JPH11302365A - Production of polyester - Google Patents

Production of polyester

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JPH11302365A
JPH11302365A JP12812898A JP12812898A JPH11302365A JP H11302365 A JPH11302365 A JP H11302365A JP 12812898 A JP12812898 A JP 12812898A JP 12812898 A JP12812898 A JP 12812898A JP H11302365 A JPH11302365 A JP H11302365A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ester
terephthalate
mol
extruder
polytrimethylene terephthalate
Prior art date
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Pending
Application number
JP12812898A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Jinichiro Kato
仁一郎 加藤
Katsuhiro Fujimoto
克宏 藤本
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.)
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication of JPH11302365A publication Critical patent/JPH11302365A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a polytrimethylene terephthalate capable of remarkably reducing by-products such as allyl alcohol or acrolein, having excellent dyeability for a cationic dye and excellent in whiteness degree. SOLUTION: A polytrimethylene terephthalate is prepared as a master polyester and the resultant polytrimethylene terephthalate and (1) a prepolyester of a polyethylene terephthalate, a polytrimethylene terephthalate or a polybutylene terephthalate copolymerized with 0.5-50 mol.% of an ester-forming sulfonic salt compound or (2) the ester-forming sulfonic ester compound are separately charged into an extruder or premixed and then charged into the extruder so that the finally obtained polyester contains 0.5-5 mol.% of the ester-forming sulfonic salt unit based on the trimethylene terephthalate unit. The transesterification is then carried out in the extruder.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はポリエステルの重合
方法に関するものである。更に詳しくは、アリルアルコ
ール、アクロレインの副生成を大幅に削減でき、カチオ
ン染料に対して優れた染色性を有し、白度に優れたポリ
トリメチレンテレフタレートの製造方法に関するもので
ある。
The present invention relates to a method for polymerizing a polyester. More specifically, the present invention relates to a method for producing polytrimethylene terephthalate, which can significantly reduce by-products of allyl alcohol and acrolein, have excellent dyeing properties for cationic dyes, and have excellent whiteness.

【0002】[0002]

【従来の技術】テレフタル酸またはテレフタル酸ジメチ
ルに代表されるテレフタル酸の低級アルコールエステル
と、トリメチレングリコール(1,3−プロパンジオー
ル)とを重縮合させて得られるポリトリメチレンテレフ
タレートは、低弾性率(ソフトな風合い)、優れた弾性
回復性、易染性といったポリアミドに類似した性質と、
耐光性、熱セット性、寸法安定性、低吸水率といったポ
リエチレンテレフタレートに類似した性能を併せ持つ画
期的なポリマーであり、その特徴を生かしてカーペッ
ト、ブラシ、テニスガット等に応用されている(特開平
9−3724号公報、特開平8−173244号公報、
特開平5−262862号公報)。
2. Description of the Related Art Polytrimethylene terephthalate obtained by polycondensing a lower alcohol ester of terephthalic acid represented by terephthalic acid or dimethyl terephthalate with trimethylene glycol (1,3-propanediol) has low elasticity. Properties similar to polyamide such as rate (soft texture), excellent elastic recovery, easy dyeing,
It is an epoch-making polymer that has properties similar to polyethylene terephthalate, such as light resistance, heat setting, dimensional stability, and low water absorption, and is applied to carpets, brushes, tennis gut, etc. by taking advantage of its characteristics ( JP-A-9-3724, JP-A-8-173244,
JP-A-5-262882).

【0003】ポリトリメチレンテレフタレートにエステ
ル形成性スルホン酸塩化合物を共重合し、これを溶融紡
糸することで、上記のポリトリメチレンテレフタレート
繊維に特有の性能を有すると同時にカチオン染料可染の
ポリトリメチレンテレフタレート繊維が得られることを
本発明者らはすでに見出している(特願平9−2453
01号)。しかしながら、ポリトリメチレンテレフタレ
ートに5−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチルに代
表されるエステル形成性スルホン酸塩化合物を共重合す
る場合、作業環境、回収工程で問題となる副生成物が多
く発生するという問題があった。
[0003] Polytrimethylene terephthalate is copolymerized with an ester-forming sulfonate compound and melt-spun to obtain a polytrimethylene terephthalate fiber having a characteristic characteristic of the above-mentioned polytrimethylene terephthalate fiber and a dye capable of being dyed with a cationic dye. The present inventors have already found that methylene terephthalate fibers can be obtained (Japanese Patent Application No. 9-2453).
No. 01). However, when an ester-forming sulfonate compound represented by dimethyl 5-sodium sulfoisophthalate is copolymerized with polytrimethylene terephthalate, there is a problem that many by-products are generated in the working environment and the recovery step. there were.

