JPS60108422A - 改質ポリエステルの製造方法 - Google Patents

改質ポリエステルの製造方法

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JPS60108422A
JPS60108422A JP21678883A JP21678883A JPS60108422A JP S60108422 A JPS60108422 A JP S60108422A JP 21678883 A JP21678883 A JP 21678883A JP 21678883 A JP21678883 A JP 21678883A JP S60108422 A JPS60108422 A JP S60108422A
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JP
Japan
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ethylene glycol
acid
terephthalic acid
producing
molar ratio
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JP21678883A
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English (en)
Inventor
Kimiyoshi Ishii
石井 公善
Yukio Kobayashi
幸男 小林
Masahiro Yoshikawa
雅博 吉川
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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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】 (技術分野) 本発明は塩基性染料可染性ポリエステルを直接エステル
化法にて製造する方法に関する。更に詳しくはポリマー
中のジエチレングリコール(以下’D E Cと略す)
成分が少なり、シかも紡糸工程に於けるノズル圧力上昇
が少ない改質ポリエステルの製造方法に関する。
/9 ) (従来技術) 従来、塩基性染料可染性ポリエステルはエステル交換反
応、即ちテレフタル酸ジメチルとエチレングリコールの
反応の開始時にダイサイト成分として5−金属スルホイ
ンフタル酸ジメチルを同時に添加する方法により製造さ
れている。
しかしながら、このエステル交換法は原料であるテレフ
タル酸ジメチルのコストが高(、又反応に要するエチレ
ングリコールの使用量が多(、更に副成するメタノール
や過剰添加分ノエチレングリコールの回収等の費用が掛
かるため製造されるポリマーのコストが高くなる欠点が
ある。一方、最近になって製造コストの安い直接エステ
ル化法にてポリエステルが製造される様になってきたが
、未だ改質ポリエステルの製造には種々の困難があるた
め、エステル交換法にて製造されているのが現状である
。直接エステル化法にて改質ポリエステルが工業的に生
産化できない大きな理由はダイサイト成分として用いら
れる5−金属スルホインフタル酸のビスヒドロキシエチ
ルエステル(以下Dasと略t−)とエステル化物の相
溶性が不良であり均一な重縮合が行なわれ得ない為であ
る。
一方、直重法にて改質ポリエステルを製造する方法とし
て9例えばテレフタル酸とエチレングリコールのエステ
ル化率が80〜98.5%の時点で金属スルホイソフタ
ル酸ジアルキルエステルを添加する方法(特開昭51−
41795号)や、5〜金属スルホイソフタル酸ジアル
キルエステルとDESの混合物を添加する方法(%開昭
52−47098号、特公昭56−106922号)等
が提案されている。これは5−金属スルホインフタル酸
ジアルキルエステルを存在させることによりDESとエ
ステル化物の相溶性を向上せしめると同時に5−金属ス
ルホインフタル酸ジアルキルエステルをエステル化物中
でエステル交換させ、ダイサイト成分として有効に利用
することを狙ったものである。
