JP2006188576A - Method for producing polyester - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はポリエステルを連続的に製造する方法に関するものであり、さらに詳しくはエステル化工程の安定化及びポリエステル品質の安定化に関するものである。 The present invention relates to a method for continuously producing polyester, and more particularly to stabilization of an esterification process and stabilization of polyester quality.
ポリエステル、中でもポリエチレンテレフタレートは優れた物理的、化学的性質を有するため、衣料用やタイヤコード等の産業用の繊維として、あるいはフィルムやエンジニアリングプラスチックとして各種の成型品に、さらには飲料や洗剤などを充填する容器としても幅広く用いられている。 Polyester, especially polyethylene terephthalate, has excellent physical and chemical properties, so it can be used for various molded products such as industrial fibers such as clothing and tire cords, films and engineering plastics, and beverages and detergents. Widely used as a filling container.
このような各種の用途に使用されるポリエステルの製造方法としては、一般に直接重合法又はエステル交換法が用いられる。近年では、原料入手の容易さから直接重合法が製造方法の主流になりつつある。また、ポリエステルの重合に際しては、従来は回分重合方式によるものが多かったが、近年では安価にポリエステルを製造するためにそのスケールメリットを活かして、連続重合方式への切り替えが進められてきている。 In general, a direct polymerization method or a transesterification method is used as a method for producing the polyester used in such various applications. In recent years, direct polymerization has become the mainstream production method because of the availability of raw materials. In the past, the polymerization of polyesters was often performed by a batch polymerization method. However, in recent years, in order to produce polyesters at a low cost, switching to a continuous polymerization method has been promoted by utilizing the merit of scale.
そして更なる生産性向上のために、連続重合方式の改善に関する報告がなされている(例えば特許文献1及び2参照。)。また、生産性を高めつつポリエステルの品質を良好に保つ連続重合方法に関する報告がなされている(例えば特許文献3〜7参照。)。しかしながら、これらの方法では生産性を高めることは可能であるが、ポリエステルポリマーの品質の経時的なばらつきを小さくすることは不可能であり、ポリエステルポリマーの製造工程の主な問題をすべて解決するには至っていない。
In order to further improve the productivity, there have been reports on improvement of the continuous polymerization method (for example, see
ポリエステルの生産性を高めつつ、ポリエステルの固有粘度、色調、ジエチレングリコール含量等の品質の経時的ばらつきを小さくすることである。 It is to reduce the time-dependent variation in quality such as intrinsic viscosity, color tone and diethylene glycol content of the polyester while increasing the productivity of the polyester.
以上に述べたような従来方法による問題点をまとめて解決するために鋭意検討を続けた結果、各工程から発生する留出グリコールを必ずしも工程外に設置した精留工程を含む回収工程を通さずに直接原料化しながら反応原料の成分を一定にして、しかも安定した品質のポリエステルを製造する方法について検討して、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to collectively solve the problems of the conventional methods as described above, the recovery process including the rectification process in which the distillate glycol generated from each process is not necessarily installed is not necessarily passed through. The present invention was completed by studying a method for producing a polyester having a stable quality while keeping the components of the reaction raw material constant while directly forming the raw material.
すなわち、本発明は「芳香族ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体とジオール化合物とをエステル化反応器及び精留塔が設けられたエステル化反応装置にてエステル化反応させることによりポリエステル先駆体を形成し、次いでそのポリエステル先駆体を減圧下で重縮合させてポリエステルを連続的に製造する方法において、エステル化反応に供するジオール化合物と芳香族ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体のモル比(ジオール化合物/芳香族ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体)を1.15以上とし、精留塔へ留出する水、芳香族ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体、ジオール化合物及びポリエステル先駆体よりなる群中からジオール化合物を含む成分の一定量を連続的にエステル化反応装置外へ取り出し、精留塔へ留出した残りの水、芳香族ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体、ジオール化合物及びポリエステル先駆体よりなる群中からジオール化合物を含む成分をエステル化反応器へ戻すことを特徴とするポリエステルの連続製造方法。」からなる。 That is, the present invention “forms a polyester precursor by subjecting an aromatic dicarboxylic acid or an ester-forming derivative thereof and a diol compound to an esterification reaction in an esterification reactor equipped with an esterification reactor and a rectifying column. In the method of continuously producing polyester by polycondensation of the polyester precursor under reduced pressure, the molar ratio of diol compound to be subjected to esterification reaction and aromatic dicarboxylic acid or ester-forming derivative thereof (diol compound / Aromatic dicarboxylic acid or ester-forming derivative thereof) is 1.15 or more, and diol is selected from the group consisting of water distilled into a rectifying column, aromatic dicarboxylic acid or ester-forming derivative thereof, diol compound and polyester precursor. A certain amount of components including compounds are continuously removed from the esterification reactor. The component containing the diol compound is returned to the esterification reactor from the group consisting of the remaining water distilled into the rectification column, aromatic dicarboxylic acid or its ester-forming derivative, diol compound and polyester precursor. A continuous production method for polyester.
本発明の実施により、ポリエステルを連続重合方式で製造する場合に、生産性を高めつつ品質の経時的なばらつきを小さくすることができる。 By carrying out the present invention, when polyester is produced by a continuous polymerization method, it is possible to reduce the variation with time in quality while improving productivity.
本発明のポリエステルの連続製造方法においてポリエステルとは芳香族ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体とジオール化合物を反応させて得られるポリエステルを対象とし、好ましくはポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート及びポリブチレンテレフタレートである。従って芳香族ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体としてはテレフタル酸又はこれらの低級脂肪族エステル、低級芳香族エステル、酸ハロゲン化化合物若しくは酸無水物等を用いるのが好ましい。より好ましくはメチルエステル又はフェニルエステルであり、更に好ましくはメチルエステルである。またジオール化合物としてはエチレングリコール、トリメチレングリコール又はテトラメチレングリコールなどのグリコールが好ましく選ばれる。好ましくは芳香族ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体がテレフタル酸であり、ジオール化合物がエチレングリコールであることが好ましい。 In the continuous production method of the polyester of the present invention, the polyester is a polyester obtained by reacting an aromatic dicarboxylic acid or an ester-forming derivative thereof and a diol compound, preferably polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate and polybutylene terephthalate. is there. Accordingly, it is preferable to use terephthalic acid or a lower aliphatic ester, a lower aromatic ester, an acid halogenated compound, an acid anhydride, or the like as the aromatic dicarboxylic acid or an ester-forming derivative thereof. More preferred is a methyl ester or phenyl ester, and still more preferred is a methyl ester. As the diol compound, glycols such as ethylene glycol, trimethylene glycol or tetramethylene glycol are preferably selected. Preferably, the aromatic dicarboxylic acid or its ester-forming derivative is terephthalic acid, and the diol compound is ethylene glycol.
ここで、芳香族ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体の一部を例えば5−ナトリウムスルホイソフタル酸、5−カリウムスルホイソフタル酸、p−β―ヒドロキシエトキシ安息香酸、p−ヒドロキシ安息香酸、イソフタル酸、4,4’−ジフェニルスルホンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルジカルボン酸、1,2−ジフェノキシエタン−p,p’−ジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸若しくはセバシン酸などの二官能性カルボン酸又はそのエステル形成性誘導体で置き換えるか、またはジオール化合物の一部をヘキサメチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,4−ビス−β―ヒドロキシエトキシベンゼン、若しくはビスフェノールAなどの脂肪族、脂環族若しくは芳香族のジヒドロキシ化合物又はそのエステル形成性誘導体で置き換えた共重合ポリエステルであってもよい。 Here, a part of the aromatic dicarboxylic acid or its ester-forming derivative is, for example, 5-sodium sulfoisophthalic acid, 5-potassium sulfoisophthalic acid, p-β-hydroxyethoxybenzoic acid, p-hydroxybenzoic acid, isophthalic acid, 4,4′-diphenylsulfone dicarboxylic acid, 4,4′-diphenyldicarboxylic acid, 1,2-diphenoxyethane-p, p′-dicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, adipic acid or sebacic acid, etc. Replace with a bifunctional carboxylic acid or an ester-forming derivative thereof, or part of the diol compound is hexamethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,4-bi -β- hydroxyethoxy benzene, or aliphatic such as bisphenol A, may be a copolymer polyester is replaced with the dihydroxy compound or an ester-forming derivative of the alicyclic or aromatic.
また本発明のポリエステルは、上述のような芳香族ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体とジオール化合物とを、エステル化反応器及び精留塔を設けたエステル化反応装置にてエステル化反応させポリエステル先駆体を形成し、次いでそのポリエステル先駆体を減圧下で重縮合させる連続製造方法によって製造される。以下、本発明の連続製造方法を図面等を用いて説明する。以下、芳香族ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体としてはテレフタル酸、ジオール化合物としてはエチレングリコールを用いて説明するが、以下の説明により本発明は原料がテレフタル酸とエチレングリコールに限定されたり、温度・圧力等の反応条件がその記載のとおりに限定されるものではない。 Further, the polyester of the present invention is obtained by subjecting an aromatic dicarboxylic acid or an ester-forming derivative thereof and a diol compound to an esterification reaction in an esterification reaction apparatus provided with an esterification reactor and a rectifying tower. The polyester precursor is then produced by a continuous production process in which the polyester precursor is polycondensed under reduced pressure. Hereinafter, the continuous production method of the present invention will be described with reference to the drawings. Hereinafter, terephthalic acid is used as the aromatic dicarboxylic acid or its ester-forming derivative, and ethylene glycol is used as the diol compound. However, according to the following description, the present invention is limited to terephthalic acid and ethylene glycol.・ Reaction conditions such as pressure are not limited as described.
図1は本発明を説明する概念図の一つである。図1において、テレフタル酸1と、エチレングリコール2及び留出エチレングリコール貯槽6からのエチレングリコールを合わせたエチレングリコールを、エチレングリコール/テレフタル酸のモル比を一定にしてスラリー混合機3に供給して撹拌混合を行いスラリーとする。このスラリーをエステル化反応装置に送る。エステル化反応器A 4−1では撹拌下240〜295℃、常圧〜0.5MPaの加圧下の条件にてエステル化反応を行う。エステル化反応により水とポリエステル先駆体20−2が生成する。これら水、テレフタル酸、エチレングリコール及びポリエステル先駆体のうち低沸点成分は精留塔A 5−1に留出する。通常水は塔頂より分離され、エチレングリコールが精留塔の下部から回収できるように条件を設定する。その結果エステル反応器から精留塔に水、テレフタル酸、エチレングリコール及びポリエステル先駆体よりなる群中からエチレングリコールを含む成分が精留塔に留出される。エステル化反応器A 4−1でエステル化反応により生成した水は精留塔A 5−1の塔頂よりエステル化反応装置外へ留出水として分離される。エチレングリコールは精留塔A 5−1の下部より缶出液として分離され、予め設定した所定量を留出エチレングリコールA 18−1としてエステル化反応装置(精留塔A)から留出エチレングリコール貯槽6に連続的に一定量取り出し、残余をエステル化反応器A 4−1に戻す(回収エチレングリコールA 19−1)。エステル化反応器A 4−1内でほぼエステル化反応が完了したポリエステル低重合体(ポリエステル先駆体)20−2を次工程の重縮合反応器に送る。ポリエステル先駆体はその重合度が2〜10であることが生産性及び得られるポリエステルの品質の点から好ましい。より好ましい重合度範囲は4〜8である。ポリエステル先駆体の重合度を2〜10にすることは、精留塔からのエチレングリコールの取り出し量を一定量となるように制御することにより達成できる。
FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating the present invention. In FIG. 1, ethylene glycol, which is a combination of
この際にエステル化反応装置に設けた精留塔からエステル化反応装置外へ、そのエチレングリコールを取り出す単位時間当たりの量Wが下記式(1)を満たすように設定することが好ましい。
W≦W1−(Dp+1)/Dp×(W2/M2)×M1 (1)
[上記数式において、エステル化反応装置に供するジオール化合物の単位時間当たりの供給量をW1、分子量をM1、エステル化反応装置に供する芳香族ジカルボン酸の単位時間当たりの供給量をW2、分子量をM2、ポリエステル先駆体の重合度をDpとする。]
より好ましくは、
W1−2×(W2/M2)×M1<W
≦W1−(Dp+1)/Dp×(W2/M2)×M1 (2)
となるように設定する。
これらの数式の範囲を満たすとポリエステル先駆体の重合度を制御することができるので、得られるポリエスエテル中の固有粘度、色調、ジエチレングリコール量等の物性のばらつきが小さくなり好ましい。一方この数式の範囲を満たさないと重合度の変動が大きくなり、品質のバラツキが大きくなるので好ましくないことがある。以上述べたように、この数式を満たすように、予めエチレングリコールの取り出し量を制御する必要がある。
At this time, it is preferable that the amount W per unit time for taking out the ethylene glycol from the rectifying column provided in the esterification reactor to the outside of the esterification reactor is set so as to satisfy the following formula (1).
W ≦ W1- (Dp + 1) / Dp × (W2 / M2) × M1 (1)
[In the above formula, the amount of diol compound supplied to the esterification reactor per unit time is W1, the molecular weight is M1, the amount of aromatic dicarboxylic acid supplied to the esterification reactor per unit time is W2, and the molecular weight is M2. The polymerization degree of the polyester precursor is Dp. ]
More preferably,
W1-2 × (W2 / M2) × M1 <W
<= W1- (Dp + 1) / Dp * (W2 / M2) * M1 (2)
Set to be.
When the range of these mathematical formulas is satisfied, the degree of polymerization of the polyester precursor can be controlled, so that variations in physical properties such as intrinsic viscosity, color tone, diethylene glycol amount and the like in the obtained polyester are preferable. On the other hand, if the range of this numerical formula is not satisfied, the degree of polymerization increases greatly, and the variation in quality increases. As described above, it is necessary to control the amount of ethylene glycol taken out in advance so as to satisfy this mathematical expression.
