JP4053837B2 - Catalyst for producing polyester and method for producing polyester using the same - Google Patents

Catalyst for producing polyester and method for producing polyester using the same Download PDF

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリエステル製造用触媒およびこの触媒を使用するポリエステルの製造方法に関するものである。詳しくは、触媒必須成分として適切なルイス酸性元素と適切なルイス塩基性元素との組み合わせに加え、ケイ素成分を含有させることよりなる、活性が高く、且つ品質の優れたポリエステルの製造用触媒、およびこの触媒を使用することによる優れた特性を有するポリエステルを生産性良好に製造する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、ポリエチレンテレフタレートに代表されるポリエステルは、機械的強度、化学的安定性、ガスバリア性および衛生性等に優れ、また比較的安価で軽量であるために、ボトルやフィルム等としての各種包装資材、あるいは繊維等として幅広く用いられてきている。
そして、これらポリエステルは、通常、テレフタール酸等の芳香族ジカルボン酸類とエチレングリコール等のグリコール類とを重縮合させることにより製造されているが、重縮合触媒としては、従来主としてアンチモン化合物が用いられている。しかしながら、このような触媒を用いて製造されたポリエステルは、例えば成形して飲食品容器として用いられる場合、ポリエステル樹脂中に残存したアンチモンが、高温下において容器から溶出して内容飲食品に僅かながら移行する等の問題が懸念されており、それに代わるポリエステル樹脂が強く望まれて来た。
【0003】
これに対して、アンチモン化合物を含有しないポリエステル樹脂の製造方法として、チタン化合物を重縮合触媒として用いる方法が数多く提案されている。
重縮合触媒として用いるチタン化合物としては、例えば以下のようなチタン化合物が提案されている。
特表2002−503274号公報には、チタン化合物と、IA、IIA、VIIIA、IB、IIB、IIIBおよびIVBの群から選択された金属の金属化合物との同時的な加水分解による沈殿により製造される共沈物を単独で、または混合物を触媒として使用することが示されている。
【0004】
また、特開2001−064378号公報には、チタンハロゲン化物と、チタン以外の他の元素から選ばれる少なくとも1種の元素の化合物またはこの化合物の前駆体との混合物を加水分解してなる加水分解物を脱水乾燥することにより得られる固体状含チタン化合物を、触媒として使用することが示されている。
しかしながら、本発明者の検討によると、これらのチタン化合物からなる触媒を用いる方法では、重縮合反応に要する時間が長いという欠点があり、しかも得られるポリエステル樹脂は酸価などで代表される熱安定性に欠けるという問題があることから、工業的製造方法としては未だ満足できないことが判明した。それ故、更に優れた活性と、高品質のポリエステルを製造し得る代替触媒が強く望まれているのである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、従来の触媒に起因する重縮合反応に長時間を要するという欠点、及び得られるポリエステル樹脂が熱安定性に欠け品質に劣るという問題点を解消することが出来るポリエステル製造用触媒を提供するものであり、更に、かかる触媒を用いることにより優れた特性を有するポリエステルを生産性良好に製造する方法を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、ルイス酸性元素の原子とルイス塩基性元素の原子とを適度に組合せて、その各原子イオンの電気陰性度の平均電気陰性度を特定の範囲に制御し、且つケイ素原子を併用することでこれらの原子が高分散されている触媒がポリエステル製造用触媒として、高活性であり、しかもこの触媒を使用して製造されるポリエステル樹脂は極めて品質に優れていることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0007】
すなわち、本発明の要旨は、少なくともケイ素原子、ルイス酸性元素から選ばれる少なくとも1種の原子、及びルイス塩基性元素から選ばれる少なくとも1種の原子を含有するポリエステル製造用触媒であって、ルイス酸性元素から選ばれる原子及びルイス塩基性元素から選ばれる原子の各原子イオンの電気陰性度から算出した平均電気陰性度が、9〜15であり、かつアルコキシドであるケイ素化合物、ルイス酸性元素としてチタン、ジルコニウム、ハフニウム、鉄、コバルト、アルミニウム、ガリウム及びスズからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素の化合物、及びルイス塩基性元素としてナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、亜鉛及びセリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素の化合物のそれぞれ又は混合物の加水分解物を用いて得られることを特徴とするポリエステル製造用触媒、並びに該ポリエステル製造用触媒を使用することを特徴とする芳香族ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体を主成分とするジカルボン酸成分とジオール成分とを、エステル化反応またはエステル交換反応を経て重縮合させることよりなるポリエステルの製造方法に存する。
【0009】
本発明の好適な態様としては、ルイス酸性元素化合物、及びルイス塩基性元素化合物が、それぞれ水酸化物、硝酸塩、ハロゲン化物、炭酸塩、カルボン酸塩、アルコキシド、及びアセチルアセトナートからなる群から選ばれる化合物であること、アルコキシドであるケイ素化合物、ルイス酸性元素化合物及びルイス塩基性元素化合物を、共存下加水分解した生成物であること及びルイス酸性元素の原子イオンの電気陰性度が10より大きく、ルイス塩基性元素の原子イオンの電気陰性度が10以下であることが挙げられる。
【0010】
更に好適な態様として、ルイス酸性元素、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、鉄、コバルト、アルミニウム、ガリウム及びスズからなる郡から選ばれる元素であるが、好ましくはチタンであること、ルイス塩基性元素、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、亜鉛及びセリウムからなる郡から選ばれる元素であるが、好ましくはマグネシウム又は亜鉛であることも挙げられる。
【0011】
また、ケイ素元素に対するルイス酸性元素とルイス塩基性元素の合計量の割合(原子比)は、80:20〜5:95であることも好適な態様として挙げられる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に係わるポリエステル製造用触媒は、少なくともケイ素原子、ルイス酸性元素から選ばれる少なくとも1種の原子、及びルイス塩基性元素から選ばれる少なくとも1種の原子を含有することを必須とし、且つ、ルイス酸性元素から選ばれる原子及びルイス塩基性元素から選ばれる原子の各原子イオンの電気陰性度から算出した平均電気陰性度が、9〜15の範囲に制御されることが必要であり、アルコキシドであるケイ素化合物、ルイス酸性元素として選ばれる少なくとも1種の元素の化合物、及びルイス塩基性元素として選ばれる少なくとも1種の元素の化合物のそれぞれ又は混合物の加水分解物を用いて得られるものである。
【0013】
本発明において、ルイス酸性元素として選ばれる元素とは、ポリエステルの重合中においてルイス酸として働くものであり、ルイス塩基性元素として選ばれる元素とは、ルイス塩基として働くものである。
ここで、ルイス酸性元素として選ばれる元素とルイス塩基性元素として選ばれる元素を選ぶ指標として、元素の原子イオンの電気陰性度を用いることができる。元素の原子イオンの電気陰性度は、田中虔一,触媒工学講座,10巻,28章1節5節,752項,地人書館 東京(昭和49年9月20日再版第3刷発行)に記載の方法により求められる値を用いる。
【0014】
本発明の触媒では、上記の如くこれらのルイス酸性元素として選ばれる元素及びルイス塩基性元素として選ばれる元素の原子イオンの電気陰性度から算出した平均電気陰性度を所定範囲内とすることが必要である。その為には、ルイス酸性元素として選ばれる元素とルイス塩基性元素として選ばれる元素の原子イオンの電気陰性度の差が大きくなるような元素同士の組み合わせを選定するのがより好ましい。
【0015】
具体的には、ルイス酸性元素として選ばれる少なくとも1種の元素の原子イオンの電気陰性度がいずれも10より大きく、ルイス塩基性元素として選ばれる少なくとも1種の元素の原子イオンの電気陰性度がいずれも10以下であることが好ましく、更にルイス酸性元素として選ばれる少なくとも1種の元素の原子イオンの電気陰性度がいずれも10より大きく14以下であり、ルイス塩基性元素として選ばれる少なくとも1種の元素の原子イオンの電気陰性度がいずれも2以上10以下であることが好ましい。
ルイス酸性元素及びルイス塩基性元素のそれぞれの原子イオンの電気陰性度をこの様な組合せで選ぶことにより、電子陰性度のより大きい原子とより小さい原子による両原子イオンの電気陰性度の差が適度に大きくなり、組み合わせることにより生じる触媒の酸塩基性を制御しやすくなるものと推察される。
【0016】
更に好ましい組合せとしては、ルイス酸性元素として選ばれる少なくとも1種の元素が、4族、8族、13族、14族元素のいずれかであり、ルイス塩基性元素として選ばれる少なくとも1種の元素が、1族、2族、3族、12族、15族、ランタノイド元素のいずれかであることが挙げられる。
より具体的には、ルイス酸性元素として選ばれる少なくとも1種の元素が、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、鉄、コバルト、アルミニウム、ガリウム、スズのいずれかであり、ルイス塩基性元素として選ばれる少なくとも1種の元素が、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、亜鉛、セリウムのいずれかであることが好ましい。更に好ましくは、ルイス酸性元素として選ばれる元素の一つがチタンであり、ルイス塩基性元素として選ばれる元素の一つがマグネシウムまたは亜鉛である。
【0017】
