JPH0531571B2

JPH0531571B2 -

Info

Publication number: JPH0531571B2
Application number: JP15868885A
Authority: JP
Inventors: Takuma Kobayashi; Hironobu Kitagawa; Kenji Kaneshige; Osamu Makimura
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1985-07-18
Filing date: 1985-07-18
Publication date: 1993-05-12
Also published as: JPS6220525A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は結晶性芳香族ポリエステルとラクトン
類を主成分とし、結晶性芳香族ポリエステルがハ
ードセグメントを、ポリラクトンがソフトセグメ
ントを構成している弾性ポリエステルを連続的に
製造する方法に関するものであり、さらに詳しく
は、色調の優れた弾性ポリエステルを経済的に連
続的に製造する方法に関するものである。（従来の技術）繊維や成形材料、フイルムに用いられる弾性ポ
リエステルは、従来より結晶性芳香族ポリエステ
ルチツプとラクトン類とを回分式で加熱溶解して
反応させることによつて製造されており、特公昭
48−4116号公報、特公昭52−49037号公報などに
より知られている。しかしながら前記回分式方法では、色調の安定
なポリマーが得られにくいという欠点があり、ま
た未反応ラクトン類の除去が困難で、得られたポ
リマーの臭いの原因となつていた。さらに、経済
性の面からも回分式方法では種々の点で不利であ
つた。そこで本発明者らは、前記欠点を解決すべく、
また、最も有利なプロセスおよび運転条件につい
て、かつ得られたポリマー中のカルボキシル末端
基含有量を減らして、優れた色調を得るべく、鋭
意研究検討した結果、ラクトン類と溶融した結晶
性芳香族ポリエステルとを連続的に反応槽に供給
して付加重合する方法を見出した。（発明が解決しようとする問題点）ところが前記方法を採用する際、実質上水平に
設置された反応槽を用いると、反応槽内の上部が
気相部となり、入口より供給された未反応のラク
トン類の一部が気相部に移り、気相部を通つて出
口側へ移動し、出口側の付加重合された弾性ポリ
エステルの中に混入してしまうという事態が起こ
つた。その結果、出口より排出される弾性ポリエ
ステルの品質が一定せず、また原料としてのラク
トン類の消費量も一定しないという欠点が生じ
た。（問題点を解決するための手段）前記欠点を解消するため、本発明者らは種々検
討した結果、遂に本発明を完成するに到つた。すなわち本発明はラクトン類と結晶性芳香族ポ
リエステルとを反応させて弾性ポリエステルを製
造する方法において、ラクトン類と溶融した結晶
性芳香族ポリエステルを、実質的に水平に設置さ
れた横型反応槽に、充満するように連続的に供給
して付加重合することを特徴とする弾性ポリエス
テルの製造法である。本発明において結晶性芳香族ポリエステルと
は、主としてエステル結合又はエステル結合とエ
ーテル結合とからなる重合体であつて、少なくと
も１種の芳香族基を主たる繰返し単位に有し、分
子末端に水酸基を有するものである。成形用材料
としては分子量5000以上のものが好ましいが、コ
ーテイング剤の場合には分子量5000未満でもよ
い。好適な具体例を挙げると（主として）ポリテ
トラメチレンテレフタレート又はポリエチレンテ
レフタレート、ポリ1.4−シクロヘキシレンジメ
チレンテレフタレート、ポリエチレン2.6−ナフ
タレートなどのホモポリエステル、主としてテト
ラメチレンテレフタレート単位又は、エチレンテ
レフタレート単位からなり、他にテトラメチレン
イソフタレート単位、エチレンイソフタレート単
位、テトラメチレンアジペート単位、テトラメチ
レンセバケート単位、エチレンセバケート単位、
1.4−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレー
ト単位、テトラメチレン−Ｐ−オキシベンゾエー
ト単位、エチレン−Ｐ−オキシベンゾエート単位
などの共重合成分との共重合ポリエステル又は共
重合ポリエステルエーテルなどである。また、ラクトンとしては、ε−カプロラクトン
が最も好ましいがエナントラクトン、カプリロラ
クトンなどでも差支えない。これらのラクトン類
は２種類以上同時に使用することもできる。上記した結晶性芳香族ポリエステルとラクトン
類との組成比は、得られるポリマーの弾性特性か
らみて芳香族ポリエステル／ラクトンの比が98／
２〜20／80（重量比）で、とくに好ましくは96／
４〜30／70である。本発明の弾性ポリエステルを得るには無触媒で
もよいし触媒を用いてもよい。触媒としては一般
にラクトン類の重合に使用されるものがすべて使
用でき、特に好適なものとしては、リチウム、ナ
トリウム、カリウム、セシウム、マグネシウム、
カルシウム、バリウム、ストロンチウム、亜鉛、
アルミニウム、チタン、コバルト、ゲルマニウ
ム、錫、鉛、アンチモン、砒素、セリウム、硼
素、カドミウム、マンガンのような金属、その有
機金属化合物、有機酸塩、アルコキシド等であ
る。特に好ましいものとしては、有機錫有機アル
ミニウム、有機チタン化合物で、例えばジアシル
第一錫、テトラアシル第二錫、ジブチル錫オキサ
イド、ジブチル錫ジラウレート、錫ジオクタノエ
ート、錫テトラアセテート、トリイソブチルアル
