JPH089661B2 - 弾性ポリエステルの連続的製造法 - Google Patents

弾性ポリエステルの連続的製造法

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JPH089661B2
JPH089661B2 JP60122294A JP12229485A JPH089661B2 JP H089661 B2 JPH089661 B2 JP H089661B2 JP 60122294 A JP60122294 A JP 60122294A JP 12229485 A JP12229485 A JP 12229485A JP H089661 B2 JPH089661 B2 JP H089661B2
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【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
成分として、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、従来より結晶性ポリエステルチツプとラクトン
類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。
(発明が解決しようとする問題点) 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。
(問題点を解決するための手段) 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、遂
に本発明を完成するに到つた。すなわち本発明は結晶性
芳香族ポリエステルとラクトン類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、溶融した結晶性芳
香族ポリエステルとラクトン類を連続的に反応槽に供給
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
連続的製造法である。
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5,000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5,000以
下でもよい。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
生成したブロツク共重合体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付加重合
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、
直後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
法などを採用することができる。
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
付加重合槽2に連続的に供給される。付加重合槽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。
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21
0〜260℃、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 熔 媒:フエノール/TCE 重量比6/4 濃 度:50mg/25ml 温 度:30℃ (2) 末端カルボキシル基量 容器にポリエステル弾性体100mgおよびベンジルアル
コール10mlをとり、撹拌しながら200℃にて溶解した。
溶解時間を2分、4分、6分とし、各々溶解後水冷し、
クロロホルム10mlで希釈した。該溶液を指示薬としてフ
エノールフタレンを用いて0.1規定の苛性ソーダーベン
ジルアルコール溶液で滴定することにより、各溶解時間
におけるカルボキシル基量を得た。これらの値から溶解
時間0分の外挿値を求め、末端カルボキシル基量とし
た。
(3) 色 調 日本電色工業K.K製色差計で測定した。
実施例1. 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)をエクストルーダーで溶融し、ポリテトラメ
チレンテレフタレート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直接付加重
合槽に供給し、230℃で平均滞留時間120分で付加重合反
応した。得られた弾性ポリエステルは還元比粘度1.174
であつた。
実施例2. テレフタール酸100部、テトラメチレングリコール82
部、テトラブチルチタネート0.1部のスラリー状混合物
を連続的にエステル化反応器に供給し、エステル化反応
をさせ、ついで前重合反応器で前重合反応を行なつてプ
レポリマーとしこのプレポリマーを最終重合器に供給
し、反応温度245℃、反応圧力0.5mmHgの条件下で重合反
応を行なつて還元比粘度1.06のポリテトラメチレンテレ
フタレートを得た。このポリマーを直接ニーダーに通
し、ニーダーでポリテトラメチレンテレフタレート70
部、ε−カプロラクトン30部およびアイオノツクス330
0.2部の割合で混合物を連続的に付加重合器に供給
し、230℃で平均120分間滞留させて付加重合反応を実施
した。得られた弾性ポリエステルは還元比粘度1.130で
あつた。
実施例3. 実施例1.と同じポリテトラメチレンテレフタレートチ
ツプ85部、ε−カプロラクトン15部およびアイオノツク
ス330 0.2部をニーダーに入れ、混合後溶融して、連続
的に付加重合槽に供給し、230℃で平均120分間滞留させ
て付重合反応した。得られた弾ポリエステルは還元比粘
度1.07であつた。
実施例4. 実施例1.と同じポリテトラメチレンテレフタレートチ
ツプをエクストルーダーで溶融し、溶融したポリテトラ
メチレンテレフタレート70部、ε−カプロラクトン30部
およびアイオノツクス330 0.2部の割合で連続的に直接
付加重合槽に供給し、230℃で平均120分間滞留させて付
加重合反応した。
次いで薄膜式脱モノマー機で溶融状態のまま真空下1T
orrで連続的に未反応ε−カプロラクトンを除去した。
得られた弾性ポリエステルは還元比粘度1.168であつ
た。
比較例1. 撹拌機を備えた回分式の付加重合容器にポリテトラメ
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部およびアイオノツクス330
0.2部を仕込み、窒素ガスで充分にパージ後、撹拌し
ながら230℃まで昇温し、230℃で2時間溶融反応させ
た。得られた弾性ポリエステルは還元比粘度1.160であ
つた。
比較例2. 比較例1.と同じポリテトラメチレンテレフタレートチ
ツプ85部、ε−カプロラクトン15部およびアイオノツク
ス330 0.2部を比較例1.と同様に反応させて弾性ポリエ
ステルを得た。得られたポリマーの還元比粘度は1.060
であつた。
比較例3. 撹拌機を備えた回分式の付加重合器に、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
を仕込み、窒素ガスで充分にパージ後、撹拌しながら23
0℃まで昇温し、ポリテトラメチレンテレフタレートチ
ツプを溶解した。窒素ガス雰囲気下ε−カプロラクトン
30部およびアイオノツクス330 0.2部を仕込み、230℃
で撹拌しながら2時間溶解反応させた。得られた弾性ポ
リエステルの還元比粘度は0.920であつた。
比較例4. 比較例3.と同じポリテトラメチレンテレフタレートチ
ツプ70部、ε−カプロラクトン30部およびアイオノツク
ス330 0.2部を比較例3.と同様に反応させた。次いで真
空下1Torrで未反応ε−カプロラクトンを60分間除去し
た。得られた弾性ポリエステルは還元比粘度0.920であ
つた。
参考例1. 実施例1〜4および比較例1〜3で得られた弾性ポリ
エステルチツプの末端カルボキシル基量および色調を測
定した。その結果を表−1に示す。
参考例2. 実施例4.および比較例4で得られた弾性ポリエステル
チツプの末端カルボキシル基および色調を測定し、さら
に残留ε−カプロラクトンによる悪臭の有無について調
べた。その結果を表−2に示す。
表−1および表−2より明らかなように、本発明方法
によつて得られた弾性ポリエステルは、末端カルボキシ
ル基量が72以下であり、色調もL値70以上、b値11以下
となり、さらに脱モノマーすると残存−カプロラクトン
が470ppmになり、回分式方法による1,100ppmに比べ、非
常に低くなつていることが判る。
(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
や脱モノマー時間が短縮し、しかも色調が良好でモノマ
ー臭のない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1図中1は混合器、2は付加重合槽、3は脱モノマー
機、4はコンデンサーを示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特公 昭48−4116(JP,B1) 特公 昭57−30531(JP,B2)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】結晶性芳香族ポリエステルとラクトン類と
    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、溶融した結晶性芳香族ポリエステルとラクトン類を
    連続的に反応槽に供給して付加重合し、かつ付加重合す
    ることによって得られた弾性ポリエスルより未反応ラク
    トン類を連続的に除去することを特徴とする弾性ポリエ
    スルの連続的製造法。
  2. 【請求項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連続的製造法。
  3. 【請求項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、チッ
    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連続的
    製造法。
  4. 【請求項4】反応槽へ供給する結晶性芳香族ポリエステ
    ルとラクトン類を、結晶性芳香族ポリエステルチップに
    ラクトン類を添加した後、前記チッ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
    性ポリエステルの連続的製造法。
  5. 【請求項5】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
    テルの連続的製造法。
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EP86107521A EP0208131B1 (en) 1985-06-05 1986-06-03 Continuous production of elastic polyesters
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