JPS6029732B2 - Method for manufacturing aromatic polyester - Google Patents
Method for manufacturing aromatic polyesterInfo
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- JPS6029732B2 JPS6029732B2 JP14708276A JP14708276A JPS6029732B2 JP S6029732 B2 JPS6029732 B2 JP S6029732B2 JP 14708276 A JP14708276 A JP 14708276A JP 14708276 A JP14708276 A JP 14708276A JP S6029732 B2 JPS6029732 B2 JP S6029732B2
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は芳香族ポリエステルの製造方法に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a method for producing aromatic polyester.
更に詳しくは耐熱性、透明性及び耐薬品性の穣れた芳香
族ポリエステルの改良された製造方法に関する。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。More specifically, the present invention relates to an improved method for producing an aromatic polyester having excellent heat resistance, transparency, and chemical resistance. Polyethylene terephthalate is widely used industrially due to its excellent mechanical properties and chemical resistance, but its heat distortion temperature (
It has the drawbacks of relatively low heat resistance) and high crystallization rate, resulting in poor dimensional stability and transparency.
従来、この様な欠点を改良する方法として、芳香族ジカ
ルボン酸議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。Conventionally, as a method for improving such drawbacks, a method has been attempted in which an aromatic dicarboxylic acid converter and an aromatic dihydroxy compound undergo a polycondensation reaction.
例えば{aー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ー芳
香族ジカルボン酸のジアリールェ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。
しかし、‘aーの方法は、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
生産性が劣り、また【b}及び‘cーの方法はそれぞれ
芳香族ジカルボン酸のジアリールェステルや、ジアリー
カーポネート等の高価な原料を用いる為に、工業的方法
としての不利がある。For example, {a-method in which an aromatic dicarboxylic acid chloride and an aromatic dihydroxy compound are reacted in a solution, 'b-method in which a diarylester of an aromatic dicarboxylic acid and an aromatic dihydroxy compound are melt-polymerized, [c' A method of reacting an aromatic dicarboxylic acid, an aromatic dihydroxy compound, and a diaryl carbonate is known.
However, since method 'a' uses a reaction solvent, steps such as solvent removal and purification are required, and the productivity is poor due to the large number of manufacturing steps. This method is disadvantageous as an industrial method because expensive raw materials such as diarylester of group dicarboxylic acid and diary carbonate are used.
また、かかる欠点のないポリエステルの製造法として、
芳香族ジカルボン酸を王とする二官能性カルポン酸と該
二管熊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午○、絶対圧
1〜15k9/地の圧力下■成分のカルポキシル基の反
応率が80%以上に達するまで反応せしめ、次いで該二
官能怪力ルボン酸に対し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が提
案されている(特開昭51−410941号公報参照)
。この方法は、芳香族ジカルボン酸を出発原料とし、耐
熱性、寸法安定性、透明性、耐薬品性の優れたポリエス
テルを容易に且つ安価に製造することができる利点を有
するが、第1段階の反応において反応圧力のコントロー
ルを必要とする等作業性が低く、また得られるポリエス
テルの着色が大きいという欠陥を有する。本発明者は、
かかる欠点を改善すべく鋭意検討の結果、特定の媒体を
用いる事によって色調の優れたポリエステルが迅速に得
られることを見出し、本発明に到ったものである。In addition, as a method for producing polyester without such drawbacks,
A difunctional carboxylic acid mainly consisting of an aromatic dicarboxylic acid and an aromatic monohydroxy compound in an amount of 2.1 to 10 times the mole of the dicarboxylic acid were heated at 230 to 350 pm at an absolute pressure of 1 to 15 k9/m. Under the pressure of the earth, the carpoxyl group of the component is allowed to react until the reaction rate reaches 80% or more, and then a dihydroxy compound mainly consisting of an aromatic dihydroxy compound is added in an amount of 1 to 1.3 times the mole of the bifunctional carboxylic acid. A method for producing polyester characterized by an addition reaction has been proposed (see Japanese Patent Laid-Open No. 51-410941).
. This method uses aromatic dicarboxylic acid as a starting material and has the advantage of being able to easily and inexpensively produce polyester with excellent heat resistance, dimensional stability, transparency, and chemical resistance. It has drawbacks such as low workability such as the need to control the reaction pressure during the reaction, and high coloring of the polyester obtained. The inventor is
As a result of intensive studies aimed at improving these drawbacks, the present inventors discovered that polyester with excellent color tone can be quickly obtained by using a specific medium, leading to the present invention.
すなわち、本発明は(1)芳香族ジカルボン酸凶と凶成
分に対して2.1〜10モル倍の芳香族モノヒドロキシ
化合物【B)及び0〜0.5モル倍の脂肪族ジオール及
び/又はジヒドロキシベンゼン‘C}とを、反応生成物
1ぴg当りのカルポキシル基価が1000以下となるま
でェステル化反応せしめる第1段階と、(D)第1段階
のヱステル化反応生成物に該反応生成物中の{q成分と
の総和がジカルボン成分に対して100〜120モル%
になるま量のビスフェノール類■を添加し、反応せしめ
る第2段階とからなる芳香族ポリエステルの製造方法に
おいて、第1段階のェステル化反応を、常圧下での沸点
が105〜175qoの芳香族炭化水素(E)及び芳香
族ジカルボン酸ァ1′ールェスアル‘可を共存せしめ、
且つ皿成分の還流条件下に行うことを特徴とする芳香族
ポリエステルの製造方法である。That is, the present invention provides (1) an aromatic monohydroxy compound [B] in an amount of 2.1 to 10 times the amount of the aromatic dicarboxylic acid and the amount of the bad component [B] and an aliphatic diol and/or A first step of esterifying dihydroxybenzene 'C} until the carpoxyl group value per gram of the reaction product becomes 1000 or less, and (D) adding the reaction product to the esterification reaction product of the first step. The total amount with the {q component in the product is 100 to 120 mol% relative to the dicarboxylic component.
