KR100655195B1 - 전방향족 폴리에스테르의 제조방법 - Google Patents

전방향족 폴리에스테르의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100655195B1
KR100655195B1 KR1020050104538A KR20050104538A KR100655195B1 KR 100655195 B1 KR100655195 B1 KR 100655195B1 KR 1020050104538 A KR1020050104538 A KR 1020050104538A KR 20050104538 A KR20050104538 A KR 20050104538A KR 100655195 B1 KR100655195 B1 KR 100655195B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
impeller
aromatic polyester
wholly aromatic
reaction
reactor
Prior art date
Application number
KR1020050104538A
Other languages
English (en)
Inventor
옥태준
장선화
김현민
김만종
윤종화
이윤응
Original Assignee
삼성정밀화학 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성정밀화학 주식회사 filed Critical 삼성정밀화학 주식회사
Priority to KR1020050104538A priority Critical patent/KR100655195B1/ko
Priority to US12/084,441 priority patent/US20090212451A1/en
Priority to JP2008538817A priority patent/JP5161785B2/ja
Priority to EP06812354.6A priority patent/EP1943288B1/en
Priority to PCT/KR2006/004515 priority patent/WO2007052955A1/en
Priority to CN2006800407647A priority patent/CN101321803B/zh
Priority to TW095140533A priority patent/TWI359824B/zh
Application granted granted Critical
Publication of KR100655195B1 publication Critical patent/KR100655195B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • C08G63/78Preparation processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/18Stationary reactors having moving elements inside
    • 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
    • C08G63/06Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from hydroxycarboxylic acids
    • 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
    • C08G63/78Preparation processes
    • C08G63/80Solid-state polycondensation

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 성형품으로부터 발생되는 부생가스 양이 극히 적고 폴리에스테르 수지가 본래 가지는 기계적 강도, 내열성을 가지고 전기, 전자부품 용도로서 적합한 폴리에스테르 수지의 제조방법을 제공한다. 구체적으로는 아세틸화 반응과 에스테르화 반응을 포함하는 전방향족 폴리에스테르를 제조하는 방법에 있어서, 1) 단량체를 혼합하여 교반 임펠라의 높이 L과 교반 임펠라의 직경 D의 비가 1 ~ 3 : 1, 반응기 저면과 교반 임펠라 하단 사이의 공차가 D의 1/100 ~ 1/15이고, 직사각형 또는 사다리꼴의 판형 교반 임펠라를 장치한 반응기에 투입하여 단위체적동력이 10 ~ 60 kW/m3을 유지하면서 에스테르화 반응하여 중합하는 단계; 2) 상기 중합체를 분쇄하는 단계; 3) 상기 분쇄된 중합체를 고상중합하는 단계; 를 갖는 것을 특징으로 하는 전방향족 폴리에스테르의 제조방법을 제공한다.
전방향족 폴리에스테르 수지, 임펠라

