JP2012041444A - Method for producing polyester - Google Patents

Method for producing polyester Download PDF

Info

Publication number
JP2012041444A
JP2012041444A JP2010183869A JP2010183869A JP2012041444A JP 2012041444 A JP2012041444 A JP 2012041444A JP 2010183869 A JP2010183869 A JP 2010183869A JP 2010183869 A JP2010183869 A JP 2010183869A JP 2012041444 A JP2012041444 A JP 2012041444A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
antimony
ppm
polyethylene terephthalate
antimony trioxide
acetate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010183869A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ko Hasegawa
航 長谷川
Atsushi Nakajima
淳 中島
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.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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 Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP2010183869A priority Critical patent/JP2012041444A/en
Publication of JP2012041444A publication Critical patent/JP2012041444A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing polyester that has a low lead element content imposing minimal environmental loads and is excellent in transparency.SOLUTION: In the method for producing polyester, antimony acetate and antimony trioxide used as polycondensation catalysts of the polyester satisfy the following conditions (1) to (3) when the polyester, having not more than 10 ppb lead element in polyethylene terephthalate, are produced by performing polycondensation after performing a transesterification reaction or an esterification reaction of terephthalic acid or an ester-forming derivative thereof and ethylene glycol. (1) The amount of bismuth element relative to the total amount of the antimony acetate and antimony trioxide is 8-105 ppm; (2) the amount of bismuth element in the antimony trioxide is 400 ppm or more; and (3) the total amount of the antimony acetate and antimony trioxide relative to the polyethylene terephthalate is 10-1,000 ppm.

Description

本願発明は、ポリエステルの製造法に関するものである。詳しくは、ポリエチレンテレフタレートの製造方法に関するものであって、鉛の含有量が少なくかつ透明性に優れたポリエチレンテレフタレートの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing polyester. Specifically, the present invention relates to a method for producing polyethylene terephthalate, which relates to a method for producing polyethylene terephthalate having a low lead content and excellent transparency.

ポリエステル、特にポリエチレンテレフタレートは、その優れた特性により、繊維、フィルム、ボトルに広く使用されている。
ポリエチレンテレフタレートの工業的製造法としては、テレフタル酸とエチレングリコールとを直接エステル化させた後、重縮合をおこなう直接重合法、ならびにテレフタル酸ジメチルとエチレングリコールとをエステル交換反応させた後、重縮合をおこなうエステル交換反応方法が広く採用されている。
Polyester, especially polyethylene terephthalate, is widely used for fibers, films and bottles due to its excellent properties.
Industrial production of polyethylene terephthalate includes direct polymerization of terephthalic acid and ethylene glycol, followed by polycondensation, and transesterification of dimethyl terephthalate and ethylene glycol, followed by polycondensation. A transesterification method for carrying out the above is widely adopted.

従来、ポリエチレンテレフタレートを製造する際には、三酸化アンチモン、酢酸アンチモン等のアンチモン化合物が重縮合反応触媒として使用されてきた。
この際、三酸化アンチモン、酢酸アンチモンに二酸化鉛を添加すると、アンチモンの色調改善および透明性が改善できることは公知である(特許文献1)。しかし、この方法は透明性を向上させる優れた方法ではあるが、ポリエチレンテレフタレート中に重金属である鉛を添加する点で好ましくない。
またアンチモン化合物である三酸化アンチモン中のビスマス元素などを制御することにより、ポリエチレンテレフタレートの色調を制御することは、公知であった(特許文献2〜5)。
Conventionally, when producing polyethylene terephthalate, antimony compounds such as antimony trioxide and antimony acetate have been used as polycondensation reaction catalysts.
At this time, it is known that antimony trioxide and antimony acetate can add lead dioxide to improve antimony color tone and transparency (Patent Document 1). However, although this method is an excellent method for improving transparency, it is not preferable in terms of adding lead, which is a heavy metal, to polyethylene terephthalate.
It has been known that the color tone of polyethylene terephthalate is controlled by controlling the bismuth element in antimony trioxide, which is an antimony compound (Patent Documents 2 to 5).

しかしながら特許文献1以外にポリエチレンテレフタレートの透明性を向上させる方法は、知られていなかった。   However, other than Patent Document 1, a method for improving the transparency of polyethylene terephthalate has not been known.

特開昭49−31793号公報JP-A-49-31793 特開平3−215522号公報JP-A-3-215522 特開平11−60714号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-60714 特開昭64−69623号公報JP-A 64-69623 特開平1−185355号公報JP-A-1-185355

上記のようにポリエステルを製造する際に二酸化鉛を添加すると、ポリエステルの透明性を改善できるが、鉛は近年、環境への負荷が問題となっており、極力その含有量を抑制させる必要がある。
本願発明の目的は、ポリエステルの製造において、鉛の含有量が少なくかつ透明性に優れたポリエステルの製造方法を提供するものである。
When lead dioxide is added during the production of polyester as described above, the transparency of polyester can be improved. However, in recent years, the burden on the environment has become a problem, and it is necessary to suppress the content of lead as much as possible. .
An object of the present invention is to provide a method for producing a polyester having a low lead content and excellent transparency in the production of polyester.