平均電気陰性度という値は、元素を組み合わせることにより生じる(元々の元素のルイス酸塩基性とは必ずしも一致しない)触媒のルイス酸塩基性(強酸度はその一つの指標)と関係があり、平均電気陰性度を制御することは触媒のルイス酸塩基性を制御することである。
二元酸化物のそれぞれの元素のイオンの電気陰性度の平均値と指示薬を用いる方法で測定した酸強度のもっとも高い値との間の関係がK.Shibata,T.Kiyoura,J.Kitagawa,T.Sumiyoshi,K.Tanabe,Bull.Chem.Soc.Japan,46,2985(1973)に示されており、元素のイオンの電気陰性度から複合酸化物の酸強度を予測することが可能となるのである。
【0018】
本発明においては、上記の如くルイス酸性元素として選ばれる元素の原子イオンの電気陰性度とルイス塩基性元素として選ばれる元素の原子イオンの電気陰性度から算出される平均電気陰性度を所望の範囲、即ち9〜15の範囲に制御するようにそれぞれの元素を組み合わせて選ぶことが必要であり、それによって、触媒が好ましいルイス酸塩基性となり、これを用いることによって、熱安定性が良好なポリエステルを製造することのできる触媒となる。
【0019】
本発明において、平均電気陰性度は次のようにして求めることができる。例えば、触媒におけるケイ素(Si)、ルイス酸性元素として選ばれる元素(LA)およびルイス塩基性元素として選ばれる元素(LB)の原子比率が(1)式のとき、平均電気陰性度は、(2)式を用いて計算することができる。
(1)式:Si:LA:LB=a:b:c(原子比率)
(2)式:平均電気陰性度(XAVE
AVE=[(XLA×b)+(XLB×c)]/(b+c)
(式中のXLA、XLBは、ルイス酸性元素として選ばれる元素の原子イオンの電気陰性度およびルイス塩基性元素として選ばれる元素の原子イオンの電気陰性度を示す。)
【0020】
更に、ルイス酸性元素として選ばれる元素をn個、ルイス塩基性元素として選ばれる元素をm個選んだ場合は、同様に、ケイ素(Si)、ルイス酸性元素として選ばれる元素(LA1、LA2、…、LAn)およびルイス塩基性元素として選ばれる元素(LB1、LB2、…、LBm)の原子比率が(3)式のとき、平均電気陰性度は、(4)式を用いて計算することができる。
(3)式:Si:LA1:LA2:…:LAn:LB1:LB2:…:LBm
=a:b1:b2:…:bn:c1:c2:…:cm(原子比率)
(4)式:平均電気陰性度(XAVE
AVE=[{(XLA1×b1)+(XLA1×b2)+…+(XLAn×bn)}+{(XLB1×c1)+(XLB1×c2)+…+(XLBn×cm)}]/[(b1+b2+…+bn)+(c12+…+cm)]
(式中のXLA1、XLA2およびXLAnは、ルイス酸性元素として選ばれる元素それぞれの原子イオンの電気陰性度を示し、XLB1、XLB2およびXLBmは、ルイス塩基性元素として選ばれる元素それぞれの原子イオンの電気陰性度を示す。)
【0021】
本発明では、ルイス酸性元素として選ばれる元素とルイス塩基性元素として選ばれる元素の原子イオンの電気陰性度から求められる平均電気陰性度が、9〜15である。より好ましくは10〜13であり、更に好ましくは10〜12である。
平均電気陰性度は、9より小さいと触媒のルイス塩基性が強くなり、また15より大きいと触媒のルイス酸性が強くなり、その触媒を用いて製造したポリエステルの熱安定性が悪くなる傾向にあり、好ましくない。
即ち、本発明によると適切なルイス酸性元素と適切なルイス塩基性元素を組み合わせることにより、好ましいルイス酸塩基性に制御された触媒を得ることができ、これを用いることによって、熱安定性が良好なポリエステルを製造することができる。
【0022】
更に、本発明においては、上記のルイス酸性元素及びルイス塩基性元素の活性成分と共にケイ素を併用することにより、重合活性に優れた触媒とすることができる。これは、適切なルイス酸性元素と適切なルイス塩基性元素を組み合わせた好ましいルイス酸塩基性に制御された活性成分を、ケイ素により適度に分散させることにより達成されるものである。
ケイ素化合物の使用量が多すぎると触媒活性を低下させる場合があり、少なすぎると活性成分の分散が不十分となり好ましくない。通常、ケイ素元素に対するルイス酸性元素とルイス塩基性元素の合計量の割合(原子比)は、80:20〜5:95であり、好ましくは60:40〜5:95である。
【0024】
触媒調製の為のルイス酸性元素及びルイス塩基性元素の化合物としては、これらの元素の対イオン等が重縮合反応に悪影響を及ぼさないものであれば良く、具体的には、水酸化物、硝酸塩、ハロゲン化物、炭酸塩、カルボン酸塩、アルコキシド、アセチルアセトナート等を使用することが出来る。これらの中、好ましくはカルボン酸塩、アルコキシドが挙げられる。
溶媒としては、水や有機溶媒を用いることが出来、特に、ポリエステルの原料でもある脂肪族ジオール類が好ましく、エチレングリコールが最も好ましい。
【0025】
また、本発明のポリエステル製造用触媒としては、ルイス酸性元素として選ばれる元素の化合物と、ルイス塩基性元素として選ばれる元素の化合物及びケイ素の化合物の各々或いは混合物の加水分解物として得ることも出来る。ここで、混合物は、ルイス酸性元素化合物、ルイス塩基性元素化合物及びケイ素化合物からなる混合物の他、複数種のルイス酸性元素化合物からなる混合物や複数種のルイス塩基性元素化合物の混合物も含まれる。具体的には、ルイス酸性元素化合物、ルイス塩基性元素化合物及びケイ素化合物をそれぞれ個別に、または混合物として溶液または懸濁液となし、これに必要があればpH調製剤を加えて加水分解し、生成した沈殿物または共沈殿物として得るのが好ましい。溶液及び懸濁液の調製に使用する溶媒としては、水やエタノールなどの有機溶媒を用いることができるが、中でも水が好ましい。
【0026】
本発明において、加水分解するルイス酸性元素化合物、ルイス塩基性元素化合物及びケイ素化合物は、水溶性化合物が好ましいが、通常用いる溶媒への分散性が良ければ特に水溶性である必要はない。具体的には、これらの元素の水酸化物、硝酸塩、ハロゲン化物、炭酸塩、カルボン酸塩、アルコキシド、アセチルアセトナート等が使用可能である。これらの中、好ましくはハロゲン化物、アルコキシドが挙げられる。
加水分解によって得られる触媒の形態は、化合物の種類、加水分解条件によっても異なり必ずしも明確ではないが、酸化物を含む水酸化物の形態と推定される。加水分解温度は、化合物の種類にもよるが、過度に高すぎると、加水分解速度の制御が困難となり、ケイ素による分散の効果が得られずに活性が低下する恐れがあり、加水分解は、通常100℃以下、特に0〜70℃の範囲であることが好ましい。
【0027】
pH調節剤としては、アンモニア、ナトリウム、カリウム、マグネシウムなどの水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩、シュウ酸塩、尿素、塩基性有機化合物などが挙げられるが、これらの中アンモニアが好ましい。pH調製剤は被加水分解溶液または懸濁液にそのまま加えても良いし、水などの溶媒に溶かして加えても良いが、水などの溶媒に溶かして加えることが好ましい。被加水分解溶液または懸濁液の最終pHは4以上であることが好ましく、更にpH6以上であることがより好ましい。
【0028】
更に、加水分解により得られた沈殿物および共沈殿物は、必要に応じ固液分離し、洗浄、乾燥、焼成、粉砕等の操作を施すことができる。
加水分解反応物から、固液分離した沈殿物または共沈殿物は、不純物を除去するために水或いはエタノールなどの有機溶媒を用いて洗浄されるが、中でも水が好ましい。
【0029】
洗浄後の沈殿物および共沈殿物は、要すれば、乾燥することも出来、乾燥は常圧または減圧下で行うことができる。乾燥温度は特に限定されないが、30℃以上200℃未満であることが好ましく、また乾燥は速やかに行うことが好ましい。更に得られた沈殿物または共沈殿物を焼成することもできる。焼成温度は、通常200℃〜500℃でおこなわれ、焼成により複合酸化物の形態になる。
乾燥後、更には焼成後の沈殿物または共沈殿物は、粉砕することが好ましい。粉砕後の得られた粉末の平均粒径は、100μm以下が好ましく、1nm以上10μm以下がより好ましい。
【0030】
ルイス酸性元素化合物、ルイス塩基性元素化合物及びケイ素化合物をそれぞれ個別に加水分解して沈殿物および共沈殿物を得る場合には、要すればこれらを混合することもできる。混合は加水分解後、固液分離後、乾燥後、焼成後、粉砕前等の任意の段階で実施することが出来、混合の時期は特に限定されない。混合方法としては、加水分解後の沈殿物および共沈殿物を溶媒中に存在させた状態で混練する方法、乾燥後の固体状態で混合する方法等が挙げられる。
【0031】
本発明のポリエステル製造用触媒の好適な態様としては、ルイス酸性元素化合物、ルイス塩基性元素化合物及びケイ素化合物が共存する溶媒中で、pH調節剤の存在下加水分解することにより、共沈殿物を生成させ、生成物を分離後、水洗、乾燥、粉砕して取得するものである。
以上のようにして得られる本発明のポリエステル製造用触媒の一例として、以下の(5)式で表されるものを挙げることができる。
(5)式 SiaLAbLBc(OH)xy
(式中のSi、O、Hはそれぞれケイ素、酸素および水素を示す。
LA、LBは、それぞれルイス酸性元素として選ばれる元素、ルイス塩基性元素として選ばれる元素を示す。a、b、c、xおよびyは各元素の原子比率を示し、xおよびyは、前記各成分の原子価を満足するのに必要な水酸基および酸素の原子比率である。)
具体的には、SiaTibZnc(OH)4(a+b)+2c-2yy、SiaTibMgc(OH)4(a+b)+2c-2yy等が挙げられる。
【0032】
本発明のポリエステルの製造方法は、ジカルボン酸、特に芳香族ジカルボン酸またはそれらのエステル形成性誘導体を主成分とするジカルボン酸成分と、ジオール成分とを、エステル化反応またはエステル交換反応を経て重縮合させることによりポリエステルを製造する方法である。
【0033】
本発明において、ジカルボン酸成分である芳香族ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体としては、具体的には、例えば、テレフタル酸、フタル酸、イソフタル酸、ジブロモイソフタル酸、スルホイソフタル酸ナトリウム、フェニレンジオキシジカルボン酸、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'−ジフェニルケトンジカルボン酸、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等の芳香族ジカルボン酸、または、テレフタル酸ジメチルエステル、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチルエステル等のこれら芳香族ジカルボン酸の炭素数1〜4程度のアルキルエステル、およびハロゲン化物等が挙げられる。これらは、単独でも2種以上を混合して使用してもよい。これらの中で、テレフタル酸、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、およびそれらのエステル形成性誘導体が好ましく、特にテレフタル酸、およびそのエステル形成性誘導体が好ましい。