In the method for producing an aromatic polyester, which comprises a second step of adding and reacting a large amount of bisphenols, the esterification reaction of the first step is replaced with aromatic carbonization having a boiling point of 105 to 175 qo under normal pressure. Hydrogen (E) and an aromatic dicarboxylic acid are allowed to coexist,
The method for producing aromatic polyester is characterized in that the method is carried out under reflux conditions of the dish ingredients.
本発明において風成分として用し、るられる芳香族ジカ
ルボン酸としては、例えばテレフタル酸、ィソフタル酸
、オルトフタル酸等のフタル酸類:1,4一、2,6−
、2,7一ナフタリンジカルボン酸等のナフタリンジカ
ルボン酸類:4,4′−ジフェニルジカルボン酸の如き
ジフェニルジカルボン酸類,4,4′ージフェニルェー
テーテルジカルボン酸の如きジフェニルェーテルジカル
ポン酸類,4,4′ージフェニルスルホンジカルボン酸
の如きジフェニルスルホンジカルボン酸類,ジフェノキ
シェタンジカルボン酸類を挙げることができる。Examples of aromatic dicarboxylic acids used as air components in the present invention include phthalic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, orthophthalic acid: 1,4-, 2,6-
, naphthalene dicarboxylic acids such as 2,7-naphthalene dicarboxylic acid; diphenyl dicarboxylic acids such as 4,4'-diphenyl dicarboxylic acid; diphenyl ether dicarboxylic acids such as 4,4'-diphenyl ether dicarboxylic acid; , diphenylsulfonedicarboxylic acids such as 4'-diphenylsulfonedicarboxylic acid, and diphenoxychetanedicarboxylic acids.
これらは単独で用いてもよく、また2種以上を併用して
もよい。これらのうち特にテレフタル酸、ィソフタル酸
が好ましい。一方、{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、例えばフェノール、ク
レゾール、ナフトール等をあげることができる。These may be used alone or in combination of two or more. Among these, terephthalic acid and isophthalic acid are particularly preferred. On the other hand, the aromatic monohydroxy compound used as the {B} component is a compound in which one hydroxy group is directly bonded to an aromatic ring, and examples thereof include phenol, cresol, naphthol, and the like.
これらのうち特にフェ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{B)の使用割合は、芳香族
ジカルボン酸■に対し2.1〜10モル倍である。Among these, phenol is particularly preferably used. The ratio of the aromatic monohydroxy compound {B) used is 2.1 to 10 times the mole of the aromatic dicarboxylic acid (2).
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
の増大が期待できなくなる。芳香族モノヒドロキシ化合
物の好ましい使用割合は芳香族ジカルボン酸凶に対し2
.1〜5モル倍、特に2.5〜4.5モル倍である。If this ratio is less than 2.1 moles, the reaction rate will be slow, and if it exceeds 10 moles, it will not be possible to expect a corresponding increase in the effect. The preferred ratio of aromatic monohydroxy compound used is 2% to aromatic dicarboxylic acid.
.. The amount is 1 to 5 times by mole, particularly 2.5 to 4.5 times by mole.
また‘B)成分と併用することのできるに’成分の脂肪
族ジオール及び/又はジヒドロキシベンゼンとしては、
例えば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
オベンチレングリコール、へキサメチレングリコール等
の如き炭素数2〜12の脂肪族グリコール;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
如き脂肪族グリコール;ピス(8ーヒドロキシェトキシ
)ジフエニルスルホン、4,4ーピス(8−ヒドロキシ
ヱトキシ)ジフエニルエーテル、2,2ーピス(4−8
ーヒドロキシエトキシフヱニル)エタン、2,2−ビス
(4一8−ヒドロキシエトキシフエニル)プロパン、1
,1−ビス(4一8ーヒドロキシエトキシフエニル)シ
クロヘキサン、pービス(8−ヒドロキシェトキシ)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
ル等及びハイドロキノン,レゾルシン,等の如きジヒド
ロキシベンゼンを挙げることができる。In addition, the aliphatic diol and/or dihydroxybenzene that can be used in combination with component 'B)' include:
For example, aliphatic glycols having 2 to 12 carbon atoms such as ethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, tetramethylene glycol, neobenzene glycol, hexamethylene glycol, etc.; fats such as cyclohexane dimethylol, tricyclodecane dimethylol, etc. Group glycol; Pis(8-hydroxyethoxy)diphenyl sulfone, 4,4-pis(8-hydroxyethoxy)diphenyl ether, 2,2-pis(4-8
-hydroxyethoxyphenyl)ethane, 2,2-bis(4-8-hydroxyethoxyphenyl)propane, 1
, 1-bis(4-8-hydroxyethoxyphenyl)cyclohexane, p-bis(8-hydroxyethoxy)benzene, etc., and aliphatic diols having an aromatic ring in the molecule, and dihydroxy such as hydroquinone, resorcinol, etc. Benzene can be mentioned.