重縮合反応器7、8、9では、250〜300℃、0.05〜60kPaの温度・圧力の範囲で反応を行い、ポリエステルポリマー(ポリエチレンテレフタレート17)を製造する。これらの重縮合反応器にはそれぞれ湿式凝縮器10、11、12が設置されており、重縮合反応により発生した留出エチレングリコールはここで凝縮され、それぞれ循環エチレングリコール貯槽13、14、15に蓄えられるとともに、循環エチレングリコールとして再び湿式凝縮器10、11、12に送られ、重縮合反応器からの留出エチレングリコールを凝縮させるための噴霧液として使用される。
In the
なおそれぞれの湿式凝縮器は配管により真空源に接続していることが好ましい。なかでも特に後期の重縮合反応器9では高真空度が要求される。重縮合反応器9に付帯する湿式凝縮器12での留出エチレングリコール中に含まれる水等の低沸点成分の蒸気圧に起因する圧力損失や、飛沫同伴して発生するポリエステル低重合体の各反応器(装置)や配管への付着を防止する目的で、製品ポリエステル中の構成成分量に等しいエチレングリコールに等しい量以下であって水分率が0.5%以下のエチレングリコール16を循環エチレングリコール貯槽15に添加するのも好ましい。
Each wet condenser is preferably connected to a vacuum source by piping. In particular, a high degree of vacuum is required in the late polycondensation reactor 9. Each of the pressure loss resulting from the vapor pressure of low boiling point components such as water contained in the distilled ethylene glycol in the
循環エチレングリコール貯槽15では液面高さが一定になるように、貯槽内の液が抜き出される。抜き出した液は循環エチレングリコール貯槽14に送られる。ここでその抜き出した液は、重縮合反応器8で発生した留出エチレングリコールと合わせて湿式凝縮器11の噴霧液として用いられる。その後、循環エチレングリコール貯槽14の液面高さが一定となるように貯槽内の液が抜き出され、循環エチレングリコール貯槽13に送られる。そして重縮合反応器7で発生した留出エチレングリコールと合わせて湿式凝縮器10の噴霧液として用いられる。さらにその後、循環エチレングリコール貯槽13の液面高さが一定となるように貯槽内の液を抜き出され、留出エチレングリコール貯槽6に送られる。
In the circulating ethylene
ここで、湿式凝縮器10、11に対応する循環エチレングリコール貯槽13、14が循環エチレングリコール貯槽13の1槽に統一されていれば上記の操作は一回のみとなる。重縮合反応器が4槽以上ある場合には上記の操作を繰り返すことになる。また、本発明は主としてエステル化反応、特にエステル化反応装置に設置した精留塔に関するものであるので、重縮合反応器は例示のものに限定されることはない。例えば特開2004−2901号公報、特開2001−40080号公報、特開2000−136247号公報、特開2000−239368号公報,特開平10−95843号公報などで提示された重縮合反応器に置き換えても一向に差し支えない。また通常使われる竪型完全混合槽型重縮合器、横型重縮合器を用いても問題ない。
Here, if the circulating ethylene
エチレングリコール貯槽6に集められた留出エチレングリコールは、スラリー混合機3にテレフタル酸1とともに供給される。この時、エチレングリコールとテレフタル酸のモル比が常に一定になるように制御される。この制御系はエチレングリコールを基準にしてテレフタル酸を比例制御してもよいし、テレフタル酸を基準にしてエチレングリコールを比例制御してもよい。製品ポリエステルの生産量をできるかぎり一定に保つためには、テレフタル酸の供給量を基準にしてエチレングリコールを比例制御してモル比を一定に保つことが好ましい。本発明においては、エステル交換反応に供するジオール化合物と芳香族ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体のモル比(ジオール化合物/芳香族ジカルボン酸又はエステル形成性誘導体)を1.15以上にすることが必要である。より好ましくはそのモル比は1.35以上である。1.15未満の場合には良好なスラリーとすることができないので好ましくない。またこの比が1.15以上であると良好なスラリーとすることができ、エステル(交換)化反応が安定するので、得られるポリエステルの固有粘度、色調、ジエチレングリコール量等の物性のばらつきが小さくなり好ましい。なおこの比を1.15以上に保つためには、上述のようにスラリー混合機3に供給されるテレフタル酸の供給量を基準にしてエチレングリコールを比例制御する方法が通常採用される。留出エチレングリコール貯槽6からの留出エチレングリコール中には大きな異物やポリマーの変性物を含むことがあるので、これらを除去するために留出エチレングリコール貯槽6からスラリー混合機3の間にフィルターを設置することが好ましい。また、スラリー混合機3には緊急用として別のエチレングリコール供給ライン2を設置しておくことが望ましい。また留出エチレングリコール貯槽6とスラリー混合機3の間にバッファーとしてエチレングリコール貯槽を設置することは一向に差し支えない。この場合には、スラリー混合機3でのエチレングリコールとテレフタル酸のモル比を一定にするために、新たに設置したエチレングリコール貯槽の出側の流量を制御することになる。
Distilled ethylene glycol collected in the ethylene
スラリー混合機3とエステル化反応器A 4−1の間にスラリー貯槽を設けておくことも一向に差し支えない。スラリー混合機では連続的又は不連続的に、エチレングリコール/テレフタル酸のモル比が一定になるようにスラリーを製造する。そして、そのモル比が一定に保たれたスラリーをスラリー貯槽に貯蔵しておき、一定量でエステル化反応装置に連続的に供給することが好ましい。
A slurry storage tank may be provided between the
ここで、請求項1にある「エステル化反応に供するジオール化合物と芳香族ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体のモル比」とは「スラリー混合機3からエステル化反応器A 4−1に供給されるジオール化合物と精留塔A 5−1下部からエステル化反応器に戻される回収エチレングリコールA 19−1とを合計した量」と「スラリー混合機3からエステル化反応器A 4−1に供給される芳香族ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体」の比である。
Here, the “molar ratio of the diol compound to be used for the esterification reaction and the aromatic dicarboxylic acid or its ester-forming derivative” in
また、請求項4にある「エステル化反応装置に供するジオール化合物の単位時間当たりの供給量W1」とはスラリー混合機3からエステル化反応装置に供給されるスラリー中に含まれるジオール化合物の量に等しく、「エステル化反応装置に供する芳香族ジカルボン酸の単位時間当たりの供給量W2」とはスラリー混合機3からエステル化反応装置に供給されるスラリー中に含まれる芳香族ジカルボン酸の量に等しい。
Further, the “supply amount W1 per unit time of the diol compound to be supplied to the esterification reactor” in claim 4 is the amount of the diol compound contained in the slurry supplied from the
図2は本発明を説明する別の概念図の一つである。図2の設備は図1の設備に比べてエステル化反応器が2槽あることに特徴がある。またエステル化反応器の数は2槽に限定されるものではなく必要に応じて2槽以上とすることができる。 FIG. 2 is another conceptual diagram illustrating the present invention. The facility of FIG. 2 is characterized in that it has two esterification reactors as compared to the facility of FIG. The number of esterification reactors is not limited to two tanks, and can be two or more tanks as necessary.
図2において、テレフタル酸1と、エチレングリコール2及び留出エチレングリコール貯槽6からのエチレングリコールを合わせたエチレングリコールを、エチレングリコール/テレフタル酸のモル比を一定にしてスラリー混合機3に供給して撹拌混合を行いスラリーとする。このスラリーをエステル化反応器A 4−1に送る。エステル化反応器A 4−1では撹拌下240〜295℃、常圧〜0.5MPaの加圧下の条件にてエステル化反応を行う。ついで得られた反応生成物20−1をエステル化反応器B 4−2に送り、ポリエステル先駆体20−2を製造する。エステル化反応器4−2では撹拌下240〜295℃、常圧〜0.5MPaの加圧下の条件にてさらにエステル化反応を行う。エステル化反応によりポリエステル先駆体と同時に水が生成する。これら水、テレフタル酸、エチレングリコール及びポリエステル先駆体のうち低沸点成分は精留塔A 5−1に留出する。通常水は塔頂より分離され、エチレングリコールが精留塔の下部から回収できるように条件を設定する。さらに具体的にはエステル化反応器B 4−2の温度はエステル化反応器A 4−1の温度以下に設定しても一向に差し支えないが、省エネルギーの観点からはエステル化反応器A 4−1の温度と同等かそれ以上に設定することが好ましい。エステル反応器から精留塔に水、テレフタル酸、エチレングリコール及びポリエステル先駆体よりなる群中からエチレングリコールを含む成分が精留塔に留出される。エステル化反応器4−1及び4−2でエステル化反応により生成した水は精留塔A 5−1の塔頂より留出水として分離される。エチレングリコールは精留塔A 5−1の下部より缶出液として分離され、予め設定した所定量を留出エチレングリコールA 18−1としてエステル化反応装置(精留塔A)から留出エチレングリコール貯槽6に連続的に一定量取り出し、残余をエステル化反応器A 4−1に戻す(回収エチレングリコールA 19−1)。エステル化反応器B 4−2内でほぼエステル化反応が完了したポリエステル低重合体(ポリエステル先駆体)20−2を次工程の重縮合反応器に送る。ポリエステル先駆体はその重合度が2〜10であることが生産性及び得られるポリエステルの品質の点から好ましい。より好ましい重合度範囲は4〜8である。ポリエステル先駆体の重合度を2〜10にすることは、精留塔からのエチレングリコールの取り出し量を一定量となるように制御することにより達成できる。ここでエステル化反応器が2槽になったことにより条件設定の幅が広がり、ポリエステル先駆体を安定して製造することができる。
In FIG. 2, ethylene glycol, which is a combination of
また図1に示した設備概念図と同様の理由により、この際にエステル化反応装置に設けた精留塔から該ジオール化合物を取り出す単位時間当たりの量Wが上記式(1)を満たすように設定することが好ましい。さらに好ましくは上記式(2)を満たすように設定する。 Further, for the same reason as in the conceptual diagram of the equipment shown in FIG. 1, the amount W per unit time for taking out the diol compound from the rectifying column provided in the esterification reactor at this time satisfies the above formula (1). It is preferable to set. More preferably, it sets so that the said Formula (2) may be satisfy | filled.
重縮合反応器7、8、9では、250〜300℃、0.05〜60kPaの温度・圧力の範囲で反応を行い、ポリエステルポリマー(ポリエチレンテレフタレート17)を製造する。これらの重縮合反応器にはそれぞれ湿式凝縮器10、11、12が設置されており、重縮合反応により発生した留出エチレングリコールはここで凝縮され、それぞれ循環エチレングリコール貯槽13、14、15に蓄えられるとともに、循環エチレングリコールとして再び湿式凝縮器10、11、12に送られ、重縮合反応器からの留出エチレングリコールを凝縮させるための噴霧液として使用される。
In the
なおそれぞれの湿式凝縮器は配管により真空源に接続している。なかでも特に後期の重縮合反応器9では高真空度が要求される。重縮合反応器9に付帯する湿式凝縮器12での留出エチレングリコール中に含まれる水等の低沸点成分の蒸気圧に起因する圧力損失や、飛沫同伴して発生するポリエステル低重合体の各装置や配管への付着を防止する目的で、製品ポリエステル中の構成成分量に等しいエチレングリコールに等しい量以下であって水分率が0.5%以下のエチレングリコール16を循環エチレングリコール貯槽15に添加するのも好ましい。
Each wet condenser is connected to a vacuum source by piping. In particular, a high degree of vacuum is required in the late polycondensation reactor 9. Each of the pressure loss resulting from the vapor pressure of low boiling point components such as water contained in the distilled ethylene glycol in the
循環エチレングリコール貯槽15では液面高さが一定になるように、貯槽内の液が抜き出される。抜き出した液は循環エチレングリコール貯槽14に送られる。ここでその抜き出した液は、重縮合反応器8で発生した留出エチレングリコールと合わせて湿式凝縮器11の噴霧液として用いられる。その後、循環エチレングリコール貯槽14の液面高さが一定となるように貯槽内の液が抜き出され、循環エチレングリコール貯槽13に送られる。そして重縮合反応器7で発生した留出エチレングリコールと合わせて湿式凝縮器10の噴霧液として用いられる。さらにその後、循環エチレングリコール貯槽13の液面高さが一定となるように貯槽内の液を抜き出し、留出エチレングリコール貯槽6に送られる。
In the circulating ethylene
ここで、湿式凝縮器10、11に対応する循環エチレングリコール貯槽13、14が循環エチレングリコール貯槽13の1槽に統一されていれば上記の操作は一回のみとなる。重縮合反応器が4槽以上ある場合には上記の操作を繰り返すことになる。また、本発明は主としてエステル化反応、特にエステル化反応装置に設置した精留塔に関するものであるので、重縮合反応器は例示のものに限定されることはない。例えば特開2004−2901号公報、特開2001−40080号公報、特開2000−136247号公報、特開2000−239368号公報、特開平10−95843号公報などで提示された重縮合反応器に置き換えても一向に差し支えない。また通常使われる竪型完全混合槽型重縮合器、横型重縮合器を用いても問題ない。
Here, if the circulating ethylene
エチレングリコール貯槽6に集められた留出エチレングリコールは、スラリー混合機3にテレフタル酸1とともに供給される。この時、エチレングリコールとテレフタル酸のモル比が常に一定になるように制御される。この制御系はエチレングリコールを基準にしてテレフタル酸を比例制御してもよいし、テレフタル酸を基準にしてエチレングリコールを比例制御してもよい。製品ポリエステルの生産量をできるかぎり一定に保つためには、テレフタル酸の供給量を基準にしてエチレングリコールを比例制御してモル比を一定に保つことが好ましい。図1に示した設備概念図と同様の理由により、これらの手法によりエステル交換反応に供するジオール化合物と芳香族ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体のモル比(ジオール化合物/芳香族ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体)を1.15以上にすることが本発明においては必要である。1.15未満の場合には良好なスラリーとすることができないので好ましくない。またこの比が1.15以上であると良好なスラリーとすることができ、エステル(交換)化反応が安定するので、得られるポリエステルの固有粘度、色調、ジエチレングリコール量等の物性のばらつきが小さくなり好ましい。なおこの比を1.15以上に保つためには、上述のようにスラリー混合機3に供給されるテレフタル酸の供給量を基準にしてエチレングリコールを比例制御する方法が通常採用される。留出エチレングリコール貯槽6からの留出エチレングリコール中には大きな異物やポリマーの変性物を含むことがあるので、これらを除去するために留出エチレングリコール貯槽6からスラリー混合機3の間にフィルターを設置することが好ましい。また、スラリー混合機3には緊急用として別のエチレングリコール供給ライン2を設置しておくことが望ましい。また留出エチレングリコール貯槽6とスラリー混合機3の間にバッファーとしてエチレングリコール貯槽を設置することは一向に差し支えない。この場合には、スラリー混合機3でのエチレングリコールとテレフタル酸のモル比を一定にするために、新たに設置したエチレングリコール貯槽の出側の流量を制御することになる。
Distilled ethylene glycol collected in the ethylene
スラリー混合機3とエステル化反応器A 4−1の間にスラリー貯槽を設けておくことも一向に差し支えない。スラリー混合機では連続的又は不連続的に、エチレングリコール/テレフタル酸のモル比が一定になるようにスラリーを製造する。そして、そのモル比が一定に保たれたスラリーをスラリー貯槽に貯蔵しておき、一定量でエステル化反応装置に連続的に供給することが好ましい。
A slurry storage tank may be provided between the
ここで、請求項1にある「エステル化反応に供するジオール化合物と芳香族ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体のモル比」とは「スラリー混合機3からエステル化反応器A 4−1に供給されるジオール化合物と精留塔A 5−1下部からエステル化反応器に戻される回収エチレングリコールA 19−1とを合計した量」と「スラリー混合機3からエステル化反応器A 4−1に供給される芳香族ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体」の比である。
Here, the “molar ratio of the diol compound to be used for the esterification reaction and the aromatic dicarboxylic acid or its ester-forming derivative” in
また、請求項4にある「エステル化反応装置に供するジオール化合物の単位時間当たりの供給量W1」とはスラリー混合機3からエステル化反応装置に供給されるスラリー中に含まれるジオール化合物の量に等しく、「エステル化反応装置に供する芳香族ジカルボン酸の単位時間当たりの供給量W2」とはスラリー混合機3からエステル化反応装置に供給されるスラリー中に含まれる芳香族ジカルボン酸の量に等しい。
Further, the “supply amount W1 per unit time of the diol compound to be supplied to the esterification reactor” in claim 4 is the amount of the diol compound contained in the slurry supplied from the
図3は本発明を説明する更に別の概念図の一つである。図3の設備は図1の設備に比べてエステル化反応装置(エステル化反応器、精留塔)が2組あることに特徴がある。またエステル化反応器、精留塔の組数は2組に限定されるものではなく必要に応じて2組以上とすることができる。 FIG. 3 is another conceptual diagram for explaining the present invention. The facility in FIG. 3 is characterized by two sets of esterification reaction apparatuses (esterification reactor, rectification column) as compared with the facility in FIG. Further, the number of sets of the esterification reactor and the rectification column is not limited to two sets, and may be set to two sets or more as required.
