JP3488950B2 - ランタン化合物の触媒を用いるエステル交換法 - Google Patents

ランタン化合物の触媒を用いるエステル交換法

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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】(本発明の背景) 1.本発明の分野 本発明はランタン化合物のエステル交換触媒を存在させ
てテレフタル酸のC1〜C4ジアルキルエステルと1,3
−プロパンジオールとからビス(3−ヒドロキシプロピ
ル)テレフタレートを製造する方法に関する。
【0002】2.関連する技術の説明 テレフタル酸のC1〜C4ジアルキルエステルとジオール
とのエステル交換反応を行ない、次いで縮重合を行なっ
てポリエステル樹脂を製造する方法は当業界に公知であ
る。
【0003】一般にテレフタル酸のC1〜C4ジアルキル
エステルとジオールとを高温、大気圧下においてエステ
ル交換触媒を存在させて反応させ、単量体とテレフタル
酸のジアルキルエステルのC1〜C4アルカノール成分
に対応するC1〜C4アルカノールをつくる。反応中C1
〜C4アルカノールが生成するにつれてこれを除去す
る。重合度約4以下のオリゴマーも生成する可能性があ
る。次いで縮重合触媒を存在させ高温、減圧下において
単量体および任意のオリゴマーを重合させ所望のポリエ
ステル樹脂をつくることができる。これらの反応はバッ
チ法または連続法で行なうことができる。
【0004】当業界に公知のエステル交換触媒にはチタ
ン、マンガンおよび亜鉛化合物が含まれる。例えばEv
ans等の米国特許3,671,379号には、エステ
ル交換反応および縮重合反応の両方でチタン触媒を使用
しポリ(トリメチレンテレフタレート)を製造する方法
が記載されている。テレフタル酸ジメチルとエチレング
リコールとのエステル交換反応のためのセリウムおよび
鉛のアセチルセトネート触媒はCarlson等の米国
特許3,532,671号に記載されている。Cava
naugh等の米国特許2,820,023号には、酢
酸ランタンのようなランタン化合物はテレフタル酸ジメ
チル(DMT)とエチレングリコールからビス(2−ヒ
ドロキシエチル)テレフタレートを製造するのに有効な
エステル交換触媒であることが記載されている。
【0005】エステル交換反応の速度を増加させ、その
結果ビス(3−ヒドロキシプロピル)テレフタレートの
製造速度ガ増加しと製造コストが低下することは、化学
工業において極めて興味がもてる方法である。
【0006】(本発明の要約) 本発明は、ランタンβ−ジケトネート、ランタンβ−ケ
トエステル、ランタンβ−ジエステルおよびこれらの混
合物から成る群から選ばれるランタン化合物のエステル
交換触媒を存在させ、温度約155〜約245℃におい
て、1,3−プロパンジオール対ジアルキルエステルの
モル比を約1.1:1〜約2.2:1にし、テレフタル
酸のC1〜C4ジアルキルエステルを1,3−プロパンジ
オールと接触させることを特徴とするビス(3−ヒドロ
キシプロピル)テレフタレートの新規製造法に関する。
【0007】(好適具体化例の説明) 本発明は添付図面と関連して下記に行なわれる詳細な説
明から十分に理解されるであろう。
【0008】本発明はビス(3−ヒドロキシプロピル)
テレフタレート単量体を製造するためのエステル交換法
に関する。ランタンβ−ジケトネート、ランタンβ−ケ
トエステル、ランタンβ−ジエステルおよびこれらの混
合物から成る群から選ばれるランタン化合物のエステル
交換触媒を存在させ、テレフタル酸のC1〜C4ジアルキ
ルエステルを1,3−プロパンジオールと接触させまた
