JP2000344874A - Method and apparatus for producing polybutylene terephthalate - Google Patents

Method and apparatus for producing polybutylene terephthalate

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JP2000344874A
JP2000344874A JP11156043A JP15604399A JP2000344874A JP 2000344874 A JP2000344874 A JP 2000344874A JP 11156043 A JP11156043 A JP 11156043A JP 15604399 A JP15604399 A JP 15604399A JP 2000344874 A JP2000344874 A JP 2000344874A
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JP
Japan
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reactor
polymerization
polybutylene terephthalate
average degree
producing
Prior art date
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Application number
JP11156043A
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Japanese (ja)
Inventor
Hidekazu Nakamoto
英和 中元
Susumu Harada
原田  進
Norifumi Maeda
法史 前田
Yasunari Sase
康成 佐世
Michio Suzuki
宙夫 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JP2000344874A publication Critical patent/JP2000344874A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce a polyester with a minimum necessary reactor combination and with minimum energy by reacting terephthalic acid with 1,4-butanediol in a first reactor, polycondensing the resultant oligomer in a second reactor, and polycondensing the resultant low polymer in a third reactor to give a high polymer. SOLUTION: An aromatic dicarboxylic acid (derivative) component mainly comprising terephthalic acid is reacted with a glycol component mainly comprising 1,4-butanediol in a first reactor comprising a first esterification vessel 3 and a second esterification vessel 10 connected in series; the resultant oligomer having an average degree of polymerization of 3-7 is polycondensed in an initial polymerization vessel 14, which is a second reactor; and thus formed low polymer having an average degree of polymerization of 20-40 is polycondensed in a final polymerization vessel, which is a third reactor, giving polybutylene terephthalate having an average degree of polymerization of 70-180.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はポリブチレンテレフ
タレート、ポリエチレンテレフタレ−ト等のポリエステ
ル系高分子の連続製造方法および装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for continuously producing polyester-based polymers such as polybutylene terephthalate and polyethylene terephthalate.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポリブチレンテレフタレート(以下PB
Tと記す)樹脂は結晶化特性に優れ、機械的性質、電気
特性、耐熱性などが優れているため近年、電機、電子部
品、機械部品、自動車用途等に適用され、着実に需要を
伸ばしている。
2. Description of the Related Art Polybutylene terephthalate (hereinafter referred to as PB)
Resins have excellent crystallization properties and excellent mechanical properties, electrical properties, heat resistance, etc., and have recently been applied to electrical, electronic, mechanical, and automotive applications, and demand has steadily increased. I have.

【0003】PBTの製造方法として以下の方法が考え
られる。原料としてジメチルテレフタレートを主成分と
するテレフタル酸ジアルキルエステルと1,4−ブタン
ジオール(以下、BDと記す)を主成分とするグリコー
ルを適当な割合で混合槽に入れ、エステル交換触媒を添
加、調整した後、ポンプにより所定の反応温度に設定さ
れたエステル交換反応槽へ送る。このエステル交換反応
は撹拌翼付きの撹拌槽を2から3個直列に配置し、副反
応物としてでるメタノールとBDの分解により生成され
るテトラヒドロフラン(以下、THFと記す)と水とを
蒸留塔で分離する。次に重合触媒を添加し重合反応工程
へ行く。まず、前重合工程として立形撹拌槽や横形の撹
拌槽が複数台設置され、さらに最終重合工程として横形
の撹拌槽が設置されている。これらの重合工程の槽には
副反応物として出るBD、THF、水を除去するために
コンデンサーが設置され、減圧雰囲気で運転される。従
来のPBTの連続製造工程では反応槽の数が4から6缶
あり、それぞれの反応槽には撹拌翼とその動力源が装備
され、また副反応物を分離除去するための蒸留塔やコン
デンサーが設置されている。さらに重合工程は減圧雰囲
気で運転されるために真空手段は別の装置によって操作
する必要があり、製造装置の運転には高額の維持費と装
置経費を必要としている。なお、この種の関連技術が特
開昭51−37187号公報に記載されている。
The following method is considered as a method for manufacturing PBT. As raw materials, a dialkyl terephthalate ester containing dimethyl terephthalate as a main component and a glycol containing 1,4-butanediol (hereinafter referred to as BD) as a main component are put into a mixing tank at an appropriate ratio, and a transesterification catalyst is added and adjusted. After that, the mixture is sent to a transesterification reaction tank set at a predetermined reaction temperature by a pump. In this transesterification reaction, two or three stirring tanks with stirring blades are arranged in series, and methanol, which is a by-product, tetrahydrofuran (hereinafter referred to as THF) generated by the decomposition of BD and water are mixed in a distillation column. To separate. Next, a polymerization catalyst is added and the process proceeds to a polymerization reaction step. First, a plurality of vertical stirring tanks and horizontal stirring tanks are installed as a pre-polymerization step, and a horizontal stirring tank is installed as a final polymerization step. Condensers are installed in the tanks of these polymerization steps to remove BD, THF, and water that are produced as by-products, and are operated in a reduced pressure atmosphere. In a conventional PBT continuous production process, the number of reactors is four to six, each reactor is equipped with a stirring blade and its power source, and a distillation column and a condenser for separating and removing by-products are installed. is set up. Further, since the polymerization step is operated in a reduced-pressure atmosphere, the vacuum means must be operated by another apparatus, and the operation of the production apparatus requires high maintenance costs and equipment costs. A related technique of this kind is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 51-37187.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来、高分子量ポリエ
ステル、特にPBTを工業的に大量に生産する生産方法
が確立されてなく、さらに、装置全体の効率、工場設備
のエネルギー節約の観点からより経済的な設備、運転方
法が確立されてない。
Hitherto, a production method for industrially producing a large amount of high molecular weight polyester, especially PBT, has not been established, and more economical from the viewpoint of the efficiency of the whole apparatus and the energy saving of the factory equipment. Facilities and operating methods have not been established.

