JPS5921887B2 - 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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JPS5921887B2
JPS5921887B2 JP49113730A JP11373074A JPS5921887B2 JP S5921887 B2 JPS5921887 B2 JP S5921887B2 JP 49113730 A JP49113730 A JP 49113730A JP 11373074 A JP11373074 A JP 11373074A JP S5921887 B2 JPS5921887 B2 JP S5921887B2
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aromatic
bis
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博夫 稲田
昭治 川瀬
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Teijin Ltd
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Teijin Ltd
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  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

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。
更に詳しくは耐熱性、透明性、耐薬品性の優れたポリエ
ステルの改良された製造法に関する。ポリエチレンテレ
フタレートは機械的性質や耐薬品性が優れているため工
業的に広く用いられているが、熱変形温度(耐熱性)が
比較的低く、また結晶化速度が速いため寸法安定性、透
明性に欠けるという欠点を有している。
従来、この様な欠点を改良する方法として、芳香族ジカ
ルボン酸誘導体と芳香族ジヒドロキシ化合物とを重縮合
反応せしめる方法が試みられている。
例えは(a)芳香族ジカルボン酸塩化物と芳香族ジヒド
ロキシ化合物とを溶液中で反応せしめる方法、(b)芳
香族ジカルボン酸のジアリールエステルと芳香族ジヒド
ロキシ化合物とを溶融重合せしめる方法、(c)芳香族
ジカルボン酸と芳香族ジヒドロキシ化合物とジアリール
カーボネートとを反応せしめる方法等が知られている。
フ しかし、(a)の方法は、反応溶剤を用いるため溶
剤の除去、精製工程等の工程が必要であり、製造工程が
多く生産性に問題があり、また(b)及び(c)の方法
はそれぞれ芳香族ジカルボン酸のジアリールエステルや
、ジアリールカーボネート等の高価な5 原料を用いる
為に、工業的方法としての問題がある。
本発明者は、かかる欠点のないポリエステルの製造法に
ついて検討の結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は・O(A)芳香族ジカルボン酸を主
とする二官能性カルボン酸と(Bロニ官能性カルボン酸
に対し2.1〜10モル倍の芳香族モノヒドロキシ化合
物とを230〜350℃、絶対圧1〜15kg/cwi
の圧力TIA)成分のカルボキシル基の反応率が80%
以上ノ595%以下に達するまで反応せしめ、続いて(
C該二官能性カルボン酸に対し1〜1.3モル倍の芳香
族ジヒドロキシ化合物を主とするジヒドロキシ化合物を
添加反応せしめることを特徴とするポリエステルの製造
法である。
30本発明において(A)成分として用いられる二官能
性カルボン酸としては芳香族ジカルボン酸を主たる対象
とする。
かかる芳香族ジカルボン酸としては、例えはテレフタル
酸、イソフタル酸、2−メチルテレフタル酸、4−メチ
ルテレフタル酸、ナ35プタリンジカルボン酸、ジフェ
ニルジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、
ジフェニルスルホンジカルボン酸、ジフェノキシエタン
ジカルホン酸等を挙げることができる。これらは単独で
用いることもできるが、2種以上を併用することもでき
る。これらのうち特にテレフタル酸、イソフタル酸が好
ましく用いられる。また、(.A)成分としては上記芳
