JP2003500492A - エステル化触媒 - Google Patents

エステル化触媒

Info

Publication number
JP2003500492A
JP2003500492A JP2000619548A JP2000619548A JP2003500492A JP 2003500492 A JP2003500492 A JP 2003500492A JP 2000619548 A JP2000619548 A JP 2000619548A JP 2000619548 A JP2000619548 A JP 2000619548A JP 2003500492 A JP2003500492 A JP 2003500492A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acid
ester
catalyst composition
compound
titanium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000619548A
Other languages
English (en)
Inventor
リンダール,チャールズ・マーク
スラック,ネヴィル
リドランド,ジョン
Original Assignee
エイシーエムエイ・リミテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by エイシーエムエイ・リミテッド filed Critical エイシーエムエイ・リミテッド
Publication of JP2003500492A publication Critical patent/JP2003500492A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/12Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing organo-metallic compounds or metal hydrides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/0234Nitrogen-, phosphorus-, arsenic- or antimony-containing compounds
    • B01J31/0255Phosphorus containing compounds
    • B01J31/0257Phosphorus acids or phosphorus acid esters
    • B01J31/0258Phosphoric acid mono-, di- or triesters ((RO)(R'O)2P=O), i.e. R= C, R'= C, H
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/0201Oxygen-containing compounds
    • B01J31/0211Oxygen-containing compounds with a metal-oxygen link
    • B01J31/0212Alkoxylates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/08Preparation of carboxylic acid esters by reacting carboxylic acids or symmetrical anhydrides with the hydroxy or O-metal group of organic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/78Preparation processes
    • C08G63/82Preparation processes characterised by the catalyst used
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/78Preparation processes
    • C08G63/82Preparation processes characterised by the catalyst used
    • C08G63/84Boron, aluminium, gallium, indium, thallium, rare-earth metals, or compounds thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/78Preparation processes
    • C08G63/82Preparation processes characterised by the catalyst used
    • C08G63/85Germanium, tin, lead, arsenic, antimony, bismuth, titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, or compounds thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2231/00Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
    • B01J2231/10Polymerisation reactions involving at least dual use catalysts, e.g. for both oligomerisation and polymerisation
    • B01J2231/14Other (co) polymerisation, e.g. of lactides, epoxides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2231/00Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
    • B01J2231/40Substitution reactions at carbon centres, e.g. C-C or C-X, i.e. carbon-hetero atom, cross-coupling, C-H activation or ring-opening reactions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2531/00Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
    • B01J2531/40Complexes comprising metals of Group IV (IVA or IVB) as the central metal
    • B01J2531/46Titanium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/18Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes containing nitrogen, phosphorus, arsenic or antimony as complexing atoms, e.g. in pyridine ligands, or in resonance therewith, e.g. in isocyanide ligands C=N-R or as complexed central atoms
    • B01J31/1845Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes containing nitrogen, phosphorus, arsenic or antimony as complexing atoms, e.g. in pyridine ligands, or in resonance therewith, e.g. in isocyanide ligands C=N-R or as complexed central atoms the ligands containing phosphorus
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/22Organic complexes
    • B01J31/2204Organic complexes the ligands containing oxygen or sulfur as complexing atoms
    • B01J31/2208Oxygen, e.g. acetylacetonates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 エステルの調製のための触媒として使用するのに適する触媒組成物であって、(a)チタン、ジルコニウム、若しくはアルミニウムから選ばれる少なくとも1種の金属のオルトエステル又は縮合オルトエステルと、少なくとも2つの水酸基を有するアルコールと、少なくとも1つのP−OH基を有する有機リン化合物と、好ましくは塩基との反応生成物である有機金属化合物、及び(b)ゲルマニウム、アンチモン、又はスズの少なくとも1種の化合物を含んでなる組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は、エステル化触媒組成物に関し、さらに詳細には、新規な有機チタン
、有機ジルコニウム、又は有機アルミニウム化合物を他の金属化合物と組合せて
含んでなるエステル化触媒組成物に関する。
【0002】 有機チタン化合物、特にチタンアルコキシド又はオルトエステルは、エステル
化プロセスのための触媒として知られている。これらの化合物は、エステル化中
にしばしばチタンの不溶性化合物に変換されるので、濁った生成物をもたらす。
その濁りの存在は、高い粘度及び/又は高い融点を有するためにろ過が困難なポ
リエステルにおいて特に不利である。さらに、ポリエチレンテレフタレートのよ
うなポリエステルの製造に有効な触媒である有機チタン化合物の多くは、最終ポ
リマーに許容できない黄ばみを生じさせることが知られている。GB−A−23
14081は、これらの問題が部分的に解決されるエステル化プロセスに関連す
る。しかし、その触媒を使用して製造されるポリマーにおいて、殆ど或るいは全
