JPS6031213B2 - Method for producing aromatic polyester spherical powder - Google Patents

Method for producing aromatic polyester spherical powder

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JPS6031213B2
JPS6031213B2 JP750675A JP750675A JPS6031213B2 JP S6031213 B2 JPS6031213 B2 JP S6031213B2 JP 750675 A JP750675 A JP 750675A JP 750675 A JP750675 A JP 750675A JP S6031213 B2 JPS6031213 B2 JP S6031213B2
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JP
Japan
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powder
polyester
solvent
particles
spherical
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Japanese (ja)
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浩一 梶谷
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Kuraray Co Ltd
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Kuraray Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ポリ(アルキレンテレフタレート)をはじめ
とする構造単位中に芳香環を有する結晶性飽和ポリエス
テルの粉体化方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for powdering a crystalline saturated polyester having an aromatic ring in its structural unit, such as poly(alkylene terephthalate).

さらに詳しくは、粒子形が球状に近い結晶性芳香族系飽
和ポリエステル粉体の製造方法に関するものである。テ
レフタール酸、ィソフタール酸、ナフタリンジカルボン
酸などの芳香族ジカルボン酸とエチレングリコール、1
・3−プロ/ぐンジオール、1・4−ブタンジオール、
ネオベンチルグリコールなどのアルキレングリコールと
の縮合により得られる構造単位を有する結晶性芳香族系
飽和ポリエステルは、その力学的性質、化学的性質およ
び熱的性質にすぐれているため、繊維、フィルム、成型
物として広く用いられ、工業上きわめて有用な材料であ
る。
More specifically, the present invention relates to a method for producing crystalline aromatic saturated polyester powder whose particle shape is close to spherical. Aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalene dicarboxylic acid and ethylene glycol, 1
・3-pro/gundiol, 1,4-butanediol,
Crystalline aromatic saturated polyesters, which have structural units obtained by condensation with alkylene glycols such as neobentyl glycol, have excellent mechanical, chemical, and thermal properties, so they can be used in fibers, films, and molding. It is widely used as a material and is extremely useful industrially.

しかしながら、結晶性芳香族系飽和ポリエステルの上記
のような優秀性にもかかわらず、粉体材料として利用す
ることがほとんど行なわれていないのが現状である。
However, despite the above-mentioned superiority of crystalline aromatic saturated polyester, at present it is hardly used as a powder material.

その重要な原因の一つは、鯖晶性芳香族系飽和ポリエス
テルがすぐれた物理的、化学的性質を有するために粉体
化が困難である点にあるものと考えられる。本発明者は
、結晶性芳香族系飽和ポリエステルを粉体化することが
できるならば、そのすぐれた性質をさらに多くの分野に
生かし得ると考え鋭意研究を重ねてきた結果、本発明に
到達したものである。
One of the important reasons for this is thought to be that crystalline aromatic saturated polyesters have excellent physical and chemical properties and are therefore difficult to powder. The present inventor believed that if crystalline aromatic saturated polyester could be powdered, its excellent properties could be utilized in many more fields, and as a result of extensive research, the present invention was achieved. It is something.

すなわち本発明は、構造単位中に芳香環を有する結晶性
芳香族系飽和ポリエステルを、沸点が23000以上の
芳香族溶媒の1種または2種以上あるいは該芳香族溶媒
を一成分とする混合溶媒中に加熱溶解させたのち冷却す
ることにより、粒子形が球状に近いポリエステル粉体を
製造することに関するものである。
That is, the present invention provides a method for preparing a crystalline aromatic saturated polyester having an aromatic ring in a structural unit in one or more aromatic solvents having a boiling point of 23,000 or more or a mixed solvent containing the aromatic solvent as one component. The invention relates to the production of polyester powder whose particle shape is close to spherical by heating and dissolving the powder and then cooling it.

本発明により粉体塗料、充填剤、成型原料、吸着剤その
他種々の用途分野に適用可能な新規なポリエステル粉体
材料を提供することができるということは工業上非常に
重要である。従来、高分子粉体材料としてポリスチレン
、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリアミドなど多く
の高分子粉体が知られており、実際に種々の用途に使用
されている。
It is of great industrial importance that the present invention can provide a new polyester powder material that can be applied to powder coatings, fillers, molding raw materials, adsorbents, and various other fields of application. Conventionally, many polymer powders such as polystyrene, polyethylene, polyvinyl chloride, and polyamide have been known as polymer powder materials, and are actually used for various purposes.

高分子を粉体状で得る方法としては、凶懸濁重合により
微粒子状に懸濁した重合体を得たのち乾燥して粉体を得
る方法、【B)高分子を機械的に粉砕する方法、‘○高
分子を溶媒に溶解したのち貧溶媒を加えて沈澱を析出さ
せる再沈澱法、皿高分子を高温の溶媒に溶解したのち、
冷却して温度を低下せしめ、温度による溶解度差を利用
して沈澱を析出せしめる冷却沈澱法などが知られている
。まず凶の方法は、ラジカル重合により得られる高分子
に多く用いられており、粒子が球状になり易いため粒体
材料を得るには適した方法であるが、縮合重合体には適
用しがたい。
Methods for obtaining a polymer in powder form include a method in which a polymer suspended in fine particles is obtained by suspension polymerization and then dried to obtain a powder; [B) a method in which the polymer is mechanically pulverized; ,'○ A reprecipitation method in which a polymer is dissolved in a solvent and then a poor solvent is added to precipitate it.A dish polymer is dissolved in a high-temperature solvent, and then a precipitate is formed.
A cooling precipitation method is known in which the temperature is lowered by cooling and a precipitate is precipitated by utilizing the difference in solubility depending on the temperature. First, the worst method is often used for polymers obtained by radical polymerization, and the particles tend to become spherical, so it is suitable for obtaining granular materials, but it is difficult to apply to condensation polymers. .