【0004】上記共重合ポリトリメチレンテレフタレー
トを重合する場合、テレフタル酸、あるいはテレフタル
酸ジメチルのごときテレフタル酸の低級アルキルエステ
ルと1,3−プロパンジオールとエステル形成性スルホ
ン酸塩化合物をチタンアルコキシド、酢酸カルシウム、
酢酸マンガン等の触媒存在下で反応させオリゴマーを一
旦作ってから、必要に応じて更にチタンアルコキシオキ
シドや三酸化アンチモンの触媒を添加し重合を行う。こ
の時に1,3−プロパンジオールの一部は脱水反応、更
には還元反応を受けてアリルアルコール、アクロレイン
を生成する。これらの副生成物は毒性が高く、また沸点
が低いため蒸発しやすく、重合プロセスのあらゆる段階
で設備から漏れやすいことがわかった。
When the above copolymerized polytrimethylene terephthalate is polymerized, a lower alkyl ester of terephthalic acid such as terephthalic acid or dimethyl terephthalate, 1,3-propanediol, and an ester-forming sulfonate compound are converted to titanium alkoxide, acetic acid, or the like. calcium,
The oligomer is once produced by reacting in the presence of a catalyst such as manganese acetate, and then, if necessary, a catalyst such as titanium alkoxy oxide or antimony trioxide is added for polymerization. At this time, part of the 1,3-propanediol undergoes a dehydration reaction and a reduction reaction to produce allyl alcohol and acrolein. These by-products have been found to be highly toxic and to be easily vaporized due to their low boiling point, and to leak out of the facility at all stages of the polymerization process.

【0005】特に、アクロレインは催涙性が高く、その
臭いは0.1ppm程度でも耐え難く、従ってこれを処
理したり、あるいはこれを完全に製造設備から除くため
には、多くの設備投資が必要となる。これらの副生成物
は、ポリトリメチレンテレフタレートホモポリマーの重
合の段階でも生成するが、エステル形成性スルホン酸塩
化合物を共重合する場合、その生成量はかなり多くなる
ためその対策が必要となった。更に、ポリトリメチレン
テレフタレートにエステル形成性スルホン酸塩化合物を
共重合する場合、ポリマーの耐熱性が低下するために、
重合中に黄色みを帯びることがあった。黄色くなったポ
リマーで繊維を作ると、淡色に染めた場合発色が悪くな
るなど実用上問題があった。
[0005] In particular, acrolein has a high tearing property, and its odor is unbearable even at about 0.1 ppm. Therefore, a large amount of capital investment is required to treat it or completely remove it from production equipment. Become. These by-products are also produced at the stage of polymerization of polytrimethylene terephthalate homopolymer, but when copolymerizing an ester-forming sulfonate compound, the production amount is considerably large, so measures have been required. . Further, when copolymerizing an ester-forming sulfonate compound with polytrimethylene terephthalate, the heat resistance of the polymer is reduced,
It sometimes became yellowish during the polymerization. When fibers are made from a yellowed polymer, there is a practical problem such as poor coloring when dyed lightly.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、アリルアル
コール、アクロレインなどの副生成を大幅に削減でき、
カチオン染料に対して優れた染色性を有し、白度に優れ
たポリトリメチレンテレフタレートの製造方法を提供す
るものである。
The present invention can greatly reduce by-products such as allyl alcohol and acrolein,
An object of the present invention is to provide a method for producing polytrimethylene terephthalate, which has excellent dyeability for a cationic dye and has excellent whiteness.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために、ポリトリメチレンテレフタレートに
エステル形成性スルホン酸塩化合物を共重合する方法を
公知のバッチ重合、連続重合を詳細に検討したが、これ
らの方法では課題は解決できず、高い撹拌効率を有する
押出機中でポリトリメチレンテレフタレートにエステル
形成性スルホン酸塩化合物を大量に共重合したプレポリ
マーやエステル形成性スルホン酸塩化合物をリアクティ
ブプロセッシングすることで短い反応時間で目標とする
共重合ポリトリメチレンテレフタレートが製造できる可
能性を見いだし、更に検討の結果本発明に到達した。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have described a method for copolymerizing an ester-forming sulfonate compound with polytrimethylene terephthalate by using known batch polymerization and continuous polymerization. However, these methods could not solve the problem, and a prepolymer or ester-forming sulfonic acid obtained by copolymerizing a large amount of an ester-forming sulfonic acid compound with polytrimethylene terephthalate in an extruder having high stirring efficiency was examined. The possibility that the target copolymerized polytrimethylene terephthalate can be produced in a short reaction time by reactive processing of the salt compound was found, and as a result of further studies, the present invention was reached.

【0008】すなわち、本発明は、マスターポリエステ
ルとしてポリトリメチレンテレフタレートを準備し、該
マスターポリエステルと(1)エステル形成性スルホン
酸塩化合物を0.5〜50モル%共重合したポリエチレ
ンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレートま
たはポリブチレンテレフタレートのプレポリエステル、
または(2)エステル形成性スルホン酸塩化合物を、最
終的に得られるポリエステルがトリメチレンテレフタレ
ート単位当たり0.5〜5モル%のエステル形成性スル
ホン酸塩単位を含有するように、別々にあるいは予め混
合して、押出機に投入し押出機中でエステル交換せしめ
ることを特徴とするポリエステルの製造方法である。
That is, the present invention provides a polyethylene terephthalate and a polytrimethylene terephthalate prepared by preparing polytrimethylene terephthalate as a master polyester and copolymerizing the master polyester with (1) an ester-forming sulfonate compound in an amount of 0.5 to 50 mol%. Prepolyester of methylene terephthalate or polybutylene terephthalate,
Or (2) the ester-forming sulphonate compounds are separately or pre-treated such that the finally obtained polyester contains 0.5 to 5 mol% of ester-forming sulphonate units per trimethylene terephthalate unit. This is a method for producing a polyester, which comprises mixing, introducing the mixture into an extruder, and subjecting the mixture to transesterification in the extruder.

