込むのではなく、式(A)、(B)及
び(C)で表される繰り返し構造単位からなる全芳香
族ポリエステルの重合反応時に逐次添加していく
方法もある。もしこの方法を第1、第2の反応槽
を用いる2段重合で行なうときは、第1の反応槽
で重合させるときに逐次添加する方がより好まし
い。 このようにして得られた芳香族ポリエステルは
着色が少なく、成形性に優れ、かつ耐熱性、機械
的性質などの優れたポリマーである。 本発明によつて得られた芳香族ポリエステルに
は、安定剤、着色剤、充填剤などプラスチツクに
加えられる通常の添加剤を重合体の特性を損なわ
ない範囲で加えることができる。充填剤として
は、例えばシリカ、粉末石英もしくは砂、ヒユー
ムドシリカ、炭化珪素、酸化アルミニウム、ガラ
ス繊維、酸化錫、酸化鉄、酸化亜鉛、炭素、グラ
フアイト、その他顔料として二酸化チタンならび
に他の無機材料および耐熱性の有機顔料を用いる
ことができる。 本発明によつて得られた重合物は、プレス成
形、射出成形、押出成形などの方法により成形
物、フイルム、シートなどの形で、機械部品、電
気・電子部品、自動車部品や各種容器、包装材料
などエンジニヤリングプラスチツクとして高い性
能を要求される分野で広範囲に用いられる。 以下に実施例および比較例で本発明を説明する
が、これは例示的なものであり、これに限定され
るものではない。 実施例 1 いかり型撹拌翼を有し、かつ重合槽の槽壁と撹
拌翼とのクリアランスの小さな重合槽にパラヒド
ロキシ安息香酸756g(5.48モル)、テレフタル酸
453g(2.73モル)、4,4′−ジヒドロキシジフエ
ニル508g(2.73モル)、ポリエチレンテレフタレ
ート(東洋紡(株)製PET RT−560)169g(最終
生成ポリマーの10重量%に相当する)及び無水酢
酸1337g(13.1モル)を投入した。 窒素ガス雰囲気下で撹拌しながら1時間で150
℃まで加温し、この温度で3時間還流を行なつ
た。その後昇温させながら、反応の結果生じる酢
酸を留去し、高剪断下で330℃まで昇温させた。
さらに強力な撹拌で2時間重合を続け、その後
徐々に冷却し200℃まで強力撹拌を続けた後、槽
外へ重合物をとりだした。回収量は1570g(理輪
量の93.1%)であつた。これを粉砕したのちアル
ミ製のロータリーオーブンに移し、窒素気流下、
系全体を回転し、粉末を十分に撹拌しながら320
℃まで6時間かかつて徐々に昇温し、320℃で3
時間処理した後、冷却し、200℃で粉末をとりだ
した。得られた粉末は1539gであつた。このポリ
マーを田辺プラスチツク機械製単軸押出機VS−
30−28(スクリユー径30mm、L/D〜28)を用い
てシリンダー温度320℃、スクリユー回転数
50rpmで造粒したのち、住友重機械製射出成形機
ネオマツトN47/28により射出成形した。 成形温度を種々かえたときのバーフロー流動長
を測定した。結果を表1に示す。 以下に述べる比較例1、比較例2に比べて成形
温度範囲が広く、かつ比較的低温で成形できるこ
とがわかる。 比較例 1 実施例1において、ポリエチレンテレフタレー
トを全く用いずに行なつた以外は、実施例1と同
様にして重合及び後処理を行ない、全芳香族ポリ
エステル1412g(理論量の93.0%)を得た。この
ものを実施例1と同様に造粒、射出成形した。結
果を表1に示す。 実施例1に比べると成形温度範囲が狭く、かつ
高い成形温度を必要とする。 比較例 2 比較例1において得られた全芳香族ポリエステ
ル900gに、実施例1で用いたポリエチレンテレ
フタレート100gをスーパーミキサーを用いて混
合撹拌した。得られたポリマーを実施例1と同様
にして造粒、射出成形した。結果を表1に示す。 比較例1に比べるとやや成形温度範囲は広い
が、実施例1よりは狭く、かつ高い成形温度を必
要とする。また360℃以上で成形品に焼けを生じ
ており、均一な成形品表面ではない。 比較例 3 パラアセトキシ安息香酸900g(5モル)、テレ
フタル酸415g(2.5モル)、4,4′−ジヒドロキ
シジフエニル ジアセチル化物675g(2.5モル)、
ポリエチレンテレフタレート(東洋紡(株)製PET
RT−560)154g(最終生成ポリマーの10重量%
に相当する)及び高沸点溶媒としてサントサーム
66(三菱モンサント化成社)1400gを反応器中に
入れ窒素ガス雰囲気中でこれらの混合物をたえず
撹拌しながら1時間で180℃まで加温し、さらに
10時間かかつて320℃まで上昇させた。撹拌をな
お320℃で16時間続けついで340℃で3時間加熱す
ることによりスラリーが形成した。反応混合物を
放冷してさらにサントサーム66を1000g加え70℃
とした。アセトン1920gを加えスラリーを過
し、粉末をアセトンによりソツクスレーで抽出し
てサントサーム66を除去した。この粉末を110℃
で減圧乾燥し芳香族ポリエステル1328g(理論量
の86.0%)を得た。この粉末をアルミ製のロータ
リーオーブンに移し窒素気流下系全体を回転し粉
末を十分に撹拌しながら200℃で10時間保つた後
300℃まで6時間かかつて徐々に昇温し、この温
度で2時間保つた後200℃まで冷却し粉末をとり
だした。このポリマーを実施例1と同様に造粒、
射出成形した。結果を表1に示す。比較例1に比
べるとやや成形温度範囲は広いが、実施例1より
は狭く、かつ高い成形温度を必要とする。また成
形品表面に配向がみられたり一部焼けが生じてお
り均一な成形品表面ではなかつた。
The present invention relates to a method for producing aromatic polyester. Fully aromatic polyester has excellent properties based on its production, but it stands out among all resins in terms of heat resistance. Among these, wholly aromatic polyesters produced from terephthalic acid, isophthalic acid, parahydroxybenzoic acid or its derivatives, and 4,4'-dihydroxydiphenyl or its derivatives can be injection molded and have various physical properties, namely mechanical properties. In addition to having excellent electrical properties and thermal stability, it also has many excellent properties such as high heat resistance, chemical resistance, oil resistance, radiation resistance, and dimensional stability, making it suitable for mechanical parts, electrical・Used in various fields such as electronic parts and automobile parts. However, such wholly aromatic polyesters have the drawbacks of high melt viscosity and poor moldability due to their high softening temperatures. In addition, since high molding temperatures are required, thermal deterioration of the polymer during molding may occur.