Description

전방향족 폴리에스테르의 제조방법{Manufacturing Method of Aromatic Polyester}
도 1은 본 발명에 따른 단일 판형 임펠라의 일예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 이중 판형 임펠라의 일예를 도시한 것이다.
도 3은 비교예 2, 3에서 사용된 싱글 헤리컬리본형 임펠라의 일예를 도시한 것이다.
도 4는 비교예 4, 5에서 사용된 더블 헤리컬리본형 임펠라의 일예를 도시한 것이다.
도 5는 비교예 6에서 사용된 앙카형 임펠라의 일예를 도시한 것이다.
본 발명은 폴리에스테르에서의 부생가스 발생량을 감소시키기 위한 기술에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 축중합반응에 의하여 전방향족 폴리에스테르를 제조하는 방법에 있어서 교반 임펠라를 가지는 반응기에서 과잉량의 무수초산 및 아세틸화에 의해 생성하는 초산을 유출시키면서 용융 축중합반응 및 고상중합반응의 2 단계로 반응을 수행하고 중합 시 발생하는 아세트산 등의 부생가스를 감소시킬 수 있는 중합방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.
종래에도 전방향족 폴리에스테르의 제조방법에 관한 연구가 활발히 진행되어 왔으며, 그 대표적인 제조방법은 첫째 파라 히드록시 벤조익산의 중합에 의한 호모폴리머, 둘째 파라 히드록시 벤조익산과 바이페놀의 중합에 의한 헤테로폴리머, 셋째 파라 히드록시 벤조익산과 지방족 유기산의 중합에 의한 헤테로폴리머 등이 있다. 이 축중합 공정에서는 대기압하 또는 감압하에서 가열 및 교반하고 과잉의 모노머 및 반응 부생성물 등을 반응계 밖으로 제거하는 것에 의해 축중합이 진행한다.
전방향족 폴리에스테르는 분자가 강직하여 용융상태에서도 얽힘 현상 없이 액정상태를 가지고 전단에 의해 분자쇄가 유동방향으로 배향하는 거동을 나타내는 특징으로 인하여 용융 유동성이 극히 우수하고 고온의 하중 휨온도와 260℃ 이상의 용융 납땜온도에서도 변형이나 발포를 만들지 않는다. 이로 인하여 커넥터, 코일 보빈, 릴레이 부품에 사용되고 있으나 높은 성형 온도로 인하여 발생하는 부생가스는 용융 중합반응에서 잔존한 초산을 주성분으로 하고 성형품에서 이것이 발생한 경우 금속의 접점을 부식하거나 절연 불량의 원인이 될 수 있기 때문에 부생가스 발생량을 감소시키기 위하여 많은 노력이 있었다.
특히, 폴리에스테르의 제조방법에서 용융중합반응 중 생성된 부생물질은 최종 제품에서의 부생가스 발생량에도 영향을 끼치기 때문에 반응 소요 시간을 단축하고 고품질의 중합체를 안정하고 경제적으로 얻기 위해서 이러한 물질을 효율적으 로 제거하기 위한 방법이 필요하다. 교반은 반응액으로부터 이러한 물질의 탈기 제거 효율에 큰 영향이 있으므로 특별히 중요하다.
종래에는 용융 축중합반응 공정에 있어서 교반방법으로 패들형, 터빈형, 앙카형, 헬리컬 리본형의 교반 임펠라를 임의의 일정한 회전속도로 교반하는 방법, 또는 축중합의 진행에 수반하는 반응액의 점도 상승에 맞추어 회전수를 여러 단계로 내리는 방법, 또는 임의의 점도에 도달한 단계부터 외관 용융점도의 증대에 맞추어 반응완결까지 무단계 연속적으로 교반 속도를 감소시키는 방법, 종형 및 횡형 또는 해형 교반 임펠라를 각각 이용한 반응조를 단계적으로 거쳐 반응을 완결시키는 방법 등이 알려져 있다.
그런데 축중합 공정에 있어서 반응 진행에 수반하여 반응액의 점도가 상승하고 반응액이 비뉴턴성 유체의 성질을 나타내게 되어 반응장치 내에서는 카번(Carvan) 현상으로 인하여 효율적인 교반을 곤란하게 된다. 즉, 폴리에스테르는 고수준의 전단응력하의 용융 상태에선 용융점도가 상당히 작으나 전단응력을 받지 않는 정지 상태 또는 저수준의 전단응력하의 용융상태에선 점도가 현저하게 상승한다. 그 때문에 축중합 반응 중 반응 진행에 수반하여 일정 중합도가 진행되면 반응기 내에서 기하학적 특징상 일부 전단응력이 작용하지 않는 부분이 생기게 된다. 그 부분은 유동성이 급감하게 되어 반응기내의 반응물의 다른 부분과 분자량 또는 조성 등이 다르게 되거나 초산이 주성분인 부생성물의 반응계 밖으로의 원활한 제거가 수행되지 않아서 균일한 물성의 폴리머를 얻을 수 없게 된다.
부생성물의 발생량을 감소시키기 위하여 용융 중합반응 단계에서 무수초산의 사용량을 최적화하는 방법도 알려져 있다.
특히, 고상중합 단계에서는 최종 폴리머 제품에서의 부생가스 발생량을 최소화하기 위해서 용융중합반응 단계에서의 부생성물에 대한 추가적이고 계속적인 제거노력이 수행되어 왔다. 즉, 용융 중합반응에서 얻은 프리폴리머를 미분쇄하고 이 프리폴리머를 서랍식 또는 회전식 가열장치에 투입하여 일정 온도까지 승온하고 그 온도에서 일정 시간까지 유지하고 냉각한 뒤 제품을 얻는 방법이다. 상세하게는 일정 시간을 유지하는 온도를 유지 온도라고 하고 일정 시간을 유지 시간이라고 하고 온도와 시간의 조절에 의하여 부생 가스를 감소시키는 방법이다.
