JPS6245251B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はエチレンジフエニル−４・4′−ジカル
ボン酸を20〜80モル％含有する共重合ポリエステ
ルを効率的に製造する方法に関するものである。 ジフエニル−４・4′−ジカルボン酸を酸成分と
し、かつエチレングリコールをグリコール成分と
するポリエチレンジフエニル−４・4′−ジカルボ
キシレートは高度の結晶化度を有し、しかも高融
点（355℃）であるため、溶融成形に供すること
が困難であるという致命的な欠点を有している。
従来この種のポリエステルの欠点を改良するため
には、他成分を共重合することが知られており、
ポリエチレンジフエニル−４・4′−ジカルボキシ
レートについても例えば特公昭38−24746号公報
に示される如く酸成分またはグリコール成分に対
し種々の他成分を共重合する方法が提案されてい
る。 本発明者らはポリエチレンジフエニル−４・
4′−ジカルボキシレートの上記欠点を改良するた
めの共重合成分について検討したところ、全繰り
返し単位の20〜80モル％がエチレンジフエニル−
４・4′−ジカルボキシレート単位からなる共重合
ポリエステルが、融点、結晶化特性、溶融成形性
などの面で望ましい特性を具備することを知見し
たが、このような共重合ポリエステルを製造する
際にはその工程上次のような問題があり、効率的
にポリマを得ることはかなり困難である。すなわ
ちエチレンジフエニル−４・4′−ジカルボキシレ
ート単位を含有する共重合ポリエステルを製造す
る際には、重縮合反応の前段階においてエステル
化反応が進行し難く、またエステル交換反応は極
めてコスト高につくという問題があり、この点が
かかる共重合ポリエステルの効率的な製造の大き
な支障となつている。具体的にはジフエニル−
４・4′−ジカルボン酸とエチレングリコールを直
接エステル化しようとする場合は、反応の進行が
極めて遅く、しかも副反応による不純物の副生が
著しいため、能率的なエステル化反応の遂行が不
可能である。またエステル交換反応を行なう場合
には、反応時間が短縮され、副反応も減少する
が、原料として用いるジフエニル−４・4′−ジカ
ルボン酸のエステル化物（例えばジメチルエステ
ル）の製造が極めて困難であり、例えば特開昭49
−43950号公報に示される如く、ジフエニル−
４・4′−ジカルボン酸に対して10倍モル以上のア
ルコールを使用する必要があるため、かなりコス
トアツプとなり決して効率的な反応とはいえな
い。 そこで本発明者らはジフエニル−４・4′−ジカ
ルボン酸を直接使用することにより、エチレンジ
フエニル−４・4′−ジカルボキシレート単位を20
〜80モル％含有する共重合ポリエステルを効率的
に製造することを目的として鋭意検討した結果、
重縮合反応に先立つエステル化反応を、予め形成
したエステル化反応物および／またはエステル交
換反応物の存在下に行なうことにより、反応速度
が増大し、目的とする共重合ポリエステルが効率
的に得られることを見出し本発明に到達した。 すなわち本発明はエチレンジフエニル−４・
4′−ジカルボキシレート単位を20〜80モル％含有
する共重合ポリエステルを製造するに際し、ジフ
エニル−４・4′−ジカルボン酸を０〜80モル％含
有する芳香族ジカルボン酸またはそのエステル形
成性誘導体とエチレングリコールからなるエステ
ル化反応物および／またはエステル交換反応物を
下記スラリー中の全ジカルボン酸成分に対し25重
量％以上の割合となる量で予め存在せしめた系
に、ジフエニル−４・4′−ジカルボン酸を20〜
100モル％含有する芳香族ジカルボン酸およびこ
れと等モル以上のエチレングリコールを混合して
なるスラリーを連続的または間歇的に供給してエ
ステル化反応を行ない、次いでこのエステル化反
応物を重縮合することを特徴とする共重合ポリエ
ステルの製造方法を提供するものである。 上記本発明はジフエニル−４・4′−ジカルボン
酸を直接エステル化反応に供する際、このエステ
ル化反応系に予め形成したエステル化反応物およ
び／またはエステル交換反応物を存在せしめるこ
とを特徴とするが、このエステル化反応物およ
び／またはエステル交換反応物の芳香族ジカルボ
ン酸成分はジフエニル−４・4′−ジカルボン酸を
80モル％以下含有するか、または全く含有せずと
もよく、この面からも効率的な反応が遂行可能で
