JPS5847020A - ポリエステルの製造法 - Google Patents

ポリエステルの製造法

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JPS5847020A
JPS5847020A JP14542481A JP14542481A JPS5847020A JP S5847020 A JPS5847020 A JP S5847020A JP 14542481 A JP14542481 A JP 14542481A JP 14542481 A JP14542481 A JP 14542481A JP S5847020 A JPS5847020 A JP S5847020A
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JP
Japan
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spinning
glycol
polyester
added
polymer
Prior art date
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JP14542481A
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English (en)
Inventor
Toshihiro Mita
三田 利弘
Toshiro Isshiki
一色 俊郎
Hironori Yamada
山田 裕憲
Tetsuo Miki
哲郎 三木
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Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Ltd
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Publication date
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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】 本発明はポリエステルの製造法に関するものである。更
に詳しく社高速紡糸に適したポリエチレンテレフタレー
トポリマーの製造法に関する。
ポリエステル、1liKポリアルキレンテレフタレート
は多くの優れた特性を有するため繊維。
フィルム、樹脂等巾広い分野に利用されている。
なかでもポリエチレンテレフタレートで代表されるポリ
エステルは繊維の分野において最も巾ムく大量に利用さ
れている。
従来、ポリエステル繊維例えばポリエステルフィラメン
トの加工糸の製造方法は紡糸・延伸・仮撚加工をそれぞ
れ別工程で行なう方法が主流となっていたが、近年・紡
糸速度を高速化することにより得られる中位配向未延伸
糸の出現によシ、I!伸仮撚加工を連続して1段で行な
ういわゆるPOY −DTY法が主流となっている。こ
の方法はポリエステルフィラメント加工系の製造111
0生意性向上及び工11短縮化が可能とな夛、製造コス
ト0低誠の観点からも優れており、製糸技術の主流をな
すものである。
しかし1がら、紡糸速度を高速化するに従い種々の問題
が発生してきえ。例えば紡糸速度がzsoo m1分以
上特に3000−7分以上の高速域においては、しばし
ば紡糸時の断糸、延伸仮撚加工時の断糸等の製糸工程調
子の悪化及び加工糸の毛羽1強震低下、染着斑等の品質
低下といった問題が発生するため、紡糸速度の高速化に
よる生産性向上が極めて困難であった。
これら問題点の対策として種々の検討がなされている。
例えば紡糸温度、冷却用空気の風量・温度等O紡糸条件
の最適化、また紡糸筒、紡糸口金の改嵐が試みられてい
るが、大巾々問題点O改善Kti限界がある。また、ポ
リエステルの改質についても検討されており、ジエチレ
ングリコールの如きポリオキシエチレングリコール。
ポリアルキレングリコール。スルホ*−)基を有する化
合物の共重合、あるいはペンタエリスリトール、トリメ
リット酸、トリメチロールプロパンの如き連鎖分校剤の
共重合、さらにはpオリナイト、カルシウム・リチウム
の如き金属種の添加等数多くの試みがなされている。し
かし表から、共重合による改曳法はポリエステルのもつ
優れた特性の低下が常に伴い、tた、カルシウム・リチ
ウム等の金属の添加はポリマー中の異惨の原因となシ紡
糸パック圧の上昇、紡糸口金周辺の異物堆積といった好
ましからざる現象を%誘引し、好ましい対策とはいいが
たい。
本発明者らはかかる欠′点を防止し、高速紡糸域におい