図3において、テレフタル酸1と、エチレングリコール2及び留出エチレングリコール貯槽6からのエチレングリコールを合わせたエチレングリコールを、エチレングリコール/テレフタル酸のモル比を一定にしてスラリー混合機3に供給して撹拌混合を行いスラリーとする。このスラリーをエステル化反応器A 4−1に送る。エステル化反応器A 4−1では撹拌下240〜295℃、常圧〜0.5MPaの加圧下の条件にてエステル化反応を行う。ついで得られた反応生成物20−1をエステル化反応器B 4−2に送り、ポリエステル先駆体20−2を製造する。エステル化反応器B 4−2では撹拌下240〜295℃、常圧〜0.5MPaの加圧下の条件にてさらにエステル化反応を行う。エステル化反応により反応生成物やポリエステル先駆体と同時に水が生成する。これら水、テレフタル酸、エチレングリコール、反応生成物及びポリエステル先駆体のうち低沸点成分は精留塔A 5−1および精留塔B 5−2に留出する。通常水は塔頂より分離され、エチレングリコールが精留塔の下部から回収できるように条件を設定する。さらに具体的にはエステル化反応器B 4−2の温度はエステル化反応器A 4−1の温度以下に設定しても一向に差し支えないが、省エネルギーの観点からはエステル化反応器A 4−1の温度と同等かそれ以上に設定することが好ましい。その結果エステル化反応器から精留塔に水、テレフタル酸、エチレングリコール、反応生成物及びポリエステル先駆体よりなる群中からエチレングリコールを含む成分が精留塔に留出される。エステル化反応器4−1及び4−2で反応により生成した水は各々のエステル化反応装置に設置された精留塔A 5−1及び精留塔B 5−2の塔頂より留出水として分離される。エチレングリコールは精留塔A 5−1及び精留塔B 5−2の下部より缶出液として分離され、予め設定した所定量を留出エチレングリコールA 18−1および留出エチレングリコールB 18−2として留出エチレングリコール貯槽6に取り出し、残余をエステル化反応器A 4−1及びエステル化反応器B 4−2に戻す(回収エチレングリコールA 19−1及びB 19−2)。エステル化反応器B 4−2内でほぼエステル化反応が完了したポリエステル低重合体(ポリエステル先駆体)20−2を次工程の重縮合反応器に送る。ポリエステル先駆体はその重合度が2〜10であることが生産性及び得られるポリエステルの品質の点から好ましい。より好ましい重合度範囲は4〜8である。先駆体の重合度を2〜10にすることは、精留塔からのエチレングリコールの取り出し量を一定量となるように制御することにより達成できる。ここでエステル化反応装置が2組になったことにより条件設定の幅が広がり、ポリエステル先駆体を安定して製造することができる。具体的には2組のエステル化反応装置内の温度と圧力を変えることが容易にできるようになる。
In FIG. 3, ethylene glycol, which is a combination of
また図1に示した設備概念図と同様の理由により、この際にエステル化反応装置に設けた精留塔から該ジオール化合物を取り出す単位時間当たりの量Wが上記式(1)を満たすように設定することが好ましい。さらに好ましくは上記式(2)を満たすように設定する。 Further, for the same reason as in the conceptual diagram of the equipment shown in FIG. 1, the amount W per unit time for taking out the diol compound from the rectifying column provided in the esterification reactor at this time satisfies the above formula (1). It is preferable to set. More preferably, it sets so that the said Formula (2) may be satisfy | filled.
重縮合反応器7、8、9では、250〜300℃、0.05〜60kPaの温度・圧力の範囲で反応を行い、ポリエステルポリマー(ポリエチレンテレフタレート17)を製造する。これらの重縮合反応器にはそれぞれ湿式凝縮器10、11、12が設置されており、重縮合反応により発生した留出エチレングリコールはここで凝縮され、それぞれ循環エチレングリコール貯槽13、14、15に蓄えられるとともに、循環エチレングリコールとして再び湿式凝縮器10、11、12に送られ、重縮合反応器からの留出エチレングリコールを凝縮させるための噴霧液として使用される。
In the
なおそれぞれの湿式凝縮器は配管により真空源に接続している。なかでも特に後期の重縮合反応器9では高真空度が要求される。重縮合反応器9に付帯する湿式凝縮器12での留出エチレングリコール中に含まれる水等の低沸点成分の蒸気圧に起因する圧力損失や、飛沫同伴して発生するポリエステル低重合体の各装置や配管への付着を防止する目的で、製品ポリエステル中の構成成分量に等しいエチレングリコールに等しい量以下であって水分率が0.5%以下のエチレングリコール16を循環エチレングリコール貯槽15に添加するのも好ましい。
Each wet condenser is connected to a vacuum source by piping. In particular, a high degree of vacuum is required in the late polycondensation reactor 9. Each of the pressure loss resulting from the vapor pressure of low boiling point components such as water contained in the distilled ethylene glycol in the
循環エチレングリコール貯槽15では液面高さが一定になるように、貯槽内の液が抜き出される。抜き出した液は循環エチレングリコール貯槽14に送られる。ここでその抜き出した液は、重縮合反応器8で発生した留出エチレングリコールと合わせて湿式凝縮器11の噴霧液として用いられる。その後、循環エチレングリコール貯槽14の液面高さが一定となるように貯槽内の液が抜き出され、循環エチレングリコール貯槽13に送られる。そして重縮合反応器7で発生した留出エチレングリコールと合わせて湿式凝縮器10の噴霧液として用いられる。さらにその後、循環エチレングリコール貯槽13の液面高さが一定となるように貯槽内の液が抜き出され、留出エチレングリコール貯槽6に送られる。
In the circulating ethylene
ここで、湿式凝縮器10、11に対応する循環エチレングリコール貯槽13、14が循環エチレングリコール貯槽13の1槽に統一されていれば上記の操作は一回のみとなる。重縮合反応槽が4槽以上ある場合には上記の操作を繰り返すことになる。また、本発明は主としてエステル化反応、特にエステル化反応装置に設置した精留塔に関するものであるので、重縮合反応器は例示のものに限定されることはない。例えば特開2004−2901号公報、特開2001−40080号公報、特開2000−136247号公報、特開2000−239368号公報、特開平10−95843号公報などで提示された重縮合反応器に置き換えても一向に差し支えない。また通常使われる竪型完全混合槽型重縮合器、横型重縮合器を用いても問題ない。
Here, if the circulating ethylene
エチレングリコール貯槽6に集められた留出エチレングリコールは、スラリー混合機3にテレフタル酸1とともに供給される。この時、エチレングリコールとテレフタル酸のモル比が常に一定になるように制御される。この制御系はエチレングリコールを基準にしてテレフタル酸を比例制御してもよいし、テレフタル酸を基準にしてエチレングリコールを比例制御してもよい。製品ポリエステルの生産量をできるかぎり一定に保つためには、テレフタル酸の供給量を基準にしてエチレングリコールを比例制御してモル比を一定に保つことが好ましい。図1に示した設備概念図と同様の理由により、これらの手法によりエステル交換反応に供するジオール化合物と芳香族ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体のモル比(ジオール化合物/芳香族ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体)を1.15以上にすることが本発明においては必要である。1.15未満の場合には良好なスラリーとすることができないので好ましくない。またこの比が1.15以上であると良好なスラリーとすることができ、エステル(交換)化反応が安定するので、得られるポリエステルの固有粘度、色調、ジエチレングリコール量等の物性のばらつきが小さくなり好ましい。なおこの比を1.15以上に保つためには、上述のようにスラリー混合機3に供給されるテレフタル酸の供給量を基準にしてエチレングリコールを比例制御する方法が通常採用される。留出エチレングリコール貯槽6からの留出エチレングリコール中には大きな異物やポリマーの変性物を含むことがあるので、これらを除去するために留出エチレングリコール貯槽6からスラリー混合機3の間にフィルターを設置することが好ましい。また、スラリー混合機3には緊急用として別のエチレングリコール供給ライン2を設置しておくことが望ましい。また留出エチレングリコール貯槽6とスラリー混合機3の間にバッファーとしてエチレングリコール貯槽を設置することは一向に差し支えない。この場合には、スラリー混合機3でのエチレングリコールとテレフタル酸のモル比を一定にするために、新たに設置したエチレングリコール貯槽の出側の流量を制御することになる。
Distilled ethylene glycol collected in the ethylene
スラリー混合機3とエステル交換反応器の間にスラリー貯槽を設けておくことも一向に差し支えない。スラリー混合機では連続的又は不連続的にエチレングリコール/テレフタル酸のモル比が一定になるようにスラリーを製造する。そして、そのモル比が一定に保たれたスラリーをスラリー貯槽に貯蔵しておき、一定量でエステル化反応装置に連続的に供給することが好ましい。
It is also possible to provide a slurry storage tank between the
ここで、請求項1にある「エステル化反応に供するジオール化合物と芳香族ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体のモル比」とは「スラリー混合機3からエステル化反応器A 4−1に供給されるジオールと精留塔A 5−1の下部からエステル化反応器A 4−1に戻されるジオール化合物19−1とを合計した量」と「スラリー混合機3からエステル化反応装置A 4−1に供給される芳香族ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体」の比である。
Here, the “molar ratio of the diol compound to be used for the esterification reaction and the aromatic dicarboxylic acid or its ester-forming derivative” in
また、請求項4にある「エステル化反応装置に供するジオール化合物の単位時間当たりの供給量W1」とはスラリー混合機3からエステル化反応装置に供給されるスラリー中に含まれるジオール化合物の量に等しく、「エステル化反応装置に供する芳香族ジカルボン酸の単位時間当たりの供給量W2」とはスラリー混合機3からエステル化反応装置に供給されるスラリー中に含まれる芳香族ジカルボン酸の量に等しい。
Further, the “supply amount W1 per unit time of the diol compound to be supplied to the esterification reactor” in claim 4 is the amount of the diol compound contained in the slurry supplied from the
本発明のポリエステルの製造方法を実施するにあたって、芳香族ジカルボン酸を用いる際にはエステル化反応は芳香族ジカルボン酸自身が触媒としての働きをするので、通常新たに触媒を添加する必要はない。反応速度を上げたい場合など必要に応じて触媒を添加しても良い。一方芳香族ジカルボン酸のエステル形成性誘導体を用いる際には、エステル化反応において触媒を添加することが通常行われる。またいずれの原料を用いた際にも重縮合段階においては触媒が用いられる。その重縮合触媒は、通常のポリエステル製造の際に用いられる触媒を本発明の製造方法においても用いることができる。具体的にはアンチモン化合物、ゲルマニウム化合物、チタン化合物等が挙げられ、より詳細には三酸化アンチモン、二酸化ゲルマニウム、酢酸チタン、テトラアルコキシチタン等を挙げることができる。 In carrying out the method for producing the polyester of the present invention, when an aromatic dicarboxylic acid is used, since the aromatic dicarboxylic acid itself functions as a catalyst in the esterification reaction, it is usually unnecessary to add a new catalyst. A catalyst may be added as necessary, for example, when it is desired to increase the reaction rate. On the other hand, when an ester-forming derivative of an aromatic dicarboxylic acid is used, a catalyst is usually added in the esterification reaction. Further, when any raw material is used, a catalyst is used in the polycondensation stage. As the polycondensation catalyst, a catalyst used in normal polyester production can also be used in the production method of the present invention. Specific examples include antimony compounds, germanium compounds, titanium compounds, and more specifically, antimony trioxide, germanium dioxide, titanium acetate, and tetraalkoxy titanium.
さらに本発明に用いるチタン化合物の重縮合触媒としては、下記一般式(I)で表されるチタン化合物、又は下記一般式(I)で表されるチタン化合物及び下記一般式(II)で表される芳香族多価カルボン酸若しくはその無水物とを反応させた生成物からなる群から選ばれた少なくとも一種を含むチタン化合物成分と、下記一般式(III)により表されるリン化合物から選ばれた少なくとも一種を含むリン化合物とを、チタン原子に対するリン原子のグラム当量比(P/Ti)が1〜15となる範囲で用いることもできる。 Further, the polycondensation catalyst of the titanium compound used in the present invention is represented by the titanium compound represented by the following general formula (I), or the titanium compound represented by the following general formula (I) and the following general formula (II). Selected from the group consisting of a titanium compound component containing at least one selected from the group consisting of products obtained by reacting aromatic polycarboxylic acids or anhydrides thereof, and a phosphorus compound represented by the following general formula (III) A phosphorus compound containing at least one kind can also be used in a range where the gram equivalent ratio (P / Ti) of phosphorus atoms to titanium atoms is 1 to 15.
ここで、一般式(I)で表されるチタン化合物としては、具体的にはテトライソプロポキシチタン、テトラプロポキシチタン、テトラ−n−ブトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトラフェノキシチタン、オクタアルキルトリチタネート、又はヘキサアルキルジチタネートなどが好ましく用いられる。 Here, as the titanium compound represented by the general formula (I), specifically, tetraisopropoxy titanium, tetrapropoxy titanium, tetra-n-butoxy titanium, tetraethoxy titanium, tetraphenoxy titanium, octaalkyl trititanate, Or hexaalkyl dititanate is preferably used.
また、該チタン化合物と反応させる一般式(II)で表される芳香族多価カルボン酸又はその無水物としては、フタル酸、トリメリット酸、ヘミメリット酸、若しくはピロメリット酸又はこれらの無水物が好ましく用いられる。 In addition, the aromatic polyvalent carboxylic acid represented by the general formula (II) to be reacted with the titanium compound or an anhydride thereof includes phthalic acid, trimellitic acid, hemimellitic acid, pyromellitic acid, or an anhydride thereof. Is preferably used.
上記チタン化合物と芳香族多価カルボン酸又はその無水物とを反応させる場合には、溶媒に芳香族多価カルボン酸又はその無水物の一部又は全部を溶解し、この混合液にチタン化合物を滴下し、0〜200℃の温度で少なくとも30分間、好ましくは30〜150℃の温度で40〜90分間加熱することによって行われる。この際の反応圧力については特に制限はなく、常圧で十分である。 In the case of reacting the titanium compound with an aromatic polyvalent carboxylic acid or an anhydride thereof, a part or all of the aromatic polyvalent carboxylic acid or an anhydride thereof is dissolved in a solvent, and the titanium compound is dissolved in the mixed solution. It is carried out by dripping and heating at a temperature of 0-200 ° C. for at least 30 minutes, preferably at a temperature of 30-150 ° C. for 40-90 minutes. There is no restriction | limiting in particular about the reaction pressure in this case, A normal pressure is enough.
なお、芳香族多価カルボン酸又はその無水物を溶解させる溶媒としては、エタノール、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、ベンゼン又はキシレン等から所望に応じて1種以上を選ぶことができる。 As the solvent for dissolving the aromatic polyvalent carboxylic acid or its anhydride, one or more kinds can be selected from ethanol, ethylene glycol, trimethylene glycol, tetramethylene glycol, benzene, xylene and the like as desired.
ここで、チタン化合物と芳香族多価カルボン酸又はその無水物との反応モル比には特に限定はないが、チタン化合物の割合が高すぎると、得られるポリエステルの色調が悪化したり、軟化点が低下したりすることがあり、逆にチタン化合物の割合が低すぎると重合反応が進みにくくなることがある。このため、チタン化合物と芳香族多価カルボン酸又はその無水物との反応モル比は、2/1〜2/5の範囲内とすることが好ましい。またこれ以外の条件によっても上記チタン化合物と芳香族多価カルボン酸又はその無水物とを反応させることができる条件であれば特に限定はない。 Here, the reaction molar ratio between the titanium compound and the aromatic polyvalent carboxylic acid or its anhydride is not particularly limited, but if the proportion of the titanium compound is too high, the color tone of the resulting polyester deteriorates, or the softening point. On the contrary, if the proportion of the titanium compound is too low, the polymerization reaction may be difficult to proceed. For this reason, it is preferable that the reaction molar ratio of a titanium compound and aromatic polyvalent carboxylic acid or its anhydride shall be in the range of 2/1-2/5. Also, there is no particular limitation as long as the above titanium compound can be reacted with the aromatic polyvalent carboxylic acid or its anhydride under other conditions.
本発明において重合触媒として用いる重合触媒系は、上記のチタン化合物成分と、前記一般式(III)により表されるリン化合物との未反応混合物から実質的になるものであり、該リン化合物としては、カルボメトキシメタンホスホン酸、カルボエトキシメタンホスホン酸、カルボプロポキシメタンホスホン酸、カルボプトキシメタンホスホン酸、カルボメトキシ−ホスホノ−フェニル酢酸、カルボエトキシ−ホスホノ−フェニル酢酸、カルボプロトキシ−ホスホノ−フェニル酢酸若しくはカルボブトキシ−ホスホノ−フェニル酢酸のジメチルエステル類、ジエチルエステル類、ジプロピルエステル類又はジブチルエステル類から選ばれることが好ましい。 The polymerization catalyst system used as the polymerization catalyst in the present invention is substantially composed of an unreacted mixture of the above titanium compound component and the phosphorus compound represented by the general formula (III). , Carbomethoxymethanephosphonic acid, carboethoxymethanephosphonic acid, carbopropoxymethanephosphonic acid, carboptoxymethanephosphonic acid, carbomethoxy-phosphono-phenylacetic acid, carboethoxy-phosphono-phenylacetic acid, carboprotoxy-phosphono-phenylacetic acid Alternatively, it is preferably selected from dimethyl esters, diethyl esters, dipropyl esters, or dibutyl esters of carbobutoxy-phosphono-phenylacetic acid.