【0005】本発明の目的はより効率的にポリブチレン
テレフタレートを大量生産することができるポリブチレ
ンテレフタレートの製造方法および装置を提供するにあ
る。
An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for producing polybutylene terephthalate, which can more efficiently mass-produce polybutylene terephthalate.

【0006】本発明の他の目的は、必要最小限の反応器
構成により、最少のエネルギーで品質の良い重合物を効
率良く反応させるポリブチレンテレフタレートの製造方
法および装置連を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for producing polybutylene terephthalate, which efficiently reacts a high-quality polymer with minimum energy by using a minimum necessary reactor configuration.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的は、PBT製造
の原料をテレフタル酸(以下、TPAと記す)とBDと
し、直接エステル化反応工程、重合反応工程をそれぞれ
個別の反応器で分担して行うことにより達成される。ま
た、上記反応器は2乃至4個設けられ、粘度に応じて分
担するように構成されてもよい。
The object of the present invention is to use terephthalic acid (hereinafter referred to as TPA) and BD as raw materials for PBT production, and to carry out direct esterification reaction step and polymerization reaction step in separate reactors. It is achieved by doing. Further, two to four reactors may be provided, and the reactors may be shared depending on the viscosity.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】図1に本発明の一実施例を示す。
図1は本発明のPBTの連続製造プロセスの装置講成図
である。工業的なポリエステルの製造方法として、直接
エステル化法が、経済的に非常に有利である。図におい
て、1はPBTの原料であるTPAとBDを所定の割合
で混合、撹拌する原料調整槽である。製造プロセスの中
にはこの段階で重合反応触媒や安定剤、品質調整剤など
の添加物を加える場合がある。重合反応触媒としては有
機チタン、有機錫、有機ジルコニア等の金属化合物があ
げられ、使用する触媒の種類や組み合わせにより、反応
速度が異なるだけでなく、生成するPBTの色相及び熱
安定性等の品質に大きな影響を及ぼす。さらにこれらの
反応は触媒の存在化で高温で長時間行われるために種々
の副反応が伴い、重合物が着色したり、THFの含有量
や末端カルボキシル基濃度が適正値以上に増加して、P
BTの品質劣化及び強度の低下などの物理的性質が低下
したりする。現在最も多く工業的に使用されている有機
チタンが価格や性能面で優れている。しかし、この触媒
を用いても生成したポリエステル重合物の着色は避けら
れない。このために安定剤として燐系安定剤(例えば、
リン酸、トリメチルホスフェート、トリフェニルホスフ
ェート等)を併用して改善している。また、品質を安定
させるため、重合触媒や安定剤の投入位置を工夫するこ
とが考えられる。通常のプロセスでは触媒の量はチタン
金属換算濃度で20から85ppmを安定剤の量は必要
に応じてP金属濃度で0から600ppmを用いるのが
好ましい。以上のように調整された原料は第1エステル
化反応槽3へ原料を供給する供給ライン2を経由して行
く。第1エステル化反応槽(第1反応器)3の外周部に
は処理液を反応温度に保つためにジャケット構造(図示
せず)になっており液の内部には液の加熱手段として多
缶式熱交換器4が設置され外部からの熱源により処理液
を加熱し、自然循環により内部の液を循環しながら反応
を進行させる。ここで最も望ましい反応器の型はエステ
ル化反応を自己の反応により生成する副反応物の蒸発作
用を利用して反応器内の処理液を自然循環させるカラン
ドリア型が望ましい。この形の反応器は外部の撹拌動力
源を必要としないため装置構成が単純でしかも撹拌軸の
軸封装置も不要となり反応器の制作コストが安価となる
利点がある。このような反応器の一例として特願平8−
249769号に示す様な装置が望ましい。しかし、本
発明においてこの装置を限定するものではなくプロセス
上の理由から撹拌翼を持った反応器を使用しても差し支
えない。第1反応器において、反応により生成する水は
水蒸気となり、気化したBD蒸気及びTHF蒸気と共に
気相部5を形成する。このときの推奨すべき反応条件と
しては温度は220度から275度で加圧条件が望まし
い。気相部5のガスはその上部側に設けられた蒸留塔
(図示せず)により水とTHF及びBDとに分離され、
水とTHF系外に除去され、BDは精製工程等を経て再
び系内に戻される。第1エステル化反応槽3で所定のエ
ステル化反応率に到達した処理液は連絡管6を経由して
第2エステル化反応槽(第2反応器)10に供給され
る。連絡管6の途中には処理液流量を調整する制御バル
ブ7が設けられている。本バルブにより第1反応器の液
面を一定に制御し反応時間を一定に保つ。第2反応器1
0には外周部に反応温度を保つためにジャケット構造
(図示せず)になっており液の内部には液の加熱手段と
してコイル式の熱交換器13が設置され、処理液を撹拌
する撹拌設備8を持ち、処理液の熱伝達効率の向上と混
合作用を行う。この第2反応器には必要に応じて重合触
媒の添加や追加、添加剤の投入が実施できる設備を備え
(図示せず)ており、第1反応器で所定のエステル化率
になった処理液をさらに反応させて、目標のエステル化
率まで反応させる。反応により生成するガス成分は第1
反応器と同様に気相部9を形成し、その上部側に設けた
蒸留塔により水、THFとBDとに分離され、系外に取
出される。このときの推奨すべき反応条件としては温度
は220度から275度で第1反応器より低目の微加圧
条件が望ましい。エステル化反応工程を2つの反応槽で
構成することにより、1つの反応器の場合より反応時間
を短縮することが可能となる。第1反応器では反応器の
性能を最大に発揮できる設定とし、第2反応器では高エ
ステル化率での反応速度の低下を必要に応じて、BDを
追加することにより反応速度の低下を防止している。第
1反応器と第2反応器のエステル化率の設定は使用する
反応器の性能に応じて、両者の反応時間の合計が最少と
なる最適条件に設定する。第1エステル化反応槽3と第
2エステル化反応槽10で所定の反応時間経過した処理
液は所定のエステル化率に到達し、連絡管11の途中に
設けたオリゴマポンプ12により初期重合槽(第3反応
器)14に供給される。本オリゴマポンプは第2反応器
の液面を一定になるように制御し、反応時間を一定に保
ち、オリゴマの品質を均一にする。初期重合槽に供給さ
れた処理液は熱交換器15により所定の反応温度に加熱
され重縮合反応を行い重合度を上昇させる。このときの
反応条件としては220度から280度で圧力は266
Paから133Paで重合度20から40程度まで反応
させる。本実施例で示した初期重合槽は撹拌翼を持たな
い反応器を用いて説明しているがこの反応器を限定する
ものではない。しかし、初期重合段階においては反応は
重合反応速度が反応の速度の律束となっている段階であ
り反応に必要な熱量を十分に供給すれば反応は順調に進
行していく。この観点から処理液は撹拌翼で不必要な撹
拌作用を受ける必要はなく重縮合反応によって生成する
BDが系外に離脱するだけでよい。このような操作に最
適な反応器としては特願平8−233855号に示す様
