JPS6159345B2

JPS6159345B2 -

Info

Publication number: JPS6159345B2
Application number: JP7719277A
Authority: JP
Inventors: Noritsugu Saiki; Shoji Kawase
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1977-06-30
Filing date: 1977-06-30
Publication date: 1986-12-16
Also published as: JPS5411951A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はポリエステル成形品の製造方法に関す
る。更に詳しくはオリゴマー含有量の少ないポリ
エステル成形品の製造方法に関する。

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、フイルム、その他の種々の用途
に広く用いられている。しかし、溶融重合法で製
造されるポリエステルはオリゴマーか残存してい
るという宿命的な欠点を有している。このポリエ
ステル中のオリゴマーは例えば溶媒抽出等の方法
で減少させることができるが、かかる処理後のポ
リエステルを溶融成形しようとして再溶融する
と、再び溶融中に平衡化反応でオリゴマーが生成
し、結局オリゴマーを除去した意味がなくなると
いう欠点があつた。ポリエステル中にオリゴマー
が残存することによる不利な点は、例えばフイル
ムとして磁気テープを製造した際、オリゴマーが
表面に浮き出し、ドロツプアウトの原因となつた
り、或いは製糸工程で糸道にたまり、断糸等のト
ラブルの原因となつたりすることにある。

本発明者らは、オリゴマー含量の少ないポリエ
ステル成形品を得るべく検討を重ねた結果、マン
ガン化合物以外の重縮合活性を有する金属を実質
上含有しないポリエステルに特定量のリン化合物
を添加したものは再び溶融してもオリゴマーが殆
んど増加しない事を見出し、本発明に到達したも
のである。

即ち、本発明はポリエステルを溶融成形して成
形品を製造するに際し、該ポリエステルとしてエ
チレンテレフタレートを主たる構成成分とするポ
リマーであつて、該ポリマー中に重縮合活性を有
する金属化合物としてマンガン化合物のみを含有
し且つ該マンガン化合物に対して少くとも0.5モ
ル倍量のリン化合物を含有し、しかもオリゴマー
含有量を１重量％以下に除去してなるポリエステ
ルを用いることを特徴とするポリエステル成形品
の製造方法である。

本発明において、エチレンテレフタレートを主
たる構成成分とするポリエステルとしては、テレ
フタル酸、又はそのエステル形成性誘導体とエチ
レングリコール又はそのエステル形成性誘導体と
を、反応せしめて得られるポリエステルを主たる
対象とするが、両成分の他に40モル％以下の割合
で他のジカルボン酸成分及び／又はジオール成分
を共重合したものであつてもよい。この共重合し
てもよいジカルボン酸成分としては、例えばイソ
フタル酸、オルトフタル酸、ナフタレンジカルボ
ン酸類、ジフエニルジカルボン酸類、ジフエノキ
シエタンジカルボン酸類等の芳香族ジカルボン
酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、デ
カンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸
等の脂肪族又は脂環族ジカルボン酸など及びこれ
らジカルボン酸のエステル形成性誘導体があげら
れる。また共重合してもよいジオール成分として
は、例えばトリメチレングリコール、テトラメチ
レングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネ
オペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノ
ール等の脂肪族又は脂環族のジオール、ハイドロ
キノン、レゾルシン、ビスフエノール類及びこれ
らと脂肪族グリコールとから得られるエーテル含
有ジオール類等の芳香族ジオール類など及びこれ
らジオールのエステル形成性誘導体があげられ
る。更にまたオキシカプロン酸、オキシ安息香
酸、ヒドロキシエトキシ安息香酸等のオキシカル
ボン酸類も共重合してもよい。

かかるポリエステルは、マンガン化合物を触媒
として用いる以外は通常の重合法で製造される。
ポリエチレンテレフタレートを例にとつて以下に
その製造法を説明するが、共重合したものもこれ
と同様に製造できる。ポリエチレンテレフタレー
トは、例えばテレフタル酸又はジメチルテレフタ
レートの如きテレフタル酸のエステル形成性誘導
体とエチレングリコールとをエステル化又はエス
テル交換用の触媒の存在下又は非存在下に反応さ
せてビス（β−ヒドロキシエチル）テレフタレー
ト及び／又はこのオリゴマーを生成せしめ、しか
る後触媒量のマンガン化合物を用いて高温減圧下
に重縮合せしめて高分子量とする方法で製造され
る。エステル化又はエステル交換用触媒としては
重合触媒と同じマンガン化合物が好ましく使用さ
れる。