前記課題は次の本願発明の製造方法によって、達成できる。
(1)テレフタル酸またはそのエステル形成性誘導体ならびにエチレングリコールを、エステル交換反応または、エステル化反応した後、重縮合してポリエチレンテレフタレート中の鉛元素が10ppb以下であるポリエステルを製造するに際して、ポリエステル重縮合触媒として用いる酢酸アンチモンと三酸化アンチモンとが下記(1)〜(3)を満足することを特徴とするポリエチレンテレフタレートの製造方法。
酢酸アンチモンと三酸化アンチモンとの合計量に対してビスマス元素が8ppm以上105ppm以下・・・(1)
三酸化アンチモン中のビスマス元素含有量が400ppm以上・・・(2)
酢酸アンチモンと三酸化アンチモンとの合計量がポリエチレンテレフタレートに対して、10ppm以上1000ppm以下・・・(3)
(2)重縮合開始以前にトリエチルフォスフォノアセテートを添加することを特徴とする請求項1記載のポリエチレンテレフタレートの製造方法。
The said subject can be achieved by the following manufacturing method of this invention.
(1) When polyester having a lead element in polyethylene terephthalate of 10 ppb or less is produced by subjecting terephthalic acid or its ester-forming derivative and ethylene glycol to transesterification or esterification and then polycondensation, A method for producing polyethylene terephthalate, wherein antimony acetate and antimony trioxide used as a condensation catalyst satisfy the following (1) to (3):
Bismuth element is 8 ppm or more and 105 ppm or less with respect to the total amount of antimony acetate and antimony trioxide (1)
The content of bismuth element in antimony trioxide is 400ppm or more (2)
The total amount of antimony acetate and antimony trioxide is 10 ppm to 1000 ppm with respect to polyethylene terephthalate (3)
(2) The method for producing polyethylene terephthalate according to claim 1, wherein triethyl phosphonoacetate is added before the start of polycondensation.

本願発明のポリエチレンテレフタレートの製造方法は、透明性が優れ、かつ鉛の含有量の少ないポリエチレンテレフタレートの製造を可能にするものである。 The method for producing polyethylene terephthalate according to the present invention makes it possible to produce polyethylene terephthalate having excellent transparency and low lead content.

本願発明のポリエチレンテレフタレートは、主たるカルボン酸成分がテレフタル酸単位(以下、TPAという)であり、主たるグリコール単位がエチレングリコール(以下、EGという)単位である。
本願発明のポリエチレンテレフタレートの製造においては、例えばテレフタル酸ジメチルとエチレングリコールをエステル交換反応後、重縮合反応させるエステル交換反応法、またはテレフタル酸とエチレングリコールをエステル化反応後、重縮合反応させる直接重合法のいずれも採用することができる。
In the polyethylene terephthalate of the present invention, the main carboxylic acid component is a terephthalic acid unit (hereinafter referred to as TPA), and the main glycol unit is an ethylene glycol (hereinafter referred to as EG) unit.
In the production of the polyethylene terephthalate of the present invention, for example, a transesterification method in which dimethyl terephthalate and ethylene glycol are subjected to a transcondensation reaction followed by a polycondensation reaction, or a direct polycondensation reaction in which a terephthalic acid and ethylene glycol are esterified and then subjected to a polycondensation reaction. Any of the legal methods can be employed.

また、本願発明におけるポリエチレンテレフタレートの製造においては、カルボン酸成分の20モル%以下であれば、TPA単位以外のジカルボン酸単位の1種または2種以上を含むことができ、また同様にグリコール単位の20モル%以下であれば、EG単位以外のグリコール単位を1種または2種以上を含むことができる。   In addition, in the production of polyethylene terephthalate in the present invention, if it is 20 mol% or less of the carboxylic acid component, it can contain one or more dicarboxylic acid units other than the TPA unit. If it is 20 mol% or less, it can contain 1 type, or 2 or more types of glycol units other than EG unit.

TPA単位以外のジカルボン酸単位としては、例えば、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸;ドデカンジオン酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、デカンジカルボン酸、などの脂肪族カルボン酸;シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環族ジカルボン酸;ヒドロキシ安息香酸、グリコール酸、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の単位が挙げられる。   Examples of dicarboxylic acid units other than TPA units include aromatic dicarboxylic acids such as isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, diphenyldicarboxylic acid, diphenoxyethanedicarboxylic acid; dodecanedioic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, decanedicarboxylic acid. Examples thereof include aliphatic carboxylic acids such as acids; alicyclic dicarboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid; and hydroxycarboxylic acid units such as hydroxybenzoic acid, glycolic acid, and hydroxyethoxybenzoic acid.

また、EG単位以外のグリコール単位としては、プロピレングリコール、ブタンジオール、ジエチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、p−キシレングリコール、1,4−シクロヘキサジメタノール、ビスフェノールなどが挙げられる。
さらに熱可塑性を損なわない程度であれば三官能以上の多官能性化合物を共重合したポリエステルでもよい。
Examples of the glycol unit other than the EG unit include propylene glycol, butanediol, diethylene glycol, hexamethylene glycol, p-xylene glycol, 1,4-cyclohexadimethanol, and bisphenol.
Furthermore, a polyester obtained by copolymerizing a trifunctional or higher functional compound may be used as long as the thermoplasticity is not impaired.

本願発明におけるポリエステルの製造方法は、触媒として酢酸アンチモンと、特定量のビスマス元素を含有する三酸化アンチモンとを併用することに特徴がある。
上記酢酸アンチモンと三酸化アンチモンは、それぞれをEGスラリーまたはEG溶液として添加してもよいし、酢酸アンチモンまたは、三酸化アンチモンを粉体で添加しても良い。粉体で添加する場合は、酢酸アンチモンと三酸化アンチモンを別々に添加しても良いし、混合して添加しても良いが、粉体で添加すると、三酸化アンチモンが完全に溶解せず、そのためアンチモンメタルが完全に溶解して、アンチモンの凝集による粗大化の生成を防止でき、その結果透明性が向上するので、望ましい。
The polyester production method of the present invention is characterized in that antimony acetate and antimony trioxide containing a specific amount of bismuth element are used in combination as a catalyst.
The antimony acetate and antimony trioxide may be added as EG slurry or EG solution, respectively, or antimony acetate or antimony trioxide may be added in powder form. When added as a powder, antimony acetate and antimony trioxide may be added separately or mixed and added, but when added as a powder, antimony trioxide does not completely dissolve, Therefore, it is desirable that antimony metal is completely dissolved and generation of coarsening due to aggregation of antimony can be prevented, and as a result, transparency is improved.

