JPS59193920A - 耐炎性ポリエステルの製造方法 - Google Patents

耐炎性ポリエステルの製造方法

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JPS59193920A
JPS59193920A JP6971483A JP6971483A JPS59193920A JP S59193920 A JPS59193920 A JP S59193920A JP 6971483 A JP6971483 A JP 6971483A JP 6971483 A JP6971483 A JP 6971483A JP S59193920 A JPS59193920 A JP S59193920A
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JP
Japan
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polyester
phosphorus compound
phosphorus
acid value
flame
Prior art date
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Pending
Application number
JP6971483A
Other languages
English (en)
Inventor
Eiji Ichihashi
市橋 「えい」司
Nobuhiro Matsunaga
伸洋 松永
Shigeru Tanabe
田那部 繁
Hideo Kumada
熊田 秀男
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.)
Nippon Ester Co Ltd
Original Assignee
Nippon Ester Co Ltd
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Publication date
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (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、耐炎性ポリエステルを製造する方法に関する
ものである。
一般に、ポリエステル、特にポリエチレンテレフタレー
トはその優れた機械的特性及び化学的特性のため、広く
衣料用、産業用等の繊維のほか、磁気テープ用、写真用
、コンデンサー用等のフィルムあるいはボトル等の成形
品用として広く用いられている。このポリエチレンテレ
フタレートは工業的には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とから直接エステル化
法又はエステル交換法によりビス(β−ヒドロキシエチ
ル)テレフタレート(その低重合体も含む)を得、これ
を触媒存在下に高温、高減圧下で重縮合して高重合体と
なす方法により製造されている。
ところで、近年、火災予防の観点から合成繊維や各種プ
ラスチック製品の耐炎性への要請が強まっている。特に
ポリエチレンテレフタレートは衣類やカーペット、カー
テン、車輌用座席シート等に多量に使用されているので
、対応策の確立が急がれている。
従来、耐炎性ポリエステルを製造する方法は種々提案さ
れているが、本発明者らが検討したところ、ポリエステ
ルの製造時に特定のリン酸アリールエステル誘導体を添
加反応させる方法が有効であることがわかった。
しかし、このリン酸アリールエステル誘導体をポリエス
テルの重縮合反応開始前に反応系へ添加するとポリエス
テルが茶色に着色するうえ、反応系よりのリン化合物の
飛散も大きく、また紡糸、延伸や成形時に有害なフェノ
ール性のガスが生じ、環境が著しく汚染されるなど種々
の問題点があった。
本発明者らはリン酸アリールエステル誘導体を添加して
上記のような欠点なしに耐炎性ポリエステルを製造する
べく鋭意研究した結果、低酸価のリン化合物をポリエス
テル製造の特定の時期に反応系へ添加し、溶融重縮合す
れば上記欠点を一挙に解消でき、色調が良好で、リン残
存率が極めて高く、紡糸、延伸や成形時のガス発生もほ
とんどないポリエステルが得られることを見出し、本発
明に到達した。
すなわち、本発明は、ポリアルキレンテレフタレート又
はこれを主体とするポリエステルを製造するに際し、極
限粘度が0.3以上となったポリエステルに、酸価が2
.5(KOH mg/g)以下の下記一般式で表される
リン化合物をリン原子として0.1〜4重量%となる量
添加し、さらに重縮合反応を行うことを特徴とするもの
である。
