JPS5853918A - ポリエステルの製造法 - Google Patents

ポリエステルの製造法

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JPS5853918A
JPS5853918A JP15194881A JP15194881A JPS5853918A JP S5853918 A JPS5853918 A JP S5853918A JP 15194881 A JP15194881 A JP 15194881A JP 15194881 A JP15194881 A JP 15194881A JP S5853918 A JPS5853918 A JP S5853918A
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JP
Japan
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titanium dioxide
glycol
polyester
alcohol
spinning
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Application number
JP15194881A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshihiro Mita
三田 利弘
Toshiro Isshiki
一色 俊郎
Hironori Yamada
山田 裕憲
Tetsuo Miki
哲郎 三木
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Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Ltd
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Publication date
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポリエステルの製造法に関するものである1−
更に詳しくは高速勧糸に適したポリエチレンテレフタレ
ートポリマーの製造法に関する。
ポリエステル、特にポリアルキレンテレフタレートは多
くの優れた特性を有するため繊維。
フィルム、樹脂等巾広い分野に利用されている。
なかでもポリエチレンテレフタレートで代表されるポリ
エステルは繊維の分野において最も1〕広く大量に利用
されている。
従来、ポリエステル繊維例えばポリニス1ルフイラメン
トの加工糸の製造方法は紡糸・延伸・仮撚加工をそれぞ
れ別工程で行なう方法が主流となっていたが、近年紡糸
速lfを高速化することにより得られる中位配向未延伸
糸の出現により、延伸加熱加工を連続して1段で行なう
いわゆるPOY −DTY法が主流となっている。この
方法はポリエステルフィラメントの加工糸製造工程の生
産性向上及び工程短縮化が可能となり、製造コストの低
減の観点からも優れており、今後の製糸技術の主流をな
すものである。
しかしながら、紡糸速度を^連化するに従い種々の問題
が発生してぎた。例えば紡糸速度が25o 071t 
/分身上、特に3ooom/分以上の高速域においては
、しばしば紡糸時の断糸、延伸仮撚加工時の断糸等の製
糸工程調子の悪化及び加工糸の毛羽、強度低下、染着斑
等の品質低下といった問題が発生するため、紡糸速度の
高速化による生産性向上が極めて困難であった。
これら問題点の対策として柚々の検討がなされている。
例えば紡糸温度、冷却用空気のMA、 i・温度等の紡
糸条件の最適化、また紡糸筒、紡糸口金の改良が試みら
れているが、大巾な問題点の改善には限界がある。また
、ポリエステルの改質についても検討されており、ジエ
チレングリコールの如キポリオキシエチレングリコール
ポリアトしキレングリコール、スルホネート基を有する
化合物の共重合、あるいはペンタエリスリ  ト − 
ル 、  ト  リ メ  リ ッ  ト 酸、ト  
 リ メ チ ρ −ル プロパンの如ぎ連鎖分校剤の
共重合、さらにはカオリナイト、カルシウム・リチウム
の如き金楓梅の添加等数多く試みがなされている。しか
しながら、共重合による改良法はポリエステルのもつ優
れた特性の低下が常に伴ない、また、カルシウム・リチ
ウム等の金属の添加はポリマー中の異物の原因となり、