There are problems such as coloring, and from these points as well, improvement in moldability has been desired. As a conventionally known method for solving such problems, there is a method of blending with a resin having better fluidity (good moldability). For example, it is blended with polyethylene terephthalate, polycarbonate, etc. and molded. However, the aforementioned terephthalic acid, isophthalic acid, parahydroxybenzoic acid,
When mixing, granulating, and molding a fully aromatic polyester obtained from 4,4'-dihydroxydiphenyl or the like with polyalkylene terephthalate or polycarbonate, each step is performed in a temperature range where the fully aromatic polyester is homogenized. At this temperature, polyalkylene terephthalate and polycarbonate, which have poor thermal stability, are prone to thermal decomposition, and if these resins are processed in a temperature range where they can be stabilized and homogenized, the temperature is insufficient for the flow of fully aromatic polyester. , the entire composition system does not become a homogeneous dispersion. In order to homogenize the entire system, it is possible to lengthen the residence time of the resin in each process such as mixing, granulation, and molding, but this is far from achieving uniform dispersion, and it takes a large amount of time to achieve this state. This is not realistic. A blending method using a solution may also be considered, but in the case of wholly aromatic polyesters, no solvent has been found so far that can uniformly dissolve the polyester without decomposition, and this would be extremely difficult. If the dispersibility is insufficient, parts of the resin or molded product may deteriorate when exposed to solvents or reagents, variations may occur from shot to shot during molding, or the strength of the molded product may be uneven. As mentioned above, from the normal blending method,
It can be said that it is difficult to improve the moldability of the above-mentioned wholly aromatic polyester. In view of the current situation, the inventors of the present invention have conducted intensive studies to improve the moldability of wholly aromatic polyester without the disadvantages caused by deterioration of physical properties or poor dispersion that are seen in blends. It has been found that these objects can be achieved by allowing polyalkylene terephthalate to be present in a certain proportion during the polymerization of the polyester, and by carrying out the polymerization in bulk in the absence of substantially any solvent. Polymerization methods for aromatic polyester include solution polymerization, in which the polymer is dissolved in an organic solvent, and suspension polymerization, in which the polymer is precipitated from the solvent used for polymerization. Bulk polymerization methods that do not use solvents are known. In the case of fully aromatic polyesters produced from terephthalic acid, isophthalic acid, parahydroxybenzoic acid, and 4,4'-dihydroxydiphenyl, a solvent that can dissolve them has not been found to date, so solution polymerization is used. is difficult to employ. High-boiling point solvents such as hydrogenated terphenyl, diphenyl ether, and diphenyl mixtures are used in the suspension polymerization method, but the process is complicated, including removal and recovery of these solvents, and washing of the polymer. It has the economic disadvantage of low production volume. Bulk polymerization is the most economically advantageous polymerization method, but it has not been widely applied to the production of aromatic polyesters. The reason for this is that aromatic polyesters