JP2004217887A - Catalyst for producing polyester and method for producing polyester by using the same - Google Patents
Catalyst for producing polyester and method for producing polyester by using the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004217887A JP2004217887A JP2003299513A JP2003299513A JP2004217887A JP 2004217887 A JP2004217887 A JP 2004217887A JP 2003299513 A JP2003299513 A JP 2003299513A JP 2003299513 A JP2003299513 A JP 2003299513A JP 2004217887 A JP2004217887 A JP 2004217887A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compound
- catalyst
- polyester
- titanium
- atom
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ポリエステル製造用触媒およびこの触媒を使用するポリエステルの製造方法に関するものであり、詳しくは、高い重合速度で芳香族ジカルボン酸類とジオール類とを重縮合することができるポリエステル製造用触媒、およびこの触媒を使用することにより優れた特性を有するポリエステルを製造する方法に関するものである。 The present invention relates to a polyester production catalyst and a method for producing a polyester using the catalyst, specifically, a polyester production catalyst capable of polycondensing an aromatic dicarboxylic acid and a diol at a high polymerization rate, And a method for producing a polyester having excellent properties by using the catalyst.
従来より、ポリエチレンテレフタレートに代表されるポリエステルは、機械的強度、化学的安定性、ガスバリア性および衛生性等に優れ、また比較的安価で軽量であるために、ボトルやフィルム等としての各種包装資材、あるいは繊維等として幅広く用いられてきている。 Conventionally, polyester typified by polyethylene terephthalate has excellent mechanical strength, chemical stability, gas barrier properties and hygiene properties, and is relatively inexpensive and lightweight, so that various packaging materials such as bottles and films are used. Or as a fiber or the like.
そして、これらポリエステルは、従来、主としてアンチモン化合物を重縮合触媒として製造されているが、アンチモン金属析出による異物/ヘーズの問題があること、あるいは、アンチモン化合物では300〜400ppmと多量の触媒が必要で活性の高い触媒が求められていること等が強く望まれている。 Conventionally, these polyesters are conventionally produced mainly using an antimony compound as a polycondensation catalyst, but there is a problem of foreign matter / haze due to antimony metal precipitation, or a large amount of a catalyst such as 300 to 400 ppm is required for the antimony compound. It is strongly desired that a catalyst having high activity is required.
これに対して、アンチモン化合物を含有しないポリエステル樹脂の製造方法として、チタン化合物を重縮合触媒として用いる方法が数多く提案されているが、熱安定性に欠けるという問題がある。 On the other hand, as a method for producing a polyester resin containing no antimony compound, many methods using a titanium compound as a polycondensation catalyst have been proposed, but there is a problem that thermal stability is lacking.
重縮合触媒として用いるチタン化合物としては、例えば以下のようなチタン化合物が提案されている。 As a titanium compound used as a polycondensation catalyst, for example, the following titanium compounds have been proposed.
チタン化合物と、IA、IIA、VIIIA、IB、IIB、IIIBおよびIVBの群から選択された金属の金属化合物との同時的な加水分解による沈殿により製造される共沈物を単独で、または混合物を使用することが知られており、具体的には、テトライソプロポキシチタンと例えばアルミニウムのアルコキシ化合物とを、無水エタノール中で水により同時に加水分解して得られる共沈物を触媒として使用すること等が示されている(特許文献1参照)。 Co-precipitate produced by simultaneous hydrolysis precipitation of a titanium compound and a metal compound of a metal selected from the group of IA, IIA, VIIIA, IB, IIB, IIIB and IVB, alone or as a mixture It is known to use, and specifically, a coprecipitate obtained by simultaneously hydrolyzing tetraisopropoxytitanium and an alkoxy compound of, for example, aluminum with water in anhydrous ethanol is used as a catalyst. (See Patent Document 1).
また、チタンハロゲン化物と、チタン以外の他の元素から選ばれる少なくとも1種の元素の化合物またはこの化合物の前駆体との混合物を加水分解してなる加水分解物を脱水乾燥することにより得られる固体状含チタン化合物を使用することが知られており、具体的には、マグネシウムの水酸化物水溶液中に四塩化チタンを滴下して加水分解して得られる共沈物を脱水乾燥して触媒として使用すること等が示されている(特許文献2参照)。
しかしながら、本発明者等の検討によると、これらのチタン化合物からなる触媒を用いる方法では、重縮合反応に要する時間が長いという欠点が生じ、しかも得られるポリエステル樹脂は酸価などで代表される熱安定性に欠けるという問題があることから、工業的製造方法としては未だ満足できないことが判明した。それ故、更に優れた活性と、高品質のポリエステルを製造し得る代替触媒が強く望まれているのである。 However, according to studies by the present inventors, the method using a catalyst comprising these titanium compounds has a disadvantage that the time required for the polycondensation reaction is long, and the obtained polyester resin has a thermal property represented by an acid value. Due to the problem of lack of stability, it has been found that it is not yet satisfactory as an industrial production method. Therefore, there is a strong need for alternative catalysts that can produce higher quality polyesters with better activity.
本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、従来の触媒に起因する重縮合反応に長時間を要するという欠点、及び得られるポリエステル樹脂が熱安定性に欠け品質に劣るという問題点を解消することが出来るポリエステル製造用触媒を提供するものであり、更に、かかる触媒を用いることにより優れた特性を有するポリエステルを生産性良好に製造する方法を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and has the disadvantage that the polycondensation reaction caused by the conventional catalyst requires a long time, and the resulting polyester resin lacks thermal stability and is inferior in quality. Another object of the present invention is to provide a polyester production catalyst which can be eliminated, and a method for producing a polyester having excellent properties with good productivity by using such a catalyst.
本発明者等は、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、重縮合触媒として、チタン原子とケイ素原子を必須とし、これに更にベリリウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、ストロンチウム、バリウム、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、マンガン、コバルト、ゲルマニウム、アンチモン及びリンからなる群より選ばれる少なくとも1種の原子を含む触媒がポリエステル製造用触媒として、高活性であり、しかもこの触媒を使用して製造されるポリエステル樹脂は極めて品質に優れていることを見出し、本発明を完成するに至った。 The present inventors have made intensive studies in view of the above problems, and as a polycondensation catalyst, require a titanium atom and a silicon atom as essential, and further beryllium, magnesium, calcium, zinc, strontium, barium, boron, aluminum, gallium, A catalyst containing at least one atom selected from the group consisting of manganese, cobalt, germanium, antimony, and phosphorus is highly active as a catalyst for polyester production, and the polyester resin produced using this catalyst has extremely high quality. And found that the present invention was completed.
すなわち、本発明の要旨は、(1)チタン原子、(2)ケイ素原子、及び(3)ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、ストロンチウム、バリウム、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、マンガン、コバルト、ゲルマニウム、アンチモン及びリンからなる群より選ばれる少なくとも1種の原子、を含有するポリエステル製造用触媒、並びに芳香族ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体を主成分とするジカルボン酸成分とジオール成分とを、エステル化反応またはエステル交換反応を経て重縮合させることによりポリエステルを製造する方法において、上記ポリエステル製造用触媒を使用することを特徴とするポリエステルの製造方法に存する。 That is, the gist of the present invention is (1) titanium atom, (2) silicon atom, and (3) beryllium, magnesium, calcium, zinc, strontium, barium, boron, aluminum, gallium, manganese, cobalt, germanium, antimony and A polyester production catalyst containing at least one atom selected from the group consisting of phosphorus, and an esterification reaction or a dicarboxylic acid component containing an aromatic dicarboxylic acid or an ester-forming derivative thereof and a diol component as main components. In the method for producing a polyester by polycondensation via a transesterification reaction, the present invention resides in a method for producing a polyester, which comprises using the catalyst for producing a polyester.
本発明のポリエステル製造用触媒を使用することにより、優れた特性を有するポリエステルを生産性良好に製造することができるので、本発明の工業的価値は高い。 By using the polyester production catalyst of the present invention, a polyester having excellent properties can be produced with good productivity, and thus the industrial value of the present invention is high.
以下、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明に係わるポリエステル製造用触媒は、少なくとも、(1)チタン原子、(2)ケイ素原子、及び(3)ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、ストロンチウム、バリウム、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、マンガン、コバルト、ゲルマニウム、アンチモン及びリンからなる群より選ばれる少なくとも1種の原子を含む。 The polyester production catalyst according to the present invention comprises at least (1) a titanium atom, (2) a silicon atom, and (3) beryllium, magnesium, calcium, zinc, strontium, barium, boron, aluminum, gallium, manganese, cobalt, It contains at least one atom selected from the group consisting of germanium, antimony and phosphorus.