つぎに【B}の方法は、原理的にすべての高分子に適用
可能であり、芳香族系飽和ポリエステルに適用した例も
知られている。しかし機械的粉砕法は粗砕には適してい
るが、徴粉体化には限度があり、とくに上記ポリエステ
ルのようなタフネスの大きな結晶性熱可塑性高分子の場
合には、きわめて効率の悪い方法となる。さらに、機械
的粉砕法により得られた粉体粒子は角が多く凹凸に富み
、あるいはヒゲ状突起を有するなど不規則な形状となり
易く、粉体材料として適当でない点が多い。【C)の再
沈澱法は、高分子の精製法としてひろく知られた方法で
あるが、多くの場合、沈澱はフィブリル状ないし繊維状
として得られ、粉体状となるのはきわめて限られている
。例えば、高分子が繊維形成能がない程度に低分子量の
場合、あるいは高分子濃度がきわめて低い場合などのみ
である。また、粉体状沈澱が得られる場合でもその粒蓬
は小さく、大略数rの以下となるので、本発明の目的と
するような粉体材料を得る方法としては一般的に好まし
くない。さらに‘D}の冷却沈澱法は、ポIJアミドな
どに適用され比較的良好な球状性を有する粉体材料が得
られているようであるが、ポリアミド系高分子に対し有
用な方法は、ポリエステルに対して必ずしも有用ではな
い。とくにポリ(エチレンテレフタレート)あるいはポ
リ(テトラ〆チレンテレフタレート)を主体とする結晶
性芳香族系飽和ポリエステルは、融点が高い結晶性高分
子であるため熔解性に乏しく、きわめて限られた溶媒に
しか溶解しないため冷却沈澱法による粉体化はほとんど
試みられていない。また、たとえ溶解しても沈澱を生じ
させる段階で粒子がフィプリル状となり易いため、粉体
材料として好ましい形状とならないという問題があった
。そこで本発明者は、結晶性芳香族系飽和ポリエステル
の球状粉体粒子を冷却沈澱法により得るための溶媒およ
び粒子の析出条件について種々検討した結果、芳香族溶
媒に加熱溶解せしめ、冷却することによって沈澱を析出
させる方法が最適であることを見出だし、本発明に到達
したものである。
Next, method [B} is applicable to all polymers in principle, and examples of its application to aromatic saturated polyesters are also known. However, although mechanical pulverization is suitable for coarse pulverization, there is a limit to its ability to form fine particles, and it is an extremely inefficient method, especially in the case of crystalline thermoplastic polymers with high toughness such as the above-mentioned polyester. becomes. Furthermore, powder particles obtained by mechanical pulverization tend to have irregular shapes with many corners and irregularities, or have whisker-like protrusions, and are often unsuitable as powder materials. The reprecipitation method (C) is a widely known method for purifying polymers, but in most cases, the precipitate is obtained in the form of fibrils or fibers, and only very rarely is it in the form of powder. There is. For example, only when the molecular weight of the polymer is so low that it has no ability to form fibers, or when the concentration of the polymer is extremely low. Further, even if a powdery precipitate is obtained, the grains thereof are small, approximately equal to or less than the number r, and therefore, this method is generally not preferred as a method for obtaining a powdery material as the object of the present invention. Furthermore, the cooling precipitation method of 'D' has been applied to polyamide, etc., and it seems that powder materials with relatively good sphericity can be obtained, but this method is useful for polyamide-based polymers. It is not necessarily useful for In particular, crystalline aromatic saturated polyesters, mainly consisting of poly(ethylene terephthalate) or poly(tetraethylene terephthalate), are crystalline polymers with high melting points, so they have poor solubility and can only be dissolved in extremely limited solvents. Therefore, powderization by cooling precipitation method has hardly been attempted. Furthermore, even if the particles are dissolved, they tend to become fipril-like at the stage of precipitation, so there is a problem that the particles do not have a desirable shape as a powder material. Therefore, the present inventor conducted various studies on the solvent and particle precipitation conditions for obtaining spherical powder particles of crystalline aromatic saturated polyester by the cooling precipitation method. The inventors have discovered that a method of precipitating a precipitate is optimal, and have arrived at the present invention.

本発明に用いる結晶性芳香族系飽和ポリエステルとして
は、ポリ(エチレンテレフタレート)、ポリ(テトラ〆
チレンテレフタレート)、ポリ(ヘキサメチレンテレフ
タレート)、ポリ(シクロヘキサンジメタノールテレフ
タレート)、ポリ(P−ヒドロキシ安息香酸)などがあ
げられるが、これらの単独縮合体に限られるものではな
く、結晶性を失なわない範囲で共重合体とすることがで
きる。
Examples of the crystalline aromatic saturated polyester used in the present invention include poly(ethylene terephthalate), poly(tetraethylene terephthalate), poly(hexamethylene terephthalate), poly(cyclohexanedimethanol terephthalate), and poly(P-hydroxybenzoic acid). ), but it is not limited to these homocondensates, and copolymers can be used as long as the crystallinity is not lost.

