JPH0580931B2 - - Google Patents

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JPH0580931B2
JPH0580931B2 JP61118853A JP11885386A JPH0580931B2 JP H0580931 B2 JPH0580931 B2 JP H0580931B2 JP 61118853 A JP61118853 A JP 61118853A JP 11885386 A JP11885386 A JP 11885386A JP H0580931 B2 JPH0580931 B2 JP H0580931B2
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JP
Japan
Prior art keywords
polyester
acid
anhydride
producing
temperature
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP61118853A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS62277427A (en
Inventor
Tetsuo Matsumoto
Takayuki Imamura
Koji Kameyama
Takao Okabe
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Nippon Ester Co Ltd
Unitika Ltd
Original Assignee
Nippon Ester Co Ltd
Unitika Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Ester Co Ltd, Unitika Ltd filed Critical Nippon Ester Co Ltd
Priority to JP11885386A priority Critical patent/JPS62277427A/en
Publication of JPS62277427A publication Critical patent/JPS62277427A/en
Publication of JPH0580931B2 publication Critical patent/JPH0580931B2/ja
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  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

(産業上の利用分野) 本発明は、ポリエステルの製造方法に関するも
のであり、さらに詳しくは、短時間に高い極減粘
度を有する色調に優れたポリエステル、取り分け
サーモトロピツク液晶性を有するポリエステルを
製造する方法に関するものである。 (従来の技術) 従来より、ポリエステルは、一般成形品として
の用途を広く認められるに到つているが、多くの
ポリエステルは曲げ強度、曲げ弾性率を始めとす
る種々の機械的物性が不十分であるため、高物性
を要求される分野には適していなかつた。 近年、繊維、フイルムもしくは成形品のいずれ
かを問わず、強度、剛性、耐熱性及び耐薬品性等
に優れた素材に対する要望が高まつている。 既に、かかる高物性を有するポリエステルの先
鞭とて、W.J.ジヤクソンはポリエチレンテレフ
タレートと4−ヒドロキシ安息香酸とからなるサ
ーモトロピツク液晶性ポリエステルを報告してお
り、かかるサーモトロピツク液晶性ポリエステル
に注目が集まつている。このサーモトロピツク液
晶性ポリエステルは通常のサーモトロピツク液晶
性を示さないポリエステルに数倍する機械的物性
を有しており、高機能性高分子に新しい可能性を
見出した。 一般に、このサーモトロピツク液相性ポリエス
テルは、製造の第一工程でポリエチレンテレフタ
レートと4−アセトキシ安息香酸とを接触させて
アシドリシス反応によりポリエチレンテレフタレ
ートを解重合させ、次いでその解重合物を第二工
程で重縮合させることにより製造される。ところ
が、この製造方法には大きく分けて次の2つの欠
点があつた。すなわち、第二工程での重縮合反
応速度が極めて緩慢であつて生産性が低い。ま
た、高い極限粘度を有するサーモトロピツク液
晶性ポリエステルを製造することが困難である。 これらの問題点を解決するための方策について
は、現在盛んに研究されており、特許にも多数提
案されている。たとえば、特開昭60−221412号公
報には、芳香族オキシカルボン酸とポリアルキレ
ンテレフタレートとをアセチル化剤の存在下に接
触させる方法が開示されているが、この提案も本
質的には芳香族オキシカルボン酸の水酸基をアセ
チル化するに足る量の酸無水物(芳香族オキシカ
ルボン酸と酸無水物は当量で使用する)を添加す
るだけであるので、結果的にはこの方法も反応速
度の促進効果の点では未だ不十分であつた。 (発明が解決しようとする問題点) このように、従来技術においては、生産性をあ
る程度改良することはできても、依然低生産性で
あることに変わりはなく、かつ、得られるポリエ
ステルの極限粘度が不十分であつたり、たとえ高
極限粘度のポリエステルが得られたとしても、そ
の製造には極めて長時間を要するため、得られる
ポリエステルの色調が劣つたりするという欠点が
残されていた。 したがつて、本発明の主たる目的は、繊維、フ
イルム、その他の成形品に特に適する、高極限粘
度で色調に優れたポリエステル、取り分け物性に
優れたサーモトロピツク液晶性を有するポリエス
テルを短時間に製造することにある。 (問題点を解決するための手段) 本発明者らは、前記のごとき問題点のないポリ
エステルの製造方法について鋭意研究の結果、芳
香族オキシカルボン酸と、特定の極限粘度のポリ
アルキレンテレフタレートと、それらの全水酸基
の当量数及び全グリコール末端基の当量数の和を
越える量の低級脂肪酸の酸無水物とを混合し、し
かるのち重縮合を完結させることが極めて効果的
であることを知見し、本発明に到達した。 すなわち、本発明は、式()で表される芳香
族オキシカルボン酸成分とポリアルキレンテレフ
タレート成分とからポリエステルを製造するに際
し、芳香族オキシカルボン酸と、極限粘度0.2
dl/g以下のポリアルキレンテレフタレートと、
該芳香族オキシカルボン酸の全水酸基の当量数及
び該ポリアルキレンテレフタレートの全グリコー
ル末端基の当量数の和を越える量の低級脂肪酸の
酸無水物とを混合し、しかるのち重縮合を完結さ
せることを特徴とする少なくとも0.5dl/gの極
限粘度を有するポリエステルの製造方法を要旨と
するものである。
(Industrial Application Field) The present invention relates to a method for producing polyester, and more specifically, it relates to a method for producing polyester, and more specifically, a method for producing polyester with excellent color tone that exhibits high ultrathin viscosity in a short period of time, and in particular, polyester that has thermotropic liquid crystallinity. It's about how to do it. (Prior art) Polyester has been widely accepted for use as general molded products, but many polyesters have insufficient mechanical properties such as flexural strength and flexural modulus. Therefore, it was not suitable for fields requiring high physical properties. In recent years, there has been an increasing demand for materials with excellent strength, rigidity, heat resistance, chemical resistance, etc., regardless of whether they are fibers, films, or molded products. WJ Jackson has already