JP2006152252A - Polybutylene terephthalate and its production process - Google Patents

Polybutylene terephthalate and its production process Download PDF

Info

Publication number
JP2006152252A
JP2006152252A JP2005304649A JP2005304649A JP2006152252A JP 2006152252 A JP2006152252 A JP 2006152252A JP 2005304649 A JP2005304649 A JP 2005304649A JP 2005304649 A JP2005304649 A JP 2005304649A JP 2006152252 A JP2006152252 A JP 2006152252A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
ppm
concentration
polybutylene terephthalate
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.)
Granted
Application number
JP2005304649A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4544127B2 (en
Inventor
Masanori Yamamoto
正規 山本
Toshiyuki Hamano
俊之 濱野
Shinichiro Matsuzono
真一郎 松園
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.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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 Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Priority to JP2005304649A priority Critical patent/JP4544127B2/en
Publication of JP2006152252A publication Critical patent/JP2006152252A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4544127B2 publication Critical patent/JP4544127B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polybutylene terephthalate (PBT) excellent in color tone, resistance to hydrolysis, transparency and moldability with reduced foreign matter, which is favorably applicable to films, monofilaments, fibers, electric electronic parts and car parts. <P>SOLUTION: PBT contains titanium (Ti) at 90 ppm or less as a Ti atom and at 90 ppm or less of a group 1 or 2 metal atom in the periodic table and 0.06-4 ppm of a cobalt (Co) as a Co atom. In a preferred embodiment, the concentration of manganese (Mn) is 0.06-4 ppm as a Mn atom and a content of an aldehyde group is 0.1 μeq/g or over. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ポリブチレンテレフタレートに関し、詳しくは、色調、耐加水分解性、熱安定性、透明性、成形性に優れ、しかも、異物が低減された、フィルム、モノフィラメント、繊維、電気電子部品、自動車部品などに好適に使用することが出来るポリブチレンテレフタレートに関する。   The present invention relates to polybutylene terephthalate, and more specifically, a film, a monofilament, a fiber, an electric / electronic component, an automobile having excellent color tone, hydrolysis resistance, thermal stability, transparency, moldability, and reduced foreign matter. The present invention relates to polybutylene terephthalate that can be suitably used for parts and the like.

熱可塑性ポリエステル樹脂の中で代表的なエンジニアリンブプラスチックであるポリブチレンテレフタレートは、成形加工の容易性、機械的物性、耐熱性、耐薬品性、保香性、その他の物理的・化学的特性に優れていることから、自動車部品、電気・電子部品、精密機器部品などの射出成形品に広く使用されている。近年は、その優れた性質を活かし、フィルム、シート、モノフィラメント、繊維などの分野でも広く使用される様になってきた。   Polybutylene terephthalate, a representative engineering plastic among thermoplastic polyester resins, is easy to process, mechanical properties, heat resistance, chemical resistance, fragrance retention, and other physical and chemical properties. Therefore, it is widely used in injection-molded products such as automobile parts, electrical / electronic parts, and precision equipment parts. In recent years, taking advantage of its excellent properties, it has been widely used in the fields of films, sheets, monofilaments, fibers and the like.

ポリブチレンテレフタレートの製造方法は、テレフタル酸成分としてジメチルテレフタレートを原料とするエステル交換法と、テレフタル酸を原料とする直接重合法とに大別される。ところが、エステル交換法は、反応の副生物としてメタノールとテトラヒドロフラン(THF)とが発生するが、これらは沸点が近いために回収後の蒸留分離が困難であるという欠点を有している。一方、直接重合法は、メタノールの発生もなく、原料原単位もエステル交換法に比べて良好なことから、最近注目されつつある。   Production methods of polybutylene terephthalate are roughly classified into a transesterification method using dimethyl terephthalate as a terephthalic acid component as a raw material and a direct polymerization method using terephthalic acid as a raw material. However, the transesterification method generates methanol and tetrahydrofuran (THF) as by-products of the reaction, but these have a drawback that distillation separation after recovery is difficult due to their close boiling points. On the other hand, the direct polymerization method has been attracting attention recently because it does not generate methanol and the raw material unit is better than the transesterification method.

ところが、直接重合法には次の様な問題がある。すなわち、原料であるテレフタル酸中には、触媒残渣であるコバルトや、場合によってはマンガンが含まれている。これらは直接重合法によるポリブチレンテレフタレートの色調を悪化させ、その商品価値を落とす。斯かる問題の解決のために、一般的には、精製を強化し、コバルトやマンガン含有量を低減させた高純度テレフタル酸を使用することが行われている。   However, the direct polymerization method has the following problems. That is, the raw material terephthalic acid contains cobalt as a catalyst residue and, in some cases, manganese. These deteriorate the color tone of polybutylene terephthalate produced by the direct polymerization method and reduce its commercial value. In order to solve such a problem, generally, high-purity terephthalic acid with enhanced purification and reduced cobalt or manganese content is used.

しかしながら、上記の方法では、テレフタル酸の製造工程が複雑になり、エネルギー的にもコスト的にも不利になるため、コバルトやマンガンの含有量の比較的多い中純度テレフタル酸を使用しても、ポリブチレンテレフタレートの色調を悪化させない技術が強く求められている。   However, in the above method, the production process of terephthalic acid becomes complicated and disadvantageous in terms of energy and cost. Therefore, even if medium purity terephthalic acid having a relatively large content of cobalt or manganese is used, There is a strong demand for a technique that does not deteriorate the color tone of polybutylene terephthalate.

更に、テレフタル酸の製造工程で副生する4−カルボキシベンズアルデヒド(4−CBA)も、ポリブチレンテレフタレートの色調を悪化させるため、一旦、得られた4−CBA濃度の高いテレフタル酸を遷移金属触媒などを使用して還元し、4−CBAを低減させることが行われているが、上記と同様にエネルギー的にもコスト的にも不利になるという問題がある。   Furthermore, 4-carboxybenzaldehyde (4-CBA) by-produced in the production process of terephthalic acid also deteriorates the color tone of polybutylene terephthalate. Therefore, once obtained terephthalic acid with a high 4-CBA concentration is used as a transition metal catalyst. However, there is a problem that it is disadvantageous in terms of energy and cost as described above.

上記の問題を解決するために、例えば、ポリブチレンテレフタレート製造時の重縮合温度を規定する方法も提案されているが(特許文献1参照)、その効果は十分とは言えず、4−CBAの含有量が高い中純度テレフタル酸を使用しても、ポリブチレンテレフタレートの色調を悪化させない技術が強く求められている。   In order to solve the above problem, for example, a method for defining a polycondensation temperature during the production of polybutylene terephthalate has also been proposed (see Patent Document 1). There is a strong demand for a technique that does not deteriorate the color tone of polybutylene terephthalate even when medium-purity terephthalic acid having a high content is used.

更に、直接重合法でチタン触媒を使用した場合、添加したチタン触媒のうち一部はポリブチレンテレフタレートの製造工程の途中で失活してしまうという問題がある。触媒の失活は、文字通り反応性の悪化を招くだけではなく、色調の悪化や透明性の悪化、異物の増加を招き、特に、フィルム、シート、モノフィラメント、繊維などの用途では、商品価値を大きく落とす。   Further, when a titanium catalyst is used in the direct polymerization method, there is a problem that a part of the added titanium catalyst is deactivated during the production process of polybutylene terephthalate. The deactivation of the catalyst not only literally deteriorates the reactivity, but also deteriorates the color tone and transparency, and increases the number of foreign matters. Especially in applications such as films, sheets, monofilaments, and fibers, the commercial value is greatly increased. Drop it.

上記の問題を解決するために、ポリブチレンテレフタレート製造の際に添加する有機チタン化合物の量を規定し、初期のエステル化反応段階で有機スズ化合物を共存させる方法(特許文献2及び3参照)、更に、テレフタル酸と1,4−ブタンジオールの連続的エステル化反応を2段階に分け、第1段階のエステル化反応では有機スズ化合物のみを添加し、第2段階のエステル化反応では有機チタン化合物を追添加し、触媒由来の異物やヘイズを低減する方法(特許文献4参照)、チタン化合物とスズ化合物の存在下、重縮合時にアルカリ性金属化合物を添加し、末端カルボキシル基濃度や異物の生成を低減する方法(特許文献5参照)が提案されている。   In order to solve the above problems, a method of prescribing the amount of the organic titanium compound to be added in the production of polybutylene terephthalate and coexisting the organic tin compound in the initial esterification reaction stage (see Patent Documents 2 and 3), Furthermore, the continuous esterification reaction of terephthalic acid and 1,4-butanediol is divided into two stages. In the first stage esterification reaction, only an organic tin compound is added, and in the second stage esterification reaction, an organic titanium compound is added. To reduce foreign matter and haze derived from the catalyst (see Patent Document 4), in the presence of a titanium compound and a tin compound, an alkaline metal compound is added at the time of polycondensation to reduce the concentration of terminal carboxyl groups and foreign matter. A reduction method (see Patent Document 5) has been proposed.

しかしながら、上記の方法では、チタン触媒の使用量が多いため、得られるポリブチレンテレフタレートの色調が悪化し、異物やヘイズの低減効果も十分ではない。更に、スズの大量使用は反応性や透明性を改良する効果はある一方で、色調の悪化を招くという問題もある。斯かる問題を解決するために、スズ等のチタン化合物以外の触媒を使用することなく、チタン触媒の失活により低下した反応性を補う操作として、一般的には反応温度を上げる操作が行われるが、斯かる操作ではポリブチレンテレフタレートの色調の悪化を更に助長することになる。   However, in the above method, since the amount of titanium catalyst used is large, the color tone of the resulting polybutylene terephthalate is deteriorated, and the effect of reducing foreign matter and haze is not sufficient. Further, the use of a large amount of tin has an effect of improving reactivity and transparency, but also has a problem of causing deterioration in color tone. In order to solve such a problem, an operation for raising the reaction temperature is generally performed as an operation to compensate for the decreased reactivity due to the deactivation of the titanium catalyst without using a catalyst other than a titanium compound such as tin. However, such an operation further promotes the deterioration of the color tone of polybutylene terephthalate.

一方、チタン触媒の失活により低下した活性を補うために、更に多くのチタン触媒を使用すれば、失活する触媒の絶対量も増加し、色調の悪化や、透明性の悪化、異物の増加を招くため、特に、純度の低いテレフタル酸を使用し、品質の優れたポリブチレンテレフタレートを得ることは困難である。   On the other hand, if more titanium catalysts are used to compensate for the decreased activity due to the deactivation of the titanium catalyst, the absolute amount of the deactivated catalyst also increases, the color tone deteriorates, the transparency deteriorates, and the foreign matter increases. In particular, it is difficult to obtain polybutylene terephthalate having excellent quality by using terephthalic acid with low purity.

特開昭51−47096号公報JP 51-47096 A 特開平10−330469号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-330469 特開2002−284868号公報JP 2002-284868 A 特開平10−330468号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-330468 特開2001−114879号公報JP 2001-114879 A

本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、その目的は、純度に劣るテレフタル酸を使用し、色調、耐加水分解性、熱安定性、透明性、成形性に優れ、異物の低減された、フィルム、モノフィラメント、繊維、電気電子部品、自動車部品などに好適に使用することが出来るポリブチレンテレフタレートを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to use terephthalic acid having inferior purity, excellent color tone, hydrolysis resistance, thermal stability, transparency, moldability, and reduction of foreign matters. Another object of the present invention is to provide polybutylene terephthalate that can be suitably used for films, monofilaments, fibers, electrical and electronic parts, automobile parts and the like.

本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、次の様な知見を得た。すなわち、テレフタル酸中の不純物に起因する色調の悪化はチタン触媒の使用量や失活量が多い場合に発現する。従って、純度に劣るテレフタル酸を使用した場合であってもチタン触媒の使用量や失活量を低減させることが出来るならば、色調の悪化を抑制することが出来る。また、チタン触媒および原料を特定の態様で供給してエステル化反応を行うならば、驚くべきことに、チタン触媒の失活量を著しく低減でき、チタン触媒の使用量を低減させることが出来る。この際、助触媒として周期表第1族または第2族金属化合物を使用するならば、チタン触媒の使用量を低減させても十分な反応速度を維持することが出来る。本発明はこれらの知見に基づき完成されたものであり、その要旨は次の通りである。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have obtained the following knowledge. That is, the deterioration of the color tone caused by impurities in terephthalic acid appears when the amount of titanium catalyst used and the amount of deactivation are large. Therefore, even when terephthalic acid having inferior purity is used, deterioration in color tone can be suppressed if the amount of titanium catalyst used and the amount of deactivation can be reduced. In addition, if the esterification reaction is performed by supplying the titanium catalyst and the raw material in a specific manner, surprisingly, the deactivation amount of the titanium catalyst can be remarkably reduced, and the usage amount of the titanium catalyst can be reduced. At this time, if a periodic table Group 1 or Group 2 metal compound is used as a cocatalyst, a sufficient reaction rate can be maintained even if the amount of titanium catalyst used is reduced. The present invention has been completed based on these findings, and the gist thereof is as follows.

本発明の第1の要旨は、チタン及び周期表第1族または第2族金属を含有し、チタンの濃度がチタン原子として90ppm以下であり、周期表第1族または第2族金属の濃度が金属原子として90ppm以下であり、且つ、コバルトの濃度がコバルト原子として0.06〜4ppmであることを特徴とするポリブチレンテレフタレートに存する。   The first gist of the present invention includes titanium and Group 1 or Group 2 metal of the periodic table, the concentration of titanium is 90 ppm or less as a titanium atom, and the concentration of Group 1 or Group 2 metal of the periodic table is It exists in the polybutylene terephthalate characterized by being 90 ppm or less as a metal atom and having a cobalt concentration of 0.06 to 4 ppm as a cobalt atom.

本発明の第2の要旨は、チタン及び周期表第1族または第2族金属を含有し、チタンの濃度がチタン原子として90ppm以下であり、周期表第1族または第2族金属の濃度が金属原子として90ppm以下であり、且つ、マンガンの濃度がマンガン原子として0.06〜4ppmであることを特徴とするポリブチレンテレフタレートに存する。   The second gist of the present invention includes titanium and a periodic table group 1 or group 2 metal, the concentration of titanium is 90 ppm or less as a titanium atom, and the concentration of the periodic table group 1 or group 2 metal is The polybutylene terephthalate is characterized by having a metal atom of 90 ppm or less and a manganese concentration of 0.06 to 4 ppm as a manganese atom.

本発明の第3の要旨は、チタン及び周期表第1族または第2族金属を含有し、チタンの濃度がチタン原子として90ppm以下であり、周期表第1族または第2族金属の濃度が金属原子として90ppm以下であり、且つ、アルデヒド基の含有量が0.1μeq/g以上であることを特徴とするポリブチレンテレフタレートに存する。   The third gist of the present invention contains titanium and a periodic table group 1 or group 2 metal, the concentration of titanium is 90 ppm or less as a titanium atom, and the concentration of the periodic table group 1 or group 2 metal is The polybutylene terephthalate is characterized by having a metal atom of 90 ppm or less and an aldehyde group content of 0.1 μeq / g or more.

本発明の第4の要旨は、チタン触媒と周期表第1族または第2族化合物から成る助触媒とを使用してテレフタル酸と1,4−ブタンジオールとからポリブチレンテレフタレートを製造するに際し、コバルトの濃度がコバルト原子として0.08〜5ppmである中純度テレフタル酸を使用し、生成するポリブチレンテレフタレート中の濃度がチタン原子として90ppm以下となる相当量のチタン触媒と周期表第1族または第2族金属として90ppm以下となる相当量の助触媒を使用することを特徴とするポリブチレンテレフタレートの製造方法に存する。   The fourth aspect of the present invention is to produce polybutylene terephthalate from terephthalic acid and 1,4-butanediol using a titanium catalyst and a co-catalyst composed of a group 1 or group 2 compound in the periodic table. A medium-purity terephthalic acid having a cobalt concentration of 0.08 to 5 ppm as a cobalt atom is used, and a considerable amount of titanium catalyst and a periodic table group 1 or a concentration in a polybutylene terephthalate to be produced is 90 ppm or less as a titanium atom. The present invention resides in a method for producing polybutylene terephthalate, wherein a substantial amount of a co-catalyst of 90 ppm or less is used as the Group 2 metal.

本発明の第5の要旨は、チタン触媒と周期表第1族または第2族化合物から成る助触媒とを使用してテレフタル酸と1,4−ブタンジオールとからポリブチレンテレフタレートを製造するに際し、マンガンの濃度がマンガン原子として0.08〜5ppmである中純度テレフタル酸を使用し、生成するポリブチレンテレフタレート中の濃度がチタン原子として90ppm以下となる相当量のチタン触媒と周期表第1族または第2族金属として90ppm以下となる相当量の助触媒を使用することを特徴とするポリブチレンテレフタレートの製造方法に存する。   The fifth aspect of the present invention is to produce polybutylene terephthalate from terephthalic acid and 1,4-butanediol using a titanium catalyst and a co-catalyst composed of a group 1 or group 2 compound in the periodic table. A medium-purity terephthalic acid having a manganese concentration of 0.08 to 5 ppm as a manganese atom is used, and a considerable amount of a titanium catalyst and a periodic table group 1 or a periodic table having a concentration of 90 ppm or less as a titanium atom in the resulting polybutylene terephthalate The present invention resides in a method for producing polybutylene terephthalate, wherein a substantial amount of a co-catalyst of 90 ppm or less is used as the Group 2 metal.