く黄ばみを生じさせない触媒系が依然として要望されている。 本発明の目的は、エステルの調製方法のための改良された触媒系を提供するこ
とにある。
【0003】 本発明によれば、エステルの調製のための触媒として使用するのに適する触媒
組成物は、 (a) チタン、ジルコニウム、若しくはアルミニウムから選ばれる少なくと
も1種の金属のオルトエステル又は縮合オルトエステルと、少なくとも2つの水
酸基を有するアルコールと、少なくとも1つのP−OH基を有する有機リン化合
物との反応生成物である有機金属化合物、及び (b) ゲルマニウム、アンチモン、又はスズの少なくとも1種の化合物、 を含んでなる。 また、本発明によれば、エステルの調製方法は、 (a) チタン、ジルコニウム、若しくはアルミニウムから選ばれる少なくと
も1種の金属のオルトエステル又は縮合オルトエステルと、少なくとも2つの水
酸基を有するアルコールと、少なくとも1つのP−OH基を有する有機リン化合
物との反応生成物である有機金属化合物、及び (b) ゲルマニウム、アンチモン、又はスズの少なくとも1種の化合物、 を含んでなる触媒組成物の存在下で、エステル化反応を行うことを含んでなる。
【0004】 また、本発明によれば、多塩基酸又はそれらのエステルと多価アルコールとの
間の反応の残留物、及び触媒系の残留物を含んでなるポリエステルが提供される
。該残留物は、 (a) チタン、ジルコニウム、若しくはアルミニウムから選ばれる少なくと
も1種の金属のオルトエステル又は縮合オルトエステルと、少なくとも2つの水
酸基を有するアルコールと、少なくとも1つのP−OH基を有する有機リン化合
物との反応生成物である有機金属化合物、及び (b) ゲルマニウム、アンチモン、又はスズの少なくとも1種の化合物、 を含んでいる。
【0005】 さらなる態様では、上述の触媒組成物の成分(a)としてエステル化プロセス
に使用するのに適する有機金属化合物は、チタン、ジルコニウム若しくはアルミ
ニウムから選ばれる少なくとも1種の金属のオルトエステル又は縮合オルトエス
テルと、少なくとも2つの水酸基を有するアルコールと、少なくとも1つのP−
OH基を有する有機リン化合物と、2−ヒドロキシカルボン酸との反応生成物で
ある。
【0006】 上述の触媒組成物の成分(a)としてエステル化プロセスに使用するのに適す
る有機金属化合物は、チタン、ジルコニウム若しくはアルミニウムから選ばれる
少なくとも1種の金属のオルトエステル又は縮合オルトエステルの反応生成物を
含んでなる。標準的には、選ばれた1種の金属のオルトエステル又縮合オルトエ
ステルが使用される。しかし、選ばれた2種以上の金属のオルトエステル又は縮
合オルトエステルを使用することも本発明の範囲内である。簡明化のため以下に
おいては、チタン、ジルコニウム若しくはアルミニウムオルトエステル又は縮合
オルトエステルについて説明することとするが、そのすべての説明は、2種以上
の金属のアルミニウムオルトエステル又は縮合オルトエステル、例えばチタンオ
ルトエステルとジルコニウムオルトエステルとの混合物を包含するように引用さ
れる。
【0007】 本発明の触媒組成物の成分(a)を含んでなる有機金属化合物は、チタン、ジ
ルコニウム若しくはアルミニウムオルトエステル又は縮合オルトエステルと、少
なくとも2つの水酸基を有するアルコールと、少なくとも1つのP−OH基を有
する有機リン化合物との反応生成物である。好ましくは、オルトエステルは一般
式M(OR)4又はAl(OR)3を有するもので、Mがチタン又はジルコニウム
、Rがアルキル基である。より好ましくは、Rは1〜6個の炭素原子を有し、特
に適するオルトエステルとしては、テトライソプロピルチタン、テトラ−n−ブ
トキシチタン、テトラ−n−プロピルジルコニウム、テトラ−n−ブトキシジル
コニウム、及びトリ−イソ−ブトキシアルミニウムが含まれる。
【0008】 この発明に使用される有機金属化合物を調製するのに適する縮合オルトエステ
ルは、典型的には、チタン、ジルコニウム又はアルミニウムオルトエステルの注
意深い加水分解により調製される。チタン又はジルコニウム縮合オルトエステル
は、しばしば一般式 R1O[M(OR12O]nR1 により表される。この式中、R1はアルキル基、Mはチタン又はジルコニウムを
表す。好ましくは、nは20未満、より好ましくは10未満である。好ましくは
、R1は1〜12個の炭素原子、より好ましくは1〜6個の炭素原子を含み、有
用な縮合オルトエステルとしては、ポリブチルチタン酸エステル、ポリイソプロ
ピルチタン酸エステル、及びポリブチルジルコニウム酸エステルとして知られる
化合物が含まれる。
【0009】 好ましくは、少なくとも2つの水酸基を有するアルコールは、二価アルコール
であって、1,2−エタンジオール、1,2−プロパンジオールのような1,2
−ジオール、1,3−プロパンジオールのような1,3−ジオール、1,4−ブ
タンジオールのような1,4−ジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオー
ルのような非末端の水酸基を有するジオール、又はジエチレングリコール若しく
はポリエチエレングリコールのような長鎖を有する二価アルコールである。好ま
しい二価アルコールは1,2−エタンジオールである。有機金属化合物は、グリ
セリン、トリメチルプロパン、又はペンタエリトリトールのような多価アルコー
ルから調製することもできる。
【0010】 好ましくは、触媒組成物の成分(a)を含んでなる有機金属化合物は、二価ア
ルコールとオルトエステル又は縮合オルトエステルとを、チタン、ジルコニウム
又はアルミニウムのいずれか1モルに対して二価アルコールが1〜32モルとな
る比率で反応させることにより調製される。より好ましくは、その反応生成物は
、チタン、ジルコニウム又はアルミニウム(全体量)の1モル当たり2〜25モ
ルの二価アルコール、そして最も好ましくは、チタン、ジルコニウム又はアルミ
ニウム(全体量)の1モル当たり4〜25モルの二価アルコールを含有する。
【0011】 少なくとも1つのP−OH基を有する有機リン化合物は、リン酸エステル、リ
ン酸塩、ピロリン酸エステル、ホスホン酸エステル、ホスホン酸塩、ホスフィン
酸エステル、亜リン酸エステル、及びヒドロキシカルボン酸、例えばクエン酸の
亜リン酸誘導体が含まれる、多くの有機リン化合物から選択することができる。 好ましくは、有機リン化合物には、アルキル又はアリールホスホン酸エステル
の塩、置換若しくは非置換アルキルリン酸エステル、置換若しくは非置換アリー
ルリン酸エステル、アルキルアリールグリコールエーテル若しくはアルキルグリ
コールエーテルのリン酸エステル、置換若しくは非置換の混合アルキル若しくは
アリールグリコールリン酸エステルである。有用な化合物には、テトラブチルア
ンモニウムフェニルホスホン酸エステル、モノアルキル酸リン酸エステル、ジア
ルキル酸リン酸エステル、及びこれらの混合物が含まれる。便利な有機リン化合
物には、アルキル酸リン酸エステルとして商業的に入手可能な化合物があり、そ
れは主としてモノ−及びジ−アルキルリン酸エステルの混合物を含有する。有機
リン化合物としてアルキルリン酸エステルが使用される場合、その有機基は、好
ましくは20個までの炭素原子、より好ましくは8個までの炭素原子、そして最
も好ましくは6個までの炭素原子を有する。アルキルアリール又はアルキルグリ
コールエーテルのリン酸エステルが使用される場合、その炭素鎖長は、好ましく
は18個の炭素まで、そしてより好ましくは6〜12個の炭素原子である。
【0012】 本発明の触媒組成物の調製に使用するのに適する他の選び得る有機リン化合物
は、五酸化リンと多価アルコール、特にグリコールと反応させることにより得る
ことができる反応生成物である。そのような生成物は、五酸化リンと多価アルコ
ールとの混合物を均質な液体になるまで加熱することにより調製できる。簡便に
は、そのような生成物を調製するのに使用される多価アルコールの量は、五酸化
リンを完全に反応させるのに要求される化学量論量より過剰な量である。その過
剰な多価アルコールは、有機リン反応生成物のための溶剤として作用する。さら
に、過剰な多価アルコールを含有する生成物が触媒組成物の成分(a)を調製す
るのに使用される場合、この過剰な多価アルコールは、成分(a)を調製するた
めに使用される少なくとも2つの水酸基を有するアルコールの少なくとも一部を
含んでなる。好適な生成物は、リン(P)の1モル当たり16モルまでの多価ア
ルコールを含有する。好ましくは、その生成物は、リンの1モル当たり3〜10
モルの多価アルコールを含有する。 特に好ましい有機リン化合物には、ブチル酸リン酸エステル、混合ブチル−エ
チレングリコールリン酸エステル、ポリエチレングリコールリン酸エステル、ア
リールポリエチレングリコールリン酸エステル、及びエチレングリコールと五酸
化リンとの反応の生成物、並びにアルキルリン酸塩とクエン酸のようなヒドロキ
シ−官能化カルボン酸との反応生成物が含まれる。
【0013】 本発明の触媒組成物の成分(a)を含んでなる反応生成物中に存在する有機リ
ン化合物の量は、通常、金属(チタン、ジルコニウム又はアルミニウム)の1モ
ルに対して0.1〜4.0モルのリン、好ましくは1モルの金属に対して0.1
〜2.0モルのリン、そして最も好ましくは1モルの金属に対して0.1〜1.
0モルのリンの量である。 好ましくは、上述の触媒組成物の成分(a)としてエステル化プロセスに使用
するのに適する有機リン化合物は塩基を追加的に含んでなる。しかし、有機リン
化合物が塩基とリン酸塩(エステル)又はホスホン酸塩(エステル)との反応生成物
を含んでなる場合、その有機金属化合物の成分に塩基を加えることは必ずしも必
須ではない。例えば、有機リン化合物としてリン酸塩(エステル)若しくはホスホ
ン酸塩(エステル)のアルカリ金属塩又は第四級アンモニウム塩を使用することが
できる。
【0014】 適する無機塩基には、金属水酸化物、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリ
ウム、水酸化カルシウム、水酸化リチウム、及び水酸化アンモニウムが含まれる
。好ましい無機塩基には、テトラブチル水酸化アンモニウム、水酸化コリン(ト
リメチル(2−ヒドロキシエチル)水酸化アンモニウム)若しくはベンゾイルト
リメチル水酸化アンモニウムのような第四級アンモニウム化合物、又はモノエタ
ノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン及びトリイソプロパ
ノールアミンのようなアルカノールアミンが含まれる。通常、使用される塩基の
量は、金属(チタン、ジルコニウム又はアルミニウム)の1モル当たり0.1〜
4.0モルの塩基である。その好ましい量は、金属の1モル当たり0.1〜2.