ある。しかも本発明によれば、本発明の方法によ
り予め形成したエステル化反応物をエステル化反
応系に再使用できる。 本発明で使用するジフエニル−４・4′−ジカル
ボン酸以外の芳香族ジカルボン酸としてはテレフ
タル酸、イソフタル酸、２・６−ナフタレンジカ
ルボン酸などが挙げられるが、最終的に得られる
共重合ポリエステルの特性面からはテレフタル酸
の使用が最も望ましい。 エステル化反応系に予め存在せしめるエステル
化反応物および／またはエステル交換反応物は常
法または本発明の方法にしたがつて形成したもの
でよく、これらの使用量は本発明の共重合ポリエ
ステルを構成する全ジカルボン酸成分に対し25重
量％以上、好ましくは40〜200重量％である。エ
ステル化反応物および／またはエステル交換反応
物の量が25重量％以下ではエステル化反応速度が
極めて遅くなり、効率的な反応の進行が不可能と
なるため好ましくない。 エステル化反応物および／またはエステル交換
反応物を予め存在せしめたエステル化反応系へ供
給するスラリーは、ジフエニル−４・4′−ジカル
ボン酸を20〜100モル％含有する芳香族ジカルボ
ン酸およびこれと等モル以上のエチレングリコー
ルの混合物から構成される。このスラリーにおけ
るエチレングリコール／芳香族ジカルボン酸のモ
ル比は1.05〜4.0、とくに好ましくは1.20〜2.0が
適当であり、スラリー性を改善するために水を添
加することもできる。なおスラリーにはアジピン
酸、セバシン酸、５−ナトリウムスルホイソフタ
ル酸などの他のジカルボン酸成分やテトラメチレ
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、１・４−シクロヘキサンジ
メタノールなどの他のグリコール成分を少量含有
することができる。スラリーの供給量は予め存在
せしめたエステル化反応物および／またはエステ
ル交換反応物の量を勘案して、最終的に得られる
共重合ポリエステルのエチレンジフエニル−４・
4′−ジカルボン酸単位含有量が20〜80モル％の範
囲となるように選択すべきである。共重合ポリエ
ステルにおけるエチレンジフエニル−４・4′−ジ
カルボキシレート単位含有量を20〜80モル％、好
ましくは40〜70重量％にすることにより、融点、
結晶化特性および溶融成形性の面で望ましいポリ
マが得られる。 エステル化反応は常圧および加圧のいずれの方
法でも実施できるが、ゲージ圧1.0Kg／cm²以下、
好ましくは0.45Kg／cm²以下での実施が最適であ
る。一般に加圧反応にすることによりエステル化
反応時間が短縮できるが、本発明においてはゲー
ジ圧を1.0Kg／cm²より大きくすると、エステル化
反応時にジエチレングリコールの副生が促進され
ることがあるため好ましくない。 エステル化反応温度は200〜260℃、好ましくは
220〜250℃の範囲が適当であり、反応温度が200
℃以下ではエステル化反応時間が長くなり、260
℃以上ではジエチレングリコールの副生が増加
し、反応系が着色されることがあるため好ましく
ない。 なお、エステル化反応時には精留塔などからエ
チレングリコールを抜きだして、ジエチレングリ
コールの生成を抑制することができる。さらには
エステル化反応時にテトラブチルチタネート等の
チタン化合物およびモノブチルスズオキシド等の
スズ化合物などのエステル化触媒を使用すること
ができる。 このようにしてエステル化反応率が90％以上、
好ましくは95％以上となるまでエステル化反応を
行なうが、反応系に予め存在させたエステル化反
応物および／またはエステル交換反応物の作用に
より反応速度が促進され、しかもジエチレングリ
コール等の副生物の生成が抑制されて、安定かつ
効率的なエステル化反応が実施できる。 生成したエステル化反応物を適当なろ過装置に
かけて異物をろ別した後、これにアンチモン化合
物やチタン化合物などの重縮合触媒やリン化合物
などの耐熱剤を添加して直ちに重縮合せしめる
が、この際にエステル化反応率が90％未満である
とジフエニル−４・4′−ジカルボン酸がフイルタ
ーに捕促され易く、しかも重縮合反応性が低下す
るため好ましくない。 重縮合反応条件には特に制限がなく、通常のポ
リエステルの場合と同様の条件が適用できる。 かくして得られる本発明の共重合ポリエステル
はエチレン−４・4′−ジカルボキシレート単位を
20〜80モル％含有し、融点、結晶化特性および溶
融成形性などの面で望ましい特性を具備するもの