上記のリン化合物は、通常安定剤として使用されるリン化合物に比較して、チタン化合物又はチタン化合物成分(以下「チタン化合物等」と略称する。)との反応が比較的緩やかに進行するので、用いるリン化合物とチタン化合物等の量比と添加量を適正範囲に保つことにより、ポリエステル合成反応中におけるチタン化合物等の触媒活性持続時間が長く、結果として該チタン化合物のポリエステルへの添加量を少なくすることができ、また、本発明のように触媒に対し多量に安定剤を添加する場合であっても、ポリエステルの熱安定性を損ない難い特性を有している。 Since the above phosphorus compound reacts relatively slowly with a titanium compound or a titanium compound component (hereinafter abbreviated as “titanium compound etc.”) as compared with a phosphorus compound usually used as a stabilizer, By maintaining the amount ratio and addition amount of the phosphorus compound and titanium compound to be used within an appropriate range, the catalyst activity duration of the titanium compound and the like during the polyester synthesis reaction is long, and as a result, the addition amount of the titanium compound to the polyester is reduced. In addition, even when a large amount of stabilizer is added to the catalyst as in the present invention, the thermal stability of the polyester is hardly impaired.
上述のリン化合物とチタン化合物の量比は、チタン原子に対するリン原子のグラム当量比(P/Ti)が1以上15以下であり、好ましくは1以上13以下、より好ましくは1以上10以下である。この値が1未満の場合、得られるポリエステルの色調が黄味を帯びることがある。また15を越えるとポリエステルの生産性が劣り、所望の固有粘度のポリエステルを得ることができないこともある。また、添加量はチタン化合物等に含まれるチタン原子のミリグラム原子量値の、ポリエステルを構成する芳香族ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体単位の総モル量値に対する百分比で表した時に2以上15以下であり、好ましくは2以上12以下であり、より好ましくは2以上10以下である。この値が2未満であるとポリエステルの生産性が劣り、また所望の固有粘度のポリエステルを得ることができないこともある。この値が15を越えると得られるポリエステルの熱安定性が不十分になり、このポリエステルを成形加工、例えば溶融紡糸、溶融フィルム成形、溶融ボトル成形などに供すると固有粘度が著しく低下して所望の機械的特性を有する成形加工製品が得られないことがある。 The amount ratio of the phosphorus compound and the titanium compound is such that the gram equivalent ratio of phosphorus atom to titanium atom (P / Ti) is 1 or more and 15 or less, preferably 1 or more and 13 or less, more preferably 1 or more and 10 or less. . When this value is less than 1, the color tone of the obtained polyester may be yellowish. On the other hand, if it exceeds 15, the productivity of the polyester is inferior, and it is sometimes impossible to obtain a polyester having a desired intrinsic viscosity. Further, the addition amount is 2 or more and 15 or less when expressed as a percentage of the milligram atomic weight value of the titanium atom contained in the titanium compound or the like to the total molar amount value of the aromatic dicarboxylic acid or its ester-forming derivative unit constituting the polyester. Yes, preferably 2 or more and 12 or less, more preferably 2 or more and 10 or less. If this value is less than 2, the productivity of the polyester is inferior, and it may be impossible to obtain a polyester having a desired intrinsic viscosity. If this value exceeds 15, the resulting polyester has insufficient thermal stability. If this polyester is subjected to molding processes such as melt spinning, melt film molding, and melt bottle molding, the intrinsic viscosity is significantly reduced and the desired viscosity is lowered. A molded product having mechanical properties may not be obtained.
又一方、本発明に用いるチタン化合物の重縮合触媒としては、下記一般式(I)で表されるチタン化合物と下記一般式(IV)で表されるリン化合物とをチタン原子に対するリン原子のグラム当量比(P/Ti)が1〜4となる範囲の組成で反応せしめたチタン/リン反応物を用いることもできる。 On the other hand, as a polycondensation catalyst for a titanium compound used in the present invention, a titanium compound represented by the following general formula (I) and a phosphorus compound represented by the following general formula (IV) are expressed in grams of phosphorus atoms relative to titanium atoms. It is also possible to use a titanium / phosphorus reaction product reacted with a composition having an equivalent ratio (P / Ti) of 1 to 4.
ここでチタン原子に対するリン原子のグラム当量比(P/Ti)が1より小さい場合、得られるポリエステルの色調が不良になり、かつその耐熱性が低下することがあり好ましくなく、4より大きい場合、ポリエステル生成反応に対する触媒活性が不十分になり好ましくない。チタン原子に対するリン原子のグラム当量比(P/Ti)は1.2〜3.5の範囲が好ましく、1.5〜3.0の範囲が更に好ましい。 Here, when the gram equivalent ratio of phosphorus atom to titanium atom (P / Ti) is smaller than 1, the color tone of the resulting polyester is poor, and its heat resistance may be lowered. The catalyst activity for the polyester formation reaction becomes insufficient, which is not preferable. The gram equivalent ratio of phosphorus atoms to titanium atoms (P / Ti) is preferably in the range of 1.2 to 3.5, and more preferably in the range of 1.5 to 3.0.
また、チタン化合物成分(I)とリン化合物成分(IV)との触媒調製は、グリコール中で加熱反応されている必要がある。グリコールとしてはエチレングリコール、プロピレングリコール、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール等が挙げられる。又はこれらと他の化合物の混合溶媒であっても良い。具体的な反応方法としては例えばリン化合物(IV)からなる成分と、エチレングリコール又はエチレングリコールと他の化合物の混合溶液とを混合して、リン化合物成分の一部又は全部を溶媒中に溶解し、この混合液にチタン化合物成分(I)又はその溶液を滴下し、反応系を0℃〜200℃の温度に30分間以上、好ましくは60〜150℃の温度に40〜90分間、加熱することによって行われる。この反応において、反応圧力については格別の制限はなく、通常常圧下で行われる。 The catalyst preparation of the titanium compound component (I) and the phosphorus compound component (IV) needs to be heated in glycol. Examples of the glycol include ethylene glycol, propylene glycol, tetramethylene glycol, hexamethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, and tetraethylene glycol. Alternatively, a mixed solvent of these and other compounds may be used. As a specific reaction method, for example, a component composed of phosphorus compound (IV) is mixed with ethylene glycol or a mixed solution of ethylene glycol and another compound, and a part or all of the phosphorus compound component is dissolved in a solvent. The titanium compound component (I) or a solution thereof is dropped into the mixed solution, and the reaction system is heated to a temperature of 0 ° C. to 200 ° C. for 30 minutes or longer, preferably 60 to 150 ° C. for 40 to 90 minutes. Is done by. In this reaction, the reaction pressure is not particularly limited and is usually carried out under normal pressure.
ここで上記一般式(I)で表されるチタン化合物としては例えば、チタンテトラブトキシド、チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラプロポキシド、チタンテトラエトキシドなどのチタンテトラアルコキシドや、オクタアルキルトリチタネート、ヘキサアルキルジチタネート、アルキルチタネート等を挙げることができる。 Examples of the titanium compound represented by the general formula (I) include titanium tetraalkoxides such as titanium tetrabutoxide, titanium tetraisopropoxide, titanium tetrapropoxide, titanium tetraethoxide, octaalkyltrititanate, hexa Examples thereof include alkyl dititanates and alkyl titanates.
また上記式(IV)で表されるリン化合物としては式中のqが0の場合は、例えば、フェニルホスホン酸、メチルホスホン酸、エチルホスホン酸、プロピルホスホン酸、イソプロピルホスホン酸、ブチルホスホン酸、トリルホスホン酸、キシリルホスホン酸、ビフェニルホスホン酸、ナフチルホスホン酸、アントリルホスホン酸、2−カルボキシフェニルホスホン酸、3−カルボキシフェニルホスホン酸、4−カルボキシフェニルホスホン酸、2,3−ジカルボキシフェニルホスホン酸、2,4−ジカルボキシフェニルホスホン酸、2,5−ジカルボキシフェニルホスホン酸、2,6−ジカルボキシフェニルホスホン酸、3,4−ジカルボキシフェニルホスホン酸、3,5−ジカルボキシフェニルホスホン酸、2,3,4−トリカルボキシフェニルホスホン酸、2,3,5−トリカルボキシフェニルホスホン酸、2,3,6−トリカルボキシフェニルホスホン酸、2,4,5−トリカルボキシフェニルホスホン酸、2,4,6−トリカルボキシフェニルホスホン酸等を挙げることができるが、中でもモノアリールホスホン酸が好ましい。 In addition, as the phosphorus compound represented by the above formula (IV), when q in the formula is 0, for example, phenylphosphonic acid, methylphosphonic acid, ethylphosphonic acid, propylphosphonic acid, isopropylphosphonic acid, butylphosphonic acid, tolyl Phosphonic acid, xylylphosphonic acid, biphenylphosphonic acid, naphthylphosphonic acid, anthrylphosphonic acid, 2-carboxyphenylphosphonic acid, 3-carboxyphenylphosphonic acid, 4-carboxyphenylphosphonic acid, 2,3-dicarboxyphenylphosphonic Acid, 2,4-dicarboxyphenylphosphonic acid, 2,5-dicarboxyphenylphosphonic acid, 2,6-dicarboxyphenylphosphonic acid, 3,4-dicarboxyphenylphosphonic acid, 3,5-dicarboxyphenylphosphonic acid Acid, 2,3,4-tricarboxyl Nylphosphonic acid, 2,3,5-tricarboxyphenylphosphonic acid, 2,3,6-tricarboxyphenylphosphonic acid, 2,4,5-tricarboxyphenylphosphonic acid, 2,4,6-tricarboxyphenylphosphonic acid Among them, monoarylphosphonic acid is preferable.
また、qが1の場合は例えば、モノメチルホスフェート、モノエチルホスフェート、モノトリメチルホスフェート、モノブチルホスフェート、モノヘキシルホスフェート、モノヘプチルホスフェート、モノノニルホスフェート、モノデシルホスフェート、モノドデシルホスフェート、モノフェニルホスフェート、モノベンジルホスフェート、モノ(4−ドデシル)フェニルホスフェート、モノ(4−メチルフェニル)ホスフェート、モノ(4−エチルフェニル)ホスフェート、モノ(4−プロピルフェニル)ホスフェート、モノ(4−ドデシルフェニル)ホスフェート、モノトリルホスフェート、モノキシリルホスフェート、モノビフェニルホスフェート、モノナフチルホスフェート、モノアントリルホスフェート等が挙げられる。 When q is 1, for example, monomethyl phosphate, monoethyl phosphate, monotrimethyl phosphate, monobutyl phosphate, monohexyl phosphate, monoheptyl phosphate, monononyl phosphate, monodecyl phosphate, monododecyl phosphate, monophenyl phosphate, mono Benzyl phosphate, mono (4-dodecyl) phenyl phosphate, mono (4-methylphenyl) phosphate, mono (4-ethylphenyl) phosphate, mono (4-propylphenyl) phosphate, mono (4-dodecylphenyl) phosphate, monotolyl Examples include phosphate, monoxyl phosphate, monobiphenyl phosphate, mononaphthyl phosphate, monoanthryl phosphate and the like.
上記一般式(I)で表されるチタン化合物は予め下記一般式(II)の多価カルボン酸及び/又はその無水物と反応させて使用する方法も好ましく用いられる。その場合、チタン化合物と多価カルボン酸及び/又はその無水物の反応モル比は2/1〜0.4/1の範囲が好ましい。特に好ましい範囲は1/1〜0.5/1である。 A method in which the titanium compound represented by the general formula (I) is used by reacting with a polyvalent carboxylic acid of the following general formula (II) and / or its anhydride in advance is also preferably used. In that case, the reaction molar ratio of the titanium compound and the polyvalent carboxylic acid and / or anhydride thereof is preferably in the range of 2/1 to 0.4 / 1. A particularly preferable range is 1/1 to 0.5 / 1.
上述したようなチタン化合物とリン化合物を適正な組成比で反応させたチタン/リン化合物を添加する量は、この化合物中に含まれるチタン原子のミリグラム原子量値の、ポリエステルを構成する芳香族ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体単位の総モル量値に対する百分比で表した時に2以上40以下、好ましくは2以上35以下、より好ましくは2以上30以下である。この値が2未満であるとポリエステルの生産性が劣り、また所望の固有粘度のポリエステルを得ることができないこともある。この値が40を越えると得られるポリエステルの熱安定性が不十分になり、このポリエステルを成形加工、例えば溶融紡糸、溶融フィルム成形、溶融ボトル成形などに供すると固有粘度が著しく低下して所望の機械的特性を有する成形加工製品が得られないことがある。 The amount of the titanium / phosphorus compound obtained by reacting the titanium compound and the phosphorus compound as described above with an appropriate composition ratio is the aromatic dicarboxylic acid constituting the polyester having the milligram atomic weight value of the titanium atom contained in the compound. Alternatively, it is 2 or more and 40 or less, preferably 2 or more and 35 or less, more preferably 2 or more and 30 or less when expressed as a percentage with respect to the total molar amount of the ester-forming derivative unit. If this value is less than 2, the productivity of the polyester is inferior, and it may be impossible to obtain a polyester having a desired intrinsic viscosity. If this value exceeds 40, the thermal stability of the resulting polyester will be insufficient, and if this polyester is subjected to molding processes such as melt spinning, melt film molding, and melt bottle molding, the intrinsic viscosity will be significantly reduced and the desired viscosity will be reduced. A molded product having mechanical properties may not be obtained.
上記の2種の触媒系は上述の手法により製造した後は、他の通常用いられる公知のポリエステル触媒と同様の量を用い、同様の操作にてポリエステル重縮合触媒として用いることができる。 After the above two types of catalyst systems are produced by the above-described method, they can be used as a polyester polycondensation catalyst by the same operation using the same amount as that of other commonly used polyester catalysts.
以下に実施例をあげて本発明を具体的に説明する。なお、実施例中の各値は以下の方法に従って求めた。また実施例・比較例において、「部」とは重量で表した割合を示すものとする。
(a)固有粘度
一定時間ごとにサンプリングしたポリエステル0.6gをオルトクロロフェノール50ml中に加熱溶解させた後、室温に冷却した。得られたポリエステル溶液の粘度を、オストワルド式粘度管を用いて35℃の温度条件で測定した。得られた溶液粘度の値から当該ポリエステルの固有粘度を求めた。サンプル10点の測定を行い、平均値と標準偏差を求めた。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. In addition, each value in an Example was calculated | required according to the following method. In Examples and Comparative Examples, “parts” represents a ratio expressed by weight.
(A) Intrinsic viscosity After 0.6 g of polyester sampled at regular intervals was dissolved in 50 ml of orthochlorophenol by heating, it was cooled to room temperature. The viscosity of the obtained polyester solution was measured at 35 ° C. using an Ostwald type viscosity tube. The intrinsic viscosity of the polyester was determined from the obtained solution viscosity value. Ten samples were measured and the average and standard deviation were determined.
