JPH1087797A - ポリエチレンナフタレートの製造方法 - Google Patents
ポリエチレンナフタレートの製造方法Info
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Abstract
ら、不純物の含有割合が少ないポリエチレンナフタレー
トを得ること。 【解決手段】 粗ナフタレンジカルボン酸と水/エチレ
ングリコール溶液とを混合し、ナフタレンジカルボン酸
の一部をエステル化させて前記水/エチレングリコール
溶液に溶解させ、次いで、水添触媒の存在下に、粗ナフ
タレンジカルボン酸に含有されていた水添可能不純物と
水素とを接触させ、水添可能不純物を水添して水/エチ
レングリコール溶液中に溶解し、さらに、ナフタレンジ
カルボン酸エステル体を晶析させて、水/エチレングリ
コール溶液と分離し、得られたナフタレンジカルボン酸
エステル体を重縮合することを特徴とするポリエチレン
ナフタレートの製造方法。
Description
ナフタレンジカルボン酸から、不純物の含有割合が少な
いポリエチレンナフタレートが得られるようなポリエチ
レンナフタレートの製造方法に関するものである。
えばジアルキルナフタレンを、コバルト、マンガンおよ
び臭素の存在下で酸化することにより製造することがで
きる。しかし、このような方法で得られたナフタレンジ
カルボン酸は、トリメリット酸、アルデヒド類などの不
純物や触媒に起因するコバルト、マンガンおよび臭素が
含有されている。このような不純物を含有するナフタレ
ンジカルボン酸(粗ナフタレンジカルボン酸)を原料と
して、ポリエチレンナフタレートを製造すると、得られ
たポリエチレンナフタレートが着色したり、成形時に金
型汚れが発生したりすることがある。このため品質の高
いポリエチレンナフタレートを製造しようとすると、上
記のようにして得られた粗ナフタレンジカルボン酸を精
製した後、ポリエチレンナフタレートの原料とすること
が必要になる。
は、特開平1−110650号公報には、触媒量の第三
アミン及びチタン含有化合物の存在下で2,6-ナフタレン
ジカルボン酸1モルに対して少なくとも2モルのエチレ
ングリコールと純粋でない2,6-ナフタレンジカルボン酸
とを反応させることによって2,6-ナフタレンジカルボン
酸ビス(2-ヒドロキシエチル)エステルを調製し、この
2,6-ナフタレンジカルボン酸ビス(2-ヒドロキシエチ
ル)エステルを結晶させ、そして精製された2,6-ナフタ
レンジカルボン酸ビス(2-ヒドロキシエチル)エステル
を回収する方法が記載されている。
な反応領域において、2,6-ナフタレンジカルボン酸をメ
タノールと反応させて、溶解したジメチル-2,6-ナフタ
レンジカルボキシレートおよびモノメチル-2,6-ナフタ
レンジカルボキシレートを含む反応混合物を調製し、反
応混合物を約40℃を超えない温度に冷却することによ
り、溶解したジメチル-2,6-ナフタレンジカルボキシレ
ートおよびモノメチル-2,6-ナフタレンジカルボキシレ
ートの主要部分を結晶化し、反応混合物溶液を結晶化し
たジメチル-2,6-ナフタレンジカルボキシレートおよび
モノメチル-2,6-ナフタレンジカルボキシレートから分
別し、分別されたジメチル-2,6-ナフタレンジカルボキ
シレートおよびモノメチル-2,6-ナフタレンジカルボキ
シレートを再結晶溶剤中において、ジメチル-2,6-ナフ
タレンジカルボキシレートの少なくとも一部およびモノ
メチル-2,6-ナフタレンジカルボキシレートの実質的に
すべてが溶解するのに十分な温度に加熱し、再結晶溶剤
中に溶解したジメチル-2,6-ナフタレンジカルボキシレ
ートが再結晶し、一方ではモノメチル-2,6-ナフタレン
ジカルボキシレートの主要部分が再結晶母液に保持され
る温度において再結晶し、再結晶ジメチル-2,6-ナフタ
レンジカルボキシレートを再結晶母液から分別する精製
ナフタレンジカルボン酸ジメチルの製法が記載されてい
る。
物を含有する2,6-ナフタレンジカルボン酸の粗結晶を超
臨界または亜臨界状態の水に溶解し、得られた溶液を3
00℃以下に冷却して結晶を析出させ、次いで該結晶を
