JP5565248B2 - ポリエステル製造用重縮合触媒とこれを用いるポリエステルの製造方法 - Google Patents
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Description
TiO2 ・nH2O
(式中、nは0<n≦2を満たす数である。)
で表される含水酸化チタンであって、このようなチタン酸は、例えば、後述するように、ある種の有機チタン化合物を分解することによって得ることができる。
M2+ 1-x M3+ x (OH-)2An- x/h・mH2O …(I)
(式中、M2+ はMg2+、Zn2+ 及びCu2+ から選ばれる少なくとも1種の2価金属イオンを示し、M3+ はAl3+、Fe3+ 及びTi3+ から選ばれる少なくとも1種の3価金属イオンを示し、An- はSO4 2-、Cl-、CO3 2- 及びOH- から選ばれる少なくとも1種のアニオンを示し、nは上記アニオンの価数を示し、xは0<x<0.5を満足する数であり、mは0≦m<2を満足する数である。)
で表される。
Mg2+ 1-x Al3+ x (OH-)2(CO3 2-) x/2・mH2O …(II)
(式中、x及びmは前記と同じである。)
で表されるものが好ましく用いられる。このようなハイドロタルサイトは市販品として容易に入手することができるが、必要に応じて、適宜の原料を用いて、従来より知られている方法、例えば、水熱法によって製造することもできる。
(水酸化マグネシウムの水スラリーの調製)
水5Lを反応器に仕込み、これに4モル/Lの塩化マグネシウム水溶液16.7Lと14.3モル/Lの水酸化ナトリウム水溶液8.4Lとを撹拌下に同時に加えた後、170℃で0.5時間水熱反応を行った。このようにして得られた水酸化マグネシウムを濾過、水洗し、得られたケーキを水に再び懸濁させて、水酸化マグネシウムの水スラリー(123g/L)を得た。
(ハイドロタルサイトの水スラリーの調製)
3.8モル/L濃度の硫酸マグネシウム水溶液2.6Lと0.85モル/L濃度の硫酸アルミニウム水溶液2.6Lとの混合溶液と9.3モル/L濃度の水酸化ナトリウム水溶液2.8Lと2.54モル/L濃度の炭酸ナトリウム水溶液2.6Lとの混合溶液を攪拌下に同時に反応器に加えた後、180℃で2時間水熱反応を行った。反応終了後、得られたスラリーを濾過、洗浄した後、乾燥、粉砕して、Mg0.7Al0.3(OH)2(CO3)0.15・0.48H2Oなる組成を有するハイドロタルサイトを得た。このハイドロタルサイトを水に懸濁させて、ハイドロタルサイトの水スラリー(100g/L)を得た。
(重縮合触媒Aの調製)
四塩化チタン水溶液(TiO2 換算で69.2g/L)0.018Lを調製した。参考例1で得られた水酸化マグネシウムの水スラリー(123g/L)9.0Lを25L容量の反応器に仕込んだ後、上記四塩化チタン水溶液を0.02時間かけて滴下した。滴下終了後、1時間熟成して、水酸化マグネシウム粒子の表面にチタン酸からなる被覆層を形成した。このようにして得られた表面にチタン酸からなる被覆層を有する水酸化マグネシウム粒子の水スラリーを濾過し、得られたケーキを水洗し、乾燥し、得られた塊状物を解砕して、本発明による重縮合触媒Aを得た。この重縮合触媒におけるチタン酸被覆の割合は、水酸化マグネシウム100重量部に対して、TiO2換算にて、0.1重量部であった。
テレフタル酸43g(0.26モル)とエチレングリコール19g(0.31モル)を反応槽に仕込み、窒素ガス雰囲気下に攪拌して、スラリーとした。この反応槽の温度を250℃、大気圧に対する相対圧力を1.2×105 Paに保ちながら、4時間かけてエステル化反応を行った。このようにして得られた低分子量オリゴマーのうち、50gを窒素ガス雰囲気下、温度250℃、常圧に保持した重縮合反応槽に移した。