【0034】
また、前記芳香族ジカルボン酸およびそのエステル形成性誘導体以外のジカルボン酸成分としては、例えば、ヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸等の脂環式ジカルボン酸、および、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、ウンデカジカルボン酸、ドデカジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸、ならびに、これらの脂環式ジカルボン酸や脂肪族ジカルボン酸の炭素数1〜4程度のアルキルエステル、およびハロゲン化物等が挙げられる。
【0035】
ジオール成分としては、例えば、エチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、オクタメチレングリコール、デカメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、2−エチル−2−ブチル−1,3−プロパンジオール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコ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、2,5−ノルボルナンジメチロール等の脂環式ジオール、および、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、2,2−ビス(4’−β−ヒドロキシエトキシフェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4−β−ヒドロキシエトキシフェニル)スルホン酸等の芳香族ジオール、ならびに、2,2−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)プロパンのエチレンオキサイド付加物又はプロピレンオキサイド付加物等が挙げられ、これらのうち2種以上を成分としてもよい。これらの中で、エチレングリコール、テトラメチレングリコールが好ましく、特にエチレングリコールが好ましい。
【0036】
さらに、ポリエステルの所望の性質を得るために、上記のジカルボン酸成分及びジオール成分の他に、例えば、グリコール酸、p−ヒドロキシ安息香酸、p−β−ヒドロキシエトキシ安息香酸等のヒドロキシカルボン酸やアルコキシカルボン酸、および、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等の単官能成分、或いはトリカルバリル酸、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等の一種又は二種以上を共重合成分として用いても良い。
【0037】
本発明のポリエステルの製造方法は、ポリエステルをエステル化、溶融重縮合および必要ならそれに続く固相重縮合することにより製造する方法であるが、基本的には、ポリエステルの慣用の製造方法による。すなわち、ジカルボン酸成分とジオール成分を、要すれば共重合成分と共に、エステル化反応槽で、必要に応じてエステル化触媒(例えば、無機酸、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩等)の存在下に、通常240〜280℃、好ましくは250〜270℃の温度、通常0.1〜0.4MPa、好ましくは0.1〜0.3MPaの圧力下で、攪拌下に1〜10時間でエステル化反応させる。次いで、得られたエステル化反応生成物としてのポリエステル低分子量体を重縮合槽に移送し、本発明の触媒である重縮合触媒の存在下に、通常260〜290℃、好ましくは265〜285℃の温度、常圧から漸次減圧として最終的に通常1.3×101〜1.3×103Pa、好ましくは6.7×101〜6.7×102Paの減圧下で、攪拌下に1〜20時間で溶融重縮合させる。これらの操作は連続式、または回分式でなされる。
【0038】
溶融重縮合により得られたポリエステル樹脂は、通常、重縮合槽の底部に設けられた抜き出し口からストランド状に抜き出して、水冷しながら、或いは水冷後に、カッターで切断してペレット状、チップ状等の粒状体とされる。さらに、この溶融重縮合後の粒状体を、通常、窒素、二酸化炭素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下、または水蒸気雰囲気下、若しくは水蒸気含有不活性ガス雰囲気下で、通常60〜180℃、好ましくは150〜170℃の温度で加熱して樹脂粒状体表面を結晶化させた後、不活性ガス雰囲気下、または/および、1.3×101〜1.3×103Pa程度の減圧下で、通常、樹脂の粘着温度直下乃至はそれより80℃低い温度、好ましくは粘着温度より10〜60℃低い温度で、粒状体同士が膠着しないように流動等させながら、通常50時間以下の時間で加熱処理して固相重縮合させることが好ましい。この固相重縮合により、ポリエステル樹脂を更に高重合度化させ得ると共に、反応副生物のアセトアルデヒドや低分子オリゴマー等を低減化することもできる。
【0039】
また、前記のような溶融重縮合または固相重縮合により得られたポリエステル樹脂は、重縮合触媒を失活させる等のために、通常、40℃以上の水に10分以上浸漬させる水処理、あるいは、60℃以上の水蒸気または水蒸気含有ガスに30分以上接触させる水蒸気処理等の処理が施されてもよい。
本発明の重縮合触媒の添加時期は、原料のジカルボン酸成分およびジオール成分等とのスラリー調製時、エステル化工程の任意の段階、または、溶融重縮合工程の初期の段階のいずれであってもよい。
本発明の重縮合触媒の添加方法は、粉末状であってもよいし、エチレングリコール等の溶媒の溶液またはスラリー状であってもよく、特に限定されない。
【0040】
本発明の重縮合触媒は、ポリエステル樹脂の理論収量に対し、ルイス酸性元素として選ばれる元素として、0.1〜500ppmの範囲となるように添加することが好ましい。ルイス酸性元素として選ばれる元素が複数元素の場合には、その合計量が0.1〜500ppmの範囲となるように添加することが好ましい。更に、ルイス酸性元素がチタンである場合には、チタンとして、0.1〜200ppmの範囲となるように添加することが好ましい。
更に、本発明の重縮合触媒は、アンチモン化合物、ゲルマニウム化合物、コバルト化合物、スズ化合物等の他の重縮合触媒を共存させて用いてもよい。
【0041】
本発明では、さらに、ポリエステル樹脂の劣化を防止する助剤、安定剤を用いることができる。助剤、安定剤としては、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリ−n−ブチルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート等のリン酸エステル類、メチルアシッドホスフェート、エチルアシッドホスフェート、イソプロピルアシッドホスフェート、ブチルアシッドホスフェート、ジブチルホスフェート、モノブチルホスフェート、ジオクチルホスフェート等の酸性リン酸エステル類、およびリン酸、亜リン酸、ポリリン酸等のリン化合物が挙げられる。
これらの助剤および安定剤は、原料スラリー調製時やエステル化工程の任意の段階および溶融重縮合工程の初期に供給することができる。助剤、安定剤は、リンの重量として、全重縮合原料に対して通常1〜1000ppmの範囲で用いられる。
【0042】
【実施例】
本発明を実施例により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限定されるものではない。
なお、実施例および比較例における固有粘度および熱安定性の指標として用いた酸価は次のようにして測定した。
【0043】
<固有粘度〔η〕>
ポリエステル樹脂試料0.50gを、フェノール/1,1,2,2−テトラクロロエタン(重量比1/1)の混合溶媒に、濃度(c)を1.0g/dlとして、110℃で20分間で溶解させた後、ウベローデ型毛細粘度管を用いて、30℃で、原液との相対粘度(ηrel )を測定し、この相対粘度(ηrel )−1から求めた比粘度(ηsp)と濃度(c)との比(ηsp/c)を求めた。同様にして濃度(c)を0.5g/dl、0.2g/dl、0.1g/dlとしたときについてもそれぞれの比(ηsp/c)を求め、これらの値より、濃度(c)を0に外挿したときの比(ηsp/c)を固有粘度〔η〕(dl/g)として求めた。
【0044】
<酸価>
ポリエステル試料0.50gを精秤後試験管に採取し、ベンジルアルコール25mlを加え、195℃、9分間で加熱攪拌溶解した。その後エタノールを2ml加えて冷却した。この溶液を0.1NのNaOHベンジルアルコール溶液で滴定した。また、ブランクとしてポリエステル試料を用いないで上記の操作を行い、以下の計算式によって酸価を算出した。
酸価(mol/ton)=(A−B)×0.1×f/W
ここで略号は、以下の通りである。
A:滴定に要した0.1NのNaOHの量(μl)
B:ブランク滴定量(μl)
W:ポリエステル試料の量(g)
f:0.1N NaOHベンジルアルコールの力価
【0045】
<平均電気陰性度>
田中虔一,触媒工学講座,10巻,28章1節5節,752項,地人書館 東京(昭和49年9月20日再版第3刷発行)に記載の方法により求められる元素の原子イオンの電気陰性度を元に前記(2)式または(4)式を用いて平均電気陰性度を算出した。
【0046】
<触媒の調製>
実施例1
300mlのイオン交換水を秤取し、氷浴にて冷却した後攪拌しながら四塩化チタン(TiCl4)20mlを滴下し、塩化水素の発生が止まったら氷浴より取り出した。そこへ塩化マグネシウム六水和物(MgCl2・6H2O)を4.1g加えて溶解させ、更にテトラエトキシシラン(Si(OC254)を22.2g加え、撹拌して分散させた。撹拌しながら4Nアンモニア水を滴下し、液のpHを7.4にした。共沈殿物を吸引濾過し、水洗後、80℃で減圧乾燥して、100μm以下に粉砕した。得られた触媒の原子比率と平均電気陰性度を表1に示す。
【0047】
実施例2
300mlのイオン交換水を秤取し、氷浴にて冷却した後攪拌しながら四塩化チタン(TiCl4)10mlを滴下し、塩化水素の発生が止まったら氷浴より取り出した。そこへ塩化亜鉛(ZnCl2)を20.7g加えて溶解させ、更にテトラエトキシシラン(Si(OC254)を26.7g加え、撹拌して分散させた。撹拌しながら4Nアンモニア水を滴下し、液のpHを7.4にした。共沈殿物を吸引濾過し、水洗後、80℃で減圧乾燥して、100μm以下に粉砕した。得られた触媒の原子比率と平均電気陰性度を表1に示す。