また、酢酸アンチモンと三酸化アンチモンの添加時期は、直接重合法では重縮合反応前に、エステル交換反応法ではエステル交換反応前に添加するとポリエチレンテレフタレート中のアンチモン金属などの凝集がなく透明性が向上するので望ましい。
酢酸アンチモンと三酸化アンチモンの合計添加量は得られるポリエチレンテレフタレートに対して、10ppm以上1000ppm以下とする必要がある。添加量が10ppm未満であると重縮合反応が進まず、所定の固有粘度のポリエチレンテレフタレートを得ることが困難になる。また1000ppmを超える量を添加すると、ポリエチレンテレフタレートの耐熱性が低下し、色調が黄味を帯びるほか、溶解していたアンチモン元素が不溶化して、透明性が悪化する。40以上500ppm以下であると、得られたポリエチレンテレフタレートの透明性と色調が良好となり、好ましい。
また、その量比(酢酸アンチモン重量/三酸化アンチモン重量)は、酢酸アンチモンと三酸化アンチモンとの合計量に対してビスマス元素と、三酸化アンチモン中のビスマス元素含有量が規定の範囲を満たせば、6以上99以下であることが望ましい。その量比が6以上99以下であるとポリエチレンテレフタレートの透明性が良好になり好ましい。
In addition, when antimony acetate and antimony trioxide are added before the polycondensation reaction in the direct polymerization method and before the ester exchange reaction in the transesterification method, the antimony metal in polyethylene terephthalate does not aggregate and the transparency is improved. This is desirable.
The total addition amount of antimony acetate and antimony trioxide needs to be 10 ppm or more and 1000 ppm or less with respect to the obtained polyethylene terephthalate. When the addition amount is less than 10 ppm, the polycondensation reaction does not proceed, and it becomes difficult to obtain polyethylene terephthalate having a predetermined intrinsic viscosity. Moreover, when the amount exceeding 1000 ppm is added, the heat resistance of polyethylene terephthalate is lowered, the color tone becomes yellowish, and the dissolved antimony element is insolubilized to deteriorate the transparency. The transparency and color tone of the obtained polyethylene terephthalate are preferably 40 to 500 ppm.
In addition, the amount ratio (antimony acetate weight / antimony trioxide weight) is determined so that the content of bismuth element and the content of bismuth element in antimony trioxide satisfies the specified range with respect to the total amount of antimony acetate and antimony trioxide. 6 or more and 99 or less is desirable. When the amount ratio is 6 or more and 99 or less, the transparency of polyethylene terephthalate is improved, which is preferable.

本願発明の特徴は、特定量のビスマス元素を含有する三酸化アンチモン、および酢酸アンチモンを併用し、かつ酢酸アンチモンと三酸化アンチモンとの合計量に対するビスマス元素の量を特定範囲とすることによって、得られるポリエチレンテレフタレートの透明性向上をはかることにある。   The feature of the present invention is obtained by using antimony trioxide containing a specific amount of bismuth element and antimony acetate together, and setting the amount of bismuth element to a specific range with respect to the total amount of antimony acetate and antimony trioxide. The purpose is to improve the transparency of polyethylene terephthalate.

まず、三酸化アンチモン中のビスマス元素の含有量は三酸化アンチモンに対して400ppm以上であることが必要である。三酸化アンチモン中のビスマス元素量が400ppm未満であると、酢酸アンチモンと三酸化アンチモンとを併用して得られたポリエチレンテレフタレートの透明性が低くなり好ましくない。特に三酸化アンチモン中のビスマス元素量が400ppm以上1000ppm以下であるポリエステルの透明性が良好になり好ましい。   First, the content of the bismuth element in antimony trioxide must be 400 ppm or more with respect to antimony trioxide. When the amount of bismuth element in antimony trioxide is less than 400 ppm, the transparency of polyethylene terephthalate obtained by using antimony acetate and antimony trioxide in combination is not preferred. In particular, the transparency of a polyester having an amount of bismuth element in antimony trioxide of 400 ppm to 1000 ppm is preferable.

また本願発明で得られるポリエチレンテレフタレートの透明性は、重縮合触媒として添加する酢酸アンチモンと三酸化アンチモンとの合計量に対するビスマス元素の量にも依存する。本願発明においては添加する酢酸アンチモンと三酸化アンチモンとの合計量に対して、ビスマス元素が8ppm以上105ppm以下の範囲とする必要がある。ビスマス元素が8ppm未満であるとポリエチレンテレフタレートの透明性が目標を達成できないばかりか、黄味(以下b値)も高くなる。また、105ppmを超えるとポリエチレンテレフタレートの透明性が不十分である以外に、ポリエチレンテレフタレートの白度(以下L値)が低下する。ただし、8ppm以上20ppm以下であると、ポリエチレンテレフタレートの透明性は良いがb値は高く、80ppm以上105ppm以下であると、ポリエチレンテレフタレートの透明性は良いがL値は低い。特に酢酸アンチモンと三酸化アンチモンとの合計量に対するビスマス元素量が40ppm以上60ppm以下であると、ポリエチレンテレフタレートの透明性が良好になり、b値、L値の色調も好ましい。   The transparency of the polyethylene terephthalate obtained by the present invention also depends on the amount of bismuth element relative to the total amount of antimony acetate and antimony trioxide added as a polycondensation catalyst. In the present invention, the bismuth element needs to be in the range of 8 ppm to 105 ppm with respect to the total amount of antimony acetate and antimony trioxide to be added. When the bismuth element is less than 8 ppm, not only the transparency of polyethylene terephthalate cannot achieve the target, but also yellowness (hereinafter referred to as b value) increases. On the other hand, if it exceeds 105 ppm, the whiteness (hereinafter referred to as L value) of polyethylene terephthalate decreases, in addition to insufficient transparency of polyethylene terephthalate. However, if it is 8 ppm or more and 20 ppm or less, the transparency of polyethylene terephthalate is good but the b value is high, and if it is 80 ppm or more and 105 ppm or less, the transparency of polyethylene terephthalate is good but the L value is low. In particular, when the amount of bismuth element with respect to the total amount of antimony acetate and antimony trioxide is 40 ppm or more and 60 ppm or less, the transparency of polyethylene terephthalate is improved, and the color tone of b value and L value is also preferable.

