JP6713534B2 - ポリエステル重合用触媒、ポリエステル樹脂の製造方法 - Google Patents

ポリエステル重合用触媒、ポリエステル樹脂の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6713534B2
JP6713534B2 JP2018526006A JP2018526006A JP6713534B2 JP 6713534 B2 JP6713534 B2 JP 6713534B2 JP 2018526006 A JP2018526006 A JP 2018526006A JP 2018526006 A JP2018526006 A JP 2018526006A JP 6713534 B2 JP6713534 B2 JP 6713534B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnesium
magnesium compound
compound
catalyst
formula
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.)
Active
Application number
JP2018526006A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2018008386A1 (ja
Inventor
弘幸 金城
弘幸 金城
美香 荒木
美香 荒木
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.)
Nitto Kasei Co Ltd
Original Assignee
Nitto Kasei Co Ltd
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 Nitto Kasei Co Ltd filed Critical Nitto Kasei Co Ltd
Publication of JPWO2018008386A1 publication Critical patent/JPWO2018008386A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6713534B2 publication Critical patent/JP6713534B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F3/00Compounds containing elements of Groups 2 or 12 of the Periodic Table
    • C07F3/02Magnesium compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/12Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/16Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C08G63/18Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds the acids or hydroxy compounds containing carbocyclic rings
    • C08G63/181Acids containing aromatic rings
    • C08G63/183Terephthalic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/66Polyesters containing oxygen in the form of ether groups
    • C08G63/668Polyesters containing oxygen in the form of ether groups derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/672Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/78Preparation processes
    • C08G63/82Preparation processes characterised by the catalyst used
    • C08G63/83Alkali metals, alkaline earth metals, beryllium, magnesium, copper, silver, gold, zinc, cadmium, mercury, manganese, or compounds thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Description

