JPH1134046A - ポリエステルペレットの製造方法 - Google Patents

ポリエステルペレットの製造方法

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JPH1134046A
JPH1134046A JP18993597A JP18993597A JPH1134046A JP H1134046 A JPH1134046 A JP H1134046A JP 18993597 A JP18993597 A JP 18993597A JP 18993597 A JP18993597 A JP 18993597A JP H1134046 A JPH1134046 A JP H1134046A
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JP
Japan
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polyester
polymerization
dsc
polymerization reaction
melting point
Prior art date
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Pending
Application number
JP18993597A
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English (en)
Inventor
Shuhei Ishino
修平 石野
Toshiro Taniguchi
俊郎 谷口
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Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
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Publication date
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  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ガラス転移温度が室温以下で結晶化が遅いポリ
エステルを、重合反応完了後、重合缶から取出し、冷却
する際に、結晶化を促進させ、高い生産性で効率的にペ
レット化できる方法を提供する。 【解決手段】ガラス転移温度が25℃以下で、DSCに
おける融点ピ−クの熱量が25〜45J/gのポリエス
テルペレットを製造するにあたり、ポリエステルの重合
反応完了までの段階で、無機系の結晶核剤を出来上りポ
リエステルに対し0.01〜5重量%添加し、重合反応
完了後、重合缶からポリエステルを取出し、冷却、切断
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリエステルペレ
ットの製造方法に関する。さらに詳しくは、ポリエステ
ルを重合反応完了後、重合缶より取出してから、冷却、
結晶化し、切断可能になるまでの時間を短縮できる、ポ
リエステルペレットの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ガラス転移温度(Tg)が室温以下にあ
るポリエステルを、室温または室温以上の温度で未結晶
状態のままペレットに切断した場合、膠着を防止する手
段(例えば、ガラス転移温度以下での冷却保存、膠着防
止剤の使用、攪拌等)なしでは、ペレット同士の膠着を
きたすため好ましくない。そこで、膠着を防止する手段
なしに、重合反応完了後のポリエステルを、重合缶から
取出し、冷却、切断するには、その間(以下に造粒工程
と称する)にポリエステルを結晶化させておくことが必
須となる。ところが、樹脂が結晶化し難い場合、結晶化
し易い樹脂に比べ、樹脂を重合缶から取出してから、結
晶化して切断できるようになるまでに要する時間は長
い。その時間を短縮する方法として、冷却設備に大き
なスペ−スを取る方法、および樹脂の取出し速度を遅
くする方法が知られている。の方法では設備費が高く
なることに加え、大きなスペ−スが必要となる。の方
法では、生産性に問題がある。さらに、ポリエステルの
重縮合では、ポリエステルの融点と重合温度との差が大
きい程、重合反応完了後に重合缶内での熱分解が大きく
なり、ポリエステルの品質を悪化させる原因となること
からも、の方法は好ましくない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、Tg
が室温以下で結晶化が遅いポリエステルを、重合反応完
