JPS5845463B2 - ネツアンテイセイリヨウコウナナンネンセイポリエステルセイケイブツノセイゾウホウ - Google Patents

ネツアンテイセイリヨウコウナナンネンセイポリエステルセイケイブツノセイゾウホウ

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JPS5845463B2
JPS5845463B2 JP50026498A JP2649875A JPS5845463B2 JP S5845463 B2 JPS5845463 B2 JP S5845463B2 JP 50026498 A JP50026498 A JP 50026498A JP 2649875 A JP2649875 A JP 2649875A JP S5845463 B2 JPS5845463 B2 JP S5845463B2
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JP
Japan
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flame
parts
acid
ester
retardant polyester
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清 縄田
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Teijin Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱安定性の向上した難燃性芳香族ポリエステル
を製造する方法に関するものである。
従来、二官能性芳香族カルボン酸とアルキレングリコー
ルを主たる構成成分とするポリエステルは、その機械的
、物理的、化学的性質が浸れているため、繊維、フィル
ム、その他の成型物の素材として広く利用されている。
かかるポリエステルのなかでも、特にテレフタル酸又は
ナフタレン−2,6−ジカルボン酸を主たる酸成分とし
、エチレンクリコール、テトラメチレングリコール、へ
キサメチレングリコール又はシクロヘキサン−1゜4−
ジメチロールを主たるグリコール成分とするポリエステ
ル、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン
−2,6−ナフタレンジカルボキシレート、ポリテトラ
メチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサン−1,4
−ジメチレンテレフタレート等は重要なものである。
しかしながら、かかるポリエステルは、本質的に可燃性
でひとたび着火すると激しく燃焼するため、特に難燃性
が要求される用途分野への適用が妨げられてきた。
この欠点を解消するために、(1)ポリエステル成型物
に難燃性の加工剤を付着する方法、(2)ポリエステル
の成型前に、難燃化剤特にハロゲン化合物を混合する方
法、(3)テトラブロム無水フタル酸、クロル化テレフ
タル酸、2,2−ビスC3,5−ジブロム−4−(2−
ヒドロキシエトキシ)フェニル〕プロパン、ブロム化テ
レフタル酸の如キエステル形成性官能基を2個有するハ
ロゲン化合物をポリエステルの合成過程で添加し共重合
する方法等が知られている。
これらの方法は、いずれも一応はポリエステルに難燃性
を付与することができるが、いずれも充分に満足できる
方法ではない。
即ち、上記(1)の方法では、難燃性の加工剤の脱落が
生じ易く、耐久性に劣り、難燃化効果も不均一になる。
更に繊維の場合はその風合を損ねることにもなる。
(2)の方法、例えばヘキサブロムベンゼン等のハロゲ
ン化合物を混合する方法では、成型時にハロゲン化合物
が昇華して作業性を著しく低下せしめたり、洗濯時特に
ドライクリーニング時にハロゲン化合物が浸出脱落して
難燃性が低下する等の欠点がある。
これに対し、(3)のハロゲン化合物を共重合せしめる
方法は、これらの欠点がなく優れた方法である。
しかしながら、この方法によって得られる難燃性ポリエ
ステルは熱安定性が極めて悪く、製糸*化等の成型工程
において種々のトラブルが発生する。
本発明者は上記3)の方法における欠点を解消せんとし
て鋭意研究した結果、下記に示す特定の立体障害フェノ
ール系化合物の特定量を添加すると、上記難燃性ポリエ
ステルの耐熱性が著しく向上することを知った。
本発明はこの知見に基いて完成したものである。