本発明の第6の要旨は、チタン触媒と周期表第1族または第2族化合物から成る助触媒とを使用してテレフタル酸と1,4−ブタンジオールとからポリブチレンテレフタレートを製造するに際し、4−カルボキシベンズアルデヒドの含有量が10〜1000ppmである中純度テレフタル酸を使用し、生成するポリブチレンテレフタレート中の濃度がチタン原子として90ppm以下となる相当量のチタン触媒と周期表第1族または第2族金属として90ppm以下となる相当量の助触媒を使用することを特徴とするポリブチレンテレフタレートの製造方法に存する。   The sixth aspect of the present invention is to produce polybutylene terephthalate from terephthalic acid and 1,4-butanediol using a titanium catalyst and a co-catalyst comprising a group 1 or group 2 compound in the periodic table. A medium purity terephthalic acid having a content of 4-carboxybenzaldehyde of 10 to 1000 ppm is used, and a considerable amount of titanium catalyst and a periodic table group 1 or group in which the concentration in the resulting polybutylene terephthalate is 90 ppm or less as titanium atoms. The present invention resides in a method for producing polybutylene terephthalate, wherein a substantial amount of a co-catalyst that is 90 ppm or less is used as the Group 2 metal.

本発明によれば、色調、耐加水分解性、熱安定性、透明性、成形性に優れ、しかも、異物の低減された、フィルム、モノフィラメント、繊維、電気電子部品、自動車部品などに好適に使用することが出来るPBTが提供される。   According to the present invention, it is suitable for use in films, monofilaments, fibers, electrical and electronic parts, automobile parts, etc. that are excellent in color tone, hydrolysis resistance, thermal stability, transparency, moldability, and reduced foreign matter. A PBT that can be provided is provided.

以下、本発明を詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の代表例であり、これらの内容に本発明は限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in detail. However, the description of the constituent elements described below is a representative example of embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to these contents.

本発明のポリブチレンテレフタレート(以下、PBTと略記する)とは、テレフタル酸単位および1,4−ブタンジオール単位がエステル結合した構造を有し、ジカルボン酸単位の70モル%以上がテレフタル酸単位から成り、ジオール成分の70モル%以上が1,4−ブタンジオール単位から成る高分子を言う。全ジカルボン酸単位中のテレフタル酸単位の割合は、好ましくは80モル%以上、更に好ましくは90モル%以上、特に好ましくは95モル%以上であり、全ジオール単位中の1,4−ブタンジオール単位の割合は、好ましくは80モル%以上、更に好ましくは90モル%以上、特に好ましくは95モル%以上である。テレフタル酸単位または1,4−ブタンジオール単位が70モル%より少ない場合は、PBTの結晶化速度が低下し、成形性の悪化を招く。   The polybutylene terephthalate (hereinafter abbreviated as PBT) of the present invention has a structure in which a terephthalic acid unit and a 1,4-butanediol unit are ester-bonded, and 70 mol% or more of dicarboxylic acid units are formed from terephthalic acid units. It is a polymer in which 70 mol% or more of the diol component is composed of 1,4-butanediol units. The proportion of terephthalic acid units in all dicarboxylic acid units is preferably 80 mol% or more, more preferably 90 mol% or more, particularly preferably 95 mol% or more, and 1,4-butanediol unit in all diol units. The ratio is preferably 80 mol% or more, more preferably 90 mol% or more, and particularly preferably 95 mol% or more. When the amount of terephthalic acid units or 1,4-butanediol units is less than 70 mol%, the crystallization rate of PBT is lowered, and moldability is deteriorated.

本発明において、テレフタル酸以外のジカルボン酸成分には特に制限はなく、例えば、フタル酸、イソフタル酸、4,4'−ジフェニルジカルボン酸、4,4'−ジフェニルエーテルジカルボン酸、4,4'−ベンゾフェノンジカルボン酸、4,4'−ジフェノキシエタンジカルボン酸、4,4'−ジフェニルスルホンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式ジカルボン酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸などの脂肪族ジカルボン酸などを挙げることが出来る。   In the present invention, the dicarboxylic acid component other than terephthalic acid is not particularly limited. For example, phthalic acid, isophthalic acid, 4,4′-diphenyldicarboxylic acid, 4,4′-diphenyletherdicarboxylic acid, 4,4′-benzophenone Aromatic dicarboxylic acids such as dicarboxylic acid, 4,4′-diphenoxyethanedicarboxylic acid, 4,4′-diphenylsulfone dicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,3- Aliphatic dicarboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid and 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, aliphatic dicarboxylic acids such as malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid and sebacic acid I can list them.

本発明において、1,4−ブタンジオール以外のジオール成分には特に制限はなく、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ジブチレングリコール、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を挙げることが出来る。   In the present invention, the diol component other than 1,4-butanediol is not particularly limited. For example, ethylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, polypropylene glycol, polytetra Methylene glycol, dibutylene glycol, 1,5-pentanediol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, aliphatic diols such as 1,8-octanediol, 1,2-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanediol , 1,1-cyclohexanedimethylol, 1,4-cyclohexanedimethylol and other alicyclic diols, xylylene glycol, 4,4′-dihydroxybiphenyl, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, bis ( 4- And aromatic diols such as hydroxyphenyl) sulfone.

本発明においては、更に、乳酸、グリコール酸、m−ヒドロキシ安息香酸、p−ヒドロキシ安息香酸、6−ヒドロキシ−2−ナフタレンカルボン酸、p−β−ヒドロキシエトキシ安息香酸などのヒドロキシカルボン酸、アルコキシカルボン酸、ステアリルアルコール、ベンジルアルコール、ステアリン酸、安息香酸、t−ブチル安息香酸、ベンゾイル安息香酸などの単官能成分、トリカルバリル酸、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸、没食子酸、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセロール、ペンタエリスリトール等の三官能以上の多官能成分などを共重合成分として使用することが出来る。   In the present invention, hydroxycarboxylic acids such as lactic acid, glycolic acid, m-hydroxybenzoic acid, p-hydroxybenzoic acid, 6-hydroxy-2-naphthalenecarboxylic acid, p-β-hydroxyethoxybenzoic acid, and alkoxycarboxylic acids. Monofunctional components such as acid, stearyl alcohol, benzyl alcohol, stearic acid, benzoic acid, t-butylbenzoic acid, benzoylbenzoic acid, tricarbaric acid, trimellitic acid, trimesic acid, pyromellitic acid, gallic acid, trimethylolethane Trifunctional or polyfunctional components such as trimethylolpropane, glycerol and pentaerythritol can be used as the copolymerization component.

本発明のPBTは、チタン触媒と周期表第1族または第2族化合物から成る助触媒とを使用して得られる。   The PBT of the present invention is obtained using a titanium catalyst and a co-catalyst composed of a Group 1 or Group 2 compound in the periodic table.

チタン触媒としては通常チタン化合物が使用され、その具体例としては、酸化チタン、四塩化チタン等の無機チタン化合物、テトラメチルチタネート、テトライソプロピルチタネート、テトラブチルチタネート等のチタンアルコラート、テトラフェニルチタネート等のチタンフェノラート、チタンアルコラートやチタンフェノラートの加水分解物などが挙げられる。これらの中ではテトラアルキルチタネートが好ましく、その中ではテトラブチルチタネートが好ましい。   As the titanium catalyst, a titanium compound is usually used. Specific examples thereof include inorganic titanium compounds such as titanium oxide and titanium tetrachloride, titanium alcoholates such as tetramethyl titanate, tetraisopropyl titanate, and tetrabutyl titanate, and tetraphenyl titanate. Examples thereof include titanium phenolate, titanium alcoholate, and hydrolyzate of titanium phenolate. Among these, tetraalkyl titanate is preferable, and among them, tetrabutyl titanate is preferable.

本発明における周期表第1族金属化合物の具体例としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムの各種化合物が挙げられ、周期表第2族金属化合物の具体例としては、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムの各種化合物が挙げられるが、取り扱いや入手の容易さ及び触媒効果の点から、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム又はカルシウムの化合物が好ましく、中でも、触媒効果に優れるリチウム又はマグネシウム化合物が好ましく、特にはマグネシウム化合物が好ましい。マグネシウム化合物の具体例としては、酢酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、マグネシウムアルコキサイド、燐酸水素マグネシウム等が挙げられ、これらの中では酢酸マグネシウムが好ましい。なお、これらの周期表第1族または第2族金属化合物は1種のみ使用してもよく、また、2種以上を併用することも出来る。   Specific examples of Group 1 metal compounds of the periodic table in the present invention include various compounds of lithium, sodium, potassium, rubidium, and cesium. Specific examples of Group 2 metal compounds of the periodic table include beryllium, magnesium, and calcium. , Strontium, barium, and the like. From the viewpoints of handling and availability, and the catalytic effect, lithium, sodium, potassium, magnesium or calcium compounds are preferable. Among them, lithium or magnesium compounds having excellent catalytic effect are preferable. A magnesium compound is particularly preferable. Specific examples of the magnesium compound include magnesium acetate, magnesium hydroxide, magnesium carbonate, magnesium oxide, magnesium alkoxide, magnesium hydrogen phosphate, and the like. Among these, magnesium acetate is preferable. In addition, 1 type of these periodic table group 1 or 2 metal compounds may be used, and 2 or more types can also be used together.

前記のチタン化合物や周期表第1族または第2族金属化合物とは別に、スズが触媒として使用されていてもよい。スズは、通常、スズ化合物として使用され、その具体例としては、ジブチルスズオキサイド、メチルフェニルスズオキサイド、テトラエチルスズ、ヘキサエチルジスズオキサイド、シクロヘキサヘキシルジスズオキサイド、ジドデシルスズオキサイド、トリエチルスズハイドロオキサイド、トリフェニルスズハイドロオキサイド、トリイソブチルスズアセテート、ジブチルスズジアセテート、ジフェニルスズジラウレート、モノブチルスズトリクロライド、トリブチルスズクロライド、ジブチルスズサルファイド、ブチルヒドロキシスズオキサイド、メチルスタンノン酸、エチルスタンノン酸、ブチルスタンノン酸などが挙げられる。   In addition to the titanium compound and the periodic table Group 1 or Group 2 metal compound, tin may be used as a catalyst. Tin is usually used as a tin compound, and specific examples thereof include dibutyltin oxide, methylphenyltin oxide, tetraethyltin, hexaethylditin oxide, cyclohexahexylditin oxide, didodecyltin oxide, triethyltin hydroxide. , Triphenyltin hydroxide, triisobutyltin acetate, dibutyltin diacetate, diphenyltin dilaurate, monobutyltin trichloride, tributyltin chloride, dibutyltin sulfide, butylhydroxytin oxide, methylstannic acid, ethylstannic acid, butylstannic acid Is mentioned.

スズはPBTの色調を悪化させるため、その添加量はスズ原子として、通常200ppm以下、好ましくは100ppm以下、更に好ましくは10ppm以下、中でも添加しないことが好ましい。   Since tin deteriorates the color tone of PBT, its addition amount is usually 200 ppm or less, preferably 100 ppm or less, more preferably 10 ppm or less, and preferably not added as tin atoms.

また、本発明のPBTは、後述する様に、チタン触媒および原料を特定の態様で供給してエステル化反応を経て得られる。そのため、チタン触媒の失活量を著しく低減でき、チタン触媒の使用量を低減させることが出来、テレフタル酸中の不純物に起因する色調の悪化が抑制される。   Moreover, PBT of this invention is obtained through an esterification reaction, supplying a titanium catalyst and a raw material in a specific aspect so that it may mention later. Therefore, the deactivation amount of the titanium catalyst can be remarkably reduced, the usage amount of the titanium catalyst can be reduced, and the deterioration of the color tone due to the impurities in terephthalic acid is suppressed.

本発明のPBTは、チタン及び周期表第1族または第2族金属を含有し、チタンの濃度がチタン原子として90ppm以下であり、周期表第1族または第2族金属の濃度が金属原子として90ppm以下であることを特徴とする。上記のチタン濃度および周期表第1族または第2族金属の値はPBTに対する原子の重量比である。本発明において、チタンの含有量の下限は、好ましくは10ppm、更に好ましくは20ppm、特に好ましくは25ppm、最適には30ppmであり、上限は、好ましくは70ppm、更に好ましくは50ppm、特に好ましくは40ppmである。一方、周期表第1族または第2族金属の含有量の下限は、好ましくは3ppm、更に好ましくは5ppm、特に好ましくは8ppm、最適には10ppmであり、上限は、好ましくは70ppm、更に好ましくは40ppm、特に好ましくは20ppm、一層好ましくは15ppmである。チタン及び周期表第1族または第2族金属の含有量が上記の範囲より多過ぎる場合は、色調、耐加水分解性などが悪化し、上記の範囲より少な過ぎる場合は重合性が悪化する。   The PBT of the present invention contains titanium and Group 1 or Group 2 metal of the periodic table, the concentration of titanium is 90 ppm or less as a titanium atom, and the concentration of Group 1 or Group 2 metal of the periodic table is as a metal atom. It is characterized by being 90 ppm or less. The titanium concentration and periodic table group 1 or group 2 metal values are the weight ratio of atoms to PBT. In the present invention, the lower limit of the titanium content is preferably 10 ppm, more preferably 20 ppm, particularly preferably 25 ppm, optimally 30 ppm, and the upper limit is preferably 70 ppm, more preferably 50 ppm, particularly preferably 40 ppm. is there. On the other hand, the lower limit of the content of Group 1 or Group 2 metal in the periodic table is preferably 3 ppm, more preferably 5 ppm, particularly preferably 8 ppm, optimally 10 ppm, and the upper limit is preferably 70 ppm, more preferably 40 ppm, particularly preferably 20 ppm, more preferably 15 ppm. When the content of titanium and Group 1 or Group 2 metal in the periodic table is too much above the above range, the color tone, hydrolysis resistance and the like are deteriorated, and when it is less than the above range, the polymerizability is deteriorated.

周期表第1族または第2族金属の金属の量は、チタンの量に対し、通常0.1〜2.5倍モル、好ましくは0.2〜1.0倍モルである。   The amount of the metal of the Group 1 or Group 2 metal in the periodic table is usually 0.1 to 2.5 times mol, preferably 0.2 to 1.0 times mol, of the amount of titanium.

本発明の第1の要旨に係るPBTは、コバルトの濃度がコバルト原子として0.06〜4ppmであることを特徴とする。コバルトの含有量が多過ぎる場合は、色調が悪化し、少なくしようとすると原料であるテレフタル酸の精製を強化する必要があるため、工程が複雑になり、エネルギー的にもコスト的にも不利になる。そして、好ましい態様においては、マンガンの濃度がマンガン原子として0.06〜4ppmであり、また、アルデヒド基の含有量が0.1μeq/g以上である。上記のコバルト及びマンガンの濃度はPBTに対する原子の重量比である。   The PBT according to the first aspect of the present invention is characterized in that the concentration of cobalt is 0.06 to 4 ppm as cobalt atoms. If the cobalt content is too high, the color tone will deteriorate, and if it is attempted to reduce the content, it will be necessary to strengthen the purification of the raw material terephthalic acid, which complicates the process and is disadvantageous in terms of energy and cost. Become. And in a preferable aspect, the density | concentration of manganese is 0.06-4 ppm as a manganese atom, and content of an aldehyde group is 0.1 microeq / g or more. The above cobalt and manganese concentrations are the weight ratio of atoms to PBT.

本発明の第2の要旨に係るPBTは、マンガンの濃度がマンガン原子として0.06〜4ppmであることを特徴とする。マンガンの含有量が多過ぎる場合は、色調が悪化し、少なくしようとすると原料であるテレフタル酸の精製を強化する必要があるため、工程が複雑になり、エネルギー的にもコスト的にも不利になる。そして、好ましい態様においては、アルデヒド基の含有量が0.1μeq/g以上である。上記のマンガンの濃度はPBTに対する原子の重量比である。   The PBT according to the second aspect of the present invention is characterized in that the concentration of manganese is 0.06 to 4 ppm as manganese atoms. If the manganese content is too high, the color tone will deteriorate, and if it is attempted to reduce it, it will be necessary to strengthen the purification of the raw material terephthalic acid, which complicates the process and is disadvantageous in terms of energy and cost. Become. And in a preferable aspect, content of an aldehyde group is 0.1 microeq / g or more. The concentration of manganese is the weight ratio of atoms to PBT.

本発明の第3の要旨に係るPBTは、アルデヒド基の含有量が0.1μeq/g以上であることを特徴とする。アルデヒド基の含有量を少なくしようとすると、原料であるテレフタル酸の精製を強化したり、重合条件を厳しくしたりする必要があるため、工程が複雑になり、エネルギー的にもコスト的にも不利になる。   The PBT according to the third aspect of the present invention is characterized in that the content of aldehyde groups is 0.1 μeq / g or more. If the content of aldehyde groups is to be reduced, it is necessary to enhance the purification of terephthalic acid, which is a raw material, or to tighten the polymerization conditions, which complicates the process and is disadvantageous in terms of energy and cost. become.

本発明において、上記のコバルト含有量の下限は、好ましくは0.08ppm、更に好ましくは0.1ppm、特に好ましくは0.12ppm、最適には0.15ppmである。また、上限は、好ましくは3ppm、更に好ましくは2ppm、特に好ましくは1ppm、最適には0.5ppmである。   In the present invention, the lower limit of the cobalt content is preferably 0.08 ppm, more preferably 0.1 ppm, particularly preferably 0.12 ppm, and optimally 0.15 ppm. The upper limit is preferably 3 ppm, more preferably 2 ppm, particularly preferably 1 ppm, and optimally 0.5 ppm.

本発明において、上記のマンガン含有量の下限は、好ましくは0.08ppm、更に好ましくは0.1ppm、特に好ましくは0.12ppm、最適には0.15ppmである。また、上限は、好ましくは3ppm、更に好ましくは2ppm、特に好ましくは1ppm、最適には0.5ppmである。   In the present invention, the lower limit of the manganese content is preferably 0.08 ppm, more preferably 0.1 ppm, particularly preferably 0.12 ppm, and optimally 0.15 ppm. The upper limit is preferably 3 ppm, more preferably 2 ppm, particularly preferably 1 ppm, and optimally 0.5 ppm.

