JPS6256175B2 - - Google Patents

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JPS6256175B2
JPS6256175B2 JP57081501A JP8150182A JPS6256175B2 JP S6256175 B2 JPS6256175 B2 JP S6256175B2 JP 57081501 A JP57081501 A JP 57081501A JP 8150182 A JP8150182 A JP 8150182A JP S6256175 B2 JPS6256175 B2 JP S6256175B2
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JP
Japan
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polycondensation
glycol
tank
molecular weight
esterification
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JP57081501A
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JPS58198527A (ja
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Hideo Komatsu
Tomiji Matsuki
Hiroshi Iida
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は芳香族ジカルボン酸を主成分とするジ
カルボン酸、1,4−ブタンジオールを主成分と
する低分子量グリコールおよび分子量400〜6000
のポリアルキレングリコールとから直接重合法で
ポリエステル−ポリエーテル共重合体を製造する
方法に関するものである。特に直接バツチ重合法
でポリエステル−ポリエーテル共重合体を製造す
る際に起る重縮合スタート時の発泡トラブルを解
決する方法に関するものである。
芳香族ポリエステルをハードセグメントとし、
ポリアルキレングリコールをソフトセグメントと
するポリエステル−ポリエーテル共重合体は、従
来の天然ゴム、合成ゴムに代わる新しい熱可塑性
エラストマとして近年脚光をあびている。かかる
ポリエステル−ポリエーテル共重合体は比較的低
温で軟化し、良好な流動性を有するため、従来の
熱可塑性プラスチツクの成形法(例えば射出成形
法や押出成形法)で経済的に成形加工でき、同時
に優れたゴム弾性、易接着性、耐熱分解性、耐酸
化分解性、耐薬品性など数多くの特長を有する。
このためチユーブ、ホース、ベルト、タイヤ、フ
イルムおよび弾性糸などとして広汎な用途が期待
されている。
ポリエステル−ポリエーテル共重合体の製造法
としては、ジカルボン酸を出発原料として用いる
いわゆる直接重合法とジカルボン酸ジエステルを
出発原料として用いるいわゆるエステル交換重合
法とが知られているが、原料コスト面および副生
テトラヒドロフランの回収再利用が容易な面など
から前者の直接重合法が経済的には有利である。
さらに直接バツチ重合法でポリエステル−ポリエ
ーテル共重合体を製造する際の具体的な反応方法
としては、ジカルボン酸、低分子量グリコール
およびポリアルキレングリコールをエステル化槽
でエステル化反応せしめ、ついで該エステル化生
成物を重縮合槽に移行して重縮合反応せしめる方
法、およびエステル化槽でまずジカルボン酸を
低分子量グリコールでエステル化反応せしめ、つ
いで該エステル化生成物にポリアルキレングリコ
ールを添加し、重縮合槽で重縮合反応せしめる方
法とが知られているが、の方法は、ポリアルキ
レングリコールの熱履歴が少ないこと、エステル
化槽がポリアルキレングリコールの熱分解物等で
汚染される懸念がないこと、さらに品種切替え時
の洗浄が容易であること等のメリツトを有しより
好ましい。
しかしながら上記の方法ではエステル化生成
物が重縮槽に移行された直後に激しく泡立ち、液
面が上昇して、該エステル化生成物が真空回路等
へ流出するトラブルが頻発し、ポリエステル−ポ
リエーテル共重合体を安定に製造することが困難
である。特に重縮合槽に前バツチの缶残ポリマで