しかしこれらは実際にば5−金属スルホインフタル酸ジ
アルキルエステルのエステル交換反応速度が極めて小さ
いため反応時間の増加によるDECiの増大と生産性低
下、更にはポリマー中に残存する未反応5−金属スルホ
インフタル酸ジアルキルエステルによる紡糸時のノズル
圧力の上昇が大きな問題となるので好ましくない。
(発明の目的) 本発明者等はDESとエステル化物の相溶性を向上させ
、かつポリマー中のDEG量が少なく紡糸工程でのノズ
ル圧力上昇の少ない高品質の改質ポリエステルを直重法
にて製造する方法を提供するものである。
本発明の目的を達成すべ(鋭意検討した結果エステル化
物のエチレングリコール/テレフタル酸のモル比を上昇
させる。すなわちエステル化物を解重合させることによ
r)DESとエステル化物の相溶性を著しく向上せしめ
ることができることを見い出した。
しかし、エステル化物の解重合は大量のフリーのエチレ
ングリコールの存在下行なわれるので、これを速かに行
なわなければポリマー中の(5) DEG量が増大するので好ましくない。そこでエステル
化物の解重合反応について種々検討を重ねたところ、解
重合反応時の触媒として、チタンテトラアルコキサイド
が非常に大ざな活性を有し、またDEGの生成を抑え、
さらには後に続く重縮合反応の触媒としても高活性であ
り高品質のポリマーを与え得ることを見い出し。
本発明に到達した。
(発明の構成) 本発明はエチレyテレフタレートを主構成単位とし、5
−金属スルホインフメル酸成分を0.5〜560モル係
共重合させた改質ポリエステルを直接重合法により製造
するに際し、テレフタル酸とエチレングリコールを主原
料として直接エステル化反応によりエステル化反応率9
0% 以上、エチレングリコール/テレフタル酸のモル
比を1.07〜1.30となしたエステル化物に重縮合
触媒及びエチレングリコールを添加し解重合を起こせし
め、エステル化物のエチレングリコール/テレフタル酸
のモル比を1.40〜(6) 1.80となした後、改質剤としてスルホン酸塩基を有
するインフタル酸のジアルキルエステルとエチレングリ
コールかものエステル交換反応率95%以上の5−金属
スルホインフタル酸ビスヒドロキシエチルエステルを添
加し重縮合スることを特徴とする改質ポリエステルの製
造方法である。
本発明において好ましく使用される重縮合触媒ハチタン
テトラアルコキサイドであり、特にテタ/テトラブトキ
サイドが好ましい。又その添加量はポリエステルを構成
する酸成分に対してチタン原子換算で1〜30ミリモル
係であり。
特に1〜10ミリモル係が好ましい。重縮合触媒として
チタンテトラアルコキサイド以外の公知の触媒(三酸化
アルチモン、二酸化ゲルマニウム等)を使用した場合や
チタンテトラアルコキサイドの添加量が1ミリモル俤よ
り少ない場合は解重合速度が遅(なる傾向になり、DB
Sとエステル化物の相溶性を良好とするまで解1合を進
めるには多大な時間を必要とし、その結果生産性の低下
を米し、又得られるポリマー中のDEGfiiが増加し
て耐熱性、耐加水分解性の不良なポリマーとなるので好
筐しくない。又これらの場合、解重合時間を短(すると
DESとエステル化物の相溶性が十分に良好とは成り得
す、均一な重縮合が行なわれないで、DBSが異物成分
としてポリマー中に残存してしまうので好ましくない。
一方、チタンテトラブトキサイドの添加量が30ミリモ
ル係より多いと得られるポリマーが黄色に着色する傾向
となるので好ましくない。
本発明において解重合により達成されるエステル化物の
エチレングリコール/テレフタル酸のモル比は1640
〜1.80であり、特に1.50〜1.70が好ましい
。解重合により達成されるエステル化物のエチレングリ
コール/テレフタル酸のモル比が1.40より小さい場
合はDESとエステル化物の相溶性が不良となり、均一
な重縮合が行なわれないでDEGが異相成分としてポリ
マー中に残存してしまう傾向となるので好ましくない。
又解重合により達成されるエステル化物のエチレングリ
コール/テレフタル酸のモル比が1.80より大きい場
合はDBSとエステル化物の相溶性は良好となるものの
、添加するエチレングリコールの量が膨大なものとなる
のでフリーのエチレングリコール増大に起因してDEG