これらは単独で用いてもよく、また2種以上を併用して
もよい。脂肪族ジオール及び/又はジヒドロキシベンゼ
ン‘C}の使用割合は芳香族ジカルボン酸風に対して0
〜0.5モル倍である。These may be used alone or in combination of two or more. The ratio of aliphatic diol and/or dihydroxybenzene 'C} used is 0 to aromatic dicarboxylic acid.
~0.5 mole times.
【C}成分を用いることにより反応速度がより遠くなる
。本発明においては、先ず前記芳香族ジカルボン酸■と
芳香族モ/ヒドロキシ化合物‘Bー、及び必要に応じて
脂肪族ジオール及び/又はジヒドロキシベンゼン‘C}
とを反応せしめるが、その際常圧下での沸点が105〜
175つ0の芳香族炭化水素脚及び芳香族ジカルボン酸
フリールェステル■を共存させる。By using the [C} component, the reaction rate becomes faster. In the present invention, first, the aromatic dicarboxylic acid (1) and the aromatic mono/hydroxy compound 'B-' and, if necessary, an aliphatic diol and/or dihydroxybenzene 'C}
When reacting, the boiling point under normal pressure is 105~
175 0 aromatic hydrocarbon legs and aromatic dicarboxylic acid free ester ■ coexist.
{E}成分の常圧下での沸点が105〜17yoの芳香
族炭化水素としては、例えばトルェン、キシレン、エチ
ルベンゼン、クメン、シメン、トリメチルベンゼン、エ
チルトルェン等のァルキル置換ベンゼンがあげられる。
沸点がl0T○未満の芳香族炭化水素は反応圧が高くな
り、場合によっては生成する水との分離が困難であった
り、水より先に留出したり、又は本発明の目的の1つで
る反応速度を速くする効果が小さいので用いることはで
きない。一方沸点が17尊0を越える芳香族炭化水素は
単なる希釈剤としての作用しか奏さず、かえって反応速
度を遅くしたり、ポリマーを着色したりするので用いる
事はできない。芳香族炭化水素E}の使用割合は、通常
芳香族ジカルボン酸■に対して0.1〜10重量倍、好
ましくは0.3〜5重量倍更に好ましくは0.5〜3重
量倍である。芳香族炭化水素の量があまりに少ないと、
ェステル化反応を促進する効果が小さく、またあまりに
多いと反応装置が大きくなるばかりでなく反応速度を低
下するので好ましくない。また、【F}成分の芳香族ジ
カルボン酸アリールェステルは、反応温度で熱的に安定
なものであれば如何なるものでもよい。Examples of the aromatic hydrocarbon having a boiling point of 105 to 17yo under normal pressure as component {E} include alkyl-substituted benzenes such as toluene, xylene, ethylbenzene, cumene, cymene, trimethylbenzene, and ethyltoluene.
Aromatic hydrocarbons with a boiling point of less than 10T○ have a high reaction pressure, and in some cases, it may be difficult to separate them from the water produced, or they may be distilled out before the water, or the reaction, which is one of the purposes of the present invention, may be difficult. It cannot be used because the effect of increasing speed is small. On the other hand, aromatic hydrocarbons with a boiling point exceeding 17% can only act as a diluent, and cannot be used because they slow down the reaction rate or color the polymer. The proportion of the aromatic hydrocarbon E} to be used is usually 0.1 to 10 times by weight, preferably 0.3 to 5 times by weight, and more preferably 0.5 to 3 times by weight relative to the aromatic dicarboxylic acid (I). If the amount of aromatic hydrocarbons is too low,
It is not preferable that the effect of promoting the esterification reaction is small, and if the amount is too large, it not only increases the size of the reaction apparatus but also reduces the reaction rate. Further, the aromatic dicarboxylic acid aryl ester of component [F} may be any one as long as it is thermally stable at the reaction temperature.
例えばテレフタル酸、ィソフタル酸、2,6一ナフタリ
ンジカルボン酸、4,4′ジフェニルカルボン酸等のジ
カルボン酸と前記芳香族モノヒドロキシ化合物とのェス
テルがあげられる。これら芳香族ジカルボン酸アリール
ェステルはその酸成分が凶成分として用いられる芳香族
ジカルボン酸と同じ成分からなるものが反応及び後処理
の点から好ましい。芳香族ジカルボン酸アリールェステ
ルとしては、予め芳香族ジカルボン酸と芳香族モノヒド
ロキシ化合物とのェステル化反応によって製造されたも
のを用いるのが好ましく、特に本発明の第1段階のェス
テル化反応生成物の一部を用いることが好ましい。後者
の場合、ェステル化反応生成物は風成分と‘C}成分の
ェステルを含すことがあるが、該ェステルも芳香族ジカ
ルボン酸アリールェステルの一部分として用いる。芳香
族ジカルボン酸アリールェステルの使用量は■成分の芳
香族ジカルボン酸がスラリー状として流動できる範囲で
あればどのような量でもよいが、通常凶成分に対して0
.2〜4モル倍量である。この使用量があまりにも少な
すぎると芳香族ジカルボン酸の流動性がなくなって反応
時間が長くなり、また反応圧力の低下も充分でなく、目
的とする効果が望めない。また、この使用量があまりに
も多すぎると、一定容量の反応器より生産される量が少
なくなり、生産装置の生産効率の低下を招き、好ましく
ない。芳香族ジカルボン酸アリールヱステルの好ましい
使用量は0.5〜3モル倍である。芳香族炭化水素【E
)及び芳香族ジカルボン酸アリールェステル‘可の添加
は、出発原料の芳香族ジカルボン酸が20%反応した段
階より前の段階であれば任意であるが、ェステル化反応
開始時又はそれ以前に反応系に添加するのが好ましい。Examples include esters of dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, 2,6-naphthalene dicarboxylic acid, and 4,4' diphenylcarboxylic acid, and the above-mentioned aromatic monohydroxy compounds. These aromatic dicarboxylic acid aryl esters are preferably those in which the acid component is the same as the aromatic dicarboxylic acid used as the harmful component from the viewpoint of reaction and post-treatment. As the aromatic dicarboxylic acid aryl ester, it is preferable to use one prepared in advance by an esterification reaction between an aromatic dicarboxylic acid and an aromatic monohydroxy compound, and in particular, the esterification reaction product of the first step of the present invention is used. It is preferable to use a part of. In the latter case, the esterification reaction product may contain esters of the wind component and the 'C} component, which are also used as part of the aromatic dicarboxylic acid aryl ester. The amount of aromatic dicarboxylic acid aryl ester used may be any amount as long as the component aromatic dicarboxylic acid can flow as a slurry, but it is usually 0% to the harmful component.