な装置が望ましい。反応により発生するBD及び水とT
HFは減圧雰囲気に保たれた気相部16で気化し、その
上流側に設けられたコンデンサーで凝縮した後に系外へ
排出される。本発明の利点として初期重合工程を一つの
反応器で処理することによりコンデンサーの数を一つに
することが可能となり、コンデンサーの制作経費だけで
なく配管やバルブの数制御装置の数などを削減でき大幅
な装置コストの低減となる。初期重合槽(第3反応器)
14で所定の反応時間を経過した処理液は連絡管17に
より最終重合機(第4反応器)18に供給される。最終
重合機では中心部に撹拌軸の無い撹拌翼19により良好
な表面更新作用を受けながらさらに重縮合反応を進め重
合度を上昇させ目的の重合度のポリマーを製造する。最
終重合機(第4反応器)として最適な装置としては特願
平8−233857号に記載の装置が表面更新性能、消
費動力特性において最も優れている。本装置は処理液の
粘度範囲が広いので従来、2槽に分割したりして処理し
ていたものを一台の装置で可能となり大幅な装置コスト
の低減となる。品質面から、重合工程全体の滞留時間は
2から4時間が最適な範囲である。また、滞留時間は必
要に応じて、温度と圧力を調整することにより長くする
ことが可能であり、例えば生産量を減少させる場合に、
品質の変動を最小限に保つために実施されることがあ
る。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
FIG. 1 is an apparatus training diagram of a PBT continuous manufacturing process according to the present invention. As an industrial polyester production method, the direct esterification method is very economically advantageous. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a raw material adjusting tank for mixing and stirring TPA and BD, which are raw materials of PBT, at a predetermined ratio. During the production process, additives such as a polymerization reaction catalyst, a stabilizer, and a quality control agent may be added at this stage. Examples of polymerization catalysts include metal compounds such as organic titanium, organic tin, and organic zirconia. Depending on the type and combination of catalysts used, not only the reaction rate differs, but also the quality of the resulting PBT, such as hue and thermal stability. Has a great effect on Furthermore, these reactions are carried out at a high temperature for a long time in the presence of a catalyst, so that various side reactions are involved, and the polymer is colored, and the content of THF and the concentration of terminal carboxyl groups are increased to appropriate values. P
Physical properties such as quality deterioration and strength of the BT are deteriorated. Currently, the most industrially used organic titanium is excellent in price and performance. However, even if this catalyst is used, coloring of the produced polyester polymer cannot be avoided. For this purpose, a phosphorus-based stabilizer (for example,
Phosphoric acid, trimethyl phosphate, triphenyl phosphate, etc.). In addition, in order to stabilize the quality, it is conceivable to devise the position where the polymerization catalyst and the stabilizer are charged. In a usual process, the amount of the catalyst is preferably 20 to 85 ppm in terms of the concentration of titanium metal, and the amount of the stabilizer is preferably 0 to 600 ppm in the concentration of the P metal, if necessary. The raw material adjusted as described above goes through the supply line 2 that supplies the raw material to the first esterification reaction tank 3. The outer periphery of the first esterification reaction tank (first reactor) 3 has a jacket structure (not shown) for keeping the processing liquid at the reaction temperature. A heat exchanger 4 is provided to heat the processing liquid by a heat source from the outside, and the reaction proceeds while circulating the internal liquid by natural circulation. Here, the most desirable type of reactor is a calandria type in which the processing solution in the reactor is naturally circulated by utilizing the evaporating action of a by-product produced by the self-reaction of the esterification reaction. Since this type of reactor does not require an external stirring power source, there is an advantage that the apparatus configuration is simple, the shaft sealing device for the stirring shaft is not required, and the production cost of the reactor is low. As an example of such a reactor, Japanese Patent Application No. Hei 8-