が副生じ、更にはエチレングリコールの原単位の悪化に
よりポリマーコストが上昇する傾向となるので好ましく
ない。
本発明にgいて使用される改質剤は5−金属スルホイン
フタル酸ジアルキルエステルとエチレングリコールのエ
ステル交換反応によって得られるエステル交換反応率9
5%以上の5−金属スルホインフタル酸ビスヒドロキシ
エチルエステルであり、特に97〜100%が好ましい
改質剤のエステル交換反応率が95%より小さいと改質
剤中の5−金属スルホイソフタル酸ジアルキルエステル
のエステル交換速度が極めて小さい為1反応時間の増加
によるDEG量の増大と生産性低下、さらにポリマー中
に残存する( 9 ) 未反応5−金属スルホインフタル酸ジアルキルエステル
による紡糸時のノズル圧力の上昇が大きな問題となるの
で好ましくない。
本発明で使用されるチタンテトラアルコキサイドは解重
合触媒として使用するだけでな(。
後に続(重縮合反応の触媒としても高活性であり、高品
質のポリマーを与え得るので新たな重縮合触媒の添加は
必要ない。
重縮合反応は公知の方法を採用すればよ(エステル化物
にチタンテトラアルコキサイドとエチレングリコールを
添加し解重合を進行させた後、改質剤を添加する。更に
任意の添加物を添加した後、昇温、減圧を開始し反応温
度280〜290°C1真空度0.05〜0.5 TO
rrの条件により1.5〜3時間重縮合反応を行なえば
よい。
(実施例) 以下実施例によって本発明を具体的に説明するが本発明
はこれらによって限定されるものではない。
なお、各実施例において解重合されたエステ(10) ル化物のエチV/グリコール/テレフタル酸モル比は物
質収支よりめた。
又改質剤のエステル交換反応率は改質剤をアルカリにて
加水分解し、遊離するアルコールをガスクロマトグラフ
により定量して未反応5−金属スルホインフタル酸ジア
ルキルエステルを計算することによりめた。
エステル化物の反応率は酸価とケ/化価より計算した。
酸価はエステル化物をべ/ジルアルコールに加熱溶解し
た後NaOHにて滴定してめた。
ケ/化価はエステル化物に1規定のKOHエタノール溶
液を加え加熱ケン化した後過剰のアルカリを酢酸の規定
液にて滴定してめた。
ポリマーの粘度ηrelは粉砕したポリマー0.2Pを
20m1!のm−クレゾールに溶解した後、ウベローデ
粘度計にて測定した。
ポリマー中のDEG量は粉砕したポリマーをヒドラジン
で分解した後、ガスクロマトグラフにより測定した。ポ
リマーの色はデジタル測色色差計(日本電電工業社製)
にてめた。
実施例1 ビス(2−ヒドロキシエチル)テレフタレート及びその
低重合体の存在するエステル化第1槽にテレフタル酸と
エチレングリコールとのエチレングリコール/テレフタ
ル酸のモル比1.20のスラリーを連続的に供給し0反
応圧力0.6kl/crn2G 、反応温度260℃、
滞在時間2.3時間にて反応率92%のエステル化物と
した後。
反応圧力常圧9反応温度260℃のエステル化第2槽に
供給し、滞在時間1.8時間にてエチレンf IJコー
ル/テレフタル酸モル比1.09反応率96.8%のエ
ステル化物を連続的に得た。このエステル化物1800
kyを重合釜に移液した後チタンテトラブトキサイド0
.153kp、酢酸ナトリウム1.Okp、 エチレン
グリコール300kgを添加し5分間攪拌した。この時
、エステル化物のエチレングリコール/テレフタル酸モ
ル比は1.62であった。このエステル化物に5−ナト
リウムスルホインフタル酸ジメチルエステルとエチレン
グリコールのエステル交換反応により合成したエステル
交換反応率97.5%の改質剤の35%エチレングリコ
ール溶i 210 kjlを添加し、その後酸化チタy
 7 kgを添加して昇温及び減圧を開始した。
反応温度280’C,真空度0. I Torrにて1
時間45分反応した後、ポリマーをストランド状に取り
出し冷却固化してチップ状に切断した。
得られたポリマーはテレフタル酸成分に対して5−ナト
リウムスルホインフタル酸を2.3モル係含む共重合ポ
リマーでありηreA!1.502.DEGI、72w
t%とDEG含量の少ない高品質のポリマーであった。
このポリマーを回転式真空乾燥機にて140℃、0. 