例えば醸成分は、テレフタール酸30モル%以上とィソ
フタール酸、フタール酸、アジピン酸、セバチン酸、の
−ヒドロキシカプロン酸などの二塩基性酸またはオキシ
カルボン酸の1種または2種以上の70モル%以下とか
ら成る混合物でもよい。またグリコール成分は、エチレ
ングリコールまたはテトラメチレングリコール30モル
%以上と、他の多価アルコール類、例えばトリメチレン
グリコール、プロピレングリコール、ヘキサメチレング
リコール、シクロヘキサンジメタノール(1.4)、2
・2・4・4ーテトラメチルシクロブタンジオール(1
・3)、ハイドロキノンなどのジオール化合物の1種ま
たは2種以上の70モル%以下からなる混合物でもよい
。さらには、少割合の三官能性以上のカルボン酸、アル
コール、オキシカルン酸を含んでいてもよい。また、組
成あるいは分子量の異なる2種以上のポリエステルを混
合使用してもよい。本発明に用いる芳香族系飽和ポリエ
ステルは“結晶性”であることが必要である。
For example, the brewing ingredients include 30 mol% or more of terephthalic acid and 70 mol% of one or more dibasic acids or oxycarboxylic acids such as isophthalic acid, phthalic acid, adipic acid, sebacic acid, and -hydroxycaproic acid. A mixture consisting of the following may also be used. The glycol component includes 30 mol% or more of ethylene glycol or tetramethylene glycol, and other polyhydric alcohols such as trimethylene glycol, propylene glycol, hexamethylene glycol, cyclohexanedimethanol (1.4), 2
・2,4,4-tetramethylcyclobutanediol (1
-3) It may be a mixture consisting of 70 mol% or less of one or more diol compounds such as hydroquinone. Furthermore, it may contain a small proportion of trifunctional or higher-functional carboxylic acid, alcohol, or oxycarunic acid. Furthermore, two or more types of polyesters having different compositions or molecular weights may be mixed and used. The aromatic saturated polyester used in the present invention needs to be "crystalline".

ここで“結晶性”なる語は、通常の“X線的に結晶反射
を与える”という意味ではなく“光学顕微鏡的に球晶構
造をとりうる”ことを意味する。すなわち、沈澱の生成
が球晶の成長を伴ないつつ起こり得る程度の結晶性を有
するものは本発明に使用可能である。したがって、前述
の共重合ポリエステルはX線的には結晶性と認められな
いものも含んでいるが、光学的には球晶構造をとり得る
ので結晶性と認められ、本発明に用い得るものである。
本発明に用いる沸点が230o○以上の芳香族溶媒とし
ては、Q−メチルナフタリン、Qーエチルナフタリン、
8−メチルナフタレン、ジメチルナフタレンなどのアル
キルナフタレン類、ドデシルべンゼン、nーデシルベン
ゼン、オクチルベンゼン、ヘキサメチルベンゼンなどの
アルキルベンゼン類、ビフェニル、ジフェニルェーテル
、ベンジルェーテルなどがあげられる。
The word "crystalline" here does not mean "gives crystalline reflection in X-rays," but it means "capable of forming a spherulite structure in optical microscopy." That is, those having such crystallinity that the formation of precipitates can occur accompanied by the growth of spherulites can be used in the present invention. Therefore, although the above-mentioned copolymerized polyesters include some that are not recognized as crystalline by X-ray, optically they are recognized as crystalline because they can have a spherulite structure, and can be used in the present invention. be.
Examples of the aromatic solvent having a boiling point of 230° or higher used in the present invention include Q-methylnaphthalene, Q-ethylnaphthalene,
Examples include alkylnaphthalenes such as 8-methylnaphthalene and dimethylnaphthalene, alkylbenzenes such as dodecylbenzene, n-decylbenzene, octylbenzene, and hexamethylbenzene, biphenyl, diphenyl ether, and benzyl ether.

ポリエステルの溶解に用いる溶媒は、前記芳香族溶媒の
1種または2種以上の混合溶媒であってもよく、また該
芳香族溶媒と他の高沸点溶媒、例えばp−テルフエニル
、テトラデカン、オクタデカン、流動パラフィンなどの
炭化水素溶媒、あるいはオクタデカノール、セチルアル
コール、テトラメチレングリコール、トリエチレングリ
コール、エチレングリコールモノベンジルエーテルなど
のアルコール類の1種または2種以上との混合溶媒であ
ってもよい。
The solvent used for dissolving the polyester may be one or a mixed solvent of two or more of the above-mentioned aromatic solvents, or a combination of the aromatic solvent and another high-boiling point solvent, such as p-terphenyl, tetradecane, octadecane, fluid The solvent may be a hydrocarbon solvent such as paraffin, or a mixed solvent with one or more alcohols such as octadecanol, cetyl alcohol, tetramethylene glycol, triethylene glycol, and ethylene glycol monobenzyl ether.

さらには、加熱熔解時に操作上支障とならない程度の耐
熱性および沸点を有し、芳香族溶媒と相溶性のある他の
多くの溶媒が使用できる。混合溶媒中における芳香族溶
媒の種類および割合は、粉体化しようとするポリエステ
ルの種類および目標粒径に応じて適宜選択すべきである
が、大略5戊容量%以上、望ましくは7庇容量%以上が
適当である。
Furthermore, many other solvents that have heat resistance and boiling points that do not cause operational problems during heating and melting, and are compatible with aromatic solvents can be used. The type and proportion of the aromatic solvent in the mixed solvent should be selected appropriately depending on the type of polyester to be powdered and the target particle size, but approximately 5% by volume or more, preferably 7% by volume. The above is appropriate.

