JPH09176298A - ポリエステル樹脂製造装置 - Google Patents

ポリエステル樹脂製造装置

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JPH09176298A
JPH09176298A JP8211441A JP21144196A JPH09176298A JP H09176298 A JPH09176298 A JP H09176298A JP 8211441 A JP8211441 A JP 8211441A JP 21144196 A JP21144196 A JP 21144196A JP H09176298 A JPH09176298 A JP H09176298A
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JP
Japan
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condenser
reactor
heat exchanger
outlet
polyester resin
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Pending
Application number
JP8211441A
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English (en)
Inventor
Nam-Il Kim
金南一
Seong-Ill Cheong
鄭聖逸
Young-Jin Lee
李栄珍
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SKC Co Ltd
Original Assignee
SKC Co Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/78Preparation processes

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長期の重合サイクル時間にわたって重合反応
器内の圧力を減圧に維持し、重合時間を効果的に短縮で
きるポリエステル樹脂製造装置を提供する。 【解決手段】 重合反応器;入口、熱交換器および出口
を有し、入口が熱交換器の下部に配置されて重合反応器
と連結されており、出口が熱交換器の上部に配置された
凝縮器;凝縮器の入口と熱交換器との間に、蒸気の流れ
を凝縮器の底部に向けるように取付けられたバフル板;
凝縮器の下方に配置され蒸気の凝縮物を収集するトラッ
プ;および凝縮器の出口に連結された真空ポンプを具備
したポリエステル樹脂製造装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はポリエステル樹脂製
造装置に関し、より具体的には重合サイクル時間を短縮
できる装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリエチレンテレフタレートで代表され
るポリエステルは、化学的および物理的安定性、機械的
強度、耐久性、耐熱性、耐薬品性、電気絶縁性などに優
れている。このため、コンデンサー、医療器具、工業製
品、包装材、写真フィルム、ラベル材、磁気記録媒体な
どとして色々な分野で広く使用されている。
【0003】ポリエステルは一般的にエステル交換反応
法によって製造される。このエステル交換反応法は、
(i)ジカルボン酸成分、例えばジメチルテレフテレー
トとジオール成分、例えばエチレングリコールとを第1
反応器でエステル交換させ、モノマーおよびオリゴマー
からなるプレポリマーを製造する工程、および(ii)
得られたプレポリマーを、第2反応器で270ないし2
90℃の範囲の温度および0.1torr以下の圧力下
で、重合反応が進行するにつれてジオールおよびその他
の低分子量化合物を除去しながら重合させる工程を含
む。
【0004】重合工程でポリエステル樹脂の固有粘度
(intrinsic viscosity)が0.3
dl/g以上になると、物質伝達速度が制限因子とな
る。このため、物質伝達速度を向上させて重合反応の進
行を持続させるための多様な方法が試みられてきた。
【0005】このような方法の1つは、撹拌機の回転速
度および形態、反応温度、反応器の形態などを最適化す
ることにより、反応混合物の比表面積を大きくするもの
である。また、他の方法は、重合反応器内の圧力を低く
維持してジオール成分および他の低分子量化合物を反応
器から連続的に除去されるようにして、重合度を向上さ
せるものである。
【0006】図1に重合反応器内を減圧に維持する従来
のシステムを概略的に示す。このシステムでは、真空ポ
ンプ5の作動によって反応器1内の圧力を低下させ、反
応混合物からジオールおよびその他の成分を除去する。
すなわち、反応器1で生成したジオールおよびその他の
成分を含有する蒸気は、熱交換器6を備えた凝縮器2へ
流入する。蒸気が、冷媒入口7から入る冷媒を循環させ
て冷媒出口8から出すことにより冷却されている熱交換
器6に接触すると、ジオールおよびその他の成分が凝縮
してトラップ3に蓄積される。
【0007】しかし、前述した従来のシステムでは熱交
換器上部が塞がり易いので、反応器1の圧力上昇を招
く。反応器内で生成した蒸気には、ジオール例えばエチ
レングリコールやジエチレングリコールだけでなく、重
合条件下で蒸発しやすい多量のモノマーおよびオリゴマ
ーが含まれている。このようなモノマーおよびオリゴマ
ーの一部は、熱交換器の上部で固化し、その結果として
チューブを塞ぐ。このことは、反応器内部の圧力上昇を
招き、ジオール除去率を低下させ、重合時間を増加させ
る。
【0008】したがって、熱交換器の上部に蓄積された
固体物質を周期的に、しばしば重合サイクルを中断した
後に、除去しなければならない。これは重合工程の生産
性低下の原因となる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
主な目的は重合時間の短縮に効果的なポリエステル樹脂
の製造方法を提供することにある。
【0010】本発明の他の目的は長期の重合サイクル時
間にわたって重合反応器内の圧力を減圧に維持できる装