即ち、本発明は(a)少なくとも一種の二官能性芳香族
カルボン酸又はそのエステル形成性誘導体、(b)少な
くとも一種のグリコール又はそのエステル形成性誘導体
及び(c)エステル形成性官能基を2個有するハロゲン
化合物を反応せしめて難燃性ポリエステルを合成し、次
いで該難燃性ポリエステルを溶融成型して難燃性ポリエ
ステル成型物を製造するに当り、該難燃性ポリエステル
成型物の製造が完結するまでの任意の段階で該難燃性ポ
リエステル100重量部に対し−”般式 〔式中、Rはメチル基、エチル基又はターシャリ−ブチ
ル基であり、t−Buはターシャリ−ブチル基である。
〕で表わされる化合物o、oi〜1.0重量部を添加す
ることを特徴とする熱安定性良好な難燃性ポリエステル
成型物の製造法である。
本発明において言う二官能性芳香族カルボン酸としては
テレフタル酸又はナフタレン−2,6−ジカルボン酸を
主たる対象とし、そのエステル形成性誘導体としてはメ
チルエステル、エチルエステルの如き低級アルキルエス
テル、フェニルエステル、ナフチルエステル、トリルエ
ステルの如きアリールエステル等があげられる。
また、かかるカルボン酸以外の二官能性芳香族カルボン
酸、例えばナフタレン−2,7−ジカルボン酸、ナフタ
レン−1,4−ジカルボン酸、ナフタレン−1゜5−ジ
カルボン酸、ジフェニル−4,4′−ジカルボン酸、ジ
フェノキシエタン−4,4′−ジカルボン酸、スチルベ
ン−4,4′−ジカルボン酸、ジフェニルエタン−4,
4′−ジカルボン酸、5−メチルイソフタル酸、4−メ
チルイソフタル酸、メチルテレフタル酸等又はこれらの
エステル形成性誘導体であってもよく、更にその一部(
通常20モル多以下)を主成分以外の二官能性芳香族カ
ルボン酸及び/又はコハク酸、アジピン酸、アゼライン
酸、セパチン酸の如き二官能性脂肪族カルボン酸シクロ
ヘキサンジカルボン酸、ジヒドロテレフタル酸、デカリ
ン−2,6−ジカルボン酸の如き二官能性脂環族カルボ
ン酸等又はこれらのエステル形成性誘導体で置き換えて
もよい。
グリコールとしてはエチレングリコール又はエチレンオ
キサイドの如きエチレングリコールのエステル形成性誘
導体を生たる対象とするがエチレングリコール以外のグ
リコール、例えばトリメチレンクリコール、テトラメチ
レングリコール、ヘキサメチレングリコール ネオペン
チレンゲリコールの如きアルキレングリコール、シクロ
へキシレン−1,4−ジメチロール シクロヘキサンー
1.4−ジオールの如きシクロアルキレングリコール等
又はこれらのエステル形成性誘導体であってもよく、ま
た、その一部を主成分以外のグリコール及び/又は2,
2−インプロピリデンビス−4−オキシフェニレンジエ
タノール、バラキシリレングリコールの如きアラルキレ
ングリコール等又はこれらのエステル形成性誘導体で置
き換えてもよい。
かかる酸成分とグリコール成分とからポリエステルを合
成するには任意の方法が採用される。
ポリエチレンテレフタレートの場合について説明すると
、例えばジメチルテレフタレートとエチレングリコール
とをエステル交換反応せしめるか、テレフタル酸とエチ
レングリコールとを直接エステル化反応せしめるか、又
はテレフタル酸にエチレンオキサイドを付加反応せしめ
るかしてテレフタル酸のエチレングリコールエステル及
び/又はその低重合体を生成せしめ、次いでこの生成物
を重縮合反応せしめてポリエステルとする方法が一般に
採用され、このポリエステルの溶融成型には任意の方法
が採用される。
また、上記諸反応に当っては、任意の触媒を必要に応じ
て使用することができる。
また、このポリエステルの合成に当って、得られるポリ
エステルが実質的に熱可塑性である範囲内で三個以上の
エステル形成性官能基を有する多官能性化合物、例えば
トリメリット酸、ピロメリット酸、ヒドロキシテレフタ
ル酸、グリセリン、ペンタエリスリトール等を共重合せ
しめてもよいし、また充分高分子量のポリエステルが得
られる範囲内で単官能性化合物、例えばステアリルアル
コール ホリエチレンクリコールモ/フェニルエーテル
、安息香酸、メタベンゾイル安息香酸等を共重合せしめ
てもよい。
更に必要に応じて燐原子を含有する化合物、例えば正燐
酸、亜燐酸、ホスホン酸、亜ホスホン酸等又はこれらの
誘導体を共重合せしめてもよく、こうすることI/i難
燃性をより高めることができるので好ましいことでもあ
る。
上記ポリエステルの難燃化剤として使用するハロゲン化
合物はエステル形成性官能基を2個有するハロゲン化合
