JPH093172A - ポリエステル系可塑剤の製造方法 - Google Patents
ポリエステル系可塑剤の製造方法Info
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- JPH093172A JPH093172A JP17792995A JP17792995A JPH093172A JP H093172 A JPH093172 A JP H093172A JP 17792995 A JP17792995 A JP 17792995A JP 17792995 A JP17792995 A JP 17792995A JP H093172 A JPH093172 A JP H093172A
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/0006—Controlling or regulating processes
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- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 二塩基酸およびジオールを主原料とし、エス
テル化およびこれに続く縮合反応によりポリエステル系
可塑剤を製造する方法において、 ａ）多変量解析装置を装備した近赤外分光分析装置を含
む測定装置を用いて、所定の時間間隔で、反応液の近赤
外吸収スペクトルを測定し、かつ、該測定データから反
応系の酸価、水酸基価、分子量および水分を算定し、 ｂ）これらの算定値から、演算装置を用いて、制御情報
を得、 ｃ）この情報に従って、反応槽の圧力、窒素流量および
反応時間を制御することを特徴とするポリエステル系可
塑剤の製造方法。 【効果】 制御に必要な反応系の物性を素早く算定し、
反応条件の制御を速やかにかつ自動的に行うことによ
り、一定した生成物が、短時間で高品質に得られる。
テル化およびこれに続く縮合反応によりポリエステル系
可塑剤を製造する方法において、 ａ）多変量解析装置を装備した近赤外分光分析装置を含
む測定装置を用いて、所定の時間間隔で、反応液の近赤
外吸収スペクトルを測定し、かつ、該測定データから反
応系の酸価、水酸基価、分子量および水分を算定し、 ｂ）これらの算定値から、演算装置を用いて、制御情報
を得、 ｃ）この情報に従って、反応槽の圧力、窒素流量および
反応時間を制御することを特徴とするポリエステル系可
塑剤の製造方法。 【効果】 制御に必要な反応系の物性を素早く算定し、
反応条件の制御を速やかにかつ自動的に行うことによ
り、一定した生成物が、短時間で高品質に得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリエステル系可塑剤
の製造方法に関するものである。更に詳しくは、ポリエ
ステル系可塑剤の反応物の物性を素早く測定し、反応条
件の制御を速やかにかつ自動的に行うことにより、一定
した生成物が、短時間で高品質に得られるポリエステル
系可塑剤の製造方法に関する。
の製造方法に関するものである。更に詳しくは、ポリエ
ステル系可塑剤の反応物の物性を素早く測定し、反応条
件の制御を速やかにかつ自動的に行うことにより、一定
した生成物が、短時間で高品質に得られるポリエステル
系可塑剤の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】可塑剤は、各種プラスチックに添加し、
その溶融温度あるいは溶融粘度を低下させ、成形加工を
容易にするとともに、プラスチックに柔軟性、弾性、耐
寒性などの性質を付与して、その性質を持続せしめ、使
用目的に適合させるために用いられる。なかでも、ポリ
エステル系可塑剤は、二塩基酸およびジオールを主原料
とし、更にはこれに、通常、末端封鎖剤（一塩基酸また
は一価のアルコール）を加え、エステル化およびこれに
続く縮合反応を行って得られる。また、直鎖ポリエステ
ル構造を持ち、一般にポリメリック可塑剤と呼ばれるよ
うに、高分子量（通常分子量５００〜１００００）であ
って、一般のモノメリック系可塑剤に比較して、特に耐
久性（保留性）に優れているのが特徴である。
その溶融温度あるいは溶融粘度を低下させ、成形加工を
容易にするとともに、プラスチックに柔軟性、弾性、耐
寒性などの性質を付与して、その性質を持続せしめ、使
用目的に適合させるために用いられる。なかでも、ポリ
エステル系可塑剤は、二塩基酸およびジオールを主原料
とし、更にはこれに、通常、末端封鎖剤（一塩基酸また
は一価のアルコール）を加え、エステル化およびこれに
続く縮合反応を行って得られる。また、直鎖ポリエステ
ル構造を持ち、一般にポリメリック可塑剤と呼ばれるよ
うに、高分子量（通常分子量５００〜１００００）であ
って、一般のモノメリック系可塑剤に比較して、特に耐
久性（保留性）に優れているのが特徴である。
【０００３】ポリエステル系可塑剤は、公知のように
（特開昭５１−６１５９５号公報）、二塩基酸、ジオー
ルおよび末端封鎖剤の３成分を、ポリエステル化条件の
下に反応させて得られる。すなわち、これら３成分を加
熱すると、まず第一段階としてエステル化が起こり、水