本発明において、上記のアルデヒド基の含有量の下限は、好ましくは0.15μeq/g、更に好ましくは0.2μeq/g、最適には0.3μeq/gである。また、上限は、好ましくは1μeq/g、更に好ましくは0.8μeq/g、特に好ましくは0.6μeq/gである。アルデヒド基の含有量が多過ぎる場合は、色調が悪化する。   In the present invention, the lower limit of the aldehyde group content is preferably 0.15 μeq / g, more preferably 0.2 μeq / g, and most preferably 0.3 μeq / g. The upper limit is preferably 1 μeq / g, more preferably 0.8 μeq / g, and particularly preferably 0.6 μeq / g. When there is too much content of an aldehyde group, color tone will deteriorate.

金属原子の含有量は、乾式灰化や湿式灰化などの方法でポリマー中の金属を回収した後、原子発光、原子吸光、Inductivery Coupled Plasma(ICP)等の方法を使用して測定することが出来る。アルデヒド基の含有量はH−NMR等の方法で測定することが出来る。 The metal atom content can be measured using a method such as atomic emission, atomic absorption, Inductively Coupled Plasma (ICP) after the metal in the polymer is recovered by a method such as dry ashing or wet ashing. I can do it. The content of the aldehyde group can be measured by a method such as 1 H-NMR.

本発明のPBTの末端カルボキシル基濃度は、通常0.1〜50μeq/g、好ましくは1〜30μeq/g、更に好ましくは1〜20μeq/g、特に好ましくは1〜15μeq/gである。末端カルボキシル基濃度が高過ぎる場合はPBTの耐加水分解性が悪化する。   The terminal carboxyl group concentration of the PBT of the present invention is usually 0.1 to 50 μeq / g, preferably 1 to 30 μeq / g, more preferably 1 to 20 μeq / g, and particularly preferably 1 to 15 μeq / g. When the terminal carboxyl group concentration is too high, the hydrolysis resistance of PBT is deteriorated.

末端カルボキシル基濃度は、分子量が小さくて加水分解による分子量低下の影響を受け易い低分子量領域になる程に低くすることが好ましい。すなわち、以下の式(1−1)を満たすことが推奨される。好ましくは式(1−2)、更に好ましくは(1−3)、特に好ましくは式(1−4)である。   The terminal carboxyl group concentration is preferably lowered to a low molecular weight region that has a low molecular weight and is susceptible to a decrease in molecular weight due to hydrolysis. That is, it is recommended to satisfy the following formula (1-1). Preferably it is Formula (1-2), More preferably, it is (1-3), Most preferably, it is Formula (1-4).

Figure 2006152252
Figure 2006152252

一方、PBTの末端カルボキシル基濃度を下げても、混練時や成形時の熱により増加すると、結果的に製品の耐加水分解性を悪化させるだけでなく、THF等のガスの発生を招く。従って、本発明のPBTの、不活性ガス雰囲気下に245℃で40分間熱処理した際の加水分解反応による末端カルボキシル基濃度の増加を除く末端カルボキシル基濃度の増加は、通常20μeq/g以下、好ましくは15μeq/g以下、更に好ましくは10μeq/g以下、特に好ましくは8μeq/g以下である。   On the other hand, even if the terminal carboxyl group concentration of the PBT is lowered, if it is increased by heat during kneading or molding, not only the hydrolysis resistance of the product is deteriorated, but also gas such as THF is generated. Therefore, the increase in the terminal carboxyl group concentration excluding the increase in the terminal carboxyl group concentration due to the hydrolysis reaction when the PBT of the present invention is heat-treated at 245 ° C. for 40 minutes in an inert gas atmosphere is usually 20 μeq / g or less, preferably Is 15 μeq / g or less, more preferably 10 μeq / g or less, and particularly preferably 8 μeq / g or less.

加水分解反応は、PBT中に含まれる水分を減少させる操作、具体的には乾燥を十分行えば防止することが可能であり、成形時などに問題となるTHFの発生も伴わないが、加水分解以外の分解反応による末端カルボキシル基濃度の増加を乾燥操作で防ぐことは不可能である。一般的には、分子量が低い方が、また、PBT中のチタン触媒の濃度が高い方が、加水分解以外の熱分解による末端カルボキシル基濃度の増加が大きい傾向がある。   The hydrolysis reaction can be prevented by reducing the water content in the PBT, specifically if it is sufficiently dried, and it does not involve the generation of THF, which is a problem during molding. It is impossible to prevent an increase in the terminal carboxyl group concentration due to a decomposition reaction other than the above by a drying operation. In general, the lower the molecular weight, and the higher the concentration of the titanium catalyst in PBT, the greater the increase in the terminal carboxyl group concentration due to thermal decomposition other than hydrolysis.

上記の評価法において温度と時間を規定したのは、温度が低すぎたり時間が短すぎたりすると末端カルボキシル基濃度の増加速度が小さすぎ、逆の場合は大きすぎて評価が不正確になるためである。また、極端に高い温度で評価すると、末端カルボキシル基が生成する以外の副反応が併発し、評価が不正確になることも理由の一つである。   In the above evaluation method, the temperature and time were specified because if the temperature is too low or the time is too short, the increase rate of the terminal carboxyl group concentration is too small, and in the opposite case, it is too large and the evaluation becomes inaccurate. It is. Another reason is that when the evaluation is performed at an extremely high temperature, side reactions other than the generation of the terminal carboxyl group are accompanied and the evaluation becomes inaccurate.

前記の熱処理条件では、PBTに含まれる水分が引き起こす加水分解反応以外の反応による数平均分子量の低下を無視することが可能であり、加水分解反応による末端カルボキシル基濃度の増加分は、熱処理前後の末端グリコール基濃度の増加分とほぼ同じと見做すことが出来るため、混練時や成形時に問題となる加水分解反応以外の熱分解反応による末端カルボキシル基濃度の増加分は以下の式(2)で求めることが出来る。   Under the above heat treatment conditions, it is possible to ignore the decrease in the number average molecular weight due to reactions other than the hydrolysis reaction caused by the water contained in the PBT. Since the increase in the terminal glycol group concentration can be considered to be almost the same as the increase in the terminal glycol group concentration, the increase in the terminal carboxyl group concentration due to the thermal decomposition reaction other than the hydrolysis reaction, which is a problem during kneading or molding, is expressed by the following formula (2). Can be obtained.

Figure 2006152252
Figure 2006152252

熱分解反応評価の信頼性の観点からは、加水分解反応が少ない方が好ましいため、評価に使用するPBTは予め真空乾燥機などで乾燥し、含水量100ppm以下にしておくことが好ましい。熱処理前後の末端グリコール基濃度は、H−NMRによって定量することが出来る。この際、溶媒シグナルとの重なりを防ぐため、重ピリジン等の塩基性成分などを少量添加してもよい。 From the viewpoint of the reliability of the thermal decomposition reaction evaluation, it is preferable that the hydrolysis reaction is less. Therefore, it is preferable that the PBT used for the evaluation is previously dried with a vacuum dryer or the like to have a water content of 100 ppm or less. The terminal glycol group concentration before and after the heat treatment can be quantified by 1 H-NMR. At this time, a small amount of a basic component such as deuterated pyridine may be added to prevent overlap with the solvent signal.

PBTの末端カルボキシル基濃度は、PBTを有機溶媒などに溶解し、水酸化ナトリウム溶液などのアルカリ溶液を使用し滴定することにより求めることが出来る。   The terminal carboxyl group concentration of PBT can be determined by dissolving PBT in an organic solvent and titrating it using an alkali solution such as a sodium hydroxide solution.

また、本発明のPBTの末端ビニル基濃度は、通常15μeq/g以下、好ましくは10μeq/g以下、更に好ましくは8μeq/g以下である。末端ビニル基濃度が高すぎる場合は、色調悪化や固相重合性悪化の原因となる。生産性を低下させることなく、分子量の大きいPBTや触媒濃度の低いPBTを製造する場合、一般的に重合温度を上げたり、反応時間を長くしたりすることが求められるため、末端ビニル基濃度は増加する傾向にある。   Further, the terminal vinyl group concentration of the PBT of the present invention is usually 15 μeq / g or less, preferably 10 μeq / g or less, more preferably 8 μeq / g or less. When the terminal vinyl group concentration is too high, color tone deterioration and solid-phase polymerizability deteriorate. When producing PBT with a large molecular weight or PBT with a low catalyst concentration without reducing productivity, it is generally required to increase the polymerization temperature or lengthen the reaction time. It tends to increase.

末端ビニル濃度は、重クロロホルム/ヘキサフルオロイソプロパノール=7/3(体積比)の混合溶媒にPBTを溶解させ、H−NMRを測定することによって定量することが出来る。 The terminal vinyl concentration can be quantified by dissolving PBT in a mixed solvent of deuterated chloroform / hexafluoroisopropanol = 7/3 (volume ratio) and measuring 1 H-NMR.

本発明のPBTの固有粘度([η])は、通常0.60〜2.00dL/g、好ましくは0.65〜1.60dL/g、更に好ましくは0.70〜1.30dL/g、特に好ましくは0.80〜1.00dL/gである。固有粘度が0.60dL/g未満の場合は成形品の機械的強度が不十分となり、2.00dL/gを超える場合は溶融粘度が高くなり、流動性が悪化して、成形性が悪化する傾向にある。上記の固有粘度は、フェノール/テトラクロロエタン(重量比1/1)の混合液を溶媒として使用し、30℃で測定した値である。   The intrinsic viscosity ([η]) of the PBT of the present invention is usually 0.60 to 2.00 dL / g, preferably 0.65 to 1.60 dL / g, more preferably 0.70 to 1.30 dL / g, Particularly preferred is 0.80 to 1.00 dL / g. When the intrinsic viscosity is less than 0.60 dL / g, the mechanical strength of the molded product becomes insufficient, and when it exceeds 2.00 dL / g, the melt viscosity becomes high, the fluidity deteriorates, and the moldability deteriorates. There is a tendency. The intrinsic viscosity is a value measured at 30 ° C. using a mixed solution of phenol / tetrachloroethane (weight ratio 1/1) as a solvent.

本発明のPBTの降温結晶化温度は、通常170〜190℃、好ましくは172〜185℃、更に好ましくは175〜180℃である。本発明における降温結晶化温度とは、示差走査熱量計を使用して樹脂が溶融した状態から降温速度20℃/minで冷却した際に現れる結晶化による発熱ピークの温度である。降温結晶化温度は、結晶化速度と対応し、降温結晶化温度が高いほど結晶化速度が速いため、射出成形に際して冷却時間を短縮し、生産性を高めることが出来る。降温結晶化温度が低い場合は、射出成形に際して結晶化に時間が掛かり、射出成形後の冷却時間を長くせざるを得なくなり、成形サイクルが伸びて生産性が低下する傾向にある。   The temperature-falling crystallization temperature of the PBT of the present invention is usually 170 to 190 ° C, preferably 172 to 185 ° C, more preferably 175 to 180 ° C. The temperature drop crystallization temperature in the present invention is the temperature of an exothermic peak due to crystallization that appears when the resin is melted using a differential scanning calorimeter at a temperature drop rate of 20 ° C./min. The temperature-falling crystallization temperature corresponds to the crystallization speed, and the higher the temperature-falling crystallization temperature, the faster the crystallization speed. Therefore, the cooling time can be shortened and the productivity can be increased during injection molding. When the temperature-falling crystallization temperature is low, crystallization takes time during injection molding, and the cooling time after injection molding has to be lengthened, and the molding cycle tends to increase and productivity tends to decrease.

本発明のPBTの溶液ヘイズは、特に制限されないが、フェノール/テトラクロロエタン混合溶媒(重量比3/2)20mLにPBT2.7gを溶解させて測定した際の溶液ヘイズとして、通常5%以下、好ましくは3%以下、更に好ましくは1%以下である。溶液ヘイズが高い場合は、透明性が悪化し、異物も増加する傾向があるため、フィルム、モノフィラメント、繊維など、特に透明性が要求される用途においては、商品価値を著しく落とす。溶液ヘイズは、チタン触媒の失活が大きい場合に増加する傾向がある。   The solution haze of the PBT of the present invention is not particularly limited, but is usually 5% or less, preferably 5% or less, as a solution haze when 2.7 g of PBT is dissolved in 20 mL of a phenol / tetrachloroethane mixed solvent (weight ratio 3/2). Is 3% or less, more preferably 1% or less. When the solution haze is high, transparency tends to deteriorate and foreign matter tends to increase, so that the commercial value is remarkably reduced in applications requiring transparency, such as films, monofilaments, and fibers. The solution haze tends to increase when the deactivation of the titanium catalyst is large.

次に、本発明のPBTの製造方法について説明する。テレフタル酸を原料とするPBTの製造方法は、原料供給またはポリマーの払い出し形態から回分法と連続法に大別される。初期のエステル化反応を連続操作で行って、それに続く重縮合を回分操作で行ったり、逆に、初期のエステル化反応を回分操作で行って、それに続く重縮合を連続操作で行う方法もある。本発明においては、生産性や製品品質の安定性、本発明による改良効果の観点から、連続的に原料を供給し、連続的にエステル化反応を行う方法が好ましく、エステル化反応に続く重縮合反応も連続的に行ういわゆる連続法が好ましい。   Next, the manufacturing method of PBT of this invention is demonstrated. The production method of PBT using terephthalic acid as a raw material is roughly divided into a batch method and a continuous method depending on a raw material supply or a polymer discharge form. There are also methods in which the initial esterification reaction is performed in a continuous operation and the subsequent polycondensation is performed in a batch operation, or conversely, the initial esterification reaction is performed in a batch operation and the subsequent polycondensation is performed in a continuous operation. . In the present invention, from the viewpoint of productivity and product quality stability, and the improvement effect of the present invention, a method of continuously supplying raw materials and continuously performing an esterification reaction is preferable. A so-called continuous method in which the reaction is continuously carried out is preferred.

本発明に係るPBTの製造方法は、チタン触媒を使用してテレフタル酸と1,4−ブタンジオールとからポリブチレンテレフタレートを製造するに際し、所定の中純度テレフタル酸を使用し、生成するポリブチレンテレフタレート中の濃度がチタン原子として90ppm以下となる相当量のチタン触媒を使用することを特徴とする。そして、本発明の好ましい態様においては、生成するポリブチレンテレフタレート中の濃度がチタン原子として70ppm以下となる相当量のチタン触媒を使用する。   The method for producing PBT according to the present invention comprises producing a polybutylene terephthalate using a predetermined medium-purity terephthalic acid when producing polybutylene terephthalate from terephthalic acid and 1,4-butanediol using a titanium catalyst. It is characterized by using a considerable amount of titanium catalyst whose concentration is 90 ppm or less as titanium atoms. And in the preferable aspect of this invention, the considerable amount of titanium catalyst from which the density | concentration in the polybutylene terephthalate to produce | generate becomes 70 ppm or less as a titanium atom is used.

第1の要旨に係るPBTは、コバルトの濃度がコバルト原子として0.08〜5ppmである中純度テレフタル酸を使用する方法によって製造することが出来る。コバルトの含有量が多過ぎるとPBTの色調が悪化し、少なくしようとするとテレフタル酸の精製を強化する必要があるため、工程が複雑になり、エネルギー的にもコスト的にも不利になる。この場合の好ましい態様は、中純度テレフタル酸中のマンガンの濃度がマンガン原子として0.08〜5ppmであり、4−カルボキシベンズアルデヒドの含有量が30〜1000ppmである。   PBT which concerns on a 1st summary can be manufactured by the method of using the medium purity terephthalic acid whose density | concentration of cobalt is 0.08-5 ppm as a cobalt atom. If the cobalt content is too large, the color tone of PBT deteriorates, and if it is attempted to reduce the content, it is necessary to enhance the purification of terephthalic acid, which complicates the process and is disadvantageous in terms of energy and cost. In a preferred embodiment in this case, the concentration of manganese in medium-purity terephthalic acid is 0.08 to 5 ppm as a manganese atom, and the content of 4-carboxybenzaldehyde is 30 to 1000 ppm.

第2の要旨に係るPBTは、マンガンの濃度がマンガン原子として0.08〜5ppmである中純度テレフタル酸を使用する方法によって製造することが出来る。マンガンの含有量が多過ぎるとPBTの色調が悪化し、少なくしようとするとテレフタル酸の精製を強化する必要があるため、工程が複雑になり、エネルギー的にもコスト的にも不利になる。この場合の好ましい態様においては、中純度テレフタル酸中の4−カルボキシベンズアルデヒドの含有量が30〜1000ppmである。   The PBT according to the second aspect can be produced by a method using medium-purity terephthalic acid having a manganese concentration of 0.08 to 5 ppm as a manganese atom. If the manganese content is too large, the color tone of the PBT will deteriorate, and if it is attempted to reduce it, it will be necessary to enhance the purification of terephthalic acid, which will complicate the process and will be disadvantageous in terms of energy and cost. In a preferred embodiment in this case, the content of 4-carboxybenzaldehyde in medium purity terephthalic acid is 30 to 1000 ppm.

第3の要旨に係るPBTは、4−カルボキシベンズアルデヒド(4−CBA)の含有量が30〜1000ppmである中純度テレフタル酸を使用する方法によって製造することが出来る。4−CBAの含有量が多過ぎるとPBTの色調が悪化し、少なくしようとするとテレフタル酸の精製を強化する必要があるため、工程が複雑になり、エネルギー的にもコスト的にも不利になる。   The PBT according to the third aspect can be produced by a method using medium-purity terephthalic acid having a content of 4-carboxybenzaldehyde (4-CBA) of 30 to 1000 ppm. If the content of 4-CBA is too large, the color tone of PBT will deteriorate, and if it is attempted to reduce it, it will be necessary to enhance the purification of terephthalic acid, which will complicate the process and will be disadvantageous in terms of energy and cost. .