上記2点の理由は、ビスマス元素がアンチモンメタルの粒径を制御することによって、光拡散を制御できるためと推定するが、本願の場合は三酸化アンチモン中のビスマス元素が高濃度で添加されることになるので、アンチモンメタルの微細化、具体的には、アンチモンメタルの粒径を可視光波長以下にできるためと推定される。   The reason for the above two points is presumed that the light diffusion can be controlled by controlling the particle size of the antimony metal, but in the case of the present application, the bismuth element in the antimony trioxide is added at a high concentration. Therefore, it is presumed that the antimony metal can be made finer, specifically, the particle size of the antimony metal can be reduced to a visible light wavelength or less.

一方、酢酸アンチモンについては、従来アンチモンの結晶核についての知見はなく、本願発明の三酸化アンチモン中のビスマス元素と酢酸アンチモンの相互作用については十分解明されていないが、大部分が溶けているものの、微量に析出する金属アンチモンの量を制御することによってポリエチレンテレフタレートの透明性を微妙に制御しているものと思量する。
このような条件を採用することで酢酸アンチモンと三酸化アンチモンとの合計量に対する鉛元素の含有量を10ppm以下とすることがはじめて可能となった。
On the other hand, as for antimony acetate, there is no knowledge about the crystal nucleus of antimony in the past, and the interaction between bismuth element and antimony acetate in antimony trioxide of the present invention has not been fully elucidated, but most of them are dissolved. It is assumed that the transparency of polyethylene terephthalate is delicately controlled by controlling the amount of metallic antimony deposited in a minute amount.
By adopting such conditions, it became possible for the first time to reduce the content of lead element to 10 ppm or less with respect to the total amount of antimony acetate and antimony trioxide.

本願発明における三酸化アンチモンの製法については従来公知の触媒用三酸化アンチモンまたは、酢酸アンチモンの製造方法が適用できる。例えば、アンチモン鉱石を電解精錬して得た金属アンチモンを加熱・溶解した後、酸素を吹き込み一次酸化して昇華した後、更に酸素と反応させて三酸化アンチモンを析出させる方法があげられる。また、三酸化アンチモンにビスマス元素を含有させる方法としては、上記金属アンチモンとビスマス金属を加熱・溶解して、昇華させる方法があげられる。一方、本願発明における酢酸アンチモンは、三酸化アンチモンを無水酢酸と反応させ、得られた反応混合物を冷却し、酢酸アンチモンを析出させることで得られる。
本願発明のポリエチレンテレフタレートの製造方法においては、従来から公知のリン化合物などの安定剤、シリカ、二酸化チタンなどの滑剤などを使用できる。
As a method for producing antimony trioxide in the present invention, a conventionally known method for producing antimony trioxide for catalyst or antimony acetate can be applied. For example, there is a method in which antimony trioxide is precipitated by heating and dissolving metal antimony obtained by electrolytic refining antimony ore, then blowing oxygen to perform primary oxidation and sublimation, and further reacting with oxygen. In addition, as a method of adding bismuth element to antimony trioxide, there is a method in which the metal antimony and bismuth metal are heated and dissolved to be sublimated. On the other hand, the antimony acetate in the present invention is obtained by reacting antimony trioxide with acetic anhydride, cooling the obtained reaction mixture, and precipitating antimony acetate.
In the method for producing polyethylene terephthalate of the present invention, conventionally known stabilizers such as phosphorus compounds, lubricants such as silica and titanium dioxide, and the like can be used.

リン化合物として、トリエチルフォスフォノアセテートを添加すると、得られるポリエチレンテレフタレートの透明性が向上するので好ましい。この理由は明確ではないが、一般にリン化合物はアンチモン触媒を失活させるところ、トリエチルフォスフォノアセテートは、その分子構造が立体障害性を有するため、リン酸などのリン化合物とは異なってアンチモン触媒に対する作用が少なくなるためと推定される。リン元素量が10以上60ppm以下であると、ポリエチレンテレフタレートの透明性が良好になり好ましい。リン化合物の添加は重縮合開始以前が好ましい。ここで、エステル交換法においてはエステル交換反応後、重縮合開始以前が好ましい。ただし、酢酸アンチモンまたは三酸化アンチモンと同時に添加すると、アンチモンとリン化合物の結合物を生成することがあるので、同時添加は避けることが望ましい。   It is preferable to add triethylphosphonoacetate as the phosphorus compound because the transparency of the resulting polyethylene terephthalate is improved. The reason for this is not clear, but in general, phosphorus compounds deactivate the antimony catalyst. However, triethylphosphonoacetate has a steric hindrance in its molecular structure, so it differs from phosphorus compounds such as phosphoric acid against antimony catalysts. This is presumed to be due to less action. When the amount of phosphorus element is 10 or more and 60 ppm or less, the transparency of polyethylene terephthalate is improved, which is preferable. The phosphorus compound is preferably added before the start of polycondensation. Here, in the transesterification method, after the transesterification reaction and before the start of polycondensation is preferable. However, when added simultaneously with antimony acetate or antimony trioxide, a combined product of antimony and a phosphorus compound may be formed, so it is desirable to avoid simultaneous addition.