reported a thermotropic liquid crystalline polyester made of polyethylene terephthalate and 4-hydroxybenzoic acid as a pioneer in polyesters with such high physical properties, and this thermotropic liquid crystalline polyester has attracted attention. It is worshiped. This thermotropic liquid crystalline polyester has mechanical properties that are several times higher than ordinary thermotropic polyesters that do not exhibit liquid crystalline properties, and we have discovered new possibilities for highly functional polymers. Generally, this thermotropic liquid-compatible polyester is produced by contacting polyethylene terephthalate and 4-acetoxybenzoic acid in the first step of production to depolymerize the polyethylene terephthalate through an acidolysis reaction, and then using the depolymerized product in the second step. It is produced by polycondensation. However, this manufacturing method has the following two drawbacks. That is, the polycondensation reaction rate in the second step is extremely slow, resulting in low productivity. Furthermore, it is difficult to produce thermotropic liquid crystalline polyesters with high intrinsic viscosity. Measures to solve these problems are currently being actively researched and many patents have been proposed. For example, JP-A No. 60-221412 discloses a method in which an aromatic oxycarboxylic acid and a polyalkylene terephthalate are brought into contact in the presence of an acetylating agent. This method also results in a reduction in the reaction rate, since it is only necessary to add an amount of acid anhydride sufficient to acetylate the hydroxyl group of the oxycarboxylic acid (the aromatic oxycarboxylic acid and the acid anhydride are used in equivalent amounts). The promoting effect was still insufficient. (Problems to be Solved by the Invention) As described above, in the conventional technology, even though productivity can be improved to some extent, productivity is still low, and the polyester that can be obtained has reached its limit. However, even if a polyester with a high intrinsic viscosity could be obtained, it would take an extremely long time to produce it, resulting in poor color tone of the resulting polyester. Therefore, the main object of the present invention is to produce polyester with high intrinsic viscosity and excellent color tone, which is especially suitable for fibers, films, and other molded products, and in particular, with thermotropic liquid crystallinity and excellent physical properties, in a short time. It lies in manufacturing. (Means for Solving the Problems) As a result of intensive research into a method for producing polyester that does not have the above-mentioned problems, the present inventors found that aromatic oxycarboxylic acid, polyalkylene terephthalate with a specific intrinsic viscosity, It has been found that it is extremely effective to mix the acid anhydrides of lower fatty acids in an amount that exceeds the sum of the number of equivalents of all hydroxyl groups and the number of equivalents of all glycol end groups, and then to complete the polycondensation. , arrived at the present invention. That is, the present invention, when producing a polyester from an aromatic oxycarboxylic acid component represented by the formula () and a polyalkylene terephthalate component, uses an aromatic oxycarboxylic acid and an intrinsic viscosity of 0.2.
polyalkylene terephthalate of dl/g or less,
Mixing an acid anhydride of a lower fatty acid in an amount exceeding the sum of the number of equivalents of all the hydroxyl groups of the aromatic oxycarboxylic acid and the number of equivalents of all the glycol end groups of the polyalkylene terephthalate, and then completing the polycondensation. The object of the present invention is to provide a method for producing a polyester having an intrinsic viscosity of at least 0.5 dl/g.