【0009】本発明において、マスターポリエステル
は、実質的にポリトリメチレンテレフタレートである。
ポリトリメチレンテレフタレートは、1,3−プロパン
ジオールとテレフタル酸あるいはテレフタル酸ジメチル
等のテレフタル酸の低級エステルの重縮合物である。こ
こで実質的にとは、ポリトリメチレンテレフタレートに
エステル結合性コモノマーを5重量%以下共重合しても
よいことを示す。このようなコモノマーとしては、イソ
フタル酸、フタル酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン
酸、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ド
デカン酸、ドデカン二酸、シクロヘキサンジカルボン
酸、エチレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジ
オール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメ
タノール、トリメチレングリコールダイマー、平均分子
量400〜20000のポリアルキレングリコール等の
1種またはそれ以上の組み合わせが例示される。
In the present invention, the master polyester is substantially polytrimethylene terephthalate.
Polytrimethylene terephthalate is a polycondensate of 1,3-propanediol and a lower ester of terephthalic acid such as terephthalic acid or dimethyl terephthalate. Here, "substantially" means that 5% by weight or less of an ester-binding comonomer may be copolymerized with polytrimethylene terephthalate. Such comonomers include isophthalic acid, phthalic acid, naphthalene-2,6-dicarboxylic acid, oxalic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, dodecanoic acid, dodecandioic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, ethylene glycol, butanediol , Hexanediol, cyclohexanediol, cyclohexanedimethanol, trimethylene glycol dimer, and one or more combinations of polyalkylene glycol having an average molecular weight of 400 to 20,000.

【0010】ポリトリメチレンテレフタレートの極限粘
度[η]は0.4〜2.0、好ましくは0.5〜1.
5、更に好ましくは0.6〜1.2の範囲である。この
範囲で、強度、紡糸性に優れた繊維を得ることができ
る。極限粘度が0.4未満の場合は、ポリマーの溶融粘
度が低すぎるため紡糸が不安定となり、得られる繊維の
強度も低く満足できるものではない。逆に極限粘度が
2.0を越える場合は、溶融粘度が高すぎるために紡糸
時にメルトフラクチャーや紡糸不良が生じる。
The intrinsic viscosity [η] of polytrimethylene terephthalate is 0.4 to 2.0, preferably 0.5 to 1.
5, more preferably in the range of 0.6 to 1.2. Within this range, a fiber having excellent strength and spinnability can be obtained. When the intrinsic viscosity is less than 0.4, spinning becomes unstable because the melt viscosity of the polymer is too low, and the strength of the obtained fiber is low and is not satisfactory. Conversely, if the intrinsic viscosity exceeds 2.0, the melt viscosity is too high, and melt fracture or poor spinning occurs during spinning.

【0011】上記本発明の(1)、(2)で用いるエス
テル形成性スルホン酸塩化合物は、カルボン酸、または
カルボン酸の低級エステルをモノマー1分子内に1又は
2個有し、更に少なくとも1つのスルホン酸塩を有する
化合物である。具体例としては、5−ナトリウムスルホ
イソフタル酸、5−カリウムスルホイソフタル酸、5−
リチウムスルホイソフタル酸、5−スルホイソフタル酸
テトラブチルホスホニウム塩、5−スルホイソフタル酸
トリブチルベンジルホスホニウム塩、4−ナトリウムス
ルホ−2,6−ナフタレンジカルボン酸、4−ナトリウ
ムスルホ安息香酸等が挙げられ、これらのメチル、エチ
ルエステルであってもよい。
The ester-forming sulfonate compound used in the above (1) and (2) of the present invention has one or two carboxylic acids or lower esters of carboxylic acids in one molecule of the monomer, and further has at least one Is a compound having two sulfonates. Specific examples include 5-sodium sulfoisophthalic acid, 5-potassium sulfoisophthalic acid,
Lithium sulfoisophthalic acid, tetrabutylphosphonium 5-sulfoisophthalate, tributylbenzylphosphonium 5-sulfoisophthalate, 4-sodium sulfo-2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 4-sodium sulfobenzoic acid and the like. May be methyl and ethyl esters.

【0012】プレポリエステルは上記エステル形成性ス
ルホン酸塩化合物を0.5〜50モル%共重合したポリ
エチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレ
ートまたはポリブチレンテレフタレートである。共重合
比率としては、0.5〜50モル%であり、0.5モル
%未満ではカチオン染料で濃色に染めることができず、
50モル%を越えると重合反応が極めて進みにくくな
る。これらのバランスから好ましくは5〜50モル%、
更に好ましくは10〜40モル%である。これらのマス
ターポリエステルの極限粘度[η]としては、特に制限
はないが、押出機中での反応性がよいという観点から
0.1〜1.0の範囲であることが好ましい。
The prepolyester is polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate or polybutylene terephthalate obtained by copolymerizing the ester-forming sulfonate compound in an amount of 0.5 to 50 mol%. The copolymerization ratio is 0.5 to 50 mol%, and if it is less than 0.5 mol%, it cannot be dyed with a cationic dye in a deep color,
If it exceeds 50 mol%, the polymerization reaction becomes extremely difficult to proceed. From these balances, preferably 5 to 50 mol%,
More preferably, it is 10 to 40 mol%. The intrinsic viscosity [η] of these master polyesters is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.1 to 1.0 from the viewpoint of good reactivity in the extruder.