本発明は、フィルム、シート、繊維、電子写真用トナー材料等の各種用途に用いられるポリエステル樹脂の製造に用いるポリエステル重合用触媒、及びこの触媒を用いたポリエステル樹脂の製造方法に関する。
ポリエステル樹脂は、その化学的、物理的性質を利用して、フィルム、シート、繊維等の各種用途に用いられており、得られる樹脂の用途に応じて、縮重合反応を促進する触媒や触媒の活性能を高める助触媒も各種検討されている。
例えば、トナーの結着樹脂に用いられるポリエステル樹脂の製造に用いられる触媒としては、触媒活性のみならず、帯電性等のトナー性能に与える影響を考慮して、酸化ジブチル錫等の錫化合物が汎用されているが、近年、安全性等の観点から、酸化ジブチル錫等のSn−C結合を有する錫化合物よりも、チタン化合物が触媒として好ましく使用される傾向がある(特許文献1参照)。
しかしながら、特定のチタン化合物を触媒として使用すると、反応時間が極端に長くなり樹脂が着色するという課題がある。そこで、反応時間を短縮させるため、種々の添加剤が検討されている。例えば、特許文献2では酢酸マグネシウム・4水和物が例示されている。しかしながら、これらのマグネシウム化合物では反応時間の短縮にはつながるものの、更なる改善の余地があった。
特許3750816 特許3647689
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ポリエステル樹脂の製造時間を短縮可能なポリエステル重合用触媒を提供するものである。
本発明によれば、マグネシウム化合物(A)を含むポリエステル重合用触媒であって、前記マグネシウム化合物(A)は、式(1)で表される結合部を有する、ポリエステル重合用触媒が提供される。
Mg−O−(C)a−Q (1)
(aは1〜4で表される整数であり、Qは窒素原子または硫黄原子である)
本発明者がポリエステル樹脂の製造時間を短縮すべく鋭意検討を行ったところ、式(1)で表される結合部を有するマグネシウム化合物(A)を触媒として用いた場合には、従来の触媒に比べて、ポリエステル樹脂の原料となるアルコール成分および酸成分の縮重合反応が大幅に促進されることを見出し、本発明の完成に到った。
以下、本発明について詳細を説明する。
1.ポリエステル重合用触媒
本発明のポリエステル重合用触媒は、マグネシウム化合物(A)を必須成分として含む。また、この触媒は、チタン化合物(B)や、その他の触媒成分を含んでもよい。
<マグネシウム化合物(A)>
マグネシウム化合物(A)は、式(1)で表される結合部を有する。マグネシウム化合物(A)がこのような結合部を有する場合、アルコール成分および酸成分の縮重合反応が促進される。aは、1〜4で表される整数(1,2,3,又は4)である。Qは窒素原子または硫黄原子である。(C)aは、aが1の場合は1つの炭素原子であり、aが2〜4の場合は、直鎖状に結合されたa個の炭素原子を意味する。
Mg−O−(C)a−Q (1)
式(1)の結合部は、好ましくは、式(2)で表される。Rは、水素又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。各炭素原子の2つのRの一方又は両方が水素であることが好ましい。Rで示される炭素数1〜4のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基等があげられる。また、−(CR −で示されるアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ブチレン基、イソブチレン基、s-ブチレン基、t-ブチレン基等があげられる。
Mg−O−(CR −Q (2)
式(1)又は(2)の結合部を有するマグネシウム化合物(A)としては、Ti−O結合を有さないマグネシウム化合物(A1)と、Ti−O結合を有するマグネシウム化合物(A2)が挙げられる。以下、それぞれの化合物について詳述する。
(a)Ti−O結合を有さないマグネシウム化合物(A1)
Ti−O結合を有さないマグネシウム化合物(A1)は、好ましくは、式(3)で表される構造を有する。Xは、−(CR −N(−Yであるか、−(CR −S−Yであるか、又は2つのXが式(4)又は式(19)で置換される。Yは、Rであるか、又は2つのYが式(5)で置換される。Rは、置換基を有してもよい炭素数1〜28のアルキル基である。Rの炭素数は、好ましくは1〜4である。Rの炭素数は、具体的には例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28であり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。置換基としては、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アミノ基、アミノアルコキシ基などが挙げられる。Rとしては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、オクチル基、ステアリル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基、ヒドロキシイソプロピル基、ヒドロキシブチル基等があげられる。
−O−Mg−O−X (3)