0モルの塩基であり、そしてしばしば、塩基の量はチタン、ジルコニウム又はア
ルミニウムの1モル当たり0.1〜1.0モルである。
【0015】 本発明の触媒の成分(a)を含んでなる生成物を調製するのに2−ヒドロキシ
カルボン酸を使用する場合、使用される好ましい酸としては、乳酸、クエン酸、
リンゴ酸、及び酒石酸が含まれる。幾つかの好適な酸は、水和物又は水性混合物
として供給されてこの形態で使用できる。2−ヒドロキシ酸が存在する場合、反
応生成物におけるチタン、ジルコニウム又はアルミニウムに対する酸のモル比は
、チタン、ジルコニウム又はアルミニウムの1モル当たり0.5〜4モルである
。より好ましくは、その反応生成物は、チタン、ジルコニウム又はアルミニウム
の1モル当たり1.0〜3.5モルの2−ヒドロキシ酸を含有する。
【0016】 有機金属化合物は、各種成分(オルトエステル又は縮合オルトエステル、少な
くとも2つの水酸基を有するアルコール、有機リン化合物、及び必要ならば塩基
)を混合することにより調製でき、望ましいならば、あらゆる適切な段階であら
ゆる副生成物(例えば、オルトエステルがテトライソプロポキシチタンであると
きのイソプロピルアルコール)の除去を伴う。 1つの好ましい方法では、オルトエステル又は縮合オルトエステルと二価アル
コールを混合し、次いで塩基を加えてから有機リン化合物を加える。反応生成物
中に2−ヒドロキシカルボン酸も存在する場合、通常、その反応生成物をオルト
エステル又は縮合オルトエステルに加え、その後有機リン化合物を加える。他の
選び得る方法としては、2−ヒドロキシカルボン酸の全部又は一部を塩基で中和
し、次いで得られた塩を反応生成物の他の成分(所望であれば追加分の塩基を含
んでいる)に加えることができる。
【0017】 本発明の触媒組成物の成分(b)は、ゲルマニウム、アンチモン、又はスズの
化合物であり、一般的にはどのような化合物も使用することができ、これらの1
種以上の金属の化合物の混合物を含む。好ましいゲルマニウムの化合物は、二酸
化ゲルマニウムである。好ましくは、アンチモン化合物は、三酸化アンチモン又
はアンチモンの塩、例えば三酢酸アンチモンである。スズ化合物の多くは好適で
あり、酢酸スズのような塩;及びジアルキルスズ酸化物、例えばジブチルスズ酸
化物、ジアルカン酸ジアルキルスズ、例えばジラウリン酸ジブチルスズのような
有機スズ化合物、並びにアルキルスズ酸、例えばブチルスズ酸(C49SnOO
H)が含まれる。 広範な比率の成分(a)及び成分(b)が、本発明の触媒組成物中に存在でき
る。一般的には、Ti、Zr又はAlのモル対Ge、Sb又はSnのモル比とし
て計算して、成分(a)対成分(b)のモル比は、9:1〜1:9であり、好ま
しくは5:1〜1:5である。
【0018】 本発明の方法のエステル化反応は、それによりエステルを生成するあらゆる反
応であることができる。その反応は、(i)カルボン酸又はその無水物とアルコー
ルとを反応させてエステルを生成する直接エステル化でもよく、(ii)第1のアル
コールを第1のエステルと反応させて、第1のアルコールのエステルを生成する
と共に第1のエステルの開裂により作られる第2のアルコールを生成するエステ
ル交換(アルコール分解)でもよく、(iii)2種のエステルを反応させてアルコ
キシ基の交換により2種の異なるエステルを生成するエステル交換反応であって
もよい。直接エステル化又はエステル交換は、高分子量エステルの製造に使用す
ることができ、本発明の好ましい方法は、ポリエステル化プロセスを含んでいる
。カルボン酸及びその無水物の多くは、直接エステル化に使用することができ、
ステアリン酸、イソステアリン酸、カプリン酸、カプロン酸、パルミチン酸、オ
レイン酸、パルミトオレイン酸、トリアコンタノン酸(triacontanoic acid)、
安息香酸、メチル安息香酸、サリチル酸、アビエチン酸のようなロジン酸のよう
な酸の飽和又は不飽和モノカルボン酸とその無水物;フタル酸、イソフタル酸、
テレフタル酸、セバシン酸、アジピン酸、アゼライン酸、コハク酸、フマル酸、
マレイン酸、ナフタレンジカルボン酸、パモイン酸(pamoic acid)のようなジ
カルボン酸とこれらの酸の無水物;及びトリメリト酸、クエン酸、トリメシン酸
(trimesic acid)及びピロメリト酸のようなポリカルボン酸とこれらの酸の無
水物が含まれる。直接エステル化のためにしばしば使用されるアルコールには、
ブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、ステアリルアルコールのような、アル
ファー直鎖又は分岐性の一価アルコール、1,2−エタンジオール、1,3−プ
ロパンジオール、1,4−ブタンジオール及び1,6−シクロヘキサンジメタノ
ールのような二価アルコール、並びにグリセリン及びペンタエリトリトールのよ
うな多価アルコールが含まれる。
【0019】 アルコール分解反応に使用されるエステルは、一般的にはメチル、エチル及び
プロピルエステルのような低級ホモエステルのものである。何故なら、通常は、
エステル化反応の間、脱置換されたアルコールを蒸留により除去するからである
。直接エステル化に適する酸のそれら低級エステルは、本発明によるエステル交
換プロセスに使用するのに好適である。しばしば、長鎖アルコールの(メタ)ア
クリルエステルは、メチルアクリルエステル、メチルメタクリルエステル、エチ
ルアクルエステル及びエチルメタクリルエステルのようなエステルのアルコール
分解により生成される。アルコール分解反応に使用される典型的なアルコールに
は、ブチル、ヘキシル、n−オクチル、及び2−エチルヘキシルアルコール、並
びにジメチルアミノエタノールのような置換アルコールが含まれる。
【0020】 2種のエステルの間におけるエステル化反応がエステル交換反応である場合、
一般的には、それらエステルは蒸留により除去できる揮発性生成物を生成するも
のが選択されるであろう。 上述したように、高分子エステルは、直接エステル化又はエステル交換を伴う
プロセスにより生成することができ、本発明のエステル化プロセスの特に好まし
い態様は、上記の触媒組成物の存在下におけるポリエステル化反応である。ポリ
エステル化では、通常、多塩基酸又は多塩基酸のエステルを多価アルコールと反
応させて高分子エステルを生成する。直鎖状ポリエステルは、しばしば上記のよ
うな二塩基酸又は上記二塩基酸のエステルと二価アルコールとから生成される。
本発明による好ましいポリエステル化反応としては、テレフタル酸若しくはジメ
チルテレフタレートを、1,2−エタンジオール(エチレングリコール)と反応
させてポリエチレンテレフタレートを生成すること、1,4−ブタンジオール(
ブチレングリコール)と反応させてポリブチレンテレフタレートを生成すること
、若しくは1,3−プロパンジオール(プロピレングリコール)と反応させてポ
リプロピレンテレフタレートを生成すること、又はナフタレンジカルボン酸若し
くはジメチルナフタレートを1,2−エタンジオールと反応させてポリエチレン
ナフタンエステルを生成することが含まれる。イソフタル酸のような他の酸、1
,6−シクロヘキサンジメタノールのような他のグリコール、並びにグリセリン
、トリメチロールプロパン及びペンタエリトリトールのような多価アルコールも
ポリエステルを調製するのに適している。
【0021】 本発明の触媒組成物は、2つの成分(a)及び(b)を含んでなり、これらを
予め混合して本発明の触媒組成物を形成した後、その組成物をエステル化反応の
ための反応体と混合する。他の選び得る方法として、この発明によるエステル化
反応を行うためにそれら反応体へ成分(a)及び(b)を別々に加えることもで
きる。 本発明のエステル化反応は、エステル化反応に適切なあらゆる公知の技術を用
いて行うことができる。 ポリエチレンテレフタレートの典型的な調製方法は、2つの段階を含んでなる
。第1段階では、テレフタル酸又はジメチルテレフタレートを1,2−エタンジ
オールと反応させてプレポリマーを形成して、その副生成物である水又はメタノ
ールを除去する。続けて、第2段階でそのプレポリマーを加熱して1,2−エタ
ンジオールを除去し長鎖ポリマーを形成する。これらの段階のいずれか又は双方
が、この発明によるエステル化プロセスを含み得る。
【0022】 直接エステル化では、典型的には、酸又はその無水物と過剰のアルコールとを
必要ならば溶剤中で、触媒組成物の存在下で加熱する。水はその反応の副生成物
であり、これは溶剤及び/又はアルコールの共沸混合物と一緒にアゼオトロープ
として取り出される。一般的には、凝縮させられた溶剤及び/又はアルコール混
合物は水に少なくとも部分的に半非相溶性であり、したがって、その水は、溶剤
及び/又はアルコールを反応容器へ戻す前に分離する。反応が完了した際には過
剰なアルコール及び使用される場合は溶剤が蒸発される。本発明の触媒組成物は
、標準的には非溶解性部分を形成しないことから、一般的には、従来の触媒では
しばしば要求されるようにそれらを反応混合物から除去する必要性は無い。典型
的な直接エステル化反応は、無水フタル酸と2−エチルヘキサノールとの混合に
