(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-10-28
(54)【発明の名称】半芳香族ポリエステルおよびその調製方法と応用
(51)【国際特許分類】
C08G 63/181 20060101AFI20241018BHJP
C08L 67/02 20060101ALI20241018BHJP
C08L 101/00 20060101ALI20241018BHJP
【FI】
C08G63/181
C08L67/02
C08L101/00
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024526784
(86)(22)【出願日】2022-09-23
(85)【翻訳文提出日】2024-04-26
(86)【国際出願番号】 CN2022120721
(87)【国際公開番号】W WO2023071646
(87)【国際公開日】2023-05-04
(31)【優先権主張番号】202111248549.9
(32)【優先日】2021-10-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】521568328
【氏名又は名称】ジャンスー・キンファ・サイ・アンド・テック・アドバンスト・マテリアルズ・カンパニー・リミテッド
【氏名又は名称原語表記】JIANGSU KINGFA SCI. & TECH. ADVANCED MATERIALS CO.,LTD.
(71)【出願人】
【識別番号】524164163
【氏名又は名称】珠海金発生物材料有限公司
(71)【出願人】
【識別番号】517393787
【氏名又は名称】金発科技股▲分▼有限公司
(74)【代理人】
【識別番号】100131200
【氏名又は名称】河部 大輔
(74)【代理人】
【識別番号】100221512
【氏名又は名称】山中 誠司
(72)【発明者】
【氏名】張伝輝
(72)【発明者】
【氏名】陳平緒
(72)【発明者】
【氏名】叶南▲ビャオ▼
(72)【発明者】
【氏名】欧陽春平
(72)【発明者】
【氏名】麦開錦
(72)【発明者】
【氏名】董学騰
(72)【発明者】
【氏名】曾祥斌
(72)【発明者】
【氏名】蘆昌利
(72)【発明者】
【氏名】蔡▲トン▼旻
【テーマコード(参考)】
4J002
4J029
【Fターム(参考)】
4J002AB01X
4J002AB04X
4J002CF03W
4J002CF03X
4J002CF05W
4J002CF08W
4J002CF18X
4J002CF19X
4J002GG01
4J029AA03
4J029AB02
4J029AB05
4J029AC02
4J029AD01
4J029AD02
4J029AD10
4J029AE02
4J029AE03
4J029BA01
4J029BA02
4J029BA03
4J029BA04
4J029BA05
4J029BD04A
4J029BD07A
4J029CA01
4J029CA02
4J029CA03
4J029CA04
4J029CA05
4J029CA06
4J029CB05A
4J029CB06A
4J029CC05A
4J029FC03
4J029FC04
4J029FC05
4J029FC08
4J029FC12
4J029FC14
4J029FC16
4J029FC17
4J029HB02
4J029HB06
4J029JB222
4J029JC142
4J029JC152
4J029JC292
4J029JE092
4J029JE152
4J029KB15
4J029KC02
4J029KD02
4J029KD07
4J029KE03
4J029KE06
4J029KH08
(57)【要約】
本発明は、半芳香族ポリエステルおよびその調製方法と応用を開示し、この半芳香族ポリエステルは、特定の範囲の二重結合含有量を有し、既知の半芳香族ポリエステルと比較して、より優れた溶融熱滞留安定性および良好な色を有する。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1成分Aの総モル量を基準として、
a1)40~60mol%の少なくとも1種の脂肪族ジカルボン酸またはその誘導体と、
a2)40~60mol%の少なくとも1種の芳香族ジカルボン酸またはその誘導体とを含む第1成分Aと、
第2成分B:2~12個の炭素原子を有するジオールとからなる繰り返し単位から誘導される半芳香族ポリエステルであって、
前記半芳香族ポリエステル中の二重結合含有量が0.55~4.5mmol/kgであることを特徴とする、半芳香族ポリエステル。
【請求項2】
前記成分a1)が、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,11-ウンデカンジカルボン酸、1,10-デカンジカルボン酸、ウンデカン二酸、1,12-ドデカンジカルボン酸、ヘキサデカン二酸、エイコサン二酸もしくはテトラコサン二酸、またはそれらのエステル誘導体もしくはそれらの無水物誘導体のうちの1種または複数種の混合物から選択されることを特徴とする、請求項1に記載の半芳香族ポリエステル。
【請求項3】
前記成分a2)が、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、またはそれらのエステル誘導体もしくはそれらの無水物誘導体のうちの1種または複数種の混合物から選択されることを特徴とする、請求項1に記載の半芳香族ポリエステル。
【請求項4】
前記第2成分Bが、エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,11-ウンデカンジオール、1,12-ドデカンジオール、1,4-シクロヘキサンジオールおよび1,4-シクロヘキサンジメタノールのうちの1種または複数種から選択されることを特徴とする、請求項1に記載の半芳香族ポリエステル。
【請求項5】
前記成分a1)がアジピン酸またはそのエステル誘導体もしくはその無水物誘導体であり、前記成分a2)がテレフタル酸またはそのエステル誘導体もしくはその無水物誘導体であり、前記第2成分Bが1,4-ブタンジオールであることを特徴とする、請求項1に記載の半芳香族ポリエステル。
【請求項6】
第1成分Aの総モル量を基準として、前記半芳香族ポリエステルはまた、0.01~5.0mol%の第3成分Cと、0.01~5.0mol%の第4成分Dとを含むことを特徴とする、請求項1に記載の半芳香族ポリエステル。
【請求項7】
前記第3成分Cが、酒石酸、クエン酸、リンゴ酸、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ポリエーテルトリオール、グリセリン、1,3,5-ベンゼントリカルボン酸、1,2,4-ベンゼントリカルボン酸、1,2,4-ベンゼントリカルボン酸無水物、1,2,4,5-ベンゼンテトラカルボン酸、またはピロメリット酸二無水物のうちの1種または複数種から選択されることを特徴とする、請求項6に記載の半芳香族ポリエステル。
【請求項8】
前記第4成分Dが、2つ以上の官能基を含有するイソシアネート、イソシアヌレート、過酸化物、エポキシド、オキサゾリン、オキサジン、ラクタム、カルボジイミドまたはポリカルボジイミドのうちの1種または複数種から選択されることを特徴とする、請求項6に記載の半芳香族ポリエステル。
【請求項9】
GB/T 17931-1999標準に従って、重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した前記半芳香族ポリエステルの粘度数が150~350ml/gであることを特徴とする、請求項1~8のいずれか一項に記載の半芳香族ポリエステル。
【請求項10】
前記半芳香族ポリエステルのカルボキシル基含有量が5~60mmol/kgであることを特徴とする、請求項1~8のいずれか一項に記載の半芳香族ポリエステル。
【請求項11】
請求項1~10のいずれか一項に記載の半芳香族ポリエステルの調製方法であって、
比率に従って第1成分A中のa1と第2成分Bをスラリー調合釜に加え、調合したスラリーを第1エステル化反応器に輸送し、還流した第2成分Bと触媒を別経路から第1エステル化反応器に加え、150~200℃、30~110kPaで2~4時間エステル化反応を行ってエステル化生成物Ba1を得て、そして、比率に従って第1成分A中のa2と第2成分Bをスラリー調合釜に加え、調合したスラリーを第2エステル化反応器に輸送し、還流した第2成分Bと触媒を別経路から第2エステル化反応器に加え、200~250℃、30~110kPaで2~4時間エステル化反応を行ってエステル化生成物Ba2を得る工程S1と、
反応温度170~220℃、圧力1~10kPaで工程S1のエステル化生成物Ba1に対して一次重縮合反応を行い、そして、反応温度230~270℃、圧力1~10kPaで工程S1のエステル化生成物Ba2に対して一次重縮合反応を行い、それぞれの反応生成物が、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数15~60ml/gに達するまで、両者に対してそれぞれ独立して一次重縮合反応を行って、それぞれ一次重縮合反応の生成物Pre-Ba1とPre-Ba2を得る工程S2と、
工程S2で得られた一次重縮合反応の生成物Pre-Ba1を反応温度180~230℃、圧力10~500Paの第1最終重合釜に移し、そして、工程S2で得られた一次重縮合反応の生成物Pre-Ba2を反応温度220~270℃、圧力10~500Paの第2最終重合釜に移し、反応生成物が、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数50~180ml/gに達するまで、両者に対してそれぞれ独立して重縮合反応を行って、それぞれ最終重合生成物Poly-Ba1とPoly-Ba2を得る工程S3と、
工程S3で得られた最終重合生成物Poly-Ba1とPoly-Ba2をミキサーで混合して反応させ、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数150~300ml/gに達した半芳香族ポリエステルを得る工程S4とを含むことを特徴とする、半芳香族ポリエステルの調製方法。
【請求項12】
工程S5をさらに含み、工程S5において、工程S4で得られた半芳香族ポリエステルを第4成分Dに加え、反応温度200~270℃で鎖延長反応を行い、反応滞留時間は0.5~15分であり、反応生成物が、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数150~350ml/gに達すると完了することを特徴とする、請求項11に記載の半芳香族ポリエステルの調製方法。
【請求項13】
重量百分率で、
5~95重量%の請求項1~10のいずれか一項に記載の半芳香族ポリエステルと、
5~95重量%の添加剤および/または他のポリマーと、
0~70重量%の強化材および/または充填剤とを含むことを特徴とする半芳香族ポリエステル成形用組成物。
【請求項14】
堆肥化可能な分解性製品の製造における請求項1~10のいずれか一項に記載の半芳香族ポリエステルの応用であって、前記堆肥化可能な分解性製品が繊維、フィルムまたは容器であることを特徴とする、応用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、生分解性ポリエステルの分野に関し、具体的には、特定の二重結合含有量を有する半芳香族ポリエステルおよびその調製方法と応用に関する。
【背景技術】
【0002】