上記の各製造方法において、コバルトの濃度は、好ましくは0.1〜1ppm、更に好ましくは0.15〜1ppm、特に好ましくは0.2〜0.5ppmであり、マンガンの濃度は、好ましくは0.1〜2ppm、更に好ましくは0.15〜1ppm、特に好ましくは0.2〜0.5ppmであり、4−CBAの濃度は、好ましくは50〜500ppm、更に好ましくは100〜400ppmである。   In each of the above production methods, the concentration of cobalt is preferably 0.1 to 1 ppm, more preferably 0.15 to 1 ppm, particularly preferably 0.2 to 0.5 ppm, and the concentration of manganese is preferably 0. .1 to 2 ppm, more preferably 0.15 to 1 ppm, particularly preferably 0.2 to 0.5 ppm, and the concentration of 4-CBA is preferably 50 to 500 ppm, more preferably 100 to 400 ppm.

テレフタル酸中には製法によっては不純物の酢酸を含有する場合がある。本発明のPBTを製造する際に使用されるテレフタル酸中の酢酸の含有量は、通常10〜5000ppm、好ましくは100〜3000ppm、更に好ましくは500〜2000ppmである。酢酸の含有量が多過ぎる場合は、PBTの重合が阻害され、結果的に高温での反応が要求されるために色調が悪化する傾向があり、極端に少なくしようとすると、テレフタル酸の精製を強化する必要があるため、エネルギー的にもコスト的にも不利になる。   Depending on the production method, terephthalic acid may contain acetic acid as an impurity. The content of acetic acid in the terephthalic acid used when producing the PBT of the present invention is usually 10 to 5000 ppm, preferably 100 to 3000 ppm, more preferably 500 to 2000 ppm. When the content of acetic acid is too high, the polymerization of PBT is inhibited, and as a result, the reaction at high temperature tends to deteriorate the color tone. Because it needs to be strengthened, it is disadvantageous in terms of energy and cost.

本発明においては、エステル化反応槽にて、チタン触媒の存在下、少なくとも一部の1,4−ブタンジオールをテレフタル酸とは独立にエステル化反応槽に供給しながら、テレフタル酸と1,4−ブタンジオールとを連続的にエステル化する工程が好ましく採用される。すなわち、本発明においては、触媒に由来するヘイズや異物を低減し、触媒活性を低下させないため、原料スラリー又は溶液として、テレフタル酸と共に供給される1,4−ブタンジオールとは別に、しかも、テレフタル酸とは独立に1,4−ブタンジオールをエステル化反応槽に供給する。以後、当該1,4−ブタンジオールを「別供給1,4−ブタンジオール」と称することがある。   In the present invention, in the esterification reaction tank, at least a portion of 1,4-butanediol is supplied to the esterification reaction tank independently of terephthalic acid in the presence of a titanium catalyst, while terephthalic acid and 1,4 are added. A step of continuously esterifying with butanediol is preferably employed. That is, in the present invention, haze and foreign matters derived from the catalyst are reduced, and the catalytic activity is not lowered. Therefore, in addition to 1,4-butanediol supplied together with terephthalic acid as a raw slurry or solution, Independent of the acid, 1,4-butanediol is fed to the esterification reactor. Hereinafter, the 1,4-butanediol may be referred to as “separately supplied 1,4-butanediol”.

上記の「別供給1,4−ブタンジオール」には、プロセスとは無関係の新鮮な1,4−ブタンジオールを当てることが出来る。また、「別供給1,4−ブタンジオール」は、エステル化反応槽から留出した1,4−ブタンジオールをコンデンサ等で捕集し、そのまま、または、一時タンク等へ保持して反応槽に還流させたり、不純物を分離、精製して純度を高めた1,4−ブタンジオールとして供給することも出来る。以後、コンデンサ等で捕集された1,4−ブタンジオールから構成される「別供給1,4−ブタンジオール」を「再循環1,4−ブタンジオール」と称することがある。資源の有効活用、設備の単純さの観点からは、「再循環1,4−ブタンジオール」を「別供給1,4−ブタンジオール」に当てることが好ましい。   The “separately supplied 1,4-butanediol” can be applied with fresh 1,4-butanediol independent of the process. In addition, “separately supplied 1,4-butanediol” collects 1,4-butanediol distilled from the esterification reaction tank with a condenser or the like and holds it in the reaction tank as it is or in a temporary tank. It can also be refluxed, or can be supplied as 1,4-butanediol with increased purity by separating and purifying impurities. Hereinafter, “separately supplied 1,4-butanediol” composed of 1,4-butanediol collected by a condenser or the like may be referred to as “recycled 1,4-butanediol”. From the viewpoint of effective utilization of resources and simplicity of equipment, it is preferable to apply “recycled 1,4-butanediol” to “separately supplied 1,4-butanediol”.

また、通常、エステル化反応槽より留出した1,4−ブタンジオールは、1,4−ブタンジオール成分以外に、水、THF、ジヒドロフラン、アルコール等の成分を含んでいる。従って、上記の留出物した1,4−ブタンジオールは、コンデンサ等で捕集した後、または、捕集しながら、水、テトラヒドロフラン等の成分と分離、精製し、反応槽に戻すことが好ましい。   Moreover, 1,4-butanediol distilled from the esterification reaction tank usually contains components such as water, THF, dihydrofuran and alcohol in addition to the 1,4-butanediol component. Therefore, the 1,4-butanediol obtained by distilling the above is preferably separated and purified from components such as water and tetrahydrofuran after being collected by a condenser or the like, and returned to the reaction vessel. .

そして、本発明においては、「別供給1,4−ブタンジオール」の内、10重量%以上を反応液液相部に直接戻すことが好ましい。ここで、反応液液相部とは、エステル化反応槽の気液界面の液相側を示し、反応液液相部に直接戻すとは、配管などを使用して「別供給1,4−ブタンジオール」が気相部を経由せずに直接液相部分に供給されることを表す。反応液液相部に直接戻す割合は、好ましくは30重量%以上、更に好ましくは50重量%以上、特に好ましくは80重量%以上、最も好ましくは90重量%以上である。反応液液相部に直接戻す「別供給1,4−ブタンジオール」が少ない場合は、チタン触媒が失活する傾向にある。   In the present invention, it is preferable to return 10% by weight or more of “separately supplied 1,4-butanediol” directly to the reaction liquid phase part. Here, the reaction liquid phase part indicates the liquid phase side of the gas-liquid interface of the esterification reaction tank, and returning directly to the reaction liquid phase part means “separate supply 1, 4- This means that “butanediol” is supplied directly to the liquid phase part without going through the gas phase part. The ratio of returning directly to the liquid phase part of the reaction liquid is preferably 30% by weight or more, more preferably 50% by weight or more, particularly preferably 80% by weight or more, and most preferably 90% by weight or more. When the amount of “separately supplied 1,4-butanediol” returned directly to the reaction liquid phase is small, the titanium catalyst tends to be deactivated.

また、反応器に戻す際の「別供給1,4−ブタンジオール」の温度は、通常50〜220℃、好ましくは100〜200℃、更に好ましくは150〜190℃である。「別供給1,4−ブタンジオール」の温度が高過ぎる場合はTHFの副生量が多くなる傾向にあり、低過ぎる場合は熱負荷が増すためエネルギーロスを招く傾向がある。   The temperature of “separately supplied 1,4-butanediol” when returning to the reactor is usually 50 to 220 ° C., preferably 100 to 200 ° C., more preferably 150 to 190 ° C. When the temperature of “separately supplied 1,4-butanediol” is too high, the amount of by-product of THF tends to increase, and when it is too low, the heat load tends to increase, which tends to cause energy loss.

また、本発明においては、触媒の失活を防ぐため、エステル化反応に使用されるチタン触媒の内、10重量%以上をテレフタル酸とは独立に反応液液相部に直接供給することが好ましい。ここで、反応液液相部とは、エステル化反応槽の気液界面の液相側を示し、反応液液相部に直接供給するとは、配管などを使用し、チタン触媒が反応器の気相部を経由せずに直接液相部分に供給されることを表す。反応液液相部に直接添加するチタン触媒の割合は、好ましくは30重量%以上、更に好ましくは50重量%以上、特に好ましくは80重量%以上、最も好ましくは90重量%以上である。   In the present invention, in order to prevent deactivation of the catalyst, it is preferable to supply 10% by weight or more of the titanium catalyst used in the esterification reaction directly to the reaction liquid phase part independently of terephthalic acid. . Here, the reaction liquid phase portion refers to the liquid phase side of the gas-liquid interface of the esterification reaction tank, and supplying directly to the reaction liquid phase portion uses piping or the like, and the titanium catalyst is the gas in the reactor. This means that it is directly supplied to the liquid phase part without going through the phase part. The proportion of the titanium catalyst added directly to the reaction liquid phase is preferably 30% by weight or more, more preferably 50% by weight or more, particularly preferably 80% by weight or more, and most preferably 90% by weight or more.

上記のチタン触媒は、溶媒などに溶解させずに直接エステル化反応槽の反応液液相部に供給することも出来るが、供給量を安定化させ、反応器の熱媒ジャケット等からの熱による変性などの悪影響を軽減するためには、1,4−ブタンジオール等の溶媒で希釈することが好ましい。この際の濃度は、溶液全体に対するチタン触媒の濃度として、通常0.01〜20重量%、好ましくは0.05〜10重量%、更に好ましくは0.08〜8重量%である。また、異物低減の観点から、溶液中の水分濃度は、通常0.05〜1.0重量%である。溶液調製の際の温度は、失活や凝集を防ぐ観点から、通常20〜150℃、好ましくは30〜100℃、更に好ましくは40〜80℃である。また、触媒溶液は、劣化防止、析出防止、失活防止の点から、別供給1,4−ブタンジオールと配管などで混合してエステル化反応槽に供給することが好ましい。   The above titanium catalyst can be directly supplied to the reaction liquid phase part of the esterification reaction tank without being dissolved in a solvent or the like. However, the supply amount is stabilized, and heat is supplied from the heat medium jacket of the reactor. In order to reduce adverse effects such as modification, it is preferable to dilute with a solvent such as 1,4-butanediol. The concentration at this time is usually 0.01 to 20% by weight, preferably 0.05 to 10% by weight, more preferably 0.08 to 8% by weight, as the concentration of the titanium catalyst with respect to the whole solution. From the viewpoint of reducing foreign matter, the water concentration in the solution is usually 0.05 to 1.0% by weight. The temperature for preparing the solution is usually 20 to 150 ° C., preferably 30 to 100 ° C., more preferably 40 to 80 ° C. from the viewpoint of preventing deactivation and aggregation. Moreover, it is preferable to mix a catalyst solution with a separate supply 1, 4- butanediol and piping etc., and supply to an esterification reaction tank from the point of deterioration prevention, precipitation prevention, and deactivation prevention.

一方、周期表第1族または第2族金属化合物(助触媒)は、エステル化反応槽に供給してもよく、エステル化反応槽に続く重縮合反応槽へのオリゴマー配管や重縮合反応槽に添加することも出来る。助触媒の供給位置は、特に制限はなく、これら反応槽の反応液気相部から反応液上面へ供給してもよいし、反応液液相部に直接供給してもよい。また、この場合、テレフタル酸やチタン触媒と共に供給してもよいし、独立して供給してもよいが、助触媒の安定性の観点からはテレフタル酸やチタン触媒とは独立に、反応液気相部から反応液上面に供給することが好ましい。   On the other hand, the periodic table group 1 or group 2 metal compound (co-catalyst) may be supplied to the esterification reaction tank, and into the oligomer piping or polycondensation reaction tank to the polycondensation reaction tank following the esterification reaction tank. It can also be added. The supply position of the cocatalyst is not particularly limited, and may be supplied from the reaction liquid phase part of the reaction tank to the upper surface of the reaction liquid or directly to the reaction liquid phase part. Further, in this case, it may be supplied together with terephthalic acid or a titanium catalyst, or may be supplied independently. However, from the viewpoint of the stability of the promoter, the reaction liquid is separated from the terephthalic acid or titanium catalyst. It is preferable to supply from the phase part to the upper surface of the reaction solution.

通常、周期表第1族または第2族金属化合物は、固体であり、そのまま供給することも出来るが、供給量を安定化させ、熱による変性などの悪影響を軽減するため、1,4―ブタンジオール等の溶媒で希釈して供給することが好ましい。この際の濃度は、溶液全体に対する助触媒の濃度として、通常0.01〜20重量%、好ましくは0.05〜15重量%、更に好ましくは0.08〜10重量%である。この溶液には、析出防止、熱安定性の向上などの目的で水を添加してもよく、その割合は、通常0.01〜25重量%である。   Usually, the periodic table Group 1 or Group 2 metal compound is solid and can be supplied as it is, but in order to stabilize the supply amount and reduce the adverse effects such as denaturation by heat, 1,4-butane It is preferable to supply after diluting with a solvent such as diol. The concentration at this time is usually 0.01 to 20% by weight, preferably 0.05 to 15% by weight, more preferably 0.08 to 10% by weight, as the concentration of the cocatalyst with respect to the whole solution. Water may be added to this solution for the purpose of preventing precipitation and improving thermal stability, and the ratio is usually 0.01 to 25% by weight.

本発明の連続法の一例は、次の通りである。すなわち、テレフタル酸を主成分とする前記ジカルボン酸成分と1,4−ブタンジオールを主成分とする前記ジオール成分とを原料混合槽で混合してスラリーとし、単数または複数のエステル化反応槽内で、チタン触媒および助触媒の存在下に、通常180〜260℃、好ましくは200〜245℃、更に好ましくは210〜235℃の温度、また、通常10〜133kPa(絶対圧力、以下同じ)、好ましくは13〜101kPa、更に好ましくは60〜90kPaの圧力下で、通常0.5〜10時間、好ましくは1〜6時間で、連続的にエステル化反応させ、得られたエステル化反応生成物としてのオリゴマーを重縮合反応槽に移送し、単数または複数の重縮合反応槽内で、重縮合触媒の存在下に、好ましくは連続的に、通常210〜280℃、好ましくは220〜265℃、特に好ましくは230〜245℃の温度、通常27kPa以下、好ましくは20kPa以下、更に好ましくは13kPa以下の減圧下で、攪拌下に、通常2〜15時間、好ましくは3〜10時間で重縮合反応させる。この際、重縮合段階で新たに触媒の添加をしてもよいし、エステル化反応で使用した触媒をそのまま重縮合触媒として使用することとして新たに触媒の添加を行わなくてもよい。重縮合反応により得られたポリマーは、通常、重縮合反応槽の底部からポリマー抜き出しダイに移送されてストランド状に抜き出され、水冷されながら又は水冷後、カッターで切断され、ペレット状、チップ状などの粒状体とされる。   An example of the continuous method of the present invention is as follows. That is, the dicarboxylic acid component having terephthalic acid as a main component and the diol component having 1,4-butanediol as a main component are mixed in a raw material mixing tank to form a slurry, and in one or a plurality of esterification reaction tanks In the presence of a titanium catalyst and a cocatalyst, the temperature is usually 180 to 260 ° C., preferably 200 to 245 ° C., more preferably 210 to 235 ° C., and usually 10 to 133 kPa (absolute pressure, the same applies hereinafter), preferably Oligomer as the esterification reaction product obtained by continuous esterification reaction under a pressure of 13 to 101 kPa, more preferably 60 to 90 kPa, usually for 0.5 to 10 hours, preferably 1 to 6 hours. In a polycondensation reaction tank and in the presence of a polycondensation catalyst, preferably continuously in the presence or absence of a polycondensation catalyst. 0 ° C., preferably 220 to 265 ° C., particularly preferably 230 to 245 ° C., usually 27 kPa or less, preferably 20 kPa or less, more preferably 13 kPa or less, with stirring, usually 2 to 15 hours, preferably Is polycondensed in 3 to 10 hours. At this time, a new catalyst may be added at the polycondensation stage, or the catalyst used in the esterification reaction may be used as it is as the polycondensation catalyst, and no new catalyst may be added. The polymer obtained by the polycondensation reaction is usually transferred from the bottom of the polycondensation reaction tank to a polymer extraction die and extracted in the form of a strand, and while being cooled with water or after being cooled with water, it is cut with a cutter to form pellets and chips. And so on.

本発明において、テレフタル酸と1,4−ブタンジオールとのモル比は、以下の式(3)を満たすことが好ましい。   In the present invention, the molar ratio of terephthalic acid and 1,4-butanediol preferably satisfies the following formula (3).

Figure 2006152252
Figure 2006152252

上記の「エステル化反応槽に外部から供給される1,4−ブタンジオール」とは、原料スラリー又は溶液として、テレフタル酸と共に供給される1,4−ブタンジオールの他、これらとは独立に供給する1,4−ブタンジオール、触媒の溶媒として使用される1,4−ブタンジオール等、反応槽外部から反応槽内に入る1,4−ブタンジオールの総和である。   The above "1,4-butanediol supplied from the outside to the esterification reaction tank" refers to 1,4-butanediol supplied together with terephthalic acid as a raw slurry or solution, and independently supplied from these 1,4-butanediol, 1,4-butanediol used as a solvent for the catalyst, etc.

上記のB/TPAの値が1.1より小さい場合は、転化率の低下や触媒失活を招き、5.0より大きい場合は、熱効率が低下するだけでなく、テトラヒドロフラン等の副生物が増大する傾向にある。B/TPAの値は、好ましくは1.5〜4.5、更に好ましくは2.0〜4.0、特に好ましくは3.1〜3.8である。   When the above B / TPA value is smaller than 1.1, the conversion rate is reduced and the catalyst is deactivated. When the B / TPA value is larger than 5.0, not only the thermal efficiency is decreased, but also by-products such as tetrahydrofuran increase. Tend to. The value of B / TPA is preferably 1.5 to 4.5, more preferably 2.0 to 4.0, and particularly preferably 3.1 to 3.8.