.. The amount is 2 to 4 times the mole. If the amount used is too small, the fluidity of the aromatic dicarboxylic acid will be lost, the reaction time will be prolonged, and the reaction pressure will not be lowered sufficiently, so that the desired effect cannot be expected. Furthermore, if the amount used is too large, the amount produced by a reactor with a fixed capacity will be smaller, which will lead to a decrease in the production efficiency of the production equipment, which is not preferable. The preferred amount of the aromatic dicarboxylic acid aryl ester used is 0.5 to 3 moles. Aromatic hydrocarbon [E
) and aromatic dicarboxylic acid aryl ester' are optional as long as they are added at a stage before 20% of the aromatic dicarboxylic acid as a starting material has reacted. Preferably, it is added to the system.
添加方法としては反応を開始するにあたって全量を仕込
む方法が最も一般的である。また、芳香族ジカルボン酸
アリールヱステルの添加は前バッチで製造された芳香族
ジカルボン酸アリールェステルの一部を反応器に残すこ
とによっても行うことができる。本発明において、ェス
テル化反応は通常糟蟹塔又は分留塔を備えた加圧反応器
に風,(B),‘C},‘9及び‘F)成分を仕込み、
反応によって生成した水を精留塔又は分留塔の上部から
蟹去せしめる方法で行なわれ、その際留去されるものは
水と反応器に共存する芳香族炭化水素‘E}と芳香族モ
ノヒドロキシ化合物‘Bーであり、留去液から水を液状
分離した芳香族炭化水素及び芳香族モノヒドロキシ化合
物を反応域に還流する。The most common method of addition is to charge the entire amount at the start of the reaction. Further, the addition of the aromatic dicarboxylic acid aryl ester can also be carried out by leaving a part of the aromatic dicarboxylic acid aryl ester produced in the previous batch in the reactor. In the present invention, the esterification reaction is usually carried out by charging air, components (B), 'C}, '9 and 'F) into a pressurized reactor equipped with a rice cracker tower or a fractionation tower,
The water produced by the reaction is distilled off from the upper part of the rectification column or fractionation column, and what is distilled off at this time is water, aromatic hydrocarbons coexisting in the reactor, and aromatic monomers. The aromatic hydrocarbon and aromatic monohydroxy compound, which is the hydroxy compound 'B-, from which water has been separated in liquid form from the distillate are refluxed to the reaction zone.
還流は、通常芳香族炭化水素及び芳香族モノヒドロキシ
化合物の混合物を液状で反応城殊に芳香族ジカルボン酸
スラリ中に戻すか、或いは芳香族ジカルボン酸スラリー
中にガス状で吹き込むことにより行われるが、未反応の
芳香族ジカルボン酸凶がより濃度の高い芳香族モノヒド
ロキシ化合物の雰囲気中に置かれるようにするのが好ま
しい。還流時の芳香族モノヒドロキシ化合物と芳香族炭
化水素のモル比は通常20:1〜1:1である。芳香族
モノヒドロキシ化合物は親水性であり、また高温になる
につれてその程度が高くなるので水との分離においては
出来るだけ低温で行うのが好ましい。また芳香族炭化水
素を共存させることにより、副生する水の留世が促進さ
れると共に蟹出液中の芳香族モノヒドロキシ化合物の濃
度を下げるとができ、且つ芳香族モノヒドロキシ化合物
と水との分離が容易になる利点がある。ェステル化反応
において最も好ましい反応状態を設定するには、反応温
度を芳香族モノヒドロキシ化合物の沸点以上の温度にす
る必要があるが、その際芳香族ジカルボン酸スラリー中
の芳香族モノヒドロキシ化合物は稀薄な濃度でしか存在
しなくなり、他はガス状で反応系に存在するようになり
、反応圧力を高めることになる。Refluxing is usually carried out by returning the mixture of aromatic hydrocarbons and aromatic monohydroxy compounds in liquid form to the reaction mixture, particularly into the aromatic dicarboxylic acid slurry, or by blowing the mixture in gaseous form into the aromatic dicarboxylic acid slurry. It is preferable that unreacted aromatic dicarboxylic acid residue is placed in an atmosphere of higher concentration of the aromatic monohydroxy compound. The molar ratio of aromatic monohydroxy compound to aromatic hydrocarbon during reflux is usually 20:1 to 1:1. Aromatic monohydroxy compounds are hydrophilic, and the degree of hydrophilicity increases as the temperature increases, so it is preferable to separate from water at as low a temperature as possible. In addition, by coexisting aromatic hydrocarbons, retention of by-product water is promoted, and the concentration of aromatic monohydroxy compounds in the crab exudate can be lowered, and the aromatic monohydroxy compounds and water can be combined. This has the advantage of making separation easier. In order to set the most favorable reaction conditions in the esterification reaction, it is necessary to set the reaction temperature to a temperature higher than the boiling point of the aromatic monohydroxy compound, but in this case, the aromatic monohydroxy compound in the aromatic dicarboxylic acid slurry is diluted. Some of them will exist only at certain concentrations, while others will exist in the reaction system in gaseous form, increasing the reaction pressure.