置を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明では、ジカルボン
酸成分とジオール成分とをエステル交換反応させて得ら
れたモノマーを重合させながら、重合反応中に放出され
るジオールおよびその他の低分子量化合物を含有する蒸
気を除去することにより、ポリエステル樹脂を製造する
装置であって、重合反応器;入口、熱交換器および出口
を有し、入口が熱交換器の下部に配置されて重合反応器
と連結されており、出口が熱交換器の上部に配置された
凝縮器;凝縮器の入口と熱交換器との間に、蒸気の流れ
を凝縮器の底部に向けるように取付けられたバフル板;
凝縮器の下方に配置され蒸気の凝縮物を収集するトラッ
プ;および凝縮器の出口に連結された真空ポンプを具備
した装置を提供する。
【0012】また本発明では、前記装置を使用してポリ
エステル樹脂を製造する方法を提供する。
【0013】
【発明の実施の形態】ジカルボン酸成分の具体例として
は、ジメチルテレフタルレート、テレフタル酸、イソフ
タル酸、ナフタレンジカルボン酸、シクロヘキサンジカ
ルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、ジフェニ
ルジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ア
ントラセンジカルボン酸、およびα,β−ビス(2−ク
ロロフェノキシ)エタン−4、4’−ジカルボン酸、な
らびにこれらのエステルがある。これらのうち、ジメル
テレフタレートおよびテレフタル酸が最も好ましい。
【0014】ジオール成分の具体例としては、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、およびヘキシレングリコールなどがあ
る。これらのうち、エチレングリコールが最も好まし
い。
【0015】本発明の特徴は、多数の重合サイクルにわ
たって重合反応器内を低い圧力に維持する本発明の装置
の性能にある。
【0016】本発明の方法を、この方法を実施する装置
の好ましい実施態様と関連づけて、より詳細に記述す
る。
【0017】図2に重合反応器11内部の減圧に維持す
る本発明の反応器システムを概略的に示す。熱交換器1
6を備えた凝縮器12の下部に入口14が配置されてい
る。バフル板19が入口14の上方に配置され、凝縮器
12の上部に出口21が配置されている。熱交換器16
がバフル19と出口21との間に配置されている。真空
ポンプ15がパイプにより出口21に連結されている。
第1トラップ13が凝縮器12の下方に配置され、第2
トラップ20が出口21と真空ポンプ15との間のパイ
プに配置されている。
【0018】反応器11内の重合反応混合物から生成し
たジオールおよび他の副生物からなる蒸気を、真空ポン
プ15の作動によって入口14から凝縮器内へ流入させ
る。ここで、バフル板19は蒸気の流れの方向を下向き
に変化させる。
【0019】図3は図2のA部分の拡大図である。図3
において、入口14から流入した蒸気の流れを矢印で示
す。入口14から凝縮器12内へ流入した蒸気の流れは
バフル板19によって下向き方向へ誘導され、蒸気はバ
フル板の周辺で冷却される。蒸気の一部は凝縮し、生成
した凝縮物は第1トラップ13で収集される。
【0020】本発明の一つの好ましい実施態様では、図
4に示すように、バフル板19は内部冷却管22を備え
ており、内部冷却管22では冷媒が矢印方向に沿って流
れている。
【0021】熱交換器16を通過した後、エチレングリ
コールおよびジエチレングリコールなどの物質を含む蒸
気は、出口21を通して流出し、第2トラップ20で凝
縮される。
【0022】
【実施例】以下、実施例および比較例によって本発明を
より具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるも
のではない。
【0023】<実施例1>ステンレススチール製の撹拌
機を備えた反応器に、窒素雰囲気下、反応器温度150
℃で、ジメチルテレフタレート8000g、エチレング
リコール5300gおよび酢酸亜鉛4gを投入した。次
に、反応混合物を220℃まで徐々に昇温しながら、エ
ステル交換反応を2時間行った。
【0024】得られた生成物を図2に示したのと同様な
反応器システムに入れ、反応器を窒素ガスでパージしな
がら10分間撹拌した。その後、固有粘度0.6dl/
gのポリエステル樹脂が得られるまで、反応器圧力を
0.1torrに維持し、反応混合物を290℃に加熱
した。
【0025】このような操作を20回繰り返し、各重合
サイクルに対して、反応器圧力と重合時間を測定した。
その結果を図5および図6に曲線aで示す。図5および
図6に示されるように、反応器圧力および重合時間は2
0回の重合サイクルにわたって一定に維持されている。
【0026】<比較例1>この比較例においては、図1
の反応器システムを用いたことを除いては、実施例1の
操作を繰り返した。
【0027】20回の重合サイクルを繰り返しながら、
各サイクルに対して、反応器圧力および重合時間を測定
した。その結果を図5および図6に曲線bで示す。図5
および図6に示されるように、サイクル時間が増加する
につれて反応器圧力および重合時間は著しく増加した。
【0028】
【発明の効果】以上からわかるように、従来の方法の代
わりに本発明の方法を用いた場合には、ポリエステル樹
脂をより効率的に製造することができる。すなわち、本
発明によれば、反応器内部の減圧が維持され反応副生物
を持続的に除去できるため、重合時間を短縮して生産性
を大幅に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】反応器の減圧を維持する従来の反応器システム
を概略的に示す図。
【図2】長期の反応器サイクル時間にわたって低い反応
器圧力を維持できる本発明の反応器システムを概略的に
示す図。
【図3】図2のA部分の拡大図。
【図4】本発明の1つの実施態様によるバフル板を概略
的に示す図。
【図5】重合サイクル時間に伴う反応器圧力の変化を示
す図。
【図6】重合サイクル時間に伴う重合時間の変化を示す
図。
【符号の説明】
11…反応器 12…凝縮器 13…第1トラップ 14…入口 15…真空ポンプ 16…熱交換器 17…冷媒入口 18…冷媒出口 19…バフル板 20…第2トラップ 21…出口 22…内部冷却管

