JPS5838447B2 - ポリエステルノ セイゾウホウホウ - Google Patents

ポリエステルノ セイゾウホウホウ

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JPS5838447B2
JPS5838447B2 JP11705974A JP11705974A JPS5838447B2 JP S5838447 B2 JPS5838447 B2 JP S5838447B2 JP 11705974 A JP11705974 A JP 11705974A JP 11705974 A JP11705974 A JP 11705974A JP S5838447 B2 JPS5838447 B2 JP S5838447B2
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JP
Japan
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polyester
acid
reaction
polymerization
dicarboxylic acid
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隆徳 浦崎
渉 船越
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Teijin Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポリエステルの製造方法に関する。
更に詳しくは末端カルボキシル基含量の少ないポリエス
テルの製造方法に関する。
従来、ポリエステル、殊にポリエチレンテレフタレート
、ポリテトラメチレンチレフタレート、ポリエチレン−
2,6−ナフタリンジカルボキシレート等の芳香族ポリ
エステルは繊維、フイルム、成型品等の成型材料として
有用であることは良く知られている。
かかるポリエステルの製造方法としては、通常例えばポ
リエチレンテレフタレートの場合、エチレングリコール
とジメチルテレフタレートとをエステル交換反応せしめ
るか、エチレングリコールとテレフタル酸とをエステル
化反応せしめるか、或はエチレンオキシドとテレフタル
酸とを付加反応せしめるかしてビスグリコールエステル
又はその低重合体を形成し、次いで該ビスグリコールエ
ステル又はその低重合体を減圧下、溶融状態で加熱重合
せしめる方法が用いられている。
またポリテトラメチレンテレフタレートの場合、テトラ
メチレングリコールとジメチルテレフタレートとをエス
テル交換反応せしめるか、或はテトラメチレングリコー
ルとテレフタル酸とをエステル化反応せしめるかしてビ
スグリコールエステル又はその低重合体を形成し、次い
で該ビスグリコールエステル又はその低重合体を加熱重
合せしめる方法が用いられている。
ポリエステルの重合反応においては、無触媒でも該反応
は進行するが極めて遅いので、一般に三酸化アンチモン
、チタニウムテトラアルコキシサイド等の如き重合触媒
を用いて重合速度を上昇せしめている。
また、この重合反応速度が低温より高温の方がより犬で
あることは一般のエステル化反応、或はエステル交換反
応と同じであり、通常重合温度として250〜300℃
の温度が採用されている。
しかし、有機化合物を250℃以上、特に300℃近く
で長時間加熱することは反応生戒物の熱分解及び副反応
をまぬがれることはできない。
ポリエステルの合成も一般に上記の如き高温で行なわれ
ているための重合と同時に分解が絶えず起っているもの
であり、その際、末端カルボキシル基が増加する。
そこで高重合ポリエステルを迅速に帰ることを目的とし
て重合温度を上げても分解反応が著しく起って高重合度
ポリエステルを得ることが出来ない。
本発明者は末端カルボキシル基含量の少ないポリエステ
ルの製造方法について鋭意研究した結果、本発明に到達
したものである。
すなわち、本発明は極限粘度が0.15以上の溶融状態
にあるポリエステルと該ポリエステルの全酸戒分に対し
て0.05〜5モル饅の式 〔但し式中、R1,R2,R3及びR4はエステル形戒
性官能基を有しない一価の有機基であり、R, , R
2, R3及びR4は同一でも異なってもよい。
〕で表わされる化合物とを反応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。
本発明において云うポリエステルとは、 (1)ジカルボン酸とジヒドロキシ化合物より構或され
るポリエステル。
(2)オキシカルボン酸よりなるポリエステル等のよう
な線状のホモポリエステル又はコポリエステルを主たる
対象とするが、これらに分岐剤として、たとえばグリセ
リン、ペンタエリスリトール、シペンタエリスリトール
、ソルビトールブタン−1.2.4−1−リカルボン酸
、トリメリット酸、ピロメリット酸、5−オキシイソフ
タル酸、2,5−ジオキシテレフタル酸等のような3官
能以上の多官能性化合物を、ポリマーが実質的に線状で
ある割合で共重合したものであってもよい。
前記(1)のポリエステルを構成するジカルボン酸或分
としては、 (イ) コハク酸、グルタル酸、フジピン酸、ピメリン