従って、芳香族炭化水素の使用量は反応圧力、反応速度
、芳香族モノヒドロキシ化合物との混合割合及びジアリ
ールェステルの分離等を考慮して決められる。また、芳
香族ジカルボン酸アリールェステルとして、第1段階の
ェステル化反応生成物を用いるときには、出発原料とし
て用いられる■成分と‘C)成分の仕込割合は該反応生
成物中に含まれる脂肪族ジオール成分及び/又はジヒド
ロキシベンゼン成分の量をよく考慮して決定される。例
えば風成分と{C)成分の仕込割合は‘可成分として用
いられるェステル化反応生成物中のジカルポン酸成分と
芳香族ジオール成分及び/又はジヒドロキシベンゼン成
分とのモル比に合せると連続的に芳香族ポリエステルを
製造する反応系が一定組成となり、安定化するので好ま
しい。反応温度は、通常230〜350ooである。2
30qoより低い温度では反応速度が余りにも遅く、実
用的でなく、また350つ0より高い温度では分解反応
等の副反応により着色物質が生成するので好ましくない
。Therefore, the amount of aromatic hydrocarbon to be used is determined by taking into account the reaction pressure, reaction rate, mixing ratio with aromatic monohydroxy compound, separation of diaryl ester, etc. In addition, when using the esterification reaction product of the first stage as the aromatic dicarboxylic acid aryl ester, the charging ratio of component It is determined by carefully considering the amounts of the diol component and/or dihydroxybenzene component. For example, if the charging ratio of the wind component and {C) component is adjusted to the molar ratio of the dicarboxylic acid component and the aromatic diol component and/or dihydroxybenzene component in the esterification reaction product used as a component, the aromatic component will be continuously produced. This is preferable because the reaction system for producing the group polyester has a constant composition and is stabilized. The reaction temperature is usually 230 to 350 oo. 2
At a temperature lower than 30 qo, the reaction rate is too slow to be practical, and at a temperature higher than 350 qo, colored substances are produced due to side reactions such as decomposition reactions, which is not preferred.
また反応圧力は、芳香族モノヒドロキシ化合物のスラリ
ー中濃度を充分に高め、且つ創生する水を迅速に蟹去さ
せうる条件が選ばれるが、通常1〜15k9/係Gが採
用される。ヱステル化反応は触媒の存在下に行うのが好
ましい。触媒としては、芳香族カルボン酸と芳香族モノ
ヒドロキシ化合物よりアリールェステルを製造する触媒
として知られているものはいずれも使用できる。これら
の触媒の好ましいものとしてはチタン化合物、スズ化合
物、アンチモン化合物等が挙げられ、更に具体的にはチ
タニウムテトラブトキサィド等の如きチタン酸アルキル
ェステル、シュー酸チタン、トリメリット酸チタン等の
如きチタンのカルボン酸塩:酢酸スズの如きスズのカル
ボン酸塩;ジブチルチンオキサィド等の如き有機スズ化
合物;三酸化アンチモンの如きアンチモン化合物等が挙
げられる。これらの使用量は通常芳香族ジカルボン酸■
に対し0.001〜5モル%である。ェステル化反応は
反応生成物1びg当りのカルボキシル基価が1000以
下、好ましくは750以下、更に好ましくは500以下
になる迄行う。The reaction pressure is selected to be such that the concentration of the aromatic monohydroxy compound in the slurry can be sufficiently increased and the generated water can be quickly removed, and a pressure of 1 to 15 k9/G is usually adopted. The esterification reaction is preferably carried out in the presence of a catalyst. As the catalyst, any known catalyst for producing an aryl ester from an aromatic carboxylic acid and an aromatic monohydroxy compound can be used. Preferred examples of these catalysts include titanium compounds, tin compounds, antimony compounds, and more specifically titanate alkyl esters such as titanium tetrabutoxide, titanium oxalate, titanium trimellitate, etc. Titanium carboxylates such as: tin carboxylates such as tin acetate; organic tin compounds such as dibutyltin oxide; antimony compounds such as antimony trioxide; and the like. The amount of these used is usually aromatic dicarboxylic acid■
0.001 to 5 mol%. The esterification reaction is carried out until the carboxyl group value per gram of the reaction product becomes 1000 or less, preferably 750 or less, more preferably 500 or less.