(b)色調(L値及びb値)
一定時間ごとにサンプリングしたポリエステル試料を290℃、真空下で10分間溶融し、これをアルミニウム板上で厚さ3.0±1.0mmのプレートに成形後ただちに氷水中で急冷した。該プレートを160℃、1時間乾燥結晶化処理後、色差計調整用の白色標準プレート上に置き、プレート表面のハンターL値及びb値をミノルタ社製ハンター型色差計CR−200を用いて測定した。L値は明度を示し、その数値が大きいほど明度が高いことを示し、b値はその値が大きいほど黄着色の度合いが大きいことを示す。サンプル10点の測定を行い、平均値と標準偏差を求めた。
(B) Color tone (L value and b value)
A polyester sample sampled at regular intervals was melted at 290 ° C. under vacuum for 10 minutes, and after being formed into a plate having a thickness of 3.0 ± 1.0 mm on an aluminum plate, it was immediately cooled in ice water. The plate was dried and crystallized at 160 ° C. for 1 hour, then placed on a white standard plate for color difference adjustment, and the Hunter L and b values on the plate surface were measured using a Minolta Hunter color difference meter CR-200. did. The L value indicates the lightness, and the larger the value, the higher the lightness, and the b value the greater the value, the greater the degree of yellowing. Ten samples were measured and the average and standard deviation were determined.
(c)末端カルボキシル基濃度
Mauriceらの方法[Anal.Chim.Acta,22,p363(1960)]によって測定したポリエステル試料106gあたりの当量数(eq/T)である。一定時間ごとにサンプリングしたサンプル10点の測定を行い、平均値と標準偏差を求めた。
(C) Terminal carboxyl group concentration The method of Maurice et al. [Anal. Chim. Acta, 22, p363 (1960)], the number of equivalents (eq / T) per 10 6 g of the polyester sample. Ten samples sampled at regular intervals were measured, and an average value and a standard deviation were obtained.
(d)ポリエステル中のジエチレングリコール(DEG)含有量
抱水ヒドラジンを用いて一定時間ごとにサンプリングしたポリエステル試料を分解し、この分解生成物中のジエチレングリコールの含有量をガスクロマトグラフィー(ヒューレットパッカード社製HP6850)を用いて測定し、重量%で表した。サンプル10点の測定を行い、平均値と標準偏差を求めた。
(D) Diethylene glycol (DEG) content in polyester A polyester sample sampled at regular intervals using hydrazine hydrate was decomposed, and the content of diethylene glycol in the decomposition product was determined by gas chromatography (HP6850 manufactured by Hewlett-Packard Company). ) And expressed in weight%. Ten samples were measured and the average and standard deviation were determined.
(e)繊度斑
ポリエステル試料を160℃で4時間乾燥後、通常の溶融紡糸法にて長繊維状に成形してツェルベーガーウースター社製のUSTER TESTER4型を用い400m/minの走行速度で測定した。紡糸開始1時間後、1日後と2日後の値を求めた。
(E) Fineness spots The polyester sample was dried at 160 ° C. for 4 hours, then formed into a long fiber shape by a usual melt spinning method, and measured at a running speed of 400 m / min using a USTER TESTER type 4 manufactured by Zerberger Wooster. did. The values were obtained 1 hour, 1 day and 2 days after the start of spinning.
(f)染斑
上述の手法によりポリエステル試料を長繊維状に成形して12ゲージ丸編機で30cm長の筒編みとし、染料(テラシールブルーGFL)を用い、100℃、40分染色し、均染性を目視判定した。紡糸開始1時間後、1日後と2日後の値を求めた。
レベル1:均一に染色されており、染斑がほとんど認められない。
レベル2:縞状あるいは斑点状の染斑が少し認められる。
レベル3:縞状あるいは斑点状の染斑が一面に認められる。
(F) Dye spots The polyester sample was formed into a long fiber by the above-mentioned method, and it was made into a 30 cm long tube knitting with a 12 gauge circular knitting machine, and dyed at 100 ° C. for 40 minutes using a dye (terra seal blue GFL). The level dyeability was judged visually. The values were obtained 1 hour, 1 day and 2 days after the start of spinning.
Level 1: Uniformly dyed and scars are hardly observed.
Level 2: Some stripes or spots are observed.
Level 3: Striped or speckled spots are observed on one side.
(g)厚み斑
ポリエステル試料を乾燥後、内容積1.5リットルの中空容器状に成形してボトル胴部から50mm×50mmの大きさに切り出した試料の重量から厚み(μm)を求めた。この測定を成形工程の一定時間ごとにサンプリングした10本のボトルについて行い、平均値と標準偏差を求めた。
(G) Thickness unevenness After drying the polyester sample, the thickness (μm) was determined from the weight of the sample cut into a size of 50 mm × 50 mm from the bottle body by molding into a hollow container shape with an internal volume of 1.5 liters. This measurement was performed on 10 bottles sampled at regular intervals in the molding process, and the average value and the standard deviation were obtained.
(h)ヘーズ
ポリエステル試料を乾燥後、内容積1.5リットルの中空容器状に成形した。成形工程の一定時間ごとにサンプリングした中空容器の胴部から50mm×50mmの大きさに切り出した試料について、日本電色工業製Color and color difference meter MODEL1001DPにて測定した。結果を%単位で示した。
(H) Haze After the polyester sample was dried, it was molded into a hollow container having an internal volume of 1.5 liters. A sample cut into a size of 50 mm × 50 mm from the body of the hollow container sampled at regular time intervals in the molding process was measured with Nippon Denshoku Industries Color and color difference meter MODEL1001DP. The results are shown in%.
(i)重合度
エステル化反応装置の試料をサンプリングし、Mauriceらの方法[Anal.Chim.Acta,22,p363(1960)]によりカルボキシル末端基量を測定した。次にヒドロキシル末端基量は試料をヘキサフルオロイソプロパノールに溶解し、この溶液について13C−NMRを用いて定量した。さらに両方の末端基量から数平均分子量を求め、重合度に換算した。
(I) Degree of polymerization A sample of the esterification reactor was sampled and the method of Maurice et al. [Anal. Chim. Acta, 22, p363 (1960)], the amount of carboxyl end groups was measured. Next, the amount of hydroxyl end groups was determined by dissolving the sample in hexafluoroisopropanol and using 13 C-NMR for this solution. Further, the number average molecular weight was determined from the amounts of both terminal groups, and converted to the degree of polymerization.
[実施例1]
図1のポリエステル製造設備において、1の配管からテレフタル酸を単位時間あたり100部と、留出エチレングリコール貯槽6からエチレングリコールを単位時間あたり45部とを、スラリー混合機3に連続して供給して良好なスラリーを作成した。一方、エステル化反応器内のエチレングリコール/テレフタル酸のモル比を1.6になるように予めエステル化反応器にエチレングリコールを供給しておき、スラリー混合機3からエステル化反応器A 4−1に連続してスラリーを供給した。次に270℃、常圧でスラリーをエステル化反応させて、副生する水を精留塔の塔頂からエステル化反応装置外へ取り出して平均重合度7のポリエステル先駆体を得た。この時、精留塔A 5−1の下部からエステル化反応装置外へのエチレングリコールの取り出し量を単位時間あたり1.5部とした。そして精留塔下部の液レベルが常時一定となるように余剰の精留塔下部液をエステル化反応器A 4−1へ戻した。
[Example 1]
1, 100 parts per unit time of terephthalic acid from one pipe and 45 parts of ethylene glycol per unit time from the distillate ethylene
この時、上記式(1)の右辺は下記のよう計算できる。すなわち上記式(1)は下記のように表されるので、Wは以下のように計算できる。
このポリエステル先駆体に三酸化アンチモン0.044部と正燐酸0.001部と濃度10wt%の二酸化チタンのエチレングリコールスラリー3.4部を加えた後、重縮合反応器に送った。重縮合反応器7で275℃、6.9kPa、重縮合反応器8で280℃、0.7kPa、重縮合反応器9で284℃、0.2kPaで反応させてポリエステルを得た。さらにこのポリエステルをストランド状に抜き出して水冷した後、チップ状にカットしてポリエステルチップとした。
To this polyester precursor, 0.044 parts of antimony trioxide, 0.001 part of orthophosphoric acid, and 3.4 parts of ethylene glycol slurry of titanium dioxide having a concentration of 10 wt% were added and then sent to a polycondensation reactor. Polyester was obtained by reacting at 275 ° C. and 6.9 kPa in the
チップを乾燥後288℃で紡糸口金から溶融吐出し冷却固化した紡出糸条に油剤を付与した。必要に応じてインターレース付与装置でインターレースを付与した後、室温に設定した一対の引取りローラーを介して未延伸糸を一旦ワインダーに巻き取った。次いで得られた未延伸糸を延伸速度1400m/分で90℃に加熱した予熱ローラー及び220℃に設定した非接触式ヒーターを経て2.5倍の延伸倍率で延伸して長繊維を得た。ポリエステル及び長繊維の品質を表1に示す。 After the chips were dried, the oil agent was applied to the spun yarn that was melted and discharged from the spinneret at 288 ° C. and cooled and solidified. After applying interlace with an interlace applying device as required, the undrawn yarn was once wound around a winder through a pair of take-up rollers set at room temperature. Subsequently, the obtained undrawn yarn was drawn at a draw ratio of 2.5 times through a preheating roller heated to 90 ° C. at a drawing speed of 1400 m / min and a non-contact heater set at 220 ° C. to obtain long fibers. Table 1 shows the quality of polyester and long fibers.
[実施例2]
図2のポリエステル製造設備において、1の配管からテレフタル酸を単位時間あたり100部と、留出エチレングリコール貯槽6からエチレングリコールを単位時間あたり48部とを、スラリー混合機3に連続して供給して良好なスラリーを作成した。一方、エステル化反応器A 4−1内のエチレングリコール/テレフタル酸のモル比を1.65になるように予めエステル化反応器A 4−1にエチレングリコールを供給しておき、さらにスラリー混合機3からエステル化反応器A 4−1に連続してスラリーを供給した。次に270℃、0.04MPaの加圧下でスラリーをエステル化反応させて、引続いて反応生成物をエステル化反応器B 4−2に送り273℃、常圧でさらにエステル化反応させた。エステル化反応で副生する水を精留塔の塔頂からエステル化反応装置外へ取り出して平均重合度5のポリエステル先駆体を得た。この時、精留塔A 5−1の下部からエステル化反応装置外へのエチレングリコールの取り出し量を単位時間あたり2.7部とした。そして精留塔下部の液レベルが常時一定となるように余剰の精留塔下部液をエステル化反応器A 4−1へ戻した。
[Example 2]
In the polyester production facility of FIG. 2, 100 parts of terephthalic acid per unit time from one pipe and 48 parts of ethylene glycol from a distilled ethylene
このポリエステル先駆体に酢酸アンチモン0.036部と濃度20wt%の二酸化チタンのエチレングリコールスラリー1.7部を加えた後、重縮合反応器に送った。重縮合反応器7で275℃、6.9kPa、重縮合反応器8で280℃、0.7kPa、重縮合反応器9で284℃、0.2kPaで反応させてポリエステルを得た。
To this polyester precursor, 0.036 parts of antimony acetate and 1.7 parts of ethylene glycol slurry of titanium dioxide having a concentration of 20 wt% were added and then sent to a polycondensation reactor. Polyester was obtained by reacting at 275 ° C. and 6.9 kPa in the
さらに、このポリエステルを冷却固化させることなく、溶融状態のままで紡糸口金から吐出し、冷却固化した紡出糸条に油剤を付与し、3300m/分の速度で引取った。この糸条を孔径1.8mmの圧空吹き出し孔を有するインターレースノズルを通過させつつ空気交絡を施した。さらに糸条を延伸倍率1.60、第一ヒーター前半部温度550℃、第一ヒーター後半部温度350℃で厚み9mmのウレタンディスクを仮撚ディスクとして用い、速度800m/分で延伸仮撚加工した。ポリエステル及び長繊維の品質を表1に示す。 Further, this polyester was discharged from the spinneret in a molten state without being cooled and solidified, and an oil agent was applied to the cooled and solidified spun yarn and taken up at a speed of 3300 m / min. The yarn was entangled with air while passing through an interlace nozzle having a compressed air blowing hole having a hole diameter of 1.8 mm. Further, the yarn was stretched and false twisted at a speed of 800 m / min using a urethane disk having a draw ratio of 1.60, a first heater first half temperature of 550 ° C., a first heater second half temperature of 350 ° C. and a thickness of 9 mm as a false twist disk. . Table 1 shows the quality of polyester and long fibers.
[実施例3]
図3のポリエステル製造設備において、1の配管からテレフタル酸を単位時間あたり100部と、留出エチレングリコール貯槽6からエチレングリコールを単位時下あたり53部とを、スラリー混合機3に連続して供給して良好なスラリーを作成した。一方、エステル化反応器4−1内のエチレングリコール/テレフタル酸のモル比を1.5になるように予めエステル化反応器A 4−1にエチレングリコールを供給しておき、スラリー混合機3からエステル化反応器A 4−1に連続してスラリーを供給した。次に265℃、0.02MPaの加圧下でスラリーをエステル化反応させてエステル化反応で副生する水を精留塔A 5−1の塔頂からエステル化反応装置外へ取り出して平均重合度3のポリエステル先駆体を得た。この時、精留塔A 5−1の下部からエステル化反応装置外へのエチレングリコールの取り出し量を単位時間あたり1.6部とした。そして精留塔下部の液レベルが常時一定となるように余剰の精留塔下部液をエステル化反応器A 4−1へ戻した。引続いて反応生成物をエステル化反応器B 4−2に送り270℃、常圧でさらにエステル化反応させた。エステル化反応で副生する水を精留塔B 5−2の塔頂から系外へ取り出して平均重合度7のポリエステル先駆体を得た。この時、精留塔B 5−2の下部からのエチレングリコールの取り出し量を単位時間あたり5.0部とした。そして精留塔下部の液レベルが常時一定となるように余剰の精留塔下部液をエステル化反応器B 4−2へ戻した。
[Example 3]
3, 100 parts of terephthalic acid per unit time from one pipe and 53 parts of ethylene glycol per unit time from the distillate ethylene
このポリエステル先駆体に三酸化アンチモン0.040部と濃度20wt%の二酸化チタンのエチレングリコールスラリー1.7部を加えた後、重縮合反応器に送った。重縮合反応器7で275℃、6.9kPa、重縮合反応器8で280℃、0.7kPa、重縮合反応器9で284℃、0.2kPaで反応させてポリエステルを得た。
After adding 0.040 part of antimony trioxide and 1.7 part of ethylene glycol slurry of titanium dioxide having a concentration of 20 wt% to this polyester precursor, it was sent to a polycondensation reactor. Polyester was obtained by reacting at 275 ° C. and 6.9 kPa in the
さらにこのポリエステルを冷却固化させることなく溶融状態のままで紡糸口金から吐出し冷却固化した紡出糸条に油剤を付与し、3300m/分の速度で引取る。この糸条を孔径1.8mmの圧空吹き出し孔を有するインターレースノズルを通過させつつ空気交絡を施した。さらに糸条を、延伸倍率1.60、第一ヒーター前半部温度550℃、第一ヒーター後半部温度350℃で厚み9mmのウレタンディスクを仮撚ディスクとして用い、速度800m/分で延伸仮撚加工した。ポリエステル及び長繊維の品質を表1に示す。 Further, this polyester is discharged from the spinneret in a molten state without being cooled and solidified, and an oil agent is applied to the spun yarn that has been cooled and solidified, and taken up at a speed of 3300 m / min. The yarn was entangled with air while passing through an interlace nozzle having a compressed air blowing hole having a hole diameter of 1.8 mm. Further, the yarn was drawn using a urethane disk having a draw ratio of 1.60, a first heater first half temperature of 550 ° C., a first heater latter half temperature of 350 ° C. and a thickness of 9 mm as a false twist disk, and drawn at a speed of 800 m / min. did. Table 1 shows the quality of polyester and long fibers.