本発明において、エステル化反応は、反応時間短縮のため、1,4−ブタンジオールの沸点以上の温度で行うことが好ましい。1,4−ブタンジオールの沸点は反応の圧力に依存するが、101.1kPa(大気圧)では230℃、50kPaでは205℃である。   In the present invention, the esterification reaction is preferably performed at a temperature equal to or higher than the boiling point of 1,4-butanediol in order to shorten the reaction time. The boiling point of 1,4-butanediol depends on the reaction pressure, but is 230 ° C. at 101.1 kPa (atmospheric pressure) and 205 ° C. at 50 kPa.

エステル化反応槽としては、公知のものが使用でき、縦型攪拌完全混合槽、縦型熱対流式混合槽、塔型連続反応槽などの何れの型式であってもよく、また、単数槽としても、同種もしくは異種の槽を直列または並列させた複数槽としてもよい。中でも、攪拌装置を有する反応槽が好ましく、攪拌装置としては、動力部、軸受、軸、攪拌翼から成る通常のタイプの他、タービンステーター型高速回転式攪拌機、ディスクミル型攪拌機、ローターミル型攪拌機などの高速回転するタイプも使用することが出来る。   As the esterification reaction tank, known ones can be used, which may be any type such as a vertical stirring complete mixing tank, a vertical heat convection mixing tank, a tower type continuous reaction tank, etc. Alternatively, a plurality of tanks in which the same kind or different kinds of tanks are connected in series or in parallel may be used. Among them, a reaction tank having a stirring device is preferable, and as a stirring device, a turbine stator type high-speed rotating stirrer, a disk mill type stirrer, a rotor mill type stirrer in addition to a normal type including a power unit, a bearing, a shaft, and a stirring blade. A type that rotates at high speeds can also be used.

攪拌の形態は、特に制限されず、反応槽中の反応液を反応槽の上部、下部、横部などから直接攪拌する通常の攪拌方法の他、配管などで反応液の一部を反応器の外部に持ち出してラインミキサー等で攪拌し、反応液を循環させる方法も採ることが出来る。   The form of stirring is not particularly limited, and in addition to the usual stirring method in which the reaction solution in the reaction tank is directly stirred from the top, bottom, side, etc. of the reaction tank, a part of the reaction solution is connected to the reactor by piping or the like. A method of circulating the reaction solution by taking it outside and stirring it with a line mixer or the like can also be employed.

攪拌翼の種類は、公知のものが選択でき、具体的には、プロペラ翼、スクリュー翼、タービン翼、ファンタービン翼、デイスクタービン翼、ファウドラー翼、フルゾーン翼、マックスブレンド翼などが挙げられる。   Known types of stirring blades can be selected, and specific examples include propeller blades, screw blades, turbine blades, fan turbine blades, disk turbine blades, fiddler blades, full zone blades, and Max blend blades.

PBTの製造においては、通常、複数の反応槽を使用し、好ましくは2〜5の反応槽を使用し、順次に分子量を上昇させていく。通常、初期のエステル化反応に引き続き、重縮合反応が行われる。   In the production of PBT, usually, a plurality of reaction vessels are used, preferably 2 to 5 reaction vessels, and the molecular weight is sequentially increased. Usually, a polycondensation reaction is performed following the initial esterification reaction.

PBTの重縮合反応工程は、単数の反応槽を使用しても、複数の反応槽を使用してもよいが、好ましくは複数段の反応槽を使用する。反応槽の形態は、縦型攪拌完全混合槽、縦型熱対流式混合槽、塔型連続反応槽などの何れの型式であってもよく、また、これらを組み合わせることも出来る。中でも、攪拌装置を有する反応槽が好ましく、攪拌装置としては、動力部、軸受、軸、攪拌翼から成る通常のタイプの他、タービンステーター型高速回転式攪拌機、ディスクミル型攪拌機、ローターミル型攪拌機などの高速回転するタイプも使用することが出来る。   In the polycondensation reaction step of PBT, a single reaction tank or a plurality of reaction tanks may be used, but a multistage reaction tank is preferably used. The form of the reaction tank may be any type such as a vertical stirring complete mixing tank, a vertical heat convection mixing tank, a tower type continuous reaction tank, or the like. Among them, a reaction tank having a stirring device is preferable, and as a stirring device, a turbine stator type high-speed rotating stirrer, a disk mill type stirrer, a rotor mill type stirrer in addition to a normal type including a power unit, a bearing, a shaft, and a stirring blade. A type that rotates at high speeds can also be used.

攪拌の形態は、特に制限されず、反応槽中の反応液を反応槽の上部、下部、横部などから直接攪拌する通常の攪拌方法の他、配管などで反応液の一部を反応器の外部に持ち出してラインミキサー等で攪拌し、反応液を循環させる方法も採ることが出来る。中でも、少なくとも重縮合反応槽の1つは、水平方向に回転軸を有する表面更新とセルフクリーニング性に優れた横型の反応器を使用することが推奨される。   The form of stirring is not particularly limited, and in addition to the usual stirring method in which the reaction solution in the reaction tank is directly stirred from the top, bottom, side, etc. of the reaction tank, a part of the reaction solution is connected to the reactor by piping or the like. A method of circulating the reaction solution by taking it outside and stirring it with a line mixer or the like can also be employed. In particular, it is recommended that at least one of the polycondensation reaction tanks use a horizontal reactor having a surface rotation axis in the horizontal direction and excellent self-cleaning properties.

また、着色や劣化を抑え、ビニル基などの末端の増加を抑制するため、少なくとも1つの反応槽において、通常1.3kPa以下、好ましくは0.5kPa以下、更に好ましくは0.3kPa以下の高真空下で、通常225〜255℃、好ましくは230〜250℃、更に好ましくは233〜245℃の温度で行うのがよい。   Further, in order to suppress coloring and deterioration and to suppress an increase in the end of vinyl group or the like, in at least one reaction tank, a high vacuum of usually 1.3 kPa or less, preferably 0.5 kPa or less, more preferably 0.3 kPa or less. The temperature is usually 225 to 255 ° C, preferably 230 to 250 ° C, more preferably 233 to 245 ° C.

更に、PBTの重縮合反応工程は、一旦、溶融重縮合で比較的分子量の小さい、例えば、固有粘度0.1〜1.0程度のPBTを製造した後、引き続き、PBTの融点以下の温度で固相重縮合(固相重合)させることも出来る。   Further, the PBT polycondensation reaction step is to produce a PBT having a relatively small molecular weight by melt polycondensation, for example, an intrinsic viscosity of about 0.1 to 1.0, and then at a temperature below the melting point of the PBT. Solid phase polycondensation (solid phase polymerization) can also be performed.

本発明のPBTは、触媒由来の異物が飛躍的に低減されているため、当該異物を除去しなくてもよいが、ポリマー前駆体やポリマーの流路にフィルターを設置することにより、更に品質の優れたポリマーが得られる。本発明においては、上述の理由により、従来のPBTの製造設備で使用されているものと同じ目開きのフィルターを使用した場合は、その交換までの寿命を長くすることが可能である。また、交換までの寿命を同じに設定するならば、更に目開きの小さいフィルターを設置することが可能になる。   In the PBT of the present invention, foreign matters derived from the catalyst are drastically reduced. Therefore, it is not necessary to remove the foreign matters. However, by installing a filter in the polymer precursor or the polymer flow path, the quality can be further improved. An excellent polymer is obtained. In the present invention, for the reasons described above, when a filter having the same opening as that used in a conventional PBT manufacturing facility is used, it is possible to extend the life until the replacement. Further, if the life until replacement is set to be the same, a filter with a smaller opening can be installed.

フィルターの設置位置が製造プロセスの余りにも上流側の場合は、下流側で発生する異物の除去が行えず、下流側の粘度が高い所ではフィルターの圧力損失が大きくなり、流量を維持するためには、フィルターの目開きを大きくしたり、フィルターの濾過面積や配管などの設備を過大にする必要があったり、また、流体通過時に高剪断を受けるため、剪断発熱によるPBTの劣化が不可避となる。従って、フィルターの設置位置は、PBT又はその前駆体の固有粘度が通常0.1〜1.2、好ましくは0.2〜1.0、更に好ましくは0.5〜0.9の位置が選択される。   If the filter is installed too far upstream of the manufacturing process, foreign matter generated downstream cannot be removed, and the pressure loss of the filter increases and the flow rate is maintained where the downstream viscosity is high. It is necessary to increase the opening of the filter, to increase the filter filtration area and piping, etc., and to receive high shear when passing through the fluid, so it is inevitable that PBT deteriorates due to shear heat generation. . Therefore, the filter installation position is selected so that the intrinsic viscosity of PBT or its precursor is usually 0.1 to 1.2, preferably 0.2 to 1.0, more preferably 0.5 to 0.9. Is done.

フィルターを構成する濾材としては、金属ワインド、積層金属メッシュ、金属不織布、多孔質金属板などの何れでもよいが、濾過精度の観点から、積層金属メッシュ又は金属不織布が好ましく、特に、その目開きが焼結処理により固定されているものが好ましい。フィルターの形状としては、バスケットタイプ、ディスクタイプ、リーフディスクタイプ、チューブタイプ、フラット型円筒タイプ、プリーツ型円筒タイプ等の何れの型式であってもよい。また、プラントの運転に影響を与えない様にするため、複数のフィルターを設置し、切り替えて使用できる構造にしたり、オートスクリーンチェンジャーを設置することが好ましい。   The filter medium constituting the filter may be any of a metal wind, a laminated metal mesh, a metal nonwoven fabric, a porous metal plate, etc., but from the viewpoint of filtration accuracy, a laminated metal mesh or a metal nonwoven fabric is preferable, and in particular, the mesh opening is large. Those fixed by a sintering process are preferred. The shape of the filter may be any type such as basket type, disc type, leaf disc type, tube type, flat cylindrical type, pleated cylindrical type, and the like. In order not to affect the operation of the plant, it is preferable to install a plurality of filters so that they can be switched and used, or to install an auto screen changer.

フィルターの絶対濾過精度は、特に制限されないが、通常0.5〜200μm、好ましくは1〜100μm、更に好ましくは5〜50μm、特に好ましくは10〜30μmである。絶対濾過精度が大き過ぎる場合は製品中の異物低減効果がなくなり、小さ過ぎる場合は生産性の低下やフィルター交換頻度の増大を招く。絶対濾過精度とは、粒径が既知でかつ揃ったガラスビーズ等の標準粒径品を使用し濾過テストを行った場合に、完全に濾別除去される場合の最低粒径を示す。   The absolute filtration accuracy of the filter is not particularly limited, but is usually 0.5 to 200 μm, preferably 1 to 100 μm, more preferably 5 to 50 μm, and particularly preferably 10 to 30 μm. When the absolute filtration accuracy is too high, the effect of reducing foreign matters in the product is lost, and when it is too low, productivity is lowered and filter replacement frequency is increased. The absolute filtration accuracy indicates a minimum particle size when the filter is completely removed by filtration when a filtration test is performed using a standard particle size product such as glass beads having a known and uniform particle size.

以下、添付図面に基づき、PBTの製造方法の好ましい実施態様を説明する。図1は、本発明で採用するエステル化反応工程の一例の説明図、図2は、本発明で採用する重縮合工程の一例の説明図、図3〜5は、本発明で採用する重縮合工程の他の例の説明図である。   Hereinafter, preferred embodiments of a method for producing PBT will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram of an example of an esterification reaction step employed in the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of an example of a polycondensation step employed in the present invention, and FIGS. 3 to 5 are polycondensations employed in the present invention. It is explanatory drawing of the other example of a process.

図1において、原料のテレフタル酸は、通常、原料混合槽(図示せず)で1,4−ブタンジオールと混合され、原料供給ライン(1)からスラリーの形態で反応槽(A)に供給される。一方、チタン触媒は、好ましくは触媒調整槽(図示せず)で1,4−ブタンジオールの溶液とした後、触媒供給ライン(3)から供給される。図1では再循環1,4−ブタンジオールの再循環ライン(2)に触媒供給ライン(3)を連結し、両者を混合した後、反応槽(A)の液相部に供給する態様を示した。また、助触媒(周期表第1族または第2族金属化合物)は、好ましくは助触媒調製槽(図示せず)で1,4―ブタンジオールの溶液とした後、助触媒供給ライン(15)から供給される。   In FIG. 1, terephthalic acid as a raw material is usually mixed with 1,4-butanediol in a raw material mixing tank (not shown), and supplied to the reaction tank (A) in the form of slurry from the raw material supply line (1). The On the other hand, the titanium catalyst is preferably supplied from a catalyst supply line (3) after being made into a solution of 1,4-butanediol in a catalyst adjustment tank (not shown). FIG. 1 shows a mode in which a catalyst supply line (3) is connected to a recycle line (2) for recycle 1,4-butanediol, and both are mixed and then supplied to the liquid phase part of the reaction tank (A). It was. The cocatalyst (group 1 or group 2 metal compound) is preferably made into a solution of 1,4-butanediol in a cocatalyst preparation tank (not shown), and then the cocatalyst supply line (15). Supplied from

反応槽(A)から留出するガスは、留出ライン(5)を経て精留塔(C)で高沸点成分と低沸点成分とに分離される。通常、高沸点成分の主成分は1,4−ブタンジオールであり、低沸点成分の主成分は、水およびTHFである。   The gas distilled from the reaction tank (A) is separated into a high-boiling component and a low-boiling component in the rectification tower (C) through the distillation line (5). Usually, the main component of the high boiling point component is 1,4-butanediol, and the main components of the low boiling point component are water and THF.

精留塔(C)で分離された高沸点成分は抜出ライン(6)から抜き出され、ポンプ(D)を経て、一部は再循環ライン(2)から反応槽(A)に循環され、一部は循環ライン(7)から精留塔(C)に戻される。また、余剰分は抜出ライン(8)から外部に抜き出される。一方、精留塔(C)で分離された低沸点成分はガス抜出ライン(9)から抜き出され、コンデンサ(G)で凝縮され、凝縮液ライン(10)を経てタンク(F)に一時溜められる。タンク(F)に集められた低沸点成分の一部は、抜出ライン(11)、ポンプ(E)及び循環ライン(12)を経て精留塔(C)に戻され、残部は、抜出ライン(13)を経て外部に抜き出される。コンデンサ(G)はベントライン(14)を経て排気装置(図示せず)に接続されている。反応槽(A)内で生成したオリゴマーは、抜出ポンプ(B)及び抜出ライン(4)を経て抜き出される。   The high-boiling components separated in the rectification column (C) are extracted from the extraction line (6), partly circulated from the recirculation line (2) to the reaction tank (A) via the pump (D). , Part is returned from the circulation line (7) to the rectification column (C). Further, the surplus is extracted outside from the extraction line (8). On the other hand, the low-boiling components separated in the rectification column (C) are extracted from the gas extraction line (9), condensed in the condenser (G), and temporarily passed through the condensate line (10) to the tank (F). Can be stored. Part of the low-boiling components collected in the tank (F) is returned to the rectification column (C) via the extraction line (11), the pump (E) and the circulation line (12), and the remainder is extracted. It is extracted outside through the line (13). The condenser (G) is connected to an exhaust device (not shown) via a vent line (14). The oligomer produced | generated within the reaction tank (A) is extracted through an extraction pump (B) and an extraction line (4).

図1に示す工程においては、再循環ライン(2)に触媒供給ライン(3)が連結されているが、両者は独立していてもよい。また、原料供給ライン(1)や助触媒供給ライン(15)は反応槽(A)の液相部に接続されていてもよい。   In the process shown in FIG. 1, the catalyst supply line (3) is connected to the recirculation line (2), but both may be independent. Moreover, the raw material supply line (1) and the promoter supply line (15) may be connected to the liquid phase part of the reaction tank (A).

図2において、前述の図1に示す抜出ライン(4)から供給されたオリゴマーは、第1重縮合反応槽(a)で減圧下に重縮合されてプレポリマーとなった後、抜出用ギヤポンプ(c)及び抜出ライン(L1)を経て第2重縮合反応槽(d)に供給される。第2重縮合反応槽(d)では、通常、第1重縮合反応槽(a)よりも低い圧力で更に重縮合が進みポリマーとなる。得られたポリマーは、抜出用ギヤポンプ(e)及び抜出ライン(L3)を経てダイスヘッド(g)から溶融したストランドの形態で抜き出され、水などで冷却された後、回転式カッター(h)で切断されてペレットとなる。符号(L2)は第1重縮合反応槽(a)のベントライン、符号(L4)は第2重縮合反応槽(d)のベントラインである。   In FIG. 2, the oligomer supplied from the above-described extraction line (4) shown in FIG. 1 is polycondensed under reduced pressure in the first polycondensation reaction tank (a) to become a prepolymer, and then extracted. It is supplied to the second polycondensation reaction tank (d) through the gear pump (c) and the extraction line (L1). In the second polycondensation reaction tank (d), polycondensation usually proceeds at a lower pressure than that of the first polycondensation reaction tank (a) to become a polymer. The obtained polymer is extracted in the form of a melted strand from the die head (g) through the extraction gear pump (e) and the extraction line (L3), cooled with water, and then rotated with a rotary cutter ( It is cut into a pellet in h). Reference numeral (L2) is a vent line of the first polycondensation reaction tank (a), and reference numeral (L4) is a vent line of the second polycondensation reaction tank (d).