紡糸パック圧の上昇、紡糸口金周辺の異物堆積といった
好ましからざる現象をも誘引し、好ましい対策とはいい
がたい。
本発明者らはかかる欠点を防止し、尚速紡糸域において
も生産性が高くかつ品質低下のない条件について棟々検
討したところ、^速紡糸により得られた紡出糸の配向度
、結晶化度といった繊維の微細構造に基づく要因が製糸
工程調子及び品質に大ぎく関与しており、特に生産性及
び品質に対して最も有利な条件は得られた紡出糸が高配
向度でかつ低結晶化度であるという知見が得られた。こ
の知見に基づぎ高速紡糸域において、嶌配向度で低結晶
化度である紡出糸が得られるようなポリエステルポリマ
ーについて鋭意研究したところ、艷消剤として添加する
二酸化チタンを添加前に予め溶媒による洗滌等の前処理
を施すことが有利であることを見いだし、本発明に到っ
たものである。
即ち、本発明はテレフタル酸を主とする二官能性カルボ
ン酸又はそのジメチルエステルと少なくとも一種のグリ
コールとを反応せしめ、且つ配合剤として二酸化チタン
を含有するポリエステルを製造するにあたり、配合すべ
ぎ二酸化チタンとしてあらかじめ一般式 %式%) で表わされるアルコール類で処理し、しかるのち分離し
て得られる二酸化チタンを用いることを特徴とするポリ
エステルの製造法である。
本発明で言うポリエステルの製造は、エステル化法又は
エステル交換法を任意に採用できる。
一般に、テレフタル酸又はジメチルテレフタレートとエ
チレングリコール、トリメチレングリ 5− コール又はテトラメチレングリコールとを発生する水又
はメタノールを油出させながらエステル化反応又はエス
テル交換反応せしめ、得られた反応生成物を減圧下で所
定の1合度になるまで重縮合反応を行なう方法が採用さ
れている。
本発明において第1にN要たことは、二酸化チタンの処
理剤として下記一般式で表わされるアルコール類を用い
ることが大切である。
*m + CR2Fta  OH)n 但し、R: : m fllIlの有機基、R2:水素
又はフルキル基、R1:水素又はアルキル基2m:0又
は1以上の整数、n:1以上の整数 ここで用いるアルコール類としては、取り扱いの観点よ
り炭素数が10以下であり、かつOH基が5以下のアル
コールが特に好ましく、例エバ、メタノール、エタノー
ル、n−プロパツール、i−プロパツール、n−ブタノ
ール等ノ脂肪族七ノフルフール類、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
等のポリフルキレンクリコール類。
 6− ジエチレングリコール、トリエチレンクリコール等のポ
リエチレングリコール類、メチルセロソルブ、エチルセ
ロソルブ等のフルコキシグリコール類、グリセリン、ペ
ンタエリスリトール等の脂肪族多価グリコール類、シク
ロヘキサノール、シクロヘキサンジメタツール等の脂環
式アルコール類、ベンジルアルコールの如ぎ芳香族アル
コール類、フルフリルアルコール等の複素環式フルコー
ル類等が挙げられる。さらに、これらアルコール類を二
種以上混合して使用しても差しつかえない。また、二酸
化チタンと上記アルコール類との処理条件としては常圧
又(」加圧下においてアルコール類の融点以上、沸点以
下の温度で二酸化チタンとアルコール類とを十分に接触
せしめることでよい。具体的には、アルコール類中に二
酸化チタンを添加し、還流下10分以上加熱するのが最
も簡便で好ましい。
なお、この際雰囲気を窒素ガス等で置換してもよい。こ
こで二酸化チタンとアルコール類の混合比率は任意でよ
く、接触方法としては攪拌等による分散混合又は抽出に
よる接触処]!I!等の任意の方法が採用できる。
第2に大切な、ことは接触処理が終了した後に二酸化チ
タンとアルコール類とを分離し、分離された二酸化チタ
ンをポリマー製造工程にて添加することである。処理終
了後、二酸化チタンとアルコール類とを分離せずに添加
した場合、得られたポリマーでは本発明の目的とする高
速紡糸域において高配向度、低結晶化度の紡出糸を得る
ことができない。
尚、この分AIFの際に採用される分動r方法としては
、一般に知られている方法、例えば、静置による沈降分
離法、遠心分離法、加圧濾過法剤が任意に採用できる。
また、必要に応じて分離された二酸化チタンを洗浄、乾
燥し、さらにグリコール等の溶媒により再度スラリー化
して添加してもよい。
以上述べた方法により得られた二酸化チタンのポリマー