An apparatus such as that shown in US Pat. However, the present invention is not limited to this apparatus, and a reactor having a stirring blade may be used for process reasons. In the first reactor, water generated by the reaction becomes steam, and forms a gas phase portion 5 together with the vaporized BD vapor and THF vapor. The recommended reaction conditions at this time are preferably a temperature of 220 to 275 ° C. and a pressurized condition. The gas in the gas phase 5 is separated into water, THF and BD by a distillation column (not shown) provided on the upper side thereof,
The water and the THF are removed outside the system, and the BD is returned to the system again through a purification step and the like. The processing solution that has reached a predetermined esterification reaction rate in the first esterification reaction tank 3 is supplied to the second esterification reaction tank (second reactor) 10 via the communication pipe 6. A control valve 7 for adjusting the flow rate of the processing liquid is provided in the middle of the communication pipe 6. With this valve, the liquid level in the first reactor is controlled to be constant, and the reaction time is kept constant. Second reactor 1
At 0, a coil type heat exchanger 13 is installed as a heating means for the liquid inside the liquid, and a jacket structure (not shown) is provided on the outer periphery to maintain the reaction temperature. It has equipment 8 to improve the heat transfer efficiency of the processing liquid and to perform the mixing action. The second reactor is equipped with a facility (not shown) capable of adding and adding a polymerization catalyst and adding an additive as needed (not shown). The liquid is further reacted to a target esterification rate. The gas component generated by the reaction is the first
A gas phase portion 9 is formed in the same manner as in the reactor, and is separated into water, THF and BD by a distillation column provided on the upper side thereof, and is taken out of the system. As the reaction conditions to be recommended at this time, it is preferable that the temperature is 220 to 275 ° C. and the pressure is slightly lower than that of the first reactor. By constituting the esterification reaction step with two reaction vessels, it is possible to shorten the reaction time as compared with the case of one reactor. The first reactor is set to maximize the performance of the reactor, and the second reactor is used to prevent the reduction of the reaction rate at a high esterification rate by adding BD if necessary. are doing. The esterification ratio of the first reactor and the second reactor is set to an optimum condition that minimizes the total reaction time of both according to the performance of the reactor used. The treatment liquid after a predetermined reaction time in the first esterification reaction tank 3 and the second esterification reaction tank 10 reaches a predetermined esterification rate, and is treated by an oligomer pump 12 provided in the middle of a communication pipe 11 by an initial polymerization tank ( (Third reactor) 14. This oligomer pump controls the liquid level in the second reactor to be constant, keeps the reaction time constant, and makes the quality of the oligomer uniform. The treatment liquid supplied to the initial polymerization tank is heated to a predetermined reaction temperature by the heat exchanger 15 to perform a polycondensation reaction to increase the degree of polymerization. At this time, the reaction conditions are 220 to 280 degrees and the pressure is 266.