は混合する。この方法は温度約155〜約245℃にお
いて、1,3−プロパンジオール対ジアルキルエステル
のモル比を約1.1:1〜約2.2:1にして行なわれ
る。
【0009】本発明において反応原料として適したテレ
フタル酸のC1〜C4ジアルキルエステルには、テレフタ
ル酸ジメチル、テレフタル酸ジエチル、テレフタル酸ジ
−n−プロピル、テレフタル酸ジイソプロピル、テレフ
タル酸ジ−n−ブチル、テレフタル酸ジイソブチル、テ
レフタル酸ジ−t−ブチルが含まれる。テレフタル酸の
1〜C4ジアルキルエステルはテレフタル酸と炭素数1
〜4のアルカノールとの反応生成物である。ジアルキル
エステルはテレフタル酸ジメチル(DMT)であること
が好ましい。
【0010】全ジオール(1,3−プロパンジオールお
よび他のジオールを含む)に関し約10モル%以下の量
の1種またはそれ以上の他のジオール(1,3−プロパ
ンジオール以外のジオール)、および/または全ジカル
ボン酸C1〜C4ジアルキルエステル(テレフタル酸のC
1〜C4ジアルキルエステルおよび他のジカルボン酸のC
1〜C4ジアルキルエステルを含む)に関し約10モル%
以下の量の1種またはそれ以上のジカルボン酸(テレフ
タル酸以外の酸)のC1〜C4ジアルキルエステルを、エ
ステル交換反応の前またはその途中に加え、次いで縮重
合反応を行なって共重合体をつくることができる。例え
ば、ジオール(1,3−プロパンジオール以外のもの)
はエチレングリコール、1,4−ブタンジオール、また
はこれらの混合物であることができる。ジカルボン酸ま
たはジ酸(テレフタル酸以外のもの)はイソフタル酸、
2,6−ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、または
これらの混合物であることができる。
【0011】本発明においてエステル交換触媒として有
用なランタン(La)化合物には、ランタンβ−ジケト
ネート、ランタンβ−ケトエステル、ランタンβ−ジエ
ステルおよびこれらの混合物が含まれる。本発明方法の
エステル交換触媒として有用なランタンβ−ジケトネー
トには、ランタントリス(アセチルアセトネート)(別
名La(acac)3)、およびランタントリス(2,
2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオネー
ト)(別名ランタンt−ブチルアセチルアセトネートま
たはLa(t−Bu−acac)3)が含まれる。本発
明の触媒として有用な他のランタンβ−ジケトネート化
合物には、Ford等の米国特許5,208,297号
記載のもの、例えばトリス(t−ブチルヒドロキシメチ
レン−d,l−カンフォラート)ランタン、ランタント
リス(ヘキサフルオロアセチルアセトネート)、および
ランタントリス(トリフルオロアセチルアセトネート)
が含まれる。好適なランタンβ−ジケトネート化合物は
ランタントリス(アセチルアセトネート)およびランタ
ン(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタン
ジオネート)であり、最も好適なものはランタントリス
(アセチルアセトネート)である。米国特許5,20
8,297号には、これらの好適な両方のβ−ジケトネ
ート化合物の製造法が記載されている。米国特許5,2
08,297号には本発明に有用なランタンβ−ケトエ
ステル化合物、例えばトリス(メチルアセチルアセトネ
ート)およびランタンβ−ジエステル化合物、例えばラ
ンタントリス(ジアルキルマロネート)が記載されてい
る。ランタン化合物のエステル交換触媒は無水の形また
は水和した形のいずれかで使用することができる。
【0012】ランタン化合物の触媒は反応に加えられる
1〜C4ジアルキルエステルに関し元素状のランタンと