が遊離して低級ポリマーが生成する。次いで、第二段階
としてエステル交換が起こり、グリコールあるいはアル
コールが遊離してポリマーが生成する。一般に、これら
の反応では、製品の着色を防止するために、加熱前に脱
気、窒素置換されることが多い。また、これらの反応を
促進するために、真空系およびエステル化触媒またはエ
ステル交換触媒が用いられ、反応温度は１００〜２６０
℃の範囲に保持される。
（特開昭５１−６１５９５号公報）、二塩基酸、ジオー
ルおよび末端封鎖剤の３成分を、ポリエステル化条件の
下に反応させて得られる。すなわち、これら３成分を加
熱すると、まず第一段階としてエステル化が起こり、水
が遊離して低級ポリマーが生成する。次いで、第二段階
としてエステル交換が起こり、グリコールあるいはアル
コールが遊離してポリマーが生成する。一般に、これら
の反応では、製品の着色を防止するために、加熱前に脱
気、窒素置換されることが多い。また、これらの反応を
促進するために、真空系およびエステル化触媒またはエ
ステル交換触媒が用いられ、反応温度は１００〜２６０
℃の範囲に保持される。
【０００４】ポリエステル系可塑剤の製造に際しては、
その各段階において、温度、圧力、窒素流量および反応
時間を制御する方法がとられるが、装置定数、各種内部
・外部要因に起因する変動を受け、反応条件を一定に保
つことは困難である。それゆえ、通常、経時的に０．５
時間ないし１．０時間の間隔で、反応系の粘度を粘度計
で、酸価、水酸基価、水分を化学分析により測定し、温
度、圧力、窒素流量および反応時間を制御している。し
かし、サンプリングと分析値入手に、３０分〜２時間程
度の時間の遅れが生じ、制御が、前回までの分析値から
の推測値で行われるので、生成物の品質が振れやすく、
定常的に高品質の製品を得ることは非常に困難であっ
た。
その各段階において、温度、圧力、窒素流量および反応
時間を制御する方法がとられるが、装置定数、各種内部
・外部要因に起因する変動を受け、反応条件を一定に保
つことは困難である。それゆえ、通常、経時的に０．５
時間ないし１．０時間の間隔で、反応系の粘度を粘度計
で、酸価、水酸基価、水分を化学分析により測定し、温
度、圧力、窒素流量および反応時間を制御している。し
かし、サンプリングと分析値入手に、３０分〜２時間程
度の時間の遅れが生じ、制御が、前回までの分析値から
の推測値で行われるので、生成物の品質が振れやすく、
定常的に高品質の製品を得ることは非常に困難であっ
た。
【０００５】一方、時間の遅れを無くすために、近赤外
吸収スペクトル分光分析装置を用いた製造方法（特開平
２−３０６９３６号公報、特開平２−３０６９３７号公
報に開示）が提案されている。しかし、近赤外吸収スペ
クトル分光分析装置を用いると、時間の遅れは無くなる
ものの、ある波長のみでのデータ−を使用するので、他
物質の妨害を受けやすく、また化学分析値とスペクトル
データーとの相関を良好に保つことが非常に難しく、当
該分析装置を用いた分析値では製造の制御に十分満足で
きないおそれがあった。また、一般の近赤外吸収スペク
トル分光分析装置を用いると、サンプリングおよび現地
での自動分析を安全に行うために、当該近赤外吸収スペ
クトル分光分析装置自体を防爆仕様にするか、それを避
けるのであれば、サンプルを製造ラインから取り出して
安全な場所での分析に供する必要がある。前者は、コス
トアップにつながるとともに保守等を難しくし、後者は
時間の遅れの解消が不十分となる。
吸収スペクトル分光分析装置を用いた製造方法（特開平
２−３０６９３６号公報、特開平２−３０６９３７号公
報に開示）が提案されている。しかし、近赤外吸収スペ
クトル分光分析装置を用いると、時間の遅れは無くなる
ものの、ある波長のみでのデータ−を使用するので、他
物質の妨害を受けやすく、また化学分析値とスペクトル
データーとの相関を良好に保つことが非常に難しく、当
該分析装置を用いた分析値では製造の制御に十分満足で
きないおそれがあった。また、一般の近赤外吸収スペク
トル分光分析装置を用いると、サンプリングおよび現地
での自動分析を安全に行うために、当該近赤外吸収スペ
クトル分光分析装置自体を防爆仕様にするか、それを避
けるのであれば、サンプルを製造ラインから取り出して
安全な場所での分析に供する必要がある。前者は、コス
トアップにつながるとともに保守等を難しくし、後者は
時間の遅れの解消が不十分となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記の
ような従来技術の状況に鑑み、サンプリング、分析に要
する時間の遅れが生じにくい方法による制御を行う、ポ
リエステル系可塑剤の製造方法を開発すべく、鋭意研究
を行った。本発明は、ポリエステル系可塑剤の製造時
に、反応系の酸価、水酸基価、分子量、水分を多変量解
析装置を装備した近赤外分光分析装置等を用いて、所定
の時間間隔で測定し、得られた測定値を用いて、反応槽
の圧力、窒素流量および反応時間を制御することを特徴
とするポリエステル系可塑剤の製造方法にある。
ような従来技術の状況に鑑み、サンプリング、分析に要
する時間の遅れが生じにくい方法による制御を行う、ポ