The reaction is carried out from Pa to 133 Pa to a degree of polymerization of about 20 to 40. Although the initial polymerization tank shown in this example is described using a reactor having no stirring blade, this reactor is not limited. However, in the initial polymerization stage, the reaction is a stage in which the polymerization reaction rate is governed by the reaction speed, and the reaction proceeds smoothly if a sufficient amount of heat required for the reaction is supplied. From this point of view, the treatment liquid does not need to be subjected to unnecessary stirring action by the stirring blade, and it is sufficient that the BD generated by the polycondensation reaction is separated out of the system. As an optimal reactor for such an operation, an apparatus as shown in Japanese Patent Application No. 8-233855 is desirable. BD and water generated by the reaction and T
The HF is vaporized in the gas phase 16 maintained in a reduced pressure atmosphere, condensed by a condenser provided on the upstream side thereof, and then discharged out of the system. As an advantage of the present invention, it is possible to reduce the number of condensers by processing the initial polymerization process in one reactor, thereby reducing not only the production cost of the condenser but also the number of piping and valves and the number of control devices. As a result, the cost of the apparatus is greatly reduced. Initial polymerization tank (third reactor)
The processing solution having passed a predetermined reaction time in 14 is supplied to a final polymerization machine (fourth reactor) 18 through a communication pipe 17. In the final polymerization machine, the polycondensation reaction is further promoted while undergoing a good surface renewing action by the stirring blade 19 having no stirring shaft at the center to increase the degree of polymerization to produce a polymer having the desired degree of polymerization. As an apparatus most suitable as a final polymerization machine (fourth reactor), an apparatus described in Japanese Patent Application No. 8-233857 is the most excellent in surface renewal performance and power consumption characteristics. Since this apparatus has a wide viscosity range of the processing liquid, the processing which has conventionally been performed by dividing the processing liquid into two tanks can be performed by one apparatus, and the cost of the apparatus can be greatly reduced. From the viewpoint of quality, the residence time of the entire polymerization step is in an optimal range of 2 to 4 hours. Also, the residence time can be lengthened by adjusting the temperature and pressure as necessary, for example, when reducing the production volume,
May be implemented to keep quality fluctuations to a minimum.

【0009】以上の装置構成においてPBTを連続製造
すると従来考えられた装置構成と比較して、反応器の数
が減少しているために装置の製作経費が節約出来るのと
装置数の減少に伴い装置に付随する蒸留塔やコンデンサ
ーを減少させ、それらを連結する配管、計装部品、バル
ブ類を大幅に節約できると共に真空源や熱媒装置等のユ
ーティリチィ関係費が大幅に低下するのでランニングコ
ストを安く出来る利点がある。
In the above-described apparatus configuration, when PBT is continuously manufactured, the number of reactors is reduced as compared with the apparatus configuration conventionally considered, so that the manufacturing cost of the apparatus can be reduced and the number of apparatuses is reduced. Since the number of distillation towers and condensers attached to the equipment is reduced, the piping, instrumentation parts, valves, etc. connecting them can be greatly saved, and the utility-related costs such as vacuum sources and heat transfer equipment are greatly reduced, so running costs are reduced. There is an advantage that can be cheap.