【0013】また、マスターポリエステル、プレポリエ
ステルの中に各種の添加剤、例えば、艶消し剤、熱安定
剤、消泡剤、整色剤、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収
剤、赤外線吸収剤、結晶核剤、蛍光増白剤等を共重合、
または混合してもよい。特にプレポリエステル中には、
融解しない異物の量を減らすために、酢酸リチウム、炭
酸リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等をエ
ステル形成性スルホン酸塩化合物に対し、0.1〜20
モル%、好ましくは1〜10モル%添加することが好ま
しい。
Various additives such as matting agents, heat stabilizers, defoaming agents, tinting agents, flame retardants, antioxidants, ultraviolet absorbers, and infrared absorbers are included in the master polyester and prepolyester. , Crystal nucleating agent, copolymerization of fluorescent whitening agent, etc.,
Alternatively, they may be mixed. Especially in the prepolyester,
Lithium acetate, lithium carbonate, sodium hydroxide, potassium hydroxide and the like are used in an amount of 0.1 to 20 with respect to the ester-forming sulfonate compound in order to reduce the amount of foreign matter that does not melt.
Mol%, preferably 1 to 10 mol%.

【0014】また、耐熱性を改善するために、水酸化テ
トラメチルアンモニウム、塩化テトラメチルアンモニウ
ム、臭化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラプロ
ピルアンモニウム等のアンモニウム塩、クロロベンジル
ホスホニウムクロリド、ステアリルエチルジヒドロキシ
エチルホスホニウムエトサルフェート、テトラブチルホ
スホニウムアセテート、テトラブチルホスホニウムドデ
シルベンゼンスルホネート、テトラブチルホスホニウム
トシレート、テトラブチルホスホニウムオレエート、テ
トラブチルホスホニウムホスフェート、テトラブチルホ
スホニウムホスファイト、テトラブチルホスホニウムブ
ロミド等のホスホニウム塩をエステル形成性スルホン酸
塩化合物に対し、0.1〜20モル%を添加することが
好ましく、特に好ましくは1〜10モル%を添加する。
In order to improve heat resistance, ammonium salts such as tetramethylammonium hydroxide, tetramethylammonium chloride, tetramethylammonium bromide and tetrapropylammonium hydroxide, chlorobenzylphosphonium chloride, stearylethyldihydroxyethylphosphonium Ethosulfate, tetrabutylphosphonium acetate, tetrabutylphosphonium dodecylbenzenesulfonate, tetrabutylphosphonium tosylate, tetrabutylphosphonium oleate, tetrabutylphosphonium phosphate, tetrabutylphosphonium phosphite, tetrabutylphosphonium phosphite, etc. It is preferable to add 0.1 to 20 mol% to the sulfonate compound, and it is particularly preferable to add 0.1 to 20 mol%. Properly it is added 1-10 mol%.

【0015】本発明においてプレポリエステルは、任意
の方法によって合成される。例えばポリエチレンテレフ
タレートについて説明すれば、テレフタル酸とエチレン
グリコールとを直接反応させるか、テレフタル酸ジメチ
ルのごとき低級アルキルエステルと反応させるかしてテ
レフタル酸のグリコールエステル及び/またはその低重
合体を生成させる第一段階の反応と第一段階の反応生成
物を重合触媒存在下減圧加熱して所望の重合度になるま
で重縮合反応させる第二段階の反応によって製造され
る。この場合、共重合成分であるエステル形成性スルホ
ン酸塩化合物や添加剤は任意の段階で添加することがで
き、一度にあるいは数回に分けて添加してよい。
In the present invention, the prepolyester is synthesized by any method. For example, in the case of polyethylene terephthalate, terephthalic acid and ethylene glycol are directly reacted or reacted with a lower alkyl ester such as dimethyl terephthalate to form a terephthalic acid glycol ester and / or a low polymer thereof. It is produced by a one-stage reaction and a second-stage reaction in which a reaction product of the first stage is subjected to a polycondensation reaction by heating under reduced pressure in the presence of a polymerization catalyst to a desired degree of polymerization. In this case, the ester-forming sulfonate compound or the additive as the copolymer component can be added at any stage, and may be added at once or in several portions.

【0016】本発明は、マスターポリエステルにプレポ
リエステルまたはエステル形成性スルホン酸塩化合物を
混合し、最終的に得られるポリエステルにおいてエステ
ル形成性スルホン酸塩化合物がトリメチレンテレフタレ
ート単位当たり0.5〜5モル%の範囲になるように、
別々に、あるいは予め混合して押出機に投入し、押出機
中でエステル交換せしめ、エステル形成性スルホン酸塩
化合物が共重合されたポリトリメチレンテレフタレート
を得る方法である。
According to the present invention, a prepolyester or an ester-forming sulfonate compound is mixed with a master polyester, and the ester-forming sulfonate compound in the finally obtained polyester is 0.5 to 5 mol per trimethylene terephthalate unit. % Range
This is a method in which polytrimethylene terephthalate in which an ester-forming sulfonate compound is copolymerized is charged separately or beforehand into an extruder and transesterified in the extruder.

【0017】押出機への原料投入方法としては、マスタ
ーポリエステルとプレポリエステルを用いる場合は両者
をチップ化して別々に、あるいは予め混合してもよく、
いずれかを溶融した状態で他方を添加してもよい。ま
た、マスターポリエステルとエステル形成性スルホン酸
塩化合物を用いる場合は、別々に、あるいは予め混合し
てもよく、マスターポリエステルを溶融しその中にエス
テル形成性スルホン酸塩化合物を添加してもよい。後者
の場合、計量性を向上させるために、エステル形成性ス
ルホン酸塩化合物に粉体状にしたマスターポリエステル
一部を混合して押出機に投入してもよい。
As a method for feeding the raw materials to the extruder, when a master polyester and a prepolyester are used, both may be formed into chips and mixed separately or in advance.
One of them may be added in a molten state. When the master polyester and the ester-forming sulfonate compound are used, they may be mixed separately or in advance, or the master polyester may be melted and the ester-forming sulfonate compound may be added thereto. In the latter case, in order to improve the weighability, a part of the powdered master polyester may be mixed with the ester-forming sulfonate compound and introduced into the extruder.