ケイ素原子に対するチタン原子及びベリリウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、ストロンチウム、バリウム、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、マンガン、コバルト、ゲルマニウム、アンチモン及びリンからなる群より選ばれる少なくとも1種の原子の合計量は、通常、前者:後者が、95:5〜5:95であり、好ましくは90:10〜5:95、更に好ましくは90:10〜30:70である。ケイ素の使用量が多すぎると触媒活性を低下させる場合があり、少なすぎると活性成分の分散が不十分となる傾向がある。
又、チタン原子に対するベリリウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、ストロンチウム、バリウム、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、マンガン、コバルト、ゲルマニウム、アンチモン及びリンからなる群より選ばれる少なくとも1種の原子量は、前者:後者が99:1〜1:99であり、好ましくは95:5〜5:95、更に好ましくは、95:5〜40:60、特に好ましくは95:5〜50:50である。
The total amount of titanium atoms and at least one atom selected from the group consisting of beryllium, magnesium, calcium, zinc, strontium, barium, boron, aluminum, gallium, manganese, cobalt, germanium, antimony and phosphorus with respect to silicon atoms is usually The former: the latter is 95: 5 to 5:95, preferably 90:10 to 5:95, and more preferably 90:10 to 30:70. If the amount of silicon used is too large, the catalytic activity may be reduced. If the amount is too small, the dispersion of the active ingredient tends to be insufficient.
Further, at least one atomic weight selected from the group consisting of beryllium, magnesium, calcium, zinc, strontium, barium, boron, aluminum, gallium, manganese, cobalt, germanium, antimony and phosphorus with respect to the titanium atom is the former: 99 : 1 to 1:99, preferably 95: 5 to 5:95, more preferably 95: 5 to 40:60, particularly preferably 95: 5 to 50:50.
本発明のポリエステル製造用触媒は、その性能を損なわない範囲で、他の金属元素を含有していても良いが、実質的に上記元素(1)〜(3)のみからなるのが好ましい。 The polyester production catalyst of the present invention may contain other metal elements as long as its performance is not impaired, but it is preferable that the catalyst consist essentially of only the above elements (1) to (3).
本発明のポリエステル製造用触媒は、(I)チタン化合物、(II)ケイ素化合物及び(III)ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、ストロンチウム、バリウム、ホウ
素、アルミニウム、ガリウム、マンガン、コバルト、ゲルマニウム、アンチモン及びリンからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素の化合物を用いて製造される。
The catalyst for producing polyester of the present invention comprises (I) a titanium compound, (II) a silicon compound and (III) beryllium, magnesium, calcium, zinc, strontium, barium, boron, aluminum, gallium, manganese, cobalt, germanium, antimony and It is produced using a compound of at least one element selected from the group consisting of phosphorus.
(I)チタン化合物としては、具体的には、四塩化チタン、四臭化チタン、四ヨウ化チタン、などの四ハロゲン化チタン;三塩化チタンなどの三ハロゲン化チタン;二塩化チタンなどの二ハロゲン化チタンおよび一ハロゲン化チタンなどのハロゲン化チタン、テトラブトキシチタン、テトライソプロポキシチタンなどのアルコキシチタン、チタンのアセチルアセトナート塩などの有機チタン化合物などが使用される。このうち、特にハロゲン化チタンが好ましい。 (I) Specific examples of the titanium compound include titanium tetrachloride such as titanium tetrachloride, titanium tetrabromide, and titanium tetraiodide; titanium trihalide such as titanium trichloride; Titanium halides such as titanium halide and titanium monohalide, alkoxytitanium such as tetrabutoxytitanium and tetraisopropoxytitanium, and organic titanium compounds such as acetylacetonate salt of titanium are used. Of these, titanium halide is particularly preferred.
(II)ケイ素化合物としては、具体的には、テトラメトキシシラン、テトラブトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、テトラフェノキシシランおよびテトラベンジルオキシシランなどのケイ酸エステル化合物、テトラクロロシラン、メチルジクロロシランなどのハロゲン化ケイ素化合物、酢酸ケイ素などのケイ素のカルボン酸塩、ジシロキサン、トリシロキサン、ジメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、ポリジメチルシロキサン、ヘキサメトキシジシロキサン、ポリメトキシシロキサンなどのシロキサン化合物、シラノール、シランジオール、フェニルシラントリオールなどのシラノール化合物、ナトリウムトリフェニルシラノレートなどのシラノレート化合物などが使用される。このうち、特に、ケイ酸エステル化合物及びハロゲン化ケイ素化合物が好ましい。珪酸エステル化合物としては、アルコキシシラン化合物が好ましい。 (II) Specific examples of the silicon compound include silicate compounds such as tetramethoxysilane, tetrabutoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetrabutoxysilane, tetraphenoxysilane, and tetrabenzyloxysilane; tetrachlorosilane; Silicon halide compounds such as chlorosilane, silicon carboxylate such as silicon acetate, disiloxane, trisiloxane, dimethyldisiloxane, hexamethyldisiloxane, polydimethylsiloxane, hexamethoxydisiloxane, siloxane compound such as polymethoxysiloxane, Silanol compounds such as silanol, silanediol and phenylsilanetriol, and silanolate compounds such as sodium triphenylsilanolate are used. Of these, silicate compounds and silicon halide compounds are particularly preferred. As the silicate compound, an alkoxysilane compound is preferable.
(III)ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、ストロンチウム、バリウム、
ホウ素、アルミニウム、ガリウム、マンガン、コバルト、ゲルマニウム、アンチモン及びリンからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素の化合物としては、好ましくは、マグネシウム、亜鉛、アルミニウム、リンからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素の化合物、特に好ましくは、マグネシウム化合物である。これら化合物としては、これらの対イオン等が重縮合反応に悪影響を及ぼさないものであれば良く、具体的には、水酸化物、硝酸塩、ハロゲン化物、炭酸塩、カルボン酸塩、アルコキシド、アセチルアセトナート等を使用することが出来る。これらの中、好ましくは上記元素のカルボン酸塩、アルコキシド、ハロゲン化物が挙げられる。
本発明のポリエステル製造用触媒の製造方法としては、A.チタン化合物の加溶媒分解物、ケイ素化合物及び(III)の化合物との混合物のpHを調整して得る方法、B.ケイ
素化合物及び(III)の化合物が溶解または懸濁した溶媒中にチタン化合物を添加する方
法、C.チタン化合物、ケイ素化合物及び(III)の化合物との混合物に溶媒を添加する
方法、D.チタン化合物中に、ケイ素化合物及び(III)の化合物とが溶解または懸濁し
た溶媒を添加する方法などを挙げることができる。中でも、A.のチタン化合物の加溶媒分解物、ケイ素化合物及び(III)の化合物との混合物のpHを調整することにより得ら
れたものは、これら原子が高度に分散されている触媒が得られる傾向にあり、特に、ポリエステル製造用触媒として、高活性であり、しかもこの触媒を使用して製造されるポリエステル樹脂は極めて品質に優れることとなり好ましい。
尚、該生成物は、実質的にチタン化合物の加溶媒分解物、ケイ素化合物及び(III)の
化合物の加溶媒分解物であり、加溶媒分解が加水分解であることがより好ましい。
(III) beryllium, magnesium, calcium, zinc, strontium, barium,
As the compound of at least one element selected from the group consisting of boron, aluminum, gallium, manganese, cobalt, germanium, antimony and phosphorus, preferably at least one compound selected from the group consisting of magnesium, zinc, aluminum and phosphorus And particularly preferably a magnesium compound. These compounds may be any compounds as long as these counter ions do not adversely affect the polycondensation reaction. Specific examples thereof include hydroxides, nitrates, halides, carbonates, carboxylate salts, alkoxides, and acetylacetate. Nart and the like can be used. Of these, preferred are carboxylate, alkoxide and halide of the above elements.