カルボキシル基価が1000を越える場合には、次に添
加するビスフヱノール類との反応が充分に進まず、目的
とする高重合度のポリエステルを得ることが出釆ない。
かくして■成分と‘B}成分及び必要に応じてに}成分
をェステル化反応せしめた後、必要に応じて、過剰の(
B’成分及び/又は‘E}成分を造出し、次の第2段階
の反応を行なう。If the carboxyl group value exceeds 1000, the reaction with the bisphenols added next will not proceed sufficiently, making it impossible to obtain the desired polyester with a high degree of polymerization.
In this way, after the esterification reaction of component
B' component and/or 'E} component are produced and the following second stage reaction is performed.
第2段階の反応は■成分と‘B}成分の反応物にビスフ
ェノール類に}を添加してから行なう。The second stage reaction is carried out after adding bisphenols } to the reaction mixture of component (1) and component 'B'.
このビスフェノール類は一般式〔但し式中Xは
又は一S02一を示し、
R,,R2は夫々炭素数1〜6のァルキル又は水素原子
であり、またR,とR2とで構成される炭素数4〜12
の脂環構造である。These bisphenols have the general formula [wherein X represents or -S02-, R,, R2 are each an alkyl having 1 to 6 carbon atoms or a hydrogen atom, and R, and R2 have a carbon number composed of 4-12
It is an alicyclic structure.
〕で示される化合物であり、例えば2,2ービス(4ー
ヒドロキシフエニル)プロパン〔ピスフエノールA〕、
1,1−ピス(4ーヒドロキシフエニル)シクロヘキサ
ン〔ビスフエ/−ルZ〕、1,1ービス(4ーヒドロキ
シフヱニル)エタン、ビス(4−ヒドロキシフエニル)
メタン、1,2ービス(4ーヒドロキシフエニル)エタ
ン、ビス(4ー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、ピス(4−ヒドロキシフエニル)スルホン〔ビスフ
ェノールZ〕等があげられる。], such as 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane [pisphenol A],
1,1-pis(4-hydroxyphenyl)cyclohexane [bisphenyl Z], 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)ethane, bis(4-hydroxyphenyl)
Methane, 1,2-bis(4-hydroxyphenyl)ethane, bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexylmethane, 3,3-bis(4-hydroxyphenyl)pentane, pis(4-hydroxyphenyl)sulfone [ Bisphenol Z] etc.
これらは単独で用いられることもできるが、2種以上を
併用することもできる。これらのうち特にビスフェノー
ルA,ビスフェノールZ’ビスフェノールZが好ましく
用いられる。第2段階の反応は、第1段階の反応生成物
の全部若しくは一部又はこの反応生成物より過剰の芳香
族モノヒドロキシ化合物‘Bー及び/又は芳香族炭化水
素‘E}を退出したものに、前記ビスフェノール類を添
加し、ェステル交換反応を行って副生する芳香族モノヒ
ドロキシ化合物を留去せしめ、しかる後例えば減圧下に
揮発性物質を除去しながら重縮合反応せしめる方法で行
なわれる。Although these can be used alone, two or more types can also be used in combination. Among these, bisphenol A, bisphenol Z' and bisphenol Z are particularly preferably used. In the second stage reaction, all or a part of the first stage reaction product or the product from which excess aromatic monohydroxy compound 'B- and/or aromatic hydrocarbon 'E} has been removed. The above-mentioned bisphenols are added, a transesterification reaction is carried out to distill off the by-produced aromatic monohydroxy compound, and then a polycondensation reaction is carried out, for example, while removing volatile substances under reduced pressure.
その際、第2段階の反応に第1段階の反応生成物の一部
を用いる場合には、第1段階で用いられた芳香族ジカル
ボン酸凶の量に見合った反応生成物の量を用いることが
好ましい。また好ましい反応温度は240〜400qo
、更には260〜370q0であり、また好ましい圧力
は760〜0.001肌Hg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
固相重合も好ましく採用される。第2段階の反応におい
て、ビスフェノール類の使用量は、第2段階に供される
反応生成物中のジヒドロベンゼン及び/又は脂肪族ジオ
ールとの総和が該反応生成物中の全ジカルボン醸成分に
対しloo〜120モル%になる量である。ビスフェノ
ール類と共に脂肪族ジオール及び/又はヒドロキシベン
ゼンを添加してもよいが、最終的にビスフェノール類が
全ジオール成分に対し50モル%以上になるようにする
ことが好ましい。かくして得られる芳香族ポリエステル
はその還元粘度が0.5以上であることが好ましい。At that time, when using a part of the reaction product of the first stage for the second stage reaction, use the amount of the reaction product commensurate with the amount of aromatic dicarboxylic acid used in the first stage. is preferred. The preferred reaction temperature is 240 to 400 qo.
, more preferably 260 to 370q0, and a preferable pressure is 760 to 0.001 skin Hg. The reaction is usually carried out in a molten state, but if the resulting polymer has a high melting point, solid phase polymerization is also preferably employed. In the second stage reaction, the amount of bisphenols used is such that the total amount with dihydrobenzene and/or aliphatic diol in the reaction product supplied to the second stage is based on the total dicarboxylic brewing components in the reaction product. The amount is 120% by mole. Although aliphatic diols and/or hydroxybenzene may be added together with bisphenols, it is preferable that the final amount of bisphenols is 50 mol % or more based on the total diol components. The aromatic polyester thus obtained preferably has a reduced viscosity of 0.5 or more.