して約10〜約530ppm、好ましくは約35〜約3
20ppmに対応する濃度でエステル交換反応に加えら
れる。反応に使用するジアルキルエステルがテレフタル
酸ジメチルである場合、テレフタル酸ジメチルに関し約
50〜や300ppmに対応するランタン化合物触媒を
加えることが好ましい。触媒は接触させたまたは組み合
わせた反応原料に直接、或いは1,3−プタンジオール
の溶液として加えることができる。
【0013】本発明のエステル交換法は、ほぼ大気圧に
おいて、温度約155〜245℃、好ましくは約180
〜約240℃で、1,3−プタンジオール対テレフタル
酸C1〜C4ジアルキルエステルのモル比を約1.1:1
〜約2.2:1、好ましくは約1.4:1〜約2.0:
1にして、テレフタル酸のC1〜C4ジアルキルエステル
を1,3−プタンジオールと反応させることによって行
なうことができる。エステル交換反応が起こる容器の中
における反応原料および反応生成物の滞在時間は一般に
約0.5〜約4時間である。
【0014】反応容器は加熱する前に窒素のような不活
性ガスを流して中の空気を追い出すことが好ましい。ま
た反応容器中の液体混合物を撹拌することができる。こ
の方法はバッチ法または連続法で行なうことができる。
【0015】エステル交換過程において、テレフタル酸
のC1〜C4ジアルキルエステルは1,3−プロパンジオ
ールと反応してビス(3−ヒドロキシプロピル)テレフ
タレート単量体を生じる。反応原料の相対濃度および処
理条件に依存して、この反応により重合度が4以下の単
量体のオリゴマーが生じることもある。
【0016】本発明に使用するのに適したテレフタル酸
のC1〜C4ジアルキルエステルは1,3−プロパンジオ
ールと反応してビス(3−ヒドロキシプロピル)テレフ
タレートおよび1価のアルコールを生じる。この1価の
アルコールはテレフタル酸のジアルキルエステルのC1
〜C4アルカノール成分に対応するC1〜C4アルカノー
ルである。即ちこの1価のアルコールまたはC1〜C4
ルカノールはメタノール、エタノール、プロパノール、
またはブタノールである。例えば1,3−プロパンジオ
ールはランタン化合物エステル交換触媒の存在下におい
てテレフタル酸ジメチルと反応し、ビス(3−ヒドロキ
シプロピル)テレフタレートとメタノールを生じる。
【0017】アリルアルコール、アクロレインおよびア
クリル酸を含む他の典型的な望ましくない副成物が生じ
ることもあるが、これらは反応原料の相対比および処理
条件を適切に選ぶことによって最低限度に抑制すること
ができる。
【0018】C1〜C4アルカノールは反応中生成すると
同時に蒸溜することによって除去することができる。こ
れによってビス(3−ヒドロキシプロピル)テレフタレ
ート単量体とその任意のオリゴマーを反応生成物から分
離することができる。(3−ヒドロキシプロピル)テレ
フタレートは重合させてポリ(トリメチレンテレフタレ
ート)にすることができ、これは絨毯地、靴下、仕上げ
ライン、フィルム、および製紙用プレス繊維布を含む多
数の用途をもっているが、その用途はこれだけに限定さ
れない。
【0019】高品質のポリ(トリメチレンテレフタレー
ト)はビス(3−ヒドロキシプロピル)テレフタレート
単量体およびそのオリゴマーから当業界に公知の縮重合
法を用いて製造することができる。例えばエステル交換
後、適当な触媒、例えばチタンまたはアンチモン化合物
を存在させ、温度を約240〜290℃の範囲に上げ、
圧力を約1mmHg絶対圧以下に下げ、過剰な1,3−
プロパンジオールを除去しながら単量体およびそのオリ
ゴマーを重合させることができる。
【0020】実施例1〜3ないし対照例A〜Cに示すよ
うに、ランタンβ−ジケトネート、例えばランタントリ