リエステル系可塑剤の製造方法を開発すべく、鋭意研究
を行った。本発明は、ポリエステル系可塑剤の製造時
に、反応系の酸価、水酸基価、分子量、水分を多変量解
析装置を装備した近赤外分光分析装置等を用いて、所定
の時間間隔で測定し、得られた測定値を用いて、反応槽
の圧力、窒素流量および反応時間を制御することを特徴
とするポリエステル系可塑剤の製造方法にある。
【０００７】
【発明の構成】本発明を詳細に説明する。本発明のポリ
エステル系可塑剤の製造方法で用いられる二塩基酸成分
としては、従来のポリエステル可塑剤の製造に用いられ
る種々の脂肪族、芳香族、脂環族の二塩基酸またはその
無水物が挙げられる。具体的には例えば、アジピン酸、
アゼライン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタル酸、
テレフタル酸またはそれらの無水物が挙げられ、これ等
の一種または二種以上の混合物が使用される。
エステル系可塑剤の製造方法で用いられる二塩基酸成分
としては、従来のポリエステル可塑剤の製造に用いられ
る種々の脂肪族、芳香族、脂環族の二塩基酸またはその
無水物が挙げられる。具体的には例えば、アジピン酸、
アゼライン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタル酸、
テレフタル酸またはそれらの無水物が挙げられ、これ等
の一種または二種以上の混合物が使用される。
【０００８】本発明のポリエステル系可塑剤の製造方法
で用いられるジオール成分としては、例えば１，２−プ
ロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブ
タンジオール、１，４−ブタンジオール、２，２−ジメ
チル−１，３−プロパンジオール、１，６−ヘキサンジ
オール、１，８−オクタンジオール、トリメチルヘキサ
ンジオール等が挙げられる。
で用いられるジオール成分としては、例えば１，２−プ
ロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブ
タンジオール、１，４−ブタンジオール、２，２−ジメ
チル−１，３−プロパンジオール、１，６−ヘキサンジ
オール、１，８−オクタンジオール、トリメチルヘキサ
ンジオール等が挙げられる。
【０００９】本発明のポリエステル系可塑剤の製造方法
で用いられる末端封鎖剤としては、炭素数４〜１８の一
塩基酸または一価アルコールが挙げられる。具体的に
は、一塩基酸としては、例えばカプロン酸、カプリル
酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、椰子油
脂肪酸等が挙げられ、また、一価アルコールの例として
は、ヘキサノール、ヘプタノール、ｎ−オクタノール、
２−エチルヘキサノール、ノナノール、デカノール、ウ
ンデカノール、トリデカノール、ステアリルアルコール
等が挙げられる。
で用いられる末端封鎖剤としては、炭素数４〜１８の一
塩基酸または一価アルコールが挙げられる。具体的に
は、一塩基酸としては、例えばカプロン酸、カプリル
酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、椰子油
脂肪酸等が挙げられ、また、一価アルコールの例として
は、ヘキサノール、ヘプタノール、ｎ−オクタノール、
２−エチルヘキサノール、ノナノール、デカノール、ウ
ンデカノール、トリデカノール、ステアリルアルコール
等が挙げられる。
【００１０】本発明のポリエステル系可塑剤の製造方法
で用いられる触媒としては、周知の触媒、例えば硫酸、
リン酸、ｐ−トルエンスルホン酸等の酸触媒、テトラメ
チルチタネート、テトラエチルチタネート、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、
テトラブチルチタネート等のチタン化合物、ジブチル錫
ジラウレート、ジブチル錫オキサイド、ジブチル錫ジア
セテート、酸化錫等の錫化合物、その他マグネシウム、
カルシウム、亜鉛等の酢酸塩と酸化アンチモンまたは上
記チタン化合物との組み合わせが挙げられる。
で用いられる触媒としては、周知の触媒、例えば硫酸、
リン酸、ｐ−トルエンスルホン酸等の酸触媒、テトラメ
チルチタネート、テトラエチルチタネート、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、
テトラブチルチタネート等のチタン化合物、ジブチル錫
ジラウレート、ジブチル錫オキサイド、ジブチル錫ジア
セテート、酸化錫等の錫化合物、その他マグネシウム、
カルシウム、亜鉛等の酢酸塩と酸化アンチモンまたは上
記チタン化合物との組み合わせが挙げられる。
【００１１】本発明において、反応装置は、公知の装置
が用いられ、水とアルコールの分縮方式もしくは、静置
分離方式が使用できる。図１に装置の一例の略示図を示
す。（１）は反応槽、（２）は精留器、（３）はコンデ
ンサー、（４）は油水分離器、（５）は減圧弁、（６）
は真空ライン、（７）はポンプ、（８）はパイプ、
（９）は近赤外分光分析装置（多変量解析装置装備）、
（１０）は流量計、（１１）は温度制御部、（１２）は
反応槽冷却用ジャケット、（１３）は反応槽加熱用コイ