図3に示す工程は、図2に示す工程に比し、抜出ライン(L3)の流路にフィルター(f)が装備されている点が異なる。   The process shown in FIG. 3 differs from the process shown in FIG. 2 in that a filter (f) is provided in the flow path of the extraction line (L3).

図4に示す工程は、図2に示す工程に比し、第2重縮合反応槽(d)の後に第3重縮合反応槽(k)が設けられている点が異なる。第3重縮合反応槽(k)は、複数個の攪拌翼ブロックで構成され、2軸のセルフクリーニングタイプの攪拌翼を具備した横型の反応槽である。抜出ライン(L3)を通じて第2重縮合反応槽(d)から第3重縮合反応槽(k)に導入されたポリマーは、ここで更に重縮合が進められた後、抜出用ギヤポンプ(m)及び抜出ライン(L5)を経てダイスヘッド(g)から溶融したストランドの形態で抜き出され、水などで冷却された後、回転式カッター(h)で切断されてペレットとなる。符号(L6)は第3重縮合反応槽(k)のベントラインである。   The process shown in FIG. 4 differs from the process shown in FIG. 2 in that a third polycondensation reaction tank (k) is provided after the second polycondensation reaction tank (d). The third polycondensation reaction tank (k) is a horizontal reaction tank composed of a plurality of stirring blade blocks and equipped with a biaxial self-cleaning type stirring blade. The polymer introduced into the third polycondensation reaction tank (k) from the second polycondensation reaction tank (d) through the extraction line (L3) is further subjected to polycondensation here, and then the extraction gear pump (m ) And the extraction line (L5), and is extracted from the die head (g) in the form of a melted strand, cooled with water, and then cut with a rotary cutter (h) to form pellets. Symbol (L6) is a vent line of the third polycondensation reaction tank (k).

図5に示す工程は、図4に示す工程に比し、第2重縮合反応槽(d)と第3重縮合反応槽(k)との間の抜出ライン(L3)の途中にフィルター(f)が装備されている点が異なる。   Compared with the process shown in FIG. 4, the process shown in FIG. 5 has a filter (L3) in the middle of the extraction line (L3) between the second polycondensation reaction tank (d) and the third polycondensation reaction tank (k). The difference is that f) is equipped.

本発明のPBTには、2,6−ジ−t−ブチル−4−オクチルフェノール、ペンタエリスリチル−テトラキス〔3−(3',5'−t−ブチル−4'−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕等のフェノール化合物、ジラウリル−3,3'−チオジプロピオネート、ペンタエリスリチル−テトラキス(3−ラウリルチオジプロピオネート)等のチオエーテル化合物、トリフェニルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト等の燐化合物などの抗酸化剤、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ポリエチレンワックス、モンタン酸やモンタン酸エステルに代表される長鎖脂肪酸およびそのエステル、シリコーンオイル等の離型剤などを添加してもよい。   The PBT of the present invention includes 2,6-di-t-butyl-4-octylphenol, pentaerythrityl-tetrakis [3- (3 ′, 5′-t-butyl-4′-hydroxyphenyl) propionate] and the like. Phenol compounds, dilauryl-3,3′-thiodipropionate, thioether compounds such as pentaerythrityl-tetrakis (3-laurylthiodipropionate), triphenyl phosphite, tris (nonylphenyl) phosphite, tris (2 , 4-Di-t-butylphenyl) phosphite and other phosphorus compounds, paraffin wax, microcrystalline wax, polyethylene wax, long chain fatty acids represented by montanic acid and montanic acid ester, and esters thereof, silicone A mold release agent such as oil may be added.

本発明のPBTには、強化充填材を配合することが出来る。強化充填材としては、特に制限されないが、例えば、ガラス繊維、カーボン繊維、シリカ・アルミナ繊維、ジルコニア繊維、ホウ素繊維、窒化ホウ素繊維、窒化ケイ素チタン酸カリウム繊維、金属繊維などの無機繊維、芳香族ポリアミド繊維、フッ素樹脂繊維などの有機繊維などが挙げられる。これらの強化充填材は、2種以上を組み合わせて使用することが出来る。上記の強化充填材の中では、無機充填材、特にガラス繊維が好適に使用される。   A reinforcing filler can be blended in the PBT of the present invention. The reinforcing filler is not particularly limited, but examples thereof include glass fibers, carbon fibers, silica / alumina fibers, zirconia fibers, boron fibers, boron nitride fibers, silicon nitride potassium titanate fibers, metal fibers and other inorganic fibers, aromatics Examples thereof include organic fibers such as polyamide fibers and fluororesin fibers. These reinforcing fillers can be used in combination of two or more. Among the above reinforcing fillers, inorganic fillers, particularly glass fibers, are preferably used.

強化充填材が無機繊維または有機繊維である場合、その平均繊維径は、特に制限されないが、通常1〜100μm、好ましくは2〜50μm、更に好ましくは3〜30μm、特に好ましくは5〜20μmである。また、平均繊維長は、特に制限されないが、通常0.1〜20mm、好ましくは1〜10mmである。   When the reinforcing filler is an inorganic fiber or an organic fiber, the average fiber diameter is not particularly limited, but is usually 1 to 100 μm, preferably 2 to 50 μm, more preferably 3 to 30 μm, and particularly preferably 5 to 20 μm. . The average fiber length is not particularly limited, but is usually 0.1 to 20 mm, preferably 1 to 10 mm.

強化充填材は、PBTとの界面密着性を向上させるため、収束剤または表面処理剤で表面処理して使用することが好ましい。収束剤または表面処理剤としては、例えば、エポキシ系化合物、アクリル系化合物、イソシアネート系化合物、シラン系化合物、チタネート系化合物などの官能性化合物が挙げられる。強化充填材は、収束剤または表面処理剤により予め表面処理しておくことが出来、または、PBT組成物の調製の際に、収束剤または表面処理剤を添加して表面処理することも出来る。強化充填材の添加量は、PBT樹脂100重量部に対し、通常150重量部以下、好ましくは5〜100重量部である。   In order to improve the interfacial adhesion with the PBT, the reinforcing filler is preferably used after being surface-treated with a sizing agent or a surface treatment agent. Examples of the sizing agent or surface treatment agent include functional compounds such as epoxy compounds, acrylic compounds, isocyanate compounds, silane compounds, and titanate compounds. The reinforcing filler can be surface-treated with a sizing agent or a surface treatment agent in advance, or can be surface-treated by adding a sizing agent or a surface treatment agent during the preparation of the PBT composition. The addition amount of the reinforcing filler is usually 150 parts by weight or less, preferably 5 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the PBT resin.

本発明のPBTには、強化充填材と共に他の充填材を配合することが出来る。配合する他の充填材としては、例えば、板状無機充填材、セラミックビーズ、アスベスト、ワラストナイト、タルク、クレー、マイカ、ゼオライト、カオリン、チタン酸カリウム、硫酸バリウム、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等が挙げられる。板状無機充填材を配合することにより、成形品の異方性およびソリを低減することが出来る。板状無機充填材としては、例えば、ガラスフレーク、雲母、金属箔どを挙げることが出来る。これらの中ではガラスフレークが好適に使用される。   Other fillers can be blended with the reinforcing filler in the PBT of the present invention. Other fillers to be added include, for example, plate-like inorganic fillers, ceramic beads, asbestos, wollastonite, talc, clay, mica, zeolite, kaolin, potassium titanate, barium sulfate, titanium oxide, silicon oxide, oxidation Aluminum, magnesium hydroxide, etc. are mentioned. By blending the plate-like inorganic filler, the anisotropy and warpage of the molded product can be reduced. Examples of the plate-like inorganic filler include glass flakes, mica, and metal foil. Among these, glass flakes are preferably used.

本発明のPBTには、難燃性を付与するために難燃剤を配合することが出来る。難燃剤としては、特に制限されず、例えば、有機ハロゲン化合物、アンチモン化合物、リン化合物、その他の有機難燃剤、無機難燃剤などが挙げられる。有機ハロゲン化合物としては、例えば、臭素化ポリカーボネート、臭素化エポキシ樹脂、臭素化フェノキシ樹脂、臭素化ポリフェニレンエーテル樹脂、臭素化ポリスチレン樹脂、臭素化ビスフェノールA、ポリペンタブロモベンジルアクリレート等が挙げられる。アンチモン化合物としては、例えば、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、アンチモン酸ソーダ等が挙げられる。リン化合物としては、例えば、リン酸エステル、ポリリン酸、ポリリン酸アンモニウム、赤リン等が挙げられる。その他の有機難燃剤としては、例えば、メラミン、シアヌール酸などの窒素化合物などが挙げられる。その他の無機難燃剤としては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ケイ素化合物、ホウ素化合物などが挙げられる。   A flame retardant can be blended with the PBT of the present invention in order to impart flame retardancy. The flame retardant is not particularly limited, and examples thereof include organic halogen compounds, antimony compounds, phosphorus compounds, other organic flame retardants, and inorganic flame retardants. Examples of the organic halogen compound include brominated polycarbonate, brominated epoxy resin, brominated phenoxy resin, brominated polyphenylene ether resin, brominated polystyrene resin, brominated bisphenol A, and polypentabromobenzyl acrylate. Examples of the antimony compound include antimony trioxide, antimony pentoxide, sodium antimonate, and the like. As a phosphorus compound, phosphate ester, polyphosphoric acid, ammonium polyphosphate, red phosphorus etc. are mentioned, for example. Examples of other organic flame retardants include nitrogen compounds such as melamine and cyanuric acid. Examples of other inorganic flame retardants include aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, silicon compound, and boron compound.

本発明のPBTには、必要に応じ、慣用の添加剤などを配合することが出来る。斯かる添加剤としては、特に制限されず、例えば、酸化防止剤、耐熱安定剤などの安定剤の他、滑剤、離型剤、触媒失活剤、結晶核剤、結晶化促進剤などが挙げられる。これらの添加剤は、重合途中または重合後に添加することが出来る。更に、PBTに、所望の性能を付与するため、紫外線吸収剤、耐候安定剤などの安定剤、染顔料などの着色剤、帯電防止剤、発泡剤、可塑剤、耐衝撃性改良剤などを配合することが出来る。   The PBT of the present invention can be blended with conventional additives as required. Such additives are not particularly limited and include, for example, stabilizers such as antioxidants and heat stabilizers, lubricants, mold release agents, catalyst deactivators, crystal nucleating agents, crystallization accelerators, and the like. It is done. These additives can be added during or after the polymerization. In addition, in order to give PBT the desired performance, UV absorbers, stabilizers such as weather resistance stabilizers, colorants such as dyes and pigments, antistatic agents, foaming agents, plasticizers, impact resistance improvers, etc. I can do it.

本発明のPBTには、必要に応じて、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリメタクリル酸エステル、ABS樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンテレフタレート、液晶ポリエステル、ポリアセタール、ポリフェニレンオキサイド等の熱可塑性樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を配合することが出来る。これらの熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂は、2種以上を組み合わせて使用することも出来る。   For the PBT of the present invention, thermoplastics such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyacrylonitrile, polymethacrylic acid ester, ABS resin, polycarbonate, polyamide, polyphenylene sulfide, polyethylene terephthalate, liquid crystal polyester, polyacetal, polyphenylene oxide, etc. A thermosetting resin such as a resin, a phenol resin, a melamine resin, a silicone resin, or an epoxy resin can be blended. These thermoplastic resins and thermosetting resins can be used in combination of two or more.

前記の種々の添加剤や樹脂の配合方法は、特に制限されないが、ベント口から脱揮できる設備を有する1軸または2軸の押出機を混練機として使用する方法が好ましい。各成分は、付加的成分を含めて、混練機に一括して供給することが出来、あるいは、順次供給することも出来る。また、付加的成分を含めて、各成分から選ばれた2種以上の成分を予め混合しておくことも出来る。   The blending method of the various additives and resins is not particularly limited, but a method of using a uniaxial or biaxial extruder having equipment capable of devolatilization from the vent port as a kneader is preferable. Each component including an additional component can be supplied to the kneader in a lump or can be supplied sequentially. In addition, two or more kinds of components selected from each component including an additional component can be mixed in advance.

本発明のPBTの成形加工方法は、特に制限されず、熱可塑性樹脂について一般に使用されている成形法、すなわち、射出成形、中空成形、押し出し成形、プレス成形などの成形法を適用することが出来る。   The PBT molding method of the present invention is not particularly limited, and molding methods generally used for thermoplastic resins, that is, molding methods such as injection molding, hollow molding, extrusion molding, and press molding can be applied. .

本発明のPBTは、色調、耐加水分解性、熱安定性、透明性、成形性に優れているため、電気、電子部品、自動車用部品などの射出成形部品として好適であるが、特に、異物が少なく、透明性に優れているため、フィルム、モノフィラメント、繊維などの用途において改良効果が顕著である。   The PBT of the present invention is excellent in color tone, hydrolysis resistance, thermal stability, transparency, and moldability, and is therefore suitable as an injection molded part for electric, electronic parts, automotive parts, etc. Therefore, the improvement effect is remarkable in applications such as films, monofilaments and fibers.

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例に何ら限定されるものではない。なお、以下の諸例で採用した物性および評価項目の測定方法は次の通りである。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to a following example at all unless the summary is exceeded. In addition, the measurement method of the physical property and evaluation item which were employ | adopted in the following examples is as follows.

(1)エステル化率:
以下の計算式(4)によって酸価およびケン化価から算出した。酸価は、ジメチルホルムアミドにオリゴマーを溶解させ、0.1NのKOH/メタノール溶液を使用して滴定により求めた。ケン化価は0.5NのKOH/エタノール溶液でオリゴマーを加水分解し、0.5Nの塩酸で滴定し求めた。
(1) Esterification rate:
It calculated from the acid value and the saponification value by the following calculation formula (4). The acid value was obtained by dissolving the oligomer in dimethylformamide and titrating with a 0.1N KOH / methanol solution. The saponification value was determined by hydrolyzing the oligomer with a 0.5N KOH / ethanol solution and titrating with 0.5N hydrochloric acid.

Figure 2006152252
Figure 2006152252

(2)末端カルボキシル基濃度:
ベンジルアルコール25mLにPBT又はオリゴマー0.5gを溶解し、水酸化ナトリウムの0.01モル/Lベンジルアルコール溶液を使用して滴定した。
(2) Terminal carboxyl group concentration:
PBT or oligomer 0.5g was melt | dissolved in benzyl alcohol 25mL, and it titrated using the 0.01 mol / L benzyl alcohol solution of sodium hydroxide.

(3)固有粘度([η]):
ウベローデ型粘度計を使用し次の要領で求めた。すなわち、フェノール/テトラクロロエタン(重量比1/1)の混合液を溶媒として使用し、30℃において、濃度1.0g/dLのポリマー溶液および溶媒のみの落下秒数を測定し、以下の式(5)より求めた。
(3) Intrinsic viscosity ([η]):
It calculated | required in the following way using the Ubbelohde type viscometer. That is, a mixed solution of phenol / tetrachloroethane (weight ratio 1/1) was used as a solvent, and at 30 ° C., the polymer solution having a concentration of 1.0 g / dL and the falling seconds of the solvent alone were measured, and the following formula ( Obtained from 5).

Figure 2006152252
Figure 2006152252

(4)コバルト(Co)及びマンガン(Mn)含有量:
白金るつぼ中にテレフタル酸またはPBT試料1.0gを秤量し、電子工業用高純度硫酸を5mL添加後、加熱により炭化物を生成させた。この際、完全に炭化物を生成するまで硫酸の添加を繰り返した。生成した炭化物を800℃で灰化させた後、電子工業用高純度硝酸2mLで希釈した。この溶液中の金属元素をグラファイトファーネス原子吸光光度計(バリアンテクノロジーズジャパンリミテッド製「GF−AAS」)により定量し、テレフタル酸またはPBT当たりの量(ppm)に換算した。
(4) Cobalt (Co) and manganese (Mn) content:
In a platinum crucible, 1.0 g of terephthalic acid or PBT sample was weighed, 5 mL of high-purity sulfuric acid for electronic industry was added, and then carbide was generated by heating. At this time, the addition of sulfuric acid was repeated until the carbide was completely formed. The produced carbide was incinerated at 800 ° C., and then diluted with 2 mL of high-purity nitric acid for electronics industry. The metal element in this solution was quantified with a graphite furnace atomic absorption spectrophotometer (“GF-AAS” manufactured by Varian Technologies Japan Limited) and converted to an amount (ppm) per terephthalic acid or PBT.

(5)チタン(Ti)及び周期表第1族または第2族金属含有量:
ケルダールフラスコにPBT2.0gを秤量し、電子工業用高純度硫酸12mLと過酸化水素を添加(過酸化水素は適宜添加する)し、完全に溶解するまで湿式分解を行った後、超純水で所定濃度に希釈した。この溶液中の金属元素をICP(JOBIN YVON社製「JY46P」)により定量し、PBT当たりの量(ppm)に換算した。
(5) Titanium (Ti) and periodic table Group 1 or Group 2 metal content:
Weigh 2.0 g of PBT into a Kjeldahl flask, add 12 mL of high-purity sulfuric acid for electronic industry and hydrogen peroxide (add hydrogen peroxide as appropriate), perform wet decomposition until completely dissolved, and then add ultrapure water. Diluted to a predetermined concentration. The metal element in this solution was quantified by ICP (“JY46P” manufactured by JOBIN YVON) and converted to an amount per ppm (ppm).

(6)4−CBA含有量:
試料を2N−アンモニア水溶液に溶解させ、超純水にて所定濃度に希釈後、ODSカラムを装着した高速液体クロマトグラフィーで測定した。
(6) 4-CBA content:
The sample was dissolved in 2N-ammonia aqueous solution, diluted with ultrapure water to a predetermined concentration, and then measured by high performance liquid chromatography equipped with an ODS column.