[実施例4]
図1のポリエステル製造設備において、1の配管からテレフタル酸を単位時間あたり100部と、留出エチレングリコール貯槽6からエチレングリコールを単位時間あたり52部とを、スラリー混合機3に連続して供給して良好なスラリーを作成した。一方、エステル化反応器内のエチレングリコール/テレフタル酸のモル比を1.5になるように予めエステル化反応器にエチレングリコールを供給しておき、スラリー混合機3からエステル化反応器A 4−1に連続してスラリーを供給した。次に275℃、常圧でスラリーをエステル化反応させて、副生する水を精留塔の塔頂からエステル化反応装置外へ取り出して平均重合度6のポリエステル先駆体を得た。この時、精留塔A 5−1の下部からエステル化反応装置外へのエチレングリコールの取り出し量を単位時間あたり8.4部とした。そして精留塔下部の液レベルが常時一定となるように余剰の精留塔下部液をエステル化反応装器A 4−1へ戻した。
[Example 4]
1, 100 parts per unit time of terephthalic acid from one pipe and 52 parts of ethylene glycol per unit time from the distilled ethylene
このポリエステル先駆体に三酸化アンチモン0.044部と正燐酸0.001部と濃度10wt%の二酸化チタンのエチレングリコールスラリー3.4部を加えた後、重縮合反応器に送った。重縮合反応器7で275℃、6.9kPa、重縮合反応器8で280℃、0.7kPa、重縮合反応器9で284℃、0.2kPaで反応させてポリエステルを得た。さらにこのポリエステルをストランド状に抜き出して水冷した後、チップ状にカットしてポリエステルチップとした。チップを乾燥後288℃で紡糸口金から溶融吐出し冷却固化した紡出糸条に油剤を付与した。必要に応じてインターレース付与装置でインターレースを付与した後、室温に設定した一対の引取りローラーを介して未延伸糸を一旦ワインダーに巻き取った。次いで得られた未延伸糸を延伸速度1400m/分で90℃に加熱した予熱ローラーおよび220℃に設定した非接触式ヒーターを経て2.5倍の延伸倍率で延伸して長繊維を得た。ポリエステル及び長繊維の品質を表1に示す。
To this polyester precursor, 0.044 parts of antimony trioxide, 0.001 part of orthophosphoric acid, and 3.4 parts of ethylene glycol slurry of titanium dioxide having a concentration of 10 wt% were added and then sent to a polycondensation reactor. Polyester was obtained by reacting at 275 ° C. and 6.9 kPa in the
[実施例5]
図2のポリエステル製造設備において、1の配管からテレフタル酸を単位時間あたり100部と、留出エチレングリコール貯槽6からエチレングリコールを単位時間あたり55部とを、スラリー混合機3に連続して供給して良好なスラリーを作成した。一方、エステル化反応器内のエチレングリコール/テレフタル酸のモル比を1.60になるように予めエステル化反応器にエチレングリコールを供給しておき、スラリー混合機3からエステル化反応器A 4−1に連続してスラリーを供給した。次に272℃、0.04MPaの加圧下でスラリーをエステル化反応させて、引続いて反応生成物をエステル化反応器B 4−2に送り276℃、常圧でさらにエステル化反応させた。エステル化反応で副生する水を精留塔の塔頂からエステル化反応装置外へ取り出して平均重合度6のポリエステル先駆体を得た。この時、精留塔A 5−1の下部からエステル化反応装置外へのエチレングリコールの取り出し量を単位時間あたり11.0部とした。そして精留塔下部の液レベルが常時一定となるように余剰の精留塔下部液をエステル化反応器A 4−1へ戻した。
[Example 5]
2, 100 parts per unit time of terephthalic acid from one pipe and 55 parts of ethylene glycol per unit time from the distilled ethylene
このポリエステル先駆体に酢酸アンチモン0.036部と濃度20wt%の二酸化チタンのエチレングリコールスラリー1.7部を加えた後、重縮合反応器に送った。重縮合反応器7で275℃、6.9kPa、重縮合反応器8で280℃、0.7kPa、重縮合反応器9で284℃、0.2kPaで反応させてポリエステルを得た。
To this polyester precursor, 0.036 parts of antimony acetate and 1.7 parts of ethylene glycol slurry of titanium dioxide having a concentration of 20 wt% were added and then sent to a polycondensation reactor. Polyester was obtained by reacting at 275 ° C. and 6.9 kPa in the
さらにこのポリエステルを冷却固化させることなく溶融状態のままで紡糸口金から吐出し冷却固化した紡出糸条に油剤を付与し、3300m/分の速度で引取る。この糸条を孔径1.8mmの圧空吹き出し孔を有するインターレースノズルを通過させつつ空気交絡を施した。さらに糸条を延伸倍率1.60,第一ヒーター前半部温度550℃,第一ヒーター後半部温度350℃で厚み9mmのウレタンディスクを仮撚ディスクとして用い、速度800m/分で延伸仮撚加工した。ポリエステル及び長繊維の品質を表1に示す。 Further, this polyester is discharged from the spinneret in a molten state without being cooled and solidified, and an oil agent is applied to the spun yarn that has been cooled and solidified, and taken up at a speed of 3300 m / min. The yarn was entangled with air while passing through an interlace nozzle having a compressed air blowing hole having a hole diameter of 1.8 mm. Further, the yarn was drawn and twisted at a speed of 800 m / min using a urethane disk having a draw ratio of 1.60, a first heater first half temperature of 550 ° C., a first heater second half temperature of 350 ° C. and a thickness of 9 mm as a false twist disk. . Table 1 shows the quality of polyester and long fibers.
[実施例6]
・チタン化合物の調製
エチレングリコール919部と酢酸10部とを混合して、この混合物にチタンテトラブトキシド71部をゆっくり添加してチタン化合物の透明なエチレングリコール溶液を調製した。この溶液のチタン濃度を、蛍光X線を用い測定したところ、1.02%であった。
[Example 6]
-Preparation of titanium compound 919 parts of ethylene glycol and 10 parts of acetic acid were mixed, and 71 parts of titanium tetrabutoxide was slowly added to this mixture to prepare a transparent ethylene glycol solution of the titanium compound. When the titanium concentration of this solution was measured using fluorescent X-rays, it was 1.02%.
・リン化合物の調製
エチレングリコール537部を攪拌しながら100℃まで加熱した。その温度に達したとき、これにモノブチルホスフェート28.3部を添加して、加熱攪拌しながら溶解させた。
-Preparation of phosphorus compound 537 parts of ethylene glycol was heated to 100 ° C with stirring. When that temperature was reached, 28.3 parts of monobutyl phosphate was added and dissolved with heating and stirring.
・触媒の調製
前記のように調製したリン化合物液を70℃の温度にコントロールし、その中に前記のように調製したチタン化合物液をゆっくり添加した。添加量はチタン原子に対するリン原子のグラム当量比が2.0になるように調整した。そして70℃で1時間反応させた。得られた反応生成物はエチレングリコールに不溶であり微細な析出物として存在していた。
本反応析出物を分析するために、得られた反応溶液のサンプルを孔径5μmのフィルターで濾過してその反応析出物を固体として捕集し、これを水洗・乾燥した。この固形物をエネルギー分散型X線マイクロアナライザー(株式会社堀場製作所製EMAX−7000)で分析したところ、チタン濃度は17.0%,リン濃度は21.2%であり、チタン原子に対するリン原子のグラム当量比(P/Ti)は1.9であった。
-Preparation of catalyst The phosphorus compound solution prepared as described above was controlled at a temperature of 70 ° C, and the titanium compound solution prepared as described above was slowly added thereto. The amount added was adjusted so that the gram equivalent ratio of phosphorus atoms to titanium atoms was 2.0. And it was made to react at 70 degreeC for 1 hour. The obtained reaction product was insoluble in ethylene glycol and existed as a fine precipitate.
In order to analyze this reaction precipitate, a sample of the obtained reaction solution was filtered through a filter having a pore size of 5 μm to collect the reaction precipitate as a solid, which was washed with water and dried. When this solid was analyzed with an energy dispersive X-ray microanalyzer (EMAX-7000 manufactured by Horiba, Ltd.), the titanium concentration was 17.0% and the phosphorus concentration was 21.2%. The gram equivalent ratio (P / Ti) was 1.9.
・ポリエステルの製造
図1のポリエステル製造設備において、1の配管からテレフタル酸を単位時間あたり100部と、留出エチレングリコール貯槽6からエチレングリコールを単位時間あたり45部とを、スラリー混合機3に連続して供給して良好なスラリーを作成した。一方、エステル化反応器内のエチレングリコール/テレフタル酸のモル比を1.6になるように予めエステル化反応器にエチレングリコールを供給しておき、スラリー混合機3からエステル化反応器A 4−1に連続してスラリーを供給した。次に270℃、常圧でスラリーをエステル化反応させて、副生する水を精留塔の塔頂からエステル化反応装置外へ取り出して平均重合度7のポリエステル先駆体を得た。この時、精留塔A 5−1の下部からエステル化反応装置外へのエチレングリコールの取り出し量を単位時間あたり1.5部とした。そして精留塔下部の液レベルが常時一定となるように余剰の精留塔下部液をエステル化反応器A 4−1へ戻した。
Polyester production In the polyester production facility shown in FIG. 1, 100 parts of terephthalic acid per unit time from one pipe and 45 parts of ethylene glycol from a distillate ethylene
このポリエステル先駆体に前述のように調製した触媒の固形物0.0088と濃度10wt%の二酸化チタンのエチレングリコールスラリー3.4部を加えた後、重縮合反応器に送った。重縮合反応器7で275℃、6.9kPa、重縮合反応器8で280℃、0.7kPa、重縮合反応器9で284℃、0.2kPaで反応させてポリエステルを得た。さらにこのポリエステルをストランド状に抜き出して水冷した後、チップ状にカットしてポリエステルチップとした。
After adding 0.0088 catalyst solids prepared as described above and 3.4 parts of ethylene glycol slurry of titanium dioxide having a concentration of 10 wt% to the polyester precursor, the polyester precursor was sent to a polycondensation reactor. Polyester was obtained by reacting at 275 ° C. and 6.9 kPa in the
チップを乾燥後288℃で紡糸口金から溶融吐出し冷却固化した紡出糸条に油剤を付与した。必要に応じてインターレース付与装置でインターレースを付与した後、室温に設定した一対の引取りローラーを介して未延伸糸を一旦ワインダーに巻き取った。次いで得られた未延伸糸を延伸速度1400m/分で90℃に加熱した予熱ローラー及び220℃に設定した非接触式ヒーターを経て2.5倍の延伸倍率で延伸して長繊維を得た。ポリエステル及び長繊維の品質を表1に示す。このポリエステル中のTi元素は13ppm,P元素は16ppmであった。 After the chips were dried, the oil agent was applied to the spun yarn that was melted and discharged from the spinneret at 288 ° C. and cooled and solidified. After applying interlace with an interlace applying device as required, the undrawn yarn was once wound around a winder through a pair of take-up rollers set at room temperature. Subsequently, the obtained undrawn yarn was drawn at a draw ratio of 2.5 times through a preheating roller heated to 90 ° C. at a drawing speed of 1400 m / min and a non-contact heater set at 220 ° C. to obtain long fibers. Table 1 shows the quality of polyester and long fibers. In this polyester, the Ti element was 13 ppm and the P element was 16 ppm.
[実施例7]
・チタン化合物の調製
無水トリメリット酸2部をエチレングリコール98部に混合したエチレングリコール溶液にテトラブトキシチタンを無水トリメリット酸に対するモル比が0.5となるように添加した。そしてこの混合物を常圧下で80℃に保持して60分間反応せしめ、その後室温まで冷却して生成物をその10倍量のアセトンで再結晶させ、析出物を濾過して取り出し、100℃で2時間乾燥して目的のチタン化合物を調製した。
[Example 7]
Preparation of Titanium Compound Tetrabutoxy titanium was added to an ethylene glycol solution in which 2 parts of trimellitic anhydride was mixed with 98 parts of ethylene glycol so that the molar ratio to trimellitic anhydride was 0.5. The mixture is kept at 80 ° C. under normal pressure for 60 minutes, then cooled to room temperature, the product is recrystallized with 10 times its amount of acetone, and the precipitate is filtered off and removed at 100 ° C. for 2 hours. The desired titanium compound was prepared by drying for a period of time.
・ポリエステルの製造
図1のポリエステル製造設備において、1の配管からテレフタル酸を単位時間あたり100部と、留出エチレングリコール貯槽6からエチレングリコールを単位時間あたり45部とを、スラリー混合機3に連続して供給して良好なスラリーを作成した。一方、エステル化反応器内のエチレングリコール/テレフタル酸のモル比を1.6になるように予めエステル化反応器にエチレングリコールを供給しておき、スラリー混合機3からエステル化反応器A 4−1に連続してスラリーを供給した。次に270℃、常圧でスラリーをエステル化反応させて、副生する水を精留塔の塔頂から系エステル化反応装置へ取り出して平均重合度7のポリエステル先駆体を得た。この時、精留塔A 5−1の下部からエステル化反応装置外へのエチレングリコールの取り出し量を単位時間あたり1.5部とした。そして精留塔下部の液レベルが常時一定となるように余剰の精留塔下部液をエステル化反応器A 4−1へ戻した。
Polyester production In the polyester production facility shown in FIG. 1, 100 parts of terephthalic acid per unit time from one pipe and 45 parts of ethylene glycol from a distillate ethylene
このポリエステル先駆体に前述のように調製した触媒の固形物0.018部とトリエチルホスホノアセテート0.040部と濃度10wt%の二酸化チタンのエチレングリコールスラリー3.4部を加えた後、重縮合反応器に送った。この触媒固形物のチタン原子に対するリン原子のグラム当量比(P/Ti)は5.0であった。引き続き重縮合反応器7で275℃、6.9kPa、重縮合反応器8で280℃、0.7kPa、重縮合反応器9で284℃、0.2kPaで反応させてポリエステルを得た。さらにこのポリエステルをストランド状に抜き出して水冷した後、チップ状にカットしてポリエステルチップとした。
To this polyester precursor was added 0.018 part of the catalyst solid prepared as described above, 0.040 part of triethylphosphonoacetate and 3.4 part of ethylene glycol slurry of titanium dioxide having a concentration of 10 wt%, and then polycondensation. Sent to reactor. The gram equivalent ratio (P / Ti) of phosphorus atoms to titanium atoms in this catalyst solid was 5.0. Subsequently, the reaction was conducted at 275 ° C. and 6.9 kPa in the
チップを乾燥後288℃で紡糸口金から溶融吐出し冷却固化した紡出糸条に油剤を付与した。必要に応じてインターレース付与装置でインターレースを付与した後、室温に設定した一対の引取りローラーを介して未延伸糸を一旦ワインダーに巻き取った。次いで得られた未延伸糸を延伸速度1400m/分で90℃に加熱した予熱ローラー及び220℃に設定した非接触式ヒーターを経て2.5倍の延伸倍率で延伸して長繊維を得た。ポリエステル及び長繊維の品質を表1に示す。ポリエステル中のTi元素は15ppm,P元素は48ppmであった。 After the chips were dried, the oil agent was applied to the spun yarn that was melted and discharged from the spinneret at 288 ° C. and cooled and solidified. After applying interlace with an interlace applying device as required, the undrawn yarn was once wound around a winder through a pair of take-up rollers set at room temperature. Subsequently, the obtained undrawn yarn was drawn at a draw ratio of 2.5 times through a preheating roller heated to 90 ° C. at a drawing speed of 1400 m / min and a non-contact heater set at 220 ° C. to obtain long fibers. Table 1 shows the quality of polyester and long fibers. The Ti element in the polyester was 15 ppm, and the P element was 48 ppm.