生分解性脂肪族-芳香族コポリエステルは、脂肪族二元酸またはその誘導体、脂肪族ジオール、芳香族二元酸またはその誘導体から調製することができる。このコポリエステルはドイツBASF社製のエコフレックスに代表され、その原料は1,6-アジピン酸(AA)、1,4-ブタンジオール(BDO)、およびテレフタル酸である。このコポリエステルは、メルトボリュームフローレイト(MVR)が低いため、優れた加工特性を有し、また、酸価が非常に低いため、良好な耐加水分解性を有する。しかし、芳香族ポリエステルPETおよびPBTなどに比べて、半芳香族ポリエステルは熱分解しやすく、熱劣化後に二重結合およびカルボキシル基などの構造が生成され、それによって重合生成物の性能が低下し、その後の使用に不利である。
【発明の概要】
【0003】
上記の問題を解決するために、本発明は、半芳香族ポリエステルを提供することを目的とし、この半芳香族ポリエステルは、特定の二重結合含有量を有するため、より優れた溶融熱滞留安定性および良好な色を有する。
【0004】
本発明の別の目的は、上記半芳香族ポリエステルの調製方法を提供することである。
【0005】
本発明の上記の目的は、以下の技術的解決策によって達成される。
【0006】
半芳香族ポリエステルであって、
第1成分Aの総モル量を基準として、
a1)40~60mol%の少なくとも1種の脂肪族ジカルボン酸またはその誘導体と、
a2)40~60mol%の少なくとも1種の芳香族ジカルボン酸またはその誘導体とを含む第1成分Aと、
第2成分B:2~12個の炭素原子を有するジオールとからなる繰り返し単位から誘導され、
半芳香族ポリエステル中の二重結合含有量は0.55~4.5mmol/kg、好ましくは0.70~2.5mmol/kg、より好ましくは0.75~0.95mmol/kgである。
【0007】
ポリエステルの合成プロセスでは、原料モノマーの構造または割合の違い、触媒、分岐剤および鎖延長剤の種類の違い、製造プロセス、反応時間、重合温度などの多くの要因の影響により、最終的に得られるポリエステルの分子構造には大きな違いがある。本発明では、研究により、半芳香族ポリエステル中の二重結合含有量が、半芳香族ポリエステルの溶融熱滞留安定性および色と密接に関係していることが判明した。
【0008】
本発明では、研究により、半芳香族ポリエステル中の二重結合含有量を0.55~4.5mmol/kgの範囲内に制御することにより、得られる半芳香族ポリエステルがより優れた溶融熱滞留安定性および良好な色を有することが予想外に判明した。
【0009】
本発明において、成分a1)である脂肪族ジカルボン酸またはその誘導体は、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,11-ウンデカンジカルボン酸、1,10-デカンジカルボン酸、ウンデカン二酸、1,12-ドデカンジカルボン酸、ヘキサデカン二酸、エイコサン二酸もしくはテトラコサン二酸、またはそれらのエステル誘導体もしくはそれらの無水物誘導体のうちの1種または複数種の混合物から選択される。
【0010】
具体的な選択例として、成分a1)は、シュウ酸、シュウ酸ジメチル、マロン酸、マロン酸ジメチル、コハク酸、コハク酸ジメチル、メチルコハク酸、グルタル酸、グルタル酸ジメチル、グルタル酸ビス(2-ヒドロキシエチル)、グルタル酸ビス(3-ヒドロキシプロピル)、グルタル酸ビス(4-ヒドロキシブチル)、2-メチルグルタル酸、3-メチルグルタル酸、アジピン酸、アジピン酸ジメチル、アジピン酸ビス(2-ヒドロキシエチル)、アジピン酸ビス(3-ヒドロキシプロピル)、アジピン酸ビス(4-ヒドロキシブチル)、3-メチルアジピン酸、2,2,5,5-テトラメチルアジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、アゼライン酸ジメチル、セバシン酸、1,11-ウンデカンジカルボン酸、1,10-デカンジカルボン酸、ウンデカン二酸、1,12-ドデカンジカルボン酸、ヘキサデカン二酸、エイコサン二酸、テトラコサン二酸、ダイマー酸、またはそれらのエステル誘導体もしくはそれらの無水物誘導体のうちの1種または複数種から選択され、好ましくは、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、1,12-ドデカンジカルボン酸、またはそれらのエステル誘導体もしくはそれらの無水物誘導体のうちの1種または複数種であり、より好ましくは、アジピン酸、セバシン酸またはそれらのエステル誘導体もしくはそれらの無水物誘導体のうちの1種または2種であり、最も好ましくは、アジピン酸またはそのエステル誘導体もしくはその無水物誘導体である。
【0011】
本発明において、成分a2)である芳香族ジカルボン酸またはその誘導体は、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、またはそれらのエステル誘導体もしくはそれらの無水物誘導体のうちの1種または複数種の混合物から選択され、好ましくは、テレフタル酸またはそのエステル誘導体もしくはその無水物誘導体である。
【0012】
具体的な選択例として、成分a2)は、テレフタル酸、テレフタル酸ジメチル、テレフタル酸ビス(2-ヒドロキシエチル)、テレフタル酸ビス(3-ヒドロキシプロピル)、テレフタル酸ビス(4-ヒドロキシブチル)、イソフタル酸、イソフタル酸ジメチル、イソフタル酸ビス(2-ヒドロキシエチル)、イソフタル酸ビス(3-ヒドロキシプロピル)、イソフタル酸ビス(4-ヒドロキシブチル)、2,6-ナフタレンジカルボン酸、2,6-フタル酸ジメチル、2,7-ナフタレンジカルボン酸、2,7-フタル酸ジメチル、3,4′-ジフェニルエーテルジカルボン酸、3,4′-ジフェニルエーテルジカルボン酸ジメチル、4,4′-ジフェニルエーテルジカルボン酸、4,4′-ジフェニルエーテルジカルボン酸ジメチル、3,4′-フェニレンスルフィドジカルボン酸、3,4′-フェニレンスルフィドジカルボン酸ジメチル、4,4′-ジフェニルスルフィドジカルボン酸、4,4′-フェニレンスルフィドジカルボン酸ジメチル、3,4′-ジフェニルスルホンジカルボン酸、3,4′-ジフェニルスルホンジカルボン酸ジメチル、4,4′-ジフェニルスルホンジカルボン酸、4,4′-ジフェニルスルホンジカルボン酸ジメチル、3,4′-ベンゾフェノンジカルボン酸、3,4’-ベンゾフェノンジカルボン酸ジメチル、4,4′-ベンゾフェノンジカルボン酸、4,4′-ベンゾフェノンジカルボン酸ジメチル、1,4-ナフタレンジカルボン酸、1,4-ナフタレンジカルボン酸ジメチル、4,4′-メチレンビス(安息香酸)、4,4′-メチレンビス(安息香酸ジメチル)、またはそれらのエステル誘導体もしくはそれらの無水物誘導体のうちの1種または複数種から選択され、好ましくは、テレフタル酸またはそのエステル誘導体もしくはその無水物誘導体である。
【0013】
本発明において、第2成分Bは、エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,11-ウンデカンジオール、1,12-ドデカンジオール、1,4-シクロヘキサンジオールおよび1,4-シクロヘキサンジメタノールのうちの1種または複数種から選択され、好ましくは、エチレングリコール、1,3-プロパンジオールまたは1,4-ブタンジオールである。
【0014】
最も好ましくは、成分a1)がアジピン酸またはそのエステル誘導体もしくはその無水物誘導体であり、成分a2)がテレフタル酸またはそのエステル誘導体もしくはその無水物誘導体である場合、第2成分Bは1,4-ブタンジオールの組み合わせである。
【0015】
第1成分Aの総モル量を基準として、本発明に記載の半芳香族ポリエステルはまた、0.01~5.0mol%の第3成分Cと、0.01~5.0mol%の第4成分Dとを含む。
【0016】
第3成分Cは、酒石酸、クエン酸、リンゴ酸、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ポリエーテルトリオール、グリセリン、1,3,5-ベンゼントリカルボン酸、1,2,4-ベンゼントリカルボン酸、1,2,4-ベンゼントリカルボン酸無水物、1,2,4,5-ベンゼンテトラカルボン酸、またはピロメリット酸二無水物のうちの1種または複数種から選択され、好ましくはトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールまたはグリセリンである。
【0017】
第4成分Dは鎖延長剤であり、鎖延長剤は、2つ以上の官能基を含有するイソシアネート、イソシアヌレート、過酸化物、エポキシド、オキサゾリン、オキサジン、ラクタム、カルボジイミド、またはポリカルボジイミドのうちの1種または複数種の混合物である。
【0018】
2つ以上の官能基を含有するイソシアネートは、芳香族イソシアネートまたは脂肪族イソシアネートであってもよく、好ましくは芳香族ジイソシアネートまたは脂肪族ジイソシアネートである。好ましくは、芳香族ジイソシアネートは、トルエン2,4-ジイソシアネート、トルエン2,6-ジイソシアネート、ジフェニルメタン2,2’-ジイソシアネート、ジフェニルメタン2,4’-ジイソシアネート、ジフェニルメタン4,4’-ジイソシアネート、ナフタレン1,5-ジイソシアナートまたはキシレンジイソシアナートである。
【0019】
より好ましくは、芳香族ジイソシアネートは、ジフェニルメタン2,2’-ジイソシアネート、ジフェニルメタン2,4’-ジイソシアネート、またはジフェニルメタン4,4’-ジイソシアネートである。
【0020】
2つ以上の官能基を含有するイソシアネートは、3つの環を有するトリス(4-イソシアナト-フェニル)メタンであってもよい。
【0021】
好ましくは、脂肪族ジイソシアネートは、2~20個の炭素原子、より好ましくは3~12個の炭素原子を含む任意の直鎖状または分岐状のアルキレンジイソシアネートまたはシクロアルキレンジイソシアネートである。脂肪族ジイソシアネートは、ヘキサメチレン1,6-ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートまたはメチレンビス(4-イソシアナトシクロヘキサン)であってもよく、最も好ましくはヘキサメチレン1,6-ジイソシアネートまたはイソホロンジイソシアネートである。
【0022】
好ましくは、2つ以上の官能基を有するイソシアヌレートは、2~20個の炭素原子、好ましくは3~12個の炭素原子を有するアルキレンジイソシアネートまたはシクロアルキレンジイソシアネートに由来する脂肪族イソシアヌレート、例えば、イソホロンジイソシアネートまたはメチレンビス(4-イソシアナトシクロヘキサン)である。アルキレンジイソシアネートは、直鎖状または分岐状の化合物であってもよい。特にヘキサメチレン1,6-ジイソシアナートなどのn-ヘキサメチレンジイソシアナートの環状三量体、五量体またはそれ以上のオリゴマーに基づくイソシアヌラートが好ましい。
【0023】
好ましくは、2つ以上の官能基を有する過酸化物は、好ましくは、過酸化ベンゾイル、1,1-ジ(tert-ブチルペルオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ジ(tert-ブチルペルオキシ)メチルシクロドデカン、4,4-ジ(ブチルペルオキシ)ペンタン酸n-ブチル、過酸化ジクミル、ペルオキシ安息香酸tert-ブチル、過酸化ジブチル、α,α-ジ(tert-ブチルペルオキシ)ジイソプロピルベンゼン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(tert-ブチルペルオキシ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(tert-ブチルペルオキシ)ヘキサ-3-イン、またはtert-ブチルクメンペルオキシドである。