【化】 (式において、Arは2価の芳香族基を示す。た
だし、芳香環は置換基で置換されていてもよい。) 本発明の方法により製造したポリエステルの極
限粘度〔η〕は、少なくとも0.5dl/g、好まし
くは0.5〜1.0dl/g、最適には0.6〜0.8dl/gで
ある。極限粘度が少なくとも0.5dl/gでないと
目的とする曲げ特性を始めとする各種の物理的、
機械的物性値が劣る。 本発明におけるポリエステルの製造に用いられ
る極限粘度0.2dl/g以下のポリアルキレンテレ
フタレートとは、たとえばポリエチレンテレフタ
レート、ポリブチレンテレフタレート等の公知の
任意の各種のホモポリマーやコポリマーの低重合
度ポリマー、オリゴマーあるいはビス(β−ヒド
ロキシエチル)テレフタレート等のモノマーをも
を包含するものであるが、特にポリエチレンテレ
フタレートが好適であり、かかるポリエチレンテ
レフタレートの極限粘度は、0.2dl/g以下、好
ましくは0.1dl/g程度である。これらの範囲を
越えて極限粘度が高くなり過ぎると、得られるポ
リエステルのランダム性が失われ易く、芳香族オ
キシカルボン酸成分だけが局部的にホモポリエス
テルを構成し、これが結晶として溶融体から析出
し異物となることがあるので好ましくない場合が
ある。 本発明におけるポリエステルの製造に用いられ
る芳香族オキシカルボン酸としては前記式()
で示される公知の任意の芳香族オキシカルボン酸
が用いられるが、サーモトロピツク液晶性ポリエ
ステルを得るためには、生成するサーモトロピツ
ク液晶性ポリエステルの剛直部分を担うため、基
本的にはパラ配向性もしくはアンフイ配向性の化
合物が選ばれることが必要である。好ましい具体
例としては、4−ヒドロキシ安息香酸、1−ヒド
ロキシ−4−ナフトエ酸、4−ヒドロキシ−3−
メチル安息香酸、4−ヒドロキシ−3−クロル安
息香酸、2−ヒドロキシ−6−ナフトエ酸等の化
合物があげられるが、4−ヒドロキシ安息香酸が
最適である。しかしながら、生成するポリエステ
ルの液晶性を損ねない限り、オルト、メタ、ア
ナ、エビ、カタ、ペリ、プロスの各配向性の化合
物を共重合することもできる。 以下、本発明の方法が特に好適に適用できる例
として第一構成単位としてポリエチレンテレフタ
レート、第二構成単位として4−ヒドロキシ安息
香酸とから得られるポリエステルを例にとつて、
本発明の製造方法を説明する。 第一構成単位と第二構成単位の比率は、好まし
くモル比で5:95〜95:5であり、特に好ましく
は30:70〜70:30であり、サーモトロピツク液晶
性ポリエステルを得るためには、第一構成単位と
第二構成単位の比率は好ましくはモル比50:50〜
70:30の範囲で適宜選択すればよい。 本発明の製造方法において、低級脂肪酸の酸無
水物は、4−ヒドロキシ安息香酸の全水酸基の当
量数とポリアルキレンテレフタレートの全グリコ
ール末端基の当量数の和を越える量用いて、4−
ヒドロキシ安息香酸及びポリアルキレンテレフタ
レートと混合することが必要である。したがつ
て、芳香族オキシカルボン酸の水酸基の数、すな
わち芳香族オキシカルボン酸のモル数、及びポリ
アルキレンテレフタレートとしてポリエチレンテ
レフタレート(PET)を用いた場合、極限粘度
が0.1dl/gのときは1200〜1500当量/ton−
PET、極限粘度が0.2dl/gのときは600〜700当
量/ton−PETを和以上の低級脂肪酸の酸無水物
を用いるのが適当である。 かかる低級脂肪酸の酸無水物としては、炭素原
子1〜8個の低級脂肪酸の酸無水物、たとえば無
水酢酸、無水プロピオン酸、無水モノクロル酢
酸、無水ジクロル酢酸、無水トリクロル酢酸、無
水モノブロム酢酸、無水ジブロム酢酸、無水トリ
ブロム酢酸、無水モノフルオロ酢酸、無水ジフル
オロ酢酸、無水トリフルオロ酢酸、無水ブロム酢
酸、無水グルタル酸、無水マレイン酸、無水コハ
ク酸、無水β−ブロムプロピオン酸、無水酪酸、
無水イソ酪酸、無水プロピル酢酸、無水吉草酸、
無水ピバル酸等が挙げられるが、価格と沸点のレ
ベルからいつて、無水酢酸が特に好適に用いら
れ、以後の説明は無水酢酸(Ac2O)で代表させ
る。 本発明においては、4−ヒドロキシ安息香酸、
ポリ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前記した量の無水酢酸とを反
応機に仕込み、以下の反応スケジユールで反応さ
せるのが特に好適である。まず、(a)不活性雰囲気
で、150℃を越えない温度で、30分〜4時間反応
させる。温度が150℃を越えたり、反応時間が30
分未満であると反応が不十分となり、重縮合階段
における反応速度が緩慢になる時があるため好ま
しくない。一方、4時間以上反応させても、効果
は飽和状態となるだけであるから、経済面でこれ
も好ましくない。ついで、(b)不活性雰囲気で、
150℃〜230℃の温度で、30分〜8時間反応させ
る。温度が230℃越えたり、反応時間が30分未満
であると、反応が不十分となり、最終的に得られ
るポリエステルの極限粘度が上昇しなくなつた
り、4−ヒドロキシ安息香酸が前記したようにホ
モポリエステルを形成したり、4−ヒドロキシ安
息香酸が4−アセトキシ安息香酸となつて飛散し
たり、Ac2Oが飛散したりして好ましくな。一方、
8時間以上反応させても、効果は飽和状態となる
ばかりか却つて得られるポリエステルの色調を損
ねるだけであるから、これも好ましくない。その
後、(c)不活性雰囲気で、230℃から250℃〜290℃
の温度まで昇温し、遅くとも温度が270℃に到達
した時点で、フルバキユームまで60分以上、好ま
しくは、その時間が90分となるような減圧スケジ
ユールで減圧を開始する。温度が290℃越えたり
すると、得られるポリエステルの色調を損ねるだ
けであるし、一方、減圧スケジユールが60分未満
であると、4−ヒドロキシ安息香酸が4−アセト
キシ安息香酸となつて飛散したりしてともに好ま
しくない。しかるのち、(d)通常250〜290℃の温度
で、1torr程度の高減圧下に数十分〜数時間、溶
融相で酢酸(AcOH)を溜出させつつ、重縮合反
応させることによつて、ポリエステルを製造する
ことができる。 本発明においては、前記した二つの構成単位の
他、たとえば2,2−ビス(4′−ヒドロキシフエ
ニル)プロパン、ハイドロキノン、レゾルシン、
4,4′−ジヒドロキシビフエニル、1,6−ヘキ
サンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ペ
ンタエリスリトール、ナフタル酸、イソフタル
酸、フタル酸、アジピン酸、セバシン酸、2,2
−ビス(4′−カルボキシフエニル)プロパン、ビ
ス(4−カルボキシフエニル)メタン、ビス(4
−カルボキシフエニル)エーテル等が共重合成分
として好適に用いられる。 また、通常重縮合反応には触媒が用いられる
が、本発明の方法によりポリエステルを製造する
際には、たとえば、各種金属化合物あるいは有機
スルホン酸化合物の中から選ばれた1種以上の化
合物が用いられる。 かかる金属化合物としては、アンチモン、チタ
ン、ゲルマニウム、スズ、亜鉛、アルミニウム、
マグネシウム、カルシウム、マンガン、ナトリウ
ムあるいはコバルトなどの化合物が用いられ、一
方、有機スルホン酸化合物としては、スルホサリ
チル酸、o−スルホ無水安息香酸(OSB)など
の化合物が用いられるが三酸化アンチモン(CS)
やOSBが特に好適に用いられる。前記触媒の添
加量としては、ポリエステルの構成単位1モルに
対し通常0.1×10-4〜100×10-4モル、好ましくは
0.5×10-4〜50×10-4モル、最適には1×10-4〜10
×10-4モル用いられる。 また、本発明の方法によれば、たとえば熱的特
性値としては融点200℃以上、熱変形温度60℃以
上、好ましくは融点220℃以上、熱変形温度100℃
以上、最適には融点220〜250℃、熱変形温度100
〜130℃のポリエステルが得られるが、かかるポ
リエステルは耐熱性と各種の物理的、機械的特性
値とを兼ね備えている点で好ましいものである。 (作用) 本発明の方法によつて高い極限粘度を有し、色
調にも優れたポリエステルを短時間に製造するこ
とができる理由は十分解明されているわけではな
いが、以下のように推察される。 ポリアルキレンテレフタレートの全グリコー
ル末端基の当量数を越える量の低級脂肪酸の酸
無水物を添加してポリアルキレンテレフタレー
トと反応させるので、ポリアルキレンテレフタ
レートのグリコール末端が有効にアセチル化さ
れ、もつて重縮合時の反応速度が著しく増大す
る。 同時に、芳香族オキシカルボン酸の全水酸基
の当量数を越える量の低級脂肪酸の酸無水物を
添加しているので高価なアシル芳香族オキシカ
ルボン酸を用いなくてもよく、かつ、アシル芳
香族オキシカルボン酸を用いたときよりもさら
に重縮合時の反応速度が速い。 アシル芳香族オキシカルボン酸を用いないの
でアシル芳香族オキシカルボン酸が単独でホモ
ポリエステルを形成することがなく、異物が極
めて少ない。 (実施例) 以下、実施例をあげて本発明をさらに具体的に
説明する。 なお、例中、ポリマーの〔η〕は、フエノール
−四塩化エタン等重量混合溶媒中20℃で測定した
溶液粘度から求めた。また、ポリアルキレンテレ
フタレートの全グリコール末端基は、極限粘度か
ら逆算した全末端基数から後述するカルボキシル
末端基数を引いて求めた。また、カルボキシル末
端基はベンジルアルコール中で1/10規定の水酸化
ナトリウム溶液で滴定して求めた。また、サーモ
トロピツク液晶性はホツトステージ付Leitz偏光
顕微鏡で確認した。 参考例 1 テレフタル酸とエチレングリコールとを常法に
よりエステル化し、エステル化反応率95%のビス
−(β−ヒドロキシエチル)テレフタレート及
び/またはその低重合体(BHET)を得た。 このBHETにCSをポリエステルの構成単位1
モルに対し2×10-4モル添加し、重縮合時間を適
宜選択することにより、第1表に示す種々の
〔η〕のポリエチレンテレフタレート(PET)を
それぞれ得た。 参考例 2 ジメチルテレフタレートと1,4−ブタンジオ
ールとを常法によりエステル交換してメタノール
を溜出させたのち、触媒としてテトラブチルチタ
ネートをポリエステルの構成単位1モルに対し5
×10-4モル添加して予備重縮合し、〔η〕が0.15
dl/gのポリブチレンテレフタレート(PBT)
を製造した。 実施例 1 参考例1で得た〔η〕が0.1dl/g、全グリコ
ール末端基の当量数1、123当量/tonのPETと、
4−ヒドロキシ安息香酸(4HBA)をモル比で
1:1.5(水酸基の当量数が1tonのPETに対し7500
当量)となるように不活性雰囲気下の重縮合反応
機に仕込み、無水酢酸を9000当量/ton−PET添
加し、150℃で1時間撹拌混合した。その後、5
時間かけて230℃まで順次昇温し、そのまま2時
間撹拌混合した。次いで、さらに2時間かけて
270℃まで昇温し、しかるのち、フルバキユーム
(1torr)まで90分となるような減圧スケジユール
で減圧を開始した。最終的に270℃の温度で、
0.3torrの減圧下に3時間、溶融相で重縮合反応
させた結果、極限粘度0.75、L値が75.2、a値が
−1.1、b値が8.9で色調に優れた異物のないサー
モトロピツク液晶性ポリエステルが得られた。 実施例2〜4、比較例1〜5 実施例1において用いたポリエステルに代え
て、参考例1で得た種々の〔η〕のポリエステル
を用い、かつ、無水酢酸の添加量を種々変更した
以外は実施例1とほぼ同様に反応させてサーモト
ロピツク液晶性ポリエステルを得た。結果を第1
表に示した。 実施例 5〜8 反応条件を変更した以外は実施例1とほぼ同様
に反応させてサーモトロピツク液晶性ポリエステ
ルを得た。結果を第2表に示した。 実施例 9 PETと4−ヒドロキシ安息香酸のモル比を
2:1とした以外は実施例1とほぼ同様に反応さ
せてサーモトロピツク液晶性を有しないポリエス
テルを得た。結果を第2表に示した。 実施例 10 芳香族オキシカルボン酸として4−ヒドロキシ
安息香酸と3−ヒドロキシ安息香酸をモル比で
7:3として用いた以外は実施例1とほぼ同様に
反応させてサーモトロピツク液相性を有しないポ
リエステルを得た。結果を第2表に示した。 実施例 11 芳香族オキシカルボン酸として2−オキシ−6
−ナフトエ酸を用いた以外は実施例1とほぼ同様
に反応させてサーモトロピツク液晶性ポリエステ
ルを得た。結果を第2表に示した。 実施例 12 PETのかわりに参考例2で得たポリブチレン
テレフタレートを用いた以外は実施例3とほぼ同
様に反応させてサーモトロピツク液晶性ポリエス
テルを得た。結果を第2表に示した。