マグネシウム化合物(A1)のRは、好ましくは、−(CR −Zである。bは、1〜28であり、好ましくは1〜4である。bは、具体的には例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28であり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。Zは、水素、水酸基、又は−O−Mg−O−Xである。
マグネシウム化合物(A1)の例としては、式(12)〜(14)及び式(21)〜(24)で示すものが挙げられる。触媒として用いるマグネシウム化合物(A1)は、単一の化合物であってもよく、複数の化合物の混合物であってもよい。
マグネシウム化合物(A1)の製造方法は、特に限定されないが、例えば、マグネシウムアルコキシドと含ヘテロ原子アルコール(アミノアルコール又は含硫黄原子アルコール)との配位子交換反応であっても良く、あるいは、酸化マグネシウムと含ヘテロ原子アルコールとの反応であってもよい。反応は、適切な加熱温度、減圧条件下で脱アルコールまたは脱水を行い、反応を促進させることができる。反応の際、必要に応じて、溶媒を使用しても良い。
マグネシウムアルコキシドとしては、マグネシウムジメトキシド、マグネシウムジエトキシド、マグネシウムジイソプロポキシド、マグネシウムジ−t−ブトキシドなどが挙げられる。
アミノアルコールとしてはモノアルカノールアミン化合物、ジアルカノールアミン化合物、トリアルカノールアミン化合物等のアルカノールアミン化合物、トリアルキルアミン等のアルキルアミン化合物等が挙げられ、これらの中ではアルカノールアミンが好ましく、トリアルカノールアミンがより好ましい。
含硫黄原子アルコールとしては、モノアルカノールスルフィド化合物、ジアルカノールスルフィド化合物等のアルカノールスルフィド化合物等が挙げられ、これらの中ではジアルカノールスルフィド化合物が好ましい。
使用できる溶媒は、特に制限がないが、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノールなどのアルコールが挙げられる。
マグネシウムとアミノアルコールのモル比が1:2の場合は、式(12)の化合物が主成分となる。マグネシウムの割合の増大に伴って式(13)の化合物の割合が徐々に増え、マグネシウムとアミノアルコールのモル比が1:1になると、式(13)の化合物が主成分となる。マグネシウムの割合の増大に伴って式(14)の化合物の割合が徐々に増え、マグネシウムとアミノアルコールのモル比が3:2になると、式(14)の化合物が主成分となる。
マグネシウムと含硫黄原子アルコールのモル比が1:2の場合は、式(21)の化合物が主成分となる。マグネシウムの割合の増大に伴って式(22)〜(24)の化合物の割合が徐々に増え、マグネシウムと含硫黄原子アルコールのモル比が1:1になると、式(22)〜(24)の化合物が主成分となる。
(b)Ti−O結合を有するマグネシウム化合物(A2)
Ti−O結合を有するマグネシウム化合物(A2)は、好ましくは、式(6)で表される結合部を有する。式(6)の結合部は、式(1)の結合部に含まれるQから始まるQ−(C)a−O−Ti結合部を有する。Q−(C)a−O−Ti結合部は、マグネシウム化合物(A2)の安定化に寄与するので、マグネシウム化合物(A2)が式(6)の結合部を有することによってマグネシウム化合物(A2)が長期間に渡って高い触媒活性を維持する。Mgに対するTiの原子比は、0.1〜10が好ましく、0.2〜5がさらに好ましく、0.5〜2がさらに好ましい。
Mg−O−(C)a−Q(C)a−O−Ti (6)
式(6)の結合部は、より好ましくは、式(7)で表される。
Mg−O−(CR −Q−(CR −O−Ti (7)
マグネシウム化合物(A2)は、好ましくは、式(8)で表される構造を有する。Xは、−(CR −N(−Yであるか、−(CR −S−Yであるか、又は2つのXが式(9)又は式(20)で置換される。Yは、Rであるか、又は2つのYが式(10)又は(11)で置換される。Rは、式(3)において説明した通りである。
−O−Mg−O−X (8)
マグネシウム化合物(A2)のRは、好ましくは、−(CR −Zである。bは、マグネシウム化合物(A1)で説明した通りである。Zは、水素、水酸基、−O−Mg−O−X、又は−O−Ti(−O−Xである。
マグネシウム化合物(A2)の例としては、式(15)〜(18)及び式(25)〜(28)で示すものが挙げられる。触媒として用いるマグネシウム化合物(A2)は、単一の化合物であってもよく、複数の化合物の混合物であってもよい。
マグネシウム化合物(A2)の製造方法は、特に限定されないが、例えば、マグネシウムアルコキシドと含ヘテロ原子アルコールとの配位子交換反応ののち、チタンアルコキシドとの配位子交換反応であっても良く、あるいは、酸化マグネシウムと含ヘテロ原子アルコールとの反応ののち、チタンアルコキシドとの配位子交換反応であっても良く、あるいはチタンアルコキシドと含ヘテロ原子アルコールとの配位子交換反応ののち、マグネシウムアルコキシドとの配位子交換反応であっても良い。反応は、適切な加熱温度、減圧条件下で脱アルコールあるいは脱水反応を行い、反応を促進させることができる。反応の際、必要に応じて、溶媒を使用しても良い。