【0024】
好ましくは、2つ以上の官能基を有するエポキシドは、好ましくは、ハイドロキノン、ジグリシジルエーテル、レゾルシンジグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、水素化ビスフェノールAジグリシジルエーテル、テレフタル酸ジグリシジル、テトラヒドロフタル酸ジグリシジル、ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジル、フタル酸ジメチルジグリシジル、フェニレンジグリシジルエーテル、エチレンジグリシジルエーテル、トリメチレンジグリシジルエーテル、テトラメチレンジグリシジルエーテル、ヘキサメチレンジグリシジルエーテル、ソルビトールジグリシジルエーテル、ポリグリセリンポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ジグリセリンポリグリシジルエーテル、グリセリンポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、レゾルシンジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ジプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテルまたはポリ1,4-ブチレングリコールジグリシジルエーテルである。
【0025】
2つ以上の官能基を有するエポキシドはまた、好ましくはスチレン、アクリル酸エステルおよび/またはメタクリル酸エステルをベースとし、かつエポキシ基を含むコポリマーであり、エポキシ基は好ましくはメタクリル酸グリシジルである。有利であることが判明した化合物は、コポリマー中のメタクリル酸グリシジルの割合が20重量%を超え、より好ましくは30重量%を超え、さらに好ましくは50重量%を超えるコポリマーである。これらのポリマー中のエポキシ当量重量は、好ましくは150~3000g/当量であり、より好ましくは200~500g/当量である。ポリマーの重量平均分子量Mwは、好ましくは2000~25000であり、より好ましくは3000~8000である。ポリマーの数平均分子量Mnは、好ましくは400~6000であり、より好ましくは1000~4000である。多分散性指数(Q=Mw/Mn)は、好ましくは1.5~5である。
【0026】
2つ以上の官能基を有するオキサゾリンおよびオキサジンは、好ましくはジオキサゾリンまたはジオキサジンであり、その架橋部分は単結合、(CH2)z-アルキレン(ここでz=2、3または4である)、例えばメチレン、エト-1,2-ジイル、プロパ-1,3-ジイルもしくはプロパ-1,2-ジイル、またはフェニレンである。具体的には、ジオキサゾリンは、2,2’-ビス(2-オキサゾリン)、ビス(2-オキサゾリニル)メタン、1,2-ビス(2-オキサゾリニル)エタン、1,3-ビス(2-オキサゾリニル)プロパン、1,4-ビス(2-オキサゾリニル)ブタン、2,2’-ビス(2-オキサゾリン)、2,2’-ビス(4-メチル-2-オキサゾリン)、2,2’-ビス(4,4′-ジメチル-2-オキサゾリン)、2,2’-ビス(4-エチル-2-オキサゾリン)、2,2’-ビス(4,4’-ジエチル-2-オキサゾリン)、2,2’-ビス(4-プロピル-2-オキサゾリン)、2,2’-ビス(4-ブチル-2-オキサゾリン)、2,2′-ビス(4-ヘキシル-2-オキサゾリン)、2,2’-ビス(4-フェニル-2-オキサゾリン)、2,2′-ビス(4-シクロヘキシル-2-オキサゾリン)、2,2’-ビス(4-フェニルメチル-2-オキサゾリン)、2,2’-p-フェニレンビス(4-メチル-2-オキサゾリン)、2,2’-p-フェニレンビス(4,4’-ジメチル-2-オキサゾリン)、2,2’-m-フェニレンビス(4-メチル-2-オキサゾリン)、2,2’-m-フェニレンビス(4,4’-ジメチル-2-オキサゾリン)、2,2’-ヘキサメチレンビス(2-オキサゾリン)、2,2’-オクタメチレンビス(2-オキサゾリン)、2,2’-デカメチレンビス(2-オキサゾリン)、2,2’-エチレンビス(4-メチル-2-オキサゾリン)、2,2’-テトラメチレンビス(4,4′-ジメチル-2-オキサゾリン)、2,2’-9,9’-ジフェノキシエタンビス(2-オキサゾリン)、2,2’-シクロヘキシレンビス(2-オキサゾリン)または2,2’-ジフェニレン(2-オキサゾリン)である。
【0027】
より好ましくは、1,4-ビス(2-オキサゾリニル)ベンゼン、1,2-ビス(2-オキサゾリニル)ベンゼン、または1,3-ビス(2-オキサゾリニル)ベンゼンである。
【0028】
具体的には、ジオキサジンは、2,2′-ビス(2-ジオキサジン)、ビス(2-ジオキサジニル)メタン、1,2-ビス(2-ジオキサジニル)エタン、1,3-ビス(2-ジオキサジニル)プロパン、1,4-ビス(2-ジオキサジニル)ブタン、1,4-ビス(2-ジオキサジニル)ベンゼン、1,2-ビス(2-ジオキサジニル)ベンゼンまたは1,3-ビス(2-ジオキサジニル)ベンゼンである。
【0029】
2つ以上の官能基を有するカルボジイミドまたはポリカルボジイミドは、好ましくは、N,N′-ジ-2,6-ジイソプロピルフェニルカルボジイミド、N,N′-ジ-o-トリルカルボジイミド、N,N′-ジフェニルカルボジイミド、N,N′-ジオクチルデシルカルボジイミド、N,N′-ジ-2,6-ジメチルフェニルカルボジイミド、N-トリル-N′-シクロヘキシルカルボジイミド、N,N′-ジ-2,6-ジ-tert-ブチルフェニルカルボジイミド、N-トリル-N′-フェニルカルボジイミド、N,N′-ジ-p-ニトロフェニルカルボジイミド、N,N′-ジ-p-アミノフェニルカルボジイミド、N,N′-ジ-p-ヒドロキシフェニルカルボジイミド、N,N′-ジシクロヘキシルカルボジイミド、N,N′-ジ-p-トリルカルボジイミド、p-フェニレンビスジ-o-トリルカルボジイミド、p-フェニレンビスジシクロヘキシルカルボジイミド、ヘキサメチレンビスジシクロヘキシルカルボジイミド、4,4′-ジシクロヘキシルメタンカルボジイミド、エチレンビスジフェニルカルボジイミド、N,N′-ベンジル-カルボジイミド、N-オクタデシル-N′-フェニルカルボジイミド、N-ベンジル-N′-フェニルカルボジイミド、N-オクタデシル-N′-トリルカルボジイミド、N-シクロヘキシル-N′-トリルカルボジイミド、N-フェニル-N′-トリルカルボジイミド、N-ベンジル-N′-トリルカルボジイミド、N,N′-ジ-o-エチルフェニルカルボジイミド、N,N′-ジ-p-エチルフェニルカルボジイミド、N,N′-ジ-o-イソプロピルフェニルカルボジイミド、N,N′-ジ-p-イソプロピルフェニルカルボジイミド、N,N′-ジ-o-イソブチルフェニルカルボジイミド、N,N′-ジ-p-イソブチルフェニルカルボジイミド、N,N′-ジ-2,6-ジエチルフェニルカルボジイミド、N,N′-ジ-2-エチル-6-イソプロピルフェニルカルボジイミド、N,N′-ジ-2-イソブチル-6-イソプロピルフェニルカルボジイミド、N,N′-ジ-2,4,6-トリメチルフェニルカルボジイミド、N,N′-ジ-2,4,6-トリイソプロピルフェニルカルボジイミド、N,N′-ジ-2,4,6-トリイソブチルフェニルカルボジイミド、ジイソプロピルカルボジイミド、ジメチルカルボジイミド、ジイソブチルカルボジイミド、ジオクチルカルボジイミド、tert-ブチルイソプロピルカルボジイミド、ジ-β-ナフチルカルボジイミドまたはジ-tert-ブチルカルボジイミドである。
【0030】
好ましくは、GB/T 17931-1999標準に従って、重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した半芳香族ポリエステルの粘度数は150~350ml/gである。
【0031】
好ましくは、半芳香族ポリエステルのカルボキシル基含有量は5~60mmol/kg、好ましくは10~30mmol/kgである。
【0032】
本発明はまた、上記の半芳香族ポリエステルの調製方法を提供し、この調製方法は、
比率に従って第1成分A中のa1と第2成分Bをスラリー調合釜に加え、調合したスラリーを第1エステル化反応器に輸送し、還流した第2成分Bと触媒を別経路から第1エステル化反応器に加え、150~200℃、30~110kPaで2~4時間エステル化反応を行ってエステル化生成物Ba1を得て、そして、比率に従って第1成分A中のa2と第2成分Bをスラリー調合釜に加え、調合したスラリーを第2エステル化反応器に輸送し、還流した第2成分Bと触媒を別経路から第2エステル化反応器に加え、200~250℃、30~110kPaで2~4時間エステル化反応を行ってエステル化生成物Ba2を得る工程S1と、
反応温度170~220℃、圧力1~10kPaで工程S1のエステル化生成物Ba1に対して一次重縮合反応を行い、そして、反応温度230~270℃、圧力1~10kPaで工程S1のエステル化生成物Ba2に対して一次重縮合反応を行い、それぞれの反応生成物が、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数15~60ml/gに達するまで、両者に対してそれぞれ独立して一次重縮合反応を行って、それぞれ一次重縮合反応の生成物Pre-Ba1とPre-Ba2を得る工程S2と、
工程S2で得られた一次重縮合反応の生成物Pre-Ba1を反応温度180~230℃、圧力10~500Paの第1最終重合釜に移し、そして、工程S2で得られた一次重縮合反応の生成物Pre-Ba2を反応温度220~270℃、圧力10~500Paの第2最終重合釜に移し、反応生成物が、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数50~180ml/gに達するまで、両者に対してそれぞれ独立して重縮合反応を行って、それぞれ最終重合生成物Poly-Ba1とPoly-Ba2を得る工程S3と、
工程S3で得られた最終重合生成物Poly-Ba1とPoly-Ba2をミキサーで混合して反応させ、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数150~300ml/gに達した半芳香族ポリエステルを得る工程S4とを含む。
【0033】
好ましくは、S1において、Ba2エステル化生成物を調製するとき、最終的な半芳香族ポリエステルの重量の0.001~1%の触媒を加える。好ましくは、触媒の添加量は、最終的な半芳香族ポリエステルの重量の0.02~0.2%である。触媒の添加量を制御することで、後続の加工プロセスをより安定させることができる。さらに、触媒は、スズ化合物、アンチモン化合物、コバルト化合物、鉛化合物、亜鉛化合物、アルミニウム化合物またはチタン化合物であってもよく、より好ましくは亜鉛化合物、アルミニウム化合物またはチタン化合物であり、最も好ましくはチタン化合物である。オルトチタン酸テトラブチルまたはオルトチタン酸テトライソプロピルなどのチタン化合物が他の化合物に勝る利点は、製品または下流の製品に残留する残留量の毒性が低いことである。生分解性ポリエステルは堆肥袋または被覆フィルムの形で直接環境中に入るため、この特性は生分解性ポリエステルにおいて特に重要である。
【0034】
本発明のプロセスに記載の圧力はすべて絶対圧力(絶対圧)である。
【0035】
