JPH0491126A - 高重合度ポリエステルの製造方法 - Google Patents
高重合度ポリエステルの製造方法Info
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- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
を製造する方法に関する。
、特開昭4’l−8541号公報に示されるようなポリ
エステル粒状物を減圧下または不活性気体流通下に融点
以下の温度で反応させる、いわゆる固相重合法はよく知
られている。しかしながら、固相重合中にポリエステル
粒状物が、粘着化し、粒状物同志が固着して塊状化した
り、反応器内壁に粒状物が融着する現象が生じ、その結
果重合速度を低下させたり、ポリマーの移送等の工程性
を悪化させるのみならず、融着ポリマーが反応器内に異
常滞留して、フィルム、繊維等に加工する際のトラブル
の原因になる。
晶化を行うことが従来試みられている。
晶化時の融着を防ぐために、強制的に攪拌を行いながら
、固相重合温度未満の温度に加熱することか試みられて
いるが、引き続く固相重合の温度を充分に上げることが
出来ず、即ち面相重合速度が遅く、長い固相重金時間を
要し品質の良いものが得られない。また、予備結晶化に
よる加熱下に強制的攪拌を伴うと、ポリマーが割れたり
、削れたりすることによって微粉末が発生し、固相重合
により異常に高い重合度になることがあり、その後の成
形加工時におけるトラブルの原因となるので好ましくな
い。
試みられているが(米国特許第4,064.112号明
細書)、これも高温下に攪拌羽根によるポリマーの強制
運動を伴うものであり、上記と同様にポリマーが割れた
り、削られたりすることにより微粉末が発生しやすく、
成形加工時にトラブルを起こしやすいという問題がある
。また、該特許の実施例は全て大粒径のポリマーを用い
ており、融着を防止出来たとしても、固相重合速度は、
著しく遅く満足すべき重合度を短時間に得ることは困難
である。
結晶化度が高まると、固相反応性が低下することは周知
の事実であり、この点からも該特許は、短時間に品質の
高い高重合体を得るのには満足されるものではない。
テル粒子を一部融着させた状態で固相重合し続けた場合
、融着している部分としていない部分とで結晶構造の差
が拡大され、特に100μm以下の厚さのフィルム或い
は、100μm以下の径の繊維に加工する際に、欠点率
、トラブル数が多くなるという問題が生しる。
、融着を回避することが必要であることが判り、本発明
に到達したものである。
フィルム等に成形する際のトラブルや欠点数の少ない高
品質の高重合度ポリエステルを、固相重合法により迅速
に製造する方法を提供するものである。ここで言う迅速
とは、6時間以内を示し又、高重合度とは、極限粘度1
.6を示す。
と重合速度等との関係について種々検討した結果、タイ
ラー16メツシュを通過し、タイラー150メツシュを
通過しない様な細かい形状のポリエステルプレポリマー
を220〜260℃の温度で予備固相重合した後に一旦
冷却し、低温で、ポリマー間の融着、合一があれば、そ
れを強制運動によって解消し、再度220〜260℃で
固相重合すると、ポリマー間の融着が発生することなし
に固相重合され、迅速な固相重合速度を呈することを見
出した。
ーの割れ、削れによる微粉末の発生がなく、成形加工時
のトラブルが少ないことも見出した。そして、これらの
知見を基に本発明に到った。
0.5以上で、カルボキシル末端基が40meq/kg
未満のポリエステルを、タイラー16メツシュを通過し
、タイラー150メンシユを通過しない形状にした後、
220〜260℃の温度で予備固相重合した後一旦冷却
して低温でポリマーを強制運動させ、ポリマー間の融着
を解消した状態で再度220〜260℃の温度で同相重
合する、高重合度ポリエステルの製造法である。
は、極限粘度が0.5以上であることが必要である。好
ましくは0.55以上の極限粘度を持つ必要がある。プ
レポリマーの極限粘度がこれ未満であると、本発明の方
法を用いても重合度の増加速度が重合進行とともに小さ
くなり、満足される高重合度ポリエステルを迅速に得る
ことは出来ない。
固相重合した後、一旦冷却し低温でポリマーを強制運動
させポリマー間の融着を解消するに際し、融着の解消が
不充分であったり、予備同相重合物の割れ、削れが発生
し、成形加工時のトラブルが増加する。