(重縮合触媒Bの調製)
四塩化チタン水溶液(TiO2 換算で69.2g/L)0.16Lを調製した。参考例1で得られた水酸化マグネシウムの水スラリー(123g/L)9.0Lを25L容量の反応器に仕込んだ後、上記四塩化チタン水溶液を0.2時間かけて滴下した。滴下終了後、1時間熟成して、水酸化マグネシウム粒子の表面にチタン酸からなる被覆層を形成した。このようにして得られた表面にチタン酸からなる被覆層を有する水酸化マグネシウムの水スラリーを濾過し、得られたケーキを水洗し、乾燥し、得られた塊状物を解砕して、本発明による重縮合触媒Bを得た。この重縮合触媒におけるチタン酸被覆の割合は、水酸化マグネシウム100重量部に対して、チタン酸換算で、1.0重量部であった。
上記重縮合触媒Bを用いた以外は、実施例1と同様にして、ポリエステルを得た。このようにして得られたポリエステルの固有粘度と色調を第1表に示す。
(重縮合触媒Cの調製)
四塩化チタン水溶液(TiO2 換算で69.2g/L)1.6Lを調製した。参考例1で得られた水酸化マグネシウムの水スラリー(123g/L)9.0Lを25Lの反応器に仕込んだ後、上記四塩化チタン水溶液を2時間かけて滴下した。滴下終了後、1時間熟成して、水酸化マグネシウム粒子の表面にチタン酸からなる被覆層を形成した。このようにして得られた表面にチタン酸からなる被覆層を有する水酸化マグネシウムの水スラリーを濾過し、得られたケーキを水洗し、乾燥し、得られた塊状物を解砕して、本発明による重縮合触媒Cを得た。この重縮合触媒におけるチタン酸被覆の割合は、水酸化マグネシウム100重量部に対して、TiO2換算で、10重量部であった。
上記重縮合触媒Cを用いた以外は、実施例1と同様にして、ポリエステルを得た。このようにして得られたポリエステルの固有粘度と色調を第1表に示す。
(重縮合触媒Dの調製)
四塩化チタン水溶液(TiO2 換算で69.2g/L)8.0Lを調製した。参考例1で得られた水酸化マグネシウムのスラリー(123g/L)9.0Lを40L容量の反応器に仕込んだ後、上記四塩化チタン水溶液を10時間かけて滴下した。滴下終了後、1時間熟成して、水酸化マグネシウム粒子の表面にチタン酸からなる被覆層を形成した。このようにして得られた表面にチタン酸からなる被覆層を有する水酸化マグネシウムの水スラリーを濾過し、得られたケーキを水洗し、乾燥し、得られた塊状物を解砕して、本発明による重縮合触媒Eを得た。この重縮合触媒におけるチタン酸被覆の割合は、水酸化マグネシウム100重量部に対して、TiO2換算で、50重量部であった。
上記重縮合触媒Dを用いた以外は、実施例1と同様にして、ポリエステルを得た。このようにして得られたポリエステルの固有粘度と色調を第1表に示す。
(重縮合触媒Eの調製)
四塩化チタン水溶液(TiO2 換算で69.4g/L)0.72Lを調製した。参考例2で得られたハイドロタルサイトの水スラリー(100g/L)5.0Lを25Lの反応器に仕込んだ後、上記四塩化チタン水溶液を2時間かけて滴下した。滴下終了後、1時間熟成し、ハイドロタルサイト粒子の表面にチタン酸からなる被覆層を形成した。このようにして得られた表面にチタン酸からなる被覆層を有するハイドロタルサイトの水スラリーを濾過し、得られたケーキを水洗し、乾燥し、得られた塊状物を解砕して、本発明による重縮合触媒Gを得た。この重縮合触媒におけるチタン酸被覆の割合は、ハイドロタルサイト100重量部に対して、TiO2換算で、10重量部であった。
上記重縮合触媒Eを用いた以外は、実施例1と同様にして、ポリエステルを得た。このようにして得られたポリエステルの固有粘度と色調を第1表に示す。
(ポリエステルfの製造)
