JP2003128774A - ポリエステルの製造方法 - Google Patents
ポリエステルの製造方法Info
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Abstract
製造方法を提供する。 【解決手段】 テレフタル酸を主成分とするジカルボン
酸とアルキレングリコールとを含むスラリーの調製、ス
ラリー中のジカルボン酸とアルキレングリコールとのエ
ステル化及び、エステル化物の重縮合によりポリエステ
ルを製造する方法において、該スラリーを酸素濃度1体
積%以下の不活性ガス雰囲気下に保つことを特徴とする
ポリエステルの製造法。
Description
た色調(b値)のポリエステルを製造するための処方に
関するものである。
ETという)やポリブチレンテレフタレート(以下、P
BTという)に代表されるポリエステルは優れた特性を
有し、衣料用繊維、産業資材用繊維、およびフィルム、
ボトル、その他のプラスチック製品として広く使用され
ている。ポリエステルの工業的製造法としては、テレフ
タル酸(以下、TPAという)とグリコール成分とを直
接エステル化させた後、重縮合をおこなう直接重合法が
広く採用されている。直接重合法において、繊維、フィ
ルム、その他のプラスチック製品において良好な品質を
得るため、ポリエステルの着色を少なくし、色調を安定
な状態に管理し、ばらつきを少なくすることは重要な課
題である。
として、エステル化反応率を制御したり(特開平7-1732
68)、反応温度を調節したり、安定剤としてのリン化合
物の添加量を変更したり(特開平10-87808、特開平12-3
19370)、リン酸金属塩を添加したり(特開2001-3174
8)する方法が採用されているが、完全に解決するには
至っていないのが現状であった。
によりポリエステルを製造する方法において、色調良好
でばらつきの少ない安定した色調のポリマーを製造する
方法を提供しようとするものである。
解決するため、ポリエステル製造各工程のうちでは比較
的低温で取扱われるため見過ごされていたスラリー調製
工程に着目して検討した結果本発明に到達した。即ち、
本発明の要旨は、テレフタル酸を主成分とするジカルボ
ン酸とアルキレングリコールとを含むスラリーの調製、
スラリー中のジカルボン酸とアルキレングリコールとの
エステル化及び、エステル化物の重縮合によりポリエス
テルを製造する方法において、該スラリーを酸素濃度1
体積%以下の不活性ガス雰囲気下に保つことを特徴とす
るポリエステルの製造法、にある。
造する方法としては通常行われているエステル化及び、
エステル化物の重縮合が適用できるが、特徴としてはエ
ステル化工程に導入されるべきスラリーの調製工程に有
る。スラリーはTPAを主成分とするジカルボン酸とアル
キレングリコールから調製されるがこの調製からエステ
ル化工程導入までの間該スラリーを酸素濃度1体積%以
下、好ましくは0.5%以下に制御された不活性ガス雰囲
気下に保つ必要があり、経済的観点から窒素雰囲気下に
保つことが好ましい。1%以下に制御されないと色調b値
(大きいほど黄味が強い)が大きくまたばらつく。
っても良い。また、一槽で行っても多槽で行っても良い
が、経済的な観点から一槽で行うのが普通である。所定
濃度以下の酸素雰囲気に保つには、TPAを主成分とす
るジカルボン酸とアルキレングリコールを投入し混合を
行うスラリー調製槽、及び、それらを一時的に保管して
おくスラリー貯槽など、実質的にスラリーが接する気相
部分に導入される不活性ガスの酸素濃度を所定濃度以下
にすることによって達成できる。
しては具体的にはフタル酸、イソフタル酸、ナフタレン
ジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェノキシ
エタンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸、アジピ
ン酸、セバシン酸、アゼライン酸、デカンジカルボン酸
などの脂肪族ジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン
酸などの脂環族ジカルボン酸などが挙げられる。
てエチレングリコールまたは1.4ブタンジオールであ
り主成分以外のジオール成分としてはエチレングリコー
ル、1.4ブタンジオール、ジエチレングリコール、ポ
リエチレングリコール、プロピレングリコール、1,3
−プロパンジオール、ポリテトラメチレンエーテルグリ
コール、1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリ
コール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタン
ジオール等の脂肪族ジオール、1,2−シクロヘキサン
ジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,1−
シクロヘキサンジメチロール、1,4−シクロヘキサン
ジメチロール等の脂環式ジオール、キシリレングリコー
ル、4,4’−ジヒドロキシビフェニル、2,2−ビス