香族ジカルボン酸の他に小量の割合(通常全酸成分の4
0モル%以下、好ましくは20モル%以下)で他の二官
能性カルボン酸、例えはコハク酸、アジピン酸、セバチ
ン酸等の如き脂肪族ジカルボン酸;ヘキサヒドロテレフ
タル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸等の如き脂壌族ジカ
ルボン酸;ε−オキシカプロン酸(ε一カプロラクトン
)、ヒドロキシ安息香酸等の如きオキシカルボン酸等を
用いてもよい。本発明において(B)成分として用いら
れる芳香族モノヒドロキシ化合物は、芳香環に直接ヒド
ロキシ基が1個結合している化合物であり、例えはフエ
ノール、クレゾール、ナフトール等を挙げることができ
る。
これらのうち特にフエノールが好ましく用いられる。芳
香族モノヒドロキシ化合物の使用割合は、二官能性カル
ボン酸に対し2.1〜10モル倍である。
この割合が2.1モル倍に満たない場合には反応速度が
遅く、また10モル倍を越える場合にはそれだけの効果
が発現しなくなる。また本発明において(C)成分とし
て用いられるジヒドロキシ化合物としては芳香族ジヒド
ロキシ化合物を主たる対象とする。
該芳香族ジヒドロキシ化合物は芳香環に直接ヒドロキシ
基が2個結合している化合物であり、例えは2,2−ビ
ス(4ーヒドロキシフエニノ(ハ)プロパン〔ビスフエ
ノールA〕、1,1−ビス(4−ヒドロキシフエニノ(
ハ)シクロヘキサン〔ビスフエノールZ〕1,1−ビス
(4−ヒドロキシフエニル)エタン、ビス(4−ヒドロ
キシフエニル)メタン、1,2−ビス(4−ヒドロキシ
フエニル)エタン、ビス(4− 5ヒドロキシフエニル
)シクロヘキシルメタン、3,3−ビス(4−ヒドロキ
シフエニル)ペンタン、ビス(4−ヒドロキシフエニル
)エーテル、1,4−ジヒドロキシベンゼン等が挙げら
れる。これらは単独で用いることもできるが、2種以上
を併 4用することもできる。これらのうち特にビスフ
エノールA1ビスフエノールZが好ましく用いられる。
また(C)成分としては上記芳香族ジヒドロキシ化合物
の他に、例えは(c)成分の50モル%以下のブ割合で
他のジヒドロキシ化合物を用いてもよい。
かかる他のジヒドロキシ化合物としては、例えはエチレ
ングリコール、プロピレングリコール、トリメチレング
リコール、テトラメチレングリコール、ネオペンチレン
グリコール、ヘキサメチレングリコール等の如き脂肪族
ジオール;シクロヘキサンジメチロール、トリシクロデ
カンジメチロール等の如き脂環族ジオール;ビス(β−
ヒドロキシエトキシ)ジフエニルスルホン、4,4′−
ビス(β−ヒト狛キシエトキシ)ジフエニルエーテル、
2,2′−ビス(4−β−ヒドロキシエトキシフエニノ
りエタン、2,2−ビス(4−β−ヒドロキシエトキシ
フエニル)プロパン、1,1−ビス(4−β−ヒドロキ
シエトキシフエニノリシクロヘキサン、P−ビス(β−
ヒドロキシエトキシ)ベンゼン等の如き芳香環を分子内
に有する脂肪族系ジオール等を挙げることができる。該
他のジヒドロキシ化合物は通常そのまま用いるが、所望
な場合にはジカルボン酸又はオキシカルボン酸のエステ
ル又はその重合体として添加しても良い。(C)成分の
使用割合は二官能性カルボン酸に対し1〜1.3モル倍
、好ましくは1.05〜1.2モル倍である。この割合
が1モル倍に満たない場合また1.3モル倍を越える場
合には目的とする高重合度ポリエステルが得られない。
本発明においては、先ず(A)成分と(B)成分とを温
度230〜350℃、絶対圧1〜15kg/Cfllの
圧力下で反応せしめる。
該反応は(.A)成分のカルボキシル基が80%以上、
好ましくは85%以上、95%以下反応するまで行なう
。好ましい反応温度は250〜320℃である。また該
反応をより効果的に行なうには、反応によつて生成する
水を反応系外に留去せしめる方が良く、また反応時(7
)(B絨袖:′$$′z=ニニ=:ニ:=二ろう。
上記(4)成分と(B)成分の反応において、触媒を用
いることが好ましく、繭触媒としては例えはチタニウム
テトラブトキシド、蓚酸チタン、酸化チタン等の如きチ
タニウム化合物、ジブチルチッオキシドの如きスズ化合
物、三酸化アンチモンの如きアンチモン化合物等を挙げ
ることができる。
触媒の使用量は通常(A)成分に対し0.01〜5モル
%である。(A)成分と(B)成分の反応は、上記の通
り、(A)成分のカルボキシル基が80%以上、好まし
くは85%以上、95%以下反応するまで行なう。