(7)酢酸含有量:
試料を2N−水酸化カリウム水溶液に溶解させ、リン酸水溶液で酸析後、濾紙で濾過し、濾液中に含まれる酢酸を、DB−FFAPキャピラリーカラムを装着したガスクロマトグラフィーを使用し定量した。内部標準物質としてはプロピオン酸水溶液を使用した。
(7) Acetic acid content:
The sample was dissolved in 2N-potassium hydroxide aqueous solution, acidified with an aqueous phosphoric acid solution, filtered through a filter paper, and acetic acid contained in the filtrate was quantified using gas chromatography equipped with a DB-FFAP capillary column. A propionic acid aqueous solution was used as an internal standard substance.

(8)末端ビニル基濃度および末端水酸基濃度:
重クロロホルム/重ヘキサフルオロイソプロパノール=7/3(体積比)の混合液1mLにPBT約100mgを溶解させ、重ピリジン36μLを添加し、50℃でH−NMRを測定し求めた。NMR装置には日本電子(株)製「α−400」又は「AL−400」を使用した。
(8) Terminal vinyl group concentration and terminal hydroxyl group concentration:
About 100 mg of PBT was dissolved in 1 mL of a mixed solution of deuterated chloroform / deuterated hexafluoroisopropanol = 7/3 (volume ratio), 36 μL of deuterated pyridine was added, and 1 H-NMR was measured and determined at 50 ° C. “Α-400” or “AL-400” manufactured by JEOL Ltd. was used for the NMR apparatus.

(9)アルデヒド基含有量:
重クロロホルム/重ヘキサフルオロイソプロパノール=7/3(体積比)の混合液1mLにPBT約100mgを溶解させ、20℃でH−NMRを測定し求めた。NMR装置にはバリアン(株)製「Varian Unity Plus 400」を使用した。
(9) Aldehyde group content:
About 100 mg of PBT was dissolved in 1 mL of a mixed solution of deuterated chloroform / deuterated hexafluoroisopropanol = 7/3 (volume ratio), and 1 H-NMR was measured and determined at 20 ° C. As the NMR apparatus, “Varian Unity Plus 400” manufactured by Varian Co., Ltd. was used.

(10)フィシュアイ数:
オプティカルコントロールシステムズ社製「Film Quality Testing System」(型式FS−5)を使用し、厚さ50μmのフィルムを成形し、1m2当たりの25μm以上のフィッシュアイ数を測定した。
(10) Number of fisheye:
Using a “Film Quality Testing System” (model FS-5) manufactured by Optical Control Systems, a film having a thickness of 50 μm was formed, and the number of fish eyes of 25 μm or more per 1 m 2 was measured.

(11)降温結晶化温度(Tc):
示差走査熱量計[パーキンエルマー社、型式DSC7]を使用し、昇温速度20℃/minで室温から300℃まで昇温した後、降温速度20℃/minで80℃まで降温し、発熱ピークの温度を降温結晶化温度とした。Tcが高いほど結晶化速度が速く、成形サイクルを短くすることが出来る。
(11) Temperature drop crystallization temperature (Tc):
Using a differential scanning calorimeter [Perkin Elmer, Model DSC7], the temperature was raised from room temperature to 300 ° C. at a temperature rising rate of 20 ° C./min, and then the temperature was lowered to 80 ° C. at a temperature falling rate of 20 ° C./min. The temperature was defined as the temperature-falling crystallization temperature. The higher the Tc, the faster the crystallization speed and the shorter the molding cycle.

(12)溶液Haze:
フェノール/テトラクロロエタン=3/2(重量比)の混合液20mLにPBT2.70gを110℃で30分間溶解させた後、30℃の恒温水槽で15分間冷却し、日本電色(株)製濁度計(NDH−300A)を使用し、セル長10mmで測定した濁度を溶液Hazeとした。値が低いほど透明性が良好であることを示す。
(12) Solution Haze:
After dissolving 2.70 g of PBT in 20 mL of a mixed solution of phenol / tetrachloroethane = 3/2 (weight ratio) at 110 ° C. for 30 minutes, the mixture was cooled in a constant temperature water bath at 30 ° C. for 15 minutes, and manufactured by Nippon Denshoku Co., Ltd. A turbidity measured with a cell length of 10 mm was used as a solution Haze using a densitometer (NDH-300A). It shows that transparency is so favorable that a value is low.

(13)ペレット色調(b値):
日本電色(株)製色差計(Z−300A型)を使用し、Lab表色系におけるハンターの色差式の色座標b値を測定した。値が低いほど黄ばみが少なく色調が良好であることを示す。
(13) Pellet color tone (b value):
A color difference meter (Z-300A type) manufactured by Nippon Denshoku Co., Ltd. was used to measure the color coordinate b value of Hunter's color difference formula in the Lab color system. A lower value indicates less yellowing and a better color tone.

(14)加水分解反応を除いた反応による末端基カルボキシル基濃度の増加(ΔCOOH):
東洋精機(株)製キャピログラフを使用し、内径10mmのシリンダー内に、120℃下で12時間乾燥させ水分100ppm以下としたPBTを充填し、245℃下で40分間溶融保持した後、ピストンで押し出した。抜き出したポリマーの固有粘度、末端カルボキシル基濃度および水酸基濃度を測定し、加水分解反応を除く末端カルボキシル基の増加(ΔCOOH)を、前述の式(2)より算出した。
(14) Increase in terminal group carboxyl group concentration by reaction excluding hydrolysis reaction (ΔCOOH):
Using a Capillograph manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd., PBT with a moisture of 100 ppm or less was dried at 120 ° C for 12 hours in a cylinder with an inner diameter of 10 mm, melted and held at 245 ° C for 40 minutes, and then extruded with a piston. It was. The intrinsic viscosity, terminal carboxyl group concentration and hydroxyl group concentration of the extracted polymer were measured, and the increase in terminal carboxyl group excluding the hydrolysis reaction (ΔCOOH) was calculated from the above formula (2).

実施例1:
図1に示すエステル化工程と図2に示す重縮合工程を通し、次の要領でPBTの製造を行った。コバルト濃度0.31ppm、マンガン濃度0.21ppm、4−CBA濃度225ppm、酢酸含有量1010ppmである中純度テレフタル酸(TPA)1.00モルに対して、1,4−ブタンジオール1.80モルの割合で混合した60℃のスラリーをスラリー調製槽から原料供給ライン(1)を通じ、予め、エステル化率99%のPBTオリゴマーを充填したスクリュー型攪拌機を有するエステル化のための反応槽(A)に、41kg/hとなる様に連続的に供給した。同時に、再循環ライン(2)から185℃の精留塔(C)の塔底成分(98重量%以上が1,4−ブタンジオール)を19kg/hで供給し、触媒供給ライン(3)から触媒として65℃のテトラブチルチタネートの6.0重量%1,4−ブタンジオール溶液を114g/hで供給した(理論ポリマー収量に対しTiとして35ppm)。この触媒溶液中の水分は0.20重量%であった。一方、ライン(15)から、周期表第1族または第2族金属化合物として、65℃の酢酸マグネシウム・4水塩の10.0重量%1,4―ブタンジオール溶液を24g/hで供給した(理論ポリマー収量に対しMgとして10ppm)。この溶液中の水分は10.0重量%であった。
Example 1:
Through the esterification step shown in FIG. 1 and the polycondensation step shown in FIG. 2, PBT was produced in the following manner. 1.80 mol of 1,4-butanediol per 1.00 mol of medium purity terephthalic acid (TPA) having a cobalt concentration of 0.31 ppm, a manganese concentration of 0.21 ppm, a 4-CBA concentration of 225 ppm, and an acetic acid content of 1010 ppm The slurry at 60 ° C. mixed at a rate passes through the raw material supply line (1) from the slurry preparation tank to the reaction tank (A) for esterification having a screw type stirrer filled with a PBT oligomer having an esterification rate of 99% in advance. , 41 kg / h continuously. At the same time, the bottom component (98% by weight or more of 1,4-butanediol) of the 185 ° C. rectification column (C) is supplied at 19 kg / h from the recirculation line (2), and from the catalyst supply line (3). A 6.0 wt% 1,4-butanediol solution of tetrabutyl titanate at 65 ° C. was fed as a catalyst at 114 g / h (35 ppm as Ti based on the theoretical polymer yield). The water content in this catalyst solution was 0.20% by weight. On the other hand, a 10.0 wt% 1,4-butanediol solution of magnesium acetate tetrahydrate at 65 ° C. was supplied at 24 g / h as a periodic table group 1 or group 2 metal compound from the line (15). (10 ppm as Mg relative to theoretical polymer yield). The water content in this solution was 10.0% by weight.

反応槽(A)の内温は230℃、圧力は78kPaとし、生成する水とTHF及び余剰の1,4―ブタンジオールを、留出ライン(5)から留出させ、精留塔(C)で高沸点成分と低沸点成分とに分離した。系が安定した後の塔底の高沸点成分は、98重量%以上が1,4―ブタンジオールであり、精留塔(C)の液面が一定になる様に、抜出ライン(8)を通じてその一部を外部に抜き出した。一方、低沸点成分は塔頂よりガスの形態で抜き出し、コンデンサ(G)で凝縮させ、タンク(F)の液面が一定になる様に、抜出ライン(13)より外部に抜き出した。   The internal temperature of the reaction vessel (A) is 230 ° C., the pressure is 78 kPa, and the produced water, THF, and excess 1,4-butanediol are distilled from the distillation line (5), and the rectification column (C) And separated into a high boiling point component and a low boiling point component. The high-boiling component at the bottom of the column after the system is stabilized is 98% by weight or more of 1,4-butanediol, and the extraction line (8) so that the liquid level of the rectifying column (C) is constant. A part of it was extracted outside. On the other hand, the low boiling point component was extracted from the top of the column in the form of gas, condensed by the condenser (G), and extracted from the extraction line (13) to the outside so that the liquid level of the tank (F) was constant.

反応槽(A)で生成したオリゴマーの定量は、ポンプ(B)を使用し、抜出ライン(4)から抜き出し、反応槽(A)内液の平均滞留時間が3.2hrになる様に液面を制御した。抜出ライン(4)から抜き出したオリゴマーは、第1重縮合反応槽(a)に連続的に供給した。系が安定した後、反応槽(A)の出口で採取したオリゴマーのエステル化率は97.0%であった。   The oligomer produced in the reaction tank (A) is quantified by using the pump (B) and withdrawing from the extraction line (4) so that the average residence time of the liquid in the reaction tank (A) is 3.2 hours. Control the surface. The oligomer extracted from the extraction line (4) was continuously supplied to the first polycondensation reaction tank (a). After the system was stabilized, the esterification rate of the oligomer collected at the outlet of the reaction vessel (A) was 97.0%.

第1重縮合反応槽(a)の内温は240℃、圧力2.1kPaとし、滞留時間が120分になる様に液面制御を行った。減圧機(図示せず)に接続されたベントライン(L2)から、水、THF、1,4−ブタンジオールを抜き出しながら、初期重縮合反応を行った。抜き出した反応液は第2重縮合反応槽(d)に連続的に供給した。   The internal temperature of the first polycondensation reaction tank (a) was 240 ° C., the pressure was 2.1 kPa, and the liquid level was controlled so that the residence time was 120 minutes. An initial polycondensation reaction was performed while extracting water, THF, and 1,4-butanediol from a vent line (L2) connected to a decompressor (not shown). The extracted reaction liquid was continuously supplied to the second polycondensation reaction tank (d).

第2重縮合反応槽(d)の内温は240℃、圧力130Paとし、滞留時間が80分になる様に液面制御を行い、減圧機(図示せず)に接続されたベントライン(L4)から、水、THF、1,4−ブタンジオールを抜き出しながら、更に重縮合反応を進めた。得られたポリマーは、抜出用ギヤポンプ(e)により抜出ライン(L3)を経由し、ダイスヘッド(g)からストランド状に連続的に抜き出し、回転式カッター(h)でカッティングした。   The internal temperature of the second polycondensation reaction tank (d) is 240 ° C., the pressure is 130 Pa, the liquid level is controlled so that the residence time is 80 minutes, and a vent line (L4) connected to a decompressor (not shown). ), Polycondensation reaction was further carried out while extracting water, THF and 1,4-butanediol. The obtained polymer was continuously extracted in a strand form from the die head (g) via the extraction line (L3) by the extraction gear pump (e), and was cut by the rotary cutter (h).

得られたポリマーの固有粘度は0.85、末端カルボキシル基濃度は11.0μeq/g、b値は−0.9であった。他の分析値はまとめて表1に示した。異物が少なく、色調に優れ、透明性が良好なPBTが得られた。   The obtained polymer had an intrinsic viscosity of 0.85, a terminal carboxyl group concentration of 11.0 μeq / g, and a b value of −0.9. Other analytical values are summarized in Table 1. PBT with few foreign matters, excellent color tone, and good transparency was obtained.

実施例2:
実施例1において、図3に示す重縮合工程を採用した以外は、実施例1と同様に行った。図3に示す重縮合工程のフィルター(f)としては、金属不織布から成る絶対濾過精度20μmのプリーツ型工程タイプのフィルターを使用した。実施例1より更に異物の低減されたPBTが得られた。分析値はまとめて表1に示した。
Example 2:
In Example 1, it carried out like Example 1 except having employ | adopted the polycondensation process shown in FIG. As the filter (f) in the polycondensation process shown in FIG. 3, a pleated process type filter made of a metal nonwoven fabric and having an absolute filtration accuracy of 20 μm was used. A PBT in which foreign matter was further reduced than in Example 1 was obtained. The analytical values are summarized in Table 1.

実施例3:
実施例1において、中純度テレフタル酸/高純度テレフタル酸=3/7で使用した以外は、実施例1と同様に行った。高純度テレフタル酸とは、中純度テレフタル酸より精製工程を強化したテレフタル酸であり、コバルト濃度は0.02ppm、マンガン濃度は0.02ppm、4−CBA濃度は4ppm、酢酸濃度は10ppm未満であった。分析値はまとめて表1に示した。
Example 3:
Example 1 was carried out in the same manner as Example 1 except that medium purity terephthalic acid / high purity terephthalic acid was used at 3/7. High-purity terephthalic acid is terephthalic acid with a refinement process stronger than medium-purity terephthalic acid, with a cobalt concentration of 0.02 ppm, a manganese concentration of 0.02 ppm, a 4-CBA concentration of 4 ppm, and an acetic acid concentration of less than 10 ppm. It was. The analytical values are summarized in Table 1.

実施例4:
実施例1において、酢酸マグネシウム・4水塩の供給量を変えて表1の通りにし、第2重縮合反応槽(d)の内温を239℃とした以外は、実施例1と同様に行った。分析値はまとめて表1に示した。
Example 4:
The same procedure as in Example 1 was performed except that the supply amount of magnesium acetate tetrahydrate was changed as shown in Table 1 and the internal temperature of the second polycondensation reaction tank (d) was changed to 239 ° C. It was. The analytical values are summarized in Table 1.

実施例5:
実施例1において、テトラブチルチタネートの供給量を変えて表1の通りにし、第2重縮合反応槽(d)の内温を239℃、滞留時間を65分とした以外は、実施例1と同様に行った。分析値はまとめて表1に示した。
Example 5:
In Example 1, the supply amount of tetrabutyl titanate was changed as shown in Table 1, except that the internal temperature of the second polycondensation reaction tank (d) was 239 ° C. and the residence time was 65 minutes. The same was done. The analytical values are summarized in Table 1.

実施例6:
実施例1において、酢酸マグネシウム・4水塩の代わりに酢酸カルシウム・1水塩を表1に示す量となる様に供給し、第2重縮合反応槽(d)の滞留時間を90分とした以外は、実施例1と同様に行った。分析値はまとめて表1に示した。
Example 6:
In Example 1, instead of magnesium acetate tetrahydrate, calcium acetate monohydrate was supplied in the amount shown in Table 1, and the residence time of the second polycondensation reaction tank (d) was 90 minutes. Except for this, the same procedure as in Example 1 was performed. The analytical values are summarized in Table 1.

実施例7:
実施例1において、テトラブチルチタネートの供給量を変えて表1の通りにし、酢酸マグネシウム・4水塩の代わりに酢酸リチウム・2水塩を表1に示す量となる様に供給し、第2重縮合反応槽(d)の内温を239℃とした以外は、実施例1と同様に行った。分析値はまとめて表2に示した。
Example 7:
In Example 1, the supply amount of tetrabutyl titanate was changed as shown in Table 1, and instead of magnesium acetate tetrahydrate, lithium acetate dihydrate was supplied to the amount shown in Table 1, The same operation as in Example 1 was conducted except that the internal temperature of the polycondensation reaction tank (d) was 239 ° C. The analytical values are summarized in Table 2.

比較例1:
第2重縮合反応槽(d)の内温を243℃、滞留時間を70分とし、酢酸マグネシウム・4水塩を使用しなかった以外は、実施例5と同様に行った。ペレット色調が悪化し、異物も多かった。分析値はまとめて表2に示した。
Comparative Example 1:
The same operation as in Example 5 was conducted except that the internal temperature of the second polycondensation reaction tank (d) was 243 ° C., the residence time was 70 minutes, and magnesium acetate tetrahydrate was not used. The color tone of the pellet deteriorated and there were many foreign substances. The analytical values are summarized in Table 2.

比較例2:
実施例1において、テトラブチルチタネートの供給量を変えて表1の通りにし、第2重縮合反応槽(d)の内温を239℃、滞留時間を65分とした以外は、実施例1と同様に行った。末端カルボキシル基濃度が増加し、ペレット色調や溶液ヘイズが悪化し、異物も多かった。分析値はまとめて表2に示した。
Comparative Example 2:
In Example 1, the supply amount of tetrabutyl titanate was changed as shown in Table 1, except that the internal temperature of the second polycondensation reaction tank (d) was 239 ° C. and the residence time was 65 minutes. The same was done. Terminal carboxyl group concentration increased, pellet color tone and solution haze deteriorated, and there were many foreign substances. The analytical values are summarized in Table 2.