【0018】また、原料の添加に際し、艶消し剤、熱安
定剤、消泡剤、整色剤、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸
収剤、赤外線吸収剤、結晶核剤、蛍光増白剤等が別途、
あるいは同時に添加されてもよく、特にエステル形成性
スルホン酸塩化合物を用いる場合、プレポリエステルに
好ましく添加する異物を減少させる添加剤や耐熱性を向
上させる添加剤を混合することは紡糸性向上、白度向上
の観点から好ましい方法である。
In addition, when adding raw materials, matting agents, heat stabilizers, defoamers, tinting agents, flame retardants, antioxidants, ultraviolet absorbers, infrared absorbers, crystal nucleating agents, fluorescent brighteners, etc. Separately
Alternatively, they may be added at the same time, and particularly when an ester-forming sulfonate compound is used, mixing an additive preferably added to the prepolyester to reduce the amount of foreign substances or an additive to improve heat resistance can improve the spinnability and the whiteness. This is a preferred method from the viewpoint of improving the degree.

【0019】本発明において、押出機としては特に制限
はないが、混練性能が高く、短時間に反応が完結できる
ため、スクリュー型2軸押出機を用いることが好まし
い。押出機の温度は用いるポリマーの融点より10〜4
0℃高い温度、好ましくは用いるポリマーの融点より2
0〜40℃高い温度である。
In the present invention, the extruder is not particularly limited, but it is preferable to use a screw-type twin-screw extruder because the kneading performance is high and the reaction can be completed in a short time. The temperature of the extruder is 10 to 4 from the melting point of the polymer used.
0 ° C. higher, preferably 2 ° C. above the melting point of the polymer used.
0 to 40 ° C. higher temperature.

【0020】反応圧力は、真空ポンプを用いて減圧下に
するべきであり、通常は50torr以下、好ましくは
10以下、更に好ましくは1torr以下であり、重縮
合反応の進行と共に生成する水、メタノール等のアルコ
ール、あるいは極少量生成する副反応物であるアリルア
ルコール、アクロレイン等を留去することが好ましい。
反応時間は1〜60分、特に5〜30分であることが好
ましい。通常重縮合反応は90〜250分程度掛かる
が、本発明を用いることでこのような短い反応時間で反
応を完結することができる。その結果、副生成物を激減
せしめ、同時に白度に優れたポリマーを得ることができ
るのである。押出機のスクリューの回転数は、20〜5
00rpmが望ましく、好ましくは50〜300rpm
である。2軸押出機を用いる場合、2軸の回転方向は同
一でも逆方向でもよいが、同一方向の回転が熱劣化を抑
える観点から好ましい。
The reaction pressure should be reduced under reduced pressure using a vacuum pump, usually 50 torr or less, preferably 10 or less, more preferably 1 torr or less, and water, methanol, etc. generated as the polycondensation reaction proceeds. It is preferable to distill off the alcohol or by-products such as allyl alcohol and acrolein which are produced in a very small amount.
The reaction time is preferably 1 to 60 minutes, particularly preferably 5 to 30 minutes. Usually, the polycondensation reaction takes about 90 to 250 minutes, but by using the present invention, the reaction can be completed in such a short reaction time. As a result, by-products can be drastically reduced, and at the same time, a polymer having excellent whiteness can be obtained. The number of rotations of the screw of the extruder is 20 to 5
00 rpm is desirable, and preferably 50 to 300 rpm
It is. When a twin-screw extruder is used, the directions of rotation of the two axes may be the same or opposite, but rotation in the same direction is preferable from the viewpoint of suppressing thermal deterioration.

【0021】かくして最終的に得られるポリトリメチレ
ンテレフタレートには、トリメチレンテレフタレート単
位当たり0.5〜5モル%の範囲のエステル形成性スル
ホン酸塩化合物が共重合されていることがカチオン染料
に対して十分な染色性を示すために必要である。共重合
比率は0.5モル%未満では濃色に染めることができ
ず、5モル%を越えると、濃色には染まるが、耐加水分
解性、耐黄変性、強度が低下してしまう。好ましくは、
これらのバランスから1.5〜3モル%、更に好ましく
は1.7〜2.5モル%の範囲である。押出機から出た
ポリマーは、水冷バス等の冷却工程を受け、チップカッ
ターを用いてチップ化されるか、あるいは、そのまま紡
糸機に繋いでもよい。
The polytrimethylene terephthalate finally obtained has a copolymer of an ester-forming sulfonate compound in an amount of 0.5 to 5 mol% per trimethylene terephthalate unit. It is necessary to show sufficient dyeability. If the copolymerization ratio is less than 0.5 mol%, it cannot be dyed in a deep color, and if it exceeds 5 mol%, it will be dyed in a dark color, but the hydrolysis resistance, yellowing resistance and strength will be reduced. Preferably,
From these balances, it is in the range of 1.5 to 3 mol%, more preferably 1.7 to 2.5 mol%. The polymer discharged from the extruder may be subjected to a cooling step such as a water cooling bath and formed into chips using a chip cutter, or may be directly connected to a spinning machine.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、実施例などを挙げて本発明
をより詳細に説明するが、言うまでもなく本発明は実施
例などにより何ら限定されるものでない。尚、実施例中
の主な測定値は以下の方法で測定した。 (1)極限粘度 この極限粘度[η]は次の定義式に基づいて求められる
値である。 定義式のηrは純度98%以上のo−クロロフェノール
で溶解したポリエステルポリマーの希釈溶液の35℃で
の粘度を、同一温度で測定した上記溶剤自体の粘度で割
った値であり、相対粘度と定義されているものである。
またCは、上記溶液100ml中のグラム単位による溶
質重量値である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples and the like, but needless to say, the present invention is not limited to the examples and the like. The main measured values in the examples were measured by the following methods. (1) Intrinsic Viscosity This intrinsic viscosity [η] is a value determined based on the following definition formula. Ηr in the definition formula is a value obtained by dividing the viscosity at 35 ° C. of a diluted solution of a polyester polymer dissolved in o-chlorophenol having a purity of 98% or more by the viscosity of the solvent itself measured at the same temperature, and It is defined.
C is the solute weight value in grams in 100 ml of the solution.