より調製されるビス(2−エチルヘキシル)フタレートの製造である。モノエス
テルを形成する初期反応は速やかであるが、これに続くモノエステルのジエステ
ルへの変換は、すべての水が除去されるまで、180〜200℃の温度で触媒組
成物の存在下の還流によってなされる。次いで、過剰なアルコールが除かれる。
【0023】 アルコール分解反応では、エステルと第1のアルコールと触媒組成物とを混合
して、一般的には、生成アルコール(第2のアルコール)を蒸留によりしばしば
使用エステルと共にアゼオトロープとして取り出す。生成エステル又は第1のア
ルコールを有意に減損することなく第2のアルコールが効果的に分離されること
を確実にするため、アルコール分解から生成される蒸気混合物を精留することが
しばしば必要とされる。アルコール分解反応を行う条件は、主としてその反応の
成分に依存しており、一般的には、使用される混合物の沸点まで成分を加熱する
【0024】 本発明の好ましい方法は、ポリエチレンテレフタレートの調製である。ポリエ
チレンテレフタレートの典型的なバッチ製造は、テレフタル酸及びエチレングリ
コールを触媒組成物と一緒に反応器へ充填することにより、望まれるならその内
容物を約0.3MPaの圧力下で260〜270℃に加熱することにより行われ
る。反応は約230℃で酸溶解として始まり、水が除かれる。その生成物を第2
のオートクレーブ反応器に移して、必要ならば触媒組成物を加える。その反応器
を100Paの最終減圧下で285〜310℃に加熱し、エチレングリコール副
生成物を除去する。その反応器から、溶解した生成エステルを取り出し、冷却し
て細片化する。次いで細片化ポリエステルは、適切ならば固相重合化を受ける得
る。
【0025】 この発明の触媒組成物をポリエステル化反応に加えるために好ましい手段は、
グリコールが使用されているスラリーの形態である(例えば、ポリエチレンテレ
フタレートの調製におけるエチレングリコール)。成分(a)及び(b)を別々
のスラリーとして反応混合物に加えてもよいし、それらを混ぜて両方の成分を含
有するスラリーを調製してこれを反応体に加えてもよい。この添加方法は、第1
段階又は第2段階でのポリエステル化反応に対する触媒組成物の添加に適用する
ことができる。 本発明のエステル化プロセスに使用される触媒の量は、一般的には、触媒組成
物の全金属含有量(Ti、Zr又はAlとGe、Sb又はSnの合計量として示
される)に依存する。通常、その量は、直接的エステル反応又はエステル変換反
応に関する生成エステルの重量に基づく百万部当たり10〜1200部(ppm
)の金属である。好ましくは、その量は、生成エステルの重量に基づく全金属量
が10〜650ppmである。ポリエステル化反応で使用されるその量は、一般
的には生成ポリエステルの重量の比率として表され、通常は、生成ポリエステル
に基づく全金属(Ti、Zr又はAlとGe、Sb又はSnの和)として示され
て5〜550ppmである。好ましくは、その量は生成ポリエステルに基づく全
金属として示されて5〜300ppmである。
【0026】 一般的には、直接エステル化又はエステル変換に使用されるTi、Zr又はA
lの量は、生成エステルに基づいて5〜500ppmのTi、Zr又はAl、よ
り好ましくは5〜250ppmTi、Zr又はAlであろう;そして、直接エス
テル化又はエステル変換に使用されるGe、Sb又はSnの量は、生成エステル
に基づいて5〜700ppmのGe、Sb又はSn、好ましくは5〜400pp
mのGe、Sb又はSnであろう。ポリエステル化については、Ti、Zr又は
Alの好ましい量は、生成ポリエステルに基づいて3〜250ppmのTi、Z
r又はAl、より好ましくは3〜100ppmのTi、Zr又はAlである。ポ
リエステル化に使用されるGe、Sb又はSnの好ましい量は、生成エステルに
基づいて3〜300ppmのGe、Sb又はSn、より好ましくは5〜200p
pmのGe、Sb又はSnである。 この発明の生成物は、最終生成物に濁りを生じさせずに且つ公知の触媒と比較
してポリエステルの黄ばみの量を低減させることで、エステル及びポリエステル
を経済的な歩合で製造するのに効果的な触媒組成物であることが示される。 本発明は、下記の実施例により具体的に示される。
【0027】触媒組成物に使用するための有機金属化合物の調製 実施例1 スターラー、コンデンサー及びサーモメーターを取り付けた250mLフラス
コ内の攪拌されているチタン−n−ブトキシド(34g、0.1モル)に、滴下
漏斗からエチレングリコール(49.6g、0.8モル)を加えた。その反応フ
ラスコに、32重量%NaOH(12.5g、0.1モル)を含有する水酸化ナ
トリウムの水溶液をゆっくりと混合しながら加えて透明な黄色の液体を得た。こ
の液体に、商標名HORDAPHOS DGB[LP]としてClariant AGから入手可能な低リン
含有量を持つブチル/エチレングリコール混合リン酸モノ/ジエステル(11.
82g、0.05モルのリン)を加えた。Ti含有量は4.43重量%。
【0028】実施例2 スターラーを取り付けた250mL三角フラスコ内の攪拌されているチタン−
n−ブトキシド(34g、0.1モル)に、滴下漏斗からエチレングリコール(
100g、1.6モル)を加えた。その反応フラスコに、32重量%NaOH(
12.5g、0.1モル)を含有する水酸化ナトリウムの水溶液を滴下して混合
しながら加えて透明な淡黄色の液体を得た。この液体に、P25(7.1g、0
.05モル)及びエチレングリコール(55g、0.9モル)の反応生成物をゆ
っくりと加えて、得られた混合物を数分間攪拌した。混合及び注意深く制御した
加熱を組み合わせることでエチレングリコール中にP25を溶解することにより
;これに次いで冷却することにより、P25反応生成物を調製した。一定の重量
になるまで70℃の減圧下でn−ブタノールを除去した後、その生成物は、2.
96重量%のTi含有量を持つ淡黄色の液体であった。
【0029】実施例3 スターラーを取り付けた250mL円錐フラスコ内の攪拌されているチタン−
n−ブトキシド(34g、0.1モル)に、滴下漏斗からエチレングリコール(
49.6g、0.8モル)を加えた。その反応フラスコに、32重量%NaOH
(12.5g、0.1モル)を含有する水酸化ナトリウムの水溶液を混合しなが
ら滴下して透明な淡黄色の液体を得た。この液体に、P25(7.1g、0.0
5モル)及びエチレングリコール(55g、0.9モル)の組合せの反応生成物
をゆっくりと加えて、得られた混合物を数分間攪拌した。混合及び注意深く制御
した加熱を組み合わせることでエチレングリコール中にP25を溶解することに
より;これに次いで冷却することにより、P25反応生成物を調製した。一定の
重量になるまで70℃の減圧下でn−ブタノールを除去した後、その生成物は、
4.49重量%のTi含有量を持つ淡黄色の液体であった。
【0030】実施例4 スターラー、コンデンサー及びサーモメーターを取り付けた250mLフラス
コ内の攪拌されているチタン−n−ブトキシド(68g、0.2モル)に、滴下
漏斗からエチレングリコール(99.2g、1.6モル)を加えた。その反応フ
ラスコに、32重量%NaOH(25g、0.2モル)を含有する水酸化ナトリ
ウムの水溶液をゆっくりと混合しながら加えて透明な黄色の液体を得た。この液
体に、商標名HORDAPHOS P123としてClariant AGから商業的に入手可能なアリー
ルポリエチレングリコールリン酸エステル(86.32g、0.128モルのリ
ン)を加え、得られた混合物を数分間攪拌して、3.44重量%のTi含有量を
持つ淡黄色の液体を生成した。
【0031】実施例5 スターラー、コンデンサー及びサーモメーターを取り付けた1Lフィッシュボ
ールフラスコ内の攪拌されているチタン−n−ブトキシド(340g、1.00
モル)に、滴下漏斗からエチレングリコール(496.0g、8.00モル)を
加えた。その反応フラスコに、32重量%NaOH(125g、1.00モル)
を含有する水酸化ナトリウムの水溶液をゆっくりと混合しながら加えて透明な淡
黄色の液体を得た。この液体にブチル酸リン酸エステル(91.0g、0.50
モルのリン)を加えてから、得られた混合物を1時間攪拌して、4.56重量%
のTi含有量を持つ淡黄色の液体を生成した。
【0032】実施例6 スターラー、コンデンサー及びサーモメーターを取り付けた250mLフラス
コ内の攪拌されているチタン−n−ブトキシド(4g、0.1モル)に、滴下漏
斗からエチレングリコール(49.6g、0.8モル)を加えた。その反応フラ
スコに水酸化コリン(26.93g、0.1モル)をゆっくりと混合しながら加
えて透明な黄色の液体を得た。この液体に4個の炭素原子の炭素鎖長を有するジ
ブチル酸リン酸エステル(10.5g、0.05モルのリン)を加え、得られた
混合物を数分間攪拌して、3.96重量%のTi含有量を持つ淡黄色の液体を生
成した。
【0033】実施例7 クエン酸(38.3g、0.2モル)を熱水(22g、1.22モル)に溶解
した。TIPT(28.4g、0.1モル)をゆっくりと10分間かけて加えた
。2−ホスホノブタン−1,2,3−トリカルボン酸(49%水溶液)(27.