Examples of the method for producing the polyester production catalyst of the present invention include: A method obtained by adjusting the pH of a mixture of a solvolysate of a titanium compound, a silicon compound and a compound of (III), B. A method in which a titanium compound is added to a solvent in which a silicon compound and a compound of (III) are dissolved or suspended, C.I. A method in which a solvent is added to a mixture of a titanium compound, a silicon compound and a compound of (III), A method of adding a solvent in which a silicon compound and a compound of (III) are dissolved or suspended in a titanium compound can be used. Among them, A. The solvolysate of the titanium compound of the above, the one obtained by adjusting the pH of the mixture with the silicon compound and the compound of (III) tend to obtain a catalyst in which these atoms are highly dispersed, In particular, a polyester resin having high activity as a catalyst for producing polyester, and a polyester resin produced using this catalyst is extremely excellent in quality, and thus is preferable.
The product is substantially a solvolysis product of a titanium compound, a solvolysis product of a silicon compound and a compound of (III), and more preferably the hydrolysis is hydrolysis.
チタン化合物の加溶媒分解物を得る方法としてはチタン化合物が加溶媒分解される条件を採用すれば特に限定されず、例えば1)溶媒中にチタン化合物を添加する方法、2)チタン化合物中に溶媒を添加する方法、3)溶媒中にチタン化合物の蒸気を含んだガスを通じる方法、4)チタン化合物中に溶媒を含んだガスを通じる方法、5)チタン化合物を含んだガスと溶媒を含んだガスを接触させる方法などが挙げられる。 The method for obtaining the solvolysate of the titanium compound is not particularly limited as long as the conditions under which the titanium compound is solvolyzed are employed.For example, 1) a method of adding the titanium compound in a solvent, 2) a solvent in the titanium compound 3) A method of passing a gas containing a titanium compound vapor in a solvent, 4) A method of passing a gas containing a solvent in a titanium compound, 5) A gas containing a titanium compound and a solvent A method of bringing a gas into contact is exemplified.
加溶媒分解に使用する溶媒としては、水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノールなどのアルコール類、1,2−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,3−ペンタンジオール、2,4−ペンタンジオール、1,2−シクロヘキサンジオール、3−メチル−1,3−ブタンジオール、2,3−ジメチル−2,3−ブタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオールなどのジオール類、エチレングリコール、ヘキシレングリコールなどのグリコール類などを挙げることができる。好ましくは、水が使用される。 Examples of the solvent used for solvolysis include water, alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, and butanol, 1,2-butanediol, 2,3-butanediol, 1,3-butanediol, and 1,4-butane. Diol, 1,3-pentanediol, 2,4-pentanediol, 1,2-cyclohexanediol, 3-methyl-1,3-butanediol, 2,3-dimethyl-2,3-butanediol, 2-methyl Examples thereof include diols such as -2,4-pentanediol and glycols such as ethylene glycol and hexylene glycol. Preferably, water is used.
チタン化合物の加溶媒分解物と、ケイ素化合物及び(III)の化合物との混合方法は特
に限定されず、例えば1)チタン化合物の加溶媒分解物にケイ素化合物及び(III)の化合
物を別々に添加する方法、2)チタン化合物の加溶媒分解物にケイ素化合物及び(III)の
化合物を同時に添加する方法、3)ケイ素化合物及び(III)の化合物にチタン化合物の加
溶媒分解物を添加する方法、4)ケイ素化合物にチタン化合物の加溶媒分解物を添加し、その後に(III)の化合物を添加する方法、5)チタン化合物の加溶媒分解物に、ケイ素化合
物及び(III)の化合物との混合物を添加する方法などが挙げられる。このうち1)、2)の
方法が好ましい。チタン化合物の加溶媒分解物を使用することが、活性成分を適度に分散させる上で、特に好ましい。
チタン化合物の加溶媒分解物と、ケイ素化合物及び(III)の化合物との混合を得る時
の条件としては、通常100℃以下、好ましくは0〜70℃である。
The method of mixing the solvolyzed product of the titanium compound with the silicon compound and the compound of (III) is not particularly limited. For example, 1) separately adding the silicon compound and the compound of (III) to the solvolyzed product of the titanium compound 2) a method of simultaneously adding a silicon compound and a compound of (III) to a solvolysate of a titanium compound, 3) a method of adding a solvolysate of a titanium compound to a silicon compound and a compound of (III), 4) A method in which a solvolyzed product of a titanium compound is added to a silicon compound, and then the compound of (III) is added. 5) A mixture of the solvolyzed product of a titanium compound with a silicon compound and a compound of (III). And the like. Of these, the methods 1) and 2) are preferred. It is particularly preferable to use a solvolyzed product of a titanium compound in order to appropriately disperse the active ingredient.
Conditions for obtaining the mixture of the solvolysate of the titanium compound with the silicon compound and the compound of (III) are usually 100 ° C. or lower, preferably 0 to 70 ° C.
上述の通り、本発明のポリエステル製造用触媒は、好ましくは、チタン化合物の加溶媒分解物、ケイ素化合物及び(III)の化合物との混合物のpHを調整することにより得ら
れ、最終pHが4以上であるのが好ましく、その形態は特定されないが、これは実質的に上記混合物の加溶媒分解物であり、溶媒が水の場合、実質的に加水分解物である。
加溶媒分解によって得られる触媒の形態は、化合物の種類、加溶媒分解条件によっても異なり必ずしも明確ではないが、例えば加溶媒分解が加水分解である場合は、酸化物を含む水酸化物の形態と推定される。
As mentioned above, the catalyst for polyester production of the present invention is preferably obtained by adjusting the pH of a mixture of a solvolysate of a titanium compound, a silicon compound and a compound of (III), and the final pH is 4 or more. Preferably, the form is not specified, but it is substantially a solvolysate of the above mixture, and substantially a hydrolyzate when the solvent is water.
The form of the catalyst obtained by solvolysis depends on the type of the compound and the solvolysis conditions and is not necessarily clear.For example, when the solvolysis is hydrolysis, the form of the hydroxide containing an oxide is Presumed.
pH調整製剤としては、アンモニア、ナトリウム、カリウム、マグネシウムなどの水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩、シュウ酸塩、尿素、塩基性有機化合物などが挙げられるが、これらの中アンモニアが好ましい。pH調整剤は被加溶媒分解溶液またはその懸濁液にそのまま加えても良いし、水などの溶媒に溶かして加えても良いが、水などの溶媒に溶かして加えることが好ましい。上記pH調整される混合物(被加溶媒分解溶液またはその懸濁液)の最終pHは4以上であることが好ましく、更にpH6以上であることがより好ましい。pH調製剤の添加は、70℃以下で行うことが好ましい。 Examples of the pH-adjusting preparation include hydroxides such as ammonia, sodium, potassium, and magnesium, carbonates, bicarbonates, oxalates, urea, and basic organic compounds. Of these, ammonia is preferred. The pH adjuster may be added as it is to the solvent-decomposed solution or suspension thereof, or may be added by dissolving in a solvent such as water. However, it is preferable to add the pH adjuster by dissolving in a solvent such as water. The final pH of the pH-adjusted mixture (solvolysis solution or suspension thereof) is preferably 4 or more, and more preferably 6 or more. The addition of the pH adjusting agent is preferably performed at 70 ° C. or lower.
得られた加溶媒分解物は、必要に応じて固液分離し、洗浄、乾燥、焼成、粉砕等の操作を施すことができる。洗浄液としては、水あるいはエタノールなどの有機溶媒を用いることができる。加溶媒分解が加水分解である場合は、水が好ましい。
上記A.〜D.等の方法で得られた混合物、好ましくは、チタン化合物の加溶媒分解物、ケイ素化合物及び(III)の化合物との混合物のpHを調整することにより得られた加溶
媒分解物は、そのまま、ポリエステル製造用触媒として使用することも可能であるが、洗浄後の加溶媒分解物は、要すれば、乾燥することもでき、加溶媒分解物を乾燥して得られた固体状物であるのが好ましい。乾燥は常圧または減圧下で行うことが出来る。乾燥温度は特に限定されないが、30℃以上200℃未満であることが好ましく、また乾燥は速やかに行うことが好ましい。又、乾燥後の固体は粉砕することが好ましい。粉砕後の固体の平均粒径は、通常200μm以下であり、好ましくは100μm以下、特に50μm以下であり、下限は通常1nm以上、好ましくは10nm以上でである。一方、乾燥により得られた固体は、更に焼成することもできる。焼成温度は、通常200〜500℃で行われ
、焼成により複合酸化物の形態になる。焼成時間は、1分〜100時間程度である。
The obtained solvolysis product can be subjected to solid-liquid separation, if necessary, and then subjected to operations such as washing, drying, baking, and pulverization. As the washing liquid, water or an organic solvent such as ethanol can be used. When the solvolysis is hydrolysis, water is preferred.