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。本発明によれば、耐熱性が高く、寸法安定性、透明
性、耐薬品性及び色調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
に製造することができる。In the present invention, additives such as stabilizers and colorants that are commonly used in polyester production can be used without any problem. According to the present invention, a highly polymerized polyester having high heat resistance, excellent dimensional stability, transparency, chemical resistance, and color tone can be easily and inexpensively produced using an aromatic dicarboxylic acid as a starting material. can.
また、本発明は反応圧力が低く、且つ反応操作が容易で
あり、しかも反応速度が速い利点を有する。以下実施例
をあげて本発明を詳細に説明する。なお実施例中の「部
」は「重量部」を意味し、還元粘度(りsp/c)はオ
ルトクロロフェノール中3yC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(Nはcro.Molec山ar.Chem.26
22619$)に従って測定した。Further, the present invention has the advantage that the reaction pressure is low, the reaction operation is easy, and the reaction rate is high. The present invention will be explained in detail below with reference to Examples. In the examples, "part" means "part by weight", and the reduced viscosity (resp/c) is a value measured at 3yC in orthochlorophenol with C=1.2. In addition, the carboxyl group value is determined by the Konics method (N is cro.Molec ar.Chem.26
22,619$).
更に色調のb値はカラーマシン社製CM−2頂型色差計
で測定した。b値が大きいなど黄色味が強いことを示す
。実施例 1
糟蟹塔及び鶴梓機付きオートクレープにテレフタル酸1
33部、ィソフタル33部、フェノール56.4部、ジ
フェニルテレフタレート50.$部、ジフェニルィソフ
タレート12.7部、エチルベンゼン5.0部及び酢酸
スズ0.036部を仕込み、窒素置換した後、常圧に戻
し、オートクレープを加熱した。Furthermore, the b value of the color tone was measured using a CM-2 top-type color difference meter manufactured by Color Machine Co., Ltd. A large b value indicates a strong yellowish tinge. Example 1 Add 1 terephthalic acid to an autoclave equipped with a rice cracker tower and a Tsuruazusa machine.
33 parts, isophthalic 33 parts, phenol 56.4 parts, diphenyl terephthalate 50. After charging $ parts, 12.7 parts of diphenyl isophthalate, 5.0 parts of ethylbenzene, and 0.036 parts of tin acetate and purging with nitrogen, the autoclave was returned to normal pressure and heated.
内温を290ooに保って創生する水及び他の留分を糟
留塔頂より蟹出させ、蟹出液中の水を分離し、他の留分
は反応系内のスラリ中に1分間当り0.8部の割合で定
量ポンプにより還流した。2時間の反応で系圧力は3.
8k9/塊Gとなり、カルボキシル基価99氏g/1ぴ
gの反応生成物が得られ、また3時間の反応で系圧力は
3.3k9/塊Gとなり、カルボキシル基価1&g/1
ぴgの反応生成物が得られた。While keeping the internal temperature at 290 oo, the created water and other fractions are extracted from the top of the distillation tower, the water in the distillate is separated, and the other fractions are placed in a slurry in the reaction system for 1 minute. The solution was refluxed using a metering pump at a rate of 0.8 parts per sample. After 2 hours of reaction, the system pressure was 3.
8k9/lump G, and a reaction product with a carboxyl group value of 99 degrees g/1 pg was obtained, and after 3 hours of reaction, the system pressure became 3.3k9/lump G, and a carboxyl group value of 1 & g/1.
A reaction product of Pig was obtained.
3時間の反応を終了した後、反応液の一部を真空可能な
重縮合装置に移した。After completing the reaction for 3 hours, a portion of the reaction solution was transferred to a polycondensation apparatus capable of being vacuumed.
移動した液は30.$部であり、この中には、16.5
部のジフェニルテレフタレートと3.9部のジフェニル
ィソフタレートが存在した。この反応液にビスフェノー
ルAI4.6部を添加し、280℃で1時間の常圧反応
を、更に30分を要して真空度を、0.5肋/Hgとし
、反応温度を34040にした。続いてこの状態を2時
間維持した後ポリマーを吐出した。吐出されたポリマー
のりsp/cは、0.85であり、その色調はL値44
.8 a値+7.4 b値十26.7であった。実施例
2実施例1と全く同様な方法であるが、定量ポンプを
用いることなく精留塔より留出する水以外の蟹分は糟留
塔上部で還流させながら反応を進めた。The liquid that moved is 30. It is a $ part, and it includes 16.5
parts of diphenyl terephthalate and 3.9 parts of diphenyl isophthalate were present. 4.6 parts of bisphenol AI was added to this reaction solution, and the reaction was carried out at normal pressure at 280° C. for 1 hour, and over another 30 minutes, the degree of vacuum was set to 0.5 cells/Hg, and the reaction temperature was set to 34,040°C. Subsequently, this state was maintained for 2 hours, and then the polymer was discharged. The discharged polymer glue sp/c is 0.85, and its color tone has an L value of 44.
.. 8 a value + 7.4 b value 126.7. Example 2 The method was exactly the same as in Example 1, but without using a metering pump, the reaction proceeded while the crab fractions other than water distilled out of the rectification column were refluxed in the upper part of the distillation column.