[比較例1]
実施例1において、精留塔下部の液レベルが常時一定となるように余剰の精留塔下部液をエステル化反応器へ戻すことを精留塔A 5−1の下部からエステル化反応器A 4−1へ単位時間あたり1.9部を戻すことに変更した。更に精留塔下部からのエチレングリコールの取り出し量を単位時間あたり1.5部とすることを精留塔下部の液レベルが常時一定となるように余剰の精留塔下部液を留出エチレングリコール貯槽6へ取り出すことに変更する以外は実施例1と全く同様にしてポリエステル及び長繊維を得た。ポリエステル及び長繊維の品質を表2に示す。
[Comparative Example 1]
In Example 1, an excess of the rectifying column lower liquid is returned to the esterification reactor so that the liquid level in the rectifying column lower part is always constant, from the lower part of the rectifying column A 5-1 to the esterification reactor A. Changed to return 1.9 parts per unit time to 4-1. Further, the amount of ethylene glycol taken out from the lower part of the rectifying column is 1.5 parts per unit time, so that the liquid level in the lower part of the rectifying column is constantly constant so that the liquid level in the lower part of the rectifying column is always constant. A polyester and long fibers were obtained in the same manner as in Example 1 except that the
[比較例2]
実施例2において、精留塔A 5−1の下部からのエチレングリコールの取り出し量を単位時間あたり2.7部とする代わりに、精留塔A 5−1の下部からエステル化反応器A 4−1へ単位時間あたり2.5部のエチレングリコールを戻した。また精留塔下部の液レベルが常時一定となるように余剰の精留塔下部液をエステル化反応器A 4−1へ戻すことに代えて、精留塔下部の液レベルが常時一定となるように余剰の精留塔下部液を留出エチレングリコール貯槽6へ取り出すことにした。これらの変更以外は実施例2と全く同様にしてポリエステル及び長繊維を得た。ポリエステル及び長繊維の品質を表2に示す。
[Comparative Example 2]
In Example 2, instead of setting the amount of ethylene glycol taken out from the lower part of the rectifying column A 5-1 to 2.7 parts per unit time, the esterification reactor A 4 was supplied from the lower part of the rectifying column A 5-1. 2.5 parts ethylene glycol per unit time was returned to -1. Further, instead of returning the excess rectification column lower liquid to the esterification reactor A 4-1 so that the liquid level at the lower part of the rectification column is always constant, the liquid level at the lower part of the rectification column is always constant. Thus, it was decided to take out the excess rectifying column lower liquid into the distilled ethylene
[比較例3]
実施例3において、精留塔A 5−1の下部からのエチレングリコールの取り出し量を単位時間あたり1.6部として、精留塔A 5−1の下部の液レベルが常時一定となるように余剰の精留塔下部液をエステル化反応器A 4−1へ戻すことを、精留塔A 5−1の下部からのエチレングリコールを単位時間あたり1.5部エステル化反応器A 4−1へ戻し、精留塔A 5−1の下部の液レベルが常時一定となるように余剰の精留塔下部液を留出エチレングリコール貯槽6に抜き出すことに変更する。更に精留塔B 5−2の下部からのエチレングリコールの取り出し量を単位時間あたり5.0部として精留塔B 5−2の下部の液レベルが常時一定となるように余剰の精留塔下部液をエステル化反応器B 4−2へ戻すことを精留塔5−2の下部からエチレングリコールを単位時間あたり5.0部をエステル化反応器B 4−2へ戻し精留塔B 5−2の下部の液レベルが常時一定となるように余剰の精留塔下部液をエチレングリコール貯槽6に抜き出すことに変更した。これらの変更以外は実施例3と全く同様にしてポリエステル及び長繊維を得た。ポリエステル及び長繊維の品質を表2に示す。
[Comparative Example 3]
In Example 3, the amount of ethylene glycol taken out from the lower part of the rectifying column A5-1 is 1.6 parts per unit time so that the liquid level at the lower part of the rectifying column A5-1 is always constant. Returning the excess rectifying column lower liquid to the esterification reactor A 4-1, 1.5 parts of ethylene glycol from the lower part of the rectifying column A 5-1 per unit time of the esterification reactor A 4-1. The excess rectifying column lower liquid is extracted into the distilled ethylene
[比較例4]
実施例5において、精留塔A 5−1の下部からエチレングリコールを全く取り出さないこと以外は実施例5と全く同様にしてポリエステルを合成した。固有粘度の低いポリエステルしか得られず長繊維に加工成形することができなかった。
[Comparative Example 4]
In Example 5, a polyester was synthesized in exactly the same manner as in Example 5 except that no ethylene glycol was taken out from the lower part of the rectifying column A5-1. Only polyester with a low intrinsic viscosity was obtained, and could not be processed into long fibers.
[実施例8]
図2のポリエステル製造設備において、1の配管からテレフタル酸を単位時間あたり100部と、留出エチレングリコール貯槽6からエチレングリコールを単位時間あたり48部とを、スラリー混合機3に連続して供給して良好なスラリーを作成した。一方、エステル化反応器内のエチレングリコール/テレフタル酸のモル比を1.55になるように予めエステル化反応器A 4−1にエチレングリコールを供給しておいてスラリー混合機3からエステル化反応器A 4−1に連続してスラリーを供給した。次に265℃、常圧でスラリーをエステル化反応させて、引続いて反応生成物をエステル化反応器B 4−2に送り270℃、常圧でさらにエステル化反応させた。エステル化反応で副生する水を精留塔の塔頂からエステル化反応装置外へ取り出して平均重合度6のポリエステル先駆体を得た。この時、精留塔A 5−1の下部からエステル化反応装置外へのエチレングリコールの取り出し量を単位時間あたり4.0部とした。そして精留塔下部の液レベルが常時一定となるように余剰の精留塔下部液をエステル化反応器A 4−1へ戻した。
[Example 8]
In the polyester production facility of FIG. 2, 100 parts of terephthalic acid per unit time from one pipe and 48 parts of ethylene glycol from a distilled ethylene
このポリエステル先駆体にトリメチルリン酸のエチレングリコール溶液(リン濃度(リン元素が溶液に占める重量割合)5.5wt%)0.043部と二酸化ゲルマニウムのエチレングリコール溶液(二酸化ゲルマニウム濃度1wt%)0.95部とを加えた後、重縮合反応器に送った。重縮合反応器7で275℃、6.9kPa、重縮合反応器8で280℃、0.7kPa、重縮合反応器9で284℃、0.2kPaで反応させてポリエステルを得た。生成したポリエステルを重縮合反応器9の底部に設けた抜き出し口からストランド状に抜き出して水冷した後、チップ状にカットしてポリエステルチップとした。
0.043 part of an ethylene glycol solution of trimethyl phosphate (phosphorus concentration (weight ratio of phosphorus element in the solution) 5.5 wt%) and an ethylene glycol solution of germanium dioxide (germanium dioxide concentration of 1 wt%) were added to this polyester precursor. After adding 95 parts, it sent to the polycondensation reactor. Polyester was obtained by reacting at 275 ° C. and 6.9 kPa in the
得られたポリエステルチップを攪拌流動式結晶化機で結晶化させた後、窒素流通下140℃で乾燥させ、続いて充填塔式固相重合塔に移し窒素流通下215℃で固相重合してチップ状のポリエチレンテレフタレートを製造した。 After the obtained polyester chip is crystallized with a stirring flow type crystallizer, it is dried at 140 ° C. under a nitrogen flow, then transferred to a packed column type solid phase polymerization tower and subjected to solid phase polymerization at 215 ° C. under a nitrogen flow. Chip-shaped polyethylene terephthalate was produced.
得られたポリエチレンテレフタレートチップを真空乾燥機にて160℃で乾燥させた後、射出成形機(名機製作所社製M−100DM)にてシリンダー温度275℃、スクリュー回転数160rpm、一次圧時間3.0秒、金型温度10℃、サイクル30秒で外形約28mm、内径約19mm、長さ136mm、重量約56gの円筒状のプリフォームを射出成形した。 2. The obtained polyethylene terephthalate chip was dried at 160 ° C. with a vacuum dryer, and then with an injection molding machine (M-100DM manufactured by Meiki Seisakusho Co., Ltd.), the cylinder temperature was 275 ° C., the screw rotation speed was 160 rpm, and the primary pressure time was 3. A cylindrical preform having an outer diameter of about 28 mm, an inner diameter of about 19 mm, a length of 136 mm, and a weight of about 56 g was injection molded at 0 seconds, a mold temperature of 10 ° C., and a cycle of 30 seconds.
引続いて、口栓部結晶化装置(赤外線ヒーター)にて160℃、1分間の条件でプリフォームのボトル口部相当部分のみを結晶化させた。その後、プリフォームの表面温度約110℃に赤外線ヒーターで予熱し、ブロー圧力5〜40kg/cm2、金型温度150℃に設定したブロー成形機にて延伸ブロー成形し、胴部平均肉厚330μm、内容積約1.5リットルのボトルを成形した。固相重合後のポリエステル及びボトルの品質を表3に示す。 Subsequently, only the portion corresponding to the bottle mouth portion of the preform was crystallized at 160 ° C. for 1 minute using a stopper crystallization apparatus (infrared heater). Thereafter, the preform surface temperature is preheated to about 110 ° C. with an infrared heater, stretch blow molding is performed with a blow molding machine set at a blow pressure of 5 to 40 kg / cm 2 and a mold temperature of 150 ° C., and the average thickness of the body is 330 μm. A bottle with an internal volume of about 1.5 liters was molded. Table 3 shows the quality of the polyester and bottle after the solid phase polymerization.
[実施例9]
図1のポリエステル製造設備において、1の配管からテレフタル酸を単位時間あたり100部と、留出エチレングリコール貯槽6からエチレングリコールを単位時間あたり45部とを、スラリー混合機3に連続して供給して良好なスラリーを作成した。一方、エステル化反応器内のエチレングリコール/テレフタル酸のモル比を1.4になるように予めエステル化反応器A 4−1にエチレングリコールを供給しておいてスラリー混合機3からエステル化反応器A 4−1に連続してスラリーを供給した。次に265℃、常圧でスラリーをエステル化反応させて、副生する水を精留塔の塔頂からエステル化反応装置外へ取り出して平均重合度6のポリエステル先駆体を得た。この時、精留塔A 5−1の下部からエステル化反応装置外へのエチレングリコールの取り出し量を単位時間あたり1.3部とした。そして精留塔下部の液レベルが常時一定となるように余剰の精留塔下部液をエステル化反応器A 4−1へ戻した。
[Example 9]
1, 100 parts per unit time of terephthalic acid from one pipe and 45 parts of ethylene glycol per unit time from the distillate ethylene
このポリエステル先駆体にトリメチルリン酸のエチレングリコール溶液(リン濃度(リン元素が溶液に占める重量割合)5.5wt%)0.038部と二酸化ゲルマニウムのエチレングリコール溶液(二酸化ゲルマニウム濃度1wt%)0.97部とを加えた後、重縮合反応器に送った。重縮合反応器7で275℃、6.9kPa、重縮合反応器8で278℃、0.7kPa、重縮合反応器9で280℃、0.2kPaで反応させてポリエステルを得た。生成したポリエステルを重縮合反応器9の底部に設けた抜き出し口からストランド状に抜き出して水冷した後、チップ状にカットしてポリエステルチップとした。
0.038 part of an ethylene glycol solution of trimethyl phosphate (phosphorus concentration (weight ratio of phosphorus element in the solution) 5.5 wt%) and an ethylene glycol solution of germanium dioxide (germanium dioxide concentration of 1 wt%) were added to this polyester precursor. After adding 97 parts, it was sent to a polycondensation reactor. Polyester was obtained by reacting at 275 ° C. and 6.9 kPa in the
得られたポリエステルチップを攪拌流動式結晶化機で結晶化させた後、窒素流通下140℃で乾燥させ、続いて充填塔式固相重合塔に移し窒素流通下215℃で固相重合してチップ状のポリエチレンテレフタレートを製造した。 After the obtained polyester chip is crystallized with a stirring flow type crystallizer, it is dried at 140 ° C. under a nitrogen flow, then transferred to a packed column type solid phase polymerization tower and subjected to solid phase polymerization at 215 ° C. under a nitrogen flow. Chip-shaped polyethylene terephthalate was produced.
得られたポリエチレンテレフタレートチップを真空乾燥機にて160℃で乾燥させた後、射出成形機(名機製作所社製M−100DM)にてシリンダー温度275℃、スクリュー回転数160rpm、一次圧時間3.0秒、金型温度10℃、サイクル30秒で外形約28mm、内径約19mm、長さ136mm、重量約56gの円筒状のプリフォームを射出成形した。 2. The obtained polyethylene terephthalate chip was dried at 160 ° C. with a vacuum dryer, and then with an injection molding machine (M-100DM manufactured by Meiki Seisakusho Co., Ltd.), the cylinder temperature was 275 ° C., the screw rotation speed was 160 rpm, and the primary pressure time was 3. A cylindrical preform having an outer diameter of about 28 mm, an inner diameter of about 19 mm, a length of 136 mm, and a weight of about 56 g was injection molded at 0 seconds, a mold temperature of 10 ° C., and a cycle of 30 seconds.
引続いて、口栓部結晶化装置(赤外線ヒーター)にて160℃,1分間の条件でプリフォームのボトル口部相当部分のみを結晶化させた。その後、プリフォームの表面温度約110℃に赤外線ヒーターで予熱し、ブロー圧力5〜40kg/cm2、金型温度150℃に設定したブロー成形機にて延伸ブロー成形し、胴部平均肉厚330μm、内容積約1.5リットルのボトルを成形した。固相重合後のポリエステル及びボトルの品質を表3に示す。 Subsequently, only the portion corresponding to the bottle mouth portion of the preform was crystallized using a stopper crystallizing device (infrared heater) at 160 ° C. for 1 minute. Thereafter, the preform surface temperature is preheated to about 110 ° C. with an infrared heater, stretch blow molding is performed with a blow molding machine set at a blow pressure of 5 to 40 kg / cm 2 and a mold temperature of 150 ° C., and the average thickness of the body is 330 μm. A bottle with an internal volume of about 1.5 liters was molded. Table 3 shows the quality of the polyester and bottle after the solid phase polymerization.
[実施例10]
図2のポリエステル製造設備において、1の配管からテレフタル酸を単位時間あたり100部と、留出エチレングリコール貯槽6からエチレングリコールを単位時間あたり52部とを、スラリー混合機3に連続して供給して良好なスラリーを作成した。一方、エステル化反応器内のエチレングリコール/テレフタル酸のモル比を1.65になるように予めエステル化反応器A 4−1にエチレングリコールを供給しておいてスラリー混合機3からエステル化反応器A 4−1に連続してスラリーを供給した。次に265℃、常圧でスラリーをエステル化反応させて、引続いて反応生成物をエステル化反応器B 4−2に送り268℃、常圧でさらにエステル化反応させた。エステル化反応で副生する水を精留塔の塔頂からエステル化反応装置外へ取り出して平均重合度6のポリエステル先駆体を得た。この時、精留塔A 5−1の下部からエステル化反応装置外へのエチレングリコールの取り出し量を単位時間あたり8.3部とした。そして精留塔下部の液レベルが常時一定となるように余剰の精留塔下部液をエステル化反応器A 4−1へ戻した。
[Example 10]
2, 100 parts per unit time of terephthalic acid from one pipe and 52 parts of ethylene glycol per unit time from the distilled ethylene
このポリエステル先駆体にトリメチルリン酸のエチレングリコール溶液(リン濃度(リン元素が溶液に占める重量割合)5.5wt%)0.043部と二酸化ゲルマニウムのエチレングリコール溶液(二酸化ゲルマニウム濃度1wt%)0.95部とジエチレングリコール溶液0.2部を加えた後、重縮合反応器に送った。重縮合反応器7で275℃,6.9kPa、重縮合反応器8で280℃、0.7kPa、重縮合反応器9で284℃、0.2kPaで反応させてポリエステルを得た。生成したポリエステルを重縮合反応器9の底部に設けた抜き出し口からストランド状に抜き出して水冷した後、チップ状にカットしてポリエステルチップとした。
0.043 part of an ethylene glycol solution of trimethyl phosphate (phosphorus concentration (weight ratio of phosphorus element in the solution) 5.5 wt%) and an ethylene glycol solution of germanium dioxide (germanium dioxide concentration of 1 wt%) were added to this polyester precursor. After adding 95 parts and 0.2 parts of diethylene glycol solution, it was sent to a polycondensation reactor. Polyester was obtained by reacting at 275 ° C. and 6.9 kPa in the
得られたポリエステルチップを攪拌流動式結晶化機で結晶化させた後、窒素流通下140℃で乾燥させ、続いて充填塔式固相重合塔に移し窒素流通下215℃で固相重合してチップ状のポリエチレンテレフタレートを製造した。 After the obtained polyester chip is crystallized with a stirring flow type crystallizer, it is dried at 140 ° C. under a nitrogen flow, then transferred to a packed column type solid phase polymerization tower and subjected to solid phase polymerization at 215 ° C. under a nitrogen flow. Chip-shaped polyethylene terephthalate was produced.