have a higher melting point than aliphatic polyesters such as polyethylene terephthalate, and require high temperatures to maintain the molten state, which significantly reduces the value of the polymer as a product. It is from. If this problem of color deterioration can be solved, it will have great industrial significance as a process that can satisfy both polymer quality and economic efficiency. The present inventors have found that when polymerizing the fully aromatic polyester, polyalkylene terephthalate is present and the polymerization is carried out in a bulk polymerization method in the absence of a substantial solvent. Compared to fully aromatic polyester obtained without the presence of terephthalate or aromatic polyester obtained by other methods (e.g. suspension polymerization) even when polyalkylene terephthalate is present, it has better moldability and physical properties. The present invention was based on the discovery that it is also excellent. That is, the present invention involves adding polyalkylene terephthalate to the polymerization reaction system at a rate of 5 to 20% by weight of the final polymer when producing an aromatic polyester consisting of repeating structural units represented by the following formulas (A), (B), and (C). %, and the polymerization is carried out by a bulk polymerization method substantially in the absence of a solvent. (In the above formula, X is an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, -
O-, -SO2- , -S- or -CO-, m,
n is 0 or 1. The ratio of (A):(B) is from 1:1
It is in the range of 10:1, and the ratio of (B):(C) is from 9:10
It is in the 10:9 range. Furthermore, the substituents on the aromatic ring in the above formula are in para or meta positions with respect to each other. ) The aromatic polyester obtained by polymerization in the presence of polyalkylene terephthalate has significantly improved moldability compared to the case of polymerization in the absence of polyalkylene terephthalate. Compared to the above, the surface and interior of the molded product are uniform and well-dispersed. In addition, results were obtained in which there was less deterioration in various physical properties, especially in thermal stability and mechanical strength, as seen in blended products.
The cause of this is not clear at present, but some manufacturing changes may occur in the polyalkylene terephthalate during polymerization of the wholly aromatic polyester. (For example, generation of a new structure by cleavage and recombination of the polymer main chain by transesterification is also considered.) In this case,
The aromatic polyester finally obtained is considered to be "uniform" so to speak. On the other hand, when polyalkylene terephthalate is simply blended with aromatic polyester, there is no bonding reaction between the two, or even if it occurs, it is minimal, so there is more "heterogeneity." Dew. Considering that the non-uniformity (insufficient dispersion) due to blending as mentioned above may have a negative effect on the physical properties of the polymer, it is necessary to make the aromatic polyester (polyalkylene terephthalate) of the present invention present during polymerization. It can also be seen that the moldability of the products (obtained by the above methods) is improved, and the deterioration of various physical properties is small. In addition, by polymerizing in the presence of polyalkylene terephthalate, an aromatic polyester with little color deterioration can be obtained even if a bulk polymerization method is used.