【0010】試験例 以下試験例を上げて本発明を具体的に説明する。試験例
の極限粘度はフェノール50wt%、テトラクロロエタ
ン50wt%を溶媒とし、オストワルド粘度計を使用
し、測定温度30℃での測定結果より算出した値であ
る。酸価はベンジルアルコールを溶媒とし230℃、5
分間加熱溶解し、中和滴定して測定した値である。カラ
ーの測定は日本電色工業製色差計SE−2000により
測定したもので、融点の測定はリガク製熱分析計DSC
−8230を使用し、昇温速度5℃/分の条件で測定し
たものである。表1に示した如く、TPAとBDの直接
エステル化法の連続運転により製造したものである。溶
融重合のみで極限粘度0.68から0.86dl/g、
酸価は19から27eq/ton、カラーb値も2.1
以下の高品質のPBTが得られた。この時の全反応時間
は6.8から9.5時間であり、本発明の装置構成と反
応条件によりポリブチレンテレフタレートが連続製造で
きることを確認した。。
Test Examples Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to test examples. The intrinsic viscosity of the test example is a value calculated from a measurement result at a measurement temperature of 30 ° C. using an Ostwald viscometer using 50 wt% of phenol and 50 wt% of tetrachloroethane as a solvent. The acid value is determined at 230 ° C., 5 using benzyl alcohol as a solvent.
It is a value measured by heating and dissolving for 1 minute and performing neutralization titration. The color was measured by a color difference meter SE-2000 manufactured by Nippon Denshoku Industries, and the melting point was measured by Rigaku Thermal Analyzer DSC.
It was measured at a temperature rising rate of 5 ° C./min using −8230. As shown in Table 1, it was produced by continuous operation of the direct esterification method of TPA and BD. Intrinsic viscosity 0.68 to 0.86 dl / g only by melt polymerization,
Acid value is 19 to 27 eq / ton, color b value is 2.1
The following high quality PBT was obtained. The total reaction time at this time was from 6.8 to 9.5 hours, and it was confirmed that polybutylene terephthalate could be continuously produced by the apparatus configuration and reaction conditions of the present invention. .

【0011】[0011]

【表1】 [Table 1]

【0012】[0012]

【発明の効果】本発明によれば、PBTの連続製造設備
を直接エステル化工程を1又は2個の反応器で分担し、
重合工程を同様に1個又は前重合工程用及び最終重合工
程用の2個の反応器で分担することにより、装置全体の
効率を向上し、製造設備のエネルギー節約により経済的
に操作するものである。
According to the present invention, the continuous esterification process of PBT is directly performed by one or two reactors in the esterification step,
Similarly, by sharing the polymerization step with one reactor or two reactors for the pre-polymerization step and the final polymerization step, the efficiency of the whole apparatus is improved, and the operation can be economically performed by saving energy of the production equipment. is there.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明によるPBTの連続製造プロセスの一実
施例を示すの装置構成図である。
FIG. 1 is an apparatus configuration diagram showing one embodiment of a continuous PBT manufacturing process according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…原料調整槽、2…原料供給ライン、3…第1エステ
ル化反応槽、4…熱交換器、5…気相部、6…連絡管、
7…制御バルブ、8…撹拌設備、9…気相部、10…第
2エステル化反応槽、11…連絡管、12…オリゴマポ
ンプ、13…熱交換器、14…初期重合槽、15…熱交
換器、16…気相部、17…連絡管、18…最終重合
機、19…撹拌翼、20…ポリマー、21…撹拌動力
源。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Raw material adjustment tank, 2 ... Raw material supply line, 3 ... 1st esterification reaction tank, 4 ... Heat exchanger, 5 ... Gas phase part, 6 ... Connecting pipe,
7 ... Control valve, 8 ... Stirring equipment, 9 ... Gas phase part, 10 ... Second esterification reaction tank, 11 ... Connection pipe, 12 ... Oligomer pump, 13 ... Heat exchanger, 14 ... Initial polymerization tank, 15 ... Heat Exchanger, 16: gas phase, 17: connecting pipe, 18: final polymerization machine, 19: stirring blade, 20: polymer, 21: stirring power source.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 法史 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸事業所内 (72)発明者 佐世 康成 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸事業所内 (72)発明者 鈴木 宙夫 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸事業所内 Fターム(参考) 4J029 AA03 AB04 AB05 AC01 AC02 AD01 AD02 AD10 BA05 CB06A KB02 KB22 KB25 KC02 KD01 KD02 KD05 KD06 KE05 KE07 KE15 LA05 LA09 LA10 LA14 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor, Hofumi Maeda 794, Higashi-Toyoi, Kazamatsu, Kamamatsu, Yamaguchi Prefecture Inside the Kasado Works, Hitachi, Ltd. Hitachi Kasado Works (72) Inventor Hiroo Suzuki 794, Higashi-Toyoi, Kazamatsu City, Yamaguchi Prefecture F-term (reference) 4J029 AA03 AB04 AB05 AC01 AC02 AD01 AD02 AD10 BA05 CB06A KB02 KB22 KB25 KC02 KD01 KD02 KD05 KD06 KE05 KE07 KE15 LA05 LA09 LA10 LA14

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】テレフタル酸を主成分とする芳香族ジカル
ボン酸またはその誘導体と1,−4ブタンジオールを主
成分とするグリコール類とを反応させて、平均重合度3
から7以下のオリゴマーを第1反応器において生成する
第1工程と、該オリゴマーを重縮合させて、平均重合度
20から40の低重合物を第2反応器において生成する
第2工程と、該低重合物をさらに重縮合させ、平均重合
度70から180まで重縮合させ高分子量ポリエステル
を第3反応器において生成する第3工程とからなること
を特徴とするポリブチレンテレフタレートの連続製造方
法。
An aromatic dicarboxylic acid containing terephthalic acid as a main component or a derivative thereof is reacted with a glycol containing 1,4-butanediol as a main component to obtain an average degree of polymerization of 3 or more.