本願発明におけるポリエステルの製造方法は従来公知の製造方法を採用できる。
例えば、TPAとEGの反応物であるビス−β−ヒドロキシエチルテレフタレート(以下、BHTという)を予め255℃の溶融状態で貯留させ、さらにTPAとEGからなるスラリーを反応槽とは別に設けた混合槽に準備しておき、反応槽の温度を保ちながら定量供給しながら、水を留出させ、エステル化反応させる。反応を開始してから4〜5時間後にエステル化を終了し、この反応生成物であるBHTを重縮合反応槽に移し、酢酸アンチモン、三酸化アンチモンおよびその他の添加物を添加する。その後、高真空になるまで減圧するとともに290℃程度まで加熱、昇温して重縮合反応を行い、目標固有粘度に到達まで重縮合反応する。反応終了後、重縮合反応槽の底部に設けたポリマ吐出口金より冷水中にストランド状に吐出・冷却し、カッターによってペレット化を行なう。
A conventionally well-known manufacturing method can be employ | adopted for the manufacturing method of polyester in this invention.
For example, bis-β-hydroxyethyl terephthalate (hereinafter referred to as BHT), which is a reaction product of TPA and EG, is previously stored in a molten state at 255 ° C., and a slurry comprising TPA and EG is provided separately from the reaction vessel. It prepares in a tank, water is distilled off while carrying out fixed quantity supply, maintaining the temperature of a reaction tank, and it is made to esterify. After 4 to 5 hours from the start of the reaction, the esterification is completed, and the reaction product BHT is transferred to a polycondensation reaction tank, and antimony acetate, antimony trioxide and other additives are added. Thereafter, the pressure is reduced until a high vacuum is achieved, and the polycondensation reaction is performed by heating and raising the temperature to about 290 ° C. until the target intrinsic viscosity is reached. After completion of the reaction, the polymer is discharged and cooled in cold water from a polymer discharge nozzle provided at the bottom of the polycondensation reaction tank, and pelletized by a cutter.

以下に実施例を挙げて、本願発明をさらに具体的に説明する。
なお、物性の測定方法、効果の評価方法は次の方法に従って行った。
The present invention will be described more specifically with reference to the following examples.
In addition, the measuring method of a physical property and the evaluation method of an effect were performed in accordance with the following method.

(1)アンチモン化合物中のビスマスおよび鉛元素量の測定方法
ICP発光分析装置(パーキンエルマー社製、OPTIMA 4300DV)にて測定した。
(1) Method for measuring amounts of bismuth and lead elements in antimony compound The amounts were measured with an ICP emission analyzer (OPTIMA 4300DV, manufactured by Perkin Elmer).

(2)固有粘度
o−クロロフェノールを用いて25℃で測定した。
(2) Intrinsic viscosity It measured at 25 degreeC using o-chlorophenol.

(3)ポリエチレンテレフタレートの色調の測定方法
色差計(スガ試験機社製、SMカラーコンピュータ(SM−T))を用い、反射法にて測定した。得られた色調のb値(黄味)は、8.0未満が好ましく、6.0未満がさらに好ましい。
また、得られた色調のL値(白度)は、45以上が好ましく、60以上がさらに好ましい。
(3) Method for measuring the color tone of polyethylene terephthalate The color difference meter (SM color computer (SM-T), manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.) was used to measure the color tone. The b value (yellowishness) of the obtained color tone is preferably less than 8.0, more preferably less than 6.0.
Further, the L value (whiteness) of the obtained color tone is preferably 45 or more, and more preferably 60 or more.

(4)透明性の測定方法
得られたポリエチレンテレフタレートを、乾燥機を用いて170℃、4時間にて乾燥した後、射出成形機を用いて、シリンダー設定温度275℃、滞留時間60秒で成形、プレートを得た。得られたプレートの厚み4mmの部分をヘイズメーター(日本電色社製、NDH−20D)で測定した。
得られた透明性は、1.1%未満のものを極めて良好、1.1以上1.5%未満のものを良好とし、1.5以上2.4%未満のものを合格とし、2.4%以上のものを不合格とした。
(4) Transparency measurement method The obtained polyethylene terephthalate is dried at 170 ° C. for 4 hours using a dryer, and then molded using an injection molding machine at a cylinder set temperature of 275 ° C. and a residence time of 60 seconds. A plate was obtained. A portion having a thickness of 4 mm of the obtained plate was measured with a haze meter (NDH-20D, manufactured by Nippon Denshoku Co., Ltd.).
With respect to the obtained transparency, those with less than 1.1% are very good, those with 1.1 or more and less than 1.5% are good, those with 1.5 or more and less than 2.4% are acceptable, and 2. 4% or more was rejected.

(5)ポリエチレンテレフタレート中の鉛元素量
得られたポリエチレンテレフタレート中の鉛元素量は、製造時の添加物中の鉛元素含有量から計算して求めた。鉛元素含有量は、10ppb未満を合格、10ppb以上のものを不合格とした。
(5) Amount of lead element in polyethylene terephthalate The amount of lead element in the obtained polyethylene terephthalate was calculated from the content of lead element in the additive during production. The lead element content passed less than 10 ppb, and rejected 10 ppb or more.