(4’−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(4−ヒ
ドロキシフェニル)スルホン等の芳香族ジオール等であ
る。
は全ジカルボン酸成分の50モル%以上を占めるもので
あり、80モル%以上を占めるのが好ましく、95モル
%以上を占めるのが更に好ましい。又、ジオール成分と
してのエチレングリコールまたは1.4ブタンジオール
は全ジオール成分の50モル%以上を占めるものであ
り、80モル%以上を占めるのが好ましく、95モル%
以上を占めるのが更に好ましい。
ルボン酸とアルキレングリコールとのモル比は1.0〜
3.0が好ましくさらに1.2〜2.0がより好ましい。
さらにこのスラリーにはエステル化及び重縮合で必要な
触媒および/またはリン化合物などが添加されていても
よい。触媒としては、二酸化ゲルマニウム、ゲルマニウ
ムテトラキシド、ゲルマニウムテトラn−ブトキシド等
のゲルマニウム化合物、三酸化アンチモン等のアンチモ
ン触媒、およびチタニウムテトラブトキサイド等のチタ
ン触媒を用いることができる。触媒の使用割合は、ジカ
ルボン酸とアルキレングリコールとの混合物の重量に対
して、触媒中の金属の重量換算で通常0.0005〜
0.2重量%である。ジカルボン酸とアルキレングリコ
ールを混合によるスラリーの調整は、TPAの溶解を十
分に行うために、撹拌混合下で実施され、温度は常温か
ら100℃の温度範囲、より好ましくは30℃から80
℃の範囲で行われる。また、均一に混合撹拌されるよう
に、スラリー調製槽には撹拌翼が設置されていることが
好ましい。
ル化及び重縮合は通常の方法で行われればよい。反応は
回分でも連続でもよい。即ち、エステル化反応は、通
常、ゲージ圧0.11MPa以下、好ましくは0.06
MPa以下で行う。減圧下で行ってもよい。エステル化
反応の温度は通常150〜280℃、さらに好ましくは
180〜270℃、最適には220〜265℃である。
150℃未満では実質的にエステル化反応が進行せず、
一方、280℃を越えるとジエチレングリコールやテト
ラヒドロフラン等の副生成物が増大して好ましくない。
絶対圧で10〜0.01kPaの減圧下、好ましくは5
〜0.05kPa下で行い、反応温度は通常210〜3
00℃である。エステル化反応、重縮合反応は1段階で
行っても多段階で行っても良い。不活性ガスは、窒素ガ
ス、アルゴンガス、ヘリウムガス等を用いることができ
るが、経済的な観点から窒素ガスが好ましい。窒素ガス
は市販されているガスをボンベにて供給することもでき
るし、圧力スィング法等で製造したガスを使用すること
も可能である。これらの不活性ガスを大気圧より高い圧
力でスラリー槽気相部へ封入したり、あるいは、連続的
に供給しながらスラリー槽気相部を経て、系外にパージ
することにより、スラリー槽の気相部を低酸素濃度に保
つことが可能である。また、TPAをスラリー槽へ移送
する際に酸素が混入することもあるので、移送に低酸素
濃度の不活性ガスを使用することも好ましい。
いは、不活性ガスをスラリー槽からパージするラインの
途中、あるいは、不活性ガスをスラリー槽へフィードす
るラインの途中に酸素濃度計を設置して測定することが
できる。酸素濃度計はガルバニ電池式、ポーラログラフ
式、熱磁気風式などが市販されているが、どのタイプの
酸素濃度計を用いても良い。これらの濃度計は酸素濃度
を電気信号に変換して測定できるために連続監視にも適
している。
成分とする連続法の場合を例に実施例を示すがこれに限
定されるものではない。本発明において、酸素濃度、ポ
リマー色b値は以下のように測定した。
社製のディテクター(モデルGD−F4A−SC)をス
ラリー槽気相から系外へパージするラインの途中に設置
して、連続的に監視を行った。
たポリエステルのチップを日本電色工業(株)製300
A型測色色差計を用いて反射法で測定した。測定の際
は、予め装置を4時間以上放置して十分安定させた後、
チップを内径36mm×深さ15mmの測定セル(受光
部は石英ガラス製)に摺り切りして充填し、各サンプル
毎にb値を測定した。b値が高いほど黄色みを帯び、低
いほど黄色みが少なく色相として良好である。
チレングリコールとTPAを連続的に供給し、モル比を
1.51になる様に混合撹拌をしながらスラリーを調製
した。この際に、スラリー槽気相部へ窒素ガスを1.5
Nm3/hrで連続的に供給し、酸素濃度は0.3体積%以下
になるように管理を行った。スラリー槽で混合調製した
スラリーを第1段エステル化槽に5.5ton/hrで連続的
に供給し、第1段エステル化槽を260℃、0.043
MPaで反応させた。さらに第2段エステル化槽は26
5℃、0.005MPaで反応させた。次にエステル化
したオリゴマーを3缶式の重合系へ連続的に移送し、2
73.5〜278.5℃、2.81〜0.22kPaの
条件で重合した。重合系を出た製品はチップ化し、三時
間ごとに色調測定用にサンプリングを行った。チップの
b値を三時間ごとに8回測定した。b値の平均値は−
0.45、標準偏差は0.11であった。
へ供給する窒素を全てストップしてスラリー調製、エス
テル化、重合を行った。スラリー調製槽気相部の酸素濃
