JP3484511B2 - ポリエステルの製造方法 - Google Patents
ポリエステルの製造方法Info
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方法に関するものであり、テレフタル酸(以下TPAと
いう)またはそのエステル形成性誘導体と、エチレング
リコ−ル(以下EGいう)、1,4ブタンジオ−ル(以
下BGという)などのグリコ−ルまたはそのエステル形
成性誘導体の使用量を最小限とし、さらにポリエステル
の品質を安定化する方法である。
レンテレフタレ−トの場合、スラリ−混合機でスラリ−
化されたTPAとEGが、エステル化反応装置に送られ
エステル化反応した後、生成するポリエステル低重合体
が続いて重縮合反応装置に送られ重縮合反応することに
より製造される。
TPAに対して通常1.05〜1.5モル倍供給されな
ければならない上、各反応において配合される触媒成分
や添加物も、大部分は溶媒にEGを使用しており、結局
工程内にはポリエステル中に含まれる理論EG量に対し
て過剰のEGが存在することになる。その結果、エステ
ル化反応装置や重縮合反応装置から、EGを一部抜き出
す必要が生じ、このEG(以下留出EGという)には、
水分や共沸・飛散同伴したポリエステル低重合体が含ま
れることになる。
ように工程から発生する留出EGや追加供給するEGを
一括して、純度の高いEGに精製する回収工程を有して
おり、ここで精製した高純度のEGを原料として再利用
しているが、回収率100%とはいかず、ト−タルでみ
るとEGの使用量が大きくなりコストアップ原因の一つ
となっていた。また、EGの回収で取り除かれる物質は
主として、水をはじめとする低沸点成分と、ポリエステ
ル高融点重合体や触媒・添加物の変質重合体のような高
融点成分とであるが、特に後者は廃棄処分されること
は、同じくト−タルにみてTPA・EG・触媒・添加物
の使用量を大幅に増大させコストアップの大きな原因と
なる。これまで、このコストアップ要因を解決すべくさ
まざまな検討がなされてきた。その解決法の一つが、発
生する留出EGを、回収精製工程を経ずに直接原料とし
て、再度使用する方法であるが、その方法は、特開昭5
3−126096、特開昭59−48058等に開示さ
れている。しかしながら、この方法だけでは上述のコス
ト面の問題を解決することは可能であっても、上述した
ような留出EG中には融点がエステル化または重縮合反
応温度以上の固形もしくは半固形の高融点成分(以下高
融点物という)が含まれており、これらの成分がエステ
ル化反応装置や重縮合反応装置で反応中には溶解せずに
異物となり、ポリマ品位ひいては後加工工程を悪化させ
てしまう。これらは反応装置に入れる前にフィルタ−で
除去する方法があるが、メッシュの大きさ以下のものは
除去されず、またメッシュを小さくしてもフィルタ−詰
りが起きやすくメンテナンスの面で問題がある。このた
め問題をすべて解消するには至っていない。
程から発生する留出グリコ−ルを原料の一部もしくは全
量再利用する優れた方法を提供し、以て工業的に有利に
高品質のポリエステルを製造する方法を提供せんとする
ものである。
たような従来方法の問題点をまとめて解決するために鋭
意検討を続けてきた結果、各工程から発生する留出グリ
コ−ルを、蒸留精製工程を通さずに直接原料化し、大幅
なコストダウンを図るとともに、発生する留出液から、
融点がエステル化または重縮合反応温度以上の固形また
は半固形の高融点重合体をその比重差を利用して分離処
理することで、常に製造されるポリエステルポリマ−品
位を安定化できることを見い出し、本発明を完成するに
至った。すなわち、本発明は、次の構成を有する。
ステル形成性誘導体、ならびにグリコ−ルおよび/また
はそのエステル形成性誘導体を原料としてエステル化反
応装置に供給してにエステル化反応を行い、得られたエ
ステル低重合体を重縮合反応装置に供給して重縮合する
ことによりポリエステルを製造する方法において、エス
テル化反応装置および/または重縮合反応装置から排出
されるグリコ−ルおよび/またはそのエステル形成性誘
導体を主体とする留出液を、融点がエステル化温度また
は重縮合反応温度以上の固形または半固形の高融点重合
体を比重差を利用する分離方法で分離処理した後、原料
の一部または全量として再利用することを特徴とするポ
リエステルの製造方法。
たは、1,4ブタンジオ−ルである上記[1]記載のポ
リエステルの製造方法。
離法であることを特徴とする上記[1]もしくは上記
[2]に記載のポリエステルの製造方法。
のエステル形成性誘導体をジカルボン酸成分とし、E
G、BGなどのグリコ−ルまたはそのエステル形成性誘
導体をグリコ−ル成分とするポリエステルを対象とし、
好ましくはポリエチレンテレフタレ−トおよびポリブチ
レンテレフタレ−トである。
トリウムスルホイソフタル酸、5−カリウムスルホイソ
フタル酸、p−β−ヒドロキシエトキシ安息香酸、p−
ヒドロキシ安息香酸、イソフタル酸、4,4´−ジフェ
ニルスルホンジカルボン酸、4´,4−ジフェニルメタ
ンジカルボン酸、4´,4−ジフェニルエ−テルジカル
ボン酸、4,4´−ジフェニルジカルボン酸、1,2´