S1において、第2成分Bの総モル量は通常、第1成分Aの1.1~3.0倍であり、過剰の第2成分Bは、エステル化反応器に接続された精製装置(通常、蒸留塔)を通じて回収され、エステル化反応器に入る。回収された第2成分Bの量は、通常、新鮮な第2成分Bの量の20~50重量%である。
【0036】
S2において、Pre-Ba1プレポリマーを調製するとき、反応温度は、より好ましくは180~200℃であり、反応圧力は、より好ましくは2~5kPaである。
【0037】
S2において、Pre-Ba2プレポリマーを調製するとき、必要に応じて、S1での残りの触媒を工程S2で加えることができる。反応温度は、より好ましくは240~260℃であり、反応圧力は、より好ましくは2~5kPaである。
【0038】
S2において、Pre-Ba1とPre-Ba2をそれぞれ調製するとき、一般的な反応時間は2~5時間であり、通常の状況では、この反応時間の後、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数15~60ml/gの一次重縮合反応生成物Pre-Ba1およびPre-Ba2を生成することができる。S2反応後の一次重縮合反応生成物であるPre-Ba1およびPre-Ba2のカルボキシル基含有量は、通常10~60mmol/kgである。
【0039】
S3の重縮合反応工程において、必要に応じて、プレポリエステルに不動態化剤を混合することができる。使用可能な不動態化剤は通常、リン酸、亜リン酸およびそれらのエステルを含むリン化合物である。最終ポリエステルの重量を基準として、不動態化剤の用量は通常0.001~0.1重量%、好ましくは0.01~0.05重量%である。
【0040】
S3において、Poly-Ba1ポリエステルを調製するとき、反応温度は、より好ましくは190~220℃であり、反応圧力は、より好ましくは50~200Paである。
【0041】
S3において、Poly-Ba2ポリエステルを調製するとき、反応温度は、より好ましくは240~260℃であり、反応圧力は、より好ましくは20~100Paである。
【0042】
S3において、重縮合の反応時間は好ましくは1~5時間、より好ましくは2~4時間である。生成されたPoly-Ba1とPoly-Ba2ポリエステルは、GB/T 17931-1999標準に従って、重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数が50~180ml/gである。また、S3反応後のPoly-Ba1およびPoly-Ba2ポリエステルのカルボキシル基含有量は通常、5~60mmol/kgであり、より好ましくは10~30mmol/kgである。
【0043】
S4において、Poly-Ba1とPoly-Ba2の混合はミキサーで行われ、ミキサーは、原料注入システム、温度調整システム、高せん断均質化ポンプおよびホモジナイザーを含み、ミキサーの温度範囲は、200℃~280℃、好ましくは240℃~260℃であり、ミキサー内でのPoly-Ba1およびPoly-Ba2の滞留時間は1~4時間、好ましくは1.5~2時間である。ミキサーを通過した後、得られた反応生成物は、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数150~300ml/gに達する。
【0044】
好ましくは、必要に応じて調製方法は、S5をさらに含み、S5におて、工程S4で得られた半芳香族ポリエステルを第4成分Dに加え、反応温度200~270℃で鎖延長反応を行い、反応滞留時間は0.5~15分、好ましくは2~5分であり、反応生成物が、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数150~350ml/gに達すると完了する。
【0045】
本発明のプロセスでは、鎖延長段階の前に、脂肪族二酸と芳香族二酸をそれぞれ独立して重合反応させ、鎖延長段階になってから脂肪族ポリエステルオリゴマーと芳香族ポリエステルオリゴマーを混合する。得られる半芳香族ポリエステルの二重結合含有量は0.55~4.5mmol/kgであり、したがって良好な溶融熱滞留安定性および良好な色を有する。
【0046】
本発明の上記半芳香族ポリエステルはまた、合成プロセス中に二重結合含有化合物(例えば、ウンデシレン酸など)を直接共重合させて、半芳香族ポリエステルの二重結合含有量を0.55~4.5mmol/kgに制御するなどの他のプロセスを経て調製することができる。
【0047】
本発明はまた、堆肥化可能な分解性製品の製造における上記の半芳香族ポリエステルの応用を提供し、堆肥化可能な分解性製品は繊維、フィルムまたは容器などであってもよい。
【0048】
本発明はまた、半芳香族ポリエステル成形用組成物を提供し、これは、重量百分率で、
5~95重量%の上記の半芳香族ポリエステルと、
5~95重量%の添加剤および/または他のポリマーと、
0~70重量%の強化材および/または充填剤とを含む。
【0049】
具体的な選択として、添加剤および/または他のポリマーは、脂肪族ポリエステル、ポリカプロラクトン、デンプン、セルロース、ポリヒドロキシアルカノエートおよびポリ乳酸から選択される少なくとも1種または複数種の成分であってもよい。
【0050】
従来技術と比較して、本発明は以下の有益な効果を有する。
【0051】
本発明は、半芳香族ポリエステルを提供し、この半芳香族ポリエステルは、特定の二重結合含有量を有し、既知の半芳香族ポリエステルと比較して、より優れた溶融熱滞留安定性および良好な色を有する。
【図面の簡単な説明】
【0052】
【
図1】実施例1で得られた半芳香族ポリエステルの
1H NMRパターンである。
【
図2】実施例1で得られた半芳香族ポリエステルの
1HNMRスペクトルにおける二重結合ピーク部分の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【0053】
特に断りのない限り、本発明で使用した原料、試薬、および溶媒は、何の処理もせずに商業的に購入されたものである。以下、実施例と合わせて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明の実施形態は以下の実施例に限定されるものではなく、本発明の精神的本質および原理から逸脱しない他のいかなる変更、修正、置換、組み合わせ、および簡略化は、いずれも等価な置換形態であるべきであり、すべて本発明の保護範囲内に含まれる。なお、本明細書中における「部」および「%」は、特に断りのない限り、それぞれ「質量部」および「質量%」を意味する。
【0054】
性能試験方法:
半芳香族ポリエステル中の二重結合含有量の試験方法(実施例1のテレフタル酸、アジピン酸および1,4-ブタンジオールの反応により得られたPBATを例とする):
半芳香族ポリエステルサンプル20mgを重水素化クロロホルム0.6mlに溶解し、Bruker社製AV 500核磁気共鳴分光計を使用して
1H NMRを測定し、クロロホルム溶媒のピークを7.26ppmに標定した。文献(J.Appl.Polym.Sci.2007,104(4):2643-2649.)を参照すると、テレフタル酸繰り返し単位中のベンゼン環の4つの水素原子は8.10ppm付近に現れ、アジピン酸繰り返し単位中のカルボニル基に隣接する2つのCH
2単位の4つの水素原子は2.33ppm付近に現れることがわかる。これは
図1に示すとおりである。二酸成分のモル含有量は、8.10ppmと2.33ppmの2つのピークの積分面積(I
TとI
A)で表すことができる。
PBAT中のテレフタル酸モル含有量=I
TI(I
T+I
A)×100%
PBAT中のアジピン酸モル含有量=I
AI(I
T+I
A)×100%
【0055】
文献およびSDBSデータベース中の3-ブテン-1-オール(CAS:627-27-0)の
1HNMRスペクトルを参照すると、5.0~5.2ppmのピーク1は二重結合末端メチレン基上の2つの水素原子CH
2=CH-のピークであり、5.7~5.9ppmのピーク2は二重結合メチン基上の水素原子CH
2=CH-のピークであることがわかる。これは
図2に示すとおりである。
【0056】
半芳香族ポリエステルの二重結合含有量が低いため、二重結合末端メチレン基上の2つの水素原子のピークに基づいて、二重結合含有量C(単位:mmol/kg)の計算式は以下のようになり、
【数1】
式中、
I
1は、二重結合末端メチレン基上の2つの水素原子CH
2=CH-のピークの積分面積であり、
I
Tはテレフタル酸繰り返し単位中のベンゼン環上の4つの水素原子の積分面積であり、
I
Aはアジピン酸繰り返し単位中のカルボニル基に結合した2つの-CH
2-上の4つの水素原子の積分面積であり、
M
0は半芳香族ポリエステルPBATの単一繰り返し単位の平均分子量であり、
例えば、実施例1のテレフタル酸とアジピン酸のモル比を0.467:0.533とすると、繰り返し単位の平均分子量M
0は、M
0=0.467*MPBT+0.533*MPBAとなる。ここで、MPBTは、PBT繰り返し単位分子量220g/molであり、MPBAは、PBA繰り返し単位分子量200g/molであり、実施例1における半芳香族ポリエステルPBAT繰り返し単位の平均分子量M
0=209g/molである。
【0057】
半芳香族ポリエステルの粘度数:
GB/T 17931-1999標準に従って、重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定したサンプル濃度は5mg/mlであった。
【0058】
カルボキシル基含有量:
まず、1998年10月のDIN EN 12634に従って酸価AN(mg KOH/g)を決定し、次にカルボキシル基含有量(mmol/kg)=AN/56×103を決定した。使用した溶媒混合物は、1体積部のDMSO、8体積部のイソプロピルアルコール、および7体積部のトルエンを含んでいた。半芳香族ポリエステルサンプルを70℃に加熱してすべてのポリマーを溶解して澄んだ溶液にし、滴定プロセスでポリマーの析出を避けるために溶液温度を60~70℃に保った。毒性の高い水酸化テトラメチルアンモニウムの使用を避けるために、水酸化テトラブチルアンモニウムを滴定液とした。同時に、混合溶媒が空気中のCO2を吸収し、ブランク溶媒が消費する滴定液の量に影響を与えるのを防ぐために、ブランク溶媒が消費する滴定液の量を試験するとき、ブランク溶媒を70℃に加熱した後、恒温で0.5時間保持し、加熱後のブランク溶媒がさらに空気中のCO2を吸収することを防止するために、その後すぐにアルカリ液を使用してブランク溶媒の滴定を行った。
【0059】
溶融熱滞留安定性試験:
GB/T 3682.1-2018 プラスチック 熱可塑性プラスチックにおけるメルトマスフローレイトとメルトボリュームフローレイトの測定の第1部分:標準方法を参照して、半芳香族ポリエステルのメルトインデックスMFRを測定した。試験温度は190℃、荷重は2.16kgであった。溶融時間が5分のとき、メルトインデックスが得られ、それをMFR0として記録し、溶融時間が20分のとき、メルトインデックスが得られ、それをMFR1として記録した。熱滞留メルトインデックス保持率R=MFR0/MFR1×100%を得ることができた。R値が低いほど、熱滞留安定性は悪くなる。
【0060】
半芳香族ポリエステルの色:
ペレット化して乾燥させたサンプルを取り、GB/T 14190-2017 5.5.2の方法B(乾燥法)に従って試験した。Hunter Lab色系のL、a、b値を得て、Hunter白色度を定義した。
WH=100-[(100-L)2+a2+b2]1/2
Hunter白色度の値が大きいほど、サンプルの色が良くなる。
【0061】
実施例1:
S1.アジピン酸437kg/hおよび1,4-ブタンジオール404kg/hをスラリー調合釜に連続的に加え、調合したスラリーを第1エステル化反応器に連続的に供給し、プロセス塔底部からの別経路の1,4-ブタンジオールの流量を135kg/hとし、同時にグリセリン0.60kg/hおよびチタン酸n-ブチル0.224kg/hを加え、反応器の圧力を40kPa(絶対圧)、温度を190℃、滞留時間を2~4時間に制御し、反応により生成した水、テトラヒドロフラン、およびブタンジオールを除去してエステル化生成物Ba1を得た。
【0062】
テレフタル酸437kg/hおよび1,4-ブタンジオール356kg/hをスラリー調合釜に連続的に加え、調合したスラリーを第2エステル化反応器に連続的に供給し、プロセス塔底部からの別経路の1,4-ブタンジオールの流量を119kg/hとし、同時にグリセリン0.53kg/hおよびチタン酸n-ブチル0.406kg/hを加え、反応器の圧力を40kPa(絶対圧)、温度を240℃、滞留時間を2~4時間に制御し、反応により生成した水、テトラヒドロフラン、およびブタンジオールを除去してエステル化生成物Ba2を得た。
【0063】
S2.エステル化生成物Ba1を第1予備重縮合反応釜に移し、同時にチタン酸n-ブチル0.096kg/hおよびリン酸トリフェニル0.245kg/hを加え、温度を200℃、反応釜の圧力を4kPa、滞留時間を2~3時間とし、過剰のブタンジオールを抽出し、この時点で、反応生成物Pre-Ba1は、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数44ml/gに達した。
【0064】
エステル化生成物Ba2を第2予備重縮合反応釜に移し、同時にチタン酸n-ブチル0.174kg/hおよびリン酸トリフェニル0.44kg/hを加え、温度を250℃、反応釜の圧力を2kPa、滞留時間を2~3時間とし、過剰のブタンジオールを抽出し、この時点で、反応生成物Pre-Ba2は、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数27ml/gに達した。
【0065】
S3.プレポリマーPre-Ba1をメルトポンプを通して第1最終重合釜に供給し、第1最終重合釜の温度を220℃、圧力を120Pa、反応時間を2~4時間とした。この時点で、反応生成物Pre-Ba1は、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数138ml/gに達した。
【0066】
プレポリマーPre-Ba2をメルトポンプを通して第2最終重合釜に供給し、第2最終重合反応釜の温度を250℃、圧力を20Pa、反応時間を2~4時間とした。この時点で、反応生成物Pre-Ba2は、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数115ml/gに達した。
【0067】
S4.2つの最終重合生成物Poly-Ba1とPoly-Ba2をミキサーに連続的に供給し、ミキサーの温度を250℃、滞留時間を1.5時間とした。次に、得られたポリエステルを二軸スクリュー押出機に導入し、同時にヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)5.2kg/hを計量して加え、温度を240℃に設定した。3分間の滞留時間の後、水中造粒機を使用して上記ポリエステルを造粒し、次いで乾燥させて最終ポリエステル生成物を得た。
【0068】
実施例2:
S1.セバシン酸605kg/hおよび1,4-ブタンジオール404kg/hをスラリー調合釜に連続的に加え、調合したスラリーを第1エステル化反応器に連続的に供給し、プロセス塔底部からの別経路の1,4-ブタンジオールの流量を135kg/hとし、同時にグリセリン0.60kg/hおよびチタン酸n-ブチル0.224kg/hを加え、反応器の圧力を40kPa(絶対圧)、温度を180℃、滞留時間を2~4時間に制御し、反応により生成した水、テトラヒドロフラン、およびブタンジオールを除去してエステル化生成物Ba1を得た。
【0069】
テレフタル酸437kg/hおよび1,4-ブタンジオール356kg/hをスラリー調合釜に連続的に加え、調合したスラリーを第2エステル化反応器に連続的に供給し、プロセス塔底部からの別経路の1,4-ブタンジオールの流量を119kg/hとし、同時にグリセリン0.53kg/hおよびチタン酸n-ブチル0.406kg/hを加え、反応器の圧力を40kPa(絶対圧)、温度を240℃、滞留時間を2~4時間に制御し、反応により生成した水、テトラヒドロフラン、およびブタンジオールを除去してエステル化生成物Ba2を得た。
【0070】
S2.エステル化生成物Ba1を第1予備重縮合反応釜に移し、同時にチタン酸n-ブチル0.096kg/hおよびリン酸トリフェニル0.245kg/hを加え、温度を190℃、反応釜の圧力を4kPa、滞留時間を2~3時間とし、過剰のブタンジオールを抽出し、この時点で、反応生成物Pre-Ba1は、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数46ml/gに達した。
【0071】
エステル化生成物Ba2を第2予備重縮合反応釜に移し、同時にチタン酸n-ブチル0.174kg/hおよびリン酸トリフェニル0.44kg/hを加え、温度を250℃、反応釜の圧力を2kPa、滞留時間を2~3時間とし、過剰のブタンジオールを抽出し、この時点で、反応生成物Pre-Ba2は、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数29ml/gに達した。
【0072】
S3.プレポリマーPre-Ba1をメルトポンプを通して第1最終重合釜に供給し、第1最終重合反応釜の温度を210℃、圧力を120Pa、反応時間を2~4時間とした。この時点で、反応生成物Pre-Ba1は、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数147ml/gに達した。
【0073】
プレポリマーPre-Ba2をメルトポンプを通して第2最終重合釜に供給し、第2最終重合反応釜の温度を250℃、圧力を20Pa、反応時間を2~4時間とした。この時点で、反応生成物Pre-Ba2は、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数119ml/gに達した。
【0074】
S4.2つの最終重合生成物Poly-Ba1とPoly-Ba2をミキサーに連続的に供給し、ミキサーの温度を250℃、滞留時間を1.4時間とした。次に、得られたポリエステルを二軸スクリュー押出機に導入し、同時にヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)5.2kg/hを計量して加え、温度を240℃に設定した。3分間の滞留時間の後、水中造粒機を使用して上記ポリエステルを造粒し、次いで乾燥させて最終ポリエステル生成物を得た。
【0075】
実施例3:
S1.アジピン酸437kg/hおよび1,4-ブタンジオール404kg/hをスラリー調合釜に連続的に加え、調合したスラリーを第1エステル化反応器に連続的に供給し、プロセス塔底部からの別経路の1,4-ブタンジオールの流量を135kg/hとし、同時にトリメチロールプロパン(TMP)0.88kg/hおよびチタン酸n-ブチル0.224kg/hを加え、反応器の圧力を40kPa(絶対圧)、温度を190℃、滞留時間を2~4時間に制御し、反応により生成した水、テトラヒドロフラン、およびブタンジオールを除去してエステル化生成物Ba1を得た。
【0076】
テレフタル酸437kg/hおよび1,4-ブタンジオール356kg/hをスラリー調合釜に連続的に加え、調合したスラリーを第2エステル化反応器に連続的に供給し、プロセス塔底部からの別経路の1,4-ブタンジオールの流量を119kg/hとし、同時にトリメチロールプロパン0.772kg/hおよびチタン酸n-ブチル0.406kg/hを加え、反応器の圧力を40kPa(絶対圧)、温度を240℃、滞留時間を2~4時間に制御し、反応により生成した水、テトラヒドロフラン、およびブタンジオールを除去してエステル化生成物Ba2を得た。
【0077】
S2.エステル化生成物Ba1を第1予備重縮合反応釜に移し、同時にチタン酸n-ブチル0.096kg/hおよびリン酸トリフェニル0.245kg/hを加え、温度を200℃、反応釜の圧力を4kPa、滞留時間を2~3時間とし、過剰のブタンジオールを抽出し、この時点で、反応生成物Pre-Ba1は、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数42ml/gに達した。
【0078】
エステル化生成物Ba2を第2予備重縮合反応釜に移し、同時にチタン酸n-ブチル0.174kg/hおよびリン酸トリフェニル0.44kg/hを加え、温度を250℃、反応釜の圧力を2kPa、滞留時間を2~3時間とし、過剰のブタンジオールを抽出し、この時点で、反応生成物Pre-Ba2は、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数25ml/gに達した。
【0079】
S3.プレポリマーPre-Ba1をメルトポンプを通して第1最終重合釜に供給し、第1最終重合釜の温度を220℃、圧力を120Pa、反応時間を2~4時間とした。この時点で、反応生成物Pre-Ba1は、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数129ml/gに達した。
【0080】
プレポリマーPre-Ba2をメルトポンプを通して第2最終重合釜に供給し、第2最終重合釜の温度を250℃、圧力を20Pa、反応時間を2~4時間とした。この時点で、反応生成物Pre-Ba2は、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数111ml/gに達した。
【0081】
S4.2つの最終重合生成物Poly-Ba1とPoly-Ba2をミキサーに連続的に供給し、ミキサーの温度を250℃、滞留時間を1.5時間とした。次に、得られたポリエステルを二軸スクリュー押出機に導入し、同時にヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)5.2kg/hを計量して加え、温度を240℃に設定した。3分間の滞留時間の後、水中造粒機を使用して上記ポリエステルを造粒し、次いで乾燥させて最終ポリエステル生成物を得た。
【0082】
実施例4:
S1.アジピン酸437kg/hおよび1,4-ブタンジオール404kg/hをスラリー調合釜に連続的に加え、調合したスラリーを第1エステル化反応器に連続的に供給し、プロセス塔底部からの別経路の1,4-ブタンジオールの流量を135kg/hとし、同時にチタン酸n-ブチル0.224kg/hを加え、反応器の圧力を40kPa(絶対圧)、温度を190℃、滞留時間を2~4時間に制御し、反応により生成した水、テトラヒドロフラン、およびブタンジオールを除去してエステル化生成物Ba1を得た。
【0083】
テレフタル酸437kg/hおよび1,4-ブタンジオール356kg/hをスラリー調合釜に連続的に加え、調合したスラリーを第2エステル化反応器に連続的に供給し、プロセス塔底部からの別経路の1,4-ブタンジオールの流量を119kg/hとし、同時にチタン酸n-ブチル0.406kg/hを加え、反応器の圧力を40kPa(絶対圧)、温度を240℃、滞留時間を2~4時間に制御し、反応により生成した水、テトラヒドロフラン、およびブタンジオールを除去してエステル化生成物Ba2を得た。
