JPS608695B2 - 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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JPS608695B2
JPS608695B2 JP52006852A JP685277A JPS608695B2 JP S608695 B2 JPS608695 B2 JP S608695B2 JP 52006852 A JP52006852 A JP 52006852A JP 685277 A JP685277 A JP 685277A JP S608695 B2 JPS608695 B2 JP S608695B2
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acid
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polyester
ester
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JP52006852A
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剛 堀内
宣也 奥村
康夫 森松
利男 田中
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Teijin Ltd
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Teijin Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/12Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/16Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C08G63/20Polyesters having been prepared in the presence of compounds having one reactive group or more than two reactive groups

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポリエステルの製造法、特に異物が微細化され
た成型性、品質共に優れたポリエステルの製造法に関す
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しているため種々の用途、特に繊維
、フィルムに広く利用されている。
かかるポリエステル、例えばポリエチレンテレフタレー
トは、通常テレフタル酸のジアルキルェステルとエチレ
ングリコールとを130〜250午0に加熱して発生す
るアルカノールを留出させながらェステル交換反応させ
、次いで生成したテレフタル酸のエチレングリコールェ
ステル及び/又はその低重合体を減圧下250〜300
q0に加熱して発生するエチレングリコールを蟹出させ
ながら重縮合反応させることによって製造されている。
このようにして得られたポリエステルは、溶融状態で微
細な孔(級糸孔)又はスリットから繊維状又はフィルム
状に押出され、次いで延伸されて実用化される。また、
上記ポリエステルの製造に当って、その反応を円滑に進
行させるために触媒が必要であり、かかる触媒として種
々の金属化合物が提案されている。
しかしながら、得られるポリエステル中には、触媒に起
因する不溶性の異物が生成し、成形工程特に繊維状又は
フィルム状に押出す際及び延伸する際に種々のトラブル
が生じる。特に最近、ポリエステルよりなる繊維、フィ
ルムにはファインデニール化、薄物化、高級化等の要求
が多く、また生産性向上のため成形速度を高速化するこ
とが試みられており、不溶性異物の生成はいずれの場合
にも重大な障害になる。本発明者は、かかる不糟性異物
が生成しても、微細化されれば上記障害にならないこと
に着目し、生成する不溶性異物を微細化する方法につい
て鋭意研究した結果、ポリエステルの製造反応を、特定
のアルデヒド成分、ィソフタル醸成分及びPートルィル
酸を夫々特定量存在させて行なえば、ポリエステル中の
不溶怪異物が徴分散化されることを知った。
本発明はこの知見に基いて更に研究を重ねた結果完成し
たものである。即ち、本発明はテレフタル酸を王とする
二官能性カルボン酸のジアルキルェステルと少なくとも
一種のグリコールとを加熱反応させてポリエステルを製
造するに当り、{a)4−カルポキシベンズアルデヒド
酸のアルキルェステル、‘b}ィソフタル酸のジアルキ
ルェステル及び【cーPートルィル酸及び/又はテレフ
タル酸のモノアルキルェステルを{a}成分50〜lo
o収m、【b}成分50〜100吻肌、{cー成分30
肌以上で{a)、(b}及び(c)成分の合計量が20
00血を越えない量存在させて加熱反応させることを特
徴とするポリエステルの製造法である。
本発明においてポリエステルの原料として使用する二官
能性カルボン酸としてはテレフタル酸を主たる対象とし
、ジアルキルェステルとしては炭素数1〜4のアルキル