그런데 고상중합반응 단계에서 유지 온도가 고온으로 진행되거나 유지 시간이 장시간 동안 진행된 뒤에 얻어지는 제품은 명도가 떨어지고 적색이 높아지게 되어 색상이 악화된다. 특히 고상중합 장치 내에 불활성 가스 분위기가 조성되어 있지 않다면 색상은 더 악화된다.
본 발명은 전방향족 폴리에스테르에 대한 균일한 물성 확보와 부생가스 발생량을 감소시키기 위한 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 구체적으로, 본 발명은 용융 중합단계에서의 반응액에 대한 교반 효과를 증가시키는 교반기의 형태 및 교반 방법과 그 방법에 의해 부생성물의 제거량의 증가 및 부생가스 발생량의 감소를 통한 전방향족 폴리에스테르 제조방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명은 기계적 물성 및 열적 성능이 우수한 각종 성형품을 주는 전 방향족 폴리에스테르의 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 제조된 전방향족 폴리에스테르에 잔존하는 미단량체 또는 성형 가공시에 발생하는 아세트산 등의 부생가스를 제거할 수 있고, 폴리에스테르를 제조하는 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은 부생가스 발생량이 적은 전방향족 폴리에스테르의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 용융중합과 고상중합의 2 단계 중합반응에 의한 폴리에스테르 수지 제조에 관해 연구를 수행한 결과, 회분식 또는 연속식 용융중합에서, 교반임펠라의 높이 L과 교반 임펠라의 직경 D의 비가 1 ~ 3 : 1, 반응기 저면과 교반 임펠라 하단 사이의 공차가 D의 1/100 ~ 1/15인 직사각형 또는 사다리꼴의 단판형 또는 이중 판형 교반 임펠라를 사용하고 난류 응력이 작용하는 반응기 내에서 아세틸화 반응의 경우에는 120 ∼ 160℃의 온도 범위에서 실시하고, 에스테르화 반응은 승온속도 0.5∼1.5℃/min로 하면서 단위체적동력이 10 ~ 60 kW/m3의 범위를 유지하도록 수행하여 반응계가 임의의 점도(1000∼10000 Pa·s)에 도달하는 단계까지 반응액 용량 당 교반 동력을 일정하게 유지하면서 흐름온도가 200 ∼ 300℃ 범위의 프리폴리머를 얻는 것을 특징으로 하는 전방향족 폴리에스테르의 제조 방법에 관한 것이다.
보다 구체적으로 본 발명은 아세틸화 반응을 포함하는 전방향족 폴리에스테르를 제조하는 방법에 관한 것으로,
1) 단량체를 혼합하여 교반 임펠라의 높이 L과 교반 임펠라의 직경 D의 비가 1 ~ 3 : 1, 반응기 저면과 교반 임펠라 하단 사이의 공차가 D의 1/100 ~ 1/15이고, 직사각형 또는 사다리꼴의 판형 교반 임펠라를 장치한 반응기에 투입하여 승온속도 0.5∼1.5℃/min로 하고 단위체적동력이 10 ~ 60 kW/m3을 유지하면서 에스테르화 반응하여 중합하는 단계;
2) 상기 중합체를 분쇄하는 단계;
3) 상기 분쇄된 중합체를 고상중합하는 단계;
를 갖는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르의 제조방법에 관한 발명이다.
본 발명에 사용되는 판형 교반 임펠라는 L/D = 1 ∼ 3 직사각형 또는 사다리꼴 모양이고 상하로 작용하는 유동성을 확보할 수 있어서 반응기 내 카번 현상(임펠라의 동적 구역에서만의 유동성이 있는 현상)을 억제할 수 있게 되고 전단응력이 반응기 내 전체에 충분하게 작용한다. 여기서 L은 교반 임펠라 높이이고 D 는 교반 임펠라의 직경이다. 이러한 임펠라의 일예를 도 1에 도시하였다. 그러나 본 발명이 도 1에 도시된 임펠라의 구조에만 한정되는 것은 아니며, 상기 조건을 만족하도록 변형 가능한 것을 자명한 것이다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 교반 임펠라에 보조 날개가 설치되어 있는 이중 판형 교반 임펠라의 경우에는 보조 날개의 전후의 압력차에 의하여 더 강한 전단응력이 반응액에 작용하게 되어 폴리에스테르의 특성상 용융 점도가 급격히 떨어지고 유동성이 좋아져서 반응기 전체에 혼합 작용이 정체되어 있는 부분이 없어지게 되므로 더욱 바람직하다. 그러나 상기한 바와 같이 도 2는 보조 날개가 설치된 판형 임펠라의 일예를 나타내는 구조일 뿐 본 발명이 상기 구조에 한정되는 것은 아니다.
반응기 저면과 임펠라 하단과의 공차를 교반 임펠라 D의 1/100 ∼ 1/15 으로 하여 반응물을 배출할 경우 반응기 하부에 잔존물 또는 부착물이 거의 남지 않게 된다.
본 발명의 판형 교반 임펠라에는 도면에는 도시되지 않았지만, 사각형 또는 원형의 통공을 구비하는 것도 좋다.