あるポリエステル−ポリエーテル共重合体が付着
している場合にこの泡立ちトラブルが顕著であ
る。
本発明者らはかかるエステル化生成物を移行す
る際の泡立ちトラブルを解決し、上記の方法で
ポリエステル−ポリエーテル共重合体を安定して
製造する方法について鋭意検討した結果、本発明
をなすに至つたのである。すなわち芳香族ジカル
ボン酸を主成分とするジカルボン酸、1,4−ブ
タンジオールを主成分とする低分子量グリコール
および分子量400〜6000のポリアルキレングリコ
ールとから直接重合法によりポリエステル−ポリ
エーテル共重合体を製造するに際に、まずエステ
ル化槽でジカルボン酸を低分子量グリコールでエ
ステル化反応せしめた後、該エステル化生成物を
ポリアルキレングリコールが存在している重縮合
槽に移行し、ついで重縮合反応せしめることによ
り、該エステル化生成物を重縮合槽に移行した直
後に起る泡立ちトラブルを解消でき、安定してポ
リエステル−ポリエーテル共重合体を製造できる
ことを見出したのである。
ここで重要なことはエステル化生成物を重縮合
槽へ移行する際に、重縮合槽にポリアルキレング
リコールを存在せしめておくことであつて、この
ための具体的方法としてはエステル化生成物をあ
らかじめポリアルキレングリコールが仕込んであ
る重縮合槽に移行すること、またはエステル化生
成物をポリアルキレングリコールの重縮合槽への
仕込みと同時に重縮合槽に移行すること等があげ
られる。ポリアルキレングリコールを仕込む前の
重縮合槽にエステル化生成物を移行すると、移行
直後にエステル化生成物が激しく泡立ち、真空回
路づまり等のトラブルをひき起し、安定してポリ
エステル−ポリエーテル共重合体を製造すること
ができない。
本発明におけるジカルボン酸とは芳香族ジカル
ボン酸を50モル%以上含むジカルボン酸であつ
て、芳香族ジカルボン酸としてはテレフタル酸、
イソフタル酸、フタル酸、2,6−ナフタリンジ
カルボン酸、1,5−ナフタリンジカルボン酸、
1,2−ビス(フエノキシ)エタンp,p′−ジカ
ルボン酸、ジフエニルp,P′−ジカルボン酸など
が用いられ、特にテレフタル酸、イソフタル酸が
好ましく用いられる。さらにコハク酸、アジピン
酸、セバシン酸、1,4−シクロヘキサンジカル
ボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸な
どの脂肪族ジカルボン酸または脂環式ジカルボン
酸を50モル%未満用いることもできる。
本発明における低分子量グリコールとは1,4
−ブタンジオールを少なくとも70モル%含有する
グリコールであつて、エチレングリコール、1,
3−プロパンジオール、1,6−ヘキサンジオー
ル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコ
ールおよび1,4−シクロヘキサンジメタノール
などの分子量が250未満の第1級ジオール化合物
を30モル%未満併用してもよい。
また分子量400〜6000のポリアルキレングリコ
ールとはポリエチレングリコール、ポリプロピレ
ングリコール、ポリテトラメチレングリコールお
よびこれらの共重合体であつて特にポリテトラメ
チレングリコールおよびテトラメチレンオキシド
単位を主成分とするポリアルキレングリコール共
重合体が好ましく用いられる。ポリアルキレング
リコールの分子量が400未満ではポリエステル−
ポリエーテル共重合体のブロツクネスが低下する
ため、ポリマ融点が低下するなどの好ましくない
影響があらわれる。ポリアルキレングリコールの
分子量が6000以上では生成ポリマが不透明になり
やすく好ましくない。
さらにp−(β−ヒドロキシエトキシ)安息香
酸、p−オキシメチル安息香酸などのオキシカル
ボン酸、トリメリト酸、トリメシン酸、ピロメリ
ト酸などの3官能以上の多価カルボン酸を少量用
いることもできる。
本発明におけるポリマ中のポリアルキレングリ
コール/ジカルボン酸繰返し単位(すなわちソフ
トセグメント単位)の重量%はポリマの必要特
性、特に必要弾性、必要硬さ等に応じて適宜選択
できるが、通常は10〜80重量%であり、特に10〜
80重量%のポリマに本発明技術は好ましく適用で
きる。
次に本発明の実施態様に基づいてさらに詳しく
説明する。まずジカルボン酸、低分子量グリコー
ルおよびエステル化触媒をエステル化槽に仕込
み、150℃付近から220〜240℃まで徐々に昇温