【0048】
実施例3
300mlのイオン交換水を秤取し、氷浴にて冷却した後攪拌しながら四塩化チタン(TiCl4)20mlを滴下し、塩化水素の発生が止まったら氷浴より取り出した。そこへ塩化マグネシウム六水和物(MgCl2・6H2O)7.4gと、塩化亜鉛(ZnCl2)を19.9g加えて溶解させ、更にテトラエトキシシラン(Si(OC254)を40g加え、撹拌して分散させた。撹拌しながら4Nアンモニア水を滴下し、液のpHを7.4にした。共沈殿物を吸引濾過し、水洗後、80℃で減圧乾燥して、100μm以下に粉砕した。得られた触媒の原子比率と平均電気陰性度を表1に示す。
【0049】
比較例1
300mlのイオン交換水を秤取し、氷浴にて冷却した後攪拌しながら四塩化チタン(TiCl4)35mlを滴下し、塩化水素の発生が止まったら氷浴より取り出した。そこへ塩化マグネシウム六水和物(MgCl2・6H2O)を7.2g加えて溶解させた。撹拌しながら4Nアンモニア水を滴下し、液のpHを7.4にした。共沈殿物を吸引濾過し、水洗後、80℃で減圧乾燥して、100μm以下に粉砕した。得られた触媒の原子比率と平均電気陰性度を表1に示す。
【0050】
比較例2
300mlのイオン交換水を秤取し、氷浴にて冷却した後攪拌しながら四塩化チタン(TiCl4)2mlを滴下し、塩化水素の発生が止まったら氷浴より取り出した。そこへ塩化亜鉛(ZnCl2)を49.7g加えて溶解させ、更にテトラエトキシシラン(Si(OC254)を4g加え、撹拌して分散させた。撹拌しながら4Nアンモニア水を滴下し、液のpHを7.4にした。共沈殿物を吸引濾過し、水洗後、80℃で減圧乾燥して、100μm以下に粉砕した。得られた触媒の原子比率と平均電気陰性度を表1に示す。
【0051】
【表1】

Figure 0004053837
【0052】
<溶融重縮合>
実施例4
反応容器内で、テレフタル酸とエチレングリコールを原料として、直接エステル化法により製造したエチレンテレフタレート低重合体104gを260℃で融解させ、これに実施例1で製造した触媒のエチレングリコール溶液を、溶融重縮合終了時のポリエステル樹脂理論収量に対しチタン原子として100ppmとなるよう添加した。次いで融解液を攪拌翼により攪拌しながら、80分間で280℃まで段階的に昇温するとともに、反応系の圧力を60分間で常圧から1.3×102Paまで段階的に下げ、温度280℃,圧力1.3×102Paに到達した後は、温度、圧力を一定に保った。
減圧開始111分後、攪拌を止め、反応系内に窒素ガスを導入することにより重合を停止した。その後ポリマーを反応容器より抜き出し、水冷却することにより、ストランド状のポリマーを得た。これをカットすることによりペレット状にした。減圧開始から重合停止までの時間(重合時間)、得られたポリマーの固有粘度および酸価(AV)値の測定結果を下記表2に示す。
【0053】
実施例5
実施例4において、実施例1に記載の触媒を使用した代わりに、実施例2で製造した触媒のエチレングリコール溶液を、溶融重縮合終了時のポリエステル樹脂理論収量に対しチタン原子として22ppmとなるよう添加し、減圧開始118分後に重合を停止した以外は実施例4と同様に行った。得られたポリマーの固有粘度および酸価(AV)値の測定結果を表2に示す。
【0054】
実施例6
実施例4において、実施例1に記載の触媒を使用した代わりに、実施例3で製造した触媒のエチレングリコール溶液を、溶融重縮合終了時のポリエステル樹脂理論収量に対しチタン原子として92ppmとなるよう添加し、減圧開始111分後に重合を停止した以外は実施例4と同様に行った。得られたポリマーの固有粘度および酸価(AV)値の測定結果を表2に示す。
【0055】
比較例3
実施例4において、実施例1に記載の触媒を使用した代わりに、比較例1で製造した触媒のエチレングリコール溶液を、溶融重縮合終了時のポリエステル樹脂理論収量に対しチタン原子として100ppmとなるよう添加し、減圧開始147分後に重合を停止した以外は実施例1と同様に行った。得られたポリマーの固有粘度および酸価(AV)値の測定結果を表2に示す。
【0056】
比較例4
実施例4において、実施例1に記載の触媒を使用した代わりに、比較例2で製造した触媒のエチレングリコール溶液を、溶融重縮合終了時のポリエステル樹脂理論収量に対しチタンとして4ppmとなるよう添加し、減圧開始158分後に重合を停止した以外は実施例1と同様に行った。得られたポリマーの固有粘度および酸価(AV)値の測定結果を表2に示す。
【0057】
【表2】
Figure 0004053837
比較例3 Siを複合していないので活性低い。
比較例4 平均電気陰性度が<9なので、ポリマーの熱安定性が悪い。
【0058】
【発明の効果】
本発明によれば、適切なルイス酸性元素と適切なルイス塩基性元素とを組み合わせることにより、好ましいルイス酸塩基性に制御された活性成分が、ケイ素により高分散された、活性の高いポリエステル製造用触媒を提供することが出来、しかもこの触媒を使用することにより優れた特性を有するポリエステルを生産性良好に製造することができるので、本発明の工業的価値は高い。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a catalyst for producing a polyester and a method for producing a polyester using the catalyst. Specifically, in addition to a combination of an appropriate Lewis acidic element and an appropriate Lewis basic element as an essential catalyst component, a catalyst for producing a polyester having a high activity and excellent quality, comprising a silicon component, and The present invention relates to a method for producing a polyester having excellent characteristics by using this catalyst with good productivity.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, polyesters typified by polyethylene terephthalate have excellent mechanical strength, chemical stability, gas barrier properties, hygiene, etc., and are relatively inexpensive and lightweight, so various packaging materials such as bottles and films Or it has been widely used as a fiber.
These polyesters are usually produced by polycondensation of aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid and glycols such as ethylene glycol. Conventionally, antimony compounds are mainly used as polycondensation catalysts. Yes. However, when the polyester produced using such a catalyst is molded and used as a food or drink container, for example, the antimony remaining in the polyester resin elutes from the container at a high temperature and is slightly contained in the food or drink. There are concerns about such problems as migration, and polyester resins have been strongly desired instead.
[0003]
On the other hand, many methods using a titanium compound as a polycondensation catalyst have been proposed as a method for producing a polyester resin containing no antimony compound.
As titanium compounds used as the polycondensation catalyst, for example, the following titanium compounds have been proposed.
In JP-T-2002-503274, it is produced by precipitation by simultaneous hydrolysis of a titanium compound and a metal compound of a metal selected from the group of IA, IIA, VIIIA, IB, IIB, IIIB and IVB. Coprecipitates have been shown to be used alone or as mixtures as catalysts.
[0004]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-064378 discloses hydrolysis obtained by hydrolyzing a mixture of a titanium halide and a compound of at least one element selected from elements other than titanium or a precursor of this compound. It has been shown that a solid titanium-containing compound obtained by dehydrating and drying a product is used as a catalyst.