ル、（１４）は熱媒装置、（１５）は測定セル、（１
６）は光ファイバー、（１７）はシステム制御用コンピ
ューター、（１８）は撹拌機、（１９）は電動機であ
る。
が用いられ、水とアルコールの分縮方式もしくは、静置
分離方式が使用できる。図１に装置の一例の略示図を示
す。（１）は反応槽、（２）は精留器、（３）はコンデ
ンサー、（４）は油水分離器、（５）は減圧弁、（６）
は真空ライン、（７）はポンプ、（８）はパイプ、
（９）は近赤外分光分析装置（多変量解析装置装備）、
（１０）は流量計、（１１）は温度制御部、（１２）は
反応槽冷却用ジャケット、（１３）は反応槽加熱用コイ
ル、（１４）は熱媒装置、（１５）は測定セル、（１
６）は光ファイバー、（１７）はシステム制御用コンピ
ューター、（１８）は撹拌機、（１９）は電動機であ
る。
【００１２】本発明に用いられる近赤外分光分析装置
は、多変量解析装置が装備されたものであれば、特に制
限はなく、既にガソリンのオクタン価等を測定するため
の装置として販売されている、測定セルと本体が光ファ
イバーで接続された近赤外分光分析装置が使用できる。
なかでも、分光器に光音響光学フィルタ方式を採用して
いるものが、フィルター結晶に当てる超音波の周波数を
変えることによって任意の波長の光を発生させることが
でき、機械的可動部分なしに所定波長域を高速スキャン
することができるので、有用である。この種のものとし
ては、例えば、独ブランルーベ（ＢＲＡＮ＋ＬＵＥＢＢ
Ｅ）社製、商品名「インフラプライム近赤外分光分析
計」という近赤外分光分析装置が挙げられる。
は、多変量解析装置が装備されたものであれば、特に制
限はなく、既にガソリンのオクタン価等を測定するため
の装置として販売されている、測定セルと本体が光ファ
イバーで接続された近赤外分光分析装置が使用できる。
なかでも、分光器に光音響光学フィルタ方式を採用して
いるものが、フィルター結晶に当てる超音波の周波数を
変えることによって任意の波長の光を発生させることが
でき、機械的可動部分なしに所定波長域を高速スキャン
することができるので、有用である。この種のものとし
ては、例えば、独ブランルーベ（ＢＲＡＮ＋ＬＵＥＢＢ
Ｅ）社製、商品名「インフラプライム近赤外分光分析
計」という近赤外分光分析装置が挙げられる。
【００１３】本発明は、近赤外分光分析装置を用いて、
酸価、水酸基価、分子量および水分を安定に、迅速かつ
正確に算定しうることを見出したことが基礎となってい
る。すなわち、近赤外分光分析装置で測定した近赤外吸
収スペクトルのある３点以上の波長のデータを、多変量
解析装置で重回帰分析したデータと、反応系の酸価、水
酸基価、分子量および水分とが優れた相関を有している
ことを見出したものである。そして、予め重回帰分析に
より検量線を求めておけば、反応液の近赤外吸収スペク
トルを測定することにより、即時に酸価、水酸基価、分
子量および水分が算定できる。この結果、分析結果の安
定性と迅速性が確保され、ポリエステル系可塑剤の製造
に極めて有効な手段となり、これらの算定値に基づき、
反応槽の圧力、窒素流量および反応時間を制御すれば、
優れた品質の製品を安定的に得ることが可能となる。ま
た、反応槽の温度については、通常用いられるＰＩＤ制
御法や、ワン・ループ制御法などの制御方法により制御
することもできるが、本発明方法の、上記算定値基づい
て制御することによって、反応率に対応した反応温度の
変更や、反応終了時の的確な槽冷却や、未反応アルコー
ルの回収条件等への移行が可能となり好ましい。
酸価、水酸基価、分子量および水分を安定に、迅速かつ
正確に算定しうることを見出したことが基礎となってい
る。すなわち、近赤外分光分析装置で測定した近赤外吸
収スペクトルのある３点以上の波長のデータを、多変量
解析装置で重回帰分析したデータと、反応系の酸価、水
酸基価、分子量および水分とが優れた相関を有している
ことを見出したものである。そして、予め重回帰分析に
より検量線を求めておけば、反応液の近赤外吸収スペク
トルを測定することにより、即時に酸価、水酸基価、分
子量および水分が算定できる。この結果、分析結果の安
定性と迅速性が確保され、ポリエステル系可塑剤の製造
に極めて有効な手段となり、これらの算定値に基づき、
反応槽の圧力、窒素流量および反応時間を制御すれば、
優れた品質の製品を安定的に得ることが可能となる。ま
た、反応槽の温度については、通常用いられるＰＩＤ制
御法や、ワン・ループ制御法などの制御方法により制御
することもできるが、本発明方法の、上記算定値基づい
て制御することによって、反応率に対応した反応温度の
変更や、反応終了時の的確な槽冷却や、未反応アルコー
ルの回収条件等への移行が可能となり好ましい。
【００１４】反応液の近赤外吸収スペクトルを取出すた
めの測定セルは、近赤外光の発光部と受光部とを有し、
その間に存在する反応液を近赤外光が透過する際に、吸
収スペクトルが取出される。従って、スペクトルのオン
ライン測定を行う場合には、測定セルは、反応液に直接
接触する場所に設けられる。具体的には、反応槽内に設
置するか、反応槽外の循環ラインに設置するか、あるい
はサンプリングのための別途のバイパスを設けてそこに