In addition, a method for producing aromatic polyester that is satisfactory in both economy and polymer quality has been discovered due to improved moldability. The reduction in color deterioration during bulk polymerization is thought to be due to the reduction in melt viscosity due to polyalkylene terephthalate. Monomer components used in the production of the wholly aromatic polyester used in the present invention include, for example, parahydroxybenzoic acid, metahydroxybenzoic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, hydroquinone, resorcinol, 4,4'-dihydroxydiphenyl, ,4′−
Dihydroxydiphenyl ether, 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfone, 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfide, 4,4'-dihydroxybenzophenone, 4,4'-dihydroxydiphenylmethane, etc. Derivatives can be used. Among these combinations, combinations of parahydroxybenzoic acid or its ester, terephthalic acid or its ester, and 4,4'-dihydroxydiphenyl or its ester are particularly preferred. Further, examples of the polyalkylene terephthalate that is present during polymerization when producing a wholly aromatic polyester include polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate. The amount of polyalkylene terephthalate used during the polymerization of the fully aromatic polyester should be between 5 and 20% by weight of the final polymer. Below this range, the effect will not be sufficient, and above this range, the resulting aromatic polyester will not have sufficient thermal and mechanical properties. Note that as the amount of polyalkylene terephthalate is increased, the thermal properties will deteriorate, so the amount must be selected in consideration of the relationship between desired physical properties and composition. As the polymerization method, a bulk polymerization method is used. Any generally known bulk polymerization method may be used. For example, first, a compound for forming a wholly aromatic polyester consisting of repeating structural units represented by formulas (A), (B), and (C) and polyalkylene terephthalate are simultaneously charged into a reaction tank. There is a way. Thereafter, the polymerization reaction is carried out by heating, and the polymerization reaction is carried out at about 200 to 400°C, preferably 250 to 350°C, under normal pressure or reduced pressure, and in an insoluble gas atmosphere. It is also possible to proceed with the polymerization using a catalyst whose residue does not adversely affect the physical properties of the polymer or whose activity can be rendered inactive by simple treatment. A more preferable bulk polymerization method is to proceed with the polymerization by constantly applying a shearing force to the polymer produced by polymerization at the polymerization temperature so that the polymer does not solidify, and to form a solid polydisperse system without solidifying the polymer. This is a method in which polymerization is carried out until substantially all of the solid phase is obtained in a state of The limit is to initially carry out the condensation at a relatively low temperature and to increase the temperature as the condensation progresses.
First at a temperature of 180~250℃, then raised to 250~
Polymerization is carried out at a temperature of 380°C, preferably from 300 to 360°C, under normal pressure or reduced pressure. Once it becomes a solid polydispersion, it is possible to raise the temperature while taking into consideration its fusion temperature and decomposition temperature, such as 300 to 400℃,
Preferably it is 310 to 370°C, but as long as it is below the decomposition temperature and below the fusion temperature, the higher the temperature, the faster the reaction rate. Alternatively, as another method, formula (A),
A compound for constituting a wholly aromatic polyester consisting of repeating structural units represented by (B) and (C) and polyalkylene terephthalate are simultaneously charged,
A method of producing a prepolymer by polycondensation, transferring it to a second reaction tank, and increasing the molecular weight is also used.