了後、重合缶から取出し、冷却する際に、結晶化を促進
させ、高い生産性で効率的にペレット化できる方法を提
供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の課題
を解決するため鋭意研究した結果、本発明に到達した。
即ち、本発明は、Tgが25℃以下で、DSCにおける
融点ピ−クの熱量が25〜45J/gのポリエステルペ
レットを製造するにあたり、ポリエステルの重合反応完
了までの段階で、無機系の結晶核剤を出来上りポリエス
テルに対し0.01〜5重量%添加し、重合反応完了
後、重合缶からポリエステルを取出し、冷却、切断する
ことを特徴とする上記ポリエステルペレットの製造方法
に関する。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明は、Tgが25℃以下のポ
リエステルペレットを製造する際に適用される。Tgが
25℃より高いポリエステルでは、Tgより低い温度で
ペレット化し保存することが容易であり、しかも、ガラ
ス転移していれば結晶化していなくてもペレットに切断
できるため、かかるポリエステルは本発明の適用から除
外される。
【0006】本発明は、DSCにおける融点ピ−クの熱
量が25〜45J/gのポリエステルペレットを製造す
る際に適用される。DSCにおける融点ピ−クの熱量が
25J/g以下の結晶化が困難なポリエステルの場合
は、結晶核剤添加による結晶化促進効果が発現し難い。
逆に、DSCにおける融点ピ−クの熱量が45J/g以
上の結晶化速度が速いポリエステルの場合は、結晶核剤
添加による結晶化促進効果を求める必要がない。
【0007】本発明における、Tgが25℃以下で、D
SCにおける融点ピ−クの熱量が25〜45J/gのポ
リエステルとしては、限定されるものではないが、芳香
族ジカルボン酸を主たる酸成分とし、炭素数4以上の脂
肪族または脂環式のグリコールを主たるグリコール成分
とするポリエステルが挙げられる。
【0008】芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル
酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸が好まし
く、テレフタル酸が特に好ましい。炭素数4以上の脂肪
族または脂環式のグリコールとしては、1,8−オクタ
ンジオール、1,6−ヘキサンジオ−ル、ネオペンチル
グリコール、1,5−ペンタンジオール、1,4−ブタ
ンジオ−ル、シクロヘキサンジメタノールなどが好まし
く、これらは単独で、または2種以上の組合わせで使用
される。1,6−ヘキサンジオール単独、または1,4
−ブタンジオールおよび1,6−ヘキサンジオールの2
種を主たるグリコ−ル成分として使用するのが特に好ま
しい。また、主たる酸成分および主たるグリコール成分
以外の共重合成分、架橋剤および末端封止剤などを必要
に応じて加えてもよい。
【0009】ポリエステルの製造は、酸成分とグリコー
ル成分とのエステル化反応、または酸成分のジアルキル
エステルとグリコールとのエステル交換反応により行わ
れる。重合触媒としては、アルキルチタネ−ト、特にテ
トラブチルチタネ−トを使用するのが好ましく、これに
ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズオキサイドな
どのスズ化合物を併用してもよい。重合触媒の添加時期
は、重合開始以前であれば特に限定されるものではな
い。
【0010】無機系の結晶核剤としては、タルク、シリ
カなどが好ましく、タルクが特に好ましい。有機系の結
晶核剤は、Tgが25℃以下で、DSCにおける融点ピ
−クの熱量が25〜45J/gのポリエステルの結晶化
を促進させる効果が小さく、また重合反応の障害になる
ものもあり好ましくない。添加量としては、出来上りポ
リエステルに対して0.01〜5重量%の範囲の添加が
必要であり、0.05〜3重量%の範囲の添加が好まし
い。結晶核剤を出来上りポリエステルに対して0.01
〜5重量%添加する場合には、結晶核剤を全く添加しな
い場合に比較して、後記の実施例に示すごとく、DSC
における降温結晶化温度(Tcc)が約20℃上昇する
ことから、溶融状態からの冷却の際に早く結晶化するこ
とがわかる。また同様に、造粒工程における結晶化によ
る白化までの空中走行時間(白化時間)の測定結果から
も、白化時間が短縮され、造粒工程に要する時間を実質
的に短縮することが可能になることがわかる。結晶核剤
の添加量を出来上りポリエステルに対し0.01重量%
未満にすると、DSCにおけるTccおよび白化時間
が、結晶核剤を全く添加しない場合に比べて変化がな
く、造粒工程に要す時間を実質的には短縮することがで