物であり、例えばハロゲン化ジオール、ハロゲン化ジカ
ルボン酸、ハロゲン化オキシカルボン酸であり、好まし
い具体例としては、2.5−ジクロロテレフタル酸、 テトラブロムビスフェノールA1 テトラブロムビスフェノールS1 2.2−ビス〔3,5−ジブロム−4−(2−ヒドロキ
シエトキシ〕フェニル〕プロパン2.2−ビス〔3,5
−ジブロム−4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル
〕スルホン2.2−ビス〔3,5−ジクロロ−4−(2
−ヒドロキシエトキシ)フェニル〕スルホン、2.2−
ビス〔3,5−ジクロロ−4−(2−ヒドロキシエトキ
シ)フェニル〕フロパン、1.5−ジブロムナフタリン
−2,6−ジカルボン酸、 ビス−4−β−ヒドロキシエトキシ−3,5−シフロム
フェニルエーテル ビス−4−β−ヒドロキシエトキシ−3,5−ジクロロ
フェニルエーテル 4.4′−β−ヒドロキシエトキシ−3、5、3’5′
−テトラブロムジフェニル、 等又はこれらのエステル形成性誘導体をあげることがで
きる。
かかるハロゲン化合物の使用量は、その中に含まれるハ
ロゲン原子が生成する難燃性ポリエステル中1〜20重
量多となる量であり、2〜15重量多となる量が特に好
ましい。
1重量多となる量より少ないと難燃性が不充分であり、
20重重量上なる量より多量使用しても最早難燃性の向
上は認められず、かえって得られる難燃性ポリエステル
の物性の低下が大きくなるので不利である。
かかるハロゲン化合物を前記ポリエステルに共重合する
には、ハロゲン化合物を、前記ポリエステルの合成の任
意の段階、例えばエステル交換又はエステル化反応の開
始前、反応中、反応完結後又は重縮合反応の開始時、反
応中の任意の段階で添加混合すればよい。
本発明において熱安定剤として使用する前記一般式(I
)で示される立体障害フェノール系化合物の好ましい具
体例としては 等をあげることができる。
かかる立体障害フェノール系化合物の使用量は前記難燃
性ポリエステル100重量部当り0.01〜1.0重量
部であり、0.05〜0.7重量部の範囲が好ましい。
0.01重量部より少ないと充分な熱安定性向上効果が
得られず、逆に1.0重量部より多いとポリマーの色調
が悪化するようになる。
添加時期は前記難燃性ポリエステルの溶融成型が完了す
るまでであれば何時でもよいが、特に重縮合反応後半か
ら反応が終了するまでの間及び反応終了後溶融成型が完
結するまでの間に添加するのが、上記立体障害フェノー
ルの熱履圧を緩和することができ、得られる成型物の色
調が良好であるため好ましい。
なお、本発明を実施するに当って、酸化チタンの如き顔
料、テラシールブルー、インダンスレンブル−R8の如
き青味付は用の青色顔料、カオリン、チャイナクレー、
エアロジルの如き易滑剤、燐酸、亜燐酸、これらの誘導
体の如き安定剤、その他の添加剤を必要に応じて使用す
ることができる。
以下に実施例をあげて本発明を更に詳述する。
なお、実施例中における部は重量部であり、〔η〕はオ
ルンクロロフェノールを溶媒として35℃で測定した粘
度より求めた極限粘度である。
また、難燃性は得られたポリエステルを常法により紡糸
延伸して150デニール48フイラメントの糸にし、こ
れをメリヤス編みしたJISL1091Dのコイル法に
よって評価し、接炎回数3回以上を合格とした。
熱安定性はTGA分析による重量減開始温度で評価した
(昇温速度5℃/分で測定)。
実施例 1 ジメチルテレフタレート97部、エチレングリコール6
5部、2,2−ビス〔3,3−ジブロム−、4−(2−
ヒドロキシエトキシ)フェニル〕プロパン1,4部及び
酢酸亜鉛三水塩0.033部を撹拌器、精留塔及びメタ
ノール留出コンデンサーを設けたエステル交換反応器に
仕込み、140 ’Cから230℃に加熱し生成するメ
タ/−ルを系外に留去させながらエステル交換反応せし
めた。
反応開始後3時間で内温は230℃に達し、32部のメ
タノールが留出した。
ここで熱安定剤としてビス〔エチレン(3,5−ジター
シャリ−ブチル−4−ヒドロキシハイドロシンナメート
)〕チチオエール00.194、二酸化アンチモン0.
044部、燐酸トリメチル0.025部及び20φ酸化
チタン−エチレングリコールスラリー2.75部を添加
し、しかる後撹拌器及びエチレングリコール留出コンデ
ンサーを設けた重縮合反応器に移し、230℃から27
5℃に徐々に昇温すると共に常圧から0.3mynH?