The prepolymer produced in the first reaction tank is taken out in a molten state, pulverized and homogenized, and then
The molecular weight may be increased in the second reaction tank, or the prepolymer may be pelletized using an extruder and the molecular weight may be increased in the second reaction tank. Alternatively, as another method, instead of charging polyalkylene terephthalate from the beginning, it can be added sequentially during the polymerization reaction of a wholly aromatic polyester consisting of repeating structural units represented by formulas (A), (B), and (C). There are ways to go. If this method is carried out in two-stage polymerization using a first and second reaction tank, it is more preferable to add the compound sequentially during polymerization in the first reaction tank. The aromatic polyester thus obtained is a polymer with little coloring, excellent moldability, and excellent heat resistance and mechanical properties. The aromatic polyester obtained according to the present invention can contain additives commonly added to plastics, such as stabilizers, colorants, fillers, etc., to the extent that they do not impair the properties of the polymer. Fillers include, for example, silica, powdered quartz or sand, fumed silica, silicon carbide, aluminum oxide, glass fibers, tin oxide, iron oxide, zinc oxide, carbon, graphite, and as pigments titanium dioxide and other inorganic materials and heat-resistant materials. organic pigments can be used. The polymer obtained by the present invention can be molded into molded products, films, sheets, etc. by methods such as press molding, injection molding, and extrusion molding, such as mechanical parts, electrical/electronic parts, automobile parts, various containers, and packaging. It is widely used in fields that require high performance as engineering plastics, such as materials. The present invention will be explained below with reference to Examples and Comparative Examples, but these are illustrative and not limiting. Example 1 756 g (5.48 mol) of parahydroxybenzoic acid and terephthalic acid were placed in a polymerization tank that had an anchor-type stirring blade and had a small clearance between the tank wall and the stirring blade.
453 g (2.73 moles), 508 g (2.73 moles) of 4,4'-dihydroxydiphenyl, 169 g of polyethylene terephthalate (PET RT-560 manufactured by Toyobo Co., Ltd.) (corresponding to 10% by weight of the final polymer), and 1337 g of acetic anhydride. (13.1 mol) was added. 150 in 1 hour while stirring under nitrogen gas atmosphere
The mixture was heated to 0.degree. C. and refluxed at this temperature for 3 hours. Thereafter, while raising the temperature, acetic acid produced as a result of the reaction was distilled off, and the temperature was raised to 330°C under high shear.
Polymerization was further continued for 2 hours with strong stirring, and then the mixture was gradually cooled down to 200°C, and strong stirring was continued, and then the polymerized product was taken out of the tank. The amount recovered was 1,570g (93.1% of the amount of rinsing). After pulverizing this, it was transferred to an aluminum rotary oven and heated under a nitrogen stream.
320° while rotating the entire system and thoroughly stirring the powder.
The temperature was gradually increased to 320℃ for 6 hours, and the temperature reached 320℃.
After processing for a period of time, it was cooled and the powder was taken out at 200°C. The powder obtained weighed 1539 g. This polymer was processed using a single-screw extruder manufactured by Tanabe Plastic Machinery VS-
30-28 (screw diameter 30mm, L/D ~ 28), cylinder temperature 320℃, screw rotation speed
After granulation at 50 rpm, injection molding was performed using a Neomattu N47/28 injection molding machine manufactured by Sumitomo Heavy Industries. The bar flow length was measured at various molding temperatures. The results are shown in Table 1. It can be seen that the molding temperature range is wider than in Comparative Examples 1 and 2 described below, and molding can be performed at a relatively low temperature. Comparative Example 1 Polymerization and post-treatment were carried out in the same manner as in Example 1, except that polyethylene terephthalate was not used at all, and 1412 g (93.0% of the theoretical amount) of a wholly aromatic polyester was obtained. . This product was granulated and injection molded in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1. Compared to Example 1, the molding temperature range is narrower and a higher molding temperature is required. Comparative Example 2 900 g of the wholly aromatic polyester obtained in Comparative Example 1 was mixed with 100 g of the polyethylene terephthalate used in Example 1 using a super mixer. The obtained polymer was granulated and injection molded in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1. Although the molding temperature range is slightly wider than that of Comparative Example 1, it is narrower than that of Example 1 and requires a higher molding temperature. In addition, the molded product was burnt at temperatures above 360°C, and the surface of the molded product was not uniform. Comparative Example 3 900 g (5 moles) of paraacetoxybenzoic acid, 415 g (2.5 moles) of terephthalic acid, 675 g (2.5 moles) of 4,4'-dihydroxydiphenyl diacetylate,
Polyethylene terephthalate (PET manufactured by Toyobo Co., Ltd.)