設置するのが望ましい。測定セルの発光部には、近赤外
分光分析装置本体で発生した光を伝え、また受光部から
は、取出した吸収スペクトルを本体に伝えるために、光
ファイバーが測定セルと本体とを接続する。これによっ
て、安全の確保が容易になる。例えば、近赤外分光分析
装置を非防爆区域に設置し、上記測定セルを防爆区域に
設置することが可能となる。本発明においては、所定の
時間間隔をおいて、近赤外吸収スペクトルの測定が行わ
れる。一般には、時間間隔が短い方が、細かな制御が可
能とはなるが、通常、０．２〜３０分の間隔が選ばれ
る。もちろん、これは後記の制御のための測定であっ
て、必要とあれば、複数回の測定データに基いて制御を
行うことも可能であるし、測定結果だけを常時記録する
ようにすることも可能である。
めの測定セルは、近赤外光の発光部と受光部とを有し、
その間に存在する反応液を近赤外光が透過する際に、吸
収スペクトルが取出される。従って、スペクトルのオン
ライン測定を行う場合には、測定セルは、反応液に直接
接触する場所に設けられる。具体的には、反応槽内に設
置するか、反応槽外の循環ラインに設置するか、あるい
はサンプリングのための別途のバイパスを設けてそこに
設置するのが望ましい。測定セルの発光部には、近赤外
分光分析装置本体で発生した光を伝え、また受光部から
は、取出した吸収スペクトルを本体に伝えるために、光
ファイバーが測定セルと本体とを接続する。これによっ
て、安全の確保が容易になる。例えば、近赤外分光分析
装置を非防爆区域に設置し、上記測定セルを防爆区域に
設置することが可能となる。本発明においては、所定の
時間間隔をおいて、近赤外吸収スペクトルの測定が行わ
れる。一般には、時間間隔が短い方が、細かな制御が可
能とはなるが、通常、０．２〜３０分の間隔が選ばれ
る。もちろん、これは後記の制御のための測定であっ
て、必要とあれば、複数回の測定データに基いて制御を
行うことも可能であるし、測定結果だけを常時記録する
ようにすることも可能である。
【００１５】本発明方法に使用する、上記の近赤外分光
分析装置に装備される、多変量解析装置は、上記近赤外
吸収スペクトル中の、少なくとも３つの異なる波長の測
定データから、重回帰分析の手法により、反応系の酸
価、水酸基価、分子量および水分を算定する機能を有す
るものである。
分析装置に装備される、多変量解析装置は、上記近赤外
吸収スペクトル中の、少なくとも３つの異なる波長の測
定データから、重回帰分析の手法により、反応系の酸
価、水酸基価、分子量および水分を算定する機能を有す
るものである。
【００１６】本来、近赤外吸収スペクトルの中には、酸
価、水酸基価、分子量および水分を算定するのに使用す
ることのできる、通常８００ｎｍから２５００ｎｍにわ
たる種々のデータが含まれている。例えば、水素を含む
官能基（Ｏ−Ｈ、Ｃ−Ｈ等）やＣ−Ｏを含む官能基に起
因する伸縮振動の第１、第２倍音または結合音吸収が、
この近赤外領域に現れる。これらの吸収スペクトルの内
から、酸価、水酸基価、分子量および水分の値と相関性
の高い波長のものをそれぞれ３つ以上選択して、それら
の波長の近赤外吸収スペクトルの測定データから、酸
価、水酸基価、分子量または水分を算出する重回帰式を
作成する。作成した重回帰式は、予め、既知の基準試料
についての測定データに基づいて検量線を作成し、十分
な相関性があることを確認した場合に、この式を重回帰
分析の手法に採用する。本発明では、上記の方法によ
り、反応系の酸価、水酸基価、分子量および水分を算定
した。
価、水酸基価、分子量および水分を算定するのに使用す
ることのできる、通常８００ｎｍから２５００ｎｍにわ
たる種々のデータが含まれている。例えば、水素を含む
官能基（Ｏ−Ｈ、Ｃ−Ｈ等）やＣ−Ｏを含む官能基に起
因する伸縮振動の第１、第２倍音または結合音吸収が、
この近赤外領域に現れる。これらの吸収スペクトルの内
から、酸価、水酸基価、分子量および水分の値と相関性
の高い波長のものをそれぞれ３つ以上選択して、それら
の波長の近赤外吸収スペクトルの測定データから、酸
価、水酸基価、分子量または水分を算出する重回帰式を
作成する。作成した重回帰式は、予め、既知の基準試料
についての測定データに基づいて検量線を作成し、十分
な相関性があることを確認した場合に、この式を重回帰
分析の手法に採用する。本発明では、上記の方法によ
り、反応系の酸価、水酸基価、分子量および水分を算定
した。
【００１７】上記の分析装置による酸価、水酸基価、分
子量および水分の算定値を、演算装置に転送し、ここ
で、制御に必要な演算を行い、制御情報を得る。この情
報に基づき、例えば、温度コントロール部（１１）、減
圧弁（５）および流量計（９）を介して、それぞれ、温
度、圧力および窒素流量を制御しながら、製造装置の運
転を行う。なお、演算装置には、所望の制御態様を記憶
させることにより、任意の制御を実行することができ
る。好ましい態様においては、前段のエステル化反応で
は、水分が減少して所定の値に到達するまで生成した水
を連続的に系外に留去し、その後も反応液の酸価が所定
の値に到達するまで反応を継続するように、また、後段
の縮合反応では、反応液の分子量が所定の値に到達した