However, according to the study by the present inventor, the method using a catalyst comprising these titanium compounds has a disadvantage that the time required for the polycondensation reaction is long, and the obtained polyester resin has a thermal stability represented by an acid value and the like. Due to the problem of lack of properties, it has been found that the industrial production method is still unsatisfactory. Therefore, there is a strong desire for an alternative catalyst that can produce even better activity and high quality polyester.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has the disadvantage that it takes a long time for the polycondensation reaction caused by the conventional catalyst, and the problem that the resulting polyester resin lacks thermal stability and is inferior in quality. The present invention provides a polyester production catalyst that can be eliminated, and further provides a method for producing a polyester having excellent characteristics with good productivity by using such a catalyst.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventors have appropriately combined the Lewis acidic element atom and the Lewis basic element atom, and determined the average electronegativity of the electronegativity of each atom ion within a specific range. The catalyst in which these atoms are highly dispersed by using silicon atoms together is highly active as a polyester production catalyst, and the polyester resin produced using this catalyst has extremely high quality. It has been found that it is excellent, and the present invention has been completed.
[0007]
      That is, the gist of the present invention is a polyester production catalyst containing at least one atom selected from a silicon atom, a Lewis acidic element, and at least one atom selected from a Lewis basic element, and comprising a Lewis acidic catalyst. An average electronegativity calculated from the electronegativity of each atomic ion of an atom selected from an element and an atom selected from a Lewis basic element is 9 to 15, and a silicon compound or Lewis acid element as an alkoxideFrom the group consisting of titanium, zirconium, hafnium, iron, cobalt, aluminum, gallium and tinAs a compound of at least one element selected and a Lewis basic elementFrom the group consisting of sodium, potassium, rubidium, cesium, magnesium, calcium, strontium, barium, zinc and ceriumA polyester production catalyst obtained by using a hydrolyzate of each or a mixture of at least one elemental compound selected, and an aromatic dicarboxylic acid characterized by using the polyester production catalyst Or it exists in the manufacturing method of polyester which consists of polycondensing the dicarboxylic acid component and diol component which have the ester-forming derivative as a main component through esterification reaction or transesterification reaction.
[0009]
  The present inventionAs a preferable aspect of, LeThe chair acidic element compound and the Lewis basic element compound are compounds selected from the group consisting of hydroxide, nitrate, halide, carbonate, carboxylate, alkoxide, and acetylacetonate, respectively.Is an alkoxideIt is a product obtained by hydrolyzing a silicon compound, a Lewis acidic element compound and a Lewis basic element compound in the presence of coexistence, and the electronegativity of atomic ions of the Lewis acidic element is greater than 10, A negative degree is 10 or less.
[0010]
      In a more preferred embodiment, Lewis acidic elementsIsElement selected from the group consisting of titanium, zirconium, hafnium, iron, cobalt, aluminum, gallium and tinBut, Preferably titanium, Lewis basic elementIsElement selected from the group consisting of sodium, potassium, rubidium, cesium, magnesium, calcium, strontium, barium, zinc and ceriumButAlso preferred is magnesium or zinc.
[0011]
Moreover, it is also mentioned as a suitable aspect that the ratio (atomic ratio) of the total amount of the Lewis acidic element and the Lewis basic element to the silicon element is 80:20 to 5:95.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, the present invention will be described in detail.
  The polyester production catalyst according to the present invention must contain at least one atom selected from at least silicon atoms, Lewis acidic elements, and at least one atom selected from Lewis basic elements. The average electronegativity calculated from the electronegativity of each atomic ion of an atom selected from an acidic element and an atom selected from a Lewis basic element needs to be controlled in the range of 9 to 15,Obtained by using a hydrolyzate of each or a mixture of a silicon compound that is an alkoxide, a compound of at least one element selected as a Lewis acidic element, and a compound of at least one element selected as a Lewis basic elementIs.
[0013]
In the present invention, the element selected as the Lewis acidic element is an element that acts as a Lewis acid during the polymerization of the polyester, and the element selected as the Lewis basic element is an element that functions as a Lewis base.
Here, as an index for selecting an element selected as the Lewis acidic element and an element selected as the Lewis basic element, the electronegativity of the atomic ion of the element can be used. Electronegativity of atomic ions of elements is described in Junichi Tanaka, Catalyst Engineering Course, Vol. 10, Chapter 28, Section 1, Section 5, Section 752, Jinshokan Tokyo (published on September 20, 1974, reprinted third edition) The value obtained by the described method is used.
[0014]
In the catalyst of the present invention, the average electronegativity calculated from the electronegativity of the atomic ions of the elements selected as the Lewis acidic element and the Lewis basic element as described above must be within the predetermined range. It is. For this purpose, it is more preferable to select a combination of elements that increases the difference in electronegativity between atomic ions of the element selected as the Lewis acidic element and the element selected as the Lewis basic element.
[0015]
Specifically, the electronegativity of atomic ions of at least one element selected as a Lewis acidic element is greater than 10, and the electronegativity of atomic ions of at least one element selected as a Lewis basic element is All are preferably 10 or less, and further, the electronegativity of atomic ions of at least one element selected as a Lewis acidic element is greater than 10 and 14 or less, and at least one element selected as a Lewis basic element It is preferable that the electronegativity of atomic ions of these elements is 2 or more and 10 or less.
By selecting the electronegativity of each atomic ion of Lewis acidic element and Lewis basic element in such a combination, the difference in electronegativity of both atomic ions due to the larger and smaller atoms is moderate. It is presumed that the acid-basicity of the catalyst produced by the combination becomes easier to control.
[0016]
As a more preferable combination, at least one element selected as a Lewis acidic element is any of Group 4, 8, 13, and 14 elements, and at least one element selected as a Lewis basic element is It may be any one of Group 1, Group 2, Group 3, Group 12, Group 15, and a lanthanoid element.
More specifically, at least one element selected as a Lewis acidic element is any of titanium, zirconium, hafnium, iron, cobalt, aluminum, gallium, and tin, and at least one element selected as a Lewis basic element Is preferably any of sodium, potassium, rubidium, cesium, magnesium, calcium, strontium, barium, zinc and cerium. More preferably, one of the elements selected as the Lewis acidic element is titanium, and one of the elements selected as the Lewis basic element is magnesium or zinc.
[0017]
The value of the average electronegativity is related to the Lewis acid basicity (strong acidity is one index) of the catalyst that is generated by combining elements (not necessarily the Lewis acid basicity of the original element). Controlling the electronegativity is controlling the Lewis acid basicity of the catalyst.
The relationship between the average value of the electronegativity of the ions of each element of the binary oxide and the highest value of the acid strength measured by the method using an indicator is K. Shibata, T. Kiyoura, J. Kitagawa, T Sumiyoshi, K. Tanabe, Bull. Chem. Soc. Japan, 46, 2985 (1973), which makes it possible to predict the acid strength of complex oxides from the electronegativity of elemental ions. is there.
[0018]
In the present invention, the average electronegativity calculated from the electronegativity of the atomic ion of the element selected as the Lewis acidic element and the electronegativity of the atomic ion of the element selected as the Lewis basic element as described above is in a desired range. That is, it is necessary to select each element in combination so as to be controlled within the range of 9 to 15, whereby the catalyst becomes preferable Lewis acid basic, and by using this, polyester having good thermal stability. It becomes a catalyst that can be produced.
[0019]
In the present invention, the average electronegativity can be determined as follows. For example, when the atomic ratio of silicon (Si), an element selected as a Lewis acidic element (LA), and an element selected as a Lewis basic element (LB) in the catalyst is the formula (1), the average electronegativity is (2 ) Equation.
(1) Formula: Si: LA: LB = a: b: c (atomic ratio)
(2) Formula: Average electronegativity (XAVE)
XAVE= [(XLAXb) + (XLB× c)] / (b + c)
(X in the formulaLA, XLBIndicates the electronegativity of the atomic ion of the element selected as the Lewis acidic element and the electronegativity of the atomic ion of the element selected as the Lewis basic element. )
[0020]
Further, when n elements selected as Lewis acidic elements and m elements selected as Lewis basic elements are selected, similarly, silicon (Si), elements selected as Lewis acidic elements (LA1, LA2,... , LAn) and the atomic ratio of elements selected as Lewis basic elements (LB1, LB2,..., LBm) are represented by the formula (3), the average electronegativity can be calculated using the formula (4). .
(3) Formula: Si: LA1: LA2: ...: LAn: LB1: LB2: ...: LBm
= A: b1: B2: ...: bn: C1: C2: ...: cm(Atomic ratio)
(4) Formula: Average electronegativity (XAVE)
XAVE= [{(XLA1Xb1) + (XLA1Xb2) + ... + (XLAnXbn)} + {(XLB1× c1) + (XLB1× c2) + ... + (XLBn× cm)}] / [(B1+ B2+ ... + bn) + (C1c2+ ... + cm]]
(X in the formulaLA1, XLA2And XLAnIndicates the electronegativity of each atomic ion of the element selected as the Lewis acidic element,LB1, XLB2And XLBmIndicates the electronegativity of each atomic ion of the element selected as the Lewis basic element. )
[0021]
In this invention, the average electronegativity calculated | required from the electronegativity of the atomic ion of the element chosen as a Lewis acidic element and the element chosen as a Lewis basic element is 9-15. More preferably, it is 10-13, More preferably, it is 10-12.
If the average electronegativity is less than 9, the Lewis basicity of the catalyst becomes strong, and if it exceeds 15, the Lewis acidity of the catalyst becomes strong, and the thermal stability of the polyester produced using the catalyst tends to deteriorate. Is not preferable.