チタンアルコキシドとしては、例えば、テトラ−n−プロピルチタネート、テトライソプロピルチタネート、テトラ−n−ブチルチタネート、テトラ−t−ブチルチタネート、テトラフェニルチタネート、テトラシクロヘキシルチタネート、テトラベンジルチタネート等のテトラアルキルチタネート;チタン(オキシ)アセチルアセトネート、チタンテトラアセチルアセトネート、チタン(ジイソプロキシド)アセチルアセトネート、チタンビス(アンモニウムラクテイト)ジヒドロキシド、チタンビス(エチルアセトアセテート)ジイソプロポキシド、チタンビス(トリエタノールアミネート)ジイソプロポキシド等が挙げられる。
マグネシウムアルコキシド、含ヘテロ原子アルコール、及び溶媒としては、マグネシウム化合物(A1)の製造方法で説明したものを用いることができる。
チタンとマグネシウムとアミノアルコールのモル比が1:1:4の場合は、式(15)〜(16)の化合物が主成分となる。マグネシウムの割合の減少に伴って式(17)〜(18)の化合物の割合が徐々に増え、チタンとマグネシウムとアミノアルコールのモル比が2:1:8になると、式(17)〜(18)の化合物が主成分となる。
チタンとマグネシウムと含硫黄原子アルコールのモル比が1:1:4の場合は、式(25)〜(26)の化合物が主成分となる。マグネシウムの割合の減少に伴って式(27)〜(28)の化合物の割合が徐々に増え、チタンとマグネシウムと含硫黄原子アルコールのモル比が2:1:8になると、式(27)〜(28)の化合物が主成分となる。
<チタン化合物(B)>
チタン化合物(B)としては、例えば、上述したチタンアルコキシドを用いることができ、特に、反応性及び着色性の観点から、チタンジイソプロポキシビストリエタノールアミネートが好ましい。チタン化合物(B)をマグネシウム化合物(A)と併用することによって、アルコール成分および酸成分の縮重合反応がさらに促進される。また、チタン化合物(B)は、マグネシウム化合物(A1),(A2)のどちらと併用してもよいが、マグネシウム化合物(A1)と併用した場合の方が併用効果が顕著である。
マグネシウム化合物(A)とチタン化合物(B)との含有割合が、モル比(マグネシウム化合物(A)中のマグネシウム原子/チタン化合物(B)中のチタン原子)は、0.01〜2.0が好ましく、0.05〜1.0がより好ましく、0.1〜1.0がさらに好ましい。
<他の添加剤>
本発明のポリエステル樹脂は、必要に応じて、他の触媒成分、例えば、ピロガロール、没食子酸及び没食子酸エステルを含むことができる。
(他の触媒成分)
他の触媒成分としては、例えば、ジブチル錫オキサイド、三酸化アンチモン、酢酸鉄、酢酸亜鉛、酢酸カルシウム、酢酸アルミニウム、酢酸鉛、ホウ酸亜鉛、ホウ酸鉛、塩化亜鉛、塩化アルミニウムなどの既知の触媒が挙げられる。
2.ポリエステル樹脂の重合
本発明のポリエステル樹脂は、ポリエステル重合用触媒の存在下で、アルコール成分および酸成分を縮重合させて得られる。ポリエステル重合用触媒を反応系に添加する時期は、反応開始前及び反応途中のいずれであってもよいが、縮重合反応の促進に対してより高い効果が得られる観点から、反応温度に達するより前の時点であることが好ましく、反応開始前であることがより好ましい。なお、本発明において、反応開始前とは、縮重合反応に伴う水が生成されていない状態を意味する。
また、前記縮重合反応は、不活性ガス雰囲気中にて、180〜250℃の温度で行うことが好ましい。更に、前記縮合反応は、常圧又は減圧下で行うことが好ましく、具体的には、4〜102kPaの圧力下で行うことが好ましい。
縮重合反応におけるマグネシウム化合物(A)の含有量は、特に制限されないが、通常、アルコール成分と酸成分との合計固形分100質量部に対して、0.001〜1.5質量部が好ましく、0.01〜1.0質量部がより好ましく、0.02〜0.5質量部がさらに好ましい。前記範囲内であれば、反応時間を大きく短縮することができ、色調も良好なポリエステル樹脂が得られる。
また、縮重合反応におけるチタン化合物(B)の含有量は、特に制限されないが、通常、アルコール成分と酸成分との合計固形分100質量部に対して、0.001〜2.0質量部が好ましく、0.05〜1.5質量部がより好ましく、0.1〜1.0質量部がさらに好ましい。
<アルコール成分>
アルコール成分としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチルペンタンジオール、ジエチレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−メチル−1、3−プロパンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、水添ビスフェノールA、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物またはプロピレンオキサイド付加物、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール等の二価以上の多価アルコールが挙げられる。また、1価のアルコールを、分子量調整や耐オフセット性向上の観点から、適宜含有させてもよい。これらのアルコール成分は1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