製造工程における添加時期は重縮合反応の完了前であれ
ばよく、好ましくはエステル化反応又はエステル交換反
応終了後から重縮合反応初期例えばポリマーの数平均重
合度が20に達するまでの間に添加するのがポリマー中
の凝集粒子等の観点より特に好ましい。
本発明でいうポリエステルは、主たる対象とするポリア
ルキレンテレフタレートのみならず、テレンタル酸以外
の二官能性カルボン酸成分及び/又は主成分であるフル
キレングリコール以外のグリコール成分を用いた共重合
ポリニスケルであってもよい。なお、主成分とするフル
キレングリコールとし7ては、エチレングリコール。
トリメチレンクリコール、テトラメチレングリコールが
好ましく使用される。また、各柚添加剤例えば制電剤、
易染剤1着色剤等必要に応じて混合添加したポリエステ
ルであってもよく、エーテル生成防止剤、結晶剤との併
用も何ら支障なく採用できる。
このようにして得られたポリエステルポリマーを紡糸速
度が25oom/分以上特に3000m/分以上の筒速
域において紡糸しても、配向 9一 度が高くかつ結晶化度が低い紡出糸を断糸等のトラブル
を起こすことなく容易に製造できるため、紡糸速度をさ
らに高速化することができ、より一層の生産性の向上も
可能となった。また、得られた紡出糸の繊維配向度及び
結晶化度のバラツキが少なく、加工時のトラブルもなく
、最終的に得られる加工糸は染着斑等の品質変動も低下
し、品質の安定したものであった。さらには本発明の方
法によるポリマーは繊維用途以外にも配向度、結晶化度
等のコ/1−ロールが容易であるという点においてフィ
ルム用途、ボトル等の中空成形体、樹脂等の成形物にも
巾広(有用な素材どして利用することかできる。
次に実施例を挙げて、本発明を詳に(0に説明するが、
まず、実施例中に欧州する記号及びi+llI定法につ
いて説明する。
(イ)〔η):30℃のオルツクp−フェノール溶媒中
で測定したポリマーの粘度より求め た桓限粘度。
(ロ) col −I、 、 col−b :ポリマー
の色相を表わし、 10− ハンター型色差計を用いて測定した。
col−Lの値は大ぎい程ポリマーの白変が高く、co
l−bの値は大ぎい程ポリマーの黄味が強いことを示す
←\)△n:紡出糸の配向度を示し、ベレツク(Ber
ek )  法で測定した。
(ニ)海水収縮率(BWS ) :繊維の結晶化度は次
式で求められる海水収縮率(B’WS )で表わした。
海水収縮率(BWS )の価が大きい程、低結晶化度で
あることを示 している。
但し、Lo:高速紡糸により得られた紡出糸の繊維長 Lf:得られた紡出糸を潜水中1c30分間保持した後
の繊維長 (ホ) 紡糸断糸: 25 kg捲き100本中の本数
で示した。
実施例1 ジメチルテレフタI/−1・97 o ]1ii1部、
エチレングリコール640嵐量部及びエステル交換触媒
として酢酸マンガン031亘甘部を攪拌機、f#留塔及
びコンチン世−を設けた反応器に仕込み、140°Cか
ら230℃に加熱し生成するメタノールを系外に留去さ
せながらエステル交換反応せしめた。反応開始後3時間
で内温か230℃に到した段階でトリメナルフォスフェ
ートo1B’1fjEt部を加え、10分後に重合触媒
である三酸化7ンナモン04重量部を添加した。
次いであらかじめ下記に示す条件で処理しておいた二酸
化チタン2.91m1部を含むエチレングリコールスラ
リー(スラリー一度2Offi量%)を加え、得られた
反応混合物を攪拌機・グリフール留出フンデンザーを設
けた軍合釜に移し、重縮合反応を行なった。得られたポ
リマーの品質は表−IK示した。
次にこのポリマーを紡糸速H36oom/分にて115
デニール/36フイラメントに紡糸し、得られた紡出糸
の物性及び紡糸断糸につ(・て表−1に併せて示した。
表−1より明らかな如く得られた紡出糸は高配向度・低
結晶化度であり、紡糸断糸もなく良好な結果であった。
二酸化チタン前処理条件 二酸化チタン10重量部及びエチレングリコール40重
値部を攪拌機・加熱機・コンデンサーを設けた容器に仕
込み、窒素1に換した後エチレングリコールを全還流さ
せなから内温をエチレングリフール沸点温度に保ち30
分間加熱・攪拌を行なった。次いで得られた二酸化チタ
ン処理液を回転数10.00 Orpmの遠心分離機に
かけて上澄液を除去し、沈殿している二酸化チタンを減
圧乾燥により乾燥せしめた。
実施例2 二酸化チタン前処理条件において加熱・攪拌時間を60