The above A. ~ D. The solvolysate obtained by adjusting the pH of the mixture obtained by the above method, preferably a solvolysate of a titanium compound, a mixture with a silicon compound and a compound of (III), is directly used as a polyester. Although it is possible to use it as a production catalyst, the solvolysate after washing can be dried if necessary, and is a solid obtained by drying the solvolysate. preferable. Drying can be performed under normal pressure or reduced pressure. The drying temperature is not particularly limited, but is preferably 30 ° C. or more and less than 200 ° C., and drying is preferably performed promptly. The solid after drying is preferably ground. The average particle size of the solid after pulverization is usually 200 μm or less, preferably 100 μm or less, particularly 50 μm or less, and the lower limit is usually 1 nm or more, preferably 10 nm or more. On the other hand, the solid obtained by drying can be further calcined. The sintering is usually performed at a temperature of 200 to 500 ° C., and the sintering takes the form of a composite oxide. The firing time is about 1 minute to 100 hours.
又、加溶媒分解物を乾燥して得られた固体状物である本発明のポリエステル製造用触媒は、該固体状物をエチレングリコールに0.4重量%の濃度で混合後、40W、39kHz、1分の超音波処理を施すことにより、固体状物の平均粒径が10%以上減少するのが重合性の点から好ましく、更に20%以上減少するものが好ましい。減少率の上限は、限定されないが、通常50%以下である。 チタン化合物の加溶媒分解物、ケイ素化合物及び(III)の化合物との混合物のpHを調整することにより得られた加溶媒分解物は、要
すればこれら加溶媒物を混合して用いることもできる。混合は加溶媒分解後、固液分離後、乾燥後、焼成後、粉砕前等の任意の段階で実施することが出来、混合の時期は特に限定されない。混合の方法としては、加溶媒分解後の加溶媒分解物を溶媒中に存在させた状態で混合する方法、乾燥後の固体状態で混合する方法等が挙げられる。
The catalyst for polyester production of the present invention, which is a solid obtained by drying the solvolysate, is mixed with ethylene glycol at a concentration of 0.4% by weight, and then mixed with 40 W, 39 kHz, It is preferable from the viewpoint of polymerizability that the average particle size of the solid substance is reduced by 10% or more by performing the ultrasonic treatment for 1 minute, and it is more preferable that the average particle diameter is reduced by 20% or more. The upper limit of the reduction rate is not limited, but is usually 50% or less. The solvolysate of the titanium compound, the solvolysate obtained by adjusting the pH of the mixture with the silicon compound and the compound of (III) can be used by mixing these solvolytes if necessary. . Mixing can be carried out at any stage such as after solvolysis, after solid-liquid separation, after drying, after baking, and before pulverization, and the timing of mixing is not particularly limited. Examples of the mixing method include a method of mixing the solvolyzed product after solvolysis in a solvent and a method of mixing in a solid state after drying.
本発明のポリエステル製造用触媒の好適な態様としては、チタン化合物の加溶媒分解物、ケイ素化合物及び(III)の化合物との混合物のpHを4以上に調整することにより得
られた加溶媒分解物を溶媒から分離後、洗浄、乾燥、粉砕して取得したものが挙げられる。
Preferred embodiments of the polyester production catalyst of the present invention include a solvolyzed product of a titanium compound and a solvolyzed product obtained by adjusting the pH of a mixture of a silicon compound and a compound of (III) to 4 or more. After being separated from the solvent, washed, dried and pulverized.
以上のようにして得られる本発明のポリエステル製造用触媒の一例として、以下の(1)式で表されるものを挙げることができる。
(1)式TiaSibMc(OH)xOy(式中のMはベリリウム、マグネシウム、カルシウ
ム、亜鉛、ストロンチウム、バリウム、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、マンガン、コバルト、ゲルマニウム、アンチモン、リンからなる群より選ばれる元素を示す。a、b及びcは各元素の原子比率を示し、x及びyは、前記各成分の原子価を満足するのに必要な水酸基及び酸素の原子比率である。Mは複数種類あっても良い。)
具体的には、TiaSibMgc(OH)4(a+b)+2c-2yOy等が挙げられる。
As an example of the catalyst for polyester production of the present invention obtained as described above, those represented by the following formula (1) can be mentioned.
(1) Formula TiaSibMc (OH) xOy (where M is an element selected from the group consisting of beryllium, magnesium, calcium, zinc, strontium, barium, boron, aluminum, gallium, manganese, cobalt, germanium, antimony, and phosphorus) A, b, and c indicate the atomic ratio of each element, x and y indicate the atomic ratio of a hydroxyl group and oxygen necessary to satisfy the valence of each component. good.)
Specifically, TiaSibMgC (OH) 4 (a + b) + 2c-2yOy is mentioned.
本発明のポリエステルの製造方法は、芳香族ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体を主成分とするジカルボン酸成分と、ジオール成分とを、エステル化反応またはエステル交換反応を経て重縮合させることによりポリエステルを製造する方法に於いて、上記ポリエステル製造用触媒を使用するものであり、該ポリエステル製造用触媒は重縮合触媒として使用するのが好ましい。 The method for producing the polyester of the present invention is a method for producing a polyester by polycondensing a dicarboxylic acid component having an aromatic dicarboxylic acid or an ester-forming derivative thereof and a diol component through an esterification reaction or a transesterification reaction. In the production method, the above-mentioned catalyst for producing polyester is used, and the catalyst for producing polyester is preferably used as a polycondensation catalyst.
本発明において、その芳香族ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体としては、具体的には、例えば、テレフタル酸、フタル酸、イソフタル酸、ジブロモイソフタル酸、スルホイソフタル酸ナトリウム、フェニレンジオキシジカルボン酸、4,4'−ジフェニ
ルジカルボン酸、4,4'−ジフェニルエーテルジカルボン酸、4,4'−ジフェニルケトンジカルボン酸、4,4'−ジフェノキシエタンジカルボン酸、4,4'−ジフェニルスルホンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、または、テレフタル酸ジメチルエステル、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチルエステル等のこれら芳香族ジカルボン酸の炭素数1〜4程度のアルキルエステル、およびハロゲン化物等が挙げられ、これらのうち2種以上を成分としてもよい。これらの中で、テレフタル酸、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、およびそれらのエステル形成性誘導体が好ましく、特にテレフタル酸、およびそのエステル形成性誘導体が好ましい。
In the present invention, specific examples of the aromatic dicarboxylic acid or its ester-forming derivative include terephthalic acid, phthalic acid, isophthalic acid, dibromoisophthalic acid, sodium sulfoisophthalate, phenylenedioxydicarboxylic acid, 4,4'-diphenyldicarboxylic acid, 4,4'-diphenyletherdicarboxylic acid, 4,4'-diphenylketonedicarboxylic acid, 4,4'-diphenoxyethanedicarboxylic acid, 4,4'-diphenylsulfonedicarboxylic acid, Aromatic dicarboxylic acids such as 6-naphthalenedicarboxylic acid or alkyl esters having about 1 to 4 carbon atoms of these aromatic dicarboxylic acids such as dimethyl terephthalate and dimethyl 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, and halides And two of these On or as an ingredient. Of these, terephthalic acid, isophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, and their ester-forming derivatives are preferred, and terephthalic acid and their ester-forming derivatives are particularly preferred.
なお、前記芳香族ジカルボン酸およびそのエステル形成性誘導体以外のジカルボン酸成分としては、例えば、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脂環式ジカルボン酸、および、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、ウンデカジカルボン酸、ドデカジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸、ならびに、これらの脂環式ジカルボン酸や脂肪族ジカルボン酸の炭素数1〜4
程度のアルキルエステル、およびハロゲン化物等が挙げられる。
The dicarboxylic acid component other than the aromatic dicarboxylic acid and its ester-forming derivative includes, for example, alicyclic dicarboxylic acids such as hexahydroterephthalic acid and hexahydroisophthalic acid, and succinic acid, glutaric acid, and adipic acid. Aliphatic dicarboxylic acids such as pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, undecadicarboxylic acid, dodecadicarboxylic acid, and the number of carbon atoms of these alicyclic dicarboxylic acids and aliphatic dicarboxylic acids
Alkyl esters, and halides and the like.