That is, according to the present invention, by combining an appropriate Lewis acidic element and an appropriate Lewis basic element, a catalyst controlled to a preferable Lewis acid basic can be obtained, and by using this, thermal stability is good. Polyester can be produced.
[0022]
Furthermore, in this invention, it can be set as the catalyst excellent in the polymerization activity by using silicon together with the active ingredient of said Lewis acidic element and Lewis basic element. This is achieved by appropriately dispersing an active ingredient controlled to a preferable Lewis acid basicity, which is a combination of an appropriate Lewis acidic element and an appropriate Lewis basic element, with silicon.
If the amount of the silicon compound used is too large, the catalyst activity may be lowered. If the amount is too small, the active component is not sufficiently dispersed, which is not preferable. Usually, the ratio (atomic ratio) of the total amount of Lewis acidic element and Lewis basic element to silicon element is 80:20 to 5:95, preferably 60:40 to 5:95.
[0024]
  For catalyst preparationThe leAs the compound of the chair acid element and the Lewis basic element, any compound may be used as long as the counter ions of these elements do not adversely affect the polycondensation reaction. Specifically, hydroxide, nitrate, halide, carbonate Salts, carboxylates, alkoxides, acetylacetonates and the like can be used. Of these, carboxylate and alkoxide are preferable.
  As the solvent, water or an organic solvent can be used. In particular, aliphatic diols which are also raw materials for polyester are preferable, and ethylene glycol is most preferable.
[0025]
In addition, the polyester production catalyst of the present invention can be obtained as a hydrolyzate of a compound of an element selected as a Lewis acidic element, a compound of an element selected as a Lewis basic element, and a silicon compound or a mixture thereof. . Here, the mixture includes a mixture of a Lewis acidic element compound, a Lewis basic element compound, and a silicon compound, a mixture of a plurality of Lewis acidic element compounds, and a mixture of a plurality of Lewis basic element compounds. Specifically, the Lewis acidic element compound, the Lewis basic element compound and the silicon compound are individually or as a mixture to form a solution or suspension, and if necessary, a pH adjuster is added to perform hydrolysis. It is preferable to obtain as a produced precipitate or a coprecipitate. As a solvent used for preparing the solution and suspension, an organic solvent such as water or ethanol can be used, and water is particularly preferable.
[0026]
In the present invention, the Lewis acidic element compound, Lewis basic element compound and silicon compound to be hydrolyzed are preferably water-soluble compounds, but need not be particularly water-soluble as long as they have good dispersibility in commonly used solvents. Specifically, hydroxides, nitrates, halides, carbonates, carboxylates, alkoxides, acetylacetonates, and the like of these elements can be used. Of these, preferred are halides and alkoxides.
The form of the catalyst obtained by hydrolysis differs depending on the type of compound and hydrolysis conditions, and is not necessarily clear, but is presumed to be a form of a hydroxide containing an oxide. Although the hydrolysis temperature depends on the type of the compound, if it is too high, it is difficult to control the hydrolysis rate, and the effect of dispersion by silicon may not be obtained, and the activity may decrease. Usually, it is preferably 100 ° C. or lower, particularly in the range of 0 to 70 ° C.
[0027]
Examples of the pH regulator include hydroxides such as ammonia, sodium, potassium, and magnesium, carbonates, bicarbonates, oxalates, urea, basic organic compounds, etc. Among these, ammonia is preferable. The pH adjuster may be added to the hydrolyzed solution or suspension as it is, or may be added after being dissolved in a solvent such as water, but it is preferably added after being dissolved in a solvent such as water. The final pH of the hydrolyzed solution or suspension is preferably 4 or higher, more preferably pH 6 or higher.
[0028]
Furthermore, the precipitate and coprecipitate obtained by hydrolysis can be subjected to operations such as solid-liquid separation and washing, drying, firing, and pulverization as necessary.
The precipitate or coprecipitate separated from the hydrolysis reaction product by solid-liquid separation is washed with water or an organic solvent such as ethanol in order to remove impurities, and water is particularly preferable.
[0029]
If necessary, the washed precipitate and coprecipitate can be dried, and the drying can be performed under normal pressure or reduced pressure. The drying temperature is not particularly limited, but is preferably 30 ° C. or higher and lower than 200 ° C., and drying is preferably performed quickly. Furthermore, the obtained precipitate or coprecipitate can be calcined. The firing temperature is usually 200 ° C. to 500 ° C., and the composite oxide is formed by firing.
It is preferable to pulverize the precipitate or coprecipitate after drying and further after firing. The average particle size of the obtained powder after pulverization is preferably 100 μm or less, and more preferably 1 nm or more and 10 μm or less.
[0030]
In the case where a Lewis acid element compound, a Lewis basic element compound and a silicon compound are separately hydrolyzed to obtain a precipitate and a coprecipitate, they can be mixed if necessary. Mixing can be carried out at any stage such as hydrolysis, solid-liquid separation, drying, firing, and before pulverization, and the timing of mixing is not particularly limited. Examples of the mixing method include a method of kneading the hydrolyzed precipitate and coprecipitate in a solvent, a method of mixing in a solid state after drying, and the like.
[0031]
As a preferred embodiment of the catalyst for polyester production of the present invention, a coprecipitate is obtained by hydrolysis in the presence of a pH regulator in a solvent in which a Lewis acidic element compound, a Lewis basic element compound and a silicon compound coexist. The product is separated, and the product is separated, washed with water, dried and pulverized.
Examples of the catalyst for producing a polyester of the present invention obtained as described above include those represented by the following formula (5).
(5) Formula SiaLAbLBc(OH)xOy
(Si, O, and H in the formula represent silicon, oxygen, and hydrogen, respectively.
LA and LB represent an element selected as a Lewis acidic element and an element selected as a Lewis basic element, respectively. a, b, c, x and y represent the atomic ratio of each element, and x and y are the atomic ratio of the hydroxyl group and oxygen necessary to satisfy the valence of each component. )
Specifically, SiaTibZnc(OH)4 (a + b) + 2c-2yOy, SiaTibMgc(OH)4 (a + b) + 2c-2yOyEtc.
[0032]
The polyester production method of the present invention is a polycondensation of a dicarboxylic acid component, particularly a dicarboxylic acid component mainly composed of an aromatic dicarboxylic acid or an ester-forming derivative thereof, and a diol component through an esterification reaction or a transesterification reaction. It is the method of manufacturing polyester by making it.
[0033]
In the present invention, the aromatic dicarboxylic acid which is a dicarboxylic acid component or an ester-forming derivative thereof specifically includes, for example, terephthalic acid, phthalic acid, isophthalic acid, dibromoisophthalic acid, sodium sulfoisophthalate, phenylenedioxy Dicarboxylic acid, 4,4′-diphenyldicarboxylic acid, 4,4′-diphenylether dicarboxylic acid, 4,4′-diphenylketone dicarboxylic acid, 4,4′-diphenoxyethanedicarboxylic acid, 4,4′-diphenylsulfonedicarboxylic acid Acids, aromatic dicarboxylic acids such as 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, or alkyl esters having about 1 to 4 carbon atoms of these aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid dimethyl ester and 2,6-naphthalenedicarboxylic acid dimethyl ester, And halides . These may be used alone or in admixture of two or more. Among these, terephthalic acid, isophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, and ester-forming derivatives thereof are preferable, and terephthalic acid and ester-forming derivatives thereof are particularly preferable.
[0034]
Examples of the dicarboxylic acid component other than the aromatic dicarboxylic acid and its ester-forming derivative include, for example, alicyclic dicarboxylic acids such as hexahydroterephthalic acid and hexahydroisophthalic acid, and succinic acid, glutaric acid, and adipic acid. , Pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, undecadicarboxylic acid, and aliphatic dicarboxylic acids such as dodecadicarboxylic acid, and these alicyclic dicarboxylic acids and aliphatic dicarboxylic acids having about 1 to 4 carbon atoms. Examples include alkyl esters and halides.
[0035]
Examples of the diol component include ethylene glycol, trimethylene glycol, tetramethylene glycol, pentamethylene glycol, hexamethylene glycol, octamethylene glycol, decamethylene glycol, neopentyl glycol, 2-ethyl-2-butyl-1,3- Aliphatic diols such as propanediol, diethylene glycol, polyethylene glycol, polytetramethylene ether glycol, 1,2-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanediol, 1,1-cyclohexanedimethylol, 1,4-cyclohexanedimethylol, 2 , 5-norbornane dimethylol and other alicyclic diols, and xylylene glycol, 4,4′-dihydroxybiphenyl, 2,2-bis (4′-hydroxyphenyl) ) Aromatic diols such as propane, 2,2-bis (4′-β-hydroxyethoxyphenyl) propane, bis (4-hydroxyphenyl) sulfone, bis (4-β-hydroxyethoxyphenyl) sulfonic acid, and 2 , 2-bis (4′-hydroxyphenyl) propane ethylene oxide adduct or propylene oxide adduct, and two or more of these may be used as components. Among these, ethylene glycol and tetramethylene glycol are preferable, and ethylene glycol is particularly preferable.