芳香族溶媒の割合が5畔容量%以下になると、一般的に
は沈澱粒子の形状が非球形化したり、溶解性が不十分と
なるので好ましくない。ポリエステルを溶媒に溶解させ
る方法は任意である。溶解温度はポリエステルの種類、
溶媒組成に応じて適宜選択する必要があるが、一般的に
は溶解温度は180〜2300Cが好ましい。溶解温度
が230qoを超えて高くなると、ポリエステルの重合
度の低下が激しくなるので好ましくない。しかし、ポリ
エチレンテレフタレート単独重合体あるいはエチレンテ
レフタレート重合単位を90モル%以上含むポリエチレ
ンテレフタレート共重合体は、230qo以下の温度で
は芳香族溶媒に溶解し難い場合があるので、230qo
以上の温度でなるべく短時間のうちに溶解することが望
ましい。溶解時の加水分解を防ぐために溶媒および高分
子は水分を含まないよう配慮すべきである。また、熱分
鱗を防止するために酸化防止剤を少量添加することが有
効である。また、溶媒100の【に対し溶解させるポリ
エステルの重量(夕)は、1〜30夕が適当であり、好
ましくは5〜20夕である。
If the proportion of the aromatic solvent is less than 5% by volume, the shape of the precipitated particles generally becomes non-spherical or the solubility becomes insufficient, which is not preferable. Any method can be used to dissolve the polyester in a solvent. The melting temperature depends on the type of polyester,
Although it is necessary to select the solvent appropriately depending on the solvent composition, it is generally preferable that the dissolution temperature is 180 to 2300C. If the melting temperature is higher than 230 qo, the degree of polymerization of the polyester will drop significantly, which is not preferable. However, polyethylene terephthalate homopolymers or polyethylene terephthalate copolymers containing 90 mol% or more of ethylene terephthalate polymer units may be difficult to dissolve in aromatic solvents at temperatures below 230 qo.
It is desirable to melt at the above temperature in as short a time as possible. Care should be taken to ensure that the solvent and polymer do not contain water to prevent hydrolysis during dissolution. Additionally, it is effective to add a small amount of antioxidant to prevent thermal scaling. The weight (weight) of the polyester to be dissolved in 100 parts of the solvent is suitably 1 to 30 parts, preferably 5 to 20 parts.

ポリエステルの濃度をあまり高くすると、沈澱粒子が析
出したときに系の粘度がきわめて高い状態となり、流動
しなくなるため好ましくない。また、ポリエステル濃度
をあまり低くすると、1回の仕込みで得られる粉体の量
が少なくなるので工業上不利である。なお、溶解時にポ
リエステル以外の添加剤、例えば顔料、染料、界面活性
剤、他の高分子、酸化防止剤、劣化防止剤、その他の添
加剤などを共存させてもよい。本発明法において、ポリ
エステル球状粉体を得るための最も重要なる点は、芳香
族系溶媒に高温で溶解させた結晶性飽和ポリエステルを
、“冷却”という手段により球晶として析出せしめると
ころにあるので、冷却方法はきわめて重要であり、常に
球晶の生成が支配的であるような条件を満たす必要があ
る。
If the concentration of polyester is too high, the viscosity of the system becomes extremely high when the precipitate particles are precipitated, making it impossible to flow, which is not preferable. Furthermore, if the polyester concentration is too low, the amount of powder obtained in one charge will be small, which is industrially disadvantageous. Note that additives other than polyester, such as pigments, dyes, surfactants, other polymers, antioxidants, deterioration inhibitors, and other additives, may be present during dissolution. In the method of the present invention, the most important point for obtaining spherical polyester powder is that the crystalline saturated polyester dissolved in an aromatic solvent at high temperature is precipitated as spherulites by means of "cooling." The cooling method is extremely important, and it is necessary to satisfy conditions such that spherulite formation is always dominant.

しかし、本発明の芳香族系溶媒を用いる場合には、系全
体をほぼ均一な温度分布に保ちながら冷却するという条
件を満たすひろい範囲で球状粒子の生成が支配的となる
ので、従来公知の多くの方法を採用しうる。最も簡単な
方法は、単に加熱を中止し放冷することである。その他
、送風により容器を強制冷却する方法、ジャケットに冷
煤を流す方法、溶媒と混じり合わない冷液体と接触させ
る方法などがある。冷却は通常空冷または水冷で十分で
あるが、必要に応じ適当な冷煤を用いて室温以下に冷却
してもよい。
However, when using the aromatic solvent of the present invention, the formation of spherical particles becomes dominant over a wide range that satisfies the condition that the entire system is cooled while maintaining a substantially uniform temperature distribution. method can be adopted. The simplest method is to simply stop heating and allow it to cool. Other methods include forcing the container to cool by blowing air, pouring cold soot into the jacket, and bringing it into contact with a cold liquid that is immiscible with the solvent. Air cooling or water cooling is usually sufficient for cooling, but if necessary, it may be cooled to below room temperature using appropriate cold soot.