実施例1において、重縮合触媒Aに代えて、三酸化アンチモン0.0114g(3.9×10-5 モル、重縮合に供したテレフタル酸成分100モル部に対して0.015モル部)を用いた以外は、実施例1と同様にして、ポリエステルを得た。このようにして得られたポリエステルの固有粘度と色調を第1表に示す。
(重縮合触媒Fの調製)
四塩化チタン水溶液(TiO2 換算で69.2g/L)1.6Lと水酸化ナトリウム水溶液(NaOH換算で99.6g/L)1.6Lを調製した。参考例1で得られた水酸化マグネシウムの水スラリー(123g/L)9.0Lを25Lの反応器に仕込んだ後、この水酸化マグネシウムのスラリーにそのpHが10.0になるように、上記四塩化チタン水溶液と水酸化ナトリウム水溶液とを同時に2時間かけて滴下した。滴下終了後、1時間熟成して、水酸化マグネシウム粒子の表面にチタン酸からなる被覆層を形成した。このようにして得られた表面にチタン酸からなる被覆層を有する水酸化マグネシウムの水スラリーを濾過し、得られたケーキを水洗し、乾燥し、得られた塊状物を解砕して、比較例による重縮合触媒Fを得た。この重縮合触媒におけるチタン酸被覆の割合は、水酸化マグネシウム100重量部に対して、TiO2換算で、10重量部であった。
上記重縮合触媒Fを用いた以外は、実施例1と同様にして、ポリエステルを得た。このようにして得られたポリエステルの固有粘度と色調を第1表に示す。
(重縮合触媒Gの調製)
四塩化チタン水溶液(TiO2 換算で69.4g/L)0.72Lと水酸化ナトリウム水溶液(NaOH換算で100g/L)0.72Lを調製した。参考例2で得られたハイドロタルサイトの水スラリー(100g/L)5.0Lを25Lの反応器に仕込んだ後、このハイドロタルサイトのスラリーにそのpHが9.0になるように、上記四塩化チタン水溶液と水酸化ナトリウム水溶液とを同時に2時間かけて滴下した。滴下終了後、1時間熟成し、ハイドロタルサイト粒子の表面にチタン酸からなる被覆層を形成した。このようにして得られた表面にチタン酸からなる被覆層を有するハイドロタルサイトの水スラリーを濾過し、得られたケーキを水洗し、乾燥し、得られた塊状物を解砕して、比較例による重縮合触媒Gを得た。この重縮合触媒におけるチタン酸被覆の割合は、ハイドロタルサイト100重量部に対して、TiO2換算で、10重量部であった。
上記重縮合触媒Gを用いた以外は、実施例1と同様にして、ポリエステルを得た。このようにして得られたポリエステルの固有粘度と色調を第1表に示す。
Claims (7)
- ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体とグリコールとのエステル化反応又はエステル交換反応によるポリエステル製造用重縮合触媒の製造方法であって、固体塩基粒子を分散させた水スラリー中、水溶性アルカリの不存在下に水溶性チタン化合物を加水分解して、上記固体塩基100重量部に対してTiO2 換算で0.1〜50重量部のチタン酸からなる被覆層を上記固体塩基粒子の表面に形成することからなる重縮合触媒の製造方法。
- チタン酸からなる被覆層を上記固体塩基粒子の表面に形成し、このようにして得られた表面にチタン酸からなる被覆層を有する上記固体塩基粒子の水スラリーを濾過し、得られたケーキを水洗し、乾燥し、得られた塊状物を解砕することからなる請求項1に記載の重縮合触媒の製造方法。
- 固体塩基が水酸化マグネシウムである請求項1又は2に記載の重縮合触媒の製造方法。
- 固体塩基がハイドロタルサイトである請求項1又は2に記載の重縮合触媒の製造方法。
- 水溶性チタン化合物がハロゲン化チタンである請求項1に記載の重縮合触媒の製造方法。
- ハロゲン化チタンが四塩化チタンである請求項5に記載の重縮合触媒の製造方法。
- 水溶性アルカリがアルカリ金属元素を含む水溶性アルカリである請求項1に記載の重縮合触媒の製造方法。
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