一方、マンガン化合物としてはマンガンの有機
酸塩、例えば酢酸マンガン、安息香酸マンガン等
が好ましく用いられるが、その他のマンガン化合
物で触媒能のある事が知られている化合物は全て
使用できる。マンガン化合物の使用量はジカルボ
ン酸成分に対してマンガン金属として0.01〜0.5
モル％、好ましくは0.02〜0.3モル％である。

かくして得られるポリエステルは固有粘度が
0.3以上、好ましくは0.4〜1.0である。又、ポリエ
ステルは溶融重合した後固相重合せしめて、上述
の固有粘度のポリマーとしたものであつてもよ
い。

この様にして得られるポリエステルは、通常
1.3〜2.0重量％のオリゴマーを含有している。こ
こで言うオリゴマーの含量は、10〜20メツシユに
粉砕したポリエステルを、該ポリエステルの量に
対して20重量倍量のクロロホルムと混合し、該ク
ロロホルムを３時間還流させ、しかる後に固形物
を別して得られる液相を乾固し、該液相中に溶
解していたオリゴマーの重量を測定して求めたも
のである。以後本発明においてはオリゴマーの測
定はすべてこの方法によつた。

本発明においては、かかるポリエステルよりオ
リゴマーを除去する必要がある。このオリゴマー
の除去は如何なる方法でもよいが、好ましい方法
の一つはオリゴマーを溶解し、しかもポリマーを
実質的に溶解しない溶媒で抽出する方法である。
この溶媒としてはクロロホルム等のハロゲン化炭
化水素；ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエ
ーテル類；ベンゼン、トルエン、キシレン、エチ
ルベンゼン等の芳香族炭化水素類などがあげられ
る。特に好ましい溶媒はクロロホルム、ジオキサ
ンである。この様な溶媒を用いて常温又は加熱下
にポリマー中のオリゴマーを液相に抽出する方法
によつて本発明で用いるポリエステルを得ること
ができる。この抽出法は常温乃至加温下に溶媒を
流通させる方法や単にポリマーを浸漬する方法、
その他如何なる方法でもよい。

好ましいもう一つのオリゴマーを減少させる方
法はポリマーを溶融又は固体状態で200℃以上、
300℃未満の温度下に減圧又は不活性ガス気流下
におく事である。この場合には特にマンガン化合
物に対し少なくとも0.5モル倍のリン化合物を予
め存在させる事が必要である。この高温下におく
時間はその保持温度にもよるが通常約５分〜24時
間、好ましくは約10分〜10時間である。これはポ
リマーの固有粘度を上げる事と同時に行なつても
よく、又溶融重合を終つた後、リン化合物を添加
し、更に減圧の状態を続けることによつて行つて
もよい。

本発明においては、予めポリエステルに、該ポ
リエステル中のマンガン化合物量に対して少なく
とも0.5モル倍のリン化合物を添加する必要があ
るが、このリン化合物としては、例えばリン酸、
亜リン酸、フオスフオン酸、フオスフイン酸等、
及びこれらの炭素数10以下のアルキル、シクロア
ルキル又はアリールエステルが使用される。これ
らは一種又は二種以上を用いることができる。特
に好ましいものは、リン酸、亜リン酸、トリメチ
ルフオスフエート、トリフエニルフオスフエート
である。かかるリン化合物はマンガン化合物量に
対し、少なくとも0.5モル倍、好ましくは0.8モル
倍以上、更に好ましくは１モル倍以上が使用され
る。又、これらのリン化合物は、溶融成形前に添
加するのであれば、どの時点で添加してもよい
が、一般的には溶融重合反応の終了後に添加する
のが好ましい。従つて、例えばオリゴマー含量を
１％以下に低減せしめたポリエステルチツプとリ
ン化合物を混合し、得られた混合物を溶融成形に
供することは、本発明の一つの態様である。

かくして得られるオリゴマー含量を減少させた
ポリエステルは、オリゴマー量が1.0重量％以
下、更には0.5重量％以下、特に0.3重量％以下で
あることが好ましい。ポリエステル中のオリゴマ
ー含量が1.0重量％を越える場合には、成形品中
のオリゴマー含量が多く、本発明の効果をあげる
ことが、むつかしい。

本発明においては、かかるオリゴマーを減少せ
しめたポリエステルを溶融成形して成形品を得
る。この溶融成形法はポリエステルにおいて一般
的に使用されうる溶融成形法が全て使用できる。
例えば押出成形によつて、繊維、フイルム、チユ
ーブ等が成形され、ブロー成形法によつてボトル
の如き中空体が得られ、又射出成形によつて種々
の形体の成形品が得られる。この際の溶融温度は
200〜320℃、好ましくは240〜300℃である。かく
して得られた成形品は延伸、熱処理等の後、処理
を行なつてもよい。

