JPH01180309A - 共重合ポリエステル樹脂の結晶化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、共重合ポリエステル樹脂の結晶化方法に関す
るものである。ざらに詳しくは共重合ポリエステル樹脂
を乾燥時の加熱処理に際して、樹脂が互いに融着するの
を防止する方法に関するものである。

［従来の技術］ ポリエステル樹脂は、優れた物理的および化学的特性を
有するため、今日巾広く使用されている。樹脂を形成す
る場合は重合反応の終了した重合体を重合反応槽から吐
出、固化せしめて切断し、−旦重合体粒子となした後、
紡糸、製膜、押出成形射出成形等、の溶融、成形工程に
供するのが普通である。この場合、共重合粒子には普通
的０．２重量％の水分が含まれており、そのまま溶融す
ると加水分解が起って品質の劣化や成型工程のトラブル
が発生するため、溶融成型前に加熱乾燥する必要がある
。

しかし、特にポリエステルに第３成分を共重合させた、
いわゆる共重合ポリエステルの乾燥にはポリエステルに
比べて乾燥時に樹脂粒子が互いに融着し易く通常の乾燥
方法では＠看なく乾燥することは困難である。この問題
を解決する方法として例えば乾燥前に無定型シリカをト
ライブレンドしておく方法（特開昭５５−６６９４８＠
公報）、易結晶性粒子を混合した後乾燥する方法（特開
昭５１−１１８５４号公報）、揮発性有機溶媒に浸漬す
ることにより樹脂表面を結晶化さ、せる方法（特開昭６
１−８１４３３号公報）等が提案されている。

Ｌ発明が解決しようとする問題点］ しかし上記従来例においては、結晶化時に異成分による
汚染を生じたり、除去に時間がかかり、また防炎、衛生
上の対策が必要などの欠点があり、十分満足できるもの
ではなかった。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、ポリエステル樹脂を該ポリエステル樹脂の温
水中における平均沈降速度の少なくとも０．０１倍以上
の線速を有し、該ポリエステル樹脂の乾燥時のＴｌガラ
ス転移温度）より１０℃以上低い温度に浸漬し、引き続
き水に線速を与えながら該Ｔｇより、１５℃を越える温
度まで一時間当り１００℃を越えない速度で昇温するこ
とを特徴とする共重合ポリエステル樹脂の結晶化方法に
関するものである。

次（、本発明をさらに詳細に説明する。

本発明における共重合ポリエステルとは、テレフタル酸
を主たる酸成分とし、エチレングリコールを主たるグリ
コール成分とするものであり、以下に示す酸成分及び／
またはグリコール成分を含む共重合体あるいは該共重合
体と他のポリマとの混合、ブレンド物等である。

テレフタル酸以外の酸成分としては、イソフタル酸、ナ
フタレンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、ヘキ
サヒドロキシテレフタル酸等があげられ、その共重合量
は通常０〜４０モル％である。エチレングリコール以外
のグリコール成分としては、ネオペンチルグリコール、
トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、
シクロヘキサンジメタツール、ポリエチレングリコール
等があげられ、その共重合量は通常０〜４０モル％であ
る。本発明は、特にイソフタル酸共重合ポリエステルに
有効であり、その共重合率は４０モル％以下、好ましく
は１０〜３０モル％、より好ましくは１５〜２５モル％
である。また、この他にトリメシン酸、トリメチロール
プロパン等の多官能性化合物を共重合ポリエステルの酸
成分及びグリコール成分として用いてもよい。

上記共重合ポリエステルにはシリカ、酸化チタン、カオ
リン、タルク、炭酸カルシウム等の顔料、充填剤、さら
に耐候性向上剤、蛍光増白剤、帯電防止剤、増粘剤、難
燃剤その他を含んでいてもよい。

またポリエステル樹脂の形状は特に限定されるものでは
なく、パウダー、フレーク、粒状等に形成された成形体
であればいずれの形状のものであってもよく、またこれ
らが混合されたものであってもよい。

本発明におけるガラス転移温度Ｔｏは該ポリエステル樹
脂を含有水分率が０．２％以下になるように４０℃の熱
風中で２４時間乾燥した後、ＤＳＣ（示差走査熱量測定
装置）によって測定することにより求められる。