<酸成分>
酸成分としては、例えば、安息香酸、p−t−ブチル安息香酸等のモノカルボン酸;シュウ酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、n-ドデシルコハク酸、n-ドデセニルコハク酸等の脂肪族ジカルボン酸;フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸;シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸;トリメリット酸、ピロメリット酸等の3価以上の多価カルボン酸;及びこれらの酸の無水物、アルキル(炭素数1〜3)エステル;ロジン;フマル酸、マレイン酸、アクリル酸等で変性されたロジン等が挙げられる。モノカルボン酸及び、芳香族ジカルボン酸及び飽和脂肪族ジカルボン酸等の二塩基酸は、各々1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。また、3価以上の多塩基酸も1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
以下に実施例を用いて、具体的に説明するが、これによって本発明の範囲を限定するものではない。以下の説明中において、「%」は、質量%を意味する。
1.マグネシウム化合物(A)の製造
1−1.Ti−O結合を有さないマグネシウム化合物(A1)の製造
<製造例1 マグネシウム化合物A1aの製造>
撹拌装置付き100mlのガラス製ナス型フラスコにトリエタノールアミンを27.9g入れ、撹拌を開始した後、10.70gのマグネシウムジエトキシドを加えた。80℃まで加熱して1時間反応させた。その後、30Torrの減圧下で濃縮を行い、生成するエタノールを留去した。白色固体のマグネシウム化合物A1aを18.44g得た。
<製造例2 マグネシウム化合物A1bの製造>
撹拌装置付き100mlのガラス製ナス型フラスコにN-ブチルジエタノールアミンを19.7g入れ、撹拌を開始した後、7.00gのマグネシウムジエトキシドを加えた。80℃まで加熱して1時間反応させた。その後、30Torrの減圧下で濃縮を行い、生成するエタノールを留去した。高粘調褐色液体のマグネシウム化合物A1bを18.23g得た。
<製造例3 マグネシウム化合物A1cの製造>
撹拌装置付き100mlのガラス製ナス型フラスコにN,N−ジブチルエタノールアミンを39.40g入れ、撹拌を開始した後、3.10gのマグネシウムジエトキシドを加えた。100℃まで加熱して1時間反応した。さらに30Torrの減圧下で濃縮を行った。N,N−ジブチルエタノールアミンの希釈溶液として黄白色液体のマグネシウム化合物A1cを38.48g得た。
<製造例4 マグネシウム化合物A1dの製造>
撹拌装置付き100mlのガラス製ナス型フラスコにジエタノールアミンを52.13g入れ、撹拌を開始した後、14.76gのマグネシウムジエトキシドを加えた。90℃まで加熱して1時間反応した。さらに30Torrの減圧下で濃縮を行った。ジエタノールアミンの希釈溶液として黄白色液体のマグネシウム化合物A1dを53.85g得た。
<製造例5 マグネシウム化合物A1eの製造>
撹拌子を入れた10mlのガラス製ナス型フラスコにN,N−ジブチルブタノールアミンを0.70g入れ、撹拌を開始した後、0.23gのマグネシウムジエトキシドを加えた。100℃まで加熱して1時間反応させた。その後、20Torrの減圧下で濃縮を行った。褐色液体のマグネシウム化合物A1eを0.82g得た。
<製造例6 マグネシウム化合物A1fの製造>
撹拌子を入れた50mlのガラス製ナス型フラスコに2,2−チオジエタノールを4.23gとブタノールを25.65g入れ、撹拌を開始した後、3.96gのマグネシウムジエトキシドを加えた。150℃まで加熱してブタノールおよび生成するエタノールを留去しながら1時間反応させた。その後、20Torrの減圧下で濃縮を行った。白色個体のマグネシウム化合物A1fを5.39g得た。
1−2.Ti−O結合を有するマグネシウム化合物(A2)の製造
<製造例7 マグネシウム化合物A2aの製造>
撹拌装置付き100mlのガラス製ナス型フラスコにトリエタノールアミンを53.99g入れ、撹拌を開始した後、17.15gのチタンテトライソプロポキシドを滴下して加えた。発熱反応が収まったのを確認後、100℃まで加熱して生成するイソプロパノールを留去した。さらに30Torrの減圧下でさらに濃縮を行った。橙色の透明な粘調液体を得た。続いて、マグネシウムジエトキシドを6.90g入れ、85℃まで加熱して生成するエタノールを留去した。さらに20Torrの減圧下でさらに濃縮を行った。濃橙色の粘調液体54.49gを得た(A2a)。A2aのIR測定の結果、795cm−1付近に新たなピークの出現が認められた。
<製造例8 マグネシウム化合物A2bの製造>