冷却速度は生成するポリエステル粉体粒子の大きさおよ
び形状に影響を与えるので、用途に応じ適宜選択する必
要がある。所望の粒径とするためにいかなる冷却条件を
選べばよいかを知ることは通常の技術者にとつてさほど
困難なことではない。一般に冷却速度を遠くすると粒蚤
は小さくなり、粒子形状が非球状化する鏡向がある。冷
却中に系を鷹拝することは系内の温度分布を均一化する
上で有効であるが、過度の損梓は粒子の球状化をさまた
げるので避けるべきである。本発明法においてポリエス
テル球状粉体の平均粒径は、濃度と冷却速度の選択によ
り10〜1004仇の範囲で自由に調節することができ
る。
Since the cooling rate affects the size and shape of the polyester powder particles produced, it is necessary to select the cooling rate appropriately depending on the application. It is not difficult for a person of ordinary skill in the art to know what cooling conditions to choose to achieve the desired particle size. Generally, as the cooling rate increases, the grain fleas become smaller and the shape of the grains becomes non-spherical. While cooling the system during cooling is effective in making the temperature distribution within the system uniform, excessive cooling should be avoided as it will hinder the spheroidization of the particles. In the method of the present invention, the average particle size of the polyester spherical powder can be freely adjusted within the range of 10 to 1,004 by selecting the concentration and cooling rate.

このようにして得られたポリエステルの球状粒子を含む
スラリーを、遠心脱液またはろ過にかけて粒子と溶媒と
を分離し、さらに低沸点の不活性溶剤を用いて洗様を行
ない、必要に応じて再度遠心脱液またはろ過を行なって
乾燥させ粉体状ポリエステルを得る。
The thus obtained slurry containing spherical polyester particles is centrifugally dehydrated or filtered to separate the particles from the solvent, and then washed with a low-boiling inert solvent and re-washed as necessary. It is dried by centrifugal deliquification or filtration to obtain powdered polyester.

この段階のポリエステル粉体は、いまいま、粒径の細か
い場合にはとくに、粒子がある程度凝集しているので、
粒子間の軽い接合を破壊するために粉砕することが望ま
しい。このときに要する粉砕エネルギーは、ポリエステ
ルチップを粉砕するときに比べれば、はるかに小さくて
目的を達し得るので、むしろ過激な粉砕は避けるべきで
ある。本発明法により得られる芳香族系飽和ポリエステ
ル球状粉体は、本発明法によりはじめて得られた新規材
料であるため、その用途は無限であるが、現時点で直ち
に応用可能と思われる用途分野をあげるとつぎのようで
ある。
At this stage, the polyester powder has a certain degree of agglomeration, especially when the particle size is small.
It is desirable to grind to break the light bonds between the particles. The crushing energy required at this time is much smaller than when crushing polyester chips, and the purpose can be achieved, so extreme crushing should be avoided. Since the aromatic saturated polyester spherical powder obtained by the method of the present invention is a new material obtained for the first time by the method of the present invention, its uses are limitless, but the following are the fields of use that are considered to be immediately applicable at the present time. It is as follows.

まず、粉体塗装用樹脂粉末としての用途があげられる。
流動床浸債法、静電噴射被覆法あるいは火焔総射法など
各種粉末コーティング技術を用いて被膜を形成させる場
合、粉体の取扱い上および被膜形成の過程において個々
の粒子の形状が重要な因子であることが認められている
。すなわち、粒子形状が球状に近いほど粉体の流動性が
良好であり、被覆形成の第1過程で繊密な充填が可能で
あり、さらに良好な被膜を形成しやすい。このような目
的に対しては、本発明法により製造されたポリエステル
球状粉体が好適である。さらにポリエステルのすぐれた
物性は、粉体塗料としての適性を十二分に具備している
というべきである。また、本発明法において着色顔料を
冷却沈澱用溶剤に添加しておくことにより、直接着色、
ポリエステル球状粉体が得られる点も有利である。つぎ
に、他の高分子に添加して物性を改良するための充填剤
としての用途があげられる。
First, it can be used as a resin powder for powder coating.
When forming coatings using various powder coating techniques such as fluidized bed immersion, electrostatic spray coating, or flame spray coating, the shape of individual particles is an important factor in handling the powder and in the coating formation process. It is recognized that That is, the closer the particle shape is to a spherical shape, the better the fluidity of the powder is, the more dense the filling is possible in the first step of coating formation, and the easier it is to form a better coating. For such purposes, polyester spherical powder produced by the method of the present invention is suitable. Furthermore, the excellent physical properties of polyester make it more than suitable for use as a powder coating. In addition, in the method of the present invention, by adding colored pigments to the cooling precipitation solvent, direct coloring,
Another advantage is that polyester spherical powder can be obtained. Next, it can be used as a filler when added to other polymers to improve their physical properties.

例えば、ポリエチレンに大量添加することにより、剛性
率、耐熱性を大幅に向上させることができる。また、本
発明法により得られたポリエステル球状粉体を非熔解性
の低沸点媒体中に懸濁させ、ペースト状あるいはサスベ
ンジョンとして多くの目的に応用できる。例えば、ポリ
エステル球状粉体をブタノール・アセトン混合溶媒中に
サスベンドさせた液中に透明なポリエチレンテレフタレ
ートフィルムを浸潰したのち、粉体の軟化点付近の温度
で乾燥することにより、フィルムを不透明化し、表面描
画性を付与することができる。また、ペーストを物品表
面に塗布し、乾燥−キュアリングを行なうことにより、
物品表面に透明あるいは着色被膜を形成させることもで
きる。つぎに、本発明法により得られるポリエステル球
状粉体は、球状性にすぐれているため、ガスクロマトグ
ラフィ一用充填剤、あるいは液体クロマトグラフィー用
充填剤として理論段数が高く分離館にすぐれた興味ある
特性を有している。
For example, by adding a large amount to polyethylene, the rigidity and heat resistance can be significantly improved. Moreover, the polyester spherical powder obtained by the method of the present invention can be suspended in a non-melting, low-boiling medium and can be applied in the form of a paste or suspension for many purposes. For example, a transparent polyethylene terephthalate film is immersed in a solution made by suspending polyester spherical powder in a mixed solvent of butanol and acetone, and then dried at a temperature near the softening point of the powder to make the film opaque. Surface drawing properties can be imparted. In addition, by applying the paste to the surface of the article and drying and curing it,
A transparent or colored film can also be formed on the surface of the article. Next, since the polyester spherical powder obtained by the method of the present invention has excellent sphericity, it has an interesting property of having a high theoretical plate number and being excellent in separation chambers as a packing material for gas chromatography or liquid chromatography. have.