RT-560) 154g (10% by weight of the final polymer
) and Santotherm as a high-boiling solvent.
66 (Mitsubishi Monsanto Chemical Co., Ltd.) was placed in a reactor and the mixture was heated to 180°C in 1 hour under constant stirring in a nitrogen gas atmosphere.
It was once raised to 320 degrees Celsius for 10 hours. Stirring was continued for another 16 hours at 320°C, followed by heating at 340°C for 3 hours to form a slurry. The reaction mixture was allowed to cool and then 1000g of Santotherm 66 was added to 70°C.
And so. 1920 g of acetone was added and the slurry was filtered, and the powder was extracted with acetone using a Soxhlet to remove Santotherm 66. Heat this powder to 110℃
The mixture was dried under reduced pressure to obtain 1328 g (86.0% of the theoretical amount) of aromatic polyester. This powder was transferred to an aluminum rotary oven and kept at 200°C for 10 hours while thoroughly stirring the powder by rotating the entire system under nitrogen flow.
The temperature was gradually raised to 300°C for 6 hours, kept at this temperature for 2 hours, and then cooled to 200°C and the powder was taken out. This polymer was granulated in the same manner as in Example 1,
Injection molded. The results are shown in Table 1. Although the molding temperature range is slightly wider than that of Comparative Example 1, it is narrower than that of Example 1 and requires a higher molding temperature. In addition, orientation was observed on the surface of the molded product, and some burns occurred, so the surface of the molded product was not uniform.

【表】 実施例 2 実施例1、比較例1、比較例2及び比較例3で
得られたポリマーそれぞれ600gにガラス繊維400
gずつを混ぜ、ほぼ均一に分散させた。これらを
実施例1と同様に造粒してペレツトを得た。種々
の金型を用いて、ダンベル型試験片、アイゾツト
衝撃強度誌験片、ウエルド強度試験片を射出成形
し、それぞれの物性値を測定した。結果を表2に
示す。
[Table] Example 2 400 g of glass fiber was added to 600 g of each of the polymers obtained in Example 1, Comparative Example 1, Comparative Example 2, and Comparative Example 3.
g each to be mixed and dispersed almost uniformly. These were granulated in the same manner as in Example 1 to obtain pellets. A dumbbell-shaped test piece, an Izot impact strength test piece, and a weld strength test piece were injection molded using various molds, and the physical properties of each were measured. The results are shown in Table 2.

【表】 実施例1のポリマーを用いた場合は物性値は成
形温度依存性が小さく、比較例1、2、3のポリ
マーを用いた場合よりいずれも高い値を示してい
る。特にウエルド部の強度の差が大きい。比較例
1のポリマーは物性値は実施例1のポリマーより
やや劣る。成形温度依存性もやや大きい。比較例
2のポリマーは各物性値が極端に低い。比較例3
のポリマーは引張強度や引張弾性率が大きいが、
成形品の表面にみられる配向によると考えられ
る。また成形温度依存性も実施例1のポリマーに
比べると大きい。 実施例 3 実施例1と同様の装置にパラヒドロキシ安息香
酸756g(5.48モル)、テレフタル酸453g(2.73
モル)、4,4′−ジヒドロキシジフエニル410g
(2.20モル)、ハイドロキノン59.4g(0.54モル)、
ポリエチレンテレフタレート(東洋紡(株)製PET
RT−560)269g(最終生成ポリマーの20重量%
に相当する。)、無水酢酸1337g(13.1モル)を投
入した。 実施例1と同様にして以後の操作を行ないポリ
マーを得た。このポリマー600gに実施例2で用
いたガラス繊維400gを混ぜ、ほぼ均一に分散さ
せたのち造粒、射出成形した。 結果を表3に示す。
[Table] When the polymer of Example 1 was used, the physical property values had a small dependence on molding temperature, and all showed higher values than when the polymers of Comparative Examples 1, 2, and 3 were used. In particular, the difference in strength at the weld part is large. The physical properties of the polymer of Comparative Example 1 are slightly inferior to those of the polymer of Example 1. The molding temperature dependence is also somewhat large. The polymer of Comparative Example 2 has extremely low physical property values. Comparative example 3
The polymer has high tensile strength and tensile modulus, but
This is thought to be due to the orientation observed on the surface of the molded product. Furthermore, the molding temperature dependence is also greater than that of the polymer of Example 1. Example 3 Into the same apparatus as in Example 1, 756 g (5.48 mol) of parahydroxybenzoic acid and 453 g (2.73 mol) of terephthalic acid were added.