また、ジオール成分としては、例えば、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、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、オクタメチレングリコール、デカメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、2−エチル−2−ブチル−1,3−プロパンジオール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール等の脂肪族ジオール、1,2−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,1−シクロヘキサンジメチロール、1,4−シクロヘキサンジメチロール、2,5−ノルボルナンジメチロール等の脂環式ジオール、および、キシリレングリコール、4,4’−ジヒドロキシビフェニル、2,2−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4’−β−ヒドロキシエトキシフェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4−β−ヒドロキシエトキシフェニル)スルホン酸等の芳香族ジオール、ならびに、2,2−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)プロパンのエチレンオキサイド付加物又はプロピレンオキサイド付加物等が挙げられ、これらのうち2種以上を成分としてもよい。これらの中で、エチレングリコール、テトラメチレングリコールが好ましく、特にエチレングリコールが好ましい。 Examples of the diol component include ethylene glycol, trimethylene glycol, tetramethylene glycol, pentamethylene glycol, hexamethylene glycol, octamethylene glycol, decamethylene glycol, neopentyl glycol, 2-ethyl-2-butyl-1, Aliphatic diols such as 3-propanediol, diethylene glycol, polyethylene glycol and polytetramethylene ether glycol, 1,2-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanediol, 1,1-cyclohexanedimethylol, 1,4-cyclohexanedimethylol , Alicyclic diols such as 2,5-norbornane dimethylol, and xylylene glycol, 4,4'-dihydroxybiphenyl, 2,2-bis (4'-hydroxy Aromatic diols such as phenyl) propane, 2,2-bis (4′-β-hydroxyethoxyphenyl) propane, bis (4-hydroxyphenyl) sulfone, bis (4-β-hydroxyethoxyphenyl) sulfonic acid, and Examples thereof include an ethylene oxide adduct and a propylene oxide adduct of 2,2-bis (4′-hydroxyphenyl) propane, and two or more of these may be used as a component. Among these, ethylene glycol and tetramethylene glycol are preferred, and ethylene glycol is particularly preferred.
さらに、例えば、グリコール酸、p−ヒドロキシ安息香酸、p−β−ヒドロキシエトキシ安息香酸等のヒドロキシカルボン酸やアルコキシカルボン酸、および、ステアリルアルコール、ベンジルアルコール、ステアリン酸、安息香酸、t−ブチル安息香酸、ベンゾイル安息香酸等の単官能成分、トリカルバリル酸、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸、没食子酸、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセロール、ペンタエリスリトール等の三官能以上の多官能成分、等の一種又は二種以上が、共重合成分として用いられてもよい。本発明のポリエステルの製造方法は、ポリエステルをエステル化、溶融重縮合および必要ならそれに続く固相重縮合による方法で製造するものであるが、基本的には、ポリエステルの慣用の製造方法による。すなわち、ジカルボン酸成分とジオール成分とを、エステル化反応槽で、必要に応じてエステル化触媒の存在下に、通常240〜280℃、好ましくは250〜270℃の温度、通常0.1〜0.4MPa、好ましくは0.1〜0.3MPaの圧力下で、攪拌下に1〜10時間でエステル化反応させ、得られたエステル化反応生成物としてのポリエステル低分子量体を重縮合槽に移送し、重縮合触媒の存在下に、通常260〜290℃、好ましくは265〜285℃の温度、常圧から漸次減圧として最終的に通常1.3×101〜1.3×103Pa、好ましくは6.7×101〜6.7×102Paの減圧下で、攪拌下に1〜20時間で溶融重縮合させることによりなされ、これらは連続式、または回分式でなされる。 Furthermore, for example, hydroxycarboxylic acids and alkoxycarboxylic acids such as glycolic acid, p-hydroxybenzoic acid and p-β-hydroxyethoxybenzoic acid, and stearyl alcohol, benzyl alcohol, stearic acid, benzoic acid, t-butylbenzoic acid , Monofunctional components such as benzoyl benzoic acid, and trifunctional or higher polyfunctional components such as tricarballylic acid, trimellitic acid, trimesic acid, pyromellitic acid, gallic acid, trimethylolethane, trimethylolpropane, glycerol, and pentaerythritol; One or more of these may be used as a copolymerization component. The process for producing the polyester of the present invention is a process for producing a polyester by esterification, melt polycondensation and, if necessary, subsequent solid phase polycondensation, and is basically based on a conventional polyester production process. That is, the dicarboxylic acid component and the diol component are reacted in an esterification reaction tank at a temperature of usually 240 to 280 ° C., preferably 250 to 270 ° C., usually 0.1 to 0, in the presence of an esterification catalyst if necessary. The esterification reaction is carried out for 1 to 10 hours under stirring at a pressure of 0.4 MPa, preferably 0.1 to 0.3 MPa, and the resulting polyester low molecular weight product as the esterification reaction product is transferred to the polycondensation tank. And in the presence of a polycondensation catalyst, usually at a temperature of 260 to 290 ° C., preferably 265 to 285 ° C., and gradually reduced from normal pressure to 1.3 × 10 1 to 1.3 × 10 3 Pa. Preferably, the polycondensation is carried out by melt polycondensation for 1 to 20 hours with stirring under a reduced pressure of 6.7 × 10 1 to 6.7 × 10 2 Pa, and these are performed in a continuous system or a batch system.
また、通常、溶融重縮合により得られた樹脂は、重縮合槽の底部に設けられた抜き出し口からストランド状に抜き出して、水冷しながら若しくは水冷後、カッターで切断されてペレット状、チップ状等の粒状体とされるが、さらに、この溶融重縮合後の粒状体を、通常、窒素、二酸化炭素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下、または水蒸気雰囲気下、或いは水蒸気含有不活性ガス雰囲気下で、通常60〜180℃、好ましくは150〜170℃の温度で加熱して樹脂粒状体表面を結晶化させた後、不活性ガス雰囲気下、または/および、1.3×101〜1.3×103Pa程度の減圧下で、通常、樹脂の粘着温度直下〜80℃低い温度、好ましくは粘着温度より10〜60℃低い温度で、粒状体同士が膠着しないように流動等させながら、通常50時間以下の時間で加熱処理して固相重縮合させることが好ましく、この固相重縮合により、さらに高重合度化させ得ると共に、反応副生物のアセトアルデヒドや低分子オリゴマー等を低減化することもできる。 Further, usually, the resin obtained by melt polycondensation is drawn out in a strand form from a discharge port provided at the bottom of the polycondensation tank, and cut with a cutter while cooling with water or after cooling with water, and is cut into a pellet, chip, or the like. Further, the granular material after the melt polycondensation is usually subjected to an inert gas atmosphere such as nitrogen, carbon dioxide, and argon, or a steam atmosphere, or a steam-containing inert gas atmosphere. After heating at a temperature of usually 60 to 180 ° C., preferably 150 to 170 ° C. to crystallize the surface of the resin granules, the mixture is heated under an inert gas atmosphere and / or 1.3 × 10 1 to 1.3. Under a reduced pressure of about × 10 3 Pa, usually at a temperature just below the adhesion temperature of the resin to 80 ° C. lower, preferably 10 to 60 ° C. lower than the adhesion temperature, while flowing the particles so as not to stick together, etc. It is preferable that the solid phase polycondensation is carried out by heating for a time of usually 50 hours or less, and the solid phase polycondensation can further increase the degree of polymerization and reduce the reaction by-products such as acetaldehyde and low molecular oligomers. You can also.
また、さらに、前記のような溶融重縮合または固相重縮合により得られた樹脂は、重縮合触媒を失活させる等のために、通常、40℃以上の水に10分以上浸漬させる水処理、
あるいは、60℃以上の水蒸気または水蒸気含有ガスに30分以上接触させる水蒸気処理等の処理が施されてもよい。
本発明の重縮合触媒の添加時期は、原料のジカルボン酸成分およびジオール成分等とのスラリー調製時、エステル化工程の任意の段階、または、溶融重縮合工程の初期の段階のいずれであってもよい。
本発明のポリエステル製造用触媒の添加方法は、粉末状であってもよいし、エチレングリコール等の溶媒の溶液またはスラリー状であってもよく、特に限定されない。
Further, the resin obtained by the melt polycondensation or solid phase polycondensation as described above is usually subjected to a water treatment in which the resin is immersed in water at 40 ° C. or more for 10 minutes or more in order to deactivate the polycondensation catalyst. ,
Alternatively, a treatment such as a steam treatment in which the film is brought into contact with steam or a steam-containing gas at 60 ° C. or more for 30 minutes or more may be performed.