カルボキシル基の反応率が80%に満たない場合には、
次に添加する(C)成分との反応が充分に進まず、また
(C)成分の分解が起り、目的とする高重合度のポリエ
ステルを得ることが出来ない。本発明においては、次に
(.A)成分と(B)成分の反応物に(C)成分を添加
し、重縮反応せしめる。
重縮合反応の好ましい温度は200〜350℃、圧力は
760−0.001mmHgである。反応は通常溶融状
態で行なうが、得られるポリマーの融点が高い場合には
固相重合が好ましく採用される。本発明においては、ポ
リエステル製造の際に一般に用いられる触媒、安定剤、
着色剤等の添加剤が何ら支障なく用い得る。
本発明によれは、耐熱性が高く、寸法安定性、透明性、
耐薬品性の優れた高重合度ポリエステルを、芳香族ジカ
ルボン酸を出発原料とし、容易に且つ安価に製造するこ
とが出来る。
以下実施例を挙げて本発明を詳細に説明する。
伺実施例中の「部」は[重量部」を意味し、還元比粘度
(ηSp/c)はフエノール/テトラクロルエタン=6
0/40(重量比)の混合溶媒を用い、350℃でC=
1.2として測定した値である。また、カルボキシル基
価はコニツクスの方法(MacrO.MOlecula
r.Chem.,l旦,226,1958)に従つて測
定し、熱変形温度はASTMD−648の方法で測定し
た。
第1段階の反応率は次式により求める。
反応屓%)= 〔式中、MA,MBはそれぞれA成分、B成分の分子量
であり、二種以上の混合物の場合にはその平均分子量を
示し、CVは反応物の水洗後のカルボキシル基価を示す
〕実施例 1 精留塔及び撹拌機付きオートクレーブにテレフタル酸8
3.0部、イソフタル酸83,0部、フエノール376
部及びチタニウムテトラブトキシド0.10部を仕込み
、窒素置換した後反応系内の絶フ対圧が7,01<9/
Cdとなる様に窒素圧を調節しながら285℃に加熱し
たところ15分後水の留出が始まつた。
更に絶対圧を5.5k9/Cr!lまで徐々に下げなが
ら200分間反応せしめた。この間約30部の水が留去
した。得られた生成物の一部をとり、水洗後カルボキシ
ル基価を測定したところ735eq/106t(反応率
89%)であつた。次にこの生成物を攪拌機付き反応器
に移し、ビスフエノールAを239.4部添加し、常圧
下280℃で60分、次いで系内を徐々に減圧とし30
分後に絶対圧約0.5mmHgとし、更に150分間反
応せしめた。得られたポリマーはηSp/CO.7lで
透明であり、又このポリマーを乾燥後290゜にて射出
成形し、熱変形温度を測定したところ162℃であつた
。実施例 2 テレフタル酸166部、フエノール423部及びチタニ
ウムテトラブトキシド0.068部を実施例1と同様の
オートクレーブに仕込み、窒素置換をした後系内の絶対
王力を7.5k9/CriLに保ちながら290℃に加
熱し攪拌した。
反応によつて生ずる水を系外に留去せしめつ\、絶対圧
を6.0kgZriiに徐々に下げる様に窒素圧で調節
しながら300分反応を続けた。その間に約33部の水
が留去した。得られた生成物の一部をとり、水洗後カル
ボキシル基価を測定したところ296eq/106ft
(反応率95%)であつた。次にこの生成物を攪拌機付
き反応器に移し、ビスフエノールAを223.4部、ネ
オペンチレングリコールを10.4部添加し、常圧下2
80℃で60分、次いで系内を徐々に減圧とし30分後
に約0.5mmHgの絶対圧とし、更に30分反応を続
けた。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 (A)芳香族ジカルボン酸を主とする二官能性カル
    ボン酸と(B)該二官能性カルボン酸に対し2.1〜1
    0モル倍の芳香族モノヒドロキシ化合物とを230〜3
    50℃、絶対圧1〜15kg/cm^2の圧力下、(A
    )成分のカルボキシル基の反応率が80%以上95%以
    下に達するまで反応せしめ、続いて(C)該二官能性カ
    ルボン酸に対し1〜1.3モル倍の芳香族ジヒドロキシ
    化合物を添加反応せしめることを特徴とするポリエステ
    ルの製造法。
JP49113730A 1974-10-04 1974-10-04 ポリエステルの製造法 Expired JPS5921887B2 (ja)

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