参考例1:
実施例1において、中純度テレフタル酸の代わりに、実施例3で使用した高純度テレフタル酸を使用した以外は、実施例1と同様に行った。実施例1よりも色調に優れたPBTが得られたが、テレフタル酸の精製工程が複雑になった。分析値はまとめて表2に示した。
Reference example 1:
In Example 1, it carried out like Example 1 except having used the high purity terephthalic acid used in Example 3 instead of medium purity terephthalic acid. Although PBT having a color tone superior to that of Example 1 was obtained, the purification process of terephthalic acid was complicated. The analytical values are summarized in Table 2.

参考例2:
比較例2において、中純度テレフタル酸の代わりに、実施例3で使用した高純度テレフタル酸を使用した以外は、比較例2と同様に行った。実施例1よりも色調に優れたPBTが得られたが、テレフタル酸の精製工程が複雑になった。分析値はまとめて表2に示した。
Reference example 2:
In Comparative Example 2, the procedure was the same as Comparative Example 2, except that the high-purity terephthalic acid used in Example 3 was used instead of medium-purity terephthalic acid. Although PBT having a color tone superior to that of Example 1 was obtained, the purification process of terephthalic acid was complicated. The analytical values are summarized in Table 2.

Figure 2006152252
Figure 2006152252

Figure 2006152252
Figure 2006152252

本発明で採用するエステル化反応工程の一例の説明図Explanatory drawing of an example of the esterification reaction process employ | adopted by this invention 本発明で採用する重縮合工程の一例の説明図Explanatory drawing of an example of the polycondensation step employed in the present invention 本発明で採用する重縮合工程の他の一例の説明図Explanatory drawing of another example of the polycondensation step employed in the present invention 本発明で採用する重縮合工程の他の一例の説明図Explanatory drawing of another example of the polycondensation step employed in the present invention 本発明で採用する重縮合工程の他の一例の説明図Explanatory drawing of another example of the polycondensation step employed in the present invention

符号の説明Explanation of symbols

1:原料供給ライン
2:再循環ライン
3:触媒供給ラインと4:抜出ライン
5:留出ライン
6:抜出ライン
7:循環ライン
8:抜出ライン
9:ガス抜出ライン
10:凝縮液ライン
11:抜出ライン
12:循環ライン
13:抜出ライン
14:ベントライン
15:助触媒供給ライン
A:反応槽
B:抜出ポンプ
C:精留塔
D、E:ポンプ
F:タンク
G:コンデンサ
L1:抜出ライン
L2、L4、L6:ベントライン
L3,L5:抜出ライン
a:第1重縮合反応槽
d:第2重縮合反応槽
k:第3重縮合反応槽
c、e、m:抜出用ギヤポンプ
f:フィルター
g:ダイスヘッド
h:回転式カッター
1: Raw material supply line 2: Recirculation line 3: Catalyst supply line 4: Extraction line 5: Distillation line 6: Extraction line 7: Circulation line 8: Extraction line 9: Gas extraction line 10: Condensate Line 11: Extraction line 12: Circulation line 13: Extraction line 14: Vent line 15: Cocatalyst supply line A: Reaction tank B: Extraction pump C: Rectification tower D, E: Pump F: Tank G: Condenser L1: extraction lines L2, L4, L6: vent lines L3, L5: extraction line a: first polycondensation reaction tank d: second polycondensation reaction tank k: third polycondensation reaction tanks c, e, m: Extraction gear pump f: Filter g: Die head h: Rotary cutter

Claims (21)

チタン及び周期表第1族または第2族金属を含有し、チタンの濃度がチタン原子として90ppm以下であり、周期表第1族または第2族金属の濃度が金属原子として90ppm以下であり、且つ、コバルトの濃度がコバルト原子として0.06〜4ppmであることを特徴とするポリブチレンテレフタレート。   Containing titanium and a Group 1 or Group 2 metal in the periodic table, the concentration of titanium being 90 ppm or less as a titanium atom, the concentration of a Group 1 or Group 2 metal in the periodic table being 90 ppm or less as a metal atom, and Polybutylene terephthalate, wherein the concentration of cobalt is 0.06 to 4 ppm as cobalt atoms. マンガンの濃度がマンガン原子として0.06〜4ppmである請求項1に記載のポリブチレンテレフタレート。   The polybutylene terephthalate according to claim 1, wherein the concentration of manganese is 0.06 to 4 ppm as manganese atoms. アルデヒド基の含有量が0.1μeq/g以上である請求項1又は2に記載のポリブチレンテレフタレート。   The polybutylene terephthalate according to claim 1 or 2, wherein the aldehyde group content is 0.1 µeq / g or more. コバルトの濃度がコバルト原子として0.1〜1ppmである請求項1〜3の何れかに記載のポリブチレンテレフタレート。   The polybutylene terephthalate according to any one of claims 1 to 3, wherein the cobalt concentration is 0.1 to 1 ppm as a cobalt atom. チタン及び周期表第1族または第2族金属を含有し、チタンの濃度がチタン原子として90ppm以下であり、周期表第1族または第2族金属の濃度が金属原子として90ppm以下であり、且つ、マンガンの濃度がマンガン原子として0.06〜4ppmであることを特徴とするポリブチレンテレフタレート。   Containing titanium and a Group 1 or Group 2 metal in the periodic table, the concentration of titanium being 90 ppm or less as a titanium atom, the concentration of a Group 1 or Group 2 metal in the periodic table being 90 ppm or less as a metal atom, and Polybutylene terephthalate, wherein the manganese concentration is 0.06 to 4 ppm as manganese atoms. アルデヒド基の含有量が0.1μeq/g以上である請求項5に記載のポリブチレンテレフタレート。   The polybutylene terephthalate according to claim 5, wherein the content of aldehyde groups is 0.1 µeq / g or more. チタン及び周期表第1族または第2族金属を含有し、チタンの濃度がチタン原子として90ppm以下であり、周期表第1族または第2族金属の濃度が金属原子として90ppm以下であり、且つ、アルデヒド基の含有量が0.1μeq/g以上であることを特徴とするポリブチレンテレフタレート。   Containing titanium and a Group 1 or Group 2 metal in the periodic table, the concentration of titanium being 90 ppm or less as a titanium atom, the concentration of a Group 1 or Group 2 metal in the periodic table being 90 ppm or less as a metal atom, and Polybutylene terephthalate, characterized in that the content of aldehyde groups is 0.1 μeq / g or more. チタン及び周期表第1族または第2族金属を含有し且つ両者の各々の濃度がチタン原子または金属原子として70ppm以下である請求項1〜7の何れかに記載のポリブチレンテレフタレート。   The polybutylene terephthalate according to any one of claims 1 to 7, which contains titanium and a Group 1 or Group 2 metal in the periodic table, and each has a concentration of 70 ppm or less as a titanium atom or a metal atom. 周期表第1族または第2族金属の量がチタンの量に対して0.1〜2.5倍モルである請求項1〜8の何れかに記載のポリブチレンテレフタレート。   The polybutylene terephthalate according to any one of claims 1 to 8, wherein the amount of Group 1 or Group 2 metal in the periodic table is 0.1 to 2.5 times moles of titanium. 末端カルボキシル基濃度が1〜30μeq/gである請求項1〜9の何れかに記載のポリブチレンテレフタレート。   The polybutylene terephthalate according to any one of claims 1 to 9, wherein the terminal carboxyl group concentration is 1 to 30 µeq / g. 不活性ガス雰囲気下に245℃で40分間熱処理した際の加水分解反応による末端カルボキシル基濃度の増加を除く末端カルボキシル基濃度の増加が20μeq/g以下である請求項1〜10の何れかに記載のポリブチレンテレフタレート。   The increase in terminal carboxyl group concentration excluding the increase in terminal carboxyl group concentration due to hydrolysis reaction when heat-treated at 245 ° C for 40 minutes in an inert gas atmosphere is 20 µeq / g or less. Polybutylene terephthalate. フェノール/テトラクロロエタン混合液(重量比3/2)20mLにポリブチレンテレフタレート2.7gを溶解させて測定した際の溶液ヘイズが5%以下である請求項1〜11の何れかに記載のポリブチレンテレフタレート。   12. The polybutylene according to claim 1, which has a solution haze of 5% or less when 2.7 g of polybutylene terephthalate is dissolved in 20 mL of a phenol / tetrachloroethane mixed solution (weight ratio 3/2). Terephthalate. 周期表第2族金属としてマグネシウムを含有する請求項1〜12の何れかに記載のポリブチレンテレフタレート。   The polybutylene terephthalate according to any one of claims 1 to 12, comprising magnesium as a Group 2 metal of the periodic table. チタン触媒と周期表第1族または第2族化合物から成る助触媒とを使用してテレフタル酸と1,4−ブタンジオールとからポリブチレンテレフタレートを製造するに際し、コバルトの濃度がコバルト原子として0.08〜5ppmである中純度テレフタル酸を使用し、生成するポリブチレンテレフタレート中の濃度がチタン原子として90ppm以下となる相当量のチタン触媒と周期表第1族または第2族金属として90ppm以下となる相当量の助触媒を使用することを特徴とするポリブチレンテレフタレートの製造方法。   In the production of polybutylene terephthalate from terephthalic acid and 1,4-butanediol using a titanium catalyst and a co-catalyst composed of a Group 1 or Group 2 compound in the periodic table, the concentration of cobalt is reduced to 0. Using medium purity terephthalic acid of 08 to 5 ppm, the concentration in the resulting polybutylene terephthalate is 90 ppm or less as titanium atoms and 90 ppm or less as periodic table group 1 or group 2 metal. A process for producing polybutylene terephthalate, characterized in that a substantial amount of a cocatalyst is used. 中純度テレフタル酸中のマンガンの濃度がマンガン原子として0.08〜5ppmである請求項14に記載の製造方法。   The manufacturing method of Claim 14 whose density | concentration of manganese in medium purity terephthalic acid is 0.08-5 ppm as a manganese atom. 中純度テレフタル酸中の4−カルボキシベンズアルデヒドの含有量が10〜1000ppmである請求項14又は15に記載の製造方法。   The production method according to claim 14 or 15, wherein the content of 4-carboxybenzaldehyde in medium-purity terephthalic acid is 10 to 1000 ppm. チタン触媒と周期表第1族または第2族化合物から成る助触媒とを使用してテレフタル酸と1,4−ブタンジオールとからポリブチレンテレフタレートを製造するに際し、マンガンの濃度がマンガン原子として0.08〜5ppmである中純度テレフタル酸を使用し、生成するポリブチレンテレフタレート中の濃度がチタン原子として90ppm以下となる相当量のチタン触媒と周期表第1族または第2族金属として90ppm以下となる相当量の助触媒を使用することを特徴とするポリブチレンテレフタレートの製造方法。   In the production of polybutylene terephthalate from terephthalic acid and 1,4-butanediol using a titanium catalyst and a co-catalyst composed of a Group 1 or Group 2 compound in the periodic table, the manganese concentration is set to 0. Using medium purity terephthalic acid of 08 to 5 ppm, the concentration in the resulting polybutylene terephthalate is 90 ppm or less as titanium atoms and 90 ppm or less as periodic table group 1 or group 2 metal. A process for producing polybutylene terephthalate, characterized in that a substantial amount of a cocatalyst is used. 中純度テレフタル酸中の4−カルボキシベンズアルデヒドの含有量が10〜1000ppmである請求項17に記載の製造方法。   The production method according to claim 17, wherein the content of 4-carboxybenzaldehyde in the medium purity terephthalic acid is 10 to 1000 ppm. チタン触媒と周期表第1族または第2族化合物から成る助触媒とを使用してテレフタル酸と1,4−ブタンジオールとからポリブチレンテレフタレートを製造するに際し、4−カルボキシベンズアルデヒドの含有量が10〜1000ppmである中純度テレフタル酸を使用し、生成するポリブチレンテレフタレート中の濃度がチタン原子として90ppm以下となる相当量のチタン触媒と周期表第1族または第2族金属として90ppm以下となる相当量の助触媒を使用することを特徴とするポリブチレンテレフタレートの製造方法。   In the production of polybutylene terephthalate from terephthalic acid and 1,4-butanediol using a titanium catalyst and a co-catalyst comprising a Group 1 or Group 2 compound in the periodic table, the content of 4-carboxybenzaldehyde is 10 A medium-purity terephthalic acid of ˜1000 ppm is used, and the concentration in the resulting polybutylene terephthalate is 90 ppm or less as a titanium atom, and the equivalent of 90 ppm or less as a group 1 or group 2 metal in the periodic table. A process for producing polybutylene terephthalate, characterized in that an amount of cocatalyst is used. 生成するポリブチレンテレフタレート中の濃度がチタン原子として70ppm以下となる相当量のチタン触媒と周期表第1族または第2族金属として70ppm以下となる相当量の助触媒を使用する請求項14〜19の何れかに記載の製造方法。   20. A substantial amount of a titanium catalyst having a concentration in the produced polybutylene terephthalate of 70 ppm or less as a titanium atom and a substantial amount of a promoter having a concentration of 70 ppm or less as a Group 1 or Group 2 metal in the periodic table are used. The manufacturing method in any one of. 生成するポリブチレンテレフタレート中の濃度がチタン原子として40ppm以下となる相当量のチタン触媒と周期表第1族または第2族金属として40ppm以下となる相当量の助触媒を使用する請求項14〜19の何れかに記載の製造方法。   20. A substantial amount of a titanium catalyst having a concentration in a polybutylene terephthalate to be 40 ppm or less as a titanium atom and a substantial amount of a promoter having a concentration of 40 ppm or less as a Group 1 or Group 2 metal in the periodic table are used. The manufacturing method in any one of.
JP2005304649A 2004-10-25 2005-10-19 Polybutylene terephthalate and method for producing the same Active JP4544127B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005304649A JP4544127B2 (en) 2004-10-25 2005-10-19 Polybutylene terephthalate and method for producing the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004310120 2004-10-25
JP2005304649A JP4544127B2 (en) 2004-10-25 2005-10-19 Polybutylene terephthalate and method for producing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006152252A true JP2006152252A (en) 2006-06-15
JP4544127B2 JP4544127B2 (en) 2010-09-15

Family

ID=36630913

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005304649A Active JP4544127B2 (en) 2004-10-25 2005-10-19 Polybutylene terephthalate and method for producing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4544127B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007026650A1 (en) * 2005-08-29 2007-03-08 Mitsubishi Chemical Corporation Polybutylene terephthalate and process for production thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0820638A (en) * 1994-07-06 1996-01-23 Mitsubishi Chem Corp Production of polyester
JPH1135664A (en) * 1997-07-22 1999-02-09 Toray Ind Inc Production of terephthalic acid and polyester
JP2001323055A (en) * 2000-03-09 2001-11-20 Toyobo Co Ltd Polyester polymerization catalyst and polyester produced using the catalyst and method for producing polyester
JP2002363274A (en) * 2001-04-03 2002-12-18 Toyobo Co Ltd Polyester and method for manufacturing the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0820638A (en) * 1994-07-06 1996-01-23 Mitsubishi Chem Corp Production of polyester
JPH1135664A (en) * 1997-07-22 1999-02-09 Toray Ind Inc Production of terephthalic acid and polyester
JP2001323055A (en) * 2000-03-09 2001-11-20 Toyobo Co Ltd Polyester polymerization catalyst and polyester produced using the catalyst and method for producing polyester
JP2002363274A (en) * 2001-04-03 2002-12-18 Toyobo Co Ltd Polyester and method for manufacturing the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007026650A1 (en) * 2005-08-29 2007-03-08 Mitsubishi Chemical Corporation Polybutylene terephthalate and process for production thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP4544127B2 (en) 2010-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5121125B2 (en) Polybutylene terephthalate
KR100869538B1 (en) Polybutylene terephthalate pellet, compound product and molded article thereof, and processes for producing these
EP2256145B1 (en) Process for production of aliphatic polyester
US20090264611A1 (en) Polybutylene terephthalate
JP5079226B2 (en) Polybutylene terephthalate
US7550552B2 (en) Process for producing polybutylene terephthalate
TWI449725B (en) Polybutylene terephthalate
JP3911251B2 (en) Method for producing polybutylene terephthalate resin
JP4725028B2 (en) Polybutylene terephthalate
WO2005012391A1 (en) Polybutylene terephthalate
JP4591187B2 (en) Method for producing polybutylene terephthalate
JP2005314690A (en) Polybutylene terephthalate film and sheet and method for producing them
JP4725027B2 (en) Polybutylene terephthalate
JP4725029B2 (en) Polybutylene terephthalate
JP4544127B2 (en) Polybutylene terephthalate and method for producing the same
JP4626343B2 (en) Polybutylene terephthalate pellets, compound products and molded articles thereof, and methods for producing the same
JP5691832B2 (en) Method for producing polybutylene terephthalate
JP3904536B2 (en) Method for producing polybutylene terephthalate
JP4635481B2 (en) Polybutylene terephthalate
JP4544228B2 (en) Method for producing polybutylene terephthalate
JP4525411B2 (en) Polybutylene terephthalate pellets
JP2005105262A (en) Polybutylene terephthalate and method for producing the same
JP2022158961A (en) Dibutylene glycol co-polymerized polybutylene terephthalate and manufacturing method thereof, compounded product and manufacturing method thereof, and molding and manufacturing method thereof
JP2006045533A (en) Thermoplastic resin composition and molded product
WO2015002157A1 (en) 1,4-butanediol, method for producing polyester using said 1,4-butanediol, and storage method for said 1,4-butanediol

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070411

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100301

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100330

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100520

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100608

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100621

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130709

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4544127

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350