I Torrにて7時間真空乾燥した後、10+mφの
ステンレス製フィルター(325メツシュ1枚、600
メツシュ1枚。
60メツシュ2枚)をそれぞれ重ねたフィルター構成の
紡糸ノズルを使用してポリマー吐出量31、2 J’/
min、 ap 、紡糸温度288℃にて紡糸ノズル圧
力上昇の加速テストを実施した結果1.8(13) ky/crrL”/hrと良好テ;h ツだ。
実施例2〜3 実施例1における添加EG量をそれぞれ250kl、3
50klとした以外は実施例1と同じ条件で実施した。
解重合されたエステル化物のエチレングリコール/テレ
フタル酸のモル比はそれぞれ1,53゜1.71であっ
た。また得られたポリマーのηrelはそれぞれ1.5
01〜1,500であり、DEGは]、 69wt%、
1.76wt%であった。
更に得られたポリマーはノズル圧力上昇の加速テストに
供されたがその結果はそれぞれ1.9kl/crrL”
/hr 、1.6 kf/Cr1L”/hr と良好で
あった。
比較例1 実施例1Kおける触媒な三酸化アンチモ/。
又その添加量を0.9 kyとした以外は実施例1と同
じ条件で実施した。
得られたポリマーはηreJ1,500.DEG1、7
5 wt%と良好であったが、ノズル圧力上昇の加速テ
ストによる結果は12.5 kl/an”/ hrを(
14) 極めて不良となった。
実施例4〜5 実施例1における改質剤のエステル交換反応率をそれぞ
れ100%、96.5%とした以外は実施例1と同じ条
件で実施した。
得られたポリマーのηrelはそれぞれ1.500゜1
.501であり、DEGは1.72 wt%、1.75
wt%であった。更にノズル圧力上昇の加速テストによ
る結果はそれぞれ1.5 kt/(ML”/ hr 、
2.0kjL/儂2/hr と良好であった。
比較例2〜3 実施例1における改質剤のエステル交換反応率を60%
、80%とした以外は実施例1と同じ条件で実施した。
得られたポリマーのηrelはそれぞれ1,500゜1
.502であり、DEGは2.40 wt%、2.01
wt%であり、DEG量の多いポリマーとなった。
その上、得られたポリマーのノズル圧力上昇の加速テス
トの結果はそれぞれ8− Okf/am!7 hr。
6、5 kf/crrL”/ hr と不良であった。
(発明の効果) 本発明によればエステル化物が速かに解1合され、その
結果、エステル交換反応率95%以上の改質剤とエステ
ル化物の相溶性が向上する為、均一に重縮合が進行し、
又生成するポリマー中のDEG成分が少な(、耐熱性、
耐加水分解性が良好で、しかもポリマー中に改質剤の未
反応物の残存量が極めて少ないので紡糸工程におけるノ
ズル圧力上昇の少ない改質ポリエステルを製造しうる。
特許出願人 三菱レイヨン株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1) エチレンテレフタレートを王構成単位とし。 5−金属スルホインフタル酸成分を0.5〜5.0モル
    係共重合させた改質ポリエステルを直接重合法により製
    造するに際し、テレフタル酸とエチレングリコールを主
    原料として直接エステル化反応によりエステル化反応率
    90%以上、エチレングリコール/テレフタル酸のモル
    比を1.07〜1830となしたエステル化物に重縮合
    触媒及びエチレングリコールを添加し解重合を起こせし
    め、エステル化物の工f L’ 7 f IJコール/
    テレフタル酸のモル比ヲ1.40〜1680となした後
    、改質剤としてスルホン酸塩基を有するイソフタル酸の
    ジアルキルエステルとエチレングリコールかものエステ
    ル交換反応率95%以上の5−金属スルホイソフタル酸
    ビスヒドロキシエチルエステルを添加し重縮合すること
    を特徴とする改質ポリエステルの製造方法。 (21!縮合触媒としてチタンテトラアルコキサイドを
    使用することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    改質ポリエステルの製造方法。 (3)重縮合触媒の添加量がポリエステルを構成する酸
    成分に対してチタン原子換算で1〜30ミリモル%であ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の改質ポ
    リエステルの製造方法。
JP21678883A 1983-11-17 1983-11-17 改質ポリエステルの製造方法 Pending JPS60108422A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015087414A (ja) * 2013-10-28 2015-05-07 花王株式会社 ポリエステル系トナー用結着樹脂の製造方法
JP2015131944A (ja) * 2013-12-11 2015-07-23 花王株式会社 ポリエステル系トナー用結着樹脂の製造方法
JP2018123309A (ja) * 2017-01-31 2018-08-09 東レ株式会社 耐熱性に優れたカチオン可染性ポリエステル組成物および繊維

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5845452A (ja) * 1981-09-10 1983-03-16 松下電器産業株式会社 ヒ−トポンプ式給湯装置
JPS5893720A (ja) * 1981-12-01 1983-06-03 Kuraray Co Ltd 改質ポリエステルの製造方法

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