ス(アセチルアセトネート)は、1,3−プロパンジオ
ールとテレフタル酸ジメチルとの反応ににおいてエステ
ル交換速度が酢酸ランタンよりも著しく速いことが見出
された。このように速度が改善されると処理量が増加
し、ポリ(トリメチレンテレフタレート)単量体の製造
価格が低下する。或いはまた酢酸ランタンに比べ少量の
触媒を使用することができる。驚くべきことには、対照
例D〜Gに示すように、ランタンβ−ジケトネート触媒
は、エチレングリコールまたは1,4−ブタンジオール
とテレフタル酸ジメチルとの反応に対しては、酢酸ラン
タンに比べ同様な速度の改善を示さない。
【0021】(試験法) Hunter カラー・ラブ(color lab)の
測定はASTM D2244によって行なった。
【0022】デリリッター/g即ちdl/g単位の固有
粘度は重合体溶液を次々に新しい溶媒で希釈した後その
重合体溶液の流下時間を測定し、還元粘度を計算し、還
元粘度を濃度に対してゼロ濃度まで外挿を行なうことに
よって決定した。還元粘度は次のようにして計算した。
【0023】 [(重合体溶液の流下時間)/(溶媒の流下時間)−1]×(1/c) ここでcは溶媒100ml当たりの重合体のg数で表し
た濃度である。固有粘度は溶媒としてトリフルオロ酢酸
/ジクロロメタン(50/50重量部)を用い変形した
オストワルド粘度計で25℃において測定した。
【0024】実施例1 本実施例は、エステル交換触媒としてランタントリス
(アセチルアセトネート)水和物(最終重合体の理論重
量に関し150ppmのLa)を用い、テレフタル酸ジ
メチルと1,3−プロパンジオールとを反応させてビス
(3−ヒドロキシプロピル)テレフタレートを得る例で
ある。
【0025】撹拌機および蒸溜塔を備えた250mlの
フラスコに、58.5gのテレフタル酸ジメチル(DM
T)と41gの1,3−プロパンジオール(ドイツ、W
olfgangに事務所をもつDeguassa AG
より購入)を1,3−プロパンジオール:DMTのモル
比を1.8:1にして装入する。次いでフラスコに窒素
を流して空気を追い出し、フラスコの内容物を加熱す
る。フラスコ内部の温度が150℃に達しすべてのDM
Tが熔融したら、撹拌機を動かし始める。温度が210
℃に達したら、30mgのランタントリス(アセチルア
セトネート)水和物(米国マサチューセッツ州、New
buryport、Strem Chemicalsよ
り購入)(Laは最終重合体に関し150ppm、DM
Tに関し160ppm)を加えた。
【0026】ランタンの濃度は、無水のランタントリス
(アセチルアセトネート)の分子量を用い、加えた水和
物の重量に関して計算した。ランタントリス(アセチル
アセトネート)水和物を加えるとメタノールが発生し
た。メタノールは蒸溜により液体凝縮物として除去し
た。メタノールの量はこのような過程の凝縮物の99%
以上であるから、この実施例の目的に対してはすべての
液体凝縮物はメタノールと仮定した。温度を210℃に
保ち、メタノールが発生しなくなるまで液体メタノール
の捕集量を10分毎に測定した。捕集されたメタノール
の累積量対時間の関係を表1および図1に示す。40分
以内に全部で21.5mlのメタノールを捕集した。完
全なエステル交換反応に対しメタノールの理論量は2
4.4mlであった。若干量のメタノールは窒素で空気
を追い出す際に蒸発し去り、また少量は反応混合物中に
残留することも、また縮重合反応において真空をかけた
際除去された可能性もあるる。
【0027】メタノール発生後、得られた単量体、即ち
ビス(3−ヒドロキシプロピル)テレフタレートを、同
じ反応容器の中で縮重合触媒としてチタネート化合物
(米国デラウェア州、WilmingtonのE.I.