本発明のポリエステル成形品の具体的な例は、
フイルム、シート、繊維、ボトル及び射出成形体
であり、好ましくはフイルム、シート、繊維及び
ボトルである。

本発明のポリエステル成形品には染料、顔料、
安定剤、難燃剤、核剤、滑剤補強材その他の添加
物を含有していてもよい。

かくして得られるポリエステル成形品は含有さ
れるオリゴマーが少なく、溶融成形後に熱履歴を
受けたりしてもその表面にオリゴマーの析出する
ことが殆んどない。

以下、実施例により本発明を詳述する。尚、実
施例中「部」とあるのは「重量部」を示し、又ポ
リエステルの固有粘度はオルトクロルフエノール
中35℃で測定した。

実施例１ジメチルテレフタレート194部、エチレングリ
コール150部及び酢酸マンガン４水塩0.20部を常
法によりエステル交換した後、更に重縮合反応せ
しめ、反応終了後の溶融状態のポリマーに亜リン
酸0.13部を添加混合し、固有粘度0.70のポリエチ
レンテレフタレートを得た。

このポリエステルを粉砕した後、クロロホルム
を８時間流通させる抽出操作を行なつてオリゴマ
ー含有量0.3重量％のポリエステルを得た。この
ポリエステルを140℃で６時間乾操し、シリンダ
ー温度270℃で厚み100μのフイルム状に押出し
た。このフイルムを200重量倍のクロロホルムで
８時間煮沸し、フイルムを取出した後、乾固して
測定した抽出物量は、原フイルムの重量当り0.5
％であつた。又押出操作後のフイルムの固有粘度
は0.66であつた。

比較例１実施例１の重合法で得られたポリエチレンテレ
フタレートをクロロホルム抽出を行なわずに乾
燥、押出成形して得られた100μのフイルムには
1.3重量％の抽出物が存在していた。

比較例２エステル交換反応の触媒として酢酸マンガン
0.10部を用い、且つ重合触媒として三酸化アンチ
モン0.12部及び安定剤として亜リン酸0.13部を重
合反応前に添加する以外は実施例１と同様に行な
い、次いでクロロホルム抽出を行なつた後フイル
ム化した。クロロホルム抽出後のポリエチレンテ
レフタレート中のオリゴマー含量は0.3重量％で
あつたが、それをフイルム化したポリエチレンテ
レフタレートフイルムからの抽出物量は1.4重量
％であつた。これによりフイルム化段階において
オリゴマー含量はクロロホルム抽出前の水準に戻
つていることがわかる。

実施例２抽出操作をクロロホルムのかわりにジオキサン
を用いて行なう以外は実施例１と同様に行なつ
て、ポリエチレンテレフタレートを得、次いでこ
のもののフイルム化を行なつた。ジオキサン抽出
後のポリエチレンテレフタレート中のオリゴマー
含量は0.35重量％であり、またこのポリマーを用
いて得たフイルムからの抽出物は0.55重量％であ
つた。尚、ポリエチレンテレフタレートフイルム
の固有粘度は0.64であつた。

また、ジオキサン処理後のポリエチレンテレフ
タレートを用いて、紡糸温度290℃で紡糸し、
450de／30filの糸を何のトラブルもなく得ること
ができた。

実施例３実施例１において、酢酸マンガン0.12部、また
亜リン酸のかわりにトリメチルフオスフエート
0.27部を用いる事以外は実施例１と同様にして固
有粘度0.45のポリエステルを得た。このポリマー
を10〜20メツシユの粉末とした後、140℃で結晶
化させ230℃で６時間、窒素気流下においた。得
られたポリマーは0.72の固有粘度を有し、オリゴ
マー含有量は0.45％であつた。

実施例１と同様にフイルム化し、フイルム中の
オリゴマー量を測定したところ、該オリゴマー量
は0.55％であつた。

実施例４実施例１において重縮合反応の終了後、リン酸
0.2部添加し、窒素雰囲気下に10分間置いた後、
更に280℃で30分間１mmHg以下の高真空の状態に
おいた。得られたポリマーは固有粘度0.68であ
り、オリゴマー量は0.50％であつた。

このものをフイルム化して測定したフイルム中
のオリゴマー量は0.60％であつた。

Claims

【特許請求の範囲】

１ポリエステルを溶融成形して成形品を製造す
るに際し、該ポリエステルとしてエチレンテレフ
タレートを主たる構成成分とするポリマーであつ
て、該ポリマー中に重縮合活性を有する金属化合
物としてマンガン化合物のみを含有し且つ該マン
ガン化合物に対して少くとも0.5モル倍量のリン
化合物を含有し、しかもオリゴマー含有量を１重
量％以下に除去してなるポリエステルを用いるこ
とを特徴とするポリエステル成形品の製造方法。