6時間反応したところ反応圧力は3.8k9/仇Gとな
り、反応生成物のカルボキシル基価は75企gノ1びg
となった。After 6 hours of reaction, the reaction pressure was 3.8 k9/g, and the carboxyl group value of the reaction product was 75 k9/g.
It became.
更に1時間反応を続けたところ反応圧力は3.4【9/
仇Gとなり、カルポキシル基価4傘gノ1ぴgの反応生
成物が得られた。7時間の反応が終了したところで反応
液の一部を重縮合装置に移した。After continuing the reaction for another hour, the reaction pressure was 3.4 [9/
A reaction product with a carpoxyl group value of 4 g and 1 pg was obtained. At the end of the 7-hour reaction, a portion of the reaction solution was transferred to a polycondensation apparatus.
Claims (1)
して2.1〜10モル倍の芳香族モノヒドロキシ化合物
(B)及び0〜0.5モル倍の脂肪族ジオール及び/又
はジヒドロキシベンゼン(C)とを、反応生成物10^
6g当りのカルボキシル基価が1000以下になるまで
エステル化反応せしめる第1段階と、(II)第1段階の
反応生成物に該反応生成物中の(C)成分との総和がジ
カルボン酸成分に対して100〜120モル%になるま
量のビスフエノール類(D)を添加し、反応せしめる第
2段階とからなる芳香族ポリエステルの製造方法におい
て、第1段階のエステル化反応を、常圧下での沸点が1
05〜175℃の芳香族炭化水素(E)及び芳香族ジカ
ルボン酸アリールエステル(F)を共存せしめ、且つ(
E)成分の還流条件下に行うことを特徴とする芳香族ポ
リエステルの製造方法。 2 芳香族ジカルボン酸(A)に対する芳香族ジカルボ
ン酸アリールエステル(F)の仕込量が0.2〜4モル
倍量であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の方法。 3 芳香族ジカルボン酸アリールエステル(F)を第1
段階のエステル化反応開始時に添加することを特徴とす
る特許請求の範囲第1項又は第2項記載の方法。 4 常圧下での沸点が105〜175℃の芳香族炭化水
素(E)を芳香族ジカルボン酸(A)に対して0.1〜
10重量倍用いることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の方法。 5 常圧下での沸点が105〜175℃の芳香族炭化水
素(E)を第1段階のエステル化反応開始時に添加する
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第4項記載
の方法。 6 常圧下での沸点が105〜175℃の芳香族炭化水
素(E)と芳香族モノヒドロキシ化合物(B)との混合
物を液状で還流せしめることを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載の方法。[Scope of Claims] 1 (I) Aromatic dicarboxylic acid (A) and aromatic monohydroxy compound (B) in an amount of 2.1 to 10 times the mole of component (A) and 0 to 0.5 times the amount by mole of the aromatic monohydroxy compound (B). Reaction product 10^ with aliphatic diol and/or dihydroxybenzene (C)
The first step is to carry out an esterification reaction until the carboxyl group value per 6 g becomes 1000 or less, and (II) the reaction product of the first step is added to the reaction product in which the sum of component (C) in the reaction product becomes a dicarboxylic acid component. In the method for producing an aromatic polyester, the esterification reaction in the first step is carried out under normal pressure. The boiling point of
Aromatic hydrocarbon (E) and aromatic dicarboxylic acid aryl ester (F) at 05 to 175°C are allowed to coexist, and (
E) A method for producing an aromatic polyester, which is carried out under conditions of refluxing the components. 2. The method according to claim 1, wherein the amount of the aromatic dicarboxylic acid aryl ester (F) charged is 0.2 to 4 times the amount of the aromatic dicarboxylic acid (A) by mole. 3 Aromatic dicarboxylic acid aryl ester (F) as the first
3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the step is added at the start of the esterification reaction. 4 Aromatic hydrocarbon (E) with a boiling point of 105 to 175°C under normal pressure to aromatic dicarboxylic acid (A) in a ratio of 0.1 to
Claim 1 characterized in that 10 times the weight is used.
The method described in section. 5. The method according to claim 1 or 4, characterized in that the aromatic hydrocarbon (E) having a boiling point of 105 to 175°C under normal pressure is added at the start of the first stage esterification reaction. . 6. The method according to claim 1, characterized in that a mixture of an aromatic hydrocarbon (E) and an aromatic monohydroxy compound (B) having a boiling point of 105 to 175° C. under normal pressure is refluxed in a liquid state. Method.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14708276A JPS6029732B2 (en) | 1976-12-09 | 1976-12-09 | Method for manufacturing aromatic polyester |
| US05/806,879 US4124566A (en) | 1976-06-16 | 1977-06-15 | Process for preparing polyesters |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14708276A JPS6029732B2 (en) | 1976-12-09 | 1976-12-09 | Method for manufacturing aromatic polyester |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5372096A JPS5372096A (en) | 1978-06-27 |
| JPS6029732B2 true JPS6029732B2 (en) | 1985-07-12 |
Family
ID=15422053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14708276A Expired JPS6029732B2 (en) | 1976-06-16 | 1976-12-09 | Method for manufacturing aromatic polyester |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6029732B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04268325A (en) * | 1991-02-22 | 1992-09-24 | Teijin Ltd | Production of aromatic polyester |
-
1976
- 1976-12-09 JP JP14708276A patent/JPS6029732B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5372096A (en) | 1978-06-27 |
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