[実施例1]
テレフタル酸41.1重量部からなるテレフタル酸とエチレングリコールの反応物であるビス−β−ヒドロキシエチルテレフタレート(以下、BHTという)46.4重量部を予め255℃の溶融状態で貯留させ、さらにテレフタル酸45.3重量部とエチレングリコール19.5重量部からなるスラリーを別に設けた混合槽に用意し、反応槽の温度を保ち定量供給しながら、水を留出させ、エステル化反応させた。反応を開始してから4時間40分後にエステル化を終了し、この反応生成物であるBHTを重縮合反応槽に移し、トリエチルフォスフォノアセテート0.0218重量部添加した。次いで、酢酸マグネシウム0.06重量部、水酸化カルシウム0.0006重量部、酢酸アンチモン237ppm、ビスマス元素を500ppm含む三酸化アンチモン23ppmを添加して(この際、酢酸アンチモンと三酸化アンチモンとの合計量に対してビスマス元素量は45ppm、鉛元素量は1ppm以下であった)、40分で高真空になるまで減圧するとともに290℃まで加熱、昇温して重縮合反応を行い、目標固有粘度に到達まで実施した。反応終了後、重縮合反応槽底部にある口金より冷水中にストランド状に吐出し、押し出しカッターによって円柱状のペレット化した。得られたポリエチレンテレフタレートは100重量部であり、表2に示すようにポリマ特性はいずれも良好であった。
[Example 1]
46.4 parts by weight of bis-β-hydroxyethyl terephthalate (hereinafter referred to as “BHT”), which is a reaction product of terephthalic acid and ethylene glycol, consisting of 41.1 parts by weight of terephthalic acid was previously stored in a molten state at 255 ° C. A slurry consisting of 45.3 parts by weight of acid and 19.5 parts by weight of ethylene glycol was prepared in a separate mixing tank, and water was distilled off while conducting a constant amount supply while maintaining the temperature of the reaction tank to cause esterification. After 4 hours and 40 minutes from the start of the reaction, the esterification was completed, BHT as this reaction product was transferred to a polycondensation reaction tank, and 0.0218 parts by weight of triethylphosphonoacetate was added. Subsequently, 0.06 parts by weight of magnesium acetate, 0.0006 parts by weight of calcium hydroxide, 237 ppm of antimony acetate, and 23 ppm of antimony trioxide containing 500 ppm of bismuth element were added (in this case, the total amount of antimony acetate and antimony trioxide) The amount of bismuth element was 45 ppm and the amount of lead element was 1 ppm or less), and the pressure was reduced until 40 minutes in a high vacuum, and the mixture was heated to 290 ° C. and heated to perform a polycondensation reaction. It was carried out until it reached. After the reaction was completed, the strands were discharged into cold water from the die at the bottom of the polycondensation reaction tank, and formed into a cylindrical pellet by an extrusion cutter. The obtained polyethylene terephthalate was 100 parts by weight, and as shown in Table 2, the polymer characteristics were all good.

[実施例2〜15]
添加する三酸化アンチモン中のビスマス元素含有量および酢酸アンチモンと三酸化アンチモンとの合計量に対するビスマス元素量、そして酢酸アンチモンと三酸化アンチモンの添加量を表1とした以外は実施例1と同様の方法で実施した。表2に示すようにポリマ特性はいずれも良好であった。
[Examples 2 to 15]
The content of bismuth element in the antimony trioxide to be added, the amount of bismuth element with respect to the total amount of antimony acetate and antimony trioxide, and the addition amount of antimony acetate and antimony trioxide are the same as in Example 1, except that Table 1 shows. The method was carried out. As shown in Table 2, the polymer characteristics were all good.

[実施例16]
酢酸アンチモンと三酸化アンチモンをスラリーにして添加した以外は実施例1と同様の方法で実施した。表2に示すようにポリマ特性はいずれも良好であった。
[実施例17]
酢酸アンチモンと三酸化アンチモンのスラリーを150℃で加熱し、溶液にして添加した以外は実施例1と同様の方法で実施した。表2に示すようにポリマ特性はいずれも良好であった。
[Example 16]
The same procedure as in Example 1 was performed except that antimony acetate and antimony trioxide were added in a slurry. As shown in Table 2, the polymer characteristics were all good.
[Example 17]
The same procedure as in Example 1 was performed except that a slurry of antimony acetate and antimony trioxide was heated at 150 ° C. and added as a solution. As shown in Table 2, the polymer characteristics were all good.

[実施例18〜20]
トリエチルフォスフォノアセテートの添加量を表1とした以外は実施例1と同様の方法で実施した。表2に示すようにポリマ特性はいずれも良好であった。
[Examples 18 to 20]
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the amount of triethylphosphonoacetate was changed to Table 1. As shown in Table 2, the polymer characteristics were all good.

[実施例21〜28]
添加するリン化合物をリン酸とし、添加する三酸化アンチモン中のビスマス元素含有量および酢酸アンチモンと三酸化アンチモンとの合計量に対するビスマス元素量、そして酢酸アンチモンと三酸化アンチモンの添加量を表1とした以外は実施例1と同様の方法で実施した。表2に示すようにポリマ特性はいずれも良好であった。
[Examples 21 to 28]
The phosphorus compound to be added is phosphoric acid, the bismuth element content in the antimony trioxide to be added, the bismuth element amount with respect to the total amount of antimony acetate and antimony trioxide, and the addition amounts of antimony acetate and antimony trioxide are shown in Table 1. The same method as in Example 1 was carried out except that. As shown in Table 2, the polymer characteristics were all good.

[実施例29]
テレフタル酸ジメチル101重量部とエチレングリコール50重量部をエステル交換反応容器に仕込み、酢酸マグネシウム0.06重量部、水酸化カルシウム0.006重量部、酢酸アンチモン237ppm、ビスマス元素を500ppm含む三酸化アンチモン合計23ppmを添加した。この際、酢酸アンチモンと三酸化アンチモンとの合計量に対してビスマス元素量は45ppm、鉛元素量は1ppm以下であった。その後、140から235℃まで3.5時間を要して徐々に昇温し、生成するメタノールを凝縮器で冷却後、留出させてエステル交換反応を完結させた。そして、反応物であるBHTにトリエチルフォスフォノアセテート0.0218重量部を添加した。次いで、実施例1と同様に重縮合反応して表2に示す良好な特性のポリマを得た。
[Example 29]
Total amount of antimony trioxide containing 101 parts by weight of dimethyl terephthalate and 50 parts by weight of ethylene glycol in a transesterification reaction vessel, containing 0.06 parts by weight of magnesium acetate, 0.006 parts by weight of calcium hydroxide, 237 ppm of antimony acetate, and 500 ppm of bismuth element 23 ppm was added. At this time, the amount of bismuth element was 45 ppm and the amount of lead element was 1 ppm or less with respect to the total amount of antimony acetate and antimony trioxide. Thereafter, the temperature was gradually raised from 140 to 235 ° C. over 3.5 hours, and the methanol produced was cooled with a condenser and distilled to complete the transesterification reaction. Then, 0.0218 parts by weight of triethyl phosphonoacetate was added to the reaction product BHT. Subsequently, a polymer having good characteristics shown in Table 2 was obtained by polycondensation reaction in the same manner as in Example 1.