A first step of producing an oligomer of from 7 to 7 in a first reactor, a second step of subjecting the oligomer to polycondensation to produce a low polymer having an average degree of polymerization of 20 to 40 in a second reactor, A third step of further polycondensing the low-polymerized product and polycondensing from an average degree of polymerization of 70 to 180 to produce a high-molecular-weight polyester in a third reactor.
【請求項2】請求項1記載のリブチレンテレフタレート
の連続製造方法において、上記第1反応器は直列に接続
された第1および第2の反応槽から構成されることを特
徴とするポリブチレンテレフタレートの連続製造方法。
2. A method according to claim 1, wherein said first reactor comprises first and second reaction vessels connected in series. Continuous production method.
【請求項3】請求項2記載のポリブチレンテレフタレー
トの連続製造方法において、原料であるテレフタル酸を
主成分とする芳香族ジカルボン酸またはその誘導体と
1,−4ブタンジオールを主成分とするグリコール類と
のモル比が1:1.2〜1:3.0の範囲で上記第1の
反応槽に供給され、上記第1反応槽の温度は220度〜
275度、圧力は大気圧から3×10Pa、上記第2
反応槽の温度は220度〜275度、圧力は大気圧から
5×10Pa、上記第2反応器の温度は220度〜2
80度、圧力は大気圧から133Pa、上記第3反応器
の温度は220度〜280度、圧力は200から13.
3Paの範囲で運転することを特徴とするポリブチレン
テレフタレートの連続製造方法。
3. The continuous production method of polybutylene terephthalate according to claim 2, wherein the starting material is an aromatic dicarboxylic acid containing terephthalic acid as a main component or a derivative thereof, and a glycol containing 1,4-butanediol as a main component. Is supplied to the first reaction tank in a molar ratio of 1: 1.2 to 1: 3.0, and the temperature of the first reaction tank is 220 ° C.
275 degrees, the pressure is 3 × 10 5 Pa from atmospheric pressure,
The temperature of the reaction tank is 220 to 275 degrees, the pressure is 5 × 10 4 Pa from the atmospheric pressure, and the temperature of the second reactor is 220 to 2 degrees.
80 ° C, pressure from atmospheric pressure to 133 Pa, temperature of the third reactor from 220 ° C to 280 ° C, pressure from 200 to 13.
A method for continuously producing polybutylene terephthalate, which is operated in a range of 3 Pa.
【請求項4】請求項1、2または3記載のポリブチレン
テレフタレートの連続製造方法において、上記第1反応
器の入口から上記第3反応器の出口までの合計反応時間
が4から9.5時間の間で運転することを特徴とするポ
リブチレンテレフタレートの連続製造方法。
4. The continuous production method of polybutylene terephthalate according to claim 1, 2 or 3, wherein the total reaction time from the inlet of the first reactor to the outlet of the third reactor is 4 to 9.5 hours. A continuous process for producing polybutylene terephthalate.
【請求項5】請求項1、2または3記載のポリブチレン
テレフタレートの連続製造方法において、上記第3反応
器は横形の円筒状容器本体長手方向の一端下部及び他端
下部にそれぞれ被処理液の入口及び出口を有し、本体の
上部に揮発物の出口を持ち、本体内部の長手方向に本体
の内側に近接して回転する撹拌ロータを設けた装置と
し、本体内部の撹拌ロータが処理液の粘度に応じて複数
個の撹拌翼ブロックで構成され、撹拌ロータの中心部に
回転シャフトを持たない撹袢翼をもった反応器であり、
上記撹袢翼の回転数範囲を0.5rpmから10rpm
とすることを特徴とするポリブチレンテレフタレートの
連続製造方法。
5. The continuous production method of polybutylene terephthalate according to claim 1, 2 or 3, wherein the third reactor is provided at one lower end and at the lower end of the other end in the longitudinal direction of the horizontal cylindrical container body. An apparatus having an inlet and an outlet, having a volatile substance outlet at the upper part of the main body, and having a stirring rotor that rotates in proximity to the inside of the main body in the longitudinal direction inside the main body, wherein the stirring rotor inside the main body is used for processing liquid. It is a reactor that is composed of a plurality of stirring blade blocks according to the viscosity and has stirring blades without a rotating shaft at the center of the stirring rotor,
The rotation speed range of the stirring blade is 0.5 rpm to 10 rpm.