The time of addition of the polycondensation catalyst of the present invention may be at any time during slurry preparation with the raw material dicarboxylic acid component and diol component, at any stage of the esterification step, or at the initial stage of the melt polycondensation step. Good.
The method for adding the polyester production catalyst of the present invention may be in the form of powder, a solution or a slurry of a solvent such as ethylene glycol, and is not particularly limited.
また、本発明のポリエステル製造用触媒は、ポリエステル樹脂の理論収量に対し、チタンとして、0.1〜200ppmの範囲となるように添加することが好ましい。本発明のポリエステル製造用触媒は、アンチモン化合物、ゲルマニウム化合物、コバルト化合物、スズ化合物等の他の重縮合触媒を共存させて用いてもよい。
また、本発明では、さらに、ポリエステルの劣化を防止する助剤、安定剤を用いることができる。助剤、安定剤としては、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリ−n−ブチルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート等のリン酸エステル類、メチルアシッドホスフェート、エチルアシッドホスフェート、イソプロピルアシッドホスフェート、ブチルアシッドホスフェート、ジブチルホスフェート、モノブチルホスフェート、ジオクチルホスフェート等の酸性リン酸エステル類、およびリン酸、亜リン酸、ポリリン酸等のリン化合物が挙げられる。
The polyester production catalyst of the present invention is preferably added in an amount of 0.1 to 200 ppm as titanium with respect to the theoretical yield of the polyester resin. The polyester production catalyst of the present invention may be used in the presence of another polycondensation catalyst such as an antimony compound, a germanium compound, a cobalt compound, and a tin compound.
Further, in the present invention, an auxiliary agent and a stabilizer for preventing deterioration of the polyester can be used. Auxiliaries and stabilizers include phosphate esters such as trimethyl phosphate, triethyl phosphate, tri-n-butyl phosphate, trioctyl phosphate, triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, etc., methyl acid phosphate, ethyl acid phosphate, isopropyl acid. Examples include acidic phosphate esters such as phosphate, butyl acid phosphate, dibutyl phosphate, monobutyl phosphate, dioctyl phosphate, and phosphorus compounds such as phosphoric acid, phosphorous acid, and polyphosphoric acid.
上記助剤および安定剤は、原料スラリー調製時やエステル化工程の任意の段階および溶融重縮合工程の初期に供給することができる。助剤、安定剤は、リンの重量として、全重縮合原料に対して通常1〜1000ppmの範囲で用いられる。加溶媒分解を実施する温度は、通常100℃以下、好ましくは0〜70℃である。加溶媒分解時間は温度によって異なるが、通常は20時間以内、好ましくは10時間以内である。 The auxiliaries and stabilizers can be supplied at the time of preparing the raw material slurry, at any stage of the esterification step and at the beginning of the melt polycondensation step. The auxiliaries and stabilizers are usually used in the range of 1 to 1000 ppm by weight of phosphorus based on the total polycondensation raw material. The temperature at which the solvolysis is carried out is usually 100C or lower, preferably 0-70C. The solvolysis time varies depending on the temperature, but is usually within 20 hours, preferably within 10 hours.
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例および比較例で用いた固有粘度および熱安定性の指標として用いた酸価は次のようにして測定した。
<固有粘度(〔η〕)>樹脂試料0.50gを、フェノール/1,1,2,2−テトラクロロエタン(重量比1/1)の混合溶媒に、濃度(c)を1.0g/dlとして、110℃で20分間で溶解させた後、ウベローデ型毛細粘度管を用いて、30℃で、原液との相対粘度(ηrel )を測定し、この相対粘度(ηrel )−1から求めた比粘度(ηsp)と濃度(c)との比(ηsp/c)を求め、同じく濃度(c)を0.5g/dl、0.2g/dl、0.1g/dlとしたときについてもそれぞれの比(ηsp/c)を求め、これらの値より、濃度(c)を0に外挿したときの比(ηsp/c)を固有粘度〔η〕(dl/g)として求めた。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples. In addition, the acid value used as an index of the intrinsic viscosity and the thermal stability used in Examples and Comparative Examples was measured as follows.
<Intrinsic viscosity ([η])> 0.50 g of a resin sample was mixed with phenol / 1,1,2,2-tetrachloroethane (weight ratio 1/1) at a concentration (c) of 1.0 g / dl. After dissolving at 110 ° C. for 20 minutes, the relative viscosity (η rel) with the undiluted solution was measured at 30 ° C. using an Ubbelohde capillary viscometer, and the ratio determined from the relative viscosity (η rel) -1. The ratio (ηsp / c) between the viscosity (ηsp) and the concentration (c) was determined. Similarly, when the concentration (c) was set to 0.5 g / dl, 0.2 g / dl, and 0.1 g / dl, The ratio (ηsp / c) was determined, and from these values, the ratio (ηsp / c) when the concentration (c) was extrapolated to 0 was determined as the intrinsic viscosity [η] (dl / g).
<酸価>
樹脂試料0.50gを精秤後試験管に採取し、ベンジルアルコール25mlを加え、195℃、9分間で加熱攪拌溶解した。その後エタノールを2mlを加えて冷却した。この溶液を0.1NのNaOHベンジルアルコール溶液で滴定した。また、ブランクとしてポリエステル試料抜きで上記の操作を行い、以下の計算式によって酸価を算出した。
<Acid value>
0.50 g of the resin sample was precisely weighed, collected in a test tube, added with 25 ml of benzyl alcohol, and dissolved by heating and stirring at 195 ° C. for 9 minutes. Thereafter, 2 ml of ethanol was added and the mixture was cooled. This solution was titrated with a 0.1N NaOH benzyl alcohol solution. The above operation was performed without using a polyester sample as a blank, and the acid value was calculated by the following formula.
酸価(mol/ton)=(A B)×0.1×f/Wここで略号は、以下の通りであ
る。
Acid value (mol / ton) = (AB) × 0.1 × f / W The abbreviations are as follows.
A:滴定に要した0.1NのNaOHの量(μl)
B:ブランク滴定量(μl)
W:ポリエステル試料の量(g)
f:0.1N NaOHベンジルアルコールの力価
A: amount of 0.1N NaOH required for titration (μl)
B: Blank titer (μl)
W: amount of polyester sample (g)
f: titer of 0.1N NaOH benzyl alcohol
<平均粒径>
固体状触媒をエチレングリコールに0.4重量%の濃度で混合し、堀場製作所社製レーザ回折/散乱式粒度分布測定装置LA−700にて測定した。
<Average particle size>
The solid catalyst was mixed with ethylene glycol at a concentration of 0.4% by weight and measured with a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer LA-700 manufactured by Horiba, Ltd.
<超音波処理>
固体状触媒をエチレングリコールに0.4重量%の濃度で混合し、この濃度条件下に1分間、40W、39kHz作動することにより実施した。
<Ultrasonic treatment>
The solid catalyst was mixed with ethylene glycol at a concentration of 0.4% by weight, and operated at 40 W, 39 kHz for 1 minute under the concentration conditions.
実施例1<触媒の調製>
1Lのビーカーに300mlのイオン交換水を秤取し、このビーカーを氷浴にて冷却した後攪拌しながら四塩化チタン(TiCl4)20mlを滴下し、滴下終了後、塩化水素
の発生が止まったらビーカーを氷浴より取り出した。そこへ塩化マグネシウム六水和物(MgCl2・6H2O)を4.1g加えて溶解させ、更にテトラエトキシシラン(Si(OC2H5)4)を22.2g加え、撹拌して分散させた。引き続いてこのビーカーを撹拌し
ながら、4Nアンモニア水をビーカー内の液のpHが7.4になるまで滴下した。この滴下により生成した沈殿物を吸引濾過し、水洗後、80℃で減圧乾燥して、100μm以下に粉砕した。本実施例の仕込みのTi:Mg:Si原子比は60:7:33である。
Example 1 <Preparation of catalyst>
300 ml of ion-exchanged water was weighed into a 1 L beaker, and after cooling the beaker in an ice bath, 20 ml of titanium tetrachloride (TiCl 4 ) was added dropwise with stirring. The beaker was removed from the ice bath. 4.1 g of magnesium chloride hexahydrate (MgCl 2 .6H 2 O) was added and dissolved therein, and 22.2 g of tetraethoxysilane (Si (OC 2 H 5 ) 4 ) was further added, followed by stirring and dispersion. Was. Subsequently, while stirring this beaker, 4N ammonia water was added dropwise until the pH of the liquid in the beaker became 7.4. The precipitate formed by the dropwise addition was filtered by suction, washed with water, dried at 80 ° C. under reduced pressure, and pulverized to 100 μm or less. The atomic ratio of Ti: Mg: Si prepared in this example is 60: 7: 33.