[In the formula, Ar represents a divalent aromatic group. However, the aromatic ring may be substituted with a substituent.] The intrinsic viscosity [η] of the polyester produced by the method of the present invention is: It is at least 0.5 dl/g, preferably 0.5-1.0 dl/g, optimally 0.6-0.8 dl/g. Unless the intrinsic viscosity is at least 0.5 dl/g, various physical properties such as the desired bending properties, etc.
Mechanical properties are poor. The polyalkylene terephthalate having an intrinsic viscosity of 0.2 dl/g or less used in the production of polyester in the present invention is, for example, any of various known homopolymers and copolymers such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, etc. It includes monomers such as bis(β-hydroxyethyl) terephthalate, but polyethylene terephthalate is particularly suitable, and the intrinsic viscosity of such polyethylene terephthalate is 0.2 dl/g or less, preferably about 0.1 dl/g. It is. If the intrinsic viscosity becomes too high beyond these ranges, the resulting polyester tends to lose its randomness, and only the aromatic oxycarboxylic acid component locally constitutes the homopolyester, which precipitates from the melt as crystals. This may be undesirable as it may become a foreign substance. The aromatic oxycarboxylic acid used in the production of polyester in the present invention has the above formula ()
Any known aromatic oxycarboxylic acid represented by the above formula can be used, but in order to obtain a thermotropic liquid crystalline polyester, the para-oriented one is basically used because it plays the rigid part of the thermotropic liquid crystalline polyester to be produced. It is necessary that a compound with a neutral or amphi orientation is selected. Preferred specific examples include 4-hydroxybenzoic acid, 1-hydroxy-4-naphthoic acid, 4-hydroxy-3-
Examples include compounds such as methylbenzoic acid, 4-hydroxy-3-chlorobenzoic acid, and 2-hydroxy-6-naphthoic acid, but 4-hydroxybenzoic acid is most suitable. However, it is also possible to copolymerize compounds with ortho, meta, ana, shrimp, kata, peri, and pros orientations as long as the liquid crystallinity of the polyester to be produced is not impaired. Hereinafter, as an example to which the method of the present invention can be particularly suitably applied, a polyester obtained from polyethylene terephthalate as the first structural unit and 4-hydroxybenzoic acid as the second structural unit will be exemplified.
The manufacturing method of the present invention will be explained. The ratio of the first structural unit to the second structural unit is preferably 5:95 to 95:5 in molar ratio, particularly preferably 30:70 to 70:30, and in order to obtain a thermotropic liquid crystalline polyester, The ratio of the first structural unit to the second structural unit is preferably a molar ratio of 50:50 to 50:50.