A continuous method for producing polybutylene terephthalate.
【請求項6】請求項2または3記載のポリブチレンテレ
フタレートの連続製造方法において、第2反応槽へ1,
−4ブタンジオールを溶媒とした重合触媒の一部または
全てあるいは添加剤を投入し、未反応のカルボキシル末
端基濃度に対する1,−4ブタンジオール濃度を増加さ
せることを特徴とするポリブチレンテレフタレートの連
続製造方法。
6. The method for continuously producing polybutylene terephthalate according to claim 2 or 3, wherein 1
A continuous polybutylene terephthalate characterized by increasing a 1,4-butanediol concentration with respect to an unreacted carboxyl end group concentration by adding a part or all of a polymerization catalyst using -4 butanediol as a solvent or an additive. Production method.
【請求項7】テレフタル酸を主成分とする芳香族ジカル
ボン酸またはその誘導体と1,−4ブタンジオールを主
成分とするグリコール類とを反応させて、平均重合度3
から7以下のオリゴマーを製造する第1反応器および第
2反応器と、該オリゴマーを重縮合させて、平均重合度
20から40の低重合物を製造する第3反応器と、該低
重合物をさらに重縮合させ、平均重合度70から180
まで重縮合させ高分子量ポリエステルを製造する第4反
応器とからなることを特徴とするポリブチレンテレフタ
レートの連続製造装置。
7. An aromatic dicarboxylic acid having terephthalic acid as a main component or a derivative thereof and a glycol having 1,4-butanediol as a main component are reacted to obtain an average degree of polymerization of 3 or more.
A first reactor and a second reactor for producing an oligomer having a molecular weight of 7 or less, a third reactor for producing a low polymer having an average degree of polymerization of 20 to 40 by subjecting the oligomer to polycondensation, Is further polycondensed to give an average degree of polymerization of 70 to 180.
And a fourth reactor for producing a high-molecular-weight polyester by polycondensation to a continuous production apparatus of polybutylene terephthalate.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002322352A (en) * 2001-04-24 2002-11-08 Mitsubishi Engineering Plastics Corp Polybutyleneterephthalate resin composition and its molding
JP2004091756A (en) * 2002-09-04 2004-03-25 Mitsubishi Chemicals Corp Polybutylene terephthalate resin
SG116426A1 (en) * 2001-08-27 2005-11-28 Hitachi Ltd Production process and production apparatus for polybutylene terephthalate.
JP2006111647A (en) * 2004-10-12 2006-04-27 Hitachi Ltd Polybutylene terephthalate production apparatus and method for producing polybutylene terephthalate by using the same
JP2013159756A (en) * 2012-02-08 2013-08-19 Toray Ind Inc Production method and production apparatus for polybutylene terephthalate
CN106574043A (en) * 2014-08-15 2017-04-19 Sabic环球技术有限责任公司 Batch process for making polybutylene terephthalate

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002322352A (en) * 2001-04-24 2002-11-08 Mitsubishi Engineering Plastics Corp Polybutyleneterephthalate resin composition and its molding
SG116426A1 (en) * 2001-08-27 2005-11-28 Hitachi Ltd Production process and production apparatus for polybutylene terephthalate.
JP2004091756A (en) * 2002-09-04 2004-03-25 Mitsubishi Chemicals Corp Polybutylene terephthalate resin
JP2006111647A (en) * 2004-10-12 2006-04-27 Hitachi Ltd Polybutylene terephthalate production apparatus and method for producing polybutylene terephthalate by using the same
JP4599976B2 (en) * 2004-10-12 2010-12-15 株式会社日立プラントテクノロジー Polybutylene terephthalate production apparatus and method
JP2013159756A (en) * 2012-02-08 2013-08-19 Toray Ind Inc Production method and production apparatus for polybutylene terephthalate
CN106574043A (en) * 2014-08-15 2017-04-19 Sabic环球技术有限责任公司 Batch process for making polybutylene terephthalate
US10364321B2 (en) 2014-08-15 2019-07-30 Sabic Global Technologies B.V. Batch process for making polybutylene terephthalate

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