(R^1〜R^4は1価の芳香族基 R^5は2価の芳
香族基、m、nは0〜2の整数を示す。)上記一般式で
表されるリン化合物の具体例としては、R^1〜R^4
がフェニル基、トリル基、キシリル基又はベンジル基の
ような1価の芳香族で、R^5がフェニレン基、ビフェ
ニレン基、−C_6H_4−C(CH_3)_2−C_
6H_4−又は−C_6H_4−SO_2−C_6H_
4−で表される基のような2価の芳香族基である化合物
があげられ、2種以上併用してもよい。
これらの化合物の純品は酸価が零の筈であるが、現実に
は化合物中に含まれる不純物、例えばリン化合物の合成
に用いた原料や触媒、分解生成物により酸価が高くなっ
ているので、精製したり、アルカリ金属あるいはアルカ
リ土類金属化合物で中和して、酸価2.5(KOH m
g/g)以下として使用する必要がある。
酸価が2.5(KOH mg/g)を超えるリン化合物
を用いた場合、紡糸、延伸や成形時に刺激のあるフェノ
ール性ガスが発生するので好ましくない。
また、リン化合物はポリエステルの極限粘度が0.3以
上に達した時点で添加する必要があり、リン化合物を極
限粘度が0.3に達する前に添加するとポリエステルが
茶色に着色するうえ、反応系よりのリン化合物の飛散も
大きく、また紡糸、延伸や成形時に有害ガスが発生する
ので好ましくない。
リン化合物の添加量はリン原子として0.1〜4重量%
とする必要があり、0.1%に満たない場合には耐炎性
が不十分であり、4%を越える量になるとポリエステル
の着色や紡糸、延伸時の刺激性ガス発生が生じ不適当で
ある。
本発明においては、ポリエステルの極限粘度が0.3以
上になった時点で、リン化合物を添加した後所定の極限
粘度になるまで重縮合を行う必要があるが、リン化合物
添加後の重縮合は、極限粘度が少なくとも0.05上昇
するに十分な時間行うべきである。(リン化合物を添加
した時点で若干粘度低下が生じる。) 本発明の方法は、ポリアルキレンテレフタレート、特に
ポリエチレンテレフタレートのみならず、これを主体と
し、イソフタル酸、p−オキシ安息香酸、5−ナトリウ
ムスルホイソフタル酸、アジピン酸、トリメリト酸、ジ
エチレングリコール、他種のアルキレングリコール、ペ
ンタエリスリトール等を共重合成分とするポリエステル
の製造にも適用することができる。また、リン酸エステ
ルのような安定剤、螢光剤、染料のような色調改良剤、
二酸化チタンのような顔料等の添加物が共存していても
さしつかえない。
本発明の方法で得られるポリエステルはそのまま耐炎性
ポリエステルとして使用してもよいし、適当なリン含量
となるようリンを含まないポリエステルや他のポリマー
とブレンドして使用してもよい。
なお、特公昭51−19858号公報には、本発明で使
用するようなリン化合物をリン含量が0.2〜3.5重
量%となるようにポリエステルに配合してなる難燃性組
成物が記載されているが、本発明者らは酸価を低くした
リン化合物をポリエステル製造の適当な時期に添加する
という製造方法により、ポリエステルの色調が良好で、
リン残存率が高く、またとりわけ紡糸、延伸や成形時の
有害ガス発生がほとんどなくなるという著しい効果があ
ることを見出したのである。
次に実施例をあげて本発明の方法を記述するが本発明は
これらによって限定されるものではない。
なお、実施例においてポリエステルの極限粘度〔η〕は
フェノールと四塩化エタンとの等重量混合物を溶媒とし
て、温度20℃で測定した値である。
ポリエステル中のリンの含有量は螢光X線法により定量
した。
ポリエステルの色調は粒状に成形後、150℃±2℃で
1時間結晶化し、色差計を用いてL、a、b値を求める
ことにより評価した。L値は明度(値が大きいほど明る
い)、a値は赤−緑系の色相(+は赤味、−は緑味)、
b値は黄−青系の色相(+は黄味、−は青味)を表す。
ポリエステルの色調としてはL値が大きいほど、a値が
0に近いほど、また極端に小さくならない限り、b値が
小さいほど良好である。
刺激性ガス発生度はポリエステルを常法に従って紡糸、
延伸する際に、紡糸ノズル下及び延伸熱ローラ付近の雰
囲気の臭いを嗅ぐことによって判定し、4(近くにいら
れないほどひどく臭う)〜1(ほとんど臭わない)の4
段階で評価した。
また、防炎性はポリエステルを常法に従って紡糸、延伸
して得た糸を筒編地にし、その1gを長さ10cmに丸
めて10mm径の針金コイル中に挿入し、45度の角度
に保持して、下端からミクロバーナー(0.64mmφ
)で点火し、火源を遠ざけて消火した場合は再び点火を
繰り返し、全試料が燃焼しつくすまでに要する点火回数
を求め、5個の試料についての平均点火回数(接炎回数
と記す)で表した。
リン化合物の酸価はメタノールに試料を溶解して、0.