ても生産性が高くかつ品質低下のない条件について種々
検討したところ、高速紡糸によ多得られた紡出糸の配向
度、結晶化度といった繊艙の微細構造に基づく賛因が製
糸工程調子及び品質に大きく関与しており、*に生産性
及び品質に対して最も有利な条件は得られた紡出糸が高
配向度でかつ低結晶化度である場合であるという知見が
得られた。この知見に基づき高速紡糸域において、高配
向度で低結晶化度である紡出糸が得られるようなポリエ
ステルポリマーについて検討したところ、結晶化抑制剤
として酢酸すトリウム、酢酸カリウム等の有機カル〆y
 @ 0アルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩
を添加したポリ!−が有利であることが判つ九。しかし
ながら、その改善の程度性小さく大巾な紡糸速度の高速
化ができないばかりかポリマー製造の際に重合反応時間
の遅延という欠点があり九。
更に1本発明者らはかかる欠点を除去し、高速紡糸域特
にsooom/分以上の紡糸速度において適し九ポリエ
ステルポリマーを効率よく供給せんとして鋭意研究した
結果、特定の反応域において特定のカリウム及び/又は
ナトリウム化合物を特定量添加すれば目的が達成できる
ことを見いだし、本発明に到つ九ものである。
即ち、本発明はテレフタル酸を主とする二官能性カルが
ン酸又はそのジメチルエステルと少なくとも一種のグリ
コールとを反応せしめて該二官能性カルダン酸のグリコ
ールエステル及び/又はその低重合体を形成し、ついで
該反応生成物を重縮合反応せしめてポリエステルを製造
するにあたり、重縮合反応混合物の数平均重合度が30
Kml達する迄の段階で塩基性のカリウム及び/又はナ
トリウム化合物を誼二官能性カルボン酸成分に対しカリ
ウム及び/又はナトリウム金属としてlミリ49モルチ
ル50ミリ嘩添加することを特徴とするポリエステルの
製造法である。
本発明で言うポリエステルの製造にはエステル化法又は
エステル交換性等任意の方法が採用される。一般に、テ
レフタル酸又はジメチルテレフタレートとエチレングリ
コール、トリメチレングリコール又はテトラメチレング
リコールと管発生する水又はメタノールを溜出させなが
らエステル化反応又はエステル交換反応せしめ。
得られる反応生成物を減圧下で所定の重合度になるまで
重縮合反応を行なう方法が採用されている。
本発明において1slに重要なことは結晶化抑制剤とし
て添加するナトリウム化合物、カリウム化合物が塩基性
を有することである。これら化合物としては例えば水酸
化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸
水素ナトリラム、炭酸水素カリウム、砒酸ナトリウム、
砒酸カリウム、硼酸ナトリウム、硼酸カリウム・塩基性
リン酸ナトリウム、塩基性リン酸カリウム等の無機化合
物、あるいはナトリウム及び/又紘カリウムを含有する
塩基性の錯体複塩等が挙けられる。
第2にナトリウム化合物及び/又はカリウム化合物の添
加量を二官能性カルボン酸成分に対しナトリウム及び/
又はカリウム金属としてl〜50ミリモル%、好ましく
は5〜30ミリモルーとすることが重要である。
この結晶化抑制剤の添加量がxミリモルチ未満であれば
高速紡糸にて高配向、低結晶化度の紡出糸が得られない
。一方、添加量がs o ミ’)モル−を越えて添加さ
れたならばポリマー重縮合反応時間が長くなるばかやか
、得られるポリマーの色相も悪化する。また、添加され
たナトリウム及び/又はカリウム金属はポリマー中の異
愉源となるため製糸工程での不調原因ともなる。
第3に添加時期が大切である。ナトリウム化合物及び/
又はカリウム化合物の結晶抑制剤としての効果を十分に
発現させるため罠は結晶抑制剤の添加を、重縮合反応が
終了する前、詳しくはポリマーの数平均重合度が30に
到達するまでに実施することが必要である。
%に、エステル化反応又はエステル交換反応が実質的に
完了した時点より、ポリマーの数平均重合度が30に達
するまでの間に添加することが好ましい。なお、ここで
言うエステル化反応又はエステル交換反応が実質的に完
了した時点とは、これらの反応が完結した時点は勿論の
こと、例えばエステル化反応を完結する以前に打切って
重縮合反応に移行するときは、この打切った時点をも意
味する。また、結晶抑制剤の添加方法としては粉体状、
ベレット状で投入しても、グリコール溶液又はグリコー
ルスラリー。
水溶液として投入して゛も差しつかえない。
本発明で込うポリエステルは、主たる対象と−するポリ
アルキレンテレフタレートのみならず、テレフタル酸以
外の二官能性カルボン酸成分及び/又は主成分であるア
ルキレングリコール以外のグリコール成分を用いた共重