実施例2<溶融重縮合>
テレフタル酸とエチレングリコールを原料として、直接エステル化法により製造したエチレンテレフタレート低重合体156gを260℃で溶解させた反応器内に、実施例1で製造した触媒のエチレングリコール溶液を、溶融重縮合終了時のポリエステル樹脂理論収量に対しチタン原子として50ppmとなるよう添加した。次いで融解液を攪拌翼により攪拌しながら、80分間で280℃まで段階的に昇温するとともに、反応系の圧力を60分間で常圧から1.3×102Paまで段階的に下げ、温度280℃,圧力1.3×102Paに到達した後は、温度、圧力を一定に保った。
減圧開始112分後、攪拌を止め、系内に窒素ガスを導入することにより重合を停止した。その後ポリマーを反応容器より抜き出し、水冷却することにより、ストランド状のポリマーを得た。これをカットすることによりペレット状にした。減圧開始から重合停止までの時間(重合時間)、得られたポリマーの固有粘度およびAV値を下記表2に示す。
Example 2 <Molten polycondensation>
Melt polycondensation of the ethylene glycol solution of the catalyst produced in Example 1 in a reactor in which 156 g of an ethylene terephthalate low polymer produced by direct esterification using terephthalic acid and ethylene glycol as raw materials was dissolved at 260 ° C. It was added so as to be 50 ppm as a titanium atom with respect to the theoretical yield of the polyester resin at the time of completion. Then, while stirring the melt with a stirring blade, the temperature was gradually increased to 280 ° C. in 80 minutes, and the pressure of the reaction system was gradually decreased from normal pressure to 1.3 × 10 2 Pa in 60 minutes. After reaching 280 ° C. and a pressure of 1.3 × 10 2 Pa, the temperature and the pressure were kept constant.
112 minutes after the start of the pressure reduction, the stirring was stopped, and the polymerization was stopped by introducing nitrogen gas into the system. Thereafter, the polymer was extracted from the reaction vessel and cooled with water to obtain a strand-shaped polymer. This was cut into pellets. The time from the start of pressure reduction to the termination of polymerization (polymerization time), the intrinsic viscosity and the AV value of the obtained polymer are shown in Table 2 below.
実施例3<触媒の調製>
実施例1において、四塩化チタン(TiCl4)を4.1ml、塩化マグネシウム六水
和物(MgCl2・6H2O)を7.6g、テトラエトキシシラン(Si(OC2H5)4)
を40.8gにしたこと以外は同様に行った。本実施例の仕込みのTi:Mg:Si原子比は14:14:72である。得られた触媒の平均粒径を測定したところ、表3の結果が得られた。
Example 3 <Preparation of catalyst>
In Example 1, titanium tetrachloride (TiCl4) 4.1 ml, magnesium chloride hexahydrate (MgCl 2 · 6H 2 O) and 7.6 g, tetraethoxysilane (Si (OC 2 H 5) 4)
Was changed to 40.8 g. The atomic ratio of Ti: Mg: Si prepared in this example is 14:14:72. When the average particle size of the obtained catalyst was measured, the results in Table 3 were obtained.
実施例4<溶融重縮合>
実施例2において、触媒を実施例3で製造した触媒のエチレングリコール溶液を使用する以外は同様にして行った。得られた結果を表2に示す。
Example 4 <Molten polycondensation>
In Example 2, it carried out similarly except having used the ethylene glycol solution of the catalyst manufactured in Example 3 as a catalyst. Table 2 shows the obtained results.
実施例5<触媒の調製>
実施例3において、水洗をエタノール洗浄に、80℃減圧乾燥を40℃減圧乾燥に変えた以外は同様にして行った。得られた触媒の平均粒径を測定したところ、表3の結果が得られた。
Example 5 <Preparation of catalyst>
Example 3 was repeated in the same manner as in Example 3, except that water washing was changed to ethanol washing and 80 ° C. vacuum drying was changed to 40 ° C. vacuum drying. When the average particle size of the obtained catalyst was measured, the results in Table 3 were obtained.
実施例6<溶融重縮合>
実施例2において、触媒を実施例5で製造した触媒のエチレングリコール溶液を使用し、溶融重縮合終了時のポリエステル樹脂理論収量に対しチタン原子として10ppmとなるよう添加した以外は同様にして行った。得られた結果を表2に示す。
Example 6 <Molten polycondensation>
In Example 2, a catalyst was prepared in the same manner as in Example 5, except that the ethylene glycol solution of the catalyst prepared in Example 5 was used, and titanium catalyst was added to the theoretical yield at the end of melt polycondensation so as to be 10 ppm as a titanium atom. . Table 2 shows the obtained results.
実施例7<触媒の調製>
実施例5において、四塩化チタン(TiCl4)を20.0ml、塩化マグネシウム六
水和物(MgCl2・6H2O)の代わりに塩化亜鉛を2.8g、テトラエトキシシラン(Si(OC2H5)4)を22.2gにしたこと以外は同様に行った。本実施例の仕込みの
Ti:Zn:Si原子比は60:7:33である。
Example 7 <Preparation of catalyst>
In Example 5, titanium tetrachloride (TiCl4) 20.0 ml, zinc chloride 2.8g instead of magnesium chloride hexahydrate (MgCl 2 · 6H 2 O) , tetraethoxysilane (Si (OC 2 H 5 4 ) The procedure was the same except that 4 ) was changed to 22.2 g. The atomic ratio of Ti: Zn: Si prepared in this example is 60: 7: 33.
実施例8<溶融重縮合>
実施例2において、触媒を実施例7で製造した触媒のエチレングリコール溶液を使用し、溶融重縮合終了時のポリエステル樹脂理論収量に対しチタン原子として10ppmとなるよう添加した以外は同様にして行った。得られた結果を表2に示す。
Example 8 <Molten polycondensation>
In Example 2, a catalyst was prepared in the same manner as in Example 7, except that the ethylene glycol solution of the catalyst prepared in Example 7 was used, and the catalyst was added in an amount of 10 ppm as a titanium atom with respect to the theoretical yield of the polyester resin at the end of the melt polycondensation. . Table 2 shows the obtained results.
比較例1<触媒の調製>
1Lのビーカーに300mlのイオン交換水を秤取し、このビーカーを氷浴にて冷却した後攪拌しながら四塩化チタン(TiCl4)20.6mlを滴下し、滴下終了後、塩化
水素の発生が止まったら氷浴よりビーカーを取り出した。そこへテトラエトキシシラン(Si(OC2H5)4)を22.9g加え、撹拌して分散させた。引き続いてこのビーカー
を撹拌しながら、4Nアンモニア水をビーカー内の液のpHが7.4になるまで滴下した。この滴下により生成した沈殿物を吸引濾過し、水洗後、80℃で減圧乾燥して、100μm以下に粉砕した。本比較例の仕込みのTi:Si原子比は50:50であり、化合物(III)を使用していない例である。
Comparative Example 1 <Preparation of catalyst>
300 ml of ion-exchanged water was weighed into a 1 L beaker, and after cooling this beaker in an ice bath, 20.6 ml of titanium tetrachloride (TiCl 4 ) was added dropwise with stirring. When stopped, the beaker was removed from the ice bath. 22.9 g of tetraethoxysilane (Si (OC 2 H 5 ) 4 ) was added thereto, and the mixture was stirred and dispersed. Subsequently, while stirring this beaker, 4N ammonia water was added dropwise until the pH of the liquid in the beaker became 7.4. The precipitate formed by the dropwise addition was filtered by suction, washed with water, dried at 80 ° C. under reduced pressure, and pulverized to 100 μm or less. The Ti: Si atomic ratio prepared in this comparative example was 50:50, and the compound (III) was not used.