−ジフェノキシエタン、p,p´−ジカルボン酸、2,
6−ナフタレンジカルボン酸、アイジピン酸、セバシン
酸などの二官能性カルボン酸またはそのエステル形成性
誘導体で置き換えるか、またはグリコ−ル成分の一部を
トリメチレングリコ−ル、テトラメチレングリコ−ル、
ヘキサメチレングリコ−ル、ジエチレングリコ−ル、ト
リエチレングリコ−ル、ポリエチレングリコ−ル、1,
4−シクロヘキサンジオ−ル、1,4−シクロヘキサン
ジメタノ−ル、1,4−ビス−β−ヒドロキシエトキシ
ベンゼン、ビスフェノ−ルAなどの脂肪族、脂環族、芳
香族のジオキシ化合物またはそのエステル形成性誘導体
で置き換えた主鎖の繰り返し単位の70モル%以上がエ
チレンテレフタレ−ト単位およびテトラメチレンテレフ
タレ−ト単位から選ばれるエステル単位である共重合ポ
リエステルであってもよい。
連続式であっても回分式であってもよい。
る。なお、以下グリコ−ル成分としてEGについて説明
しているが、本発明はEGのみに制限されるものではな
い。
る。図1において、TPAとEGとをスラリ−混合槽1
に一定モル比として供給し、スラリ−とする。このスラ
リ−を原料として、ポンプ2によってエステル化反応装
置3に送る。図1の方法では、TPAとEGとをスラリ
−化しているが、必ずしもその形状とせずエステル化反
応装置3に供給することができる。エステル化反応装置
3では、好ましくは200〜270℃、25kPa〜4
00kPaの条件にて反応し、エステル化反応装置4に
送る。なお、エステル化反応では、重合触媒および必要
に応じて顔料が添加され、それらはEGに溶解、または
分散されて投入されるのが一般的である。エステル化反
応装置3で反応し生成した水は、低沸点成分とともに精
留塔5の塔頂より留出水として分離され、EGは精留塔
5の下部より、缶出液としてエステル化反応装置3に戻
される。エステル化反応装置4で発生した、水や低沸点
成分や飛沫同伴したポリエステル低重合体を含む留出E
Gは、EG貯槽6に送られる。こうしてエステル化反応
装置4で、ほぼエステル化反応が完了し生成したポリエ
ステル低重合体が次工程の重縮合反応装置に送られる。
200〜300℃、0.05〜30kPaの範囲で徐々
に温度、真空度を上げていくと、ポリエステルのポリマ
−が合成される。この重縮合反応装置7,8,9にはそ
れぞれ湿式凝縮器10,11,12が設置されており、
反応によって発生した留出EGはここで凝縮され、それ
ぞれ循環EG貯槽13,14,に蓄えられるとともに、
循環EGとして再び湿式凝縮器に送られ、留出EGを凝
縮させるための噴霧液として使用される。なおそれぞれ
の湿式凝縮器は、配管により真空源に接続している。こ
こで特に高真空度が要求される重縮合反応装置9に付帯
する湿式凝縮器12での留出EG中に含まれる水などの
低沸点成分の蒸気圧に起因する圧力損失は、飛沫同伴し
て発生するポリエステル低重合体の各装置や配管への付
着を防止する目的で、原料TPAに対するモル比として
0〜1となる量の、願わくば水分率が0.3重量パ−セ
ント以下のEGを、循環EG貯槽14に追添加する。循
環EG貯槽14では液面高さが一定になるように、いわ
ゆるオ−バ−フロ−形式にて液が抜き出され、該液は循
環EG貯槽13に送られる。循環EG貯槽13に送られ
た留出EGは、湿式凝縮器10、11の噴霧液として用
いられる。また、循環EG貯槽13の液面を一定にする
ために循環EG貯槽14に追添加される前述の低水分E
Gの添加量を調節するのが好ましい。
は、留出EG抜き出しポンプ15で留出EG貯槽6へ送
られる。そして留出EG供給ポンプ16で留出EG分離
処理機20へ送られて分離処理した後、フィルタ−19
を通過して原料として再利用される。この時、原料を安
定供給するために、分離処理後の該液の水分またはEG
分含有率を測定器18で連続的に測定し、制御弁17で
流量を調整するのが望ましい。また、使用する分離処理
機は処理能力が高い連続遠心分離方式のものが好まし
い。
り、図1から留出EG中高融点物の分離処理機を取り外
し、留出EGフィルタ−のみで分離しており、フィルタ
−のメッシュ以下の大きさの高融点物は除去されない。
明する。なお、実施例、比較例においては、第1図、第
2図に示す形態のポリエステル連続重合装置を用いた。
て、工程から発生する留出EGと循環EG貯槽15に追
添加したEGとの混合物中の純EG分が、常に13.8
kg/hとなるように制御した、TPA31.1kg/
hとともにスラリー混合機1に供給して、スラリー化し
た後、ポンプ2経由でエステル化反応装置3に供給し
た。そして、表1の条件によりエステル化および重縮合
反応させた。製造において、留出EG分離処理機の運転
条件は、留出EG中に含まれる高融点物が0.04重量
パーセント以下になるように調節した。なお、循環EG
貯槽15に追添加された新しい低水分EGは12.8k
g/hであり、同条件で1か月間運転を続けたが、工程
は安定していた。製造品を使用した製糸試験を行った結
果、染め差などの問題はなく、従来品と大差ない品質の
に糸が得られ、糸切れ回数は製品1トンに対して11回
であった。
て、工程から発生する留出EGと循環EG貯槽15に追