本発明の目的を達成するためにはＴＱより１０℃以上低
い温度から昇温を開始する必要がある。Ｔｇより１０℃
以上低い温度よりも高い温度から昇温を開始すると開始
直後から温水中でポリエステル樹脂が互いに融着するこ
とになり好ましくない。温度が低すぎると昇温時間が長
く、そのために運転に長時間を要することになる。ここ
で、Ｔｏよりも１０〜４０℃、より好ましくは２０〜３
０℃低い温度から昇温するのが好ましい。

さらに結晶化のためにはＴＣＩより１５℃以上高い温度
まで昇温する必要があり、好ましくはＴｏより２０℃以
上高い温度まで昇温するのが望ましい。温水を１００℃
以上に昇温すると加圧装置が必要であるが処理時間は短
縮できるので好ましい。１６０℃以上に昇温するとポリ
エステル樹脂の加水分解による劣化が大きくなり好まし
くない。ポリエステル樹脂は、少なくとも該ポリエステ
ル樹脂の温水中における沈降速度の０．０１倍以上の線
速まで攪拌した状態の温水中に投入する必要がある。水
の線速がこれより遅い温水中にポリエステル樹脂を投入
すると装置の底部に樹脂が沈降し弱い融着が発生し、さ
らには樹脂同志が互いに接する時間が長くなり引き続き
８行なわれる昇温時あるいは処理期間中に融着を引き越
こすことになり好ましくない。

より好ましくは沈降速度の０．１０倍以上の線速を与え
ることが好ましい。なお、５倍以上の線速度を与えるこ
とは装置の大型化、複雑化等を伴うために好ましくない
。ここでいう沈降速度は該樹脂を静止温水中に投入した
ときの平均沈降速度をいう。水に線速を与える方法は上
記線速を与えるものならどのような方法でもさしつかえ
ない。例えば、回転攪拌翼による方法、下部からの空気
、窒素ガス等の吹き込みによる方法等が考えられるが、
温水および樹脂の全量に線速か与えられるように設計す
る必要がある。

水に線速の与えられないデッドスペースがあると樹脂が
固着し、融着の原因となる。

ざらに昇温は１時間当り１００℃を越えない速度で昇温
することが必要である。１時間あたり１００℃を越える
速度で昇温を進めるとポリエステル樹脂の結晶化が追従
せず、温水中での融着の原因となる。好ましくは１時間
当り３０〜８０℃の速度で昇温するのが望ましい。昇温
速度が特に遅いと結晶化の目的は達成されるが設備の使
用時間が長くなり経済的でない。昇温後ざらに樹脂の品
質劣化を起さない範囲で到達温度のままに保持してもよ
い。

前述の条件で処理された樹脂は熱水の中から取り出され
た後、適当な方法、例えば遠心式脱水機を用いて十分水
分を除去した後、乾燥工程に供することができる。

乾燥方法は特に限定されるものではなく通常の方法が採
用される。乾燥は通常樹脂の触点以下で行なわれるが具
体的な乾燥方法としては、乾燥機内に７０〜２００℃の
熱風を吹き込む方法、熱風を樹脂の流動床へ吹き込む方
法、あるいは乾燥機を７０〜２００℃に加温し乾燥機内
を減圧にしながら乾燥する方法等によって行なわれる。

［実施例］ 以下実施例および比較実施例によって本発明をさらに詳
しく説明する。なお実施例中の部とは重量部であり、ま
た攪拌特性の測定法は次のとおりである。

Ａ、ポリマの固有粘度（ＩＶ） ポリエステル樹脂を１０５℃で２０分乾燥した後、０−
クロロフェノールを溶媒として２５℃で測定した。

Ｂ、ポリマのＴＯ（ガラス転移点） 該ポリエステル樹脂を含有水分率が０．２％以下になる
まで４０℃の熱風中で２４時間乾燥した後、ＤＳＣ（示
差走査熱量計、パーキンエルマー社製ＤＳＣ−２型）を
用い、窒素シール下で１５℃／分の条件で昇温し、７０
℃付近における吸熱ピークの中央値をＴＱとした。