100〜300℃の温度において母液から分離すること
を特徴とする高純度2,6-ナフタレンジカルボン酸の製造
方法が記載されている。
で、不純物の含有量をより少なくしうるナフタレンジカ
ルボン酸の精製方法を含むポリエチレンナフタレートの
製造方法の出現が望まれている。
れたものであって、不純物を含有するナフタレンジカル
ボン酸から不純物の含有割合が少ないポリエチレンナフ
タレートが得られるようなポリエチレンナフタレートの
製造方法を提供することを目的としている。
の製造方法は、粗ナフタレンジカルボン酸と水/エチレ
ングリコール溶液とを混合し、ナフタレンジカルボン酸
の一部をエステル化させて得られたナフタレンジカルボ
ン酸エステル体を前記水/エチレングリコール溶液に溶
解させ、次に、水添触媒の存在下に、粗ナフタレンジカ
ルボン酸に含有されていた水添可能不純物と水素とを接
触させ、水添可能不純物を水添して水/エチレングリコ
ール溶液中に溶解し、さらに、ナフタレンジカルボン酸
エステル体を晶析させて、水/エチレングリコール溶液
と分離し、得られたナフタレンジカルボン酸エステル体
を重縮合することを特徴としている。
酸のエステル化を行うときの水/エチレングリコール溶
媒中のエチレングリコール濃度が水とエチレングリコー
ルとの合計を100重量%としたときに20〜95重量
%の範囲にあることが好ましい。
ナフタレートの製造方法について具体的に説明する。
水/エチレングリコール溶液とを混合し、ナフタレンジ
カルボン酸の一部をエステル化させて得られたナフタレ
ンジカルボン酸エステル体を前記水/エチレングリコー
ル溶液に溶解させ、次に、水添触媒の存在下に、粗ナフ
タレンジカルボン酸に含有されていた水添可能不純物と
水素とを接触させ、水添可能不純物を水添して水/エチ
レングリコール溶液中に溶解し、さらに、ナフタレンジ
カルボン酸エステル体を晶析させて、水/エチレングリ
コール溶液と分離し、得られたナフタレンジカルボン酸
エステル体を重縮合している。
ン酸は、たとえばジアルキルナフタレンを、コバルト、
マンガンおよび臭素の存在下で酸化することにより製造
されたものであり、この粗ナフタレンジカルボン酸に
は、通常トリメリット酸、アルデヒド類、4-ホルミル-2
-ナフトエ酸、6-ホルミル-2-ナフトエ酸などの水添可能
不純物や触媒に起因するコバルト、マンガンおよび臭素
が数百〜数千ppmの割合で含有されている。
ンジカルボン酸と水/エチレングリコール溶液とを混合
し、ナフタレンジカルボン酸の一部をエステル化させて
得られたナフタレンジカルボン酸エステル体を前記溶液
に溶解させる。
ングリコール溶液中のエチレングリコール1モルに対し
0.007〜0.5モル、好ましくは0.03〜0.1
0モルの量で用いられる。前記水/エチレングリコール
溶液のエチレングリコール濃度は、水とエチレングリコ
ールとの合計を100重量%としたときに20〜95重
量%、好ましくは40〜90重量%、より好ましくは6
0〜80重量%の範囲にある。
通常2〜80kg/cm2 、好ましくは10〜50kg
/cm2 の圧力下、通常200〜300℃、好ましくは
160〜280℃の温度で、通常0.2〜6時間、好ま
しくは1〜4時間行われる。ナフタレンジカルボン酸の
エステル化率は、水/エチレングリコール溶液中のエチ
レングリコール濃度にもよるが通常20〜90%、好ま
しくは40〜70%であることが望ましい。
される値である。
ン酸のエステル体であるナフタレンジカルボン酸モノエ
ステル(NDA−mGE)およびナフタレンジカルボン
酸ジエステル(NDA−dGE)が生成し、このナフタ
レンジカルボン酸モノエステルおよびナフタレンジカル
ボン酸ジエステルが水/エチレングリコール溶液に溶解
する。
ナフタレンジカルボン酸に含有されていた水添可能不純
物と水素とを接触させ、水添可能不純物を水添して水/
エチレングリコール溶液中に溶解する。
kg/cm2 、好ましくは30〜60kg/cm2 の圧
力下、通常160〜300℃、好ましくは200〜28
0℃の温度で、通常0.05〜2.0時間、好ましくは
0.1〜1.0時間行われる。この際用いられる水添触