본 발명에 따른 판형 임펠라를 사용하는 경우 용융중합 단계에서 반응기 내 전체에 작용하는 전단응력에 의하여 무수초산과 분체상의 모노머 간에 비표면적이 커지게 되고 반응기 내 전체에서의 온도 분포가 균일하게 된다. 또한 상하 유동 작용에 의하여 아세틸화 반응에 의해 생성된 부생 초산을 반응계 밖으로의 제거하기가 쉽게 되는 것이다.
특히, 본 발명에서는 전방향족 폴리에스테르를 제조하는 과정에서 실험을 통하여 교반 임펠라의 높이 L과 교반 임펠라의 직경 D의 비가 1 ~ 3 : 1, 반응기 저면과 교반 임펠라 사이의 공차가 D의 1/100 ~ 1/15인 직사각형 또는 사다리꼴의 판 형 교반 임펠라를 사용하여, 에스테르반응에서 단위체적동력이 10 ~ 60 kW/m3 인경우 만족할만한 가스발생 제거 효과를 나타내는 것을 발견하여 본 발명을 완성하였으며, 이러한 조건을 만족시키는 장치 및 실험 조건을 제공하는 것이 본 발명의 특징이다.
본 발명을 실시하기 위한 장치로는 교반 속도를 가변할 수 있어야 한다. 예를 들면 인버터 모터를 사용하는 방법과 감속비 연속 가변장치가 있다. 장치의 비용과 크기를 고려할 때 인버터 모터 방식이 바람직하다.
또한 제어 방법으로는 교반 토크를 모니터링 하여 회전수와 연동시켜서 반응액 용량 당 교반 동력을 일정하게 제어하는 피드백제어 방식이 적절하다.
본 발명의 방법으로 제조되는 전방향족 폴리에스테르는 다음 구조식(1)로 표시되는 파라 히드록시 벤조익산과 다음 구조식(2)로 표시되는 바이페놀과 다음 구조식(3)으로 표시되는 테레 프탈릭산과 다음 구조식(4)로 표시되는 이소프탈릭산과 다음 구조식(5)으로 표시되는 무수초산을 탈수축합 반응 시켜 제조하면 효과가 현저하다.
[구조식 1]
Figure 112005063168698-pat00001
[구조식 2]
Figure 112005063168698-pat00002
[구조식 3]
Figure 112005063168698-pat00003
[구조식 4]
Figure 112005063168698-pat00004
[구조식 5]
Figure 112005063168698-pat00005
상기 전방향족 폴리에스테르의 제조공정을 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 파라 히드록시 벤조익산, 바이페놀, 테레 프탈릭산, 아이소 프탈릭산 및 무수초산을 각각 반응기에 공급하여 원료가 잘 섞이도록 혼합하고 130 ~ 160℃로 예열한다.
그리고 반응기의 온도를 300 ~ 350℃까지 상승시키면서 반응기 내 온도 분포가 균일하도록 교반하면서 중합되도록 하고, 부산물인 초산은 상압증류 또는 감압증류(5∼10Torr)하여 제거한다.
중합은 다양한 반응시간에 따라 진행되는데, 이때 반응시간은 1 ~ 10시간이고, 운전압력은 대기압이다. 이렇게 얻어진 전방향족 폴리에스테르는 분쇄과정을 거쳐 고상반응기에서 고상중합을 실시한다. 이렇게 얻어진 방향족 폴리에스테르의 흐름온도와 용융온도를 측정한다. 그리고 이렇게 얻어진 전방향족 폴리에스테르와 글라스 화이버 등을 혼합한 후, 압출하여 펠렛화하고 용융온도, 하중 휨온도와 부생가스 발생량 등의 물성을 다음과 같은 방법으로 측정한다.
(1) 흐름온도는 시마즈 제작소의 CFT-500을 사용하여 측정하였다. 4℃/min의 승온속도로 가열 용융되는 수지를 하중 100kg/cm2 아래에서 내경 1mm, 길이 10mm의 노즐로부터 밖으로 나가고 그 용융점도가 50000 포이즈를 나타내는 점도에 있어서 온도이다.
(2) 용융온도는 시차 주사 열량계를 이용하는 DSC에 의하여 기준 물질로서 α-알루미나를 이용하고 융점 측정을 수행했다. 승온속도를 10℃/min으로 실온으로부터 유동온도 + 40℃까지 승온하고 폴리머를 완전히 융해시킨 뒤 속도 10℃/min으로 상온까지 강온하고 10℃/min의 속도로 유동온도 + 40℃까지 승온한 때 얻어지는 흡열 피크의 정점을 제2차 융점이라고 했다.
(3) 부생가스 발생량은 전방향족 폴리에스테르 수지 조성물로부터 사출성형기를 이용하고 금형온도 130℃에서 덤벨을 성형하고 얻어진 성형품을 길이 5mm, 폭 0.8mm, 두께 0.8mm 칩으로 절삭했다.이 칩 4g을 정량하고 증류수 세척 후 진공 건조한 25cc 바이알병에 넣고 패킹으로 씰한 후 150℃에 설정한 열풍 건조기 중으로 24시간 가열하고 성형품으로부터 가스를 발생시켰다. 이 바이알 병을 휴렛팩커드 헤드 스페이스 가스크로마토 그래피에 장착하고 150℃를 유지하면서 충전제를 이용한 15m 길이의 칼럼에 주입하고 동시에 칼럼 온도를 80℃로부터 2℃/min으로 승온 시키고 유지시간 25분 동안의 가스를 탐지기로 검출했다. 캐리어 가스로는 헬륨을 이용했다. 검출되는 가스 피크로부터 미리 표준 물질로 확인해둔 초산의 피크의 상대량으로부터 성형품으로부터 발생되는 가스 중의 초산의 상대량을 비교했다.