Figure 2012041444
Figure 2012041444

Figure 2012041444
Figure 2012041444

[比較例1〜8]
添加する三酸化アンチモン中のビスマス元素含有量および酢酸アンチモンと三酸化アンチモンとの合計量に対するビスマス元素量、そして酢酸アンチモンと三酸化アンチモンの添加量を表3とした以外は実施例1と同様の方法で得たポリマ特性は表4に示すように不良であった。
[Comparative Examples 1-8]
The content of bismuth element in the antimony trioxide to be added, the amount of bismuth element with respect to the total amount of antimony acetate and antimony trioxide, and the addition amount of antimony acetate and antimony trioxide are the same as in Example 1, except that Table 3 shows. The polymer properties obtained by the method were poor as shown in Table 4.

[比較例9〜10]
トリエチルフォスフォノアセテートの添加量を表3とした以外は実施例1と同様の方法で実施した。得られたポリマ特性は表4に示すように不良であった。
[Comparative Examples 9 to 10]
The same procedure as in Example 1 was performed except that the amount of triethylphosphonoacetate was changed to Table 3. The polymer properties obtained were poor as shown in Table 4.

[比較例11〜14]
表3に示す三酸化アンチモンあるいは酢酸アンチモンを単独で260ppm添加した以外は実施例1と同様の方法で得た。ポリマは表4に示すように不良であった。
[Comparative Examples 11-14]
It was obtained in the same manner as in Example 1 except that 260 ppm of antimony trioxide or antimony acetate shown in Table 3 was added alone. The polymer was poor as shown in Table 4.

[比較例15]
酢酸アンチモンを添加せず、表3に示す三酸化アンチモン260ppm、二酸化鉛0.000015重量部添加して、実施例1と同様の方法で実施した。得られたポリエチレンテレフタレートは表4に示すように透明性は良好であるが、鉛元素が145ppb含まれている。
[Comparative Example 15]
An antimony acetate was not added, and 260 ppm of antimony trioxide and 0.000015 parts by weight of lead dioxide shown in Table 3 were added, and the same method as in Example 1 was performed. The obtained polyethylene terephthalate has good transparency as shown in Table 4, but contains 145 ppb of lead element.

[比較例16]
ジメチルテレフタレート970重量部およびエチレングリコール620重量部を反応器に仕込み、加熱昇温して反応器の温度が155〜160℃になった時点で、酢酸マンガン0.50重量部をエチレングリコール溶液にて添加した後、副生するメタノールを系外に除去しながら、反応器の内温が220℃になった時点で亜リン酸0.02重量部および二酸化鉛0.05重量部をエチレングリコール溶液にて添加し、内温が240℃に達するまで加熱し過剰のエチレングリコールを系外に除去した。次に得られた反応物を重縮合反応釜に仕込み、ビスマス元素を45ppm含む三酸化アンチモン417ppmおよび二酸化鉛0.05重量部をエチレングリコール溶液にて添加し、240℃から徐々に昇温しながら、最初30分間は常圧で、続いて減圧下に発生するエチレングリコールを系外に除去しながら最終的に内温が280℃、最終到達真空度を0.20mmHg以下となし約2時間反応を行った。得られたポリエチレンテレフタレートは表4に示すように透明性は優れているが、鉛元素が527ppb含まれている。
[Comparative Example 16]
970 parts by weight of dimethyl terephthalate and 620 parts by weight of ethylene glycol were charged into a reactor, and when the temperature of the reactor reached 155 to 160 ° C. by heating, 0.50 parts by weight of manganese acetate was added in an ethylene glycol solution. After the addition, while removing by-product methanol out of the system, when the internal temperature of the reactor reached 220 ° C., 0.02 part by weight of phosphorous acid and 0.05 part by weight of lead dioxide were added to the ethylene glycol solution. The mixture was heated until the internal temperature reached 240 ° C., and excess ethylene glycol was removed from the system. Next, the obtained reaction product was charged into a polycondensation reaction kettle, 417 ppm of antimony trioxide containing 45 ppm of bismuth element and 0.05 part by weight of lead dioxide were added in an ethylene glycol solution, and the temperature was gradually raised from 240 ° C. The initial 30 minutes is normal pressure, and then the ethylene glycol generated under reduced pressure is removed from the system. Finally, the internal temperature is 280 ° C and the final vacuum is 0.20 mmHg or less. went. The obtained polyethylene terephthalate has excellent transparency as shown in Table 4, but contains 527 ppb of lead element.

[比較例17]
添加する二酸化鉛の量を0.005重量部とする以外は比較例16と同様の方法でエステル交換反応および重縮合反応を行った。得られたポリエチレンテレフタレートは表4に示すように透明性は優れているが、鉛元素が53ppb含まれている。
[Comparative Example 17]
A transesterification reaction and a polycondensation reaction were performed in the same manner as in Comparative Example 16 except that the amount of lead dioxide added was 0.005 parts by weight. The obtained polyethylene terephthalate has excellent transparency as shown in Table 4, but contains 53 ppb of lead element.

[比較例18]
酢酸マンガンの代わりに酢酸カルシウム0.70重量部を用い、二酸化鉛を0.08重量部添加して、比較例16と同様の条件でエステル交換反応および重縮合反応を行った。得られたポリエチレンテレフタレートは表4に示すように透明性は優れているが、鉛元素が842ppb含まれている。
[Comparative Example 18]
Instead of manganese acetate, 0.70 part by weight of calcium acetate was used, 0.08 part by weight of lead dioxide was added, and a transesterification reaction and a polycondensation reaction were performed under the same conditions as in Comparative Example 16. The obtained polyethylene terephthalate has excellent transparency as shown in Table 4, but contains 842 ppb of lead element.