分とした他は実施例1と同様に行なった。結果は表−1
に示す如く高配向度・低給 13− 晶化度の紡出糸が得られ、紡糸断糸も0本と良好であっ
た。
実施例3 二酸化チタン前処理条件においてエチレングリコール4
oii−1i部をインプロピルアルコール90][置部
に代えてイソプロピルアルコールを全還流させながら内
温をイソプロピルアルコール節点温度に保ち120分間
加熱・攪拌を行なった。次いで得られた二酸化チタン処
理液をフィルターで濾過し乾燥した他は実施例1と同様
に行なった。結果は表−IK示す如く高配向度・低結晶
化度の紡出糸が得られ、紡糸−)i糸も1本と良好であ
った。
実施例4 二酸化チタン前処理条件において攪拌機・加熱機・コン
デンサーを設けた容器に代えてンクスレー型抽出器にて
接触処理し、得られた二酸化チタンをメタノール洗浄を
行ない乾燥した他 14− は実施例1と同様に行なった。結果は表−IK示す如く
高配向度・低結晶化度の紡出糸が得られ、紡糸断糸も0
本と良好であった。
比較例 二酸化チタンの前処理を行なわなかった他は実施例1と
同様に行なった。結果は表−1に示す如く低配向度・高
結晶化度であり、紡糸断糸も10本と不良であった。
実施例5 エステル交換触媒としての酢酸マンガンを添加した直後
に実施例2で得た二酸化チタンを添加した他は実施例1
と同様に行なった。結果は表−1に示す如く高配向度・
低結晶化度の紡出糸が得られ、紡糸断糸も1本と良好で
あった。
実施例6 テレフタルH830重量部、エナンングリコール460
里置部を攪拌機、梢留塔及びコンチンけ−を設けた反応
器に仕込み、内温250℃に加熱し、内圧を4 kg/
 cnIGに保ちつつ発生する水を系外に留、去させな
がらエステル化反応せしめた。ついで、反応開始後21
1″f間50分後に留出水が870重量部に到した段階
でトリメチル7オスフエート0.1mn部を加えた。次
いで実施例1と同様に処理された二酸化チタンを加えて
==g合反応させた。結果を表−IK併せて示した。表
−1より明らかなように得られた紡出糸は高配向度・低
結晶化度であり、紡糸1υ1糸も0本と良好であった。
表    −1 特許出願人 帝人株式会社 17− 手続補正書 昭和56年IJ・月17日 特許庁長官殿 1、事件の表示 特願昭 56− lσ1948 号 2、発明の名称 ポリエステルの製造法 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 大阪市東区南本町1丁目11番地 (300)帝人株式会社 代表者 徳 末 知 夫 5、補正の対象 明細書の「%許a角矛i丁$〜「発明の詳細な説明」の
欄 6 姉Tの山吹 (1)  %許趙求の範囲を別紙の如(訂正する。
(2)明細書第5頁第11行目に「R:m価の有機基」
とあるを「R′二m価の有機基」と訂正する。
(3)  同、同頁第13行目に[n:1以上の整数1
とあるをl−n:1以上の整数でm=oの時はn−2]
に訂正する。
(4)同、第6頁第12行目に「n:1以上の整数」と
あるな「n:1以上の整数でm−00時はn−2」に削
正する。
以  上 −2、 特許請求の範囲 テンフタル酸を主とする二官能性カルホン酸又はそのジ
メチルエステルと少なくとも一柚のグリコールとを反応
せしめ、旧つ配合剤として二酸化チタンを官有するポリ
エステルを製造するにあたり、配合すべき二酸化チタン
としてあらかじめ一般式 %式%) で表わされるアルコール類で処理し、しかる後分離して
得られる二酸化チタンを用いることを特徴とするポリエ
ステルの製造法。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 テレフタル酸を主とする二官能性カルボン酸又はそのジ
    メナルエステルと少なくとも一種のグリコールとを反応
    せしめ、且つ配合剤として二酸化チタンを含有するポリ
    エステルを製造するにあたり、配合すべき二酸化チタン
    としてあらかじめ一般式 %式%) で表わされるアルコール類で処理し、しかるのち分離し
    て得られる二酸化チタンを用いることを特徴とするポリ
    エステルの製造法。
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Cited By (2)

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