이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 상세히 설명하겠는 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
10 리터 반응기에 교반 임펠라의 높이가 30cm, 직경이 15cm로 L/D가 2인 사다리꼴의 이중 판형 교반 임펠라 [하도(주)]를 반응기 저면과 교반 임펠라 하단 사이의 공차가 1cm가 되도록 설치하고 파라 히드록시 벤조익산 1797g, 바이페놀 808g, 테레프탈릭산 540g 및 이소 프탈릭산180g을 공급하고, 무수초산은 1.06당량 공급하여 단위체적동력이 20kW/m3이 되도록 교반하였다. 반응기내의 반응물이 임의의 점도(5000Pa.s)에 도달할 때까지 합성하며, 부산물인 초산을 상압증류하였다. 그리고 반응물을 배출하여 분쇄한 후, 고상반응기에 투입하고 반응하여 전방향족 폴리에스테르를 얻었다. 이렇게 얻어진 전방향족 폴리에스테르와 글라스 화이버를 혼합한 후, 압출하여 펠렛화하고 흐름온도 측정 결과 352℃이고 용융온도는 360℃ 이었다. 이 때 부생가스 발생량은 5이었다.
실시예 2
단위체적동력을 15kW/m3가 되도록 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 반응하였다. 그 결과 측정된 흐름온도, 용융온도, 부생가스는 다음 표1과 같다.
비교예 1 ~ 6
상기 실시예 1과 동일한 방법에 의해 고내열성 방향족 폴리에스테르를 제조하되, 다만 다음 표1에 나타낸 바와 같이 교반 동력과 임펠라 종류를 다르게 하였다. 그 결과 측정된 흐름온도, 용융온도, 부생가스는 다음 표1과 같다.
비교예 7
상기 실시예 1과 동일한 종류의 교반 임펠라를 사용하여 L/D가 4가 되도록 하여 측정하였다.
[표 1]
Figure 112005063168698-pat00006
상기 표에서 보이는 바와 같이, 단위 체적 동력이 20kW/m3인 실시예 1의 경우 부생가스 발생이 현저히 낮은 것을 알 수 있었으며, 동일 단위 체적 동력을 갖는 비교예 1의 싱글 헤리컬리본, 비교예 3의 더블 헤리컬리본, 비교예 5의 앙카에 비하여 매우 적은 량의 가스가 발생한 것을 알 수 있었다.
또한, 비교예 2 또는 비교예 4에서 보이는 바와 같이 단위 체적 동력이 증가하는 경우에도 본 발명에 따른 이중 사다리꼴 판의 임펠라를 사용한 것에 비하여 가스 발생율이 매우 높은 것을 알 수 있었으며, 실시예 2와 같이 본 발명의 임펠라의 단위 체적 동력을 15kW/m3로 작게 한 경우에도 비교예 1 ~ 7에 비하여 가스 발생 율이 매우 적은 것을 알 수 있었다.
또한 비교예 5 경우에는 반응 후 반응기 내부를 살펴본 결과, 전단응력이 작용하는 교반 임펠라와 반응기 벽면 간의 반응액은 유동성이 있어서 반응 종료 후 배출이 가능하였으나 전단응력이 작용하지 않는 교반 중심축과 임펠라 간의 공간에선 유동성이 떨어지고 막대오름 현상 또는 와이젠베르그 현상으로 인하여 교반축을 중심으로 다량의 부착물이 있었다.
또한 상기 비교예 7은 실시예 1과 동일한 구조를 갖는 이중 사다리꼴 판형의 임펠라를 사용하여 L/D를 본 발명의 범위에서 벗어나도록 한 경우를 측정한 결과 부생가스 발생량이 증가하는 것을 알 수 있었으며, 또한, 공차를 크게 한 경우에도 마찬가지로 가스 발생량이 증가하는 것을 알 수 있었다.
본 발명은 전방향족 폴리에스테르의 용융중합 단계에서 반응액의 교반을 효과적으로 하여 프리폴리머를 제조하는 기술로서 최종적으로 부생 가스량을 감소시킨 전방향족 폴리에스테르의 제조 방법을 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 산업현장에 적용함으로써 공정시간을 단축하여 경제성을 확보하고 안정된 물성의 폴리에스테르를 제조하는 기술을 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 종래 교반 방법에서 교반 효율이 나쁘기 때문에 과잉 모노머의 탈기 제거가 불충분하게 되고 중합 반응속도가 늦어서 목적으로 하는 중합도의 폴리머를 얻는 데에도 긴 반응 시간을 필요로 하던 것을 특정한 범위의 물성을 갖 는 임펠라를 사용하여 반응시 교반 효율을 증가시킴으로써 중합반응 완결까지 반응액 용량 당 교반 동력을 일정하게 함으로써 반응액 점도의 상승에 대응하고 과잉 모노머의 탈기 제거도 효율적으로 할 수 있고 이와 동시에 반응속도가 향상하고 반응 시간을 단축할 수 있게 되어 고품질의 폴리에스테르 중합체를 얻게 된다.
또한 본 발명은 판형 교반 임펠라 사용으로 인하여 상하 유동성이 커지게 되고 반응액의 표면 갱신이 충분히 진행되기 때문에 초산의 반응계 밖으로의 유출 속도와 유출 제거량이 증대된다. 그 결과, 중합속도가 향상되어 용융중합 반응 시간이 단축되고 반응 부생성물의 잔존량이 줄어지게 되어 최종적으로 얻어지는 전방향족 폴리에스테르에선 초산을 주성분으로 하는 부생가스의 발생량이 감소되게 되는 특징이 있다.