時点で反応を停止するように、さらに両段の反応の進行
に合わせて、圧力および窒素流量を所定のパターンで変
化させるように、記憶させることによって、製造装置の
自動運転を行うことができる。
子量および水分の算定値を、演算装置に転送し、ここ
で、制御に必要な演算を行い、制御情報を得る。この情
報に基づき、例えば、温度コントロール部（１１）、減
圧弁（５）および流量計（９）を介して、それぞれ、温
度、圧力および窒素流量を制御しながら、製造装置の運
転を行う。なお、演算装置には、所望の制御態様を記憶
させることにより、任意の制御を実行することができ
る。好ましい態様においては、前段のエステル化反応で
は、水分が減少して所定の値に到達するまで生成した水
を連続的に系外に留去し、その後も反応液の酸価が所定
の値に到達するまで反応を継続するように、また、後段
の縮合反応では、反応液の分子量が所定の値に到達した
時点で反応を停止するように、さらに両段の反応の進行
に合わせて、圧力および窒素流量を所定のパターンで変
化させるように、記憶させることによって、製造装置の
自動運転を行うことができる。
【００１８】
【実施例】以下に本発明を実施例についてさらに詳細に
説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の
実施例に限定されるものではない。
説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の
実施例に限定されるものではない。
【００１９】
【実施例１】図１に示す装置を用い、以下のようにポリ
エステル系可塑剤の製造を行った。アジピン酸２９．２
ｋｇ、１，３−ブタンジオール８．１ｋｇ、１，４−ブ
タンジオール７．７ｋｇおよび２−エチルヘキサノール
６．２ｋｇを、反応槽（１）に仕込み、窒素雰囲気下で
撹拌しながら昇温を開始した。循環パイプ（８）には、
測定セル（１５）を設置して、反応液の近赤外吸収スペ
クトルを取出し、これを光ファイバー（１６）を介し
て、反応槽とは別に設置した、独ブランルーベ社製、商
品名「インフラプライム近赤外分光分析計」という、多
変量解析装置装備の近赤外分光分析装置（９）に送っ
た。
エステル系可塑剤の製造を行った。アジピン酸２９．２
ｋｇ、１，３−ブタンジオール８．１ｋｇ、１，４−ブ
タンジオール７．７ｋｇおよび２−エチルヘキサノール
６．２ｋｇを、反応槽（１）に仕込み、窒素雰囲気下で
撹拌しながら昇温を開始した。循環パイプ（８）には、
測定セル（１５）を設置して、反応液の近赤外吸収スペ
クトルを取出し、これを光ファイバー（１６）を介し
て、反応槽とは別に設置した、独ブランルーベ社製、商
品名「インフラプライム近赤外分光分析計」という、多
変量解析装置装備の近赤外分光分析装置（９）に送っ
た。
【００２０】この分析装置（９）において、１５分毎
に、近赤外吸収スペクトルのデータを測定し、反応系の
酸価、水酸基価、分子量および水分を算定した。これに
装備した多変量解析装置では、酸価、水酸基価、分子量
および水分について、標準試料を９００〜１７００ｎｍ
の波長範囲につき、波長ステップ２ｎｍで１００回スキ
ャンして得た検量線を使用して、表１および表２の算定
値を得た。実際に用いられた波長は、例えば、酸価につ
いては、１２２２、１３９４および１４０２ｎｍで、相
関係数０．９９７２の検量線を与えるものであった。
に、近赤外吸収スペクトルのデータを測定し、反応系の
酸価、水酸基価、分子量および水分を算定した。これに
装備した多変量解析装置では、酸価、水酸基価、分子量
および水分について、標準試料を９００〜１７００ｎｍ
の波長範囲につき、波長ステップ２ｎｍで１００回スキ
ャンして得た検量線を使用して、表１および表２の算定
値を得た。実際に用いられた波長は、例えば、酸価につ
いては、１２２２、１３９４および１４０２ｎｍで、相
関係数０．９９７２の検量線を与えるものであった。
【００２１】なお、上記の分光分析装置による算定と同
時に、反応液のサンプリングを行い、化学分析等も並行
して行ったので、その結果も併せて表１および表２に示
した。化学分析等での測定は次の通り行った。 １）酸価、水酸基価 酸価、水酸基価の測定は、ＪＩＳ Ｋ００７０に準拠し
て行った。 ２）分子量 分子量は、トキメック株式会社製、商品名Ｅ型粘度計Ｅ
Ｍ型を使用して、測定した粘度を、予め化学分析法によ
って準備した検量線に従って、重量平均分子量に換算す
ることによって、算出した。 ３）水分 水分の測定は、三菱化学株式会社製カールフィッシャー
水分測定装置、商品名ＭＣＩモデルＣＡ−０５を使用し
て行った。
時に、反応液のサンプリングを行い、化学分析等も並行
して行ったので、その結果も併せて表１および表２に示
した。化学分析等での測定は次の通り行った。 １）酸価、水酸基価 酸価、水酸基価の測定は、ＪＩＳ Ｋ００７０に準拠し
て行った。 ２）分子量 分子量は、トキメック株式会社製、商品名Ｅ型粘度計Ｅ
Ｍ型を使用して、測定した粘度を、予め化学分析法によ
って準備した検量線に従って、重量平均分子量に換算す
ることによって、算出した。 ３）水分 水分の測定は、三菱化学株式会社製カールフィッシャー
水分測定装置、商品名ＭＣＩモデルＣＡ−０５を使用し