媒としては、従来公知の水添触媒、たとえば、Fe、C
o、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Ptなどを
用いることができる。水添触媒は、ナフタレンジカルボ
ン酸、エチレングリコールおよび水の合計重量に対し
て、水添触媒中の金属重量換算で、0.0005〜1重
量%、好ましくは0.003〜0.3重量%の割合で用
いられる。
水/エチレングリコール溶液に可溶な化合物に変化す
る。本発明では、上記工程に引き続き、溶液を冷却する
ことによりナフタレンジカルボン酸およびナフタレンジ
カルボン酸エステル体を晶析させる。そして、析出した
ナフタレンジカルボン酸およびナフタレンジカルボン酸
エステル体と、水/エチレングリコール溶液とを分離す
ることにより不純物の少ないナフタレンジカルボン酸と
ナフタレンジカルボン酸エステル体との混合物が得られ
る。このナフタレンジカルボン酸とナフタレンジカルボ
ン酸エステル体との混合物中の、前記不純物は、通常1
00ppm以下、好ましくは50ppm以下である。
レンジカルボン酸エステル体との比率は、水/エチレン
グリコール溶液のエチレングリコール濃度および/また
は晶析させる際の温度を調整することにより調節するこ
とができる。
ジカルボン酸とナフタレンジカルボン酸エステル体との
混合物に、必要に応じてエチレングリコールを加えて、
重縮合反応を行う。
重縮合触媒の存在下に減圧下に、得られるポリエチレン
ナフタレートの融点以上の温度に加熱し、この際生成す
るグリコールを系外に留去させながら重縮合させる。
90℃、好ましくは260〜280℃、圧力が通常50
0Torr以下、好ましくは200Torr以下の条件
下で行われる。
ム、ゲルマニウムテトラエトキシド、ゲルマニウムテト
ラn-ブトキシドなどのゲルマニウム化合物、三酸化アン
チモンなどのアンチモン触媒またはチタニウムテトラブ
トキシドなどのチタン触媒を用いることができる。
エチレングリコールとの合計重量に対して、重縮合触媒
中の金属重量換算で、通常0.0005〜0.2重量
%、好ましくは0.001〜0.05重量%の割合で用
いられる。
もよい。上記重縮合反応工程において製造されるポリエ
チレンナフタレートの、25℃のo-クロロフェノール中
で測定される極限粘度[η]は、通常0.4〜1.5d
l/gであり、密度は、通常1.37g/cm3 以上で
ある。
フタレートは、さらに乾燥状態で昇温結晶化温度〜融点
未満の温度、好ましくは昇温結晶化温度より10℃以上
高くかつ融点より40℃以上低い温度下に、1〜30分
間、好ましくは5〜20分間保つ予備結晶化工程、通常
1kg/cm2-G 〜10Torr、好ましくは常圧〜1
00Torrの圧力下、通常190〜230℃、好まし
くは195〜225℃の温度で加熱する固相重縮合工程
を行ってもよい。
ら不純物の含有割合が少ないポリエチレンナフタレート
が得られる。
的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるも
のではない。
ナフタレンジカルボン酸(NDA)100g、エチレン
グリコール(EG)240g、水160gおよび上下可
動のTi製金網触媒篭に粒状の0.5%Pd/C、8g
を1000mlのオートクレーブに仕込み、系内を水素
置換し、3kg/cm2 に加圧し、さらに窒素で10k
g/cm2 まで加圧した。
分間、触媒篭を液中に降下させ、触媒と溶液とを接触さ
せた。この後、オートクレーブを25℃まで冷却してオ
ートクレーブ内の結晶と液体を取り出し、このスラリー
に水1000mlを加え、結晶と液体を分離し、120
gの結晶(精製NDA−EGエステル混合物)を回収し
た。得られたNDA−EGエステル混合物中の不純物の
量を表1に示す。
装置を備えたガラスフラスコに仕込み、このフラスコを
80℃のオイルバスに浸し、30分間かけて225℃ま
で昇温し、その温度で加熱を続けた。このとき、蒸留塔
上部より留出する水を回収した。エステル化の進行によ
り生成する水が留出しなくなったときをエステル化の終
了とした。
て二酸化ゲルマニウム21mg、安定剤としてテトラエ