酸、セバチン酸、デカメチレンジカルボン酸等の如き脂
肪族ジカルボン酸、 (口)シクロヘキサンジカルボン酸、ビシクロへキシル
−4,4′−ジカルボン酸、シクロブタン−1,3−ジ
カルボン酸、デカリン−2,6−ジカルボン酸等の如き
脂肪族ジカルボン酸、(ハ)フタル酸、イソフタル酸、
テレフタル酸、メチルテレフタル酸、メチルイソフタル
酸、ナフタリン−2,6−ジカルボン酸、ナフタリン−
2,7−ジカルボン酸、ナフタレン−1,5一ジカルボ
ン酸、テトラリン−1,5−ジカルボン酸、テトラリン
−2,6−ジカルボン酸、ビフエニル−4.4’−シカ
ルボン酸、ビフエニル−3.4’−ジカルボン酸、1,
2,3,4,5,6−ヘキサヒド口ビビフエニル−4,
4’−シカルボン酸、ジフエニルスルホン−4.4’−
シカルボン酸、シフエニルエーテル−4.4’−シカル
ボン酸、ジフエニルケトン−4,4′−ジカルボン酸、
ジフエノオキシエタン−4,4′−ジカルボン酸等の如
き芳香族ジカルボン酸等をあげることができる。
また、ジヒドロキシ化合物成分としては、(イ)エチレ
ンクリコール、フロピ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、ヘキサメチレング
リコール、オクタメチレンクリコール、デカメチレング
リコール等の如き脂肪族グリコール、 (口)シクロヘキサン−1 . 4−’)オール、シク
ロヘキサン−1,4−ジメタノール、デカリン−2,6
−ジメタノール等の如き脂環族グリコーノレ (ハ)ハイドロキノン、ビスフェノールーA,4,4′
−ジオキシビフエニル, 4 , 4’−ジオキシビフ
エニルスルホン、1,1−ビス(p−オキシフエニル)
シクロヘキサン等の如き芳香族ジオキシ化合物、 (ニ) 1,4−ビス(β−ヒドロキシエトオキシ)ベ
ンゼン、4 , 4’−ビス(p一β−ヒドロキシエト
オキシフエニル)一スルホン、2,2−ビス(p一β−
ヒドロキシエトオキシフエニル)プロパン・等の如き芳
香核を含む脂肪族グリコーノレ (ホ)ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコ
ール、ポリテトラメチレングリコール、ポリへキサメチ
レングリコール等の如きポリエーテルグリコール等をあ
げることができる。
また、前記(2)のポリエステルを構成するオキシカル
ボン酸成分としては、 (イ)ω−オキシカプロン酸、ω−オキシウンデカン酸
等の如き脂肪族オキシカルボン酸、 (ロ)p−オキシ安息香酸、p−β−ヒドロキシェトオ
キシ安息香酸、p−(p−β−ヒドロキシエトオキシ)
フエニルー安息香酸等の如き芳香族オキシカルボン酸等
をあげることができる。
上記ポリエステルは、例えば 1〉 ジカルボン酸又はその低級アルキルエステル若し
くはアリールエステルとジオキシ化合物との反応、 2)オキシカルボン酸又はその低級アルキルエステル若
しくはアリールエステルの反応、 3)ジカルボン酸又はオキシカルボン酸とエチレンオキ
サイド又はエチレンカーボネートとの反応より得られる
低重合体の反応、 4)ジカルボン酸ハライドとジオキシ化合物との反応、 5)ジカルボン酸とハイドロキノンジアセテートの如き
芳香族ジオキシ化合物の低級脂肪酸エステルとの反応、 等従来公知の方法で製造される。
本発明方法において、特に好ましいポリエステルは、分
子中に少なくとも芳香核を有する融点が150℃以上の
ポリエステルである。
かかるポリエステルは、前述した如く溶融重合反応にお
いて重合と同時に分解が起り、末端力ルボキシル基の多
いものとなるが、本発明方法を適用すれば末端力ルボキ
シル基含量の少ない耐湿熱性の高いポリエステルを容易
に得ることができる。
本発明において極限粘度0.15以上のポリエステルと
反応せしめる化合物は、式 で表わされる化合物である。
前記中R, , R2, R3及びR4はエステル形成
官能基を有しない一価の有機基である。
該一価の有機基の好ましいものは、分子量が200以下
の脂肪族基、脂環族基、芳香族基であり、具体的にはメ
チル、エチル、フロビル、フチル、ベンジル、2−メト
オキシエチル、2−フエノキシエチル、シクロヘキシル
、メチルシクロヘキシル、フエニル、トリル、ジメチル
フエニル、ナフチル等ヲ例示することができる。
これらのうち特に分子量が100以下のアルキル基及び
置換アルキル基が好ましい。
また、R,とR2あるいはR3とR4は互いに結合して
環を形成してもよく、例えばテトラメチレン、ペンタチ
レン、ヘキサメチレン等を挙げることができる。
これらのうち特に分子量が100以下のものが好ましい
更に具体的な化合物を以下に例示する。
かかる化合物は、例えば対応するマロン酸のアルキルエ
ステルとエチレンクリコールトヲエステル交換反応せし
めることにより容易に製造することができる。
本発明においては極限粘度が0.15以上、好ましくは
0.3以上の溶融状態にあるポリエステルに、少割合の
前記化合物(環状オリゴマー)を添加し、反応させる。
ここで少割合とは、ポリエステルの全酸或分に対して前
記化合物が0.05〜5モル係、好ましくは0.1〜2
モル係となる割合である。
添加量が多いと得られるポリエステルの末端カルボキシ
ル基は減少するが該ポリエステルの加水分解に対する安
定性がかえって悪くなるので好ましくない。