It may be selected appropriately within the range of 70:30. In the production method of the present invention, the lower fatty acid anhydride is used in an amount exceeding the sum of the number of equivalents of all hydroxyl groups of 4-hydroxybenzoic acid and the number of equivalents of all glycol end groups of polyalkylene terephthalate, and
It is necessary to mix with hydroxybenzoic acid and polyalkylene terephthalate. Therefore, the number of hydroxyl groups in aromatic oxycarboxylic acid, that is, the number of moles of aromatic oxycarboxylic acid, and when polyethylene terephthalate (PET) is used as polyalkylene terephthalate, when the intrinsic viscosity is 0.1 dl/g, it is 1200. 〜1500 equivalents/ton−
When the intrinsic viscosity of PET is 0.2 dl/g, it is appropriate to use an acid anhydride of a lower fatty acid having a weight of 600 to 700 equivalents/ton-PET or more. Examples of the acid anhydrides of lower fatty acids include acid anhydrides of lower fatty acids having 1 to 8 carbon atoms, such as acetic anhydride, propionic anhydride, monochloroacetic anhydride, dichloroacetic anhydride, trichloroacetic anhydride, monobromoacetic anhydride, and dibromoanhydride. Acetic acid, tribromoacetic anhydride, monofluoroacetic anhydride, difluoroacetic anhydride, trifluoroacetic anhydride, bromoacetic anhydride, glutaric anhydride, maleic anhydride, succinic anhydride, β-bromopropionic anhydride, butyric anhydride,
Isobutyric anhydride, propyl acetic anhydride, valeric anhydride,
Examples include pivalic anhydride, but acetic anhydride is particularly preferably used in view of price and boiling point, and in the following description, acetic anhydride (Ac 2 O) will be used as representative. In the present invention, 4-hydroxybenzoic acid,
It is particularly suitable to charge a polyester containing polyethylene terephthalate as a main component and acetic anhydride in the amount described above into a reactor, and to react according to the following reaction schedule. First, (a) react in an inert atmosphere at a temperature not exceeding 150°C for 30 minutes to 4 hours. If the temperature exceeds 150℃ or the reaction time exceeds 30℃
If it is less than 1 minute, the reaction will be insufficient and the reaction rate in the polycondensation step may become slow, which is not preferable. On the other hand, even if the reaction is allowed to take place for more than 4 hours, the effect will only reach a saturated state, which is also unfavorable from an economic point of view. Then (b) in an inert atmosphere,
React at a temperature of 150°C to 230°C for 30 minutes to 8 hours. If the temperature exceeds 230°C or the reaction time is less than 30 minutes, the reaction will be insufficient, and the intrinsic viscosity of the final polyester may not increase or 4-hydroxybenzoic acid may become homogeneous as described above. This is undesirable because polyester is formed, 4-hydroxybenzoic acid becomes 4-acetoxybenzoic acid and scatters, and Ac 2 O scatters. on the other hand,
Even if the reaction is carried out for more than 8 hours, the effect not only reaches a saturated state but also only impairs the color tone of the obtained polyester, which is also not preferable. (c) 230℃ to 250℃ to 290℃ in an inert atmosphere;
When the temperature reaches 270° C. at the latest, depressurization is started using a depressurization schedule that takes at least 60 minutes, preferably 90 minutes, to reach fluvacium. If the temperature exceeds 290°C, this will only impair the color tone of the resulting polyester, while if the vacuum schedule is less than 60 minutes, 4-hydroxybenzoic acid may become 4-acetoxybenzoic acid and scatter. Both are undesirable. Then, (d) acetic acid (AcOH) is distilled out in the molten phase for a polycondensation reaction at a temperature of usually 250 to 290°C under a high vacuum of about 1 torr for several tens of minutes to several hours. , polyester can be produced. In the present invention, in addition to the above two structural units, for example, 2,2-bis(4'-hydroxyphenyl)propane, hydroquinone, resorcinol,
4,4'-dihydroxybiphenyl, 1,6-hexanediol, cyclohexanedimethanol, pentaerythritol, naphthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, adipic acid, sebacic acid, 2,2
-bis(4'-carboxyphenyl)propane, bis(4-carboxyphenyl)methane, bis(4'-carboxyphenyl)propane, bis(4'-carboxyphenyl)methane,
-carboxyphenyl) ether, etc. are suitably used as the copolymerization component. Further, although a catalyst is usually used in the polycondensation reaction, when producing polyester by the method of the present invention, for example, one or more compounds selected from various metal compounds or organic sulfonic acid compounds are used. It will be done. Such metal compounds include antimony, titanium, germanium, tin, zinc, aluminum,
Compounds such as magnesium, calcium, manganese, sodium or cobalt are used, while organic sulfonic acid compounds include compounds such as sulfosalicylic acid, o-sulfobenzoic anhydride (OSB), and antimony trioxide (CS).
and OSB are particularly preferably used. The amount of the catalyst added is usually 0.1 x 10 -4 to 100 x 10 -4 mol, preferably 0.1 x 10 -4 mol per mol of polyester structural unit.