【0084】
S2.エステル化生成物Ba1を第1予備重縮合反応釜に移し、同時にチタン酸n-ブチル0.096kg/hおよびリン酸トリフェニル0.245kg/hを加え、温度を200℃、反応釜の圧力を4kPa、滞留時間を2~3時間とし、過剰のブタンジオールを抽出し、この時点で、反応生成物Pre-Ba1は、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数49ml/gに達した。
【0085】
エステル化生成物Ba2を第2予備重縮合反応釜に移し、同時にチタン酸n-ブチル0.174kg/hおよびリン酸トリフェニル0.44kg/hを加え、温度を250℃、反応釜の圧力を2kPa、滞留時間を2~3時間とし、過剰のブタンジオールを抽出し、この時点で、反応生成物Pre-Ba2は、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数35ml/gに達した。
【0086】
S3.プレポリマーPre-Ba1をメルトポンプを通して第1最終重合釜に供給し、第1最終重合釜の温度を220℃、圧力を120Pa、反応時間を2~4時間とした。この時点で、反応生成物Pre-Ba1は、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数141ml/gに達した。
【0087】
プレポリマーPre-Ba2をメルトポンプを通して第2最終重合釜に供給し、第2最終重合釜の温度を250℃、圧力を20Pa、反応時間を2~4時間とした。この時点で、反応生成物Pre-Ba2は、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数120ml/gに達した。
【0088】
S4.2つの最終重合生成物Poly-Ba1とPoly-Ba2をミキサーに連続的に供給し、ミキサーの温度を250℃、滞留時間を1.5時間とした。次に、得られたポリエステルを二軸スクリュー押出機に導入し、同時にヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)5.2kg/hを計量して加え、温度を240℃に設定した。3分間の滞留時間の後、水中造粒機を使用して上記ポリエステルを造粒し、次いで乾燥させて最終ポリエステル生成物を得た。
【0089】
実施例5:
S1.アジピン酸437kg/hおよび1,4-ブタンジオール404kg/hをスラリー調合釜に連続的に加え、調合したスラリーを第1エステル化反応器に連続的に供給し、プロセス塔底部からの別経路の1,4-ブタンジオールの流量を135kg/hとし、同時にグリセリン0.60kg/hおよびチタン酸n-ブチル0.224kg/hを加え、反応器の圧力を40kPa(絶対圧)、温度を190℃、滞留時間を2~4時間に制御し、反応により生成した水、テトラヒドロフラン、およびブタンジオールを除去してエステル化生成物Ba1を得た。
【0090】
テレフタル酸437kg/hおよび1,4-ブタンジオール356kg/hをスラリー調合釜に連続的に加え、調合したスラリーを第2エステル化反応器に連続的に供給し、プロセス塔底部からの別経路の1,4-ブタンジオールの流量を119kg/hとし、同時にグリセリン0.53kg/hおよびチタン酸n-ブチル0.406kg/hを加え、反応器の圧力を40kPa(絶対圧)、温度を240℃、滞留時間を2~4時間に制御し、反応により生成した水、テトラヒドロフラン、およびブタンジオールを除去してエステル化生成物Ba2を得た。
【0091】
S2.エステル化生成物Ba1を第1予備重縮合反応釜に移し、同時にチタン酸n-ブチル0.096kg/hおよびリン酸トリフェニル0.245kg/hを加え、温度を200℃、反応釜の圧力を4kPa、滞留時間を2~3時間とし、過剰のブタンジオールを抽出し、この時点で、反応生成物Pre-Ba1は、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数42ml/gに達した。
【0092】
エステル化生成物Ba2を第2予備重縮合反応釜に移し、同時にチタン酸n-ブチル0.174kg/hおよびリン酸トリフェニル0.44kg/hを加え、温度を250℃、反応釜の圧力を2kPa、滞留時間を2~3時間とし、過剰のブタンジオールを抽出し、この時点で、反応生成物Pre-Ba2は、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数28ml/gに達した。
【0093】
S3.プレポリマーPre-Ba1をメルトポンプを通して第1最終重合釜に供給し、第1最終重合釜の温度を220℃、圧力を120Pa、反応時間を2~4時間とした。この時点で、反応生成物Pre-Ba1は、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数140ml/gに達した。
【0094】
プレポリマーPre-Ba2をメルトポンプを通して第2最終重合釜に供給し、第2最終重合釜の温度を250℃、圧力を20Pa、反応時間を2~4時間とした。この時点で、反応生成物Pre-Ba2は、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数125ml/gに達した。
【0095】
S4.2つの最終重合生成物Poly-Ba1とPoly-Ba2をミキサーに連続的に供給し、ミキサーの温度を250℃、滞留時間を1.5時間とした。次に、得られたポリエステルを二軸スクリュー押出機に導入し、同時にN,N’-ビス(2,6-ジイソプロピルフェニル)カルボジイミド(Stabaxol I)11.2kg/hを計量して加え、温度を240℃に設定した。3分間の滞留時間の後、水中造粒機を使用して上記ポリエステルを造粒し、次いで乾燥させて最終ポリエステル生成物を得た。
【0096】
実施例6:
S1.アジピン酸437kg/hおよび1,4-ブタンジオール404kg/hをスラリー調合釜に連続的に加え、調合したスラリーを第1エステル化反応器に連続的に供給し、プロセス塔底部からの別経路の1,4-ブタンジオールの流量を135kg/hとし、同時にグリセリン0.60kg/hおよびチタン酸n-ブチル0.224kg/hを加え、反応器の圧力を40kPa(絶対圧)、温度を190℃、滞留時間を2~4時間に制御し、反応により生成した水、テトラヒドロフラン、およびブタンジオールを除去してエステル化生成物Ba1を得た。
【0097】
テレフタル酸600kg/hおよび1,4-ブタンジオール488kg/hをスラリー調合釜に連続的に加え、調合したスラリーを第2エステル化反応器に連続的に供給し、プロセス塔底部からの別経路の1,4-ブタンジオールの流量を163kg/hとし、同時にグリセリン0.73kg/hおよびチタン酸n-ブチル0.56kg/hを加え、反応器の圧力を40kPa(絶対圧)、温度を240℃、滞留時間を2~4時間に制御し、反応により生成した水、テトラヒドロフラン、およびブタンジオールを除去し、得られたエステル化生成物A1を連続的に反応釜から抽出してエステル化生成物Ba2を得た。
【0098】
S2.エステル化生成物Ba1を第1予備重縮合反応釜に移し、同時にチタン酸n-ブチル0.096kg/hおよびリン酸トリフェニル0.245kg/hを加え、温度を200℃、反応釜の圧力を4kPa、滞留時間を2~3時間とし、過剰のブタンジオールを抽出し、この時点で、反応生成物Pre-Ba1は、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数47ml/gに達した。
【0099】
エステル化生成物Ba2を第2予備重縮合反応釜に移し、同時にチタン酸n-ブチル0.24kg/hおよびリン酸トリフェニル0.60kg/hを加え、温度を250℃、反応釜の圧力を2kPa、滞留時間を2~3時間とし、過剰のブタンジオールを抽出し、この時点で、反応生成物Pre-Ba2は、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数35ml/gに達した。
【0100】
S3.プレポリマーPre-Ba1をメルトポンプを通して第1最終重合釜に供給し、第1最終重合釜の温度を220℃、圧力を120Pa、反応時間を2~4時間とした。この時点で、反応生成物Pre-Ba1は、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数132ml/gに達した。
【0101】
プレポリマーPre-Ba2をメルトポンプを通して第2最終重合釜に供給し、第2最終重合釜の温度を250℃、圧力を20Pa、反応時間を2~4時間とした。この時点で、反応生成物Pre-Ba2は、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数119ml/gに達した。
【0102】
S4.2つの最終重合生成物Poly-Ba1とPoly-Ba2をミキサーに連続的に供給し、ミキサーの温度を250℃、滞留時間を1.5時間とした。次に、得られたポリエステルを二軸スクリュー押出機に導入し、同時にヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)6.11kg/hを計量して加え、温度を240℃に設定した。3分間の滞留時間の後、水中造粒機を使用して上記ポリエステルを造粒し、次いで乾燥させて最終ポリエステル生成物を得た。
【0103】
実施例7:
S1.アジピン酸437kg/hおよび1,4-ブタンジオール404kg/hをスラリー調合釜に連続的に加え、調合したスラリーを第1エステル化反応器に連続的に供給し、プロセス塔底部からの別経路の1,4-ブタンジオールの流量を135kg/hとし、同時にグリセリン0.60kg/hおよびチタン酸n-ブチル0.224kg/hを加え、反応器の圧力を40kPa(絶対圧)、温度を190℃、滞留時間を2~4時間に制御し、反応により生成した水、テトラヒドロフラン、およびブタンジオールを除去してエステル化生成物Ba1を得た。
【0104】
テレフタル酸437kg/hおよび1,4-ブタンジオール356kg/hをスラリー調合釜に連続的に加え、調合したスラリーを第2エステル化反応器に連続的に供給し、プロセス塔底部からの別経路の1,4-ブタンジオールの流量を119kg/hとし、同時にグリセリン0.53kg/hおよびチタン酸n-ブチル0.406kg/hを加え、反応器の圧力を40kPa(絶対圧)、温度を240℃、滞留時間を2~4時間に制御し、反応により生成した水、テトラヒドロフラン、およびブタンジオールを除去し、得られたエステル化生成物A1を連続的に反応釜から抽出してエステル化生成物Ba2を得た。
【0105】
S2.エステル化生成物Ba1を第1予備重縮合反応釜に移し、同時にチタン酸n-ブチル0.096kg/hおよびリン酸トリフェニル0.245kg/hを加え、温度を200℃、反応釜の圧力を4kPa、滞留時間を2~3時間とし、過剰のブタンジオールを抽出し、この時点で、反応生成物Pre-Ba1は、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数40ml/gに達した。
【0106】
エステル化生成物Ba2を第2予備重縮合反応釜に移し、同時にチタン酸n-ブチル0.174kg/hおよびリン酸トリフェニル0.44kg/hを加え、温度を250℃、反応釜の圧力を2kPa、滞留時間を2~3時間とし、過剰のブタンジオールを抽出し、この時点で、反応生成物Pre-Ba2は、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数29ml/gに達した。