の高真空に圧力を下げなから重縮合反応せしめた。
全重縮合時間3時間45分で反応を打切った。
得られたポリマーの〔η〕は0.60熱安定性を示す重
量減開始温度は330℃、難燃性を示す接炎回数は4回
であった。
比較のため熱安定剤を使用しない他は上記実施例と同様
に行なった。
〔η〕は0.61、重量減開始温度は315℃、接炎回
数は4回であった。
実施例 2 ジメチルテレフタレート97臥エチレングリコール65
部、2,2−ビス〔3,5−ジブロム−4−(2−ヒド
ロキシエトキシ〕フェニレン〕プロパン14部及び酢酸
マンガン0.04部を用いて実施例1と同様にエステル
交換反応せしめた後、三酸化アンチモン0.044部、
燐酸トリメチル0.025部及び20%酸化チタンーエ
チレングリコールスラ’J = 2.75部を添加して
実施例1と同様に重縮合反応せしめて〔η)0.61の
ポリマーを得た。
このポリマーチップ50部にビス〔エチレン(3,5−
ジターシャリ−ブチル−4−ヒドロキシハイドロシンナ
メートコチオエーテル0.17部を充分混合し、紡糸延
伸したところ重量減開始温度は338℃、接炎回数は4
回であった。
実施例 3 ジメチルテレフタレート97部、エチレングリコール6
5J2,5−ジブロムテレフタル酸ジメチル8.8部及
び酢酸マンガン0.04部を用いて実施例1と同様にエ
ステル交換反応せしめた後、安定剤としてビス〔エチレ
ン(3,5−ジターシャリ−ブチル−4−ヒドロキシハ
イドロシンナメートコチオエーテル0.25部、三酸化
アンチモン0.044部、燐酸トリメチル0.025部
及び20多酸化チタン−エチレングリコールスラリー2
.75部を添加して実施例1と同様に重縮合反応せしめ
た。
〔η〕は0.62、重量減開始温度は335℃、接炎回
数は3.5回であった。
比較のため熱安定剤を使用しない他は上記実施例と同様
に行なったところ〔η〕は0.62重重量減開始温度1
6°Cであった。
実施例 4 ジメチルテレフタレート97部、エチレングリコール6
5部、2,2−ビス〔3,5−ジブロム−4−(2−ヒ
ドロキシエトキシ)フェニル〕スルホン14部及び酢酸
マンガン0.04部を用いて実施例1と同様にエステル
交換反応せしめた後、熱安定剤としてビス〔エチレン(
3,5−ジターシャリ−ブチル−4−ジヒドロキシハイ
ドロシンナメート)〕チチオエール00.35、三酸化
アンチモン0.044部、燐酸トリメチル0.025部
及び20%酸化チタン−エチレングリコールスラリー2
.75部を添加して実施例1と同様に重縮合反応せしめ
た。
〔η〕は0.61、重量減開始温度337℃、接炎回数
は4.5回であった。
比較のため熱安定剤を使用しない他は上記実施例1と同
様に行なったところ〔η〕は0.60、重量減開始温度
は314℃であった。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1(a)少なくとも一種の二官能性芳香族カルボン酸又
    はそのエステル形成性誘導体、(b)少なくとも一種の
    グリコール又はそのエステル形成性誘導体及び(c)エ
    ステル形成性官能基を2個有するハロゲン化合物を反応
    せしめて難燃性ポリエステルを合成し、次いで該難燃性
    ポリエステルを溶融成型して難燃性ポリエステル成型物
    を製造するに当り、該難燃性ポリエステル成型物の製造
    が完結するまでの任意の段階で該難燃性ポリエステル1
    00重量部に対し一般式 〔式中、Rはメチル基、エチル基又はターシャリ−ブチ
    ル基であり、t−Buはターシャリ−ブチル基である。 〕で表わされる化合物0.01〜1.0重量部を添加す
    ることを特徴とする熱安定性良好な難燃性ポリエステル
    成型物の製造法。
JP50026498A 1975-03-06 1975-03-06 ネツアンテイセイリヨウコウナナンネンセイポリエステルセイケイブツノセイゾウホウ Expired JPS5845463B2 (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS496087A (ja) * 1972-05-09 1974-01-19
JPS4969917A (ja) * 1972-11-11 1974-07-06

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