度は5〜13体積%の範囲で振れ、重合後のポリエステ
ルチップのb値を実施例1と同様8回測定した。b値の
平均値は0.31、標準偏差は0.28であった。
窒素ガス量を1.5Nm 3 /hrから0.3Nm3 /hrまで低減
してスラリー調製を行った他は同じ条件でエステル化、
重合を行った。酸素濃度は3.0〜3.5体積%であっ
た。重合後のポリエステルチップのb値を実施例1と同
様8回測定した。b値の平均値は0.05、標準偏差は
0.22であった。
ポリエステル樹脂の色調(黄色み、b値)を低く抑え、
かつ、ばらつきを小さく管理することが可能となり、色
相が良好で透明性に優れたポリエチレンテレフタレート
の提供が可能となる。
Claims (4)
- 【請求項1】 テレフタル酸を主成分とするジカルボン
酸とアルキレングリコールとを含むスラリーの調製、ス
ラリー中のジカルボン酸とアルキレングリコールとのエ
ステル化及び、エステル化物の重縮合によりポリエステ
ルを製造する方法において、該スラリーを酸素濃度1体
積%以下の不活性ガス雰囲気下に保つことを特徴とする
ポリエステルの製造法。 - 【請求項2】 アルキレングリコールの主成分がエチレ
ングリコールである請求項1記載のポリエスエルの製造
法。 - 【請求項3】 アルキレングリコールの主成分が1.4
−ブタンジオールである請求項1記載のポリエスエルの
製造法。 - 【請求項4】 該スラリーの調製をスラリー調製槽にて
行い、該スラリー調製槽の気相部に連結するライン中の
酸素濃度計により継続的に酸素濃度を監視する請求項1
ないし3項のいずれか1項に記載のポリエステルの製造
法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001320760A JP3780900B2 (ja) | 2001-10-18 | 2001-10-18 | ポリエステルの製造方法 |
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JP2001320760A JP3780900B2 (ja) | 2001-10-18 | 2001-10-18 | ポリエステルの製造方法 |
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JP3780900B2 JP3780900B2 (ja) | 2006-05-31 |
Family
ID=19138101
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JP2001320760A Expired - Lifetime JP3780900B2 (ja) | 2001-10-18 | 2001-10-18 | ポリエステルの製造方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006070227A (ja) * | 2004-09-06 | 2006-03-16 | Teijin Ltd | ポリエステルの製造方法 |
JP2006321994A (ja) * | 2005-04-22 | 2006-11-30 | Mitsubishi Chemicals Corp | ポリエステルの製造方法 |
JP2006321997A (ja) * | 2005-04-22 | 2006-11-30 | Mitsubishi Chemicals Corp | ポリエステルの製造方法 |
JP2006321995A (ja) * | 2005-04-22 | 2006-11-30 | Mitsubishi Chemicals Corp | ポリエステルの製造方法 |
EP2085417A4 (en) * | 2006-11-07 | 2011-06-29 | Teijin Fibers Ltd | METHOD FOR PRODUCING A TEREPHTHALIC ACID-ALKYLENE GLYCOL MIXTURE |
-
2001
- 2001-10-18 JP JP2001320760A patent/JP3780900B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JP4496045B2 (ja) * | 2004-09-06 | 2010-07-07 | 帝人株式会社 | ポリエステルの製造方法 |
JP2006321994A (ja) * | 2005-04-22 | 2006-11-30 | Mitsubishi Chemicals Corp | ポリエステルの製造方法 |
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EP2085417A4 (en) * | 2006-11-07 | 2011-06-29 | Teijin Fibers Ltd | METHOD FOR PRODUCING A TEREPHTHALIC ACID-ALKYLENE GLYCOL MIXTURE |
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