【0023】(2)強度、伸度、弾性率 オリエンテック(株)製テンシロンを用い、糸長20c
m、引っ張り速度20cm/minの条件で測定した。
また、弾性率は、引っ張り試験の時、糸の伸びが0.5
〜2mmの間の平均の値を用いた。
(2) Strength, elongation, modulus of elasticity Tensilon manufactured by Orientec Co., Ltd., yarn length 20 c
m and the tensile speed were 20 cm / min.
Further, the elastic modulus is such that the elongation of the yarn during the tensile test is 0.5%.
Average values between 22 mm were used.

【0024】(3)カチオン染料の吸尽率 試料は繊維の一口編地を用い、スコアロール400を2
g/リットル含む温水を用いて、70℃、20分間精練
処理し、タンブラー乾燥機で乾燥させ、次いでピンテン
ターを用いて、180℃、30秒の熱セットを行ったも
のを使用した。吸尽率は、40℃から110℃に昇温し
た後、更にそのまま1時間保持した後の吸尽率を以下の
式に従って測定した。染料は、カヤクリルブルーGSL
−ED(日本化薬(株)製)を使用し、4%owf、浴
比1:50で染色した。 吸尽率=100×繊維に吸収された染料量/染浴内の染
料量
(3) Exhaustion Rate of Cationic Dye The sample was a single-knit knitted fabric, and score roll 400 was used.
The scouring treatment was performed at 70 ° C. for 20 minutes using warm water containing g / liter, dried by a tumbler drier, and then heat-set at 180 ° C. for 30 seconds using a pin tenter. The exhaustion rate was obtained by raising the temperature from 40 ° C. to 110 ° C., and further holding the same for 1 hour, and measuring the exhaustion rate according to the following equation. The dye is Kayakuriru Blue GSL
Using -ED (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), staining was carried out at 4% owf at a bath ratio of 1:50. Exhaustion rate = 100 × amount of dye absorbed by fiber / amount of dye in dye bath

【0025】[0025]

【実施例1】テレフタル酸ジメチルを146部、1,3
−プロパンジオールを175部、5−ナトリウムスルホ
イソフタル酸ジメチルを89部、チタンテトラブトキシ
ドを14部、酢酸リチウム2水和塩30部混合し、22
0℃でエステル交換反応を終了させ、その後、260℃
まで温度を上げながら、0.2torrの減圧下、重合
時間30分で極限粘度0.2の5−ナトリウムスルホイ
ソフタル酸ジメチルを30モル%共重合したポリトリメ
チレンテレフタレートのプレポリマーを得た。重合中に
副生成したアクロレイン量を留去されたメタノールと
1,3−プロパンジオールの中から求めたところ、1,
3−プロパンジオールの0.1%であった。
Example 1 146 parts of dimethyl terephthalate, 1,3
-Mix 175 parts of propanediol, 89 parts of dimethyl 5-sodium sulfoisophthalate, 14 parts of titanium tetrabutoxide and 30 parts of lithium acetate dihydrate,
The transesterification reaction was terminated at 0 ° C.
Under a reduced pressure of 0.2 torr and a polymerization time of 30 minutes, a polytrimethylene terephthalate prepolymer was obtained by copolymerizing 30 mol% of dimethyl 5-sodium sulfoisophthalate having an intrinsic viscosity of 0.2 under a reduced pressure of 0.2 torr. The amount of acrolein by-produced during the polymerization was determined from the distilled methanol and 1,3-propanediol.
0.1% of 3-propanediol.

【0026】重量フィーダーを2つ備えた2軸押出機を
用いて、極限粘度0.9のポリトリメチレンテレフタレ
ートを重量フィーダーで計量しながら供給し、265℃
で溶融させ、その中にプレポリマーをもう一つの重量フ
ィーダーから押出機に供給した。供給は、最終ポリマー
の共重合比率が2.3モル%になるように設定した。供
給された2種類のポリマーは混合された後、押出機に備
え付けられたベント口から0.2torrの圧力で減圧
させた。滞留時間は15分、回転数は100rpmであ
った。反応後、ポリマーはストランド状に押し出され、
水冷バスで固化された後、チップカッターでチップ化さ
れた。
Using a twin-screw extruder equipped with two weight feeders, polytrimethylene terephthalate having an intrinsic viscosity of 0.9 was supplied while being metered by a weight feeder, and 265 ° C.
And the prepolymer was fed into the extruder from another weight feeder. The feed was set so that the copolymerization ratio of the final polymer was 2.3 mol%. After the two kinds of supplied polymers were mixed, the pressure was reduced at a pressure of 0.2 torr from a vent port provided in the extruder. The residence time was 15 minutes and the number of revolutions was 100 rpm. After the reaction, the polymer is extruded into strands,
After being solidified in a water-cooled bath, it was chipped with a chip cutter.