し、生成する水およびテトラヒドロフランを精留
塔を通して系外へ留出させながらエステル化反応
を行なう。ジカルボン酸に対する低分子量グリコ
ールの仕込みモル比は1.2〜3.0が好ましく、特に
1.4〜2.2が好ましい。低分子量グリコールの仕込
みモル比が低すぎるとエステル化反応速度が低下
し、エステル化反応が完結しにくくなり好ましく
ない。またこの仕込みモル比が高すぎるとテトラ
ヒドロフランの副生量が多くなり好ましくない。
エステル化触媒としては従来公知のチタン化合
物および/またはスズ化合物を用いることができ
る。チタン化合物の具体例としてはテトラアルキ
ルチタネート、テトラアルキルチタネートとアル
キレングリコールとの反応生成物、テトラアルキ
ルチタネートの部分加水分解物、チタニウムヘキ
サアルコオキサイドの金属塩、チタンのカルボン
酸塩、チタニル化合物等があげられる。またスズ
化合物の具体例としてはモノn−ブチル−モノヒ
ドロキシスズオキサイド、モノn−ブチルスズト
リアセテート、モノn−ブチルスズモノオクチレ
ート、モノn−ブチルスズモノアセテートなどの
モノアルキルスズ化合物、ジn−ブチルスズオキ
サイド、ジn−ブチルスズジアセテート、ジフエ
ニルスズオキサイド、ジフエニルスズジアセテー
ト、ジn−ブチルスズジオクチレートなどのジア
ルキル(またはジアリール)スズ化合物等があげ
られる。
エステル化触媒の添加量は生成ポリマに対して
0.01〜0.5重量%が好ましく、特に0.03〜0.2重量
%が好ましい。
エステル化反応時間は触媒種、触媒量、反応温
度、低分子グリコールの仕込みモル比等の影響を
受けるが、一般には2〜7時間程度である。
ついで該エステル化反応生成物をあらかじめポ
リアルキレングリコールが仕込んである重縮合槽
へ移行する。または該エステル化反応生成物をポ
リアルキレングリコールの重縮合槽への仕込みと
同時に重縮合槽へ移行する。移行終了後1mmHg
以下の高真空度まで徐々に減圧にし、230〜250℃
で数時間重縮合せしめて所望の重合度のポリエス
テル−ポリエーテル共重合体を製造する。なお重
縮合反応開始時に必要に応じて重縮合触媒、安定
剤、顔料、その他改質剤等を添加することもでき
る。
かかる重縮合触媒としてはエステル化触媒とし
て例示されたチタン化合物が一般に用いられる。
また安定剤としては従来公知のヒンダードフエノ
ール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、リン系
着色防止剤、ベンゾフエノン系耐光剤、ベンゾト
リアゾール系耐光剤等を用いることができる。本
発明で好ましく用いられるヒンダ−ドフエノール
系酸化防止剤としては次の化合物が例示される。
(日本チバ・ガイギー社のIRGANOX 1010) (日本チバ・ガイギー社のIRGANOX 1098) (シエル化学社のIONOX 330) 本発明によれば、エステル化生成物を重縮合槽
に移行する際の泡立ちによるトラブル、すなわち
エステル化生成物の真空回路等への流出トラブル
を解消するとともに、円滑に重縮合反応せしめる
ことができ、安定してポリエステル−ポリエーテ
ル共重合体を製造することができる。
以下、実施例に基づいてさらに詳しく説明する
が本発明はこれら実施例に限定されないことは当
然である。
実施例 1 テレフタル酸52.4部、1,4−ブタンジオール
52.9部、テトラブチルチタネート0.028部(少量
の1,4−ブタンジオールに溶解)およびモノn
−ブチル−モノヒドロキシスズオキサイド0.02部
(少量の1,4−ブタンジオールに懸濁)を精留
塔、撹拌機を有するエステル化槽に仕込み、160
℃から230℃まで除々に昇温しながらエステル化
反応せしめ、生成する水とテトラヒドロフランを
精留塔を通して留去した。
エステル化反応終了後、重縮合触媒としてテト
ラブチルチタネート0.10部を少量の1,4−ブタ
ンジオールに溶解して添加し、さらに安定剤とし
て“IRGANOX”1010(日本チバ・ガイギー社
製)0.10部を少量の1,4−ブタンジオールに懸
濁せしめて添加した。つぎに前バツチの缶残ポリ
マ(ポリマ組成は実施例1の生成ポリマと同じ)
が少量付着している重縮合槽に数平均分子量1000
のポリテトラブチレングリコール31.0部を仕込ん
だあと、該エステル化生成物をエステル化槽から
重縮合槽に移行した。ついで常圧から1mmHg以