ェステルが好ましく、特にジメチルェステルが好ましい
また、その一部を、テレフタル酸、ィソフタル酸以外の
二官能性カルボン酸、例えばフタル酸、ナフタリンジカ
ルボン酸、アジピン酸、セバチン酸、4一(3ーヒドロ
キシェトキシ)安息香酸等のジアルキルェステルで置き
換えてもよい。また、グリコールとしてはエチレングリ
コールを主たる対象とするが、プロピレングリコール、
テトラメチレングリコールの如き日○(CH2)nOH
(但しnは3〜10の整数)で表わされるグリコールで
あってもよく、更に主たるグリコ−ルの一部を他の上記
グリコール又は他のジオール化合物で置き換えてもよい
。上記二官能性カルボン酸のジアルキルェステルとグリ
コールとのヱステル交換反応及びそれに続く軍縮合反応
には任意の触媒を使用することができる。なかでもェス
テル交換触媒としてはカルシウム化合物、マンガン化合
物、マグネシウム化合物、亜鉛化合物、コバルト化合物
を単独又は二種以上併用するのが好ましく、その使用量
はポリエステルの原料として使用する二官能性カルボン
醸成分に対し0.01〜0.1モル%が好ましい。また
重縮合触媒としてはアンチモン化合物、チタン化合物、
ゲルマニウム化合物を単独又は併用するのが好ましく、
その使用量は二官能性カルボン酸成分に対し0.003
〜0.1モル%、特にアンチモン化合物の場合は0.0
15〜0.05モル%が好ましい。本発明においてポリ
エステル中に生成する不熔性異物を微細化するために使
用する(a}成分である4ーカルボキシベンズアルデヒ
ド酸のアルキルヱステルとしては、炭素数1〜4のアル
キルェステルが好ましく、特にメチルェステルが好まし
い。【bー成分であるィソフタル酸のジァルキルェステ
ルとしても炭素数1〜4のジアルキルェステルが好まし
く、特にジメチルェステルが好ましい。またその一部に
フタル酸のジアルキルェステルやィソフタル酸、フタル
酸のモノァルキルェステルが含まれていてもよい。{c
ー成分としてPートルィル酸と共に又はこれに代えて使
用されるテレフタル酸のモノアルキルェステルも、炭素
数1〜4のモノアルキルェステルが好ましく、特にモノ
メチルェステルが特に好ましい。これら【a’、‘b)
、【c}成分の使用量は、{a}成分が50〜1000
pm、‘bー成分が50〜100■肌、【cー成分が3
■pm以上で且つ【aー、【b}、{cー成分の合計が
200■側を越えないようにすべきである。
これら各成分の使用量が上記規定量に達しないときはポ
リエステル中に生成する不溶性異物を微細化する効果が
小さく、逆に多過ぎると得られるポリエステルが黄色に
着色したり、軟化点等の物性が低下したり、更には重縮
合反応の進行が遅れ、それに起因する着色、物性劣化等
を起すようになる。特に好ましい使用量は【a}成分5
0〜50■m、【bー成分50〜50■m、【c}成分
30〜20肌nで{a}、【b’、‘cー成分の合計量
が100■m以下の場合であり、なかでも【a}成分5
0〜400pp肌、(b)成分50〜40■mのときが
更に好ましい。これら【a}、【b}、(cー成分は、
ポリエステル中に一旦不熔性異物が生成した後添加した
のでは、生成異物を微細化することができないので、ポ
リエステル中に不溶性異物が生成する以前に添加すべき
であり、特にェステル交換開始時以前に添加するのが好
ましく、予めポリエステル原料として使用する二官能性
カルボン酸のジアルキルェステル中に含有させておいて
もよい。
また、本発明においては、安定剤としてリン化合物を使
用することができ、こうすることは好ましいことでもあ
る。
リン化合物としては、ポリエステルの安定剤として使用
可能なリン化合物であれば任意に使用できるが、なかで
もリン酸、亜リン酸、これらのモノ、ジ又はトリェステ
ルが好ましく、ヱステルとしては炭素数1〜6のアルキ
ルエステル、フヱニルェステルが好ましい。また、これ
らのアルキルェステルをグリコール、特にエチレングリ
コール中で加熱処理した反応生成物も好ましい。かかる
リン化合物の使用量は、ェステル交換反応に使用した触
媒の量に関係し、ェステル交換触佃モル数 リン化合物モル数 =0.5〜1.5 の範囲が適当である。
また、リン化合物の添加時期は、ェステル交換反応が略
々終了した時点、好ましくはェステル交換反応率が90
%以上になった時点である。添加方法は任意でよく、そ
のままの状態で添加しても、グリコール特にエチレング
リコールに分散又は熔解して添加してもよい。本発明に
よれば、得られるポリエステルは、その中に生成する触
媒に起因する不綾性異物は極めて微細化されているため
、成形工程が円滑に進行する。例えば紡糸工程では級糸
パックの圧力上昇率が極めて小さく、パックの使用寿命
を大中に延長することが可能になり、また紡糸された繊
維の延伸性も極めて良好になり、更に級糸速度や延伸速
度の高速化も容易になる。なお、本発明を実施するに当
り、二酸化チタンの如き艶消剤、コバルト化合物の如き
整色剤、着色剤、帯電防止剤、難燃化剤、親水化剤等も
必要に応じて使用してもよい。
次に実施例をあげて本発明を更に詳述する。
実施例中の部は重量部を示し、〔り〕はオルソクロルフ
ェノール溶液中3000で測定した値から求めた極限粘
度であり、ポリマーの色調はハンター型色差計を用いて
測定したL値とb値で示した。L値は大きいほど白度が