チルアンモニウムヒドロキシド15mg、リン酸39m
gを5gのエチレングリコールに溶解させて添加した。
組成物を260℃に昇温し、留出するエチレングリコー
ルを回収しながら1時間攪拌した。次に、1時間かけて
280℃に昇温しながら反応系を1Torr以下にしエ
チレングリコールを留出させた。さらに280℃、1T
orr以下の減圧下でエチレングリコールを留出させな
がら1.5時間反応を続けた。その後、反応を停止し生
成したポリエチレンナフタレートを回収した。
粘度(1:1のo-クロロフェノール/フェノール溶液に
溶かし25℃で測定)、示差走査型熱量計で測定したガ
ラス転移温度(Tg)、溶融温度(Tm)、カラーテス
ターで測定したL.a.bを表2に示す。
5%Pd/Cを仕込まなかったこと以外は実施例1と同
様にしてNDA−EGエステル混合物を製造し、ポリエ
チレンナフタレートを製造した。結果を表2に示す。
Claims (2)
- 【請求項1】 粗ナフタレンジカルボン酸と水/エチレ
ングリコール溶液とを混合し、ナフタレンジカルボン酸
の一部をエステル化させて得られたナフタレンジカルボ
ン酸エステル体を前記水/エチレングリコール溶液に溶
解させ、 次に、水添触媒の存在下に、粗ナフタレンジカルボン酸
に含有されていた水添可能不純物と水素とを接触させ、
水添可能不純物を水添して水/エチレングリコール溶液
中に溶解し、 さらに、ナフタレンジカルボン酸エステル体を晶析させ
て、水/エチレングリコール溶液と分離し、得られたナ
フタレンジカルボン酸エステル体を重縮合することを特
徴とするポリエチレンナフタレートの製造方法。 - 【請求項2】 前記粗ナフタレンジカルボン酸のエステ
ル化を行うときの水/エチレングリコール溶媒中のエチ
レングリコール濃度が、水とエチレングリコールとの合
計を100重量%としたときに20〜95重量%の範囲
にある請求項1に記載のポリエチレンナフタレートの製
造方法。
Priority Applications (9)
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JP23939196A JP3578433B2 (ja) | 1996-09-10 | 1996-09-10 | ポリエチレンナフタレートの製造方法 |
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CN97197752.6A CN1230167A (zh) | 1996-09-10 | 1997-09-05 | 粗萘二甲酸的提纯方法和聚萘二甲酸乙二醇酯的制备方法 |
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JPH1087797A true JPH1087797A (ja) | 1998-04-07 |
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
JP2002037869A (ja) * | 2000-07-28 | 2002-02-06 | Ueno Seiyaku Oyo Kenkyusho:Kk | 芳香族ジカルボン酸組成物およびそれを用いた液晶ポリエステル樹脂 |
JP2002097263A (ja) * | 2000-09-22 | 2002-04-02 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | ポリエステルの製造方法 |
-
1996
- 1996-09-10 JP JP23939196A patent/JP3578433B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2002097263A (ja) * | 2000-09-22 | 2002-04-02 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | ポリエステルの製造方法 |
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