合ポリエステルであってもよい。なお、主成分とするア
ルキレングリコール以外てハ、エチレングリコール・ト
リメチレングリコール、テトラメチレングリコールが好
ましく使用される。また、各種添加剤例えば艶消剤、制
電剤、易染剤1着色剤等必要に応じて混合添加し゛たポ
リエステルであって本よく、エーテル生成防止剤、結晶
核剤との併用も何ら支障なく採用できる。
このようにして得られたポリエステルポリマーを紡糸速
度が2500.7分以上特に30001?+/分以上の
高速域において紡糸しても、配向度が高くかつ結晶化度
が低い紡出糸を断糸等のトラブルを起こすことなく容易
に製造できるため、紡糸速度をさらに高速化することが
でき、よa一層の生産性の向上も可能となった。また、
得られ良紡出蟲の繊維配向度及び結晶化度のバラツキが
少なく、加工時のトラブルもなく隻最終的に得られる加
工糸は染着斑等の品質変動も低下し、品質の安定化した
本のであつ九。さらにL本発明の方法によるポリマーは
繊維用途以外にも配向度、結晶化度等のコントロールが
容易であるという点においてフィルム用途、ボトル等の
中空成形体、樹脂等の成形物にも巾広く有用な素材とし
て利用することができる。
次に実施例を挙げて本発明の詳細な説明する。
ここで実施例中で使用する語句、記号の説明をしておく
と、 M)  (v)a3oυのオルソクロロフェノール溶媒
中で測定したポリマーの粘度より求めた極限粘度。
←)  Ool L、Oat bはポリマーの色相を表
わし、ハンター型色差針を用いて測定した。Co/ L
の値が大きい程白度が高く、Oat bO値が大きい糧
黄色昧が強いことを示す。
f) 数平均重合度iはポリスチレンゲルG−20(1
0MS(東洋ソーダ製)を用いてゲルパーミエーシlン
クロマトグラフイー(GPO)により測定した。
に) Δnは繊維の配向度を示しペレク(Berek 
)法で測定した。
(ホ)繊維の結晶化度は次式で求められる潜水収縮率(
BWS )で表わした。
但し、Lo:紡出糸の繊維長 Lf:長さLoの紡出糸を潜水中に30分間保持した後
の繊維長 BN2の値が大きい程低結晶化度であることを示す。
(へ)断糸は25即捲100本中の糸切れ本数で示した
実施例1 ジメチルテレフタレート970重量部、エチレングリコ
ール640重量部及びエステル交換触媒として酢酸マン
ガンα31重量部を攪拌機・精溜塔及びメタノール濡出
コンデンサーを設は九反応器に仕込み、内温が140 
℃から2mO’Oに加熱し生成するメタノールを系外に
溜めさせながらエステル交換反応を行なった。エステル
交換反応開始後3時間で内温か230℃に到し溜めメタ
ノールも314重量部溜出温良。ここでエステル交換反
応を打切り、安定剤としてトリメチルホスフェートαl
#重量部を加え10分間反応させた後重合触媒として三
酸化アンチモンα4重量部を添加し、ひきつづいて無水
の炭酸ナトリウム4重量部を含むエチレングリコールス
ラリー(スラリー濃f:20重量S>を添加した。この
時点での反応混合物の数平均重合f6は2であった。更
に、艶消剤として二酸化チタン191重量部を添加し2
0分間反応させ、次いで反応混合物を攪拌機及びグリコ
ール溜めコンデンサー−を設けた重合藁に移し、常圧重
縮合反応を常圧下で10分間行なった。その後内温を2
30 ℃から285″otで徐々、に昇温すると共に1
s*Hfの高真空下で重縮合反応を行なっ九。得られ九
ポリマーの品質は〔マ〕=α64.軟化点261.9℃
、 Cod L =72、.3. Cod b = 7
9であった。
このポリ7−を紡糸速度が表−IK示す如(3000〜
a、 a o o m/分、ポリマー溶融温度290℃
 冷却用空気の線速度15篤/′分(空気温度26℃、
空気の相対湿度70チ)の条件下で115デニール/3
6フイラメントを紡糸し、次いでとの紡出糸を延伸仮撚
加工に供した。この紡出糸のΔm、 1lW8及び断糸
本数、加工糸の製品歩留率について表−1に併せて示し
た。表−1から、明らかなようにsooomZ分以上の
高速紡糸域においても紡出糸は高配向度・低結晶化度で
あることを示しており、紡糸断糸及び加工糸歩留率も良
好であった。
比較例 □無水の旋酸ナトリウムを添加しない他は実施例1と同
様な方法でポリマーな得、次いで高速紡糸及び延伸仮撚
加工を行なった。得られたポリマーの品質は〔す〕−α
64.軟化点2622℃、 Cod L=7L2. D
@g b= 7.3であり、得られた結果を表−IK併
せて示した。表−1より明らかなよ5に得られた紡出糸
は低配向度・高結晶化度であり、紡糸断糸及び加工糸歩
留率も不良であった。
表 −l 実施例2 無水の炭酸ナトリウム6重量部を含むエチレングリコー