きない。逆に5重量%より多くすると、DSCにおける
Tccおよび白化時間は変わらないが、結晶核剤添加に
よる重合缶内での重合系の粘度増加が著しくなるため好
ましくない。
【0011】本発明によれば、無機系の結晶核剤は、反
応原料仕込み時か重合反応中かを問わず、重合反応完了
時までの工程中の任意の段階で反応系に添加すればよ
い。添加形態は、製造に支障をきたさない範囲であれば
粉末状、スラリ−状、コロイダル粒子状などの、いずれ
の形態でもよい。結晶核剤の粒径は20nm〜10μm
の範囲内にある場合が好ましい。
【0012】本発明におけるポリエステルの重合方法は
バッチ式、連続式のいずれでもよいが、バッチ式を採用
するのが好ましい。バッチ式で重合する場合には、重合
反応完了後、重合缶内で滞留しているポリエステルに熱
分解がおきるため分子量が低下したり、着色が生じたり
することから、取出し、冷却するまでの時間を短縮する
必要があるためである。
【0013】重合反応完了後、重合缶からのポリエステ
ルの取出し時、ポリエステルの溶融粘度は、取出しノズ
ルを通過できてストランドとして引取れる溶融粘度であ
れば特に限定されるものではない。取出しノズルの形状
は円形、長方形、あるいは楕円形いずれでもよく、形状
にはとらわれない。ポリエステル取出し後のストランド
の冷却、固化方法は、水冷、空冷、水中、あるいはこれ
らの組合わせ等のうち、いずれでもよい。結晶化したス
トランドはストランドカッター等により切断することに
より、ペレット化される。
【0014】
【実施例】以下に、本発明を実施例によりさらに詳しく
説明する。ポリエステルのガラス転移温度(Tg)、融
点(Tm)、融点ピークの熱量(ΔHm)、降温結晶化
温度(Tcc)、造粒工程での白化時間および極限粘度
([η])の測定、並びに分散性の観察は、以下の方法
により行った。
【0015】(1)ポリエステルのガラス転移温度(T
g)、融点(Tm)、融点ピークの熱量(ΔHm)およ
び降温結晶化温度(Tcc)の測定 JIS K7121に準じて、示差熱分析法(DSC)
により、熱分析システム「メトラ−TA3000」(メ
トラー社製)を用いて、昇温速度10℃/分の条件でT
g、Tm、ΔHmを測定し、溶融固定を170℃で10
分間行った後、降温速度10℃/分の条件でTccを測
定した。 (2)造粒工程での白化時間の測定 恒温の溶融樹脂を固化形状が直径2.5mmの円形断面
ストランドになるように、一定吐出、一定引取り速度で
引取り、同一冷却条件下で固化する際、ノズルから吐出
されたストランドが、冷却水中を出てから白化するまで
に要する時間を測定した。 (3)ポリエステルの極限粘度([η])の測定 フェノ−ルとテトラクロルエタンの等重量混合溶媒中、
30℃で、ウベロ−デ型粘度計(林製作所製「HRK−
3型」)を用いて測定した。 (4)分散性の観察 ペレットまたは混練物の小片を液体窒素中で十分に冷却
した後破断させ、破断面を走査電子顕微鏡により100
0倍で観察した。結果は、○:分散性良好(結晶核剤の
凝集が見られず分散している状態)、△:分散性良好と
分散性不良の中間(分散している結晶核剤と凝集してい
る結晶核剤の両方が見られる状態)、×:分散性不良
(結晶核剤が複数個凝集している状態)で示した。
【0016】<実施例1>テレフタル酸ジメチル(DM
T)70Kg、1,6−ヘキサンジオール(HD)35
Kg、1,4−ブタンジオール(BD)12Kgを順次
重合缶に仕込み、次に、テトラn−ブチルチタネ−トを
出来上りポリエステルに対して100ppm(チタン金
属重量換算)と、タルク(林化成株式会社製ミクロンホ
ワイト#5000S 平均粒径2.8μm)1重量%を
加えた後、150〜240℃で生成するメタノ−ルを除
去しつつ、エステル交換反応を行い、エステル交換率9
8%のオリゴマ−を得た。次いで、これを260℃迄昇
温した後、絶対圧力1mmHgまで徐々に減圧にし、重
合反応を行った。十分に重合反応が進んだ段階で窒素で
減圧を停止し、さらに窒素を加え、圧力を3Kg/cm
2 とした。次に、缶底のバルブを解放し、8mmφ×1
2コのノズルから樹脂流量を100Kg/Hrで押出
し、20℃の水中に4秒間浸漬した後、室温25℃の空
中を20秒間走らせ、ストランドカッタ−でペレット化
した。ストランド状の樹脂の白化した位置を観察した結
果、空中走行を始めて2.0秒後の位置であった。各性
能の測定結果および分散性の観察結果を表1に示す。
【0017】<実施例2>タルクの添加量を0.01重
量%にした以外は、実施例1と同じ条件でポリエステル
を製造した。各性能の測定結果および分散性の観察結果
を表1に示す。
【0018】<実施例3>タルクの添加量を5重量%に
した以外は、実施例1と同じ条件でポリエステルを製造