6g、0.05モル、0.78mLの水を含む)であるBAYHIBITTM(Bayerより
入手可能)をゆっくりと10分間かけて加えて白色の懸濁液を得た。その混合物
を約85℃で60分間還流して、透明な淡黄色の液体を得た。水/IPAは、約
95℃の頂部温度に到達するまで大気圧力下で留去した。その溶液を約60℃に
冷却した後、32%水酸化ナトリウム溶液(37.5g、0.3モル)をゆっく
りと10分間かけて加えた。エチレングリコール(50g、0.8モル)を加え
てから、残留する水/IPAを減圧下で加熱により除去した。最終生成物は、透
明な淡黄色の液体であった。48時間後に、幾らかの沈殿固形物が観察された。
これらの固形物はさらに8等量のMEGを加えることにより再度溶解され、2.
91重量%のTi含有量を持つ透明な液体として得られた。
【0034】ポリエステル化 実施例8 重縮合反応は、サイドアーム及びモノエチレングリコールの回収のためのコー
ルドトラップが取り付けられており機械的に攪拌がなされる300mLグラス容
器内で行われた。加熱を与えるために温度制御セラミック加熱エレメントを使用
し、そして、そのコールドトラップにオイル減圧ポンプを接続した。窒素ブラン
ケットは、コールドトラップへの接続を経由して提供された。 ポリエチレンテレフタレートは、純粋なビス(ヒドロキシエチル)−テレフタ
レートポリマー前駆体から調製された。 100gの純粋ビス(ヒドロキシエチル)−テレフタレートポリマー前駆体を
窒素が流れる反応フラスコに移して、これに次いで、モノエチレングリコール中
の触媒成分の希釈溶液(混合触媒として15ppmのTi、50ppmのGe、
125ppmのSb、及び15ppmのSnが加えられた)を入れた。非混合触
媒(表2)については、単一金属のレベルを2倍にした(すなわち、30ppm
のTi、100ppmのGe、250ppmのSb、及び30ppmのSn)。
これを攪拌しながら250℃で20〜25分間加熱し、この際にモノエチレング
リコール中の溶液として安定化剤(リン酸;混合物中に32ppmのPの当量分
を生成すると計算されるもので触媒組成物のP含有量を見込んでいる)を添加し
た。窒素流を止めて、絶え間なく100paまで減圧を適用した。20〜25分
後、その温度をゆっくりと間断なく250〜290℃まで上昇させた。反応が進
行するに伴って、一定の攪拌速度を維持するために要する電流値を109mAま
で上昇させた。その際に窒素で減圧を解き、溶解したポリマーを取り出して冷水
中で急冷した。次いで、それを65℃で12時間乾燥させた。
【0035】ポリマー解析 ポリマーの色は、Byk-Gardner Colourview分光計を用いて測定された。色表示
のために使用する一般モデルは、Cielab L*, a* 及びb*スケールであり、そのb
値が黄色度を示す。ポリマーの黄色度はb値と共に上昇する。 ポリマー極限粘度数は、60/40フェノール/1,1,2,2−テトラクロ
ロエタンを溶剤として使用してガラス細管粘度により測定された。ポリマーを1
H NMRスペクトロメーターで評価し、そのポリマー鎖中に存在するジエチレ
ングリコール(DEG)残基の量(ポリマーの重量%として示される)、水酸(
OH)末端基存在率(100個のポリマー反復単位当たりの末端基の数として示
される)、及びビニル末端基(VGE)存在率(100個のポリマー反復単位当
たりの末端基の数として示される)を測定した。それら結果をテーブル1及びテ
ーブル2に示す。
【0036】
【表1】
【0037】
【表2】
【0038】実施例9 ポリエチレンテレフタレート(PET)を調製するために触媒を使用した。エ
チレングリコール(2.04kg)及びテレフタル酸(4.55kg)を攪拌器
及びジャケット付き反応器に充填した。DGE抑制剤を含む触媒及び他の添加物
を加え、その反応器を40psiの圧力で226〜252度に加熱して、第1段
階の直接エステル化(DE)プロセスを開始した。エチレングリコールの再循環
で水が形成されるのでそれを除去した。DE反応の完了においては反応器の内容
物を大気圧力にすることができ、その後、ゆっくりと間断なく減圧を適用した。
安定化剤を加え、その混合物を減圧下で290℃±2℃に加熱してエチレングリ
コールを除去しポリエチレンテレフタレートを得た。最終ポリエステルは、約0
.62のIVとして示される一定トルクに達したら、レースダイを通して取り出
し、水で冷却してチップ化した。取り出しを開始してから5,20及び30分で
ポリマーの試料を採取して、反応器から流延する工程の間のポリマー安定性を監
視した。各々の試料について色値が測定され、それらはテーブル4に示される。
【0039】 実施例9で作られたポリマーの色、IV及びNMRデータをテーブル3及び4
に示す。“再急冷された(re-quenched)”試料における加熱−冷却示差走査熱
量測定(Heat-cool differential scanning calorimetry;DSC)実験は、次のよ
うにして行われた。10mg試料を減圧オーブン内で80℃で乾燥させた。これ
らの乾燥させた試料をPerkin-Elmer DSC装置内に290℃で2分間保持してから
、冷却ブロック(−40℃)上で急冷させた。次いで、急冷却試料をPerkin-Elm
er DSC 7a上で、20℃/分の加熱&冷却比率として加熱/2分間保持/冷却の
手順で処理した。示される冷却データは、コンピュータで得られた温度に2.8
℃を足すことにより補正されている。分子量は、ゲル透過クロマトグラフィー(
GPC)により測定された。実施例9に記載の反応において試験されたすべての
触媒についてのDSC結果をテーブル5に示す。
【0040】 テーブル1〜4を考察すれば、チタン−リン触媒を他の金属触媒と組合せるこ
とで予想よりも黄ばみ(b値)の低いポリエステルが与えられることは明らかで
ある。材料からアンチモンが移出することの知覚可能性が問題を引き起こすよう
な用途に使用されるポリエステルでは、そのポリエステルに使用されるアンチモ
ンの量を低減することで得られる利点がある。また、ゲルマニウム触媒の高いコ
ストから、ポリエステル触媒に使用されるゲルマニウムの量を低減することが望
まれる。それらの少なくとも一部をチタン、ジルコニウム又はアルミニウムで置
き換えることにより、これらの材料を効果を失わせずに低レベルで使用すること
ができ、且つ、これらの材料、特にチタンの量を増加させて使用することから通
常予期されるであろう、ポリマーに許容できない黄ばみの上昇がないことが示さ
れる。
【0041】
【表3】
【0042】 テーブル5を考察すれば、混合アンチモン/チタン触媒で作られたポリエステ
ルについての結晶化温度は、チタン触媒及び混合チタン/ゲルマニウム触媒を使
用して生成されるポリエステルと比較すると、冷却の間は常に高く、加熱サイク
ルの間は常に低いことが明らかである。このことは当該技術分野で知られている
ように、高レベルで使用されたアンチモンは、高レベルの触媒残留物を生じるこ
とがあり、これは結晶化する際の核形成点(nucleating points)として作用す
ることがあるからである。チタン及びゲルマニウムはそれよりも溶解度の高い触
媒として知られており、且つ低レベルで使用される。したがって、より低量な残
留物が存在し、安易な結晶化を招かない。この発明の驚くべき特徴は、触媒とし
て酢酸アンチモンのみを使用して生成されるポリエステルと比較したとき、混合
アンチモン/チタン触媒で作られたポリエステルについての結晶化温度は、冷却
の間は常に高く、加熱の間は常に低いことである。酢酸アンチモン触媒に使用さ
れるアンチモンのレベルは、混合触媒におけるアンチモン及びチタンの併用レベ
ルの2倍であるから、より容易な結晶化を招くこと予想される。したがって、ポ
リマー構造におけるチタンとアンチモンの相乗効果又は顕著な変化のいずれかが
、より容易な結晶化を引き起こすようである。ポリエステル中の結晶化率に対す
る制御は、幾つかの加工応用において高いポリエステル処理量をもたらすことが
できる。
【0043】
【表4】
【0044】
【表5】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C07C 69/54 C07C 69/54 Z 69/78 69/78 69/80 69/80 Z // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ, BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,C R,CU,CZ,DE,DK,DM,EE,ES,FI ,GB,GD,GE,GH,GM,HR,HU,ID, IL,IN,IS,JP,KE,KG,KP,KR,K Z,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MA ,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ, PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,S K,SL,TJ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG ,US,UZ,VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 リドランド,ジョン イギリス国ダーハム ディーエイチ1・5 ジーエル,オートランズ・ウェイ 12 Fターム(参考) 4H006 AA02 AC48 BA09 BA10 BA11 BA13 BA29 BA32 BA35 BJ50 KA02 KA04 KA06 KA10 4H039 CA66 CD10 CD30 CD90 4J029 AA01 AA03 AB04 AC01 AD01 AD03 AD10 BA03 BA04 BA05 BD07A CB05A CB06A CC05A HB03A JB131 JC531 JF221 JF251 JF331 JF361 JF371 JF471 KE02 KE03

Claims (32)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エステルの調製のための触媒として使用するのに適する触媒