ートを主たる繰り返し単位とするものであり、テレフタ
ル酸を主な酸成分とし、炭素数2〜6のアルキレングリ
コール、即ちエチレングリコール、トリメチレングリコ
ール、テトラメチレングリコール、ペンタメチレングリ
コール、ヘキサメチレングリコールから、特に好ましく
はエチレングリコール、テトラメチレングリコールから
選ばれた少なくとも一種のグリコールを主なグリコール
成分として得られるポリエステルを対象とする。
酸成分で置き換えたポリエステルであってもよく、グリ
コール成分の一部を主成分以外の上記グリコール、若し
くは他のジオール成分で置き換えたポリエステルであっ
てもよい。
酸としては、例えばイソフタル酸、ナフタリンジカルボ
ン酸、ジフェニルカルボン酸、ジフェノキシエタンジカ
ルボン酸、β−ヒドロキシエトキシ安息香族、p−オキ
シ安息香族、5−ナトリウムスルホイソフタル酸、アジ
ピン酸、セバシン酸、1.4−シクロヘキサンジカルボ
ン酸の如き芳香族、脂肪族、脂環族の二官能性カルボン
酸を挙げることができる。
例えばシクロヘキサン−1,4−ジメタツール、ネオペ
ンチルグリコール、ビスフェノールA、ビスフェノール
Sの如き脂肪族、脂環族、芳香族のジオール化合物およ
びポリオキシアルキレングリコール、ユニオールDAを
挙げることができる。
ン、ペンタエスリトール、グリセリン、トリメシン酸等
の多官能性架橋剤や、モノメトキシポリエチレングリコ
ール、ナフトエ酸などの−官能性末端停止剤や、酸化防
止剤、紫外線吸収剤、艶消し剤としての酸化チタンなど
の添加物を含んでいてもよい。
量は、40meq/kg未満、好ましくは、30meq
/kg未満であることが必要である。末端カルボキシル
基の量がこれ以上であると、固相重合速度が遅く、これ
を用いて得られたポリマーの品質が悪く、成形加工の際
のトラブルが多くなり生産性が悪くなる。
16メツシュを通過し、タイラー150メンシユを通過
しない範囲である事が必要である。
による固相重合をしても、固相重合速度が遅く、品質の
劣ったものしか得られない、また150メツシュを通過
する様な細かい大きさになると、予備固相重合時の融着
も激しく、又強制運動によっても融着が充分に解消せず
、迅速な固相重合速度が得られない。
100メンシユを通過しない形状、さらに好ましくは、
タイラー32メ・7シユを通過し、タイラー65メツシ
ュを通過しない形状にする。
度は、220℃〜260℃であることが必要である。2
20℃未満であると固相重合速度が遅く、また重合度増
加速度も減少し、満足される重合度を得られない、26
0℃より高い温度では、固相重合時のポリマーの融着も
激しくまた、熱分解も併発し満足されるような重合度、
品質を得られない。
いることが出来る。f!i圧下に固相重合を行う場合、
減圧度は高い程重合速度は太きく、迅速に高分子量体を
得るには、10To r r以下、好ましくは2Tor
r以下、さらに好ましくは1Torr以下の圧力にする
。
が迅速に高分子量体を製造することが出来る。
い程速い重合速度を得ることが出来る。
いることが出来る。
されて徐々に高くなるので固相重合温度を徐々に高くす
ることも、大きな重合度を得るための有効な方法である
。
の重合時間の総和の1/2以下の時間にするのが好まし
い、予備固相重合時間の総固相重合時間の1/2より長
い場合は、融着が発生していた場合、融着の解消に手間
を要し、あまり好ましくない場合もある。
移温度以下にすることが好ましい。
に下げることは好ましく、例えば、常温20℃、或いは
氷点下70℃2或いは−100”C1更に下げて例えば
液体N2等を流通させることも非常に効果的である。ま
た、冷却方法として、反応槽外部より冷却する方法、冷
却された不活性気体をポリマー層内部に流通させる方法
等任意でよい。冷却が不充分であると、冷却を解消させ
る工程でポリマーが削れたり、屑が発生し、得られるポ
リマーの品質を悪化させることになる。
、従来されている攪拌羽根によるポリマーの攪拌でもよ
いし、不活性気体の気流、噴流によるものでもよいし、
また超音波照射によるものでもよいし、重合器に外部及
び内部より振動を与えるものでもよいし、液体上して水
、有機溶媒を流下、噴射するものでもよいし、ま、′:
以上の方法のうち2つ以上を組合せ、液体の流通下に超
音波を照射する方法或いはNt噴流下に攪拌翼を回転さ
せる方法等も可能であり、融着の解消を図れうる限り任
意の方法でよい。
が、2個以上密着することなく、個々に分離独立してい
る状態を表す。