である。 以下に実施例により本発明をさらに詳述する。 なお実施例中の部数は重量部数を示すものであ
る。 実施例 １ テレフタル酸とエチレングリコールとからなる
エステル化反応率が97.3％、

【式】ユニツトモル比 1.20のエステル化反応物のそれぞれ第１表に示し
た量を常圧の反応器に240℃で貯留し、これにジ
フエニル−４・4′−ジカルボン酸363部およびエ
チレングリコール187部からなるスラリー（エチ
レングリコール／ジフエニル−４・4′−ジカルボ
ン酸モル比＝2.0）をゲージ圧0.45Kg／cm²以下に
て、一定速度で連続的に４時間かけて供給した。
スラリー供給中は反応系を230〜245℃に、またス
ラリー供給終了後は所定のエステル化反応率とな
るまで反応系を240〜250℃に保ち、かつ精留塔か
らモル比が1.2となるようにエチレングリコール
を抜き出しつつエステル化反応を行つた。 次いで各エステル化反応物の1/2量を200メツシ
ユの金網フイルターを通過させた後、重合缶に移
し、これに三酸化アンチモン0.03重量％および酢
酸コバルト0.01重量％を添加し、さらに５分後に
85％リン酸を0.01重量％添加した。 そして直ちに重縮合系を減圧、加熱し（60分で
真空度１mmＨｇ以下にすると同時に288℃まで昇
温）、約４時間30分かけて、固有粘度0.71のポリ
マが得られるまで重縮合反応を行つた。 得られた各ポリマのエチレンジフエニル−４・
4′−ジカルボキシレート単位（モル％）および融
点を測定した結果を第１表に併せて示す。 なおNo.２〜４のポリマからは強勒なフイルム、
成形品を得ることができた。一方エステル化反応
物を全く存在させない系にジフエニル−４・4′−
ジカルボン酸363部、テレフタル酸166部およびエ
チレングリコール310部〔エチレングリコール／
（ジフエニル−４・4′−ジカルボン酸＋テレフタ
ル酸）モル比＝2.0〕を供給して、ゲージ圧４
Kg／cm²、上記と同じ反応温度でエステル化反応を
行つたが、６時間経過後でもエステル化反応率を
73％にしか達しせしめることができなかつた。 上記および第１表から明らかなように、エステ
ル化反応系に予め存在するエステル化反応物の量
が供給するジカルボン酸成分に対し25重量％以下
ではエステル化反応速度が極めて遅くなる。これ
に対し本発明の方法（No.２−４）によれば極めて
効率的なエステル化反応が達成できる。

【表】 実施例 ２ 実施例１のNo.２でエステル化反応せしめたエチ
レンジフエニル−４・4′−ジカルボキシレート単
位60モル％、エチレンテレフタレート単位40モル
％からなるエステル化反応物314部（添加するジ
カルボン酸に対して118重量％）にテレフタル酸
83部、ジフエニル−４・4′−ジカルボン酸182
部、エチレングリコール156部〔エチレングリコ
ール対（ジフエニル−４・4′−ジカルボン酸＋テ
レフタル酸）モル比＝2.0、ジフエニル−４・
4′−ジカルボン酸対テレフタル酸モル比＝６対
４〕のスラリを一定速度で連続的に５時間で供給
し精留塔からモル比が1.20となるようにエチレン
グリコールを抜き出して、実施例１No.２と同一の
エステル化条件でエステル化反応率97.3％まで反
応せしめた。このエステル化反応物の1/2量を重
合缶に移して実施例１と同様に重縮合したとこ
ろ、実施例１のNo.２と同様の物性を有するポリマ
が得られた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エチレンジフエニル−４・4′−ジカルボキシ
   レート単位を20〜80モル％含有する共重合ポリエ
   ステルを製造するに際し、ジフエニル−４・4′−
   ジカルボン酸を０〜80モル％含有する芳香族ジカ
   ルボン酸またはそのエステル形成性誘導体とエチ
   レングリコールからなるエステル化反応物およ
   び／またはエステル交換反応物を、下記スラリー
   中の全ジカルボン酸成分に対し25重量％以上の割
   合となる量で予め存在せしめた系に、ジフエニル
   −４・4′−ジカルボン酸を20〜100モル％含有す
   る芳香族ジカルボン酸およびこれと等モル以上の
   エチレングリコールを混合してなるスラリーを連
   続的または間歇的に供給してエステル化反応を行
   ない、次いでこのエステル化反応物を重縮合する
   ことを特徴とする共重合ポリエステルの製造方
   法。