    組成物であって、 (a)チタン、ジルコニウム、若しくはアルミニウムから選ばれる少なくとも
    1種の金属のオルトエステル又は縮合オルトエステルと、少なくとも2つの水酸
    基を有するアルコールと、少なくとも1つのP−OH基を有する有機リン化合物
    との反応生成物である有機金属化合物、及び (b)ゲルマニウム、アンチモン、又はスズの少なくとも1種の化合物 を含んでなる組成物。
  2. 【請求項2】 前記有機金属化合物が、チタン、ジルコニウム、若しくはア
    ルミニウムから選ばれる少なくとも1種の金属のオルトエステル又は縮合オルト
    エステルと、少なくとも2つの水酸基を有するアルコールと、少なくとも1つの
    P−OH基を有する有機リン化合物と、塩基との反応生成物を含んでなることを
    特徴とする、請求項1に記載の触媒組成物。
  3. 【請求項3】 前記有機金属化合物が、チタン、ジルコニウム、若しくはア
    ルミニウムから選ばれる少なくとも1種の金属のオルトエステル又は縮合オルト
    エステルと、少なくとも2つの水酸基を有するアルコールと、少なくとも1つの
    P−OH基を有する有機リン化合物と、塩基と、2−ヒドロキシカルボン酸との
    反応生成物を含んでなることを特徴とする、請求項1又は2に記載の触媒組成物
  4. 【請求項4】 前記2−ヒドロキシ酸が、乳酸、クエン酸、リンゴ酸、酒石
    酸、又は前記酸の少なくとも1種の亜リン酸誘導体であることを特徴とする、請
    求項3に記載の触媒組成物。
  5. 【請求項5】 前記オルトエステルが、 一般式M(OR)4又はAl(OR)3を有しており、この式中、Mがチタン及び
    /又はジルコニウム、Rが1〜6個の炭素原子を有するアルキル基であることを
    特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の触媒組成物。
  6. 【請求項6】 前記縮合オルトエステルが、 一般式R1O[M(OR12O]Rn1により表される構造を有しており、この式
    中、Mがチタン及び/又はジルコニウム、R1が1〜6個の炭素原子を有するア
    ルキル基、nが20未満であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記
    載の触媒組成物。
  7. 【請求項7】 前記少なくとも2つの水酸基を有するアルコールが、1,2
    −エタンジオール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1
    ,4−ブタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、ジエチレング
    リコール、ポリエチエレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、
    ペンタエリトリトール、又は1,6−シクロヘキサンジメタノールであることを
    特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の触媒組成物。
  8. 【請求項8】 前記有機金属化合物が、チタン、ジルコニウム又はアルミニ
    ウムのいずれか1モルに対して二価アルコールが1〜32モルとなる比率で、二
    価アルコールをオルトエステル又は縮合オルトエステルと反応させることにより
    調製されることを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載の触媒組成物。
  9. 【請求項9】 前記有機リン化合物が、リン酸エステル、ピロリン酸エステ
    ル、ホスホン酸エステル、ホスフィン酸エステル、亜リン酸エステル、リン酸エ
    ステル若しくはホスホン酸エステルの塩、又はヒドロキシ酸の亜リン酸誘導体で
    あることを特徴とする、請求項1〜8のいずれかに記載の触媒組成物。
  10. 【請求項10】 前記有機リン化合物が、置換若しくは非置換アルキルリン
    酸エステル、置換若しくは非置換アリールリン酸エステル、アルキル若しくはア
    リールホスホン酸エステルの塩、アルキルアリールグリコールエーテル若しくは
    アルキルグリコールエーテルのリン酸エステル、又は五酸化リンと多価アルコー
    ルとの反応により得ることができる生成物であることを特徴とする、請求項1〜
    9のいずれかに記載の触媒組成物。
  11. 【請求項11】 前記有機リン化合物がアルキルリン酸エステルであり、そ
    の有機基が20個までの炭素原子を含むものであることを特徴とする、請求項1
    〜10のいずれかに記載の触媒組成物。
  12. 【請求項12】 前記有機リン化合物が、18個の炭素原子までの炭素鎖長
    を有するアルキルアリールエーテル又はアルキルグリコールエーテルのリン酸エ
    ステルあることを特徴とする、請求項1〜10のいずれかに記載の触媒組成物。
  13. 【請求項13】 前記有機リン化合物が、多価アルコール対Pのモル比が5
    0:1までである五酸化リンと多価アルコールとの反応生成物であることを特徴
    とする、請求項1〜10のいずれかに記載の触媒組成物。
  14. 【請求項14】 前記有機リン化合物が、ヒドロキシ酸の亜リン酸誘導体で
    あることを特徴とする、請求項1〜10のいずれかに記載の触媒組成物。
  15. 【請求項15】 前記有機リン化合物が、チタン、ジルコニウム又はアルミ
    ニウムの1モルに対して0.1〜4.0モルのリンの量で前記有機金属化合物中
    に存在することを特徴とする、請求項1〜14のいずれかに記載の触媒組成物。
  16. 【請求項16】 塩基が、チタン、ジルコニウム又はアルミニウムの1モル
    に対して0.01〜4.0モルの塩基の量で前記有機金属化合物中に存在するこ
    とを特徴とする、請求項1〜15のいずれかに記載の触媒組成物。
  17. 【請求項17】 前記2−ヒドロキシ酸が、チタン、ジルコニウム又はアル
    ミニウムの1モル比に対して0.1〜4モルの酸の量で前記有機金属化合物中に
    存在することを特徴とする、請求項3〜16のいずれかに記載の触媒組成物。
  18. 【請求項18】 前記ゲルマニウムの化合物が、二酸化ゲルマニウム又はゲ
    ルマニウムの塩であることを特徴とする、請求項1〜17のいずれかに記載の触
    媒組成物。
  19. 【請求項19】 前記アンチモンの化合物が、三酸化アンチモン又はアンチ
    モンの塩であることを特徴とする、請求項1〜18のいずれかに記載の触媒組成
    物。
  20. 【請求項20】 前記スズの化合物が、スズ塩、ジアルキル酸化スズ、ジア
    ルキルジアルカン酸スズ、又はアルキルスズ酸であることを特徴とする、請求項
    1〜19のいずれかに記載の触媒組成物。
  21. 【請求項21】 前記有機金属化合物対ゲルマニウム、アンチモン又はスズ
    の化合物のモル比が、Ti、Zr又はAlのモル対Ge、Sb又はSnのモル比
    として計算して、9:1〜1:9であることを特徴とする、請求項1〜20のい
    ずれかに記載の触媒組成物。
  22. 【請求項22】 触媒組成物の存在下でエステル化反応を行うことを含んで
    なるエステルの調製方法であって、該触媒組成物が、 (a)チタン、ジルコニウム、若しくはアルミニウムから選ばれる少なくとも
    1種の金属のオルトエステル又は縮合オルトエステルと、少なくとも2つの水酸
    基を有するアルコールと、少なくとも1つのP−OH基を有する有機リン化合物
    と、必要ならば塩基との反応生成物;及び (b)ゲルマニウム、アンチモン、又はスズの少なくとも1種の化合物 を含んでなる方法。
  23. 【請求項23】 前記エステル化反応が、アルコールと、ステアリン酸、イ
    ソステアリン酸、カプリン酸、カプロン酸、パルミチン酸、オレイン酸、パルミ
    トオレイン酸、トリアコンタノン酸、安息香酸、メチル安息香酸、サリチル酸、
    ロジン酸、アビエチン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、セバシン酸
    、アジピン酸、アゼライン酸、コハク酸、フマル酸、マレイン酸、ナフタレンジ
    カルボン酸、パモイン酸、トリメリト酸、クエン酸、トリメシン酸、又はピロメ
    リト酸との反応を含んでなることを特徴とする、請求項22に記載の方法。
  24. 【請求項24】 前記エステル化反応が、アルコールと、ジカルボン酸又は
    トリカルボン酸の無水物との反応を含んでなることを特徴とする、請求項22に
    記載の方法。
  25. 【請求項25】 前記エステル化反応が、アクリル酸又はメタクリル酸のメ
    チルエステル、エチルエステル若しくはプロピルエステルと、アルコールとの反
    応を含んでなることを特徴とする、請求項22に記載の方法。
  26. 【請求項26】 前記エステル化反応が、2種のエステルの間のアルコキシ
    基の交換により2種の異なるエステルを生成する反応を含んでなることを特徴と
    する、請求項22に記載の方法。
  27. 【請求項27】 前記エステル化反応が、テレフタル酸、ジメチルテレフタ
    レート、ジメチルナフタレート又はナフタレンジカルボン酸と、1,2−エタン
    ジオール、1,4−ブタンジオール、1,3−プロパンジオール、1,6−シク
    ロヘキサンジメタノール、トリメチロールプロパン又はペンタエリトリトールと
    の反応を含んでなるポリエステル化反応を含んでなることを特徴とする、請求項
    22に記載の方法。
  28. 【請求項28】 前記触媒が、生成エステルの重量に対する全金属量(Ti
    、Zr又はAlとGe、Sb又はSnとの和)の重量部として計算して百万部当
    たり10〜1200部の量で存在することを特徴とする、請求項22〜26のい
    ずれかに記載の方法。
  29. 【請求項29】 前記エステル化反応が、ポリエステル化反応であり、且つ