予備固相重合を行うことにより、重合度を高めておくこ
とが、融着の解消工程でのポリマーの削れ、割れ等のそ
の後の成形工程でのトラブル等になるような因子を排除
し、又その後の融着現象の抑制に寄与しているのである
。
実施例に限定されるものではない。
って、特に断らない限り部とは重量部を表す。
型粘度計により35℃で測定したものである。
、 L旦、226 (1958)により測定して求めた
ものである。
・アイの数を肉眼で数えたものである。これが5個以下
の時に満足される品質が得られる。
率3.3倍にて成形した際、紡糸時に糸切れ、毛羽の全
くない6kg巻き未延伸糸パッケージが得られる確率を
紡糸収率とし、該パンケージを延伸して全く糸切れ、毛
羽のない2kg巻き延伸糸が得られる確率を延伸収率と
した。
管式或いは誘電式毛羽カウンターを用いて判定してもよ
い。
0%未満を工程性不良とした。
8部、酢酸マンガン0.05部を窒素雰囲気下140〜
220℃に加熱し、副生ずるメタノールを2.5時間か
けて留去した。これにトリメチルフォスフェート0.0
3部、酸化アンチモン0.05部を加えた後、295℃
に昇温し、0゜5wHgの減圧下でエチレングリコール
を留去しながら2時間反応した。
キシル基濃度は30.1meq/kgを有し、チ、ブ状
で取り出した。これを粉砕し、タイラー32メツシュを
通過しタイラー60メツシュを通過しない形状のものを
分離し、150℃で、0.5Torrの真空下で12時
間乾燥した。
0℃のN2をポリマー1g当たり5Nl/hrの流量で
流し、1時間予備固相重合をした。
を重合機内に流通させポリマーを25℃の温度にした。
の25℃のN2を流し、ポリマーを強制運動させて融着
を解消した。この時点でのポリマーの極限粘度は1.4
6であった。
2/hrの流量で流し、ポリマーを流動させた状態で固
相重合をした。5時間後、N2の温度を20℃に下げ、
固相重合を終了した。重合機より取り出されたポリマー
は融着しておらず、極限粘度は2.05であった。
延伸糸を得るにあたっては、成形工程中、トラブルはほ
とんどなく良好な状態であった。また、常法により10
μmのフィルムを押出成形によって得た。1rrrの面
積中フイシュ・アイは全く見られず、透明性が良好であ
った。
0メツシュを通過し115メツシュを通過しない形状の
ものを分離し、これを実施例1と同様の方法で乾燥し、
円筒状固相重合機に入れ、重合樋底部より230℃のN
2をポリマー1g当たり5ONf/hrの流量で流し、
1時間予備固相重合を行った。重合機内には、わずかの
融着が見られた。
。
N l / h rの流量で流し5時間反応させた。
実施例1と同様にそれぞれ、成形中の安定状態、フイシ
ュ・アイに関して、満足されるものであった。
ラー32メツシュを通過し60メツシュを通過しない形
状のものを分離し、これを実施例1と同様の方法で乾燥
した後円筒状固相重合機に入れ、重合樋底部より250
℃のN!をポリマー1g当たり50 N l / h
rの流量で流通させ、1時間予備固相重合を行った0重
合機内に融着はみられ、これを実施例1と同様の方法で
解消した。
。
合条件と同じ条件で反応させた0反応後のポリマーの極
限粘度は2.24であり、ポリマーの融着はみられなか
った。
実施例1と同様にそれぞれ成形中の安定状態、フイシュ
・アイに関して、満足されるものであった。
乾燥されたプレポリマーを、実施例1と同様な予備固相
重合条件で2時間反応を行った。
で融着を解消した。この時点でのポリマーの極限粘度は
1.63であった。
合条件と同じ条件で反応させた。反応後のポリマーには
融着はみられず、極限粘度は2゜0であった。
は満足されるものであった。
濃度が39meq/kgで、実施例1と同様の大きさに
篩分けされたプレポリマーを得た。
より最終的に得られたポリマーの極限粘度は0.90で
、非常に低く、固相重合速度が著しく遅い。
基濃度が55meq/kgで、実施例1と同様の大きさ
に篩分けされたポリマーを得た。
より最終的に得られたポリマーの極限粘度は1.10で
、非常に低く、固相重合速度が著しく遅かった。
ル基濃度35meq/kgのプレポリマーを合成し、粉
砕後、タイラー170メツシュを通過する大きさのもの
を分離し、実施例1と同様に乾燥した。
当たり5Nl/hrのN2流通下に予備面相重合を行っ
た。
合時の5〜15倍にしてポリマーを強制運動させたが融
着は解消されなかった。また、攪拌翼の回転によってポ
リマーに強制運動を与えたが融着は解消されなかった。