【0027】得られたポリマーは、5−ナトリウムスル
ホイソフタル酸ジメチルが2.3モル%共重合されてお
り、白度にも優れ、極限粘度は0.7であった。この共
重合ポリマーを30kg作った時、押出機に備えた真空
ポンプのトラップに存在したアクロレインとアリルアル
コールの総量は、用いた1,3−プロパンジオールに対
し、120ppmであった。
The obtained polymer was obtained by copolymerizing 2.3 mol% of dimethyl 5-sodium sulfoisophthalate, was excellent in whiteness, and had an intrinsic viscosity of 0.7. When 30 kg of this copolymer was produced, the total amount of acrolein and allyl alcohol present in the trap of the vacuum pump provided in the extruder was 120 ppm based on 1,3-propanediol used.

【0028】得られたチップを用い、260℃、紡糸速
度2000m/minで溶融紡糸を行い、55℃で予備
加熱し、160℃で熱セットしながら延伸し、75d/
36fの繊維を得た。得られた繊維は強度3.5g/
d、伸度30%、弾性率25%であり、ソフトな感触で
あった。また、カチオン染料で染めたところ、吸尽率が
74%であり鮮やかな発色を示した。
Using the obtained chips, melt spinning is performed at 260 ° C. and a spinning speed of 2000 m / min, preheated at 55 ° C., stretched while heat setting at 160 ° C.
36f fibers were obtained. The obtained fiber has a strength of 3.5 g /
d, elongation 30%, elastic modulus 25%, soft touch. Further, when dyed with a cationic dye, the exhaustion rate was 74% and a vivid color was exhibited.

【0029】[0029]

【実施例2】プレポリマーとして、5−ナトリウムスル
ホイソフタル酸ジメチルを30モル%共重合したポリエ
チレンテレフタレートを用いた以外は実施例1を繰り返
した。得られたポリマーは、5−ナトリウムスルホイソ
フタル酸ジメチルが2モル%共重合されており白度にも
優れ、極限粘度は0.74であった。この共重合ポリマ
ーを30kg作った時、押出機に備えた真空ポンプのト
ラップに存在したアクロレインとアリルアルコールの総
量は、用いた1,3−プロパンジオールに対し、42p
pmであった。
Example 2 Example 1 was repeated except that polyethylene terephthalate obtained by copolymerizing 30% by mole of dimethyl 5-sodium sulfoisophthalate was used as the prepolymer. The obtained polymer was excellent in whiteness and copolymerized with 2 mol% of dimethyl 5-sodium sulfoisophthalate, and had an intrinsic viscosity of 0.74. When 30 kg of this copolymer was produced, the total amount of acrolein and allyl alcohol present in the trap of the vacuum pump provided in the extruder was 42 p with respect to 1,3-propanediol used.
pm.

【0030】[0030]

【実施例3】プレポリマーとして、5−ナトリウムスル
ホイソフタル酸ジメチルを30モル%共重合したポリブ
チレンテレフタレートを用いた以外は実施例1を繰り返
した。得られたポリマーは、5−ナトリウムスルホイソ
フタル酸ジメチルが2モル%共重合されており白度にも
優れ、極限粘度は0.78であった。この共重合ポリマ
ーを30kg作った時、押出機に備えた真空ポンプのト
ラップに存在したアクロレインとアリルアルコールの総
量は、用いた1,3−プロパンジオールに対し、24p
pmであった。
Example 3 Example 1 was repeated except that polybutylene terephthalate obtained by copolymerizing 30 mol% of dimethyl 5-sodium sulfoisophthalate was used as the prepolymer. The obtained polymer was excellent in whiteness and copolymerized with 2 mol% of dimethyl 5-sodium sulfoisophthalate, and had an intrinsic viscosity of 0.78. When 30 kg of this copolymer was produced, the total amount of acrolein and allyl alcohol present in the trap of the vacuum pump provided in the extruder was 24 p with respect to 1,3-propanediol used.
pm.

【0031】[0031]

【実施例4】実施例1において、5−ナトリウムイソフ
タル酸ジメチルと酢酸リチウム2水和塩を当モルずつ混
合した粉体をプレポリマーの代わりに用いた以外は実施
例1を繰り返した。得られたポリマーは、5−ナトリウ
ムスルホイソフタル酸ジメチルが2.3モル%共重合さ
れており白度にも優れ、極限粘度は0.65であった。
この共重合ポリマーを30kg作った時、押出機に備え
た真空ポンプのトラップに存在した、アクロレインとア
リルアルコールの総量は、ポリトリメチレンテレフタレ
ート中の1,3−プロパンジオールに対し、220pp
mであった。
Example 4 Example 1 was repeated except that the powder obtained by mixing equimolar amounts of dimethyl 5-sodium isophthalate and lithium acetate dihydrate in the same manner as in Example 1 was used instead of the prepolymer. The obtained polymer was excellent in whiteness and copolymerized with 2.3 mol% of dimethyl 5-sodium sulfoisophthalate, and had an intrinsic viscosity of 0.65.
When 30 kg of this copolymer was produced, the total amount of acrolein and allyl alcohol present in the trap of the vacuum pump provided in the extruder was 220 pp with respect to 1,3-propanediol in polytrimethylene terephthalate.
m.