また、その他の用途として、プレス成型用樹脂粉末があ
げられる。
Other uses include resin powder for press molding.

本発明法により得られたポリエステル球状粉体を高温真
空下に固相重合することにより、重合度のきわめて高い
徴粉体とすることができるので、強度のすぐれた成型物
を得ることができる。ポリエステル球状粉体を物理的あ
るいは化学的に処理、修飾、付加することによりさらに
多くの用途へ適用することができる。
By subjecting the polyester spherical powder obtained by the method of the present invention to solid phase polymerization under high-temperature vacuum, it is possible to obtain a powder with an extremely high degree of polymerization, thereby making it possible to obtain a molded product with excellent strength. By physically or chemically treating, modifying, or adding polyester spherical powder, it can be applied to even more uses.

以下に実施例をあげて本発明をさらに詳しく説明するが
、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものでない
The present invention will be explained in more detail with reference to Examples below, but the present invention is not limited to these Examples in any way.

実施例 1 ポリ(エチレンテレフタレート)のくず糸(フェノール
とテトラクロルェタンの等重量混合液を溶剤としてゥッ
ベローデ型粘度計を使用し、3000の垣温槽中で測定
した極限粘度数〔り〕=0.63d‘/夕、酸化チタン
0.50重量%含有)50夕を沸騰しつつあるジフェニ
ルェーテル(温度258qC)‐800必中に加え、5
分間かきまぜながら完全に溶解したのち、容器(丸底セ
パラブルフラスコ)をグラスウールで作成したふとん綿
にくるみ放冷した。
Example 1 Poly(ethylene terephthalate) waste yarn (intrinsic viscosity number measured in a 3000°C temperature bath using an Ubbelohde viscometer using an equal weight mixture of phenol and tetrachloroethane as the solvent) = Add 0.63 d'/200 g of boiling diphenyl ether (temperature 258 qC) to 800 g of boiling diphenyl ether (containing 0.50% by weight of titanium oxide),
After stirring for a minute to completely dissolve the mixture, the container (separable round bottom flask) was wrapped in a futon made of glass wool and allowed to cool.

容器中の液温は3時間後に128ooにまで低下した。
そのまま放冷を続け、1報時間後に室温にまで冷却され
た容器を取出し、析出したポリエステル粉体をろ過し、
メタノールで5回洗糠後、100qoで3時間常圧乾燥
したのち、80qoで減圧乾燥し、ポリエステル粉体を
得た。この粉体は、タップかさ比重0.78タ′cあの
さらさらした粉体であり、走査型電子顕微鏡による写真
観察の結果から、平均粒径約35仏の完全な球に近い粒
子であることがわかった。
The liquid temperature in the container decreased to 128 oo after 3 hours.
Continue to cool as it is, take out the container that has cooled to room temperature after one hour, filter the precipitated polyester powder,
After washing with methanol five times, drying under normal pressure at 100 qo for 3 hours, and drying under reduced pressure at 80 qo, polyester powder was obtained. This powder is a smooth powder with a tap bulk specific gravity of 0.78 ta'c, and from the results of photographic observation using a scanning electron microscope, it is found that the particles are close to perfect spheres with an average particle size of about 35 mm. Understood.

拡大写真より表面にはラメラ構造が認められたが、水銀
ポロメータ−による細孔分布の測定より、粒子内部には
ほとんど空孔はなく、内部は繊密な構造であることが推
定された。実施例 2 流動パラフィン10筋容量部、Q−メチルナフタレン1
0鉾容量部よりなる混合溶媒2そを容量3その丸底フラ
スコに入れ、190COの油俗に浸潰し、温度が一定に
なったところで、ポリ(テトラメチレングリコール)(
〔り〕=0.87d【/夕)のチップ100夕を加え、
鷹拝しながら15分間でチップを完全に熔解させたのち
、油俗のヒーターを切り、2時間後に13000になっ
た時点で油俗温度を130ooにセットし、さらに1報
時間その状態のままで沈澱を析出させた。
Although a lamellar structure was observed on the surface from the enlarged photograph, it was estimated from the measurement of pore distribution using a mercury porometer that there were almost no pores inside the particles and that the inside had a delicate structure. Example 2 10 muscle volume parts of liquid paraffin, 1 part of Q-methylnaphthalene
Two parts of a mixed solvent consisting of 0 parts by volume were placed in a round bottom flask with a volume of 3, and immersed in 190 CO oil. When the temperature became constant, poly(tetramethylene glycol) (
Add 100 chips of [ri]=0.87d[/event],
After completely melting the chips in 15 minutes while worshiping, turn off the oil heater, and when it reaches 13,000 after 2 hours, set the oil temperature to 130oo, and leave it in that state for one more hour. A precipitate was separated out.