同じ条件で固相重合した。重合後のポリマーには融着が
見られ、極限粘度は1.35で、面相重合速度が非常に
遅いことを示している。
75 d/36 fの延伸糸を得るにあたったては、紡
糸・延伸工程中トラブルが多発し工程性が不良であった
。また、常法により厚さ10μmのフィルムを押出成形
により得たところ、1イの面積中フイシュ・アイが40
〜50個見られ、品質の非常に劣るものであった。
7メツシュを通過しタイラー12メツシュを通過しない
形状のものを分離した。
た。重合後、ポリマーに融着がみられ、そのポリマーの
極限粘度は、0.72であった。
重合条件と同し条件で固相重合を行った。
、固相重合速度が著しく遅い。
28メツシュを通過しタイラー80メツシュを通過しな
い形状のものを分離した。
の装置で、270℃のN2をポリマー1g当たり5 N
l / h r流量で流し、1時間予備固相重合を行
った。反応後のポリマーは、強く融着しており、比較例
3と同様の方法では融着は解消されなかった。
相重合を行った0反応後のポリマーは強く融着しており
、その極限粘度も0.97と低く、固相重合速度が著し
く遅い。また、ポリマーに着色が見られた。
32メツツユを通過しタイラー60メソシユを通過しな
い形状のものを分離した。
装置で、200℃のN2をポリマー1g当たり5 N
i、 / h rの流量で流し、1時間予備固相重合を
行った。反応後のポリマーには1mfrはほとんどみら
れなかった。この時点でのポリマーの還元粘度は、0,
65であった。
210℃のN2をポリマー1g当たり5N l / h
rの流量で流通させ、5時間反応させた。
合速度が著しく遅い。
60メソシユを通過し、タイラー115メソシユを通過
しない形状のものを分離した。これを実施例1と同様に
乾燥した後、実施例1と同様の装置で、230℃のN2
をポリマー1g当たり50 N !! / h rの流
量で1時間予備固相重合した。反応後のポリマーには部
分的に融着がみられ、またこのポリマーの極限粘度は1
.17であった。
N:流量で固相重合した0重合後の融着は激しくなって
おり、ポリマーの極限粘度は、1゜52であった。
形し、75d/36fの延伸糸を得るに際しては、紡糸
、延伸工程中トラブルが多発し工程性が不良であった。
よって得たところ、1ボの面積中アイシュ・アイが40
〜50個存在し、品質の非常に悪いものであった。
例7と同様の方法で篩分は分離させて、実施例1と同様
に乾燥した。
時間行った。予備結晶化後の極限粘度は、0.76であ
った。
、これを230℃、ポリマー1g当たりに対して、50
N l / h rの流量で固相重合した。
満足されるものではない。
状にし、実施例1と同様に乾燥した後、N!雰囲気下で
1.5時間、攪拌を加えながら250℃で予備結晶化を
行った。この時のポリマーには、融着が見られた。
1gあたり5 N 1 / h rの流量のN、を流通
させて固相重合を4.5時間行った9反応後の極限粘度
は、1.03と非常に低い値であり、満足させるもので
はない、また、予備結晶化後のポリマーを篩にかけたと
ころ、チップより非常に小さい、タイラー100メツシ
ュの篩を通過する大きさのポリマー層がチップ総重量の
3%以上発生していた。
成形した。75d/36fの延伸糸を得るに際しては、
紡糸、延伸工程中トラブルが多発し、工程性が不良であ
った。また、厚さ10μmのフィルム1が中には、アイ
シュ・アイが30〜50個含まれており、品質の非常に
劣るものであった。
冷却することなく、250℃のN2を予備固相重金時の
5〜15倍の流量で流通させることによって強制運動さ
せたが、融着は解消出来なかった。また、比較例3の如
く攪拌翼を用いたが融着は解消されなかった。これを反
応時間を5時間とする以外は、予備固相重合と同じ条件
で反応させた0反応後のポリマーには強い融着がみられ
、極限粘度は1,58と融着を解消した場合と比べ、反
応速度が非常に劣る。
成形したところ、75d/36fの延伸糸を得るにあた
っては、紡糸、延伸工程中の糸切れが多発し、工程性が
不良であった。また、成形された厚さ10μmのフィル
ム中に、アイシュ・アイが1ryf当たり35〜52個
含まれて品質の非常に悪いものであった。
るに当たり、特定範囲の微細粒子状のプレポリマーを予
備固相重合後に、冷却し、強制運動による融着解消した
状態で固相重合するという工程を採用したので、迅速な
固相重合が可能となると共に、予備面相重合物の割れ、