[比較例19]
比較例16における970重量部のジメチルテレフタレートの代わりに、920重量部のジメチルテレフタレートと50重量部のジメチルイソフタレートを酸成分として用い、二酸化鉛を各々0.08重量部添加して、比較例16と同様の条件でエステル交換反応および重縮合反応を行った。得られたポリエチレンテレフタレートは表4に示すように透明性は優れているが、鉛元素が842ppb含まれている。
[Comparative Example 19]
Instead of 970 parts by weight of dimethyl terephthalate in Comparative Example 16, 920 parts by weight of dimethyl terephthalate and 50 parts by weight of dimethyl isophthalate were used as acid components, and 0.08 part by weight of lead dioxide was added. A transesterification reaction and a polycondensation reaction were carried out under the same conditions. The obtained polyethylene terephthalate has excellent transparency as shown in Table 4, but contains 842 ppb of lead element.

[比較例20]
比較例16の亜リン酸の代わりに亜リン酸トリメチル0.03重量部を用い、二酸化鉛を0.08重量部添加して比較例16と同様の条件でエステル交換反応および重縮合反応を行った。得られたポリエチレンテレフタレートは表4に示すように透明性は優れているが、鉛元素が842ppb含まれている。
[Comparative Example 20]
Instead of phosphorous acid of Comparative Example 16, 0.03 part by weight of trimethyl phosphite was used, 0.08 part by weight of lead dioxide was added, and transesterification and polycondensation reactions were performed under the same conditions as in Comparative Example 16. It was. The obtained polyethylene terephthalate has excellent transparency as shown in Table 4, but contains 842 ppb of lead element.

Figure 2012041444
Figure 2012041444

Figure 2012041444
Figure 2012041444

Claims (2)

テレフタル酸またはそのエステル形成性誘導体ならびにエチレングリコールを、エステル交換反応または、エステル化反応した後、重縮合してポリエチレンテレフタレート中の鉛元素が10ppb以下であるポリエステルを製造するに際して、ポリエステル重縮合触媒として用いる酢酸アンチモンと三酸化アンチモンとが下記(1)〜(3)を満足することを特徴とするポリエチレンテレフタレートの製造方法。
酢酸アンチモンと三酸化アンチモンとの合計量に対してビスマス元素が8ppm以上105ppm以下・・・(1)
三酸化アンチモン中のビスマス元素含有量が400ppm以上・・・(2)
酢酸アンチモンと三酸化アンチモンとの合計量がポリエチレンテレフタレートに対して、10ppm以上1000ppm以下・・・(3)
As a polyester polycondensation catalyst, when terephthalic acid or its ester-forming derivative and ethylene glycol are transesterified or esterified, and then polycondensed to produce a polyester in which the lead element in polyethylene terephthalate is 10 ppb or less, A method for producing polyethylene terephthalate, wherein the antimony acetate and antimony trioxide used satisfy the following (1) to (3):
Bismuth element is 8 ppm or more and 105 ppm or less with respect to the total amount of antimony acetate and antimony trioxide (1)
The content of bismuth element in antimony trioxide is 400ppm or more (2)
The total amount of antimony acetate and antimony trioxide is 10 ppm to 1000 ppm with respect to polyethylene terephthalate (3)
重縮合開始以前にトリエチルフォスフォノアセテートを添加することを特徴とする請求項1記載のポリエチレンテレフタレートの製造方法。 2. The method for producing polyethylene terephthalate according to claim 1, wherein triethyl phosphonoacetate is added before the start of polycondensation.
JP2010183869A 2010-08-19 2010-08-19 Method for producing polyester Pending JP2012041444A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010183869A JP2012041444A (en) 2010-08-19 2010-08-19 Method for producing polyester

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010183869A JP2012041444A (en) 2010-08-19 2010-08-19 Method for producing polyester

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012041444A true JP2012041444A (en) 2012-03-01

Family

ID=45898121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010183869A Pending JP2012041444A (en) 2010-08-19 2010-08-19 Method for producing polyester

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012041444A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108250417A (en) * 2016-12-28 2018-07-06 远东新世纪股份有限公司 Process for preparing catalyst, catalyst prepared thereby and application of catalyst in preparing polyester

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108250417A (en) * 2016-12-28 2018-07-06 远东新世纪股份有限公司 Process for preparing catalyst, catalyst prepared thereby and application of catalyst in preparing polyester
JP2018109134A (en) * 2016-12-28 2018-07-12 遠東新世紀股▲ふん▼有限公司 Catalyst, method for producing the same, composition for polyester production containing the same, and method for producing polyester using the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI606078B (en) Method of preparation for biodegradable co-polyester with divided addition of aromatic dicarboxylic acid compound
TWI491639B (en) Method of preparing copolyester resin containing isosorbide
JP2004292803A (en) Polyester polymerization catalyst, process for producing the same and process for producing polyester therewith
TWI675861B (en) Copolymerized polyester resin and method of producing the same
JP2007161840A (en) Polyethylene terephthalate resin composition, and resin molded product and laminated product thereof
JP2012144744A (en) Method for producing aliphatic polyester
JP2006193725A (en) Polyester-based resin composition, method for producing the same, and molded product
JP2009155556A (en) Method of manufacturing aliphatic polyester
JP2012041444A (en) Method for producing polyester
JP2004323837A (en) Polybutylene terephthalate
JP6236946B2 (en) Polyester manufacturing method
WO2013140947A1 (en) Method for producing flame-retardant polyester, and flame-retardant master batch
JP3696739B2 (en) Method for producing polybutylene naphthalate
JP2019131636A (en) polyester
JP6217470B2 (en) Method for producing polyethylene terephthalate resin composition
JP2009024088A (en) Polyester resin for rubber reinforcing fiber, and method for producing the same
EP2711383B1 (en) Catalyst solution for use in production of polyester, and method for producing polyester resin using same
TWI321574B (en)
JPH05117379A (en) Production of polyester having excellent light resistance
JP4849831B2 (en) Polyester resin and method for producing the same
JP2009155528A (en) Production method of copolymerized aromatic polyester
JPH04309521A (en) Polyethylene terephthalate for molding bottle
JPH06116377A (en) Production of polybutylene terephthalate-based polyester
JP2021024951A (en) polyester
JP2009167322A (en) Method for producing aromatic polyester