ミニウム、テトラブチルチタン、二酸化ゲルマニ
ウム、三酸化アンチモンなどである。これらの触
媒は２種以上併用してもよい。これらの触媒は一般に芳香族ポリエステルの重
合触媒としても使われるものであるが、その添加
方法は芳香族ポリエステルの重合の際に同時に加
える方法、一部を芳香族ポリエステルの重合の際
に加え、残りをラクトンの重合の際に加える方法
がある。上記触媒の使用量は、芳香族ポリエステ
ルとラクトンの合計量に対して０〜0.2重量％、
特に0.001〜0.1重量％が好ましい。反応温度は、
芳香族ポリエステルとラクトンとの混合物が均一
に溶融する温度以上の温度でかつ生成した弾性ポ
リエステルの融点以上の温度とする。結晶性芳香族ポリエステルとラクトン類とを横
型反応槽へ供給する方法としては、(1)結晶性芳香
族ポリエステルを、該ポリエステルの製造におけ
る重合反応後、直接溶融状態で連続して供給する
方法、(2)結晶性芳香族ポリエステルを、該ポリエ
ステルの製造における重合反応後、一旦チツプに
成形した後、溶融して連続的に供給する方法、(3)
結晶性芳香族ポリエステルチツプにラクトン類を
添加した後、溶融して両者を連続的に供給する方
法、(4)予め溶融した結晶性ポリエステルとラクト
ン類とを混合した後、両者を連続的に供給する方
法など採用することができる。また、本発明方法において、前記方法を採用す
る際、ラクトン類と結晶性芳香族ポリエステルと
を、横型反応槽内に充満するよう連続的に供給す
る必要がある。充満するようにとは、実質上反応
槽内に気相部を生ぜしめないことである。これは
気相部があると、未反応のラクトン類が気相部を
通つて、付加重合された弾性ポリエステル中に混
入して好ましくないからである。次に本発明方法の一実施態様例を図面を用いて
説明する。第１図は本発明方法の一実施態様例を示すフロ
ーシートである。まず溶融した芳香族ポリエステルはギアポンプ
等の定量供給装置で混合器１に供給され、一方、
あらかじめ加熱したラクトンも定量的に混合器１
に供給される。なお混合器１はポリエステルとラ
クトンが固化しない温度に保温されている。次に
混合器１より排出された混合物は横型反応槽２に
連続的に供給される。横型反応槽２において混合
物は所定時間付加重合された後、排出バルブ５を
経て取り出される。さらに脱モノマーを実施する
場合は脱モノマー機３に続いて供給される。な
お、未反応モノマーはコンデンサー４を通して排
出され、脱モノマー後の重合物は排出バルブ６を
経て取り出される。第２，３図は前記横型反応槽２の概略断面図で
ある。第２図は本発明方法の一実施態様例であ
り、第２図において、ラクトンと溶融されたポリ
エステルとが供給口７より該槽内を充満するよう
に供給され、撹拌羽根８の取付けられた回転軸９
が回転することによつて撹拌されて付加重合さ
れ、得られた弾性ポリエステルが排出口１０より
排出される。第３図は本発明方法の比較態様例で
あり、該槽内の上部に気相部１１が存在し、供給
口７より供給された未反応ラクトンが反応されず
に気相部１１を通つて、付加重合後の弾性ポリエ
ステル中に混入され排出される。なお、本発明方法に用いられる横型反応槽に
は、撹拌羽根の取付けられた回転軸が１本または
２本以上設置され、反応槽の断面形状は円、楕
円、まゆ型、ハート型など種々のものが採用され
る。本発明方法を実施する際の条件としては限定は
されないが、供給されるラクトンはそのままかあ
るいは予め約100〜230℃、特に150〜210℃に加熱
しておいた方が好ましい。次に溶融された結晶性
芳香族ポリエステルとラクトン類との付加重合反
応は常圧または加圧下、温度210〜260℃、好まし
くは215〜245℃で平均滞留時間30分〜６時間、好
ましくは１〜３時間である。さらに脱モノマーす
る際、50Torr以下の真空下、融点以上の温度で
平均１〜30分滞留させることが好ましい。なお、酸化防止剤などの添加剤は、付加重合反
応前、芳香族ポリエステルとラクトンとを混合す
るときに配合しておいてもよい。（実施例）以下に実施例および参考例により本発明を具体
的に説明するが、本発明はこれらでもつて限定さ
れるものではない。なお、実施例において、還元比粘度、末端カル
ボキシル基量は以下の要領に従つて測定した。 (1) 還元比粘度次の条件下にて測定溶融：フエノール／テトラクロロエタン重量比６／４濃度：50mg／25ml 温度：30℃ (2) 未反応ラフトンモノマー含有量製造した弾性ポリエステルチツプ５ｇと150c.c.
四塩化炭素を冷却管付き三角フラスコに取り、沸
石を加え、３時間加熱還流しチツプ中の未反応ラ
クトンモノマーを抽出した後、四塩化炭素液を分
離する。島津製作所製GC−7Aガスクロマトグラ
ムを用いて、四塩化炭素中の未反応ラクトンモノ
マー濃度を求め、該濃度より弾性ポリエステルチ
ツプ中の未反応ラクトンモノマー濃度を計算によ
り求めた。 (3) 黒色炭化物量弾性ポリエステルチツプ250ｇをとり、チツプ
中の100μ以上の黒色炭化物の数を目視でしらべ
た。実施例１、２溶融したポリテトラメチレンテレフタレートチ
ツプ（還元比粘度1.130）70部、ε−カプロラク
トン30部、アイオノツクス330、0.2部の割合で連
続的に第２図に示す横型反応槽に充満するように
供給し、230℃で平均90分間および120分間滞留さ
せてそれぞれ付加重合反応した。その結果、得られた弾性ポリエステルの還元比
粘度未反応ラクトン量および黒色炭化物の含有量
を第１表に示す。比較例１、２実施例１において、気相部のある第３図に示す
横型反応器を用いた以外は全て実施例１と同様に
した。その結果を第１表に併記する。