撹拌装置付き100mlのガラス製ナス型フラスコにトリエタノールアミンを45.76g入れ、撹拌を開始した後、21.81gのチタンテトライソプロポキシドを滴下して加えた。発熱反応が収まったのを確認後、90℃まで加熱して生成するイソプロパノールを留去した。さらに20Torrの減圧下でさらに濃縮を行った。橙色の透明な粘調液体を得た。続いて、マグネシウムジエトキシドを4.39g入れ、85℃まで加熱して生成するエタノールを留去した。さらに20Torrの減圧下でさらに濃縮を行った。濃橙色の粘調液体44.48gを得た(A2b)。A2bのIR測定の結果、795cm−1付近に新たなピークの出現が認められた。
<製造例9 マグネシウム化合物A2cの製造>
撹拌装置付き100mlのガラス製ナス型フラスコにトリエタノールアミンを54.91g入れ、撹拌を開始した後、17.44gのチタンテトライソプロポキシドを滴下して加えた。発熱反応が収まったのを確認後、100℃まで加熱して生成するイソプロパノールを留去した。さらに20Torrの減圧下でさらに濃縮を行った。橙色の透明な粘調液体を得た。続いて、マグネシウムジエトキシドを3.51g入れ、90℃まで加熱して生成するエタノールを留去した。さらに20Torrの減圧下でさらに濃縮を行った。濃橙色の粘調液体51.45gを得た(A2c)。A2cのIR測定の結果、795cm−1付近に新たなピークの出現が認められた。
<製造例10 マグネシウム化合物A2dの製造>
撹拌装置付き100mlのガラス製ナス型フラスコにトリエタノールアミンを36.82g入れ、撹拌を開始した後、17.54gのチタンテトライソプロポキシドを滴下して加えた。発熱反応が収まったのを確認後、90℃まで加熱して生成するイソプロパノールを留去した。さらに20Torrの減圧下でさらに濃縮を行った。橙色の透明な粘調液体を得た。続いて、マグネシウムジエトキシドを2.35g入れ、90℃まで加熱して生成するエタノールを留去した。さらに20Torrの減圧下でさらに濃縮を行った。濃橙色の粘調液体33.63gを得た(A2d)。A2dのIR測定の結果、795cm−1付近に新たなピークの出現が認められた。
<製造例11 マグネシウム化合物A2eの製造>
撹拌装置付き100mlのガラス製ナス型フラスコにトリエタノールアミンを36.82g入れ、撹拌を開始した後、マグネシウムジエトキシドを2.35g入れた。90℃まで加熱して生成するエタノールを留去した。さらに20Torrの減圧下でさらに濃縮を行った。橙色懸濁液を得た。続いて、21.01gのチタンテトラブトキシドを滴下して加えた。発熱反応が収まったのを確認後、115℃まで加熱して1時間反応を行った。冷却後ろ過により不溶物を除去し、78%ブタノール溶液として、橙色の透明液体52.77gを得た(A2e)。A2eのIR測定の結果、797cm−1付近に新たなピークの出現が認められた。
<製造例12 マグネシウム化合物A2fの製造>
撹拌装置付き100mlのガラス製ナス型フラスコにジエタノールアミンを35.38g入れ、撹拌を開始した後、マグネシウムジエトキシドを4.81g入れた。90℃まで加熱して生成するエタノールを留去した。さらに20Torrの減圧下でさらに濃縮を行った。橙色透明溶液を得た。続いて、28.63gのチタンテトラブトキシドを滴下して加えた。発熱反応が収まったのを確認後、ブタノール15.06gを加え、115℃まで加熱して1時間反応を行った。50%ブタノール溶液として、白色エマルジョン78.26gを得た(A2f)。A2fのIR測定の結果、781cm−1付近に新たなピークの出現が認められた。
2.ポリエステル樹脂の製造(実施例1〜14、及び比較例1〜6)
ポリオキシプロピレン(2.1)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(BPA−PO)124.27g(0.36モル)、テレフタル酸49.88g(BPA−PO100モルに対して80モル)、表1に示す触媒を、窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した300ミリリットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、230〜235℃で反応率が93%に到達するまで反応させた後、さらに8KPaで軟化点が100℃に達するまで反応させて、ポリエステルを得た。反応率が93%に到達したときの反応時間を表1に示す。なお、表1中の触媒組成の数値は、BPA−PO及びテレフタル酸の合計質量を100質量部としたときの質量部である。
表1中の各種化合物の詳細は、以下の通りである。
マグネシウムジエトキシド:和光純薬工業株式会社製
酢酸マグネシウム4水和物:関西触媒化学社製
チタンジイソプロポキシビストリエタノールアミネート:Aldrich社製
テトラブチルチタネート:和光純薬工業株式会社製
チタンジイソプロポキシビスアセチルアセトナート、75%イソプロピルアルコール溶液:東京化成工業社製
以上の結果より、縮重合反応において、マグネシウム化合物(A)を用いることにより、触媒活性が高められ、アルコール成分と酸成分の縮重合反応が促進されていることが分かる。即ち、マグネシウム化合物(A)が触媒に含まれている実施例1〜14では、マグネシウム化合物(A)が触媒に含まれていない比較例1〜6と対比して、アルコール成分と酸成分の縮重合反応を進行させるのに必要とされる反応時間が格段に短縮されている。