[0036]
Furthermore, in order to obtain the desired properties of the polyester, in addition to the above dicarboxylic acid component and diol component, for example, hydroxycarboxylic acids such as glycolic acid, p-hydroxybenzoic acid, p-β-hydroxyethoxybenzoic acid, and alkoxy Carboxylic acid and monofunctional components such as stearyl alcohol, benzyl alcohol, stearic acid, benzoic acid, t-butylbenzoic acid, benzoylbenzoic acid, or tricarbaric acid, trimellitic acid, trimesic acid, pyromellitic acid, gallic acid One or two or more multifunctional components such as trifunctional or trifunctional components such as trimethylolethane, trimethylolpropane, glycerol, and pentaerythritol may be used as a copolymerization component.
[0037]
The method for producing a polyester of the present invention is a method for producing a polyester by esterification, melt polycondensation, and if necessary followed by solid phase polycondensation, but basically a conventional production method for polyester. That is, the presence of an esterification catalyst (for example, an inorganic acid, an alkali metal salt, an alkaline earth metal salt, etc.) in an esterification reaction tank as necessary together with a dicarboxylic acid component and a diol component together with a copolymerization component if necessary. The temperature is usually 240 to 280 ° C., preferably 250 to 270 ° C., usually 0.1 to 0.4 MPa, preferably 0.1 to 0.3 MPa, and the ester is stirred for 1 to 10 hours. To react. Subsequently, the obtained polyester low molecular weight product as an esterification reaction product is transferred to a polycondensation tank, and is usually 260 to 290 ° C., preferably 265 to 285 ° C. in the presence of a polycondensation catalyst which is a catalyst of the present invention. The temperature is gradually reduced from the normal pressure to the normal pressure and finally 1.3 × 101~ 1.3 × 10ThreePa, preferably 6.7 × 101~ 6.7 × 102Under reduced pressure of Pa, melt polycondensation is carried out for 1 to 20 hours with stirring. These operations are performed continuously or batchwise.
[0038]
The polyester resin obtained by melt polycondensation is usually extracted in a strand form from an extraction port provided at the bottom of the polycondensation tank, and is cooled with water or after water cooling and then cut with a cutter to form pellets, chips, etc. It is made of granular material. Furthermore, the granular material after the melt polycondensation is usually 60 to 180 ° C., preferably in an inert gas atmosphere such as nitrogen, carbon dioxide, argon, or the like, or in a water vapor atmosphere or a water vapor-containing inert gas atmosphere. Is heated at a temperature of 150 to 170 ° C. to crystallize the surface of the resin granules, and then in an inert gas atmosphere or / and 1.3 × 101~ 1.3 × 10ThreeUnder reduced pressure of about Pa, usually at a temperature just below or 80 ° C. lower than the adhesive temperature of the resin, preferably 10-60 ° C. lower than the adhesive temperature, It is preferable to perform solid phase polycondensation by heat treatment for a period of 50 hours or less. By this solid-phase polycondensation, the degree of polymerization of the polyester resin can be further increased, and acetaldehyde, low-molecular oligomers and the like as reaction by-products can be reduced.
[0039]
In addition, the polyester resin obtained by melt polycondensation or solid phase polycondensation as described above is usually a water treatment that is immersed in water at 40 ° C. or higher for 10 minutes or more in order to deactivate the polycondensation catalyst, Alternatively, a process such as a steam process in which the steam or steam-containing gas at 60 ° C. or higher is contacted for 30 minutes or more may be performed.
The addition timing of the polycondensation catalyst of the present invention may be any stage of the esterification process or the initial stage of the melt polycondensation process when preparing the slurry with the dicarboxylic acid component and diol component of the raw material. Good.
The method for adding the polycondensation catalyst of the present invention may be in the form of a powder or a solution or slurry of a solvent such as ethylene glycol, and is not particularly limited.
[0040]
It is preferable to add the polycondensation catalyst of this invention so that it may become the range of 0.1-500 ppm as an element chosen as a Lewis acidic element with respect to the theoretical yield of a polyester resin. When the element selected as the Lewis acidic element is a plurality of elements, it is preferably added so that the total amount is in the range of 0.1 to 500 ppm. Furthermore, when the Lewis acidic element is titanium, it is preferable to add it as titanium in a range of 0.1 to 200 ppm.
Furthermore, the polycondensation catalyst of the present invention may be used in the presence of another polycondensation catalyst such as an antimony compound, a germanium compound, a cobalt compound, or a tin compound.
[0041]
In the present invention, an auxiliary agent and a stabilizer for preventing deterioration of the polyester resin can be further used. Auxiliaries and stabilizers include trimethyl phosphate, triethyl phosphate, tri-n-butyl phosphate, trioctyl phosphate, triphenyl phosphate, tricresyl phosphate and other phosphate esters, methyl acid phosphate, ethyl acid phosphate, isopropyl acid Examples thereof include acidic phosphates such as phosphate, butyl acid phosphate, dibutyl phosphate, monobutyl phosphate, and dioctyl phosphate, and phosphorus compounds such as phosphoric acid, phosphorous acid, and polyphosphoric acid.
These auxiliaries and stabilizers can be supplied when preparing the raw slurry, at any stage of the esterification process and at the beginning of the melt polycondensation process. Auxiliaries and stabilizers are generally used in the range of 1 to 1000 ppm as the weight of phosphorus with respect to the total polycondensation raw material.
[0042]
【Example】
Examples The present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist.
The acid value used as an index of intrinsic viscosity and thermal stability in Examples and Comparative Examples was measured as follows.
[0043]
<Intrinsic viscosity [η]>
A polyester resin sample (0.50 g) was mixed with phenol / 1,1,2,2-tetrachloroethane (weight ratio 1/1) at a concentration (c) of 1.0 g / dl at 110 ° C. for 20 minutes. After dissolution, the relative viscosity (η) with the stock solution is measured at 30 ° C. using an Ubbelohde capillary viscosity tube.rel ) And the relative viscosity (ηrel ) -1 specific viscosity (ηsp) And concentration (c) (ηsp/ C). Similarly, when the concentration (c) is 0.5 g / dl, 0.2 g / dl, and 0.1 g / dl, the ratio (ηsp/ C), and from these values, the ratio (η) when the concentration (c) is extrapolated to 0sp/ C) was determined as intrinsic viscosity [η] (dl / g).
[0044]
<Acid value>
0.50 g of a polyester sample was precisely weighed and collected in a test tube, 25 ml of benzyl alcohol was added, and the mixture was dissolved by heating and stirring at 195 ° C. for 9 minutes. Thereafter, 2 ml of ethanol was added and cooled. This solution was titrated with 0.1N NaOH benzyl alcohol solution. Moreover, said operation was performed without using a polyester sample as a blank, and the acid value was computed with the following formulas.
Acid value (mol / ton) = (A−B) × 0.1 × f / W
Here, the abbreviations are as follows.
A: Amount of 0.1N NaOH required for titration (μl)
B: Blank titration (μl)
W: Amount of polyester sample (g)
f: 0.1N NaOH benzyl alcohol titer
[0045]
<Average electronegativity>
Atomic ions of elements obtained by the method described in Shinichi Tanaka, Catalysis Engineering Course, Vol. 10, Chapter 28, Section 1, Section 5, Section 752, Jijinshokan Tokyo (published on September 20, 1974, Reprint 3) The average electronegativity was calculated using the formula (2) or (4) based on the electronegativity.
[0046]
<Preparation of catalyst>
Example 1
300 ml of ion-exchanged water was weighed, cooled in an ice bath, and then stirred with titanium tetrachloride (TiClFour) 20 ml was added dropwise, and when the generation of hydrogen chloride ceased, it was removed from the ice bath. Magnesium chloride hexahydrate (MgCl)2・ 6H24.1 g of O is added and dissolved, and tetraethoxysilane (Si (OC2HFive)Four) Was added and stirred to disperse. While stirring, 4N aqueous ammonia was added dropwise to adjust the pH of the solution to 7.4. The coprecipitate was suction filtered, washed with water, dried under reduced pressure at 80 ° C., and pulverized to 100 μm or less. The atomic ratio and average electronegativity of the obtained catalyst are shown in Table 1.
[0047]
Example 2
300 ml of ion-exchanged water was weighed, cooled in an ice bath, and then stirred with titanium tetrachloride (TiClFour) 10 ml was added dropwise, and when the generation of hydrogen chloride ceased, it was removed from the ice bath. Zinc chloride (ZnCl220.7 g is added and dissolved, and tetraethoxysilane (Si (OC2HFive)Four26.7 g) was added and dispersed by stirring. While stirring, 4N aqueous ammonia was added dropwise to adjust the pH of the solution to 7.4. The coprecipitate was suction filtered, washed with water, dried under reduced pressure at 80 ° C., and pulverized to 100 μm or less. The atomic ratio and average electronegativity of the obtained catalyst are shown in Table 1.
[0048]
Example 3
300 ml of ion-exchanged water was weighed, cooled in an ice bath, and then stirred with titanium tetrachloride (TiClFour) 20 ml was added dropwise, and when the generation of hydrogen chloride ceased, it was removed from the ice bath. Magnesium chloride hexahydrate (MgCl)2・ 6H2O) 7.4 g and zinc chloride (ZnCl219.9 g is added and dissolved, and tetraethoxysilane (Si (OC2HFive)Four) Was added and stirred to disperse. While stirring, 4N aqueous ammonia was added dropwise to adjust the pH of the solution to 7.4. The coprecipitate was suction filtered, washed with water, dried under reduced pressure at 80 ° C., and pulverized to 100 μm or less. The atomic ratio and average electronegativity of the obtained catalyst are shown in Table 1.