0.5×10 -4 ~50×10 -4 mol, optimally 1×10 -4 ~10
×10 -4 mol is used. Further, according to the method of the present invention, for example, thermal characteristic values include a melting point of 200°C or higher, a heat distortion temperature of 60°C or higher, preferably a melting point of 220°C or higher, and a heat distortion temperature of 100°C.
Above, optimal melting point is 220-250℃, heat distortion temperature is 100℃
A polyester having a temperature of up to 130° C. can be obtained, and such a polyester is preferable because it has both heat resistance and various physical and mechanical properties. (Function) The reason why polyester having high intrinsic viscosity and excellent color tone can be produced in a short time by the method of the present invention is not fully understood, but it is inferred as follows. Ru. Since the acid anhydride of a lower fatty acid is added in an amount exceeding the number of equivalents of all the glycol end groups of the polyalkylene terephthalate and reacted with the polyalkylene terephthalate, the glycol end of the polyalkylene terephthalate is effectively acetylated, resulting in polycondensation. The reaction rate increases significantly. At the same time, since the acid anhydride of lower fatty acid is added in an amount exceeding the number of equivalents of the total hydroxyl groups of the aromatic oxycarboxylic acid, there is no need to use expensive acyl aromatic oxycarboxylic acid, and The reaction rate during polycondensation is even faster than when using carboxylic acid. Since no acyl aromatic oxycarboxylic acid is used, the acyl aromatic oxycarboxylic acid does not form a homopolyester by itself, and there are extremely few foreign substances. (Examples) Hereinafter, the present invention will be explained in more detail by giving examples. In the examples, [η] of the polymer was determined from the solution viscosity measured at 20° C. in a mixed solvent of equal weights of phenol and tetrachloroethane. Further, the total glycol end groups of the polyalkylene terephthalate were determined by subtracting the number of carboxyl end groups described below from the total number of end groups calculated back from the intrinsic viscosity. Furthermore, the carboxyl terminal group was determined by titration with a 1/10 normal sodium hydroxide solution in benzyl alcohol. In addition, thermotropic liquid crystallinity was confirmed using a Leitz polarizing microscope equipped with a hot stage. Reference Example 1 Terephthalic acid and ethylene glycol were esterified by a conventional method to obtain bis-(β-hydroxyethyl) terephthalate and/or its low polymer (BHET) with an esterification reaction rate of 95%. Add CS to this BHET as the structural unit of polyester 1
By adding 2×10 −4 mol based on the mole and appropriately selecting the polycondensation time, polyethylene terephthalate (PET) of various [η] shown in Table 1 was obtained. Reference Example 2 Dimethyl terephthalate and 1,4-butanediol were transesterified by a conventional method to distill methanol, and then tetrabutyl titanate was added as a catalyst in an amount of 5% per mole of polyester structural unit.
×10 -4 mole was added for preliminary polycondensation, and [η] was 0.15.
dl/g polybutylene terephthalate (PBT)
was manufactured. Example 1 PET obtained in Reference Example 1 with [η] of 0.1 dl/g, total glycol end group equivalent number of 1, and 123 equivalents/ton,
4-hydroxybenzoic acid (4HBA) in a molar ratio of 1:1.5 (the number of equivalents of hydroxyl group is 7500 for 1 ton of PET)
9000 equivalents/ton-PET of acetic anhydride were added, and the mixture was stirred and mixed at 150° C. for 1 hour. After that, 5
The temperature was gradually raised to 230°C over time, and the mixture was stirred and mixed for 2 hours. Then another 2 hours
The temperature was raised to 270°C, and then depressurization was started on a depressurization schedule that would take 90 minutes to reach fluvacium (1 torr). At a final temperature of 270℃,
As a result of a polycondensation reaction in the melt phase under reduced pressure of 0.3 torr for 3 hours, a thermotropic liquid crystal with an intrinsic viscosity of 0.75, an L value of 75.2, an a value of -1.1, and a b value of 8.9, with excellent color tone and no foreign substances was obtained. A polyester was obtained. Examples 2 to 4, Comparative Examples 1 to 5 Instead of the polyester used in Example 1, various [η] polyesters obtained in Reference Example 1 were used, and the amount of acetic anhydride added was variously changed. was reacted in substantially the same manner as in Example 1 to obtain a thermotropic liquid crystalline polyester. Results first
Shown in the table. Examples 5 to 8 Thermotropic liquid crystalline polyesters were obtained by reacting in substantially the same manner as in Example 1, except that the reaction conditions were changed. The results are shown in Table 2. Example 9 A polyester having no thermotropic liquid crystallinity was obtained by reacting in substantially the same manner as in Example 1 except that the molar ratio of PET and 4-hydroxybenzoic acid was 2:1. The results are shown in Table 2. Example 10 A reaction was carried out in almost the same manner as in Example 1 except that 4-hydroxybenzoic acid and 3-hydroxybenzoic acid were used as aromatic oxycarboxylic acids at a molar ratio of 7:3 to obtain a thermotropic liquid phase. Obtained polyester that does not. The results are shown in Table 2. Example 11 2-oxy-6 as aromatic oxycarboxylic acid
- A thermotropic liquid crystalline polyester was obtained by reacting in substantially the same manner as in Example 1 except that naphthoic acid was used. The results are shown in Table 2. Example 12 A thermotropic liquid crystalline polyester was obtained by reacting in substantially the same manner as in Example 3, except that the polybutylene terephthalate obtained in Reference Example 2 was used instead of PET. The results are shown in Table 2.