Claims (7)

  1. マグネシウム化合物(A)を含むポリエステル重合用触媒であって、
    前記マグネシウム化合物(A)は、式(8)で表される構造を有する、ポリエステル重合用触媒。
    −O−Mg−O−X (8)
    (X は、−(CR −N(−Y であるか、−(CR −S−Y であるか、又は2つのX が式(9)又は式(20)で置換され、Y は、R であるか、又は2つのY が式(10)又は(11)で置換され、R は、置換基を有してもよい炭素数1〜28のアルキル基である。)
    (式(9)〜(11)、式(20)、−(CR −N(−Y 、及び−(CR −S−Y 中の、aは、1〜4で表される整数であり、R は、水素又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。)
  2. は、−(CR −Z である、請求項1に記載のポリエステル重合用触媒。
    (bは、1〜28であり、Z は、水素、水酸基、−O−Mg−O−X 、又は−O−Ti(−O−X であり、X の定義は、式(8)と同じであり、R は、水素又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。)
  3. 前記マグネシウム化合物(A)は、Ti−O結合を有さない、請求項1又は請求項2に記載のポリエステル重合用触媒。
  4. 更に、チタン化合物(B)を含む、請求項1〜請求項3の何れか1つに記載のポリエステル重合用触媒。
  5. 前記マグネシウム化合物(A)と前記チタン化合物(B)との含有割合が、モル比(前記マグネシウム化合物(A)中のマグネシウム原子/前記チタン化合物(B)中のチタン原子)で0.01〜2.0である、請求項4に記載のポリエステル重合用触媒。
  6. 請求項1〜請求項5の何れか1つに記載のポリエステル重合用触媒の存在下で、アルコール成分および酸成分を縮重合させる工程を備える、ポリエステル樹脂の製造方法。
  7. 縮重合の際に、前記ポリエステル樹脂の原料モノマー100質量部に対して、前記マグネシウム化合物(A)存在量が0.01〜2質量部である、請求項6に記載のポリエステル樹脂の製造方法。
JP2018526006A 2016-07-05 2017-06-20 ポリエステル重合用触媒、ポリエステル樹脂の製造方法 Active JP6713534B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016133293 2016-07-05
JP2016133293 2016-07-05
PCT/JP2017/022675 WO2018008386A1 (ja) 2016-07-05 2017-06-20 ポリエステル重合用触媒、ポリエステル樹脂の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2018008386A1 JPWO2018008386A1 (ja) 2019-04-25
JP6713534B2 true JP6713534B2 (ja) 2020-06-24