    、前記触媒が、生成エステルの重量に対する全金属量(Ti、Zr又はAlとG
    e、Sb又はSnとの和)の重量部として計算して百万部当たり5〜550部の
    量で存在することを特徴とする、請求項22又は27のいずれかに記載の方法。
  30. 【請求項30】 チタン、ジルコニウム又はアルミニウムの全存在量が生成
    エステルの重量に対するTi、Zr又はAlの重量部として計算して百万部当た
    り5〜500部であり且つゲルマニウム、アンチモン又はスズの存在量が生成エ
    ステルの重量に対するGe、Sb又はSnとして計算して5〜700ppmであ
    るような量で、前記触媒組成物が存在することを特徴とする、請求項22〜26
    又は28のいずれかに記載の方法。
  31. 【請求項31】 チタン、ジルコニウム又はアルミニウムの全存在量が生成
    エステルの重量に対するTi、Zr又はAlの重量部として計算して百万部当た
    り3〜250部であり且つゲルマニウム、アンチモン又はスズの全存在量が生成
    エステルの重量に対するGe、Sb又はSnとして計算して3〜300ppmで
    あるような量で、前記触媒組成物が存在することを特徴とする、請求項22、2
    7又は29のいずれかに記載の方法。
  32. 【請求項32】 多塩基酸又はそれらのエステルと多価アルコールとの反応
    の残留物を含んでなり、さらに触媒系の残留物を含有するポリエステルであって
    、該触媒系の残留物が、 (a)チタン、ジルコニウム、若しくはアルミニウムから選ばれる少なくとも
    1種の金属のオルトエステル又は縮合オルトエステルと、少なくとも2つの水酸
    基を有するアルコールと、少なくとも1つのP−OH基を有する有機リン化合物
    との反応生成物である有機金属化合物、及び (b)ゲルマニウム、アンチモン、又はスズの少なくとも1種の化合物 を含んでなるポリエステル。
JP2000619548A 1999-05-25 2000-05-02 エステル化触媒 Pending JP2003500492A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB9912210.3A GB9912210D0 (en) 1999-05-25 1999-05-25 Esterification catalysts
GB9912210.3 1999-05-25
PCT/GB2000/001674 WO2000071252A1 (en) 1999-05-25 2000-05-02 Esterification catalysts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003500492A true JP2003500492A (ja) 2003-01-07

Family

ID=10854167

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000619548A Pending JP2003500492A (ja) 1999-05-25 2000-05-02 エステル化触媒

Country Status (14)

Country Link
US (1) US20020087027A1 (ja)
EP (1) EP1181096A1 (ja)
JP (1) JP2003500492A (ja)
KR (1) KR20020010671A (ja)
CN (1) CN1129478C (ja)
AR (1) AR024070A1 (ja)
AU (1) AU4767200A (ja)
BR (1) BR0010883A (ja)
CO (1) CO5231205A1 (ja)
GB (1) GB9912210D0 (ja)
MX (1) MXPA01011984A (ja)
UY (1) UY26149A1 (ja)
WO (1) WO2000071252A1 (ja)
ZA (1) ZA200109202B (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003040994A (ja) * 2001-08-01 2003-02-13 Toyobo Co Ltd ポリエステル、ポリエステル重合触媒及びポリエステルの製造方法(オルトエステル)
JP2006036650A (ja) * 2004-07-22 2006-02-09 Sanyo Chem Ind Ltd 不飽和モノカルボン酸エステルおよびその製造方法
JP2008266359A (ja) * 2007-04-16 2008-11-06 Toyobo Co Ltd ポリエステル重合触媒およびこれを用いて製造されたポリエステルならびにポリエステルの製造方法
JP2015030852A (ja) * 2013-08-06 2015-02-16 新光合成纎維股▲分▼有限公司 共重合ポリエステルの製造方法
JP2019070099A (ja) * 2017-10-05 2019-05-09 遠東新世紀股▲ふん▼有限公司 ポリエステル樹脂製造用の安定剤、その製造方法、該安定剤を用いたポリエステル樹脂の製造方法、及びそれにより製造されたポリエステル樹脂

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU6729800A (en) 1999-08-24 2001-03-19 Toyo Boseki Kabushiki Kaisha Polymerization catalysts for polyesters, polyesters produced with the same and process for production of polyesters
US6372879B1 (en) 2000-01-07 2002-04-16 Atofina Chemicals, Inc. Polyester polycondensation with catalyst and a catalyst enhancer
TW546330B (en) * 2000-01-07 2003-08-11 Teijin Ltd Biaxially oriented polyester film for metal sheet laminating molding
GB0002156D0 (en) * 2000-02-01 2000-03-22 Acma Ltd Esterification catalyst compositions
PT1327648E (pt) 2000-09-12 2007-08-31 Toyo Boseki Catalizador de polimerização para poliéster, poliéster produzido com o catalizador e processo para a produção do poliéster
AU2002216669A1 (en) * 2000-11-21 2002-06-03 Honeywell International Inc. Esterification catalyst, polyester process and polyester article
US6914107B2 (en) * 2001-01-24 2005-07-05 E. I. Du Pont De Nemours And Company Catalyst composition and process therewith
CN1328300C (zh) 2001-02-23 2007-07-25 东洋纺织株式会社 聚酯聚合催化剂、利用其制得的聚酯和聚酯的制造方法
US6489433B2 (en) * 2001-02-23 2002-12-03 E. I. Du Pont De Nemours And Company Metal-containing composition and process therewith
US6723768B2 (en) 2002-03-27 2004-04-20 Eastman Chemical Company Polyester/polycarbonate blends with reduced yellowness
KR20030084183A (ko) * 2002-04-25 2003-11-01 켐엔텍 주식회사 폴리에스테르의 제조방법
US6841505B2 (en) 2002-07-26 2005-01-11 E..I. Du Pont De Nemours And Company Titanium-zirconium catalyst compositions and use thereof
US6953768B2 (en) 2002-11-26 2005-10-11 Teck Cominco Metals Ltd. Multi-component catalyst system for the polycondensation manufacture of polyesters
GB0228267D0 (en) 2002-12-04 2003-01-08 Johnson Matthey Plc Catalyst and process
US8557950B2 (en) 2005-06-16 2013-10-15 Grupo Petrotemex, S.A. De C.V. High intrinsic viscosity melt phase polyester polymers with acceptable acetaldehyde generation rates
US8431202B2 (en) 2005-09-16 2013-04-30 Grupo Petrotemex, S.A. De C.V. Aluminum/alkaline or alkali/titanium containing polyesters having improved reheat, color and clarity
US7655746B2 (en) 2005-09-16 2010-02-02 Eastman Chemical Company Phosphorus containing compounds for reducing acetaldehyde in polyesters polymers