比較例2<触媒の調製>
1Lのビーカーに300mlのイオン交換水を秤取し、このビーカーを氷浴にて冷却した後攪拌しながら四塩化チタン(TiCl4)35mlを滴下し、滴下終了後、塩化水素
の発生が止まったらビーカーを氷浴より取り出した。そこへ塩化マグネシウム六水和物(MgCl2・6H2O)を7.2g加え、撹拌して分散させた。引き続いてこのビーカーを撹拌しながら、4Nアンモニア水をビーカー内の液のpHが7.4になるまで滴下した。この滴下により生成した沈殿物を吸引濾過し、水洗後、80℃で減圧乾燥して、100μm以下に粉砕した。本比較例の仕込みのTi:Mg原子比は90:10であり、ケイ素化合物(II)を使用していない例である。得られた触媒の平均粒径を測定したところ、表3の結果が得られた。
Comparative Example 2 <Preparation of catalyst>
300 ml of ion-exchanged water was weighed into a 1 L beaker, and after cooling the beaker in an ice bath, 35 ml of titanium tetrachloride (TiCl 4 ) was added dropwise with stirring. The beaker was removed from the ice bath. 7.2 g of magnesium chloride hexahydrate (MgCl 2 .6H 2 O) was added thereto, and the mixture was stirred and dispersed. Subsequently, while stirring this beaker, 4N ammonia water was added dropwise until the pH of the liquid in the beaker became 7.4. The precipitate formed by the dropwise addition was filtered by suction, washed with water, dried at 80 ° C. under reduced pressure, and pulverized to 100 μm or less. The charged Ti: Mg atomic ratio of this comparative example is 90:10, and is an example in which the silicon compound (II) is not used. When the average particle size of the obtained catalyst was measured, the results in Table 3 were obtained.
比較例3<溶融重縮合>
実施例1に記載の触媒の代わりに、比較例1で製造した触媒のエチレングリコール溶液を、溶融重縮合終了時のポリエステル樹脂理論収量に対しチタン原子として50ppmとなるよう添加し、減圧開始169分後に重合を停止した以外は実施例1と同様に行った。得られた結果を表2に示す。
Comparative Example 3 <Molten polycondensation>
Instead of the catalyst described in Example 1, an ethylene glycol solution of the catalyst prepared in Comparative Example 1 was added so as to be 50 ppm as a titanium atom with respect to the theoretical yield of the polyester resin at the end of the melt polycondensation. The procedure was performed in the same manner as in Example 1 except that the polymerization was stopped later. Table 2 shows the obtained results.
比較例4
実施例1に記載の触媒の代わりに、比較例2で製造した触媒のエチレングリコール溶液を、溶融重縮合終了時のポリエステル樹脂理論収量に対しチタン原子として50ppmとなるよう添加し、減圧開始169分後に重合を停止した以外は実施例1と同様に行った。得られた結果を表2に示す。
Comparative Example 4
Instead of the catalyst described in Example 1, an ethylene glycol solution of the catalyst prepared in Comparative Example 2 was added so that the theoretical yield of the polyester resin at the end of the melt polycondensation was 50 ppm as titanium atoms, and the pressure was reduced to 169 minutes. The procedure was performed in the same manner as in Example 1 except that the polymerization was stopped later. Table 2 shows the obtained results.
Claims (11)
リリウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、ストロンチウム、バリウム、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、マンガン、コバルト、ゲルマニウム、アンチモン及びリンからなる群より選ばれる少なくとも1種の原子の化合物、との混合物を、pH4以上とすることにより得られた加溶媒分解物を含有する請求項1に記載のポリエステル製造用触媒。 At least (I) a solvolysate of a titanium compound, (II) a silicon compound, and (III) beryllium, magnesium, calcium, zinc, strontium, barium, boron, aluminum, gallium, manganese, cobalt, germanium, antimony and phosphorus. The catalyst for polyester production according to claim 1, which contains a solvolysate obtained by adjusting a mixture with a compound of at least one atom selected from the group consisting of: to a pH of 4 or more.
少なくとも1種の元素の化合物である請求項2〜4のいずれかに記載のポリエステル製造用触媒。 The polyester production catalyst according to any one of claims 2 to 4, wherein the compound (III) is a compound of at least one element selected from the group consisting of magnesium, zinc, aluminum, and phosphorus.
媒。 The polyester production catalyst according to claim 5, wherein the compound (III) is a magnesium compound.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003299513A JP2004217887A (en) | 2002-12-27 | 2003-08-25 | Catalyst for producing polyester and method for producing polyester by using the same |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002381125 | 2002-12-27 | ||
JP2003299513A JP2004217887A (en) | 2002-12-27 | 2003-08-25 | Catalyst for producing polyester and method for producing polyester by using the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004217887A true JP2004217887A (en) | 2004-08-05 |
Family
ID=32911310
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003299513A Pending JP2004217887A (en) | 2002-12-27 | 2003-08-25 | Catalyst for producing polyester and method for producing polyester by using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004217887A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7323537B2 (en) | 2003-06-03 | 2008-01-29 | Mitsubishi Chemical Corporation | Catalyst for production of polyester, process for producing polyester using it and titanium-containing polyethylene terephthalate |
US8901271B2 (en) | 2009-08-20 | 2014-12-02 | Saudi Basic Industries Corporation | Process for making polyethylene terephthalate |
JP2015505882A (en) * | 2011-12-16 | 2015-02-26 | サウディ ベーシック インダストリーズ コーポレイション | Process for synthesizing new catalyst complexes for the production of polyethylene terephthalate |
-
2003
- 2003-08-25 JP JP2003299513A patent/JP2004217887A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7323537B2 (en) | 2003-06-03 | 2008-01-29 | Mitsubishi Chemical Corporation | Catalyst for production of polyester, process for producing polyester using it and titanium-containing polyethylene terephthalate |
US8901271B2 (en) | 2009-08-20 | 2014-12-02 | Saudi Basic Industries Corporation | Process for making polyethylene terephthalate |
JP2015505882A (en) * | 2011-12-16 | 2015-02-26 | サウディ ベーシック インダストリーズ コーポレイション | Process for synthesizing new catalyst complexes for the production of polyethylene terephthalate |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4529485B2 (en) | Polyester polymerization catalyst, method for producing the same, and method for producing polyester using the same | |
JP5533898B2 (en) | Polyester resin composition and molded product | |
EP1719790A1 (en) | Polyester polymerization catalyst, polyester produced therewith and process for producing the polyester | |
JP4053837B2 (en) | Catalyst for producing polyester and method for producing polyester using the same | |
EP1640398B1 (en) | Titanium-containing solutions, catalysts for production of polyester, processes for production of polyester resins, and blow moldings of polyester | |
JP3679264B2 (en) | Production method of polyester resin | |
JP2004189921A (en) | Titanium catalyst solution for producing polyester and method for producing polyester using the same | |
EP1630188B1 (en) | Catalyst for polyester production, process for producing polyester with the same, and titanium-containing polyethylene terephthalate | |
JP2004217887A (en) | Catalyst for producing polyester and method for producing polyester by using the same | |
JP4196795B2 (en) | Polyester resin | |
JP2006265536A (en) | Process for continuous production of polyester, polyester prepolyer granule and polyester | |
JP4013571B2 (en) | Polyester manufacturing method | |
JP2008195845A (en) | Polycondensation catalyst for polyester and method for producing polyester using the same | |
WO2022270505A1 (en) | Polyester resin composition production method, method for regenerating recovered polyester resin, and polyester resin composition | |
EP4335903A1 (en) | Method for producing polyester resin composition and method for regenerating collected polyester resin | |
JP2006193725A (en) | Polyester-based resin composition, method for producing the same, and molded product | |
JP4457759B2 (en) | Catalyst for producing polyester, method for producing polyester using the same, and titanium-containing polyethylene terephthalate | |
JP2004331736A (en) | Polyester production catalyst and method for producing polyester by using the same | |
JP2005015707A (en) | Method for manufacturing polyester resin | |
JP3647033B2 (en) | POLYESTER RESIN AND POLYESTER MANUFACTURING CATALYST, POLYESTER RESIN MANUFACTURING METHOD USING THE CATALYST, POLYESTER RESIN OBTAINED BY THE CATALYST, AND HOLLOW MOLDED CONTAINER COMPRISING THE POLYESTER RESIN | |
JP2005041903A (en) | Method for producing polyester | |
JP2005272509A (en) | Manufacturing method of polyester | |
JP2005325201A (en) | Catalyst for producing polyester and polyester using the same | |
JP2001031748A (en) | Production of polyester | |
JP2006249330A (en) | Method for producing polyester |