て行った。
【００２２】上記の分光分析装置による酸価、水酸基
価、分子量および水分の算定値を、システム制御用コン
ピュウタ（１７）に転送し、ここで、制御に必要な演算
を行い、制御情報を得た。この情報に基づき、温度コン
トロール部（１１）、減圧弁（５）および流量計（１
０）を介して、それぞれ、温度、圧力および窒素流量を
制御しながら、製造装置の自動運転を行った。制御結果
を、エステル化反応および縮合反応に分けて、それぞ
れ、表１および表２に示した。なお、この演算装置（１
７）には、前段のエステル化反応では、水分が３００ｐ
ｐｍに到達するまで窒素を流通させて、生成した水を連
続的に系外に留去し、その後も反応液の酸価が５ｍｇＫ
ＯＨ／ｇを下回るまで反応を継続するように、また、後
段の縮合反応では、反応液の分子量が１５７０に到達し
た時点で反応を停止するように、さらに両段の反応の進
行に合わせて、圧力および窒素流量を、それぞれ酸価お
よび水分に対応して、所定のパターンで変化させるよう
に、記憶させた。
価、分子量および水分の算定値を、システム制御用コン
ピュウタ（１７）に転送し、ここで、制御に必要な演算
を行い、制御情報を得た。この情報に基づき、温度コン
トロール部（１１）、減圧弁（５）および流量計（１
０）を介して、それぞれ、温度、圧力および窒素流量を
制御しながら、製造装置の自動運転を行った。制御結果
を、エステル化反応および縮合反応に分けて、それぞ
れ、表１および表２に示した。なお、この演算装置（１
７）には、前段のエステル化反応では、水分が３００ｐ
ｐｍに到達するまで窒素を流通させて、生成した水を連
続的に系外に留去し、その後も反応液の酸価が５ｍｇＫ
ＯＨ／ｇを下回るまで反応を継続するように、また、後
段の縮合反応では、反応液の分子量が１５７０に到達し
た時点で反応を停止するように、さらに両段の反応の進
行に合わせて、圧力および窒素流量を、それぞれ酸価お
よび水分に対応して、所定のパターンで変化させるよう
に、記憶させた。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【表２】
【００２５】
【発明の効果】本発明のポリエステル系可塑剤の製造方
法によれば、装置定数、各種内部外部要因に起因する変
動を、時間の遅れなく把握でき、迅速な制御を行うこと
ができるので、目的の高品質のポリエステル系可塑剤を
安定的に製造でき、産業上の利用価値はすこぶる大き
い。
法によれば、装置定数、各種内部外部要因に起因する変
動を、時間の遅れなく把握でき、迅速な制御を行うこと
ができるので、目的の高品質のポリエステル系可塑剤を
安定的に製造でき、産業上の利用価値はすこぶる大き
い。
【図１】反応装置の一例の略示図。
１ 反応槽 ２ 精留器 ３ コンデンサー ４ 油水分離器 ５ 減圧弁 ６ 真空ライン ７ ポンプ ８ パイプ ９ 近赤外分光分析装置（多変量解析装置装備） １０ 流量計 １１ 温度制御部 １２ 反応槽冷却用ジャケット １３ 反応槽加熱用コイル １４ 熱媒装置 １５ 測定セル １６ 光ファイバー １７ システム制御用コンピューター １８ 撹拌機 １９ 電動機
Claims (7)
- 【請求項１】二塩基酸およびジオールを主原料とし、エ
ステル化およびこれに続く縮合反応によりポリエステル
系可塑剤を製造する方法において、 ａ）多変量解析装置を装備した近赤外分光分析装置を含
む測定装置を用いて、所定の時間間隔で、反応液の近赤
外吸収スペクトルを測定し、かつ、該測定データから反
応系の酸価、水酸基価、分子量および水分を算定し、 ｂ）これらの算定値から、演算装置を用いて、制御情報
を得、 ｃ）この情報に従って、反応槽の圧力、窒素流量および
反応時間を制御することを特徴とするポリエステル系可
塑剤の製造方法。 - 【請求項２】二塩基酸およびジオールを主原料とし、エ
ステル化およびこれに続く縮合反応によりポリエステル
系可塑剤を製造する方法において、 ａ）多変量解析装置を装備した近赤外分光分析装置を含
む測定装置を用いて、所定の時間間隔で、反応液の近赤
外吸収スペクトルを測定し、かつ、該測定データから反
応系の酸価、水酸基価、分子量および水分を算定し、 ｂ）これらの算定値から、演算装置を用いて、制御情報
を得、 ｃ）この情報に従って、反応槽の温度、圧力、窒素流量
および反応時間を制御することを特徴とするポリエステ
ル系可塑剤の製造方法。 - 【請求項３】上記多変量解析装置は、上記近赤外吸収ス
ペクトル中の少なくとも３つの異なる波長の測定データ
から、重回帰分析の手法により、反応系の酸価、水酸基
価、分子量および水分を算定する機能を有するものであ
る請求項１〜２記載の可塑剤の製造方法。 - 【請求項４】上記反応液の近赤外吸収スペクトルの取出
しは、反応液に直接接触する測定セルを用いて行う請求
項１〜３記載の可塑剤の製造方法。 - 【請求項５】上記近赤外分光分析装置と上記測定セル
が、光ファイバーで連結されている請求項４記載の可塑
剤の製造方法。 - 【請求項６】上記近赤外分光分析装置を非防爆区域に設
置し、上記測定セルを防爆区域に設置する特許請求項５
記載の可塑剤の製造方法。 - 【請求項７】上記反応時間の制御は、前段のエステル化