ついで、フラスコを油格から出して放冷し、数時間後に
5000とした。この間、フラスコ内をテフロン製損梓
器を用いて3仇.p.mの損拝速度で損拝し続けた。析
出した沈澱をろ別し、アセトンで良く洗浄したのち、一
晩風乾し、13000で5時間乾燥して白色粉体状ポリ
エステルを得た。該粉体は軽度に凝集しているので、家
庭用ミキサーで約3の抄粉砕した。このようにして得ら
れたポリエステル粉体のタップかさ比重は0.65夕/
cめであり、顕微鏡法によると平均粒径70山肌の球形
粒子であった。
Then, the flask was taken out of the oil rack and allowed to cool, and after several hours the temperature was set to 5,000. During this time, the inside of the flask was cleaned using a Teflon strainer. p. It continued to make losses at a loss speed of m. The deposited precipitate was filtered, thoroughly washed with acetone, air-dried overnight, and then dried at 13,000 for 5 hours to obtain a white powdery polyester. Since the powder was slightly agglomerated, it was ground in a household mixer about 3 times. The tap bulk specific gravity of the polyester powder obtained in this way is 0.65 /
According to microscopy, they were spherical particles with an average particle size of 70 mounds.

比較例 1N・N−ジメチルホルムアミド100机上、
ポリ(エチレンテレフタレート)2夕を硬質ガラス製封
管に入れ、熔封後19000油格に浸潰し、時々取出し
て振りまぜながら10分間で完全に溶解させ、放冷して
6時間後に8000まで冷却し、さらに空気中に取出し
て放冷し、沈澱を析出させた。
Comparative example 1N-N-dimethylformamide 100 desktop,
Poly(ethylene terephthalate) was placed in a hard glass sealed tube, and after being melted, it was immersed to an oil rating of 19,000, taken out from time to time, and stirred to completely dissolve in 10 minutes, and allowed to cool to 8,000 after 6 hours. The mixture was then taken out into the air and allowed to cool to precipitate.

沈澱の1部を取出して、メタノールで洗浄し、乾燥後、
走査型電子顕微鏡で観察したところ、幅数百A、長さ数
千△〜数仏のフィブリル状物の集合体であつた。比較例
2 フェノール10比容量部、N・N−ジメチルホルムアミ
ド30容量部よりなる混合溶媒800の‘に、実施例1
と同様にして、ポリ(エチレンテレフタレート)のくず
糸50夕を180o○で溶解したのち、グラスウールで
保温しながら放冷した。
A portion of the precipitate was taken out, washed with methanol, and dried.
When observed with a scanning electron microscope, it was an aggregate of fibril-like objects several hundred amps wide and several thousand squares to several feet long. Comparative Example 2 Example 1 was added to 800% of a mixed solvent consisting of 10 parts by volume of phenol and 30 parts by volume of N.N-dimethylformamide.
In the same manner as above, 50 pieces of poly(ethylene terephthalate) waste yarn were dissolved at 180°C, and then allowed to cool while being kept warm with glass wool.

得られた沈澱をろ別、洗浄したのち、ベンゼン中に分散
させ、凍結乾燥して得た粉体は、きわめてかご比重の小
さな粉体であり、電子顕微鏡による観察の結果、粒子形
状は繊維状ないしフィブリル状であった。比較例 3 mークレゾールの800の‘に実施例1と同じ要領でポ
リ(エチレンテレフタレート)くず糸50夕を1900
0で溶解し、徐冷して沈澱を析出させた。
The resulting precipitate was filtered, washed, dispersed in benzene, and freeze-dried to obtain a powder with extremely low cage specific gravity, and as a result of observation using an electron microscope, the particle shape was found to be fibrous. It was fibrillar. Comparative Example 3 Poly(ethylene terephthalate) waste yarn 50 mm was added to 800 mm of cresol in the same manner as in Example 1.
The solution was dissolved at 0 and slowly cooled to precipitate.

沈毅の形状はフィブリル状であった。実施例 3 酸成分がテレフタール酸60モル%、ィソフタ−ル酸4
0モル%であり、グリコール成分がエチレングリコール
である共重合ポリエステル10夕を、テトラリン100
容量部、ドデシルベンゼン5舷容量部よりなる混合溶媒
100叫に19000で溶解し、室温に静置放冷して沈
澱を析出させた。
The shape of Shen Yi was fibrillar. Example 3 Acid components are terephthalic acid 60 mol%, isophthalic acid 4
Tetralin 100% copolymerized polyester 10% containing 0 mol% and whose glycol component is ethylene glycol
The solution was dissolved in a mixed solvent of 100 parts by volume and 5 parts by volume of dodecylbenzene at 19,000 ml, and allowed to cool to room temperature to precipitate.

得られた粒子は球形で粒径約20仏であり、X線的には
結晶にもとず〈反射がほとんど認められなかったが、偏
光顕微鏡による脂視野像には十字形が認められた。
The obtained particles were spherical and had a particle diameter of about 20 mm, and although almost no reflection was observed in the X-ray examination due to the fact that they were not based on crystals, a cross shape was observed in the fat field image obtained using a polarizing microscope.

これは粒子の光学軸が球状粉子の半径方向に配向してい
ることを示し、粒子が球晶構造をとっていることが認め
られた。実施例 4 二塩基性酸成分がテレフタール酸60モル%、アジピン
酸20モル%、ィソフタール酸20モル%であり、グリ
コール成分がエチレングリコールである共重合ポリエス
テル20夕を、Q−メチルナフタレン10拍容量部、ビ
フェニル5筋容量部、鉱物油10舷容量部よりなる混合
溶媒400の上に22000で溶解し、空冷して約4時
間で5000以下まで冷却し、沈澱を析出させた。
This indicated that the optical axis of the particles was oriented in the radial direction of the spherical powder, and it was recognized that the particles had a spherulite structure. Example 4 A copolymerized polyester whose dibasic acid components are 60 mol% of terephthalic acid, 20 mol% of adipic acid, and 20 mol% of isophthalic acid and whose glycol component is ethylene glycol was mixed with 10 volumes of Q-methylnaphthalene. The solution was dissolved in a mixed solvent 400 consisting of 5 parts by volume of biphenyl, 10 parts by volume of mineral oil at a temperature of 22,000, and cooled in air to below 5,000 in about 4 hours to precipitate.