Family

ID=60912568

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018526006A Active JP6713534B2 (ja) 2016-07-05 2017-06-20 ポリエステル重合用触媒、ポリエステル樹脂の製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11059837B2 (ja)
EP (1) EP3483196B1 (ja)
JP (1) JP6713534B2 (ja)
CN (1) CN109415501B (ja)
ES (1) ES2886653T3 (ja)
WO (1) WO2018008386A1 (ja)

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4260735A (en) * 1980-02-12 1981-04-07 Allied Chemical Corporation Catalytic process for preparation of polyesters
JPS5768924A (en) 1980-10-16 1982-04-27 Seiko Epson Corp Coupling turning fork quartz oscillator
JP2953779B2 (ja) * 1990-11-30 1999-09-27 三井化学株式会社 プロピレン系共重合体の製造方法、プロピレン系共重合体、プロピレン系共重合体組成物、およびそれらの用途
JP3647689B2 (ja) 1999-09-30 2005-05-18 三菱化学株式会社 脂肪族ポリエステルの製造方法
US6166170A (en) * 1999-12-02 2000-12-26 E. I. Du Pont De Nemours And Company Esterification catalysts and processes therefor and therewith
CN100492187C (zh) 2002-02-28 2009-05-27 三洋化成工业株式会社 调色剂粘合剂
US20050215426A1 (en) * 2004-03-26 2005-09-29 Putzig Donald E Esterification catalyst and process therewith
EP1857483A4 (en) 2005-01-21 2015-01-21 Mitsubishi Chem Corp CATALYST FOR POLYCONDENSATION OF POLYESTERS AND METHOD OF SYNTHESIZING POLYESTER RESINS EMPLOYING SAID CATALYST
TW200704671A (en) 2005-01-21 2007-02-01 Mitsubishi Chem Corp Catalyst for polyester polycondensation and method for producing polyester resin using the same
JP4650001B2 (ja) * 2005-01-21 2011-03-16 三菱化学株式会社 ポリエステル重縮合用触媒、その製造法、およびその重縮合用触媒を用いたポリエステル樹脂の製造方法
JP2010072476A (ja) * 2008-09-19 2010-04-02 Sanyo Chem Ind Ltd 静電荷像現像用トナー
EP2210910B1 (en) * 2009-01-21 2013-01-02 Nan Ya Plastics Corporation Antimony-free PET resin and PET polyester fiber made therefrom
CN102300904A (zh) 2009-01-30 2011-12-28 大曹株式会社 制造聚乳酸的方法
GB201308978D0 (en) 2013-05-17 2013-07-03 Imp Innovations Ltd Method for producing polymers and block copolymers
BR112015028887A2 (pt) * 2013-05-23 2017-07-25 Saudi Basic Ind Corp métodos para preparação de um poliéster
CN104629663B (zh) * 2013-11-11 2017-08-01 上海轻工业研究所有限公司 聚酯热熔胶

Also Published As

Publication number Publication date
US20200317697A1 (en) 2020-10-08
US11059837B2 (en) 2021-07-13
CN109415501B (zh) 2021-01-15
ES2886653T3 (es) 2021-12-20
EP3483196B1 (en) 2021-06-16
EP3483196A1 (en) 2019-05-15
JPWO2018008386A1 (ja) 2019-04-25
WO2018008386A1 (ja) 2018-01-11
EP3483196A4 (en) 2020-07-22
CN109415501A (zh) 2019-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6408981B2 (ja) ポリエステル樹脂およびその製造方法
TW505670B (en) Preparation of poly(trimethylene terephthalate) with low level of di(1,3-propylene glycol
JP4377053B2 (ja) エステル化触媒
JP4504197B2 (ja) 触媒とプロセス
US3245959A (en) Catalytic copolyesterification
JPH06510320A (ja) 錫触媒によるポリエステルの製造
JP2015518916A (ja) ポリエステル樹脂およびその製造方法
JP6011742B1 (ja) 共重合ポリエステル樹脂、及びその製造方法
JP2010521565A (ja) ポリエステル又はコポリエステルに用いられるチタン含有液状触媒の製造方法
JP6524216B2 (ja) 副産物の含有量が低いポリ(トリメチレンテレフタレート)の製造方法
CN111187401B (zh) 一种聚酯多元醇的制备方法
TWI395617B (zh) Method for producing ester condensates
JP6713534B2 (ja) ポリエステル重合用触媒、ポリエステル樹脂の製造方法
CN102453238B (zh) 一种可生物降解聚酯的制备方法
JP2001525432A (ja) 第2ヒドロキシル基を含む化合物からのポリエステル及びエステルの製造
WO2013180215A9 (ja) ポリエステル樹脂の製造方法
JPH0565339A (ja) 難燃性ポリエステルの製法
JP3711208B2 (ja) 熱可塑性ポリエステルエラストマーの製造方法
RU2523800C1 (ru) Способ получения катализатора для синтеза олиго- и полиэтилентерефталатов и способ получения олиго- и полиэтилентерефталатов
TWI332962B (en) Mixed catalytic composition
JP5383988B2 (ja) 縮重合反応用助触媒
RU2519827C1 (ru) Способ получения олиго- и полиэтилентерефталатов
JPH1095840A (ja) 不飽和ポリエステルの製造方法
JPH1077336A (ja) 共重合ポリエステルの製造方法
TW202322903A (zh) 新型鈦觸媒、其用途以及聚酯樹酯之製備方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190215

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200324

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200414

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200602

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200603

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6713534

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250