【0032】得られたチップを用い、260℃、紡糸速
度2000m/minで溶融紡糸を行い、55℃で予備
加熱し160℃で熱セットしながら延伸し、75d/3
6fの繊維を得た。得られた繊維は強度3.1g/d、
伸度32%、弾性率25%であり、ソフトな感触であっ
た。また、カチオン染料で染めたところ、吸尽率が70
%であり鮮やかな発色を示した。
Using the obtained chips, melt spinning was performed at 260 ° C. and a spinning speed of 2000 m / min, and the film was preheated at 55 ° C. and stretched while heat setting at 160 ° C.
6f fibers were obtained. The obtained fiber has a strength of 3.1 g / d,
The elongation was 32% and the elastic modulus was 25%, and the feel was soft. When dyed with a cationic dye, the exhaustion rate was 70%.
% And bright color development.

【0033】[0033]

【比較例1】テレフタル酸ジメチルを188部、1,3
−プロパンジオールを175部、5−ナトリウムスルホ
イソフタル酸ジメチルを8.9部、チタンテトラブトキ
シドを14部、酢酸リチウム2水和塩3部混合し、22
0℃でエステル交換反応を終了させ、その後、260℃
まで温度を上げながら、0.2torrの減圧下、重合
時間150分で極限粘度0.6の5−ナトリウムスルホ
イソフタル酸ジメチルを3モル%共重合したポリトリメ
チレンテレフタレートのプレポリマーを得た。重合中に
副生成したアクロレイン量を留去されたメタノールと
1,3−プロパンジオールの中から求めたところ、1,
3−プロパンジオールの0.4%と実施例に比べ多かっ
た。また、ポリマーは若干黄色みを帯びていた。
Comparative Example 1 188 parts of dimethyl terephthalate, 1,3
-175 parts of propanediol, 8.9 parts of dimethyl 5-sodium sulfoisophthalate, 14 parts of titanium tetrabutoxide and 3 parts of lithium acetate dihydrate were mixed, and 22
The transesterification reaction was terminated at 0 ° C.
Under a reduced pressure of 0.2 torr and a polymerization time of 150 minutes, a polytrimethylene terephthalate prepolymer obtained by copolymerizing 3 mol% of dimethyl 5-sodium sulfoisophthalate having an intrinsic viscosity of 0.6 was obtained under a reduced pressure of 0.2 torr. The amount of acrolein by-produced during the polymerization was determined from the distilled methanol and 1,3-propanediol.
0.4% of 3-propanediol was higher than that of the examples. Further, the polymer was slightly yellowish.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明は、ポリトリメチレンテレフタレ
ートとカチオン染料に染まる染着座席を大量に共重合し
たポリエステルまたはカチオン染料に染まる染着座席で
あるモノマーを反応効率が著しく高い2軸押出機の中で
短時間に反応させて、カチオン染料に染まるポリトリメ
チレンテレフタレートを提供するものである。本発明を
用いることで、重合釜で同様の共重合ポリトリメチレン
テレフタレートを重合する場合と比べてアリルアルコー
ル、アクロレインの副生成を大幅に削減でき、また反応
時間が短いので白度にも優れたポリマーを得ることがで
きた。
According to the present invention, there is provided a twin-screw extruder having a reaction efficiency which is extremely high in a monomer which is a polyester dyeing a polyester or a cationic dye dyeing a large amount of a dyeing seat dyeing a polytrimethylene terephthalate and a cationic dye. In a short time in order to provide polytrimethylene terephthalate which dyes a cationic dye. By using the present invention, by-products of allyl alcohol and acrolein can be significantly reduced as compared with a case where the same copolymerized polytrimethylene terephthalate is polymerized in a polymerization vessel, and the whiteness is also excellent because the reaction time is short. A polymer was obtained.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 マスターポリエステルとしてポリトリメ
チレンテレフタレートを準備し、該マスターポリエステ
ルと(1)エステル形成性スルホン酸塩化合物を0.5
〜50モル%共重合したポリエチレンテレフタレート、
ポリトリメチレンテレフタレートまたはポリブチレンテ
レフタレートのプレポリエステル、または(2)エステ
ル形成性スルホン酸塩化合物を、最終的に得られるポリ
エステルがトリメチレンテレフタレート単位当たり0.
5〜5モル%のエステル形成性スルホン酸塩単位を含有
するように、別々にあるいは、予め混合して押出機に投
入し、押出機中でエステル交換せしめることを特徴とす
るポリエステルの製造方法。
1. Polytrimethylene terephthalate is prepared as a master polyester, and the master polyester and (1) an ester-forming sulfonate compound are added in an amount of 0.5%.
~ 50 mol% copolymerized polyethylene terephthalate,
A pre-polyester of polytrimethylene terephthalate or polybutylene terephthalate, or (2) an ester-forming sulfonate compound, may be used in an amount of 0.1% per trimethylene terephthalate unit.
A process for producing a polyester, characterized in that the mixture is charged into an extruder separately or premixed so as to contain 5 to 5 mol% of an ester-forming sulfonate unit, and transesterified in the extruder.
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