そののち沈澱をろ別、メタノール洗浄、乾燥して粉体を
得た。得られた粉体粒子は、顕微鏡観察の結果、粒径数
仏〜30仏のほぼ球形の粒子であった。
Thereafter, the precipitate was filtered, washed with methanol, and dried to obtain a powder. As a result of microscopic observation, the obtained powder particles were found to be approximately spherical particles with a particle diameter of several to 30 mm.

比較例 4 実施例1と同じポリ(エチレンテレフタレ−ト)のくず
糸50夕を、沸騰しつつあるジフェニルヱーテル800
の‘中に加え、15分間かきまぜながら溶解したのち、
液温を150q0に下げ、沈澱剤として混合キシレン1
クを3び分間にわたり滴加し沈澱を析出させた。
Comparative Example 4 50 g of the same poly(ethylene terephthalate) waste thread as in Example 1 was mixed with 800 g of boiling diphenyl ether.
After stirring for 15 minutes to dissolve,
The liquid temperature was lowered to 150q0, and mixed xylene 1 was added as a precipitant.
was added dropwise over 3 minutes to precipitate.

さらに、放冷して室温付近まで冷却したのち、沈澱粒子
をろ別し、過剰のキシレンおよびメタノールで洗浄し乾
燥した。得られた粉体粒子は顕微鏡観察の結果、粒径0
.1〜数仏のの細長く角の多い不定形ないしフィブリル
状であり、乾燥時に凝集して塊状化していた。
Furthermore, after cooling to around room temperature, precipitated particles were filtered out, washed with excess xylene and methanol, and dried. As a result of microscopic observation, the obtained powder particles had a particle size of 0.
.. It had an amorphous or fibrillar shape with one to several slender edges and many corners, and aggregated into lumps during drying.

また、ろ過の際目詰りを起した。さらに、乾燥の際かた
い板状に固まってしまったので、粉砕機で長時間粉砕し
て粉体化した。このように、沈澱剤を添加して沈澱粒子
を析出させる再沈澱法では、粒子形状が非球状化し、ま
た粒径の大きな粒子が得られなかった。実施例 5 ポリ(p−ヒドロキシ安息香酸)(0−クロルフェノー
ル中、30COで測定した極限粘度〔り〕=0.55d
‘/夕)10夕を沸騰しつつあるジフェニルェーテル(
温度25が0)500地中にて熔解させ、容器(丸底セ
パラブルフラスコ)をグラスウールで作成したふとん綿
にくるみ放冷した。
Additionally, clogging occurred during filtration. Furthermore, since it solidified into a hard plate shape during drying, it was pulverized for a long time using a pulverizer to form a powder. As described above, in the reprecipitation method in which precipitated particles are precipitated by adding a precipitant, the particle shape becomes non-spherical and particles with a large particle size cannot be obtained. Example 5 Poly(p-hydroxybenzoic acid) (intrinsic viscosity measured at 30 CO in 0-chlorophenol) = 0.55 d
'/evening) 10 evenings boiling diphenyl ether (
It was melted in the ground at a temperature of 25 to 0)500, and the container (separable round bottom flask) was wrapped in futon cotton made of glass wool and left to cool.

容器中の液温は3時間後に約10000にまで低下した
。そのまま放冷を続け、2畑時間後に室温にまで冷却さ
れた容器を取出し、析出したポリエステル粉体をろ過し
、メタノールとn−へキサンで十分洗浄後、乾燥しポリ
エステル粉体を得た。この粉体は、タップかさ比重0.
66多/地のさらさらした粉体であり、顕微鏡観察の結
果、粒蓬約30〜60仏のの球状粒子であった。
The temperature of the liquid in the container decreased to about 10,000 ℃ after 3 hours. The container was left to cool as it was, and after 2 hours, the container cooled to room temperature was taken out, the precipitated polyester powder was filtered, thoroughly washed with methanol and n-hexane, and dried to obtain polyester powder. This powder has a tap bulk specific gravity of 0.
It was a smooth powder with a grain size of 66 to 60 mm, and microscopic observation revealed that it was a spherical particle with a size of about 30 to 60 mm.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 構造単位中に芳香環を有する結晶性飽和ポリエステ
ルを、沸点が230℃以上の芳香族溶媒の1種または2
種以上あるいは該芳香族溶媒を50容量%より多く含む
混合溶媒中に加熱溶解せしめたのち、冷却することを特
徴とするポリエステル球状粉体の製造方法。
1 A crystalline saturated polyester having an aromatic ring in its structural unit is treated with one or two aromatic solvents having a boiling point of 230°C or higher.
1. A method for producing polyester spherical powder, which comprises heating and dissolving in a mixed solvent containing at least 50% by volume of the aromatic solvent and then cooling.
JP750675A 1975-01-17 1975-01-17 Method for producing aromatic polyester spherical powder Expired JPS6031213B2 (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023507667A (en) * 2020-03-03 2023-02-24 ジャビル インク Manufacture of semi-crystalline powder polycarbonate and its use in additive manufacturing

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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