下まで1時間かけて徐々に減圧にし、同時に245
℃に昇温し、245℃、1mmHg以下で3時間重縮合
せしめ、強靭で弾性のある高重合度ポリエステル
−ポリエーテル共重合体を得た。
エステル化生成物を重縮合槽に移行した際の泡
立ちはわずかで、真空回路等へのエステル化生成
物の流出トラブルはまつたく認められなかつた。
実施例 2 実施例1と同様にエステル化したあと重縮合触
媒および安定剤を添加したエステル化生成物を、
前バツチの缶残ポリマ(ポリマ組成は実施例1の
生成ポリマと同じ)が少量付着している重縮合槽
に、数平均分子量1000のポリテトラメチレングリ
コール31.0部の仕込みと同時に移行した。ついで
常圧から1mmHg以下まで1時間かけて徐々に減
圧にし、同時に245℃に昇温し、245℃、1mmHg
以下で3時間重縮合せしめ、強靭で弾性のある高
重合度ポリエステル−ポリエーテル共重合体を得
た。
エステル化生成物を重縮合槽に移行した際の泡
立ちはわずかで、真空回路等へのエステル化生成
物の流出トラブルはまつたく認められなかつた。
比較実施例 1 実施例1と同様にエステル化したあと重縮合触
媒および安定剤を添加したエステル化生成物を、
前バツチの缶残ポリマ(ポリマ組成は実施例1の
生成ポリマと同じ)が少量付着している重縮合槽
に移行した。移行直後にエステル化生成物が激し
く泡立ち、液面が上昇して、該エステル化生成物
の一部が真空回路に流出した。ついで数平均分子
量1000のポリアルキレングリコール31.0部を重縮
合槽に仕込み、実施例1と同様に重縮合せしめた
が、真空回路がエステル化生成物で閉塞されたた
め、重縮合槽を高真空度にすることができず、高
重合度のポリエステル−ポリエーテル共重合体は
得られなかつた。
実施例 3 テレフタル酸35.8部、イソフタル酸15.3部、
1,4−ブタンジオール49.9部、テトラブチルチ
タネート0.034部(少量の1,4−ブタンジオー
ルに溶解)を精留塔、撹拌塔機有するエステル化
槽に仕込み、160℃から230℃まで徐々に昇温しな
がらエステル化反応せしめ、生成する水とテトラ
ヒドロフランを精留塔を通して留去した。
エステル化反応終了後、重合触媒としてテトラ
ブチルチタネート0.12部、酢酸マグネシウム0.01
部を少量の1,4−ブタンジオールに溶解して添
加し、さらに安定剤として“IRGANOX”1010、
0.10部を少量の1,4−ブタンジオールに懸濁せ
しめて添加した。
つぎに前バツチの缶残ポリマ(ポリマ組成は実
施例3の生成ポリマと同じ)が少量付着している
重縮合槽に数平均分子量1000のポリテトラメチレ
ングリコール35.4部を仕込んだあと、該エステル
化生成物をエステル化槽から重縮合槽に移行し
た。ついで常圧から1mmHg以下までの1時間か
けて徐々に減圧にし、同時に245℃に昇温し、245
℃、1mmHg以下で3時間重縮合せしめ、強靭で
弾性のある高重合度ポリエステル−ポリエーテル
共重合体を得た。
エステル化生成物を重縮合槽に移行した際の泡
立ちはわずかで、真空回路等へのエステル化生成
物の流出トラブルはまつたく認められなかつた。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 芳香族ジカルボン酸を主成分とするジカルボ
    ン酸、1,4−ブタンジオールを主成分とする低
    分子量グリコールおよび分子量400〜6000のポリ
    アルキレングリコールとから直接重合法によりポ
    リエステル−ポリエーテル共重合体を製造するに
    際し、まずエステル化槽でジカルボン酸を低分子
    量グリコールでエステル化反応せしめた後、該エ
    ステル化生成物をあらかじめポリアルキレングリ
    コールが仕込んである重縮合槽に移行するかまた
    は該エステル化生成物をポリアルキレングリコー
    ルの重縮合槽への仕込みと同時に重縮合槽に移行
    し、ついで重縮合反応せしめることを特徴とする
    ポリエステル−ポリエーテル共重合体の製造方
    法。
JP8150182A 1982-05-17 1982-05-17 ポリエステル−ポリエ−テル共重合体の製造方法 Granted JPS58198527A (ja)

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