ルスラリー(スラリー濃度20重量%)を常圧重縮合反
応終了直後に添加し、紡糸速度をasoo wr1分と
する他は実施例1と同様な方法でポリマーを得、次いで
高速紡糸及び延伸仮撚加■を行なった。
得られたポリマーの品質は〔マ〕=16−4.軟化点2
617℃、 Oo/L=7NS+ Oo/b=&3テあ
り、高速紡糸により得られた紡出糸の物性もΔn−α0
59゜BW8=54−と高配向度・低結晶化度であった
また、紡糸工程での断糸は1本であり、加工糸の製品歩
留率も98%と良好であった。
実施例3 無水の炭酸ナトリウムに代えて水酸化ナトIJウムL6
重量部を含む水溶液(水酸化ナトリウム濃度20重量−
)を添加し、紡糸速度を3aoom/分とする他は実施
例1と同様な方法でポリマーを得1次いで高速紡糸及び
延伸仮撚加工を行なった。得られたポリマーの品質は〔
マ〕−α64.軟化点26!O′o、 Oo/L=71
2. Co/b=7.6であり、高速紡糸により得られ
た紡出糸の物性もΔれ=aO5ll 、 BW8 = 
54−と高配向度・低結晶化度であり九。また、紡糸工
程での断糸#io本であり、加工糸の製品歩留率も99
fiと良好であった。
1!論例4 無水の炭酸ナトリウムの代)に無水の炭酸カリウム2重
量部を酢酸マンガン添加にひきつづいて添加し、紡糸速
度をssoom/分とする他は実施例1と同様な方法で
ポリマーを得、次いで高速紡糸及び延伸仮撚加工を行な
った。得られたポリマーの品質は〔マ〕−α64.軟化
点262−1’0゜0oIL= L12 、 Ool 
b = 7.7であり、高速紡糸により得られた紡出糸
の物性もΔn−α05G、 BW8 =sr%と高配向
度・低結晶化度であった。また。
紡糸工程での断糸は2本であり、加工糸の製品歩留率も
97チと良好であった。
実施例5 テレフタル酸830重量部、エチレングリコール330
重量部を攪拌機、精溜塔及び水溜用コンデンサーを設け
た反応器に仕込み、内温を250℃に加熱し、内圧を4
 Q/d G保ちながら生成する水を系外に筒用させて
エステル化反応を行なった。エステル化反応開始後3時
間で温良水が170重量部溜出温良。ここでエステル化
反応を打切シ安定剤としてトリメチルホスフェ−10,
1重量部を加え、次いで重合触媒として三酸化アンチモ
ン14重量部を添加し、ひきつづいて無水の炭酸ナトリ
ウム4重量部を含むエチレングリコールスラリー(スラ
リー濃度20重量%)を数平均重合度6が3である反応
混合物に添加した。更に、艶消剤として二酸化チタン2
91重量部を添加し、常圧重縮合反応を常圧下で10分
間行なった。その後内温を230℃から285°0まで
徐々に昇温すると共に1■IFの高真空下で重縮合反応
を行なった。
この得られたポリマーを紡糸速$ 3600 m1分と
する他は実施例1と同様な方法で高速紡糸及び延伸仮撚
加工を行なった。得られたポリマーの品質は〔マ〕=α
64.軟化点2518℃、 Cot L =8α6.O
o/b=&6であり、高速紡糸により得られた紡出糸の
物−性もΔn=α055. BW8=53嘔と高配向度
・低結晶化度であった。また、紡糸T鵬での断糸は1本
であり、加工糸の製品歩留率も989Gと良好であった

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. テレフタル酸を主とする二官能性カルボン酸又紘そのジ
    メチルエステルと少なくとも一種のグリコールとを反応
    せしめて該二官能性カルボン酸のグリコールエステル及
    び/又はそ0低重合体を形成し、ついで該反応生成物を
    重縮合反応せしめてポリエステルを製造するにらたヤ、
    重縮合反応浪合物の数平均重合度が30に到達する迄の
    段階で塩基性のカリウム及び/又はナトリウム化合物を
    跋二官能性カルゲン酸成分に対しカリウム及び/又社ナ
    トリウム金属として1ンリモル%−50ミリモルー添加
    することを特徴とするポリエステルの製造法。
JP14542481A 1981-09-17 1981-09-17 ポリエステルの製造法 Pending JPS5847020A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63286341A (ja) * 1987-05-20 1988-11-24 Teijin Ltd 電子写真用フイルム

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JPS4833036A (ja) * 1971-08-27 1973-05-07
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