mole), 4,4'-dihydroxydiphenyl 410g
(2.20 mol), hydroquinone 59.4g (0.54 mol),
Polyethylene terephthalate (PET manufactured by Toyobo Co., Ltd.)
RT-560) 269g (20% by weight of the final polymer
corresponds to ) and 1337 g (13.1 mol) of acetic anhydride were added. The subsequent operations were carried out in the same manner as in Example 1 to obtain a polymer. 400 g of the glass fiber used in Example 2 was mixed with 600 g of this polymer, dispersed almost uniformly, and then granulated and injection molded. The results are shown in Table 3.

【表】 成形温度範囲は広く、また物性値の成形温度依
存性は小さい。 実施例 4 実施例1と同様の装置にパラヒドロキシ安息香
酸828g(6.00モル)、テレフタル酸332g(2.00
モル)、4,4′−ジヒドロキシジフエニル376g
(2.02モル)、ポリエチレンテレフタレート(東洋
紡(株)製PET RT−560)338g(最終生成ポリマ
ーの20重量%に相当する。)、無水酢酸1122g
(11.0モル)を投入した。実施例1と同様に重合
を行ないポリマーを得た。ポリマーの収量は1665
gで理論収量の98.5%に相当する。このポリマー
を粉砕機で0.5mm以下の粒子に粉砕した後、窒素
気流中で昇温し、280℃で6時間、固相重合した。
固相重合前後の流動温度は、それぞれ224℃と315
℃であつた。なお、流動温度は島津製作所製フロ
ーテスターにより、1mm径、10mm長のノズルを用
い、100Kg/cm2の圧力下に4℃/minで昇温して
いつた時に、ポリマーの溶融粘度が48000poiseに
なる温度を示し、分子量及び成形温度の目安とし
て用いた。得られたポリマーの熱安定性(280℃
で3時間放置した時の重量減少)、射出成形(シ
リンダー温度340℃、金型温度120℃)により得ら
れた成形品の物性を表4に示した。比較例4に比
べて本発明の実施例の優れていることがわかる。 なお、引張試験はASTM D−638に従い、標
線間距離40mm、引張速度5mm/分で行ない、熱変
形温度測定はASTM D−648に従い、圧力18.6
Kg/cm2で行ない、アイゾツト衝撃強度はノツチ付
きでASTM D−256により測定した。 比較例 4 実施例4と同じ装置にパラヒドロキシ安息香酸
414g(3.00モル)、テレフタル酸581g(3.50モ
ル)、4,4′−ジヒドロキシジフエニル655g
(3.52モル)、ポリエチレンテレフタレート(実施
例4と同じもの)366g(最終ポリマーの20重量
%に相当する。)、無水酢酸1122g(11.0モル)を
投入し、実施例4と同条件で重合した。 ポリマーの収量は1779gで理論収量の97.1%に
相当する。固相重合前後の流動温度は、それぞれ
231℃と318℃であつた。表4に得られたポリマー
の熱安定性と射出成形により得られた成形品の物
性を示す。
[Table] The molding temperature range is wide, and the dependence of physical properties on molding temperature is small. Example 4 Into the same apparatus as in Example 1, 828 g (6.00 mol) of parahydroxybenzoic acid and 332 g (2.00 mol) of terephthalic acid were added.