du Pont de Nemours and Co
mpanyから市販されている)を用い、温度250
℃、圧力0.4mmHgにおいて重合させる。得られた
ポリ(トリメチレンテレフタレート)樹脂は固有粘度が
0.859dl/g、融点が230℃(示差走査熱量計
(dsc)の吸熱曲線のピークとして測定)であった。
この重合体はL=77.2、b=1.96(Hunte
r カラー・ラブの測定単位で)であった。
【0028】実施例1〜3および対照例A〜Cの結果は
表2の後で議論する。
【0029】実施例2 本実施例は、エステル交換触媒としてランタントリス
(アセチルアセトネート)水和物(最終重合体に関し1
00ppm)を用い、テレフタル酸ジメチルを1,3−
プロパンジオールと反応させてエステル交換を行ない、
ビス(3−ヒドロキシプロピル)テレフタレートを製造
する例である。
【0030】実施例1の方法を繰返したが、20mgの
ランタントリス(アセチルアセトネート)水和物(最終
重合体に関し100ppm、DMTに関し110pp
m)をエステル交換触媒として使用した。捕集したメタ
ノールの量対時間の関係を表1および図1に示す。40
分以内に全部で21mlのメタノールを捕集した。
【0031】実施例3 本実施例は、エステル交換触媒としてランタントリス
(アセチルアセトネート)水和物(最終重合体に関し5
0ppmのLa)を用い、テレフタル酸ジメチルを1,
3−プロパンジオールと反応させてエステル交換を行な
い、ビス(3−ヒドロキシプロピル)テレフタレートを
製造する例である。
【0032】実施例1の方法を繰返したが、10mgの
ランタントリス(アセチルアセトネート)水和物(最終
重合体に関し50ppm、DMTに関し55ppm)を
エステル交換触媒として使用した。捕集したメタノール
の量対時間のプロットを表1および図1に示す。40分
以内に全部で20.5mlのメタノールを捕集した。
【0033】
【表1】
【0034】対照例A 本対照例は、エステル交換触媒として酢酸ランタン一水
和物(最終生成物に関し150ppmのLa)を使用
し、テレフタル酸ジメチルを1,3−プロパンジオール
と反応させてビス(3−ヒドロキシプロピル)テレフタ
レートを製造する例である。
【0035】実施例1の方法を繰返したが、エステル交
換触媒として22mgの酢酸ランタン一水和物を(9
9.9%、米国ウィスコンシン州、Milwaukee
のAldrich Chemical Co.から購
入)(最終重合体に関し150ppm、DMTに関して
155ppm)を加えた。捕集したメタノールの量対時
間の関係を表2および図1に示す。50分で全部で22
mlのメタノールが捕集された。エステル交換反応を完
全に行なうためのメタノールの理論値は24.4mlで
ある。
【0036】対照例B 本対照例は、エステル交換触媒として酢酸ランタン一水
和物(最終生成物に関し100ppmのLa)を使用
し、テレフタル酸ジメチルを1,3−プロパンジオール
と反応させてビス(3−ヒドロキシプロピル)テレフタ
レートを製造する例である。
【0037】実施例1の方法を繰返したが、エステル交
換触媒として15mgの酢酸ランタン一水和物(最終生
成物に関し100ppm、DMTに関して110pp
m)をエステル交換触媒として使用した。捕集したメタ
ノールの量対時間の関係を表2および図1に示す。80
分で全部で21mlのメタノールが捕集された。
【0038】対照例C 本対照例は、エステル交換触媒として酢酸ランタン一水
和物(最終生成物に関し50ppmのLa)を使用し、
テレフタル酸ジメチルを1,3−プロパンジオールと反
応させてビス(3−ヒドロキシプロピル)テレフタレー
トを製造する例である。
【0039】実施例1の方法を繰返したが、エステル交
換触媒として7mgの酢酸ランタン一水和物(最終生成
物に関し50ppm、DMTに関して50ppm)をエ
ステル交換触媒として使用した。捕集したメタノールの
量対時間の関係を表2および図1に示す。90分で全部
で13.5mlのメタノールが捕集された。その後測定
を中止したが、メタノールはなおゆっくりと発生し続け
た。
【0040】
【表2】
【0041】図1によれば、重合体に関しLaが50お
よび100ppmの場合には、ランタントリス(アセチ
ルアセトネート)水和物を用いた場合(実施例2および
3)の方が酢酸ランタン一水和物を用いた場合(対照例
CおよびB)に比べ、エステル交換の速度は著しく速い
ことが示される。ランタンが150ppmの場合(実施
例1)には、ランタントリス(アセチルアセトネート)
水和物触媒を用いた方が初期速度は速い。しかし酢酸ラ
ンタン一水和物の曲線の対応する濃度はランタントリス