ポリエステルと前記環状オリゴマーの反応温度はポリエ
ステルの融点以上であり、好ましくは200〜320℃
、特に好ましくは250〜300300′Cである。
あまり反応温度が低いと反応速度がおそく、本発明の目
的が達成され難く、またあまり高くしてもかえって得ら
れるポリエステルの末端力ルボキシル基が多くなり、好
ましくない反応時間は、1分以内でもよいが、通常30
分以上5時間以内であり、減圧下(たとえば絶体圧10
〜0. 1 mmH& )のもとで反応させることが好
ましい。
殊にポリエステルの重合反応段階又は反応終了後に、環
状オリゴマーを添加、反応させることが好ましい。
本発明方法によれば末端カルボキシル基含量の少ないポ
リエステル、殊に末端カルボキシル基含量の少ない加水
分解安定性に優れ且つ色調の優れた高重合度ポリエステ
ルが迅速に得られる。
本発明においてポリエステルの極限粘度とはポリエステ
ルをオルソク口ルフェノールに溶解し、35°Cで測定
して求めたものであり、また末端カルボキシル基量はエ
イ・コニツクス(A.Conix)の方法(Makro
mol . Chem. 2 6 2 2 6(195
8))によって測定したものである。
つぎに実施例をあげて本発明を詳細に説明する。
尚、実施例中の「部」とあるのは「重量部」を意味する
実施例 1〜4 ジメチルテレフタレート97部、エチレングリコール6
9部、三酸化アンチモン0.04部及び酢**酸カルシ
ウムー水塩0.07部を精留塔及び攪拌機付オートクレ
ープに仕込み、160〜225°Cに加熱してエステル
交換反応の結果生成するメタノールを留出させた。
エステル交換反応後、亜リン酸を酢酸カルシウムに対し
て等モル加えた後エステル交換反応物を重合釜に移し、
窒素気流中30分間を要して内温を265℃まで上げ、
つづいて30分間を要して内温を275゜Cまで上げ、
この間徐々に系を減圧にして絶対圧0. 3 mmH9
とした。
ひきつづき275°G,0.3關Hgの減圧下で60分
間重合し、極限粘度約0.5の重合体を得た。
ここで窒素ガスで反応系の圧力を常圧までもどし、各種
環状オリゴマーをポリエステルを構或する全酸戒分に対
して1.0モル係添加し、再び減圧として0. 3 m
iHgのもとて120分間重合した。
結果は表−1に示す。
比較例 1〜4 環状オリゴマーを使用するかわりに対応するマロン酸の
線状オリゴマーを使用する以外は、実施例1〜4と同様
にして高重合度ポ 合を行なった。
結果は表−2に示す。
ノエステルの重 実施例5及び比較例5 ジメチルアジベート50部、ヘキサメチレングリコール
75部及びテトラブチルチタネート0.03部を精留塔
及び攪拌機付オートクレープに仕込み、170〜220
℃に加熱してエステル変換反応を行わせた。
ついで反応生戊物を重合釜に移し、バス温を270℃と
し45分間を要して反応系の圧力を0. 1 mmHg
まで減圧し更に60分間重合した。
ここで得られたポリマーの極限粘度は0.45であった
ここで反応系を窒素ガスを用いて常圧までもどし、実施
例1で用いたのと同じ環状オリコマーをアジピン酸成分
に対して1.0モル%(1.3部)添加し、再び減圧に
して0. 1 mmHgの減圧下60分間重合を行った
その結果を表3に示す。また、比較のため、環状オリゴ
マーを添加せず、0. 1 maHjiの減圧下重合を
120分間行う以上は、上記実施例5と同様に行った。
その結果を表3に示す。
実施例6及び比較例6 メチルβ−ヒドロキシエトキシベンゾエート98部、エ
チレングリコール34部及びチタニウムテトラプロポキ
シド0.02部を精留塔及び攪拌機付オートクレープに
仕込み、160〜225°Cに加熱してエステル交換反
応を行わせた。
ついで反応生成物を重合釜に移し、バス温を285℃と
し反応系の圧力を徐々に減圧にし、0. 2 mmHg
として450分間重合を行った。
ここで得られたポリマーの極限粘度は0.35であった
ここで反応系を窒素ガスを用いて常圧までもどし、実施
例1で用いたものと同じ環状イミノエステルをβ−ヒド
ロキシェトキシ安息香酸戒分に対して1.0モルφ(1
.6部)添加し、再び減圧にして0. 2 mmH&の
減圧下400分間重合を行った。
その結果を表3に示す。
また、比較のため、環状オリコマーを添加せず、0.
2 mrnHgの減圧下重合を850分間行う以外は、
上記実施例6と同様に行った。
その結果を表3に示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 極限粘度が0.15以上の溶融状態にあるポリエス
    テルと該ポリエステルの全酸成分に対して0.05〜5
    モル係の式 〔但し式中、R1, R2, R3及びR4はエステル
    形成性官能基を有しない一価の有機基であり、R1,R
    2,R3及びR4は同一でも異なってもよい。 〕で表わされる化合物とを反応させることを特徴とする
    ポリエステルの製造方法。
JP11705974A 1974-10-14 1974-10-14 ポリエステルノ セイゾウホウホウ Expired JPS5838447B2 (ja)

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