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ジカルボン酸成分とジオール成分とをエ
    ステル交換反応させて得られたモノマーを重合させなが
    ら、重合反応中に放出されるジオールおよびその他の低
    分子量化合物を含有する蒸気を除去することにより、ポ
    リエステル樹脂を製造する装置であって、 重合反応器;入口、熱交換器および出口を有し、入口が
    熱交換器の下部に配置されて重合反応器と連結されてお
    り、出口が熱交換器の上部に配置された凝縮器;凝縮器
    の入口と熱交換器との間に、蒸気の流れを凝縮器の底部
    に向けるように取付けられたバフル板;凝縮器の下方に
    配置され蒸気の凝縮物を収集するトラップ;および凝縮
    器の出口に連結された真空ポンプを具備したことを特徴
    とするポリエステル樹脂製造装置。
  2. 【請求項2】 さらに、凝縮器の出口と真空ポンプとの
    間に配置された第2のトラップを有することを特徴とす
    る請求項1に記載の装置。
  3. 【請求項3】 バフルが冷却管を有することを特徴とす
    る請求項1に記載の装置。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれか1項に記載
    の装置を使用することを特徴とするポリエステル樹脂の
    製造方法。
JP8211441A 1995-08-09 1996-08-09 ポリエステル樹脂製造装置 Pending JPH09176298A (ja)

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KR1995-24540 1995-08-09
KR1019950024540A KR100186291B1 (ko) 1995-08-09 1995-08-09 폴리에스테르 수지의 제조방법 및 이를 위한 장치

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KR970010819A (ko) 1997-03-27

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