(アセチルアセトネート)水和物の曲線(実施例1)と
反応時間約25分の所で交叉する。ランタントリス(ア
セチルアセトネート)水和物触媒を用いた場合には初期
速度が大きいため、バッチ法に比べ典型的には滞在時間
が短い連続的な重合法において処理量が大きくなる。
【0042】実施例4 本実施例は、エステル交換触媒として無水のランタント
リス(アセチルアセトネート)(最終重合体に関し10
0ppmのLa)を用い、テレフタル酸ジメチルと1,
3−プロパンジオールとを反応させてビス(3−ヒドロ
キシプロピル)テレフタレートを得る例である。
【0043】実施例1の方法を繰返したが、19mgの
無水ランタントリス(アセチルアセトネート)(米国マ
サチューセッツ州Newburyport、Strem
Chemicalsより購入)(最終重合体に関し1
00ppm、DMTに関し105ppmのランタン)を
エステル交換触媒として使用した。捕集したメタノール
の量対時間の関係を表3および図2に示す。30分以内
に全部で21mlのメタノールを捕集した。エステル交
換反応を完全に行なうためのメタノールの理論値は2
4.4mlである。無水のランタントリス(アセチルア
セトネート)を使用した場合のエステル交換速度は対照
例Bにおいて酢酸ランタン一水和物を用いた場合のエス
テル交換速度に比べ著しく速い。後者の場合には30分
で僅かに13.5mlのメタノールが捕集されたに過ぎ
なかった。
【0044】
【表3】
【0045】実施例5 本実施例は、エステル交換触媒としてランタンt−ブチ
ルアセチルアセトネート(別名トリス(2,2,6,6
−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオナート)ランタ
ン、La(t−Bu−acac)3)(最終重合体に関
し100ppmのLa)を用い、テレフタル酸ジメチル
と1,3−プロパンジオールとを反応させてビス(3−
ヒドロキシプロピル)テレフタレートを得る例である。
【0046】実施例1の方法を繰返したが、31mgの
ランタンt−ブチルアセチルアセトネート(米国ウィス
コンシン州、Milwaukee、Aldrich C
hemicals製)(最終重合体に関し100pp
m、DMTに関し110ppm)をエステル交換触媒と
して使用した。捕集したメタノールの量対時間の関係を
表4および図3に示す。60分以内に全部で20mlの
メタノールを捕集した。エステル交換反応を完全に行な
うためのメタノールの理論値は24.4mlである。図
3に示されているように、本実施例5のランタンt−ブ
チルアセチルアセトネート触媒の方が対照例Bに使用し
た酢酸ランタン一水和物に比べ、エステル交換の初期速
度は大きい。
【0047】
【表4】
【0048】対照例D 本対照例は、エステル交換触媒として酢酸ランタン一水
和物(最終重合体に関し100ppmのLa)を用い、
テレフタル酸ジメチルとエチレングリコールとを反応さ
せてビス(2−ヒドロキシエチル)テレフタレートを得
る例である。
【0049】蒸溜塔および撹拌機を備えた250mlの
フラスコに、58.5gのテレフタル酸ジメチル(DM
T)と34gのエチレングリコールをエチレングリコー
ル:DMTのモル比を1.8:1にして装入する。次い
でフラスコに窒素を流して空気を追い出し、フラスコの
内容物を加熱する。フラスコ内部の温度が150℃に達
しすべてのDMTが熔融したら、撹拌機を動かし始め
る。温度が200℃に達したら、14mgの酢酸ランタ
ン一水和物(最終重合体に関し100ppm、DMTに
関し100ppm)を加えた。酢酸ランタン一水和物を
加えるとメタノールが発生する。蒸溜により液体として
メタノールを回収する。温度を200℃に保持し、捕集
したメタノールの量をメタノールが発生しなくなるまで
10分毎に測定する。捕集したメタノールの量対時間の
関係を表5および図4に示す。140分以内に全部で1
8mlのメタノールを捕集した。エステル交換反応を完
全に行なうためのメタノールの理論値は24.4mlで
ある。この対照例Dの結果は対照例Eの所で議論する。
【0050】対照例E 本対照例は、エステル交換触媒としてランタントリス
(アセチルアセトネート)水和物(最終重合体に関し1
00ppmのLa)を用い、テレフタル酸ジメチルとエ
チレングリコールとを反応させてビス(2−ヒドロキシ
エチル)テレフタレートを得る例である。
【0051】対照例Dの方法を繰返したが、19mgの
ランタントリス(アセチルアセトネート)(最終重合体
に関し100ppm、DMTに関し105ppmのラン
タン)を加えた。捕集したメタノールの量対時間の関係
を表5および図4に示す。130分以内に全部で17.