【表】第１表より明らかなように、気相部のある横型
反応槽を用いると、得られた弾性ポリエステルの
粘度が低くなり、未反応ラクトン量、黒色炭化物
の含量も多いことが判る。（発明の効果）以上かかる構成よりなる本発明方法を採用する
ことにより、装置運転操作が格段に容易となり、
付加重合時間が短縮し、しかも色調が良好でモノ
マー臭のない品質の一定した優れた弾性ポリエス
テルを得ることができる。また、得られた弾性ポ
リエステルは、優れたゴム弾性を有し、柔軟性、
耐光性、耐熱性が優秀なため耐衝撃性成形物や繊
維として、又他の樹脂と混合してインパクト改良
剤、可塑剤等として、有用である。さらに各種添
加剤、たとえば紫外線吸収剤、熱安定剤、滑剤、
顔料、離型剤などを配合することによつてその用
途をさらに広げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一実施態様例を示すフロ
ーシートである。第２図は本発明方法の一実施態
様例のまた第３図は比較態様例のそれぞれ横型反
応槽の概略断面図である。第１〜３図において、１は混合槽、２は横型反
応槽、７は供給口、１０は排出口、１１は気相部
である。

Claims

【特許請求の範囲】１ラクトン類と結晶性芳香族ポリエステルとを
反応させて弾性ポリエステルを製造する方法にお
いて、ラクトン類と溶融した結晶性芳香族ポリエ
ステルとを、実質的に水平に設置された横型反応
槽に、充満するように連続的に供給して付加重合
することを特徴とする弾性ポリエステルの製造
法。２反応槽へ供給する結晶性芳香族ポリエステル
を、該ポリエステルの製造における重合反応後、
直接溶融状態で供給することを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の弾性ポリエステルの製造
法。３反応槽へ供給する結晶性芳香族ポリエステル
を、該ポリエステルの製造における重合反応後、
チツプに成形した後溶融して供給することを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の弾性ポリエス
テルの製造法。４反応槽へ供給する結晶性芳香族ポリエステル
とラクトン類、結晶性芳香族ポリエステルチツプ
にラクトン類を添加した後、前記チツプを溶融し
て供給することを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の弾性ポリエステルの製造法。５反応槽へ結晶性芳香族ポリエステルとラクト
ン類を供給する前に、予め溶融した結晶性芳香族
ポリエステルとラクトン類を混合しておくことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の弾性ポリ
エステルの製造法。