よいことを示し、b値は十側に大きいほど黄色味の強い
ことを示す。また不落性異物の粒度分布は、ポリマー2
の織こエチレングリコール15礎都を添加し、還流下1
90qoで3時間かけてポリマーを完全に分解した後、
目開き3仏の炉紙を用いて減圧炉過を行ない、炉紙上の
異物を倍率20の苦の顕微鏡で観察し、カウント法によ
って測定した。パック圧上昇率はポリマーを孔数36の
多孔口金を用いて40夕/分の割合で熔融紡糸したとき
の紙糸パックの圧力上昇率で示した。実施例1、2及び
比較例1、2第1表に示す量の‘aー4−カルボキシベ
ンズアルデヒド酸メチル(AE)、【bーィソフタル酸
ジメチル(DMI)、【c}Pートルイル酸(PTA)
、テレフタル酸モノメチル(MMT)を含有するテレフ
タル酸ジメチル100部、エチレングリコール70部及
びェステル交換触媒として酢酸カルシウム0.063部
(0.069モル%対テレフタル酸ジメチル)を150
〜240℃に加熱して発生するメタノールを蟹去しつつ
ェステル交換反応させた。
次いで安定剤として亜リン酸0.029部、重縮合触媒
として三酸化アワチモン0.04部を添加し、更に艶消
剤として二酸化チタン0.5部を含むエチレングリコ−
ルスラリ−を添加し、1柳Hg以下の減圧下28500
で4時間加熱して重縮合反応させた。得られたポリマー
の〔り〕、軟化点、色調、不熔性異物の粒度分布、パッ
ク圧上昇率を第1表に示した。表より明らかなように、
本発明に従う実施例1、2の場合は、本発明の範囲を外
れる比較例1、2に比してポリマー中の不溶性異物粒度
が細かく、パック圧上昇率も極めて低い。第1表表中
AE:4‐ヵルボキンベンズァルデヒト1酸メチル
DMI:ィソフタル酸ジメチルPTA:P−トルィル酸 MMT:テレフタル酸モノメテル 実施例3及び比較例3、4 ‘a)4−カルボキシベンズアルデヒド酸メチル14鋤
肌、{b}ィソフタル酸ジメチル28弦血、‘c}P−
トルィル酸1或肌 テレフタル酸モノメチル6の風含有
するテレフタル酸ジメチル10現郭、エチレングリコー
ル7坊部、ェステル交換触媒として酢酸亜鉛0.01部
及び整色剤として酢酸コバルト0.01部を150〜2
40o0に加熱してェステル交換させ、次いで安定剤と
してリン酸トリメチン0.025部、重縮合触媒として
三酸アンチモン0.03部、艶消剤として二酸化チタン
0.4部を含むエチレングリコールスラリーを添加し、
1側Hg以下の減圧下28500に加*熱して重縮合反
応させた。
結果は第2表に示した。比較のため{a)4−カルボキ
シベンズァルデヒド酸メチル3.8ppm、【bーイソ
フタル酸ジメチル3.2pm、{c}Pートルィル酸0
.5弧m、テレフタル酸モノメチル10.3pPmを含
有するテレフタル酸ジメチル100部を使用する以外は
上記実施例と同様に行なった。
結果は比較例3として第2表に示した。更に比較のため
上記比較例においてェステル交換反応開始前に4ーカル
ボキシベンズァルデヒド酸0.03部を添加する以外は
上言己比較例と同様に行なった。
結果は比較例4として第2表に示した。第2表実施例
4 第3表に示す量の‘a}4ーカルボキシベンズァルデヒ
ド酸メチル、他ィソフタル酸ジメチル、{cーP−トル
ィル酸、テレフタル酸モノメチルを含有したテレフタル
酸ジメチル10の部、エチレングリコール7碇部及びェ
ステル交換触媒として酢酸マンガン0.038部を15
0〜24000に加熱してェステル交換させ、次いで安
定剤としてリン酸トリメチル0.02究部をエチレング
リコール中で加熱処理したもの、重縮合触媒として三酸
化アンチモン0.04部、艶消剤として二酸化チタン0
.5部を含むエチレングリコールスラリーを添加し、1
柳Hg以下の減圧下285℃に加熱して重縮合反応させ
た。
結果は第3表に示した。,袴 3 叢 表中 AE:4‐カルボキンベンズアルデヒド酸メ
チルDMI:ィソフタル酸ジメチルPTA:P‐トルィ
ル酸 MMT:テレフタル酸モノメチ′レ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 テレフタル酸を主とする二官能性カルボン酸のジア
    ルキルエステルと少なくとも一種のグリコールとを加熱
    反応させてポリエステルを製造するに当り、(a)4−
    カルボキシベンズアルデヒド酸のアルキルエステル、(
    b)イソフタル酸のジアルキルエステル及び(c)P−
    トルイル酸及び/又はテレフタル酸のモノアルキルエス
    テルを(a)成分50〜1000ppm、(b)成分5
    0〜1000ppm、(c)成分30ppm以上で(a
    )、(b)及び(c)成分の合計量が2000ppmを
    越えない量存在させて加熱反応させることを特徴とする
    ポリエステルの製造法。
JP52006852A 1977-01-26 1977-01-26 ポリエステルの製造法 Expired JPS608695B2 (ja)

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FR2378811B1 (ja) 1981-09-04
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