反応を酸価が所定の値になるまで継続し、後段の縮合反
応を分子量が所定の値に達したら終了するように、上記
演算装置に記憶させることによって行う請求項１〜６記
載の可塑剤の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17792995A JPH093172A (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | ポリエステル系可塑剤の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17792995A JPH093172A (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | ポリエステル系可塑剤の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH093172A true JPH093172A (ja) | 1997-01-07 |
Family
ID=16039543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17792995A Pending JPH093172A (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | ポリエステル系可塑剤の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH093172A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19830720C1 (de) * | 1998-07-09 | 2000-01-05 | Merck Patent Gmbh | Verfahren zur indirekten Brennwert-, Heizwert- und Wassergehaltsbestimmung von flüssigen Abfallproben sowie eine Vorrichtung und deren Verwendung zur Gewinnung von flüssigen Abfallchargen |
| JP2005255751A (ja) * | 2004-03-10 | 2005-09-22 | Hitachi Ltd | ラクチド合成方法及びラクチド合成装置 |
| JPWO2004033527A1 (ja) * | 2002-10-08 | 2006-02-09 | 株式会社クレハ | 脂肪族ポリエステルの製造方法 |
| CN108380151A (zh) * | 2018-04-23 | 2018-08-10 | 河南应用技术职业学院 | 酯类增塑剂的反应终点自动控制装置及其控制方法 |
| WO2022202978A1 (ja) * | 2021-03-25 | 2022-09-29 | 日本ペイントコーポレートソリューションズ株式会社 | 樹脂の製造方法および製造装置 |
-
1995
- 1995-06-22 JP JP17792995A patent/JPH093172A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19830720C1 (de) * | 1998-07-09 | 2000-01-05 | Merck Patent Gmbh | Verfahren zur indirekten Brennwert-, Heizwert- und Wassergehaltsbestimmung von flüssigen Abfallproben sowie eine Vorrichtung und deren Verwendung zur Gewinnung von flüssigen Abfallchargen |
| JPWO2004033527A1 (ja) * | 2002-10-08 | 2006-02-09 | 株式会社クレハ | 脂肪族ポリエステルの製造方法 |
| JP2005255751A (ja) * | 2004-03-10 | 2005-09-22 | Hitachi Ltd | ラクチド合成方法及びラクチド合成装置 |
| JP4565278B2 (ja) * | 2004-03-10 | 2010-10-20 | 株式会社日立プラントテクノロジー | ラクチド合成方法及びラクチド合成装置 |
| CN108380151A (zh) * | 2018-04-23 | 2018-08-10 | 河南应用技术职业学院 | 酯类增塑剂的反应终点自动控制装置及其控制方法 |
| CN108380151B (zh) * | 2018-04-23 | 2019-12-03 | 河南应用技术职业学院 | 酯类增塑剂的反应终点自动控制装置的控制方法 |
| WO2022202978A1 (ja) * | 2021-03-25 | 2022-09-29 | 日本ペイントコーポレートソリューションズ株式会社 | 樹脂の製造方法および製造装置 |
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