Claims (5)

  1. 아세틸화 반응과 에스테르화 반응을 포함하는 전방향족 폴리에스테르를 제조하는 방법에 있어서,
    1) 단량체를 혼합하여 교반 임펠라의 높이 L과 교반 임펠라의 직경 D의 비가 1 ~ 3 : 1, 반응기 저면과 교반 임펠라 하단 사이의 공차가 D의 1/100 ~ 1/15이고, 직사각형 또는 사다리꼴의 판형 교반 임펠라를 장치한 반응기에 투입하여 승온속도 0.5∼1.5℃/min로 하고 단위체적동력이 10 ~ 60 kW/m3을 유지하면서 에스테르화 반응하여 중합하는 단계;
    2) 상기 중합체를 분쇄하는 단계;
    3) 상기 분쇄된 중합체를 고상중합하는 단계;
    를 갖는 것을 특징으로 하는 전방향족 폴리에스테르의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 전방향족 폴리에스테르는 하기 구조식(1)로 표시되는 파라 히드록시 벤조익산, 하기 구조식(2)로 표시되는 바이페놀, 하기 구조식(3)으로 표시되는 테레프탈릭산, 하기 구조식(4)로 표시되는 이소프탈릭산, 하기 구조식(5)로 표시되는 무수초산을 혼합하여 탈수축합 반응시키는 것을 특징으로 하는 전방향족 폴리에스 테르 제조방법.
    [구조식 1]
    Figure 112005063168698-pat00007
    [구조식 2]
    Figure 112005063168698-pat00008
    [구조식 3]
    Figure 112005063168698-pat00009
    [구조식 4]
    Figure 112005063168698-pat00010
    [구조식 5]
    Figure 112005063168698-pat00011
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 판형 교반 임펠라는 보조 날개가 설치된 이중 판형인 것을 특징으로 하는 전방향족 폴리에스테르의 제조방법.
  4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 판형 교반 임펠라는 사각형 또는 원형의 통공을 갖는 것을 특징으로 하는 전방향족 폴리에스테르의 제조방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 임펠라는 반응액 용량 당 교반 동력이 일정해질 수 있는 인버터 모터를 이용하는 것을 특징으로 하는 전방향족 폴리에스테르 제조방법.
KR1020050104538A 2005-11-02 2005-11-02 전방향족 폴리에스테르의 제조방법 KR100655195B1 (ko)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050104538A KR100655195B1 (ko) 2005-11-02 2005-11-02 전방향족 폴리에스테르의 제조방법
US12/084,441 US20090212451A1 (en) 2005-11-02 2006-11-01 Method of Preparing Wholly Aromatic Polyester
JP2008538817A JP5161785B2 (ja) 2005-11-02 2006-11-01 全芳香族ポリエステルの製造方法
EP06812354.6A EP1943288B1 (en) 2005-11-02 2006-11-01 Method of preparing wholly aromatic polyester
PCT/KR2006/004515 WO2007052955A1 (en) 2005-11-02 2006-11-01 Method of preparing wholly aromatic polyester
CN2006800407647A CN101321803B (zh) 2005-11-02 2006-11-01 制备全芳香族聚酯的方法
TW095140533A TWI359824B (en) 2005-11-02 2006-11-02 Method of preparing wholly aromatic liquid crystal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050104538A KR100655195B1 (ko) 2005-11-02 2005-11-02 전방향족 폴리에스테르의 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100655195B1 true KR100655195B1 (ko) 2006-12-08