【表】【table】

【表】【table】

【表】 (発明の効果) 本発明によれば、 (1) 色調と物理的、機械的強度に優れた高極限粘
度のポリエステルを得ることができる。 (2) 原料の昇華が僅少で、重合時間が短く、異物
のないポリエステルを経済的に製造できる。 (3) 本発明によつて得られるサーモトロピツク液
晶性ポリエステルは特に高物性を要求される用
途に使用される素材として極めて有用である。
[Table] (Effects of the Invention) According to the present invention, (1) A polyester having a high intrinsic viscosity and excellent color tone and physical and mechanical strength can be obtained. (2) Sublimation of raw materials is minimal, polymerization time is short, and polyester free of foreign substances can be produced economically. (3) The thermotropic liquid crystalline polyester obtained by the present invention is extremely useful as a material used in applications requiring particularly high physical properties.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 式()で表される芳香族オキシカルボン酸
成分とポリアルキレンテレフタレート成分とから
ポリエステルを製造するに際し、芳香族オキシカ
ルボン酸と、極限粘度0.2dl/g以下のポリアル
キレンテレフタレートと、該芳香族オキシカルボ
ン酸の全水酸基の当量数及び該ポリアルキレンテ
レフタレートの全グリコール末端基の当量数の和
を越える量の低級脂肪酸の酸無水物とを混合し、
しかるのち重縮合を完結させることを特徴とする
少なくとも0.5dl/gの極限粘度を有するポリエ
ステルの製造方法。 【式】 (式において、Arは2価の芳香族基を示す。た
だし、芳香環は置換基で置換されていてもよい。) 2 得られるポリエステルがサーモトロピツク液
晶性ポリエステルである特許請求の範囲第1項記
載のポリエステルの製造方法。 3 ポリエステルの製造条件が次の各工程からな
る特許請求の範囲第1項又は第2項記載のポリエ
ステルの製造方法。 (a) 不活性雰囲気下、150℃を越えない温度で30
分〜4時間反応させる工程 (b) 不活性雰囲気下、150〜230℃の温度で30分〜
8時間反応させる工程 (c) 不活性雰囲気下、230℃から250℃〜290℃の
温度まで昇温し、遅くとも270℃に到達した時
点で、フルバキユームまで60分以上かける減圧
スケジユールで減圧を開始する工程 (d) 減圧下、250℃〜290℃の温度で数十分〜数時
間重縮合する工程 4 ポリアルキレンテレフタレートがポリエチレ
ンテレフタレートであり、芳香族オキシカルボン
酸が4−ヒドロキシ安息香酸であり、低級脂肪酸
の酸無水物が無水酢酸である特許請求の範囲第1
項又は第2項又は第3項記載のポリエステルの製
造方法。
[Scope of Claims] 1 When producing a polyester from an aromatic oxycarboxylic acid component represented by formula () and a polyalkylene terephthalate component, aromatic oxycarboxylic acid and a polyalkylene having an intrinsic viscosity of 0.2 dl/g or less are used. Mixing terephthalate and an acid anhydride of a lower fatty acid in an amount exceeding the sum of the number of equivalents of all hydroxyl groups of the aromatic oxycarboxylic acid and the number of equivalents of all glycol end groups of the polyalkylene terephthalate,
A method for producing a polyester having an intrinsic viscosity of at least 0.5 dl/g, characterized in that the polycondensation is then completed. [Formula] (In the formula, Ar represents a divalent aromatic group. However, the aromatic ring may be substituted with a substituent.) 2. A patent claim in which the resulting polyester is a thermotropic liquid crystalline polyester. A method for producing polyester according to scope 1. 3. The method for producing polyester according to claim 1 or 2, wherein the polyester production conditions include the following steps. (a) 30°C under an inert atmosphere at a temperature not exceeding 150°C;
Step (b) React for 30 minutes to 4 hours at a temperature of 150 to 230°C under an inert atmosphere.
Step (c) of reacting for 8 hours Under an inert atmosphere, raise the temperature from 230°C to 250°C to 290°C, and when it reaches 270°C at the latest, start reducing the pressure with a reduced pressure schedule that takes at least 60 minutes to reach fluvacium. Step (d) Step 4 of polycondensation under reduced pressure at a temperature of 250°C to 290°C for several tens of minutes to several hours The polyalkylene terephthalate is polyethylene terephthalate, the aromatic oxycarboxylic acid is 4-hydroxybenzoic acid, and the lower Claim 1, wherein the acid anhydride of fatty acid is acetic anhydride.
2. A method for producing a polyester according to item 2 or 3.
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