8mlのメタノールを捕集した。
【0052】ランタントリス(アセチルアセトネート)
水和物触媒を用いたエステル交換速度はDMTとエチレ
ングリコールとの反応において酢酸ランタン一水和物に
対する交換速度と同様であることを対照例DおよびEの
結果は示している。驚くべきことには、実施例2および
対照例Bで示されているように、本発明の方法における
DMTと1,3−プロパンジオールとの反応は、ランタ
ントリス(アセチルアセトネート)水和物触媒100p
pmを用いた場合の方が酢酸ランタン一水和物触媒を用
いた場合の速度に比べて著しく速い。
【0053】
【表5】
【0054】対照例F 本対照例は、エステル交換触媒として酢酸ランタン一水
和物(最終重合体に関し150ppmのLa)を用い、
テレフタル酸ジメチルおよび1,4−ブタンジオールを
反応させてビス(4−ヒドロキシブチル)テレフタレー
トを得る例である。
【0055】撹拌機および蒸溜塔を備えた250mlの
フラスコに、58.5gのテレフタル酸ジメチル(DM
T)と49gの1,4−ブタンジオールを1,4−ブタ
ンジオール:DMTのモル比を1.8:1にして装入す
る。次いでフラスコに窒素を流して空気を追い出し、フ
ラスコの内容物を加熱する。フラスコ内部の温度が15
0℃に達しすべてのDMTが熔融したら、撹拌機を動か
し始める。温度が210℃に達したら、24mgの酢酸
ランタン一水和物(最終重合体に関し150ppm、D
MTに関し170ppm)を加えた。蒸溜により液体と
してメタノールを回収する。温度を210℃に保持し、
捕集したメタノールの量をメタノールが発生しなくなる
まで10分毎に測定する。捕集したメタノールの量対時
間の関係を表6および図5に示す。180分以内に全部
で15.2mlのメタノールを捕集した。エステル交換
反応を完全に行なうためのメタノールの理論値は24.
4mlである。この結果は対照例Gの所で議論する。
【0056】対照例G 本対照例は、エステル交換触媒としてランタントリス
(アセチルアセトネート)水和物(最終重合体に関し1
50ppmのLa)を用い、テレフタル酸ジメチルと
1,4−ブタンジオールとを反応させてビス(4−ヒド
ロキシブチル)テレフタレートを得る例である。
【0057】対照例Fの方法を繰返したが、エステル交
換触媒として31mgのランタントリス(アセチルアセ
トネート)水和物(最終重合体に関し150ppm、D
MTに関し168ppmのランタン)を使用した。捕集
したメタノールの量対時間の関係を表6および図5に示
す。150分以内に全部で11mlのメタノールを捕集
した。
【0058】La(Ac)3触媒を用いたエステル交換
速度はDMTと1,4−ブタンジオールとの反応におい
てLa(acac)3に対する交換速度よりも幾分大き
いことを対照例FおよびGの結果は示している。驚くべ
きことには、実施例1および対照例Aで示されているよ
うに、150ppmのLaを用いるDMTと1,3−プ
ロパンジオールとの反応の初期速度は、La(aca
c)3触媒を用いる方がLa(Ac)3触媒を用いるより
も速い。またランタントリス(アセチルアセトネート)
水和物触媒を用いるDMTと1,3−プロパンジオール
とのエステル交換反応の速度は同じ触媒を用いるDMT
と1,4−ブタンジオールとの反応の速度よりも著しく
速い。ランタントリス(アセチルアセトネート)水和物
を触媒とするDMTと1,3−プロパンジオールとの反
応(実施例1)において、40分で21.5mlのメタ
ノールが捕集された。比較の目的で、同じ触媒を使用す
るDMTと1,4−ブタンジオールとの反応に対する対
照例Gにおいては、40分で5.5mlのメタノールが
捕集された。
【0059】
【表6】 [図面の簡単な説明]
【図1】本発明を例示する実施例1〜3および対照例A
〜Cにおいて捕集されたメタノールの量を時間に対して
プロットしたグラフ。
【図2】本発明を例示する実施例2および4および対照
例Bにおいて捕集されたメタノールの量を時間に対して
プロットしたグラフ。
【図3】本発明を例示する実施例5および対照例Bにお
いて捕集されたメタノールの量を時間に対してプロット
したグラフ。
【図4】対照例DおよびEにおいて捕集されたメタノー