した。各性能の測定結果および分散性の観察結果を表1
に示す。
【0019】<実施例4>タルクに代えて、シリカ(日
産化学株式会社製 平均粒径420nm)1重量%を添
加した以外は、実施例1と同じ条件でポリエステルを製
造した。各性能の測定結果および分散性の観察結果を表
1に示す。
【0020】<実施例5>シリカの添加量を0.05重
量%に変えた以外は、実施例4と同じ条件でポリエステ
ルを製造した。各性能の測定結果および分散性の観察結
果を表1に記載した。
【0021】<実施例6>シリカの添加量を5重量%に
変えた以外は、実施例4と同じ条件でポリエステルを製
造した。各性能の測定結果および分散性の観察結果を表
1に示す。
【0022】<比較例1〜3>タルクの添加量を表1に
示した量にした以外は、実施例1と同じ条件でポリエス
テルを製造した。各性能の測定結果および分散性の観察
結果を表1に示す。タルクの添加量が0.01重量%未
満である比較例1および2では、Tccが低く、白化時
間が長い。また、タルクの添加量が5重量%より多い比
較例3では、結晶核剤添加のための重合缶内での重合系
の増粘効果が著しく、[η]が実施例1〜3に比べて低
かった。
【0023】<比較例4>BDに変えてエチレングリコ
ール(EG)を30モル%添加した以外は、実施例1と
同じ条件でポリエステルを製造した。各性能の測定結果
および分散性の観察結果を表1に示す。ΔHmが25J
/g未満であり、実施例1と同じ冷却条件ではストラン
ドは白化せず、結晶化しなかった。
【0024】<比較例5〜7>シリカの添加量を表1に
示した量にした以外は、実施例4と同じ条件でポリエス
テルを製造した。各性能の測定結果および分散性の観察
結果を表1に示す。シリカの添加量が0.01重量%未
満である比較例5および6では、Tccが低く、白化時
間が長い。また、シリカの添加量が5重量%より多い比
較例7では、結晶核剤添加のための重合缶内での重合系
の増粘効果が著しく、[η]が実施例4〜6に比べて低
かった。
【0025】<比較例8>BDに変えてEGを30モル
%添加した以外は、実施例4と同じ条件でポリエステル
を製造した。各性能の測定結果および分散性の観察結果
を表1に示す。ΔHmが25J/g未満であり、実施例
1と同じ冷却条件ではストランドは白化せず、結晶化し
なかった。
【0026】<比較例9>比較例1で得られたポリエス
テルをラボプラストミルで再溶融し、後からタルクを実
施例3と同量の5重量%添加して練り込んだ。各性能の
測定結果および分散性の観察結果を表1に示す。再溶融
時の熱分解により[η]が低下し、タルクの分散性も不
良であった。
【0027】
【表1】
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、Tgが室温以下で結晶
化が遅いポリエステルを重合反応完了後、重合缶から取
出し、冷却する際に、結晶化を促進でき、高い生産性で
効率的にペレット化できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // B29K 67:00

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス転移温度が25℃以下で、DSC
    における融点ピ−クの熱量が25〜45J/gのポリエ
    ステルペレットを製造するにあたり、ポリエステルの重
    合反応完了までの段階で、無機系の結晶核剤を出来上り
    ポリエステルに対し0.01〜5重量%添加し、重合反
    応完了後、重合缶からポリエステルを取出し、冷却、切
    断することを特徴とする上記ポリエステルペレットの製
    造方法。
JP18993597A 1997-07-15 1997-07-15 ポリエステルペレットの製造方法 Pending JPH1134046A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007297465A (ja) * 2006-04-28 2007-11-15 Hiroshima Univ 高性能造核剤及び該造核剤の製造方法
JP2008195775A (ja) * 2007-02-09 2008-08-28 Nippon Ester Co Ltd ポリエステルフィルム
JP2008195774A (ja) * 2007-02-09 2008-08-28 Nippon Ester Co Ltd ポリエステル成形品
JP2009122194A (ja) * 2007-11-12 2009-06-04 Kao Corp 電子写真用トナー
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