削れの発生がなく成形加工時のトラブルがない。
Claims (1)
- ポリエチレンテレフタレートを主成分とする極限粘度が
0.5以上で、カルボキシル末端基が40meq/kg
未満のポリエステルを、タイラー16メッシュを通過し
、タイラー150メッシュを通過しない様な形状にした
後、220〜260℃の温度で予備固相重合した後、一
旦冷却して低温でポリマーを強制運動させ、ポリマー間
の融着を解消した状態で再度220〜260℃の温度で
固相重合することを特徴とする、高重合度ポリエステル
の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20677890A JP2867296B2 (ja) | 1990-08-06 | 1990-08-06 | 高重合度ポリエステルの製造方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0491126A true JPH0491126A (ja) | 1992-03-24 |
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Family
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Country | Link |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997000279A1 (fr) * | 1995-06-19 | 1997-01-03 | Polyplastics Co., Ltd. | Resine de polyester et son procede de production |
WO2001012698A1 (de) * | 1999-08-18 | 2001-02-22 | Bühler AG | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von kristallisationsfähigem kunststoffmaterial |
JP2007009151A (ja) * | 2005-07-04 | 2007-01-18 | Toyobo Co Ltd | ポリエステルの製造方法、固相重縮合法および高強力ポリエステル繊維 |
JP2009280797A (ja) * | 2008-04-21 | 2009-12-03 | Mitsubishi Chemicals Corp | ポリエチレンテレフタレートの製造方法 |
JP2011032463A (ja) * | 2009-07-06 | 2011-02-17 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 液晶ポリエステルの製造方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100981001B1 (ko) | 2003-05-29 | 2010-09-07 | 에스케이케미칼주식회사 | 고중합도 폴리에틸렌테레프탈레이트의 고상중합방법 |
KR100981000B1 (ko) | 2003-05-29 | 2010-09-07 | 에스케이케미칼주식회사 | 고중합도 폴리에틸렌테레프탈레이트의 고상중합방법 |
-
1990
- 1990-08-06 JP JP20677890A patent/JP2867296B2/ja not_active Expired - Lifetime
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US5877262A (en) * | 1995-06-19 | 1999-03-02 | Polyplastics Co., Ltd. | Polyester resin and process for the production thereof |
WO2001012698A1 (de) * | 1999-08-18 | 2001-02-22 | Bühler AG | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von kristallisationsfähigem kunststoffmaterial |
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