Family

ID=37732515

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050104538A KR100655195B1 (ko) 2005-11-02 2005-11-02 전방향족 폴리에스테르의 제조방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR100655195B1 (ko)
CN (1) CN101321803B (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101621451B1 (ko) 2009-04-06 2016-05-16 심천 워트 어드밴스드 머티리얼즈 주식회사 유동성이 향상된 전방향족 액정 폴리에스테르 수지 컴파운드 및 그의 제조방법
CN117024719A (zh) * 2023-10-07 2023-11-10 宁波聚嘉新材料科技有限公司 一种液晶聚合物、纤维及其制备方法、纤维混凝土

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013511695A (ja) * 2009-11-19 2013-04-04 フィパック・リサーチ・アンド・ディベロップメント・カンパニー 向上されたエネルギー効率を有するダクト付き換気フードを運転するための方法および装置
JP5726610B2 (ja) * 2011-04-15 2015-06-03 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 液晶ポリエステルの製造方法
CN104353377B (zh) * 2014-10-24 2016-09-21 江苏百协精锻机床有限公司 一种具有搅拌板的搅拌装置
JP6157778B1 (ja) * 2015-10-21 2017-07-05 ポリプラスチックス株式会社 全芳香族ポリエステル及びその製造方法
CN107376691A (zh) * 2017-07-28 2017-11-24 苏州勃朗科技股份有限公司 一种扭叶片双螺旋带式搅拌器
CN108276741A (zh) * 2017-12-26 2018-07-13 上海普利特化工新材料有限公司 一种耐高温高流动高刚性绝缘液晶聚酯复合材料的制备方法
CN109531857B (zh) * 2019-01-02 2020-11-06 华熙生物科技股份有限公司 一种透明质酸或其盐颗粒的制备方法及所得产品
JP7303702B2 (ja) * 2019-08-21 2023-07-05 住友重機械工業株式会社 ロボット
KR102398419B1 (ko) * 2020-11-30 2022-05-16 세양폴리머주식회사 초박막 사출용 액정 폴리에스테르 수지 조성물 및 이의 제조 방법
CN115216127B (zh) * 2022-09-15 2024-02-13 金发科技股份有限公司 一种lcp树脂组合物及其制备方法和应用
CN117777420B (zh) * 2023-12-29 2024-08-06 漳州新阳科技有限公司 一种耐热型不饱和聚酯树脂及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56104932A (en) 1980-01-24 1981-08-21 Sumitomo Chem Co Ltd Bulk polycondensation of aromatic polyester
JPS5725325A (en) 1980-07-21 1982-02-10 Nippon Ester Co Ltd Production of molding polyester
JPH083301A (ja) * 1994-06-24 1996-01-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 高重合度ポリエチレンテレフタレートの製造方法
JP2002201261A (ja) 2000-10-26 2002-07-19 Du Pont Toray Co Ltd ポリエステルまたはその共重合体の製造法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4876326A (en) * 1987-03-26 1989-10-24 The Goodyear Tire & Rubber Company Solid state polymerization of polyester prepolymers
JP3387766B2 (ja) * 1997-02-03 2003-03-17 住友化学工業株式会社 液晶ポリエステル樹脂組成物