添加したEGとの混合物中の純EG分が、常に13.8
kg/hとなるように制御した、TPA31.1kg/
hとともにスラリー混合機1に供給して、スラリー化し
た後、ポンプ2経由でエステル化反応装置3に供給し
た。そして、表1の条件によりエステル化および重縮合
反応させた。製造において、留出EG分離処理機の運転
条件は、留出EG中に含まれる高融点物が1.0重量パ
ーセント以下になるように調節した。なお、循環EG貯
槽15に追添加された新しい低水分EGは12.8kg
/hであり、同条件で1か月間運転を続けたが、工程は
安定していた。製造品を使用した製糸試験を行った結
果、染め差などの問題はなく、従来品と大差ない品質の
に糸が得られ、糸切れ回数は製品1トンに対して43回
であった。
て、工程から発生する留出EGと循環EG貯槽15に追
添加したEGとの混合物中の純EG分が、常に13.8
kg/hとなるように制御した、TPA31.1kg/
hとともにスラリー混合機1に供給して、スラリー化し
た後、ポンプ2経由でエステル化反応装置3に供給し
た。そして、表1の条件によりエステル化および重縮合
反応させた。製造において、留出EGはフィルターを通
過するのみで、原料として再利用された。なお、循環E
G貯槽15に追添加された新しい低水分EGは12.8
kg/hであり、同条件で1か月間運転を続けたが、そ
の間、2回も留出EGフィルターが詰まり復旧するのに
人手がかかった。その他の工程は、安定していた。製造
品を使用した製糸試験を行った結果、染め差などの問題
はなく、従来品と大差ない品質のに糸が得られ、糸切れ
回数は製品1トンに対して287回であった。
となく再利用でき、かつ高品位のポリエステルが長期安
定して製造できる。
Claims (3)
- 【請求項1】テレフタル酸および/またはそのエステル
形成性誘導体、ならびにグリコ−ルおよび/またはその
エステル形成性誘導体を原料としてエステル化反応装置
に供給してにエステル化反応を行い、得られたエステル
低重合体を重縮合反応装置に供給して重縮合することに
よりポリエステルを製造する方法において、エステル化
反応装置および/または重縮合反応装置から排出される
グリコ−ルおよび/またはそのエステル形成性誘導体を
主体とする留出液を、融点がエステル化温度または重縮
合反応温度以上の固形または半固形の高融点重合体を比
重差を利用する分離方法で分離処理した後、原料の一部
または全量として再利用することを特徴とするポリエス
テルの製造方法。 - 【請求項2】グリコ−ルがエチレングリコ−ルまたは、
1,4ブタンジオ−ルである請求項1記載のポリエステ
ルの製造方法。 - 【請求項3】比重差を利用する分離方法が遠心分離法で
あることを特徴とする請求項1もしくは2に記載のポリ
エステルの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05442696A JP3484511B2 (ja) | 1996-03-12 | 1996-03-12 | ポリエステルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05442696A JP3484511B2 (ja) | 1996-03-12 | 1996-03-12 | ポリエステルの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09241368A JPH09241368A (ja) | 1997-09-16 |
JP3484511B2 true JP3484511B2 (ja) | 2004-01-06 |
Family
ID=12970402
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05442696A Expired - Lifetime JP3484511B2 (ja) | 1996-03-12 | 1996-03-12 | ポリエステルの製造方法 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3484511B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020050820A (ja) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | 東レ株式会社 | 高収率ポリエステルの製造方法 |
CN110194832B (zh) * | 2019-06-10 | 2023-11-28 | 桐昆集团股份有限公司 | 绿色功能性多异差别化聚酯纤维柔性生产方法及装置 |
-
1996
- 1996-03-12 JP JP05442696A patent/JP3484511B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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JPH09241368A (ja) | 1997-09-16 |
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