【0107】
S3.プレポリマーPre-Ba1をメルトポンプを通して第1最終重合釜に供給し、第1最終重合釜の温度を220℃、圧力を120Pa、反応時間を2~4時間とした。この時点で、反応生成物Pre-Ba1は、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数130ml/gに達した。
【0108】
プレポリマーPre-Ba2をメルトポンプを通して第2最終重合釜に供給し、第2最終重合釜の温度を250℃、圧力を20Pa、反応時間を2~4時間とした。この時点で、反応生成物Pre-Ba2は、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数114ml/gに達した。
【0109】
S4.2つの最終重合生成物Poly-Ba1とPoly-Ba2をミキサーに連続的に供給し、ミキサーの温度を250℃、滞留時間を1.5時間とした。次に、得られたポリエステルを二軸スクリュー押出機に導入し、同時にヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)5.2kg/hを計量して加え、温度を240℃に設定した。6分間の滞留時間の後、水中造粒機を使用して上記ポリエステルを造粒し、次いで乾燥させて最終ポリエステル生成物を得た。
【0110】
実施例8:
S1.アジピン酸437kg/hおよび1,4-ブタンジオール404kg/hをスラリー調合釜に連続的に加え、調合したスラリーを第1エステル化反応器に連続的に供給し、プロセス塔底部からの別経路の1,4-ブタンジオールの流量を135kg/hとし、同時にグリセリン0.60kg/hおよびチタン酸n-ブチル0.224kg/hを加え、反応器の圧力を40kPa(絶対圧)、温度を190℃、滞留時間を2~4時間に制御し、反応により生成した水、テトラヒドロフラン、およびブタンジオールを除去してエステル化生成物Ba1を得た。
【0111】
テレフタル酸437kg/hおよび1,4-ブタンジオール356kg/hをスラリー調合釜に連続的に加え、調合したスラリーを第2エステル化反応器に連続的に供給し、プロセス塔底部からの別経路の1,4-ブタンジオールの流量を119kg/hとし、同時にグリセリン0.53kg/hおよびチタン酸n-ブチル0.406kg/hを加え、反応器の圧力を40kPa(絶対圧)、温度を240℃、滞留時間を2~4時間に制御し、反応により生成した水、テトラヒドロフラン、およびブタンジオールを除去し、得られたエステル化生成物A1を連続的に反応釜から抽出してエステル化生成物Ba2を得た。
【0112】
S2.エステル化生成物Ba1を第1予備重縮合反応釜に移し、同時にチタン酸n-ブチル0.096kg/hおよびリン酸トリフェニル0.245kg/hを加え、温度を200℃、反応釜の圧力を4kPa、滞留時間を2~3時間とし、過剰のブタンジオールを抽出し、この時点で、反応生成物Pre-Ba1は、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数43ml/gに達した。
【0113】
エステル化生成物Ba2を第2予備重縮合反応釜に移し、同時にチタン酸n-ブチル0.174kg/hおよびリン酸トリフェニル0.44kg/hを加え、温度を250℃、反応釜の圧力を2kPa、滞留時間を2~3時間とし、過剰のブタンジオールを抽出し、この時点で、反応生成物Pre-Ba2は、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数25ml/gに達した。
【0114】
S3.プレポリマーPre-Ba1をメルトポンプを通して第1最終重合釜に供給し、第1最終重合釜の温度を220℃、圧力を120Pa、反応時間を2~4時間とした。この時点で、反応生成物Pre-Ba1は、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数133ml/gに達した。
【0115】
プレポリマーPre-Ba2をメルトポンプを通して第2最終重合釜に供給し、第2最終重合釜の温度を250℃、圧力を20Pa、反応時間を2~4時間とした。この時点で、反応生成物Pre-Ba2は、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数112ml/gに達した。
【0116】
S4.2つの最終重合生成物Poly-Ba1とPoly-Ba2をミキサーに連続的に供給し、ミキサーの温度を250℃、滞留時間を1.5時間とした。次に、得られたポリエステルを二軸スクリュー押出機に導入し、同時にヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)5.2kg/hを計量して加え、温度を240℃に設定した。12分間の滞留時間の後、水中造粒機を使用して上記ポリエステルを造粒し、次いで乾燥させて最終ポリエステル生成物を得た。
【0117】
実施例9:
S1.アジピン酸437kg/hおよび1,4-ブタンジオール404kg/hをスラリー調合釜に連続的に加え、調合したスラリーを第1エステル化反応器に連続的に供給し、プロセス塔底部からの別経路の1,4-ブタンジオールの流量を135kg/hとし、同時にグリセリン0.60kg/hおよびチタン酸n-ブチル0.224kg/hを加え、反応器の圧力を40kPa(絶対圧)、温度を190℃、滞留時間を2~4時間に制御し、反応により生成した水、テトラヒドロフラン、およびブタンジオールを除去してエステル化生成物Ba1を得た。
【0118】
テレフタル酸437kg/hおよび1,4-ブタンジオール356kg/hをスラリー調合釜に連続的に加え、調合したスラリーを第2エステル化反応器に連続的に供給し、プロセス塔底部からの別経路の1,4-ブタンジオールの流量を119kg/hとし、同時にグリセリン0.53kg/hおよびチタン酸n-ブチル0.406kg/hを加え、反応器の圧力を40kPa(絶対圧)、温度を240℃、滞留時間を2~4時間に制御し、反応により生成した水、テトラヒドロフラン、およびブタンジオールを除去し、得られたエステル化生成物A1を連続的に反応釜から抽出してエステル化生成物Ba2を得た。
【0119】
S2.エステル化生成物Ba1を第1予備重縮合反応釜に移し、同時にチタン酸n-ブチル0.096kg/hおよびリン酸トリフェニル0.245kg/hを加え、温度を200℃、反応釜の圧力を4kPa、滞留時間を2~3時間とし、過剰のブタンジオールを抽出し、この時点で、反応生成物Pre-Ba1は、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数47ml/gに達した。
【0120】
エステル化生成物Ba2を第2予備重縮合反応釜に移し、同時にチタン酸n-ブチル0.174kg/hおよびリン酸トリフェニル0.44kg/hを加え、温度を250℃、反応釜の圧力を2kPa、滞留時間を2~3時間とし、過剰のブタンジオールを抽出し、この時点で、反応生成物Pre-Ba2は、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数29ml/gに達した。
【0121】
S3.プレポリマーPre-Ba1をメルトポンプを通して第1最終重合釜に供給し、第1最終重合釜の温度を220℃、圧力を120Pa、反応時間を2~4時間とした。この時点で、反応生成物Pre-Ba1は、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数136ml/gに達した。
【0122】
プレポリマーPre-Ba2をメルトポンプを通して第2最終重合釜に供給し、第2最終重合釜の温度を250℃、圧力を20Pa、反応時間を2~4時間とした。この時点で、反応生成物Pre-Ba2は、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数120ml/gに達した。
【0123】
S4.2つの最終重合生成物Poly-Ba1とPoly-Ba2をミキサーに連続的に供給し、ミキサーの温度を250℃、滞留時間を2時間とした。次に、水中造粒機を使用して上記ポリエステルを造粒し、次いで乾燥させて最終ポリエステル生成物を得た。
【0124】
実施例10:
高純度窒素の保護下で、塩化テレフタロイル1951g、塩化アジポイル2000g、および塩化ウンデセノイル(CAS:38460-95-6)0.73gをジクロロメタン2000ml中に溶解し、塩化アシル溶液を得て、その後、氷浴中で保管し、後で使用するために0℃まで冷却した。1,4-ブタンジオール1890gとトリエチルアミン4240gをジクロロメタン3000mlに加え、均一に撹拌してアルコールアミン溶液を得た。上記アルコールアミン溶液をゆっくり塩化アシル溶液の中に滴下し、溶液温度が3℃以内になるように滴下速度を制御し、約1時間で滴下を完了した。滴下後、氷浴を取り外し、室温で24時間撹拌して反応させた。次に、生成物をトリエチルアミンとエタノールの混合液(体積比1:2)に滴下し、白色沈殿が生じ、静置し、沈殿が完全になった後、吸引濾過した。次いで、それぞれトリエチルアミンとエタノールの混合物および脱イオン水で数回洗浄し、最後に70℃の真空オーブンに入れて10時間乾燥させて、粉末状ポリマーを得た。二軸スクリュー押出機を使用して粉末状ポリマーを押出温度240℃で押出し、造粒し、水冷乾燥後に最終ポリエステル生成物を得た。
【0125】
比較例1:
S1.テレフタル酸437kg/h、アジピン酸437kg/h、1,4-ブタンジオール760kg/h、グリセリン1.13kg/h、およびオルソチタン酸テトラブチル0.63kg/hをスラリー調合釜に連続的に加え、調合したスラリーをエステル化反応器に連続的に供給し、プロセス塔底部からの別経路の1,4-ブタンジオールの流量を253kg/hとし、反応器の圧力を40kPa(絶対圧)、温度を240℃、滞留時間を2~4時間に制御し、反応により生成した水、テトラヒドロフラン、およびブタンジオールを除去してエステル化生成物BAを得た。
【0126】
S2.エステル化生成物BAを重力により予備重縮合反応釜に導入し、同時にチタン酸n-ブチル0.27kg/hおよびリン酸トリフェニル0.685kg/hを加え、温度を250℃、反応釜の圧力を2kPa、滞留時間を2~3時間とし、過剰のブタンジオールを抽出し、この時点で、反応生成物Pre-BAは、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数39ml/gに達した。
【0127】
S3.プレポリマーPre-BAをメルトポンプを通してディスク型反応器(すなわち、最終重合反応釜)に供給し、最終重合反応釜の温度を250℃、圧力を20Pa、反応時間を2~4時間とした。この時点で、反応生成物Poly-BAは、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数133ml/gに達した。
【0128】
S4.得られたポリエステルを二軸スクリュー押出機に導入し、同時にヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)5.2kg/hを計量して加え、温度を240℃に設定した。3分間の滞留時間の後、水中造粒機を使用して上記ポリエステルを造粒し、次いで乾燥させて最終ポリエステル生成物を得た。
【0129】
比較例2:
S1.アジピン酸437kg/hおよび1,4-ブタンジオール404kg/hをスラリー調合釜に連続的に加え、調合したスラリーを第1エステル化反応器に連続的に供給し、プロセス塔底部からの別経路の1,4-ブタンジオールの流量を135kg/hとし、同時にグリセリン0.60kg/hおよびチタン酸n-ブチル0.224kg/hを加え、反応器の圧力を40kPa(絶対圧)、温度を190℃、滞留時間を2~4時間に制御し、反応により生成した水、テトラヒドロフラン、およびブタンジオールを除去してエステル化生成物Ba1を得た。
【0130】
テレフタル酸437kg/hおよび1,4-ブタンジオール356kg/hをスラリー調合釜に連続的に加え、調合したスラリーを第2エステル化反応器に連続的に供給し、プロセス塔底部からの別経路の1,4-ブタンジオールの流量を119kg/hとし、同時にグリセリン0.53kg/hおよびチタン酸n-ブチル0.406kg/hを加え、反応器の圧力を40kPa(絶対圧)、温度を240℃、滞留時間を2~4時間に制御し、反応により生成した水、テトラヒドロフラン、およびブタンジオールを除去し、得られたエステル化生成物A1を連続的に反応釜から抽出してエステル化生成物Ba2を得た。
【0131】
S2.2つのエステル化生成物Ba1とBa2をミキサーに連続的に供給し、ミキサーの温度を230℃、滞留時間を30分とした。ミキサーから流出した混合物を重力により予備重縮合反応釜に導入し、同時にチタン酸n-ブチル0.27kg/hおよびリン酸トリフェニル0.685kg/hを加え、温度を250℃、反応釜の圧力を2kPa、滞留時間を2~3時間とし、過剰のブタンジオールを抽出し、この時点で、反応生成物Pre-BAは、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数37ml/gに達した。
【0132】
S3.プレポリマーPre-BAをメルトポンプを通してディスク型反応器(すなわち、最終重合反応釜)に供給し、最終重合反応釜の温度を250℃、圧力を20Pa、反応時間を2~4時間とした。この時点で、反応生成物Poly-BAは、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数128ml/gに達した。
【0133】
S4.得られたポリエステルを二軸スクリュー押出機に導入し、同時にヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)5.2kg/hを計量して加え、温度を240℃に設定した。3分間の滞留時間の後、水中造粒機を使用して上記ポリエステルを造粒し、次いで乾燥させて最終ポリエステル生成物を得た。
【0134】
比較例3:
高純度窒素の保護下で、テレフタル酸2.36kg、アジピン酸2.36kg、1,4-ブタンジオール4.38kg、グリセリン6.1g、およびチタン酸n-ブチル4.9gを反応釜に投入し、温度を240℃まで上昇させ、恒温で120分間保持した。次にリン酸トリフェニル3.7gを投入した。60分以内に反応器内の圧力を50Pa未満に下げ、260℃で60~120分間反応させた。その後、反応釜内に高純度窒素を充填し、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)28.1gを加え、恒温260℃で5分間撹拌してから排出した。
【表1】
【0135】
上記の結果からわかるように、本発明は半芳香族ポリエステルの二重結合含有量を0.55~4.5mmol/kgの範囲に制御し、その熱滞留メルトインデックス保持率が高く、Hunter白色度が高く、色が良好である。
【0136】
比較例1では、全プロセスにおいて混合エステル化工程を使用し、重合温度が比較的高いため、半芳香族ポリエステル中の脂肪族ポリエステルに由来する部分が熱劣化しやすく、得られた二重結合含有量が高く、熱滞留メルトインデックス保持率が非常に低く、色が悪い。
【0137】
比較例2では、脂肪族ポリエステルと芳香族ポリエステルをそれぞれ独立してエステル化したが、エステル化後のプロセスで依然として両者を混合し、これは、二重結合含有量の低減、熱滞留メルトインデックス保持率および色の改善に一定の効果があったが、エステル化段階の反応時間が重合反応時間全体に占める割合が小さいため、改善効果は限られている。
【0138】
比較例3では、バッチ法を使用して生産し、得られた二重結合含有量が高く、熱滞留メルトインデックス保持率が低く、色も悪い。
【手続補正書】
【提出日】2024-07-05
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1成分Aの総モル量を基準として、
a1)40~60mol%の少なくとも1種の脂肪族ジカルボン酸またはその誘導体と、
a2)40~60mol%の少なくとも1種の芳香族ジカルボン酸またはその誘導体とを含む第1成分Aと、
第2成分B:2~12個の炭素原子を有するジオールとからなる繰り返し単位から誘導される半芳香族ポリエステルであって、
前記半芳香族ポリエステル中の二重結合含有量が0.55~4.5mmol/kgであることを特徴とする、半芳香族ポリエステル。
【請求項2】
前記成分a1)が、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,11-ウンデカンジカルボン酸、1,10-デカンジカルボン酸、ウンデカン二酸、1,12-ドデカンジカルボン酸、ヘキサデカン二酸、エイコサン二酸もしくはテトラコサン二酸、またはそれらのエステル誘導体もしくはそれらの無水物誘導体のうちの1種または複数種の混合物から選択されることを特徴とする、請求項1に記載の半芳香族ポリエステル。
【請求項3】
前記成分a2)が、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、またはそれらのエステル誘導体もしくはそれらの無水物誘導体のうちの1種または複数種の混合物から選択されることを特徴とする、請求項1に記載の半芳香族ポリエステル。
【請求項4】
前記第2成分Bが、エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,11-ウンデカンジオール、1,12-ドデカンジオール、1,4-シクロヘキサンジオールおよび1,4-シクロヘキサンジメタノールのうちの1種または複数種から選択されることを特徴とする、請求項1に記載の半芳香族ポリエステル。
【請求項5】
前記成分a1)がアジピン酸またはそのエステル誘導体もしくはその無水物誘導体であり、前記成分a2)がテレフタル酸またはそのエステル誘導体もしくはその無水物誘導体であり、前記第2成分Bが1,4-ブタンジオールであることを特徴とする、請求項1に記載の半芳香族ポリエステル。
【請求項6】
第1成分Aの総モル量を基準として、前記半芳香族ポリエステルはまた、0.01~5.0mol%の第3成分Cと、0.01~5.0mol%の第4成分Dとを含むことを特徴とする、請求項1に記載の半芳香族ポリエステル。
【請求項7】
前記第3成分Cが、酒石酸、クエン酸、リンゴ酸、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ポリエーテルトリオール、グリセリン、1,3,5-ベンゼントリカルボン酸、1,2,4-ベンゼントリカルボン酸、1,2,4-ベンゼントリカルボン酸無水物、1,2,4,5-ベンゼンテトラカルボン酸、またはピロメリット酸二無水物のうちの1種または複数種から選択されることを特徴とする、請求項6に記載の半芳香族ポリエステル。
【請求項8】
前記第4成分Dが、2つ以上の官能基を含有するイソシアネート、イソシアヌレート、過酸化物、エポキシド、オキサゾリン、オキサジン、ラクタム、カルボジイミドまたはポリカルボジイミドのうちの1種または複数種から選択されることを特徴とする、請求項6に記載の半芳香族ポリエステル。
【請求項9】
GB/T 17931-1999標準に従って、重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した前記半芳香族ポリエステルの粘度数が150~350ml/gであることを特徴とする、請求項
1に記載の半芳香族ポリエステル。
【請求項10】
前記半芳香族ポリエステルのカルボキシル基含有量が5~60mmol/kgであることを特徴とする、請求項
1に記載の半芳香族ポリエステル。
【請求項11】
請求項1~10のいずれか一項に記載の半芳香族ポリエステルの調製方法であって、
比率に従って第1成分A中のa1と第2成分Bをスラリー調合釜に加え、調合したスラリーを第1エステル化反応器に輸送し、還流した第2成分Bと触媒を別経路から第1エステル化反応器に加え、150~200℃、30~110kPaで2~4時間エステル化反応を行ってエステル化生成物Ba1を得て、そして、比率に従って第1成分A中のa2と第2成分Bをスラリー調合釜に加え、調合したスラリーを第2エステル化反応器に輸送し、還流した第2成分Bと触媒を別経路から第2エステル化反応器に加え、200~250℃、30~110kPaで2~4時間エステル化反応を行ってエステル化生成物Ba2を得る工程S1と、
反応温度170~220℃、圧力1~10kPaで工程S1のエステル化生成物Ba1に対して一次重縮合反応を行い、そして、反応温度230~270℃、圧力1~10kPaで工程S1のエステル化生成物Ba2に対して一次重縮合反応を行い、それぞれの反応生成物が、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数15~60ml/gに達するまで、両者に対してそれぞれ独立して一次重縮合反応を行って、それぞれ一次重縮合反応の生成物Pre-Ba1とPre-Ba2を得る工程S2と、
工程S2で得られた一次重縮合反応の生成物Pre-Ba1を反応温度180~230℃、圧力10~500Paの第1最終重合釜に移し、そして、工程S2で得られた一次重縮合反応の生成物Pre-Ba2を反応温度220~270℃、圧力10~500Paの第2最終重合釜に移し、反応生成物が、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数50~180ml/gに達するまで、両者に対してそれぞれ独立して重縮合反応を行って、それぞれ最終重合生成物Poly-Ba1とPoly-Ba2を得る工程S3と、
工程S3で得られた最終重合生成物Poly-Ba1とPoly-Ba2をミキサーで混合して反応させ、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数150~300ml/gに達した半芳香族ポリエステルを得る工程S4とを含むことを特徴とする、半芳香族ポリエステルの調製方法。
【請求項12】
工程S5をさらに含み、工程S5において、工程S4で得られた半芳香族ポリエステルを第4成分Dに加え、反応温度200~270℃で鎖延長反応を行い、反応滞留時間は0.5~15分であり、反応生成物が、GB/T 17931-1999標準に従って重量比1:1のフェノール/o-ジクロロベンゼン溶液中、25±0.05℃の恒温水浴中で測定した粘度数150~350ml/gに達すると完了することを特徴とする、請求項11に記載の半芳香族ポリエステルの調製方法。
【請求項13】
重量百分率で、
5~95重量%の請求項1~10のいずれか一項に記載の半芳香族ポリエステルと、
5~95重量%の添加剤および/または他のポリマーと、
0~70重量%の強化材および/または充填剤とを含むことを特徴とする半芳香族ポリエステル成形用組成物。
【請求項14】
堆肥化可能な分解性製品の製造における請求項1~10のいずれか一項に記載の半芳香族ポリエステルの応用であって、前記堆肥化可能な分解性製品が繊維、フィルムまたは容器であることを特徴とする、応用。
【国際調査報告】