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56104932A (en) 1980-01-24 1981-08-21 Sumitomo Chem Co Ltd Bulk polycondensation of aromatic polyester
JPS5725325A (en) 1980-07-21 1982-02-10 Nippon Ester Co Ltd Production of molding polyester
JPH083301A (ja) * 1994-06-24 1996-01-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 高重合度ポリエチレンテレフタレートの製造方法
JP2002201261A (ja) 2000-10-26 2002-07-19 Du Pont Toray Co Ltd ポリエステルまたはその共重合体の製造法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101621451B1 (ko) 2009-04-06 2016-05-16 심천 워트 어드밴스드 머티리얼즈 주식회사 유동성이 향상된 전방향족 액정 폴리에스테르 수지 컴파운드 및 그의 제조방법
CN117024719A (zh) * 2023-10-07 2023-11-10 宁波聚嘉新材料科技有限公司 一种液晶聚合物、纤维及其制备方法、纤维混凝土
CN117024719B (zh) * 2023-10-07 2024-01-30 宁波聚嘉新材料科技有限公司 一种液晶聚合物、纤维及其制备方法、纤维混凝土

Also Published As

Publication number Publication date
CN101321803B (zh) 2011-09-14
CN101321803A (zh) 2008-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100655195B1 (ko) 전방향족 폴리에스테르의 제조방법
KR100351783B1 (ko) 폴리부틸렌 테레프탈레이트의 제조방법 및 장치
JP4625340B2 (ja) 液晶ポリエステル樹脂およびその製造方法
JP5161785B2 (ja) 全芳香族ポリエステルの製造方法
CN106633859A (zh) 全芳香族液晶聚酯树脂、其制备方及应用
CN110951060A (zh) 一种高流动性全芳香族液晶聚酯及其制备方法
CN1462287A (zh) 芳香族聚酯和聚酯树脂组合物
CN103415547B (zh) 全芳香族液晶聚酯树脂的制造方法、用其方法制造的树脂、以及包含所述树脂的复合物
EP2524955B1 (en) Production method for a wholly aromatic liquid-crystal polyester resin, a wholly aromatic liquid-crystal polyester resin produced by means of the method, and a compound of the wholly aromatic liquid-crystal polyester resin
KR102087451B1 (ko) 액정 중합체를 위한 고상 중합 시스템
JP2013007004A (ja) 液晶ポリエステルの製造方法
TWI522388B (zh) 液晶性聚酯樹脂之製造方法及液晶性聚酯樹脂之製造裝置
JP3690768B2 (ja) ポリエステルの連続製造方法
CN109734891A (zh) 具有低各向异性的改性芳香族液晶聚酯树脂及其制备方法
KR20230020406A (ko) 올리고머 폴리에틸렌 테레프탈레이트(pet) 기재를 제조하기 위한 방법
KR100700371B1 (ko) 고내열성 전방향족 폴리에스테르 제조방법
JP7031318B2 (ja) ダイマー酸共重合ポリエチレンテレフタレート樹脂の射出成形品
CN112409578A (zh) 一种超临界二氧化碳诱导pbat结晶/固相缩聚联用制备高分子量pbat的方法
CN110790910B (zh) 一种结晶自细化聚酯及其制备方法
JP3681244B2 (ja) ポリエステルの連続製造法
TW202400682A (zh) 液晶性樹脂的製造方法
KR20170073745A (ko) 전방향족 폴리에스테르 수지의 제조방법 및 이에 따라 제조된 전방향족 폴리에스테르 수지
JPH1036492A (ja) 全芳香族ポリエステルの製造方法
CN117659489A (zh) 一种原位聚合改性与扩链剂联用制备挤出发泡用pet基料的方法
JPH07278282A (ja) 芳香族ポリエステルの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121008

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130910

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141201

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151201

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171124

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181129

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191128

Year of fee payment: 14