1規定の水酸化ナトリウム溶液を用い、電位差滴定を行
うことにより求めた。
実施例1 ビス(β−ヒドロキシエチル)テレフタレート及びその
オリゴマーの存在するエステル化反応装置にテレフタル
酸とエチレングリコールのスラリー(エチレングリコー
ル/テレフタル酸モル比1.5)を連続的に供給し、2
55℃、常圧下で滞留時間6時間にて反応させ、反応率
96%のエステル価生成物を連続的に得た。
このエステル化生成物20kgをとり、その酸成分1モ
ルに対し、三酸化アンチモン2×l0^−^4モル、酢
酸コバルト0.5×10^−^4モル及びトリメチルホ
スフェート1×10^−^4モルを加え、100lオー
トクレーブ中で徐々に減圧にして最終的に0.1mmH
g、280℃で1.5時間前期重縮合を行った。生成し
たポリエステルの一部をサンプリングし、〔η〕を測定
したところ0.52であった。常圧に戻した反応系内に
さらに前記一般式でR^1、R^3がフェニル基、R^
5がパラフェニレン基、m、nが2のリン化合物(酸価
0.65KOH mg/g)2.5×10^−^2モル
/酸成分モル(ポリエステルに対し、リン原子として0
.81重量%)を添加し、再び徐々に減圧にして最終的
に0.1mmHg、280℃で40分間後期重縮合を行
った。
得られたポリエステルは〔η〕=0.73、L=74.
6、a=−1.7、b=−0.8で、ほとんど無色の色
調であった。
チップ化したポリエステルを常法に従って紡糸、延伸を
行ったところ、刺激性ガス発生度は1であった。また接
炎回数は5.2回であり、良好な耐炎性を示した。(消
防法の規格は最低3回以上である。) 糸中のリン濃度は0.78重量%(残存率96%)であ
った。
実施例2〜10及び比較例1〜2 実施例1において、耐炎性を付与するためのリン化合物
の種類と添加量を表1に示すように変えたこと以外は実
施例1と同じ条件で実施した結果を表1に示す。
表1より明らかなようにリン化合物の添加量が少ない場
合には耐炎性が不十分であり、多すぎる場合には色調が
悪化したり、刺激性ガスの発生がみられ、好ましくない
表1におけるリン化合物の化学構造は次のとおりである
実施例11〜14及び比較例3 実施例において、耐炎性を付与するためのリン化合物と
して、前記一般式においてR^1〜R^4がフェニル基
とトリル基とからなり(モル比3.9:0.1)、R^
5がメタフェニレン基であるリン化合物の混合物で、水
酸化ナトリウム添加による中和によって表2に示した酸
価としたものを用いたこと以外は実施例1と同じ条件で
実施した結果を表2に示す。
表2より明らかなように、酸価の高いリン化合物を使用
した場合、紡糸、延伸時の刺激性ガス発生があり好まし
くない。
実施例15〜18及び比較例4 実施例1において前期重縮合及び後期重縮合の時間を表
3に示したように変えたこと以外は実施例1と同じ条件
で実施した結果を表3に示す。
リン化合物を添加する時のポリエステルの〔η〕が0.
3に満たない場合には紡糸、延伸時のガス発生が著しく
、また糸中のリン残存率が低くなる傾向があることがわ
かる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ポリアルキレンテレフタレート又はこれを主体と
    するポリエステルを製造するに際し、極限粘度が0.3
    以上となったポリエステルに、酸価が2.5(KOHm
    g/g)以下の下記一般式で表されるリン化合物を、リ
    ン原子として0.1〜4重量%となる量添加し、さらに
    重縮合反応を行うことを特徴とする耐炎性ポリエステル
    の製造方法。 (R^1〜R^4は1価の芳香族基、R^5は2価の芳
    香族基、m、nは0〜2の整数を示す。)
JP6971483A 1983-04-20 1983-04-20 耐炎性ポリエステルの製造方法 Pending JPS59193920A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999007779A1 (de) * 1997-08-11 1999-02-18 Bayer Aktiengesellschaft Flammwidrige wärmeformbeständige polycarbonat-abs-formmassen
WO2003089442A1 (en) * 2002-04-22 2003-10-30 Songwon Industrial Co., Ltd. A method of preparing phosphoric ester

Cited By (3)

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