Ｃ９樹脂の平均沈降速度 径５Ｃ１１、高さ１ＴｒＬのガラス円筒に２５℃の水を
満し、樹脂を１粒づつ落下させ平均沈降速度を求めた。

Ｄ、予備結晶化時の融雪率 予備結晶化したチップをとり出し下記の式に基づいて融
着率を算出した。

予備結晶化時の融着率− 二粒以上が付着したチップの重量 ｘｉｏ。

処理したチップの総重量 予備結晶化時の融着率は２％以内であれば事実上問題は
ない。

実施例１ 全酸成分に対しイソフタル酸を２０モル％共重合した５
Ｘ５Ｘ２ｍの立方形のＴＯが７２℃のポリエチレンテレ
フタレート／イソフタレート共重合樹脂１００部を、底
部に攪拌翼を設け、ｉｏｏｒｐｍで攪拌している５６℃
の温水２００部に浸漬した。この時の樹脂の沈降速度は
１０ｃａ１秒であった。水の線速は１　、０ｃｌｌ／ｓ
ｅｃであり、樹脂沈降速度の０．１０倍であった。

攪拌を続けながら１時間で９５℃まで昇温（昇温速度４
５℃／時間）、ざらに９ｂ℃到達後１時間保持した債、
熱水を排出し、次いで樹脂を取り出して、遠心式の脱水
機により脱水処理を行なった。

この樹脂を回転式の乾燥機に入れて２ｍ１−ＩＱ以下の
減圧下１６０℃〜１８０℃で２時間の乾燥を行なったが
、樹脂相互あるいは樹脂と乾燥機内壁部との融着は見ら
れなかった。

実施例２ 実施例１と同様な条件で昇温開始温度のみを６０℃にし
たところ、結晶化処理中の融着率は１．２％であったが
、本乾燥時のａ着は見られなかった。

実施例３゜ 実施例１と同様な条件で昇温速度のみを９５℃／時間に
したところ、予備結晶化処理中の融着は１．８％であっ
た。なお、本乾燥時の融着は見られなかった。

実施例４ 実施例１と同様な条件で水の線速のみを０゜５菌／秒に
したところ、予備結晶化処理中の融着率は０．２％であ
った。なお、本乾燥時の融着は見られなかった。

実施例５ 実施例１と同様な条件で昇温終了後の温度を１２０℃昇
温終了後の保持時間を３０分としたところ、結晶化の融
着はなく本乾燥でも融着は見られなかった。

比較実施例１ 実施例１と同様な条件で水に線速を与えなかったところ
、結晶化中の融着率は５３％であり、本乾燥に供するこ
とができなかった。

比較実施例２ 実施例１と同様な条件で昇温開始温度のみを６５℃とし
たところ、結晶化時に３０％の融着が生じ樹脂を本乾燥
に供することができなかった。

比較実施例３ 実施例１と同様な条件で昇温終了後の温度を８５℃昇温
終了後の保持時間を１００分としたところ、結晶化時の
融着率は０．２％であったが、この樹脂片を本乾燥した
ところ、樹脂片相互及び樹脂片と乾燥ＩＮ器壁との―着
を生じた。

比較実施例４ 実施例１と同様な条件で昇温速度を１２０℃／時間とし
たところ、結晶化時に７５％の融着を生じ、樹脂を本乾
燥に供することができなかった。

実施例６ 共重合成分としてジエチレングリコール５モル％共重合
し、実施例１と同様にして７０７７℃の共重合ポリエス
テル樹脂試験片を１１造し、予備結晶化処理を行なった
（沈降線速１５ｃＭ秒）。結果を表１に示した。

実施例フ イソフタル酸共重合量を５モル％とした以外、実施例１
と同様にして７０７５℃の共重合ポリエステル樹脂試験
片を製造し、予備結晶化処理を行なった（沈降線速１０
Ｃ１ａ／秒）。結果を表１に示した。

［発明の効果コ 本願発明による結晶化方法は次のような効果を有する。

（１）　　樹脂片を相互に融着させることなく結晶化さ
せることが可能であるため、その後の製膜、紡糸などに
おける取扱い性が良好である。

（２）特殊な薬品等を使用することもなく、温水処理す
るために経済的である。

（３）　　温水のみで処理できるため、処理御会媒体の
混入がない。

（４）有機溶剤等を使用しないので、安全ぺであり、か
つ廃液などの処理の問題がない。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポリエステル樹脂を該ポリエステル樹脂の温水中におけ
   る平均沈降速度の少なくとも０．０１倍以上の線速を有
   し、該ポリエステル樹脂の乾燥時のＴｇ（ガラス転移温
   度）より１０℃以上低い温度の温水に浸漬し、引き続き
   水に線速を与えながら該Ｔｇより１５℃を越える温度ま
   で１時間当り１００℃を越えない速度で昇温することを
   特徴とする共重合ポリエステル樹脂の結晶化方法。