ルの量を時間に対してプロットしたグラフ。
【図5】対照例FおよびGにおいて捕集されたメタノー
ルの量を時間に対してプロットしたグラフ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リアング,ユアンフエング アメリカ合衆国デラウエア州19713ニユ ーアーク・チエスワルドブールバード35 −2シー (56)参考文献 特開 平7−118208(JP,A) 特開 昭55−49338(JP,A) 特開 昭52−142035(JP,A) 特開 平8−268969(JP,A) 特開 平11−106364(JP,A) 特開 昭48−64195(JP,A) 特公 昭46−38489(JP,B1) 特公 昭46−27448(JP,B1) 特公 昭45−36736(JP,B1) 特公 昭45−36735(JP,B1) 特公 昭33−1872(JP,B1) 特表2001−524104(JP,A) 特表 平7−502772(JP,A) 米国特許3532671(US,A) 国際公開91/016368(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07C 67/03 C07C 69/82

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ランタンβ−ジケトネート、ランタンβ
    −ケトエステル、ランタンβ−ジエステルおよびこれら
    の混合物から成る群から選ばれるランタン化合物のエス
    テル交換触媒を存在させ、温度155〜245℃におい
    て、1,3−プロパンジオール対ジアルキルエステルの
    モル比を1.1:1〜2.2:1にし、テレフタル酸の
    1〜C4ジアルキルエステルを1,3−プロパンジオー
    ルと接触させる工程を含むことを特徴とするビス(3−
    ヒドロキシプロピル)テレフタレート単量体の製造法。
  2. 【請求項2】 触媒はC1〜C4ジアルキルエステルに関
    し3〜300ppmの濃度で存在することを特徴とす
    る請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 さらに、ビス(3−ヒドロキシプロピ
    ル)テレフタレート単量体およびそのオリゴマーを接触
    工程の生成物から分離する工程を含むことを特徴とする
    請求項1記載の方法。
  4. 【請求項4】 ランタン化合物のエステル交換触媒はラ
    ンタントリス(アセチルアセトネート)、ランタントリ
    ス(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタン
    ジオネート)、トリス(t−ブチルヒドロキシメチレン
    −d,l−カンフォラート)ランタン、ランタントリス
    (2,2,6−トリメチルオクタン−3,5−ジオネー
    ト)、ランタントリス(ヘキサフルオロアセチルアセト
    ネート)、ランタントリス(トリフルオロアセチルアセ
    トネート)、ランタントリス(メチルアセトアセテー
    ト)、およびランタントリス(ジアルキルマロネート)
    から成る群から選ばれることを特徴とする請求項1記載
    の方法。
  5. 【請求項5】 ランタン化合物のエステル交換触媒は水
    和物であることを特徴とする請求項1記載の方法。
  6. 【請求項6】 ランタン化合物のエステル交換触媒は無
    水であることを特徴とする請求項1記載の方法。
  7. 【請求項7】 さらに、1種またはそれ以上の他のジオ
    ール(1,3−プロパンジオール以外のジオール)を全
    ジオールに関し10モル%以下の量で、および/または
    1種またはそれ以上の他のジカルボン酸(テレフタル酸
    以外の酸)のC1〜C4ジアルキルエステルを全ジカルボ
    ン酸C1〜C4ジアルキルエステルに関し10モル%以下
    の量で加えることを特徴とする請求項1記載の方法。
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