mole), 4,4'-dihydroxydiphenyl 376g
(2.02 mol), polyethylene terephthalate (PET RT-560 manufactured by Toyobo Co., Ltd.) 338 g (corresponding to 20% by weight of the final polymer), acetic anhydride 1122 g
(11.0 mol) was added. Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 to obtain a polymer. The yield of polymer is 1665
g, corresponding to 98.5% of the theoretical yield. This polymer was pulverized into particles of 0.5 mm or less using a pulverizer, heated in a nitrogen stream, and solid-phase polymerized at 280° C. for 6 hours.
The flow temperatures before and after solid state polymerization are 224℃ and 315℃, respectively.
It was warm at ℃. The flow temperature was measured using a Shimadzu flow tester using a nozzle with a diameter of 1 mm and a length of 10 mm, and when the temperature was raised at a rate of 4°C/min under a pressure of 100 kg/cm 2 , the melt viscosity of the polymer reached 48,000 poise. The temperature is shown and used as a guide for molecular weight and molding temperature. Thermal stability of the obtained polymer (280℃
Table 4 shows the physical properties of the molded product obtained by injection molding (cylinder temperature: 340°C, mold temperature: 120°C). It can be seen that the example of the present invention is superior to Comparative Example 4. The tensile test was conducted in accordance with ASTM D-638 at a gauge distance of 40 mm and a tensile speed of 5 mm/min, and the heat distortion temperature measurement was conducted at a pressure of 18.6 in accordance with ASTM D-648.
Kg/cm 2 , and the Izot impact strength was measured with a notch according to ASTM D-256. Comparative Example 4 Parahydroxybenzoic acid was added to the same apparatus as in Example 4.
414g (3.00mol), 581g (3.50mol) terephthalic acid, 655g 4,4'-dihydroxydiphenyl
(3.52 mol), 366 g (corresponding to 20% by weight of the final polymer) of polyethylene terephthalate (same as in Example 4), and 1122 g (11.0 mol) of acetic anhydride were polymerized under the same conditions as in Example 4. The yield of polymer was 1779 g, corresponding to 97.1% of the theoretical yield. The flow temperatures before and after solid state polymerization are respectively
The temperatures were 231℃ and 318℃. Table 4 shows the thermal stability of the obtained polymer and the physical properties of the molded product obtained by injection molding.

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 下式(A)、(B)及び(C)で表される繰り返し構造単
位からなる芳香族ポリエステルの製造時に、重合
反応系にポリアルキレンテレフタレートを最終生
成ポリマーの5〜20重量%となるような割合で存
在せしめ、かつ重合を実質的に溶媒を存在させな
い塊状重合法で行うことを特徴とする芳香族ポリ
エステルの製造方法。 (上式中Xは炭素数1〜4のアルキレン基、−
O−、−SO2−、−S−または−CO−であり、m、
nは0または1である。(A):(B)の比は1:1から
10:1の範囲にあり、(B):(C)の比は9:10から
10:9の範囲にある。 また上式中の芳香環の置換基は互いにパラまた
はメタの位置にある。)
[Scope of Claims] 1. When producing an aromatic polyester consisting of repeating structural units represented by the following formulas (A), (B) and (C), polyalkylene terephthalate is added to the polymerization reaction system as 5 to 50% of the final polymer. A method for producing an aromatic polyester, characterized in that the aromatic polyester is present in a proportion of 20% by weight, and the polymerization is carried out by a bulk polymerization method in which substantially no solvent is present. (In the above formula, X is an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, -
O-, -SO2- , -S- or -CO-, m,
n is 0 or 1. The ratio of (A):(B) is from 1:1
It is in the range of 10:1, and the ratio of (B):(C) is from 9:10
It is in the 10:9 range. Furthermore, the substituents on the aromatic ring in the above formula are in para or meta positions with respect to each other. )
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