US9267007B2 (en) 2005-09-16 2016-02-23 Grupo Petrotemex, S.A. De C.V. Method for addition of additives into a polymer melt
US7932345B2 (en) 2005-09-16 2011-04-26 Grupo Petrotemex, S.A. De C.V. Aluminum containing polyester polymers having low acetaldehyde generation rates
US7838596B2 (en) 2005-09-16 2010-11-23 Eastman Chemical Company Late addition to effect compositional modifications in condensation polymers
EP2012184B1 (en) * 2006-04-21 2013-08-21 Kao Corporation Toner
US7709595B2 (en) 2006-07-28 2010-05-04 Eastman Chemical Company Non-precipitating alkali/alkaline earth metal and aluminum solutions made with polyhydroxyl ether solvents
US7745368B2 (en) * 2006-07-28 2010-06-29 Eastman Chemical Company Non-precipitating alkali/alkaline earth metal and aluminum compositions made with organic hydroxyacids
US7709593B2 (en) 2006-07-28 2010-05-04 Eastman Chemical Company Multiple feeds of catalyst metals to a polyester production process
US8901272B2 (en) * 2007-02-02 2014-12-02 Grupo Petrotemex, S.A. De C.V. Polyester polymers with low acetaldehyde generation rates and high vinyl ends concentration
US20090286907A1 (en) * 2008-01-23 2009-11-19 Beltz Mark W Fumaric Acid/Diol Polyesters and Their Manufacture and Use
US20120053317A1 (en) * 2009-04-23 2012-03-01 Teijin Dupont Films Japan Limited Biaxially oriented polyester film for solar cells
CN101962437B (zh) * 2009-07-24 2013-04-17 常州化学研究所 用酯化缩聚法合成pet的新型铝催化剂
TWI423993B (zh) * 2011-06-16 2014-01-21 Univ Kaohsiung Medical 含錫催化劑用於聚酯化反應之方法
US8653224B1 (en) * 2013-02-08 2014-02-18 Lotte Chemical Corporation Resin composition for manufacturing thermoplastic polyester resin by using green catalyst
CN103435792B (zh) * 2013-09-10 2015-05-20 杭州金海湾化工有限公司 一种锑钛组合物及其制备方法和应用
JP6866727B2 (ja) * 2016-03-31 2021-04-28 荒川化学工業株式会社 ロジンエステルの製造方法及びロジンエステル
CN106349062A (zh) * 2016-08-30 2017-01-25 深圳市普利凯新材料股份有限公司 一种采用复配催化剂合成二甘醇二甲酸酯的方法
CN106975475B (zh) * 2017-04-26 2019-12-20 中国石油化工股份有限公司 一种用于合成三羟甲基丙烷酯的催化剂及其制备方法以及应用

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5385773A (en) * 1993-04-27 1995-01-31 Eastman Chemical Company Copolyester of cyclohexanenedimethanol and process for producing such polyester
TW381104B (en) * 1996-02-20 2000-02-01 Eastman Chem Co Process for preparing copolyesters of terephthalic acid, ethylene glycol, and 1,4-cyclohexanedimethanol
US6316584B1 (en) * 1997-06-10 2001-11-13 Akzo Nobel Nv Method for producing polyesters and copolyesters
GB9725419D0 (en) * 1997-12-02 1998-01-28 Tioxide Specialties Ltd Esterification catalysts
US6066714A (en) * 1998-04-17 2000-05-23 E. I. Du Pont De Nemours And Company Titanium-containing catalyst composition and processes therefor and therewith
AU3565199A (en) * 1998-04-17 1999-11-08 E.I. Du Pont De Nemours And Company Catalytic composition comprising a titanium compound, an amine and a phosphorus compound; preparation and use thereof

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003040994A (ja) * 2001-08-01 2003-02-13 Toyobo Co Ltd ポリエステル、ポリエステル重合触媒及びポリエステルの製造方法(オルトエステル)
JP2006036650A (ja) * 2004-07-22 2006-02-09 Sanyo Chem Ind Ltd 不飽和モノカルボン酸エステルおよびその製造方法
JP4583830B2 (ja) * 2004-07-22 2010-11-17 三洋化成工業株式会社 不飽和モノカルボン酸エステルおよびその製造方法
JP2008266359A (ja) * 2007-04-16 2008-11-06 Toyobo Co Ltd ポリエステル重合触媒およびこれを用いて製造されたポリエステルならびにポリエステルの製造方法
JP2015030852A (ja) * 2013-08-06 2015-02-16 新光合成纎維股▲分▼有限公司 共重合ポリエステルの製造方法
JP2019070099A (ja) * 2017-10-05 2019-05-09 遠東新世紀股▲ふん▼有限公司 ポリエステル樹脂製造用の安定剤、その製造方法、該安定剤を用いたポリエステル樹脂の製造方法、及びそれにより製造されたポリエステル樹脂

Also Published As

Publication number Publication date
UY26149A1 (es) 2001-11-30
CN1129478C (zh) 2003-12-03
CN1351520A (zh) 2002-05-29
AR024070A1 (es) 2002-09-04
ZA200109202B (en) 2003-04-30
US20020087027A1 (en) 2002-07-04
WO2000071252A1 (en) 2000-11-30
EP1181096A1 (en) 2002-02-27
MXPA01011984A (es) 2002-05-06
GB9912210D0 (en) 1999-07-28
BR0010883A (pt) 2002-02-13
CO5231205A1 (es) 2002-12-27
AU4767200A (en) 2000-12-12
KR20020010671A (ko) 2002-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2003500492A (ja) エステル化触媒
RU2316396C2 (ru) Катализатор и способ
JP4377053B2 (ja) エステル化触媒
KR100567476B1 (ko) 에스테르의 제조방법 및 그 반응에 이용되는 촉매 조성물
US20070010648A1 (en) Catalyst for manufacture of esters
JP2002512267A (ja) チタン化合物とアミンと燐化合物を含んで成る触媒組成物、それの製造および使用
JP2003535917A (ja) チタン化合物と燐化合物と溶解性助長剤を含んで成る触媒組成物、それの製造および使用
WO2001056694A1 (en) Esterification catalyst compositions
WO2003045550A1 (en) Catalyst and process for preparation of an ester
GB2314081A (en) Esterification Process
KR20070030730A (ko) 에스테르 제조를 위한 촉매