[0049]
Comparative Example 1
300 ml of ion-exchanged water was weighed, cooled in an ice bath, and then stirred with titanium tetrachloride (TiClFour35 ml was added dropwise, and when the generation of hydrogen chloride ceased, it was removed from the ice bath. Magnesium chloride hexahydrate (MgCl)2・ 6H27.2 g of O) was added and dissolved. While stirring, 4N aqueous ammonia was added dropwise to adjust the pH of the solution to 7.4. The coprecipitate was suction filtered, washed with water, dried under reduced pressure at 80 ° C., and pulverized to 100 μm or less. The atomic ratio and average electronegativity of the obtained catalyst are shown in Table 1.
[0050]
Comparative Example 2
300 ml of ion-exchanged water was weighed, cooled in an ice bath, and then stirred with titanium tetrachloride (TiClFour2 ml was added dropwise, and when the generation of hydrogen chloride stopped, it was taken out from the ice bath. Zinc chloride (ZnCl249.7 g is added and dissolved, and tetraethoxysilane (Si (OC2HFive)Four4 g) was added and stirred to disperse. While stirring, 4N aqueous ammonia was added dropwise to adjust the pH of the solution to 7.4. The coprecipitate was suction filtered, washed with water, dried under reduced pressure at 80 ° C., and pulverized to 100 μm or less. The atomic ratio and average electronegativity of the obtained catalyst are shown in Table 1.
[0051]
[Table 1]
Figure 0004053837
[0052]
<Melting polycondensation>
Example 4
In a reaction vessel, 104 g of ethylene terephthalate low polymer produced by direct esterification using terephthalic acid and ethylene glycol as raw materials was melted at 260 ° C., and then the ethylene glycol solution of the catalyst produced in Example 1 was melted. It added so that it might become 100 ppm as a titanium atom with respect to the polyester resin theoretical yield at the time of completion | finish of polycondensation. Next, while stirring the melt with a stirring blade, the temperature is raised stepwise to 280 ° C. in 80 minutes, and the pressure of the reaction system is changed from normal pressure to 1.3 × 10 6 in 60 minutes.2Step down to Pa, temperature 280 ° C, pressure 1.3x102After reaching Pa, the temperature and pressure were kept constant.
After 111 minutes from the start of depressurization, the stirring was stopped and the polymerization was stopped by introducing nitrogen gas into the reaction system. Thereafter, the polymer was extracted from the reaction vessel and cooled with water to obtain a strand polymer. This was cut into pellets. Table 2 shows the measurement results of the time from the start of decompression to the termination of polymerization (polymerization time), the intrinsic viscosity and the acid value (AV) value of the obtained polymer.
[0053]
Example 5
In Example 4, instead of using the catalyst described in Example 1, the ethylene glycol solution of the catalyst produced in Example 2 was adjusted to 22 ppm as titanium atoms with respect to the theoretical yield of the polyester resin at the end of the melt polycondensation. The same procedure as in Example 4 was conducted except that the polymerization was stopped after 118 minutes from the start of decompression. Table 2 shows the measurement results of the intrinsic viscosity and acid value (AV) value of the obtained polymer.
[0054]
Example 6
In Example 4, instead of using the catalyst described in Example 1, the ethylene glycol solution of the catalyst produced in Example 3 was set to 92 ppm as titanium atoms with respect to the theoretical yield of the polyester resin at the end of the melt polycondensation. The same procedure as in Example 4 was conducted except that the polymerization was stopped after 111 minutes from the start of decompression. Table 2 shows the measurement results of the intrinsic viscosity and acid value (AV) value of the obtained polymer.
[0055]
Comparative Example 3
In Example 4, instead of using the catalyst described in Example 1, the ethylene glycol solution of the catalyst produced in Comparative Example 1 was adjusted to 100 ppm as titanium atoms with respect to the theoretical yield of the polyester resin at the end of the melt polycondensation. The same procedure as in Example 1 was conducted except that the polymerization was stopped after 147 minutes from the start of decompression. Table 2 shows the measurement results of the intrinsic viscosity and acid value (AV) value of the obtained polymer.
[0056]
Comparative Example 4
In Example 4, instead of using the catalyst described in Example 1, an ethylene glycol solution of the catalyst produced in Comparative Example 2 was added to 4 ppm as titanium with respect to the theoretical yield of the polyester resin at the end of the melt polycondensation. Then, the same procedure as in Example 1 was performed except that the polymerization was stopped 158 minutes after the start of decompression. Table 2 shows the measurement results of the intrinsic viscosity and acid value (AV) value of the obtained polymer.
[0057]
[Table 2]
Figure 0004053837
Comparative Example 3 Since Si is not combined, the activity is low.
Comparative Example 4 Since the average electronegativity is <9, the thermal stability of the polymer is poor.
[0058]
【The invention's effect】
According to the present invention, an active ingredient controlled to have a preferable Lewis acid basicity by combining an appropriate Lewis acidic element and an appropriate Lewis basic element is highly dispersed by silicon, for producing a highly active polyester. Since a catalyst can be provided and a polyester having excellent characteristics can be produced with good productivity by using this catalyst, the industrial value of the present invention is high.

Claims (7)

少なくともケイ素原子、ルイス酸性元素から選ばれる少なくとも1種の原子、及びルイス塩基性元素から選ばれる少なくとも1種の原子を含有するポリエステル製造用触媒であって、ルイス酸性元素から選ばれる原子及びルイス塩基性元素から選ばれる原子の各原子イオンの電気陰性度から算出した平均電気陰性度が、9〜15であり、かつアルコキシドであるケイ素化合物、ルイス酸性元素としてチタン、ジルコニウム、ハフニウム、鉄、コバルト、アルミニウム、ガリウム及びスズからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素の化合物、及びルイス塩基性元素としてナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、亜鉛及びセリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素の化合物のそれぞれ又は混合物の加水分解物を用いて得られることを特徴とするポリエステル製造用触媒。A catalyst for producing a polyester containing at least one atom selected from a silicon atom, a Lewis acidic element, and at least one atom selected from a Lewis basic element, the atom selected from a Lewis acidic element and a Lewis base A silicon compound having an average electronegativity calculated from the electronegativity of each atomic ion of an atom selected from sex elements of 9 to 15 and being an alkoxide, titanium, zirconium, hafnium, iron, cobalt as a Lewis acidic element , A compound of at least one element selected from the group consisting of aluminum, gallium and tin , and a Lewis basic element selected from the group consisting of sodium, potassium, rubidium, cesium, magnesium, calcium, strontium, barium, zinc and cerium At least one element Each or a mixture of hydrolyzate catalyst for polyester production which is characterized in that it is obtained by using the compounds. ルイス酸性元素化合物及びルイス塩基性元素化合物は、それぞれ水酸化物、硝酸塩、ハロゲン化物、炭酸塩、カルボン酸塩、アルコキシド、及びアセチルアセトナートからなる群から選ばれる化合物であることを特徴とする請求項1に記載のポリエステル製造用触媒。  The Lewis acidic element compound and the Lewis basic element compound are compounds selected from the group consisting of hydroxide, nitrate, halide, carbonate, carboxylate, alkoxide, and acetylacetonate, respectively. Item 2. The catalyst for producing polyester according to Item 1. ケイ素化合物、ルイス酸性元素化合物及びルイス塩基性元素化合物を、共存下に加水分解した生成物であることを特徴とする請求項1又は2に記載のポリエステル製造用触媒。  The polyester production catalyst according to claim 1 or 2, wherein the catalyst is a product obtained by hydrolyzing a silicon compound, a Lewis acidic element compound, and a Lewis basic element compound in the presence of coexistence. ルイス酸性元素の原子イオンの電気陰性度が10より大きく、ルイス塩基性元素の原子イオンの電気陰性度が10以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のポリエステル製造用触媒。  The electronegativity of atomic ions of Lewis acidic elements is greater than 10, and the electronegativity of atomic ions of Lewis basic elements is 10 or less. catalyst. ルイス酸性元素としてチタンを含有し、ルイス塩基性元素としてマグネシウム又は亜鉛を含有することを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載のポリエステル製造用触媒。The catalyst for producing a polyester according to any one of claims 1 to 4 , comprising titanium as a Lewis acidic element and magnesium or zinc as a Lewis basic element. ケイ素元素に対するルイス酸性元素とルイス塩基性元素の合計量の割合(原子比)は、80:20〜5:95であることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載のポリエステル製造用触媒。The ratio (atomic ratio) of the total amount of Lewis acidic element and Lewis basic element to silicon element is 80:20 to 5:95, for producing a polyester according to any one of claims 1 to 5 catalyst. 芳香族ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体を主成分とするジカルボン酸成分とジオール成分とを、エステル化反応またはエステル交換反応を経て重縮合させることによりポリエステルを製造するに際し、ポリエステル製造用触媒として請求項1〜のいずれかに記載のポリエステル製造用触媒を使用することを特徴とするポリエステルの製造方法。Requested as a catalyst for polyester production in the production of polyester by polycondensation of a dicarboxylic acid component mainly composed of an aromatic dicarboxylic acid or an ester-forming derivative thereof and a diol component through an esterification reaction or a transesterification reaction Item 7. A method for producing a polyester, wherein the catalyst for producing a polyester according to any one of items 1 to 6 is used.
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