得られたポリエチレンテレフタレートチップを真空乾燥機にて160℃で乾燥させた後、射出成形機(名機製作所社製M−100DM)にてシリンダー温度275℃、スクリュー回転数160rpm、一次圧時間3.0秒、金型温度10℃,サイクル30秒で外形約28mm、内径約19mm、長さ136mm、重量約56gの円筒状のプリフォームを射出成形した。 2. The obtained polyethylene terephthalate chip was dried at 160 ° C. with a vacuum dryer, and then with an injection molding machine (M-100DM manufactured by Meiki Seisakusho Co., Ltd.), the cylinder temperature was 275 ° C., the screw rotation speed was 160 rpm, and the primary pressure time was 3. A cylindrical preform having an outer diameter of about 28 mm, an inner diameter of about 19 mm, a length of 136 mm, and a weight of about 56 g was injection molded at 0 seconds, a mold temperature of 10 ° C., and a cycle of 30 seconds.
引続いて、口栓部結晶化装置(赤外線ヒーター)にて160℃、1分間の条件でプリフォームのボトル口部相当部分のみを結晶化させた。その後、プリフォームの表面温度約110℃に赤外線ヒーターで予熱し、ブロー圧力5〜40kg/cm2、金型温度150℃に設定したブロー成形機にて延伸ブロー成形し、胴部平均肉厚330μm、内容積約1.5リットルのボトルを成形した。固相重合後のポリエステル及びボトルの品質を表3に示す。 Subsequently, only the portion corresponding to the bottle mouth portion of the preform was crystallized at 160 ° C. for 1 minute using a stopper crystallization apparatus (infrared heater). Thereafter, the preform surface temperature is preheated to about 110 ° C. with an infrared heater, stretch blow molding is performed with a blow molding machine set at a blow pressure of 5 to 40 kg / cm 2 and a mold temperature of 150 ° C., and the average thickness of the body is 330 μm. A bottle with an internal volume of about 1.5 liters was molded. Table 3 shows the quality of the polyester and bottle after the solid phase polymerization.
[実施例11]
・ポリエステルの製造
図1のポリエステル製造設備において、1の配管からテレフタル酸を単位時間あたり100部と、留出エチレングリコール貯槽6からエチレングリコールを単位時間あたり45部とを、スラリー混合機3に連続して供給して良好なスラリーを作成した。一方、エステル化反応器内のエチレングリコール/テレフタル酸のモル比を1.4になるように予めエステル化反応器A 4−1にエチレングリコールを供給しておいてスラリー混合機3からエステル化反応器A 4−1に連続してスラリーを供給した。次に265℃,常圧でスラリーをエステル化反応させて、副生する水を精留塔の塔頂からエステル化反応装置外へ取り出して平均重合度6のポリエステル先駆体を得た。この時、精留塔5の下部からエステル化反応装置外へのエチレングリコールの取り出し量を単位時間あたり1.3部とした。そして精留塔下部の液レベルが常時一定となるように余剰の精留塔下部液をエステル化反応器A 4−1へ戻した。
[Example 11]
Polyester production In the polyester production facility shown in FIG. 1, 100 parts of terephthalic acid per unit time from one pipe and 45 parts of ethylene glycol from a distillate ethylene
このポリエステル先駆体に実施例6にて調製した触媒の固形物0.0061部を加えた後、重縮合反応器に送った。重縮合反応器7で275℃、6.9kPa、重縮合反応器8で278℃、0.7kPa、重縮合反応器9で280℃、0.2kPaで反応させてポリエステルを得た。生成したポリエステルを重縮合反応器9の底部に設けた抜き出し口からストランド状に抜き出して水冷した後、チップ状にカットしてポリエステルチップとした。
After adding 0.0061 part of the solid material of the catalyst prepared in Example 6 to this polyester precursor, it was sent to a polycondensation reactor. Polyester was obtained by reacting at 275 ° C. and 6.9 kPa in the
得られたポリエステルチップを攪拌流動式結晶化機で結晶化させた後、窒素流通下140℃で乾燥させ、続いて充填塔式固相重合塔に移し窒素流通下215℃で固相重合してチップ状のポリエチレンテレフタレートを製造した。 After the obtained polyester chip is crystallized with a stirring flow type crystallizer, it is dried at 140 ° C. under a nitrogen flow, then transferred to a packed column type solid phase polymerization tower and subjected to solid phase polymerization at 215 ° C. under a nitrogen flow. Chip-shaped polyethylene terephthalate was produced.
得られたポリエチレンテレフタレートチップを真空乾燥機にて160℃で乾燥させた後、射出成形機(名機製作所社製M−100DM)にてシリンダー温度275℃、スクリュー回転数160rpm、一次圧時間3.0秒、金型温度10℃、サイクル30秒で外形約28mm、内径約19mm、長さ136mm、重量約56gの円筒状のプリフォームを射出成形した。
The obtained polyethylene terephthalate chip was dried at 160 ° C. with a vacuum dryer, and then cylinder temperature 275 ° C., screw rotation speed 160 rpm,
引続いて、口栓部結晶化装置(赤外線ヒーター)にて160℃,1分間の条件でプリフォームのボトル口部相当部分のみを結晶化させた。その後、プリフォームの表面温度約110℃に赤外線ヒーターで予熱し、ブロー圧力5〜40kg/cm2、金型温度150℃に設定したブロー成形機にて延伸ブロー成形し、胴部平均肉厚330μm、内容積約1.5リットルのボトルを成形した。固相重合後のポリエステル及びボトルの品質を表3に示す。なお、ポリエステル中のTi元素は9ppm,P元素は11ppmであった。 Subsequently, only the portion corresponding to the bottle mouth portion of the preform was crystallized using a stopper crystallizing device (infrared heater) at 160 ° C. for 1 minute. Thereafter, the preform surface temperature is preheated to about 110 ° C. with an infrared heater, stretch blow molding is performed with a blow molding machine set at a blow pressure of 5 to 40 kg / cm 2 and a mold temperature of 150 ° C., and the average thickness of the body is 330 μm. A bottle with an internal volume of about 1.5 liters was molded. Table 3 shows the quality of the polyester and bottle after the solid phase polymerization. In the polyester, the Ti element was 9 ppm and the P element was 11 ppm.
[実施例12]
・ポリエステルの製造
図1のポリエステル製造設備において、1の配管からテレフタル酸を単位時間あたり100部と、留出エチレングリコール貯槽6からエチレングリコールを単位時間あたり45部とを、スラリー混合機3に連続して供給して良好なスラリーを作成した。一方、エステル化反応器内のエチレングリコール/テレフタル酸のモル比を1.4になるように予めエステル化反応器A 4−1にエチレングリコールを供給しておいてスラリー混合機3からエステル化反応器A 4−1に連続してスラリーを供給した。次に265℃,常圧でスラリーをエステル化反応させて、副生する水を精留塔の塔頂からエステル化反応装置外へ取り出して平均重合度6のポリエステル先駆体を得た。この時、精留塔5の下部からエステル化反応装置外へのエチレングリコールの取り出し量を単位時間あたり1.3部とした。そして精留塔下部の液レベルが常時一定となるように余剰の精留塔下部液をエステル化反応器A 4−1へ戻した。
[Example 12]
Polyester production In the polyester production facility shown in FIG. 1, 100 parts of terephthalic acid per unit time from one pipe and 45 parts of ethylene glycol from a distillate ethylene
このポリエステル先駆体に実施例7にて調製した触媒の固形物0.011部とトリエチルホスホノアセテート0.024部を加えた後、重縮合反応器に送った。この触媒固形物のチタン原子に対するリン原子のグラム当量比(P/Ti)は5.0であった。引き続き重縮合反応器7で275℃、6.9kPa、重縮合反応器8で278℃、0.7kPa、重縮合反応器9で280℃、0.2kPaで反応させてポリエステルを得た。生成したポリエステルを重縮合反応器9の底部に設けた抜き出し口からストランド状に抜き出して水冷した後、チップ状にカットしてポリエステルチップとした。
To this polyester precursor, 0.011 part of the catalyst solid prepared in Example 7 and 0.024 part of triethylphosphonoacetate were added, and then sent to a polycondensation reactor. The gram equivalent ratio (P / Ti) of phosphorus atoms to titanium atoms in this catalyst solid was 5.0. Subsequently, the reaction was carried out at 275 ° C. and 6.9 kPa in the
得られたポリエステルチップを攪拌流動式結晶化機で結晶化させた後、窒素流通下140℃で乾燥させ、続いて充填塔式固相重合塔に移し窒素流通下215℃で固相重合してチップ状のポリエチレンテレフタレートを製造した。 After the obtained polyester chip is crystallized with a stirring flow type crystallizer, it is dried at 140 ° C. under a nitrogen flow, then transferred to a packed column type solid phase polymerization tower and subjected to solid phase polymerization at 215 ° C. under a nitrogen flow. Chip-shaped polyethylene terephthalate was produced.
得られたポリエチレンテレフタレートチップを真空乾燥機にて160℃で乾燥させた後、射出成形機(名機製作所社製M−100DM)にてシリンダー温度275℃、スクリュー回転数160rpm、一次圧時間3.0秒、金型温度10℃、サイクル30秒で外形約28mm、内径約19mm、長さ136mm、重量約56gの円筒状のプリフォームを射出成形した。
The obtained polyethylene terephthalate chip was dried at 160 ° C. with a vacuum dryer, and then cylinder temperature 275 ° C., screw rotation speed 160 rpm,
引続いて、口栓部結晶化装置(赤外線ヒーター)にて160℃,1分間の条件でプリフォームのボトル口部相当部分のみを結晶化させた。その後、プリフォームの表面温度約110℃に赤外線ヒーターで予熱し、ブロー圧力5〜40kg/cm2、金型温度150℃に設定したブロー成形機にて延伸ブロー成形し、胴部平均肉厚330μm、内容積約1.5リットルのボトルを成形した。固相重合後のポリエステル及びボトルの品質を表3に示す。なお、ポリエステル中のTi元素は9ppm,P元素は29ppmであった。 Subsequently, only the portion corresponding to the bottle mouth portion of the preform was crystallized using a stopper crystallizing device (infrared heater) at 160 ° C. for 1 minute. Thereafter, the preform surface temperature is preheated to about 110 ° C. with an infrared heater, stretch blow molding is performed with a blow molding machine set at a blow pressure of 5 to 40 kg / cm 2 and a mold temperature of 150 ° C., and the average thickness of the body is 330 μm. A bottle with an internal volume of about 1.5 liters was molded. Table 3 shows the quality of the polyester and bottle after the solid phase polymerization. In the polyester, the Ti element was 9 ppm and the P element was 29 ppm.
[比較例5]
実施例8において、精留塔A 5−1の下部からのエチレングリコールの取り出し量を単位時間あたり4.0部として、精留塔下部の液レベルが常時一定となるように余剰の精留塔下部液をエステル化反応器A 4−1へ戻すことを、精留塔A 5−1の下部からのエチレングリコール4.0部をエステル化反応器A 4−1へ戻し、精留塔A 5−1の下部の液レベルが常時一定となるように余剰の精留塔下部液を留出エチレングリコール貯槽6に取り出すことに変更する以外は実施例6と全く同様にして固相重合後のポリエステル及びボトルを得た。固相重合後のポリエステル及びボトルの品質を表3に示す。
[Comparative Example 5]
In Example 8, the amount of ethylene glycol taken out from the lower part of the rectifying column A5-1 is 4.0 parts per unit time, and the excess rectifying column is set so that the liquid level in the lower part of the rectifying column is always constant. In order to return the lower liquid to the esterification reactor A 4-1, 4.0 parts of ethylene glycol from the lower part of the rectification column A 5-1 is returned to the esterification reactor A 4-1, and the rectification column A 5 is recovered. Polyester after solid phase polymerization in exactly the same way as in Example 6 except that the excess liquid in the rectifying column is taken out into the distilled ethylene
[比較例6]
実施例9において、精留塔5の下部からのエチレングリコールの取り出し量を単位時間あたり1.3部として、精留塔下部の液レベルが常時一定となるように余剰の精留塔下部液をエステル化反応装置へ戻すことを、精留塔5の下部からのエチレングリコール1.3部をエステル化反応装置へ戻し、精留塔5の下部の液レベルが常時一定となるように余剰の精留塔下部液を留出エチレングリコール貯槽に取り出すことに変更する以外は実施例7と全く同様にして固相重合後のポリエステル及びボトルを得た。固相重合後のポリエステル及びボトルの品質を表3に示す。
[Comparative Example 6]
In Example 9, the amount of ethylene glycol taken out from the lower part of the rectifying column 5 is 1.3 parts per unit time, and the excess rectifying column lower liquid is added so that the liquid level in the lower part of the rectifying column is always constant. To return to the esterification reaction apparatus, 1.3 parts of ethylene glycol from the lower part of the rectification column 5 is returned to the esterification reaction apparatus, and the excess refinement is performed so that the liquid level in the lower part of the rectification column 5 is always constant. A polyester and a bottle after solid phase polymerization were obtained in exactly the same manner as in Example 7 except that the distillation column lower liquid was changed to take out into the distillation ethylene glycol storage tank. Table 3 shows the quality of the polyester and bottle after the solid phase polymerization.
本発明の製造方法により固有粘度、色調等の品質のばらつきの少ないポリエステルが製造することができる。故に、所望の物性を持つポリエステルを長時間安定に製造することができその工業的な意義は大きい。 By the production method of the present invention, a polyester with little variation in quality such as intrinsic viscosity and color tone can be produced. Therefore, a polyester having desired physical properties can be produced stably for a long time, and its industrial significance is great.
1 テレフタル酸
2 エチレングリコール
3 スラリー混合機
4−1 エステル化反応器A
4−2 エステル化反応器B
5−1 精留塔A
5−2 精留塔B
6 留出エチレングリコール貯槽
7〜9 重縮合反応器
10〜12 湿式凝縮器
13〜15 循環エチレングリコール貯槽
16 エチレングリコール
17 ポリエチレンテレフタレート
18−1 留出エチレングリコールA
18−2 留出エチレングリコールB
19−1 回収エチレングリコールA
19−2 回収エチレングリコールB
20−1 反応生成物
20−2 ポリエステル先駆体
1
4-2 Esterification reactor B
5-1 Rectification tower A
5-2 Rectification tower B
6 Distilled ethylene glycol storage tank 7-9 Polycondensation reactor 10-12 Wet condenser 13-15 Circulating ethylene
18-2 Distilled ethylene glycol B
19-1 Recovered ethylene glycol A
19-2 Recovered ethylene glycol B
20-1 Reaction product 20-2 Polyester precursor
Claims (6)
W≦W1−(Dp+1)/Dp×(W2/M2)×M1 (1)
[上記数式において、エステル化反応装置に供するジオール化合物の単位時間当たりの供給量をW1、分子量をM1、エステル化反応装置に供する芳香族ジカルボン酸の単位時間当たりの供給量をW2、分子量をM2、ポリエステル先駆体の重合度をDpとする。] The polyester continuation according to any one of claims 1 to 3, wherein an amount W per unit time for taking out the diol compound from the rectifying column provided in the esterification reactor to the outside of the esterification reactor satisfies the following formula (1). Production method.
W ≦ W1- (Dp + 1) / Dp × (W2 / M2) × M1 (1)
[In the above formula, the amount of diol compound supplied to the esterification reactor per unit time is W1, the molecular weight is M1, the amount of aromatic dicarboxylic acid supplied to the esterification reactor per unit time is W2, and the molecular weight is M2. The polymerization degree of the polyester precursor is Dp. ]
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