KR20070056124A - 폴리에스테르 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 지방족 및/또는 지환족 디올을 포함하는 방향족 디카르복실산의 폴리에스테르를 제조하는 방법에 관한 것이다. 모노카르복실산이나 모노카르복실산과 물의 혼합물 또는 다른 적합한 용매의 존재하에서, 포화용액에 존재하는 방향족 디카르복실산은 지방족 또는 지환족 디올과 반응하여 디카르복실산 알칸 디올에스테르 카르복실레이트 및/또는 그의 올리고머를 형성하고, 상기 디카르복실산 알칸 디올에스테르 카르복실레이트 및/또는 그의 올리고머는 추가 공정 단계에서 중축합되어 폴리에스테르를 형성할 수 있다.
지방족, 지환족 디올, 방향족 디카르복실산, 모노카르복실산, 올리고머.

Description

폴리에스테르 제조방법{Method for producing polyesters}
본 발명은 방향족 디카르복실산과 지방족 및/또는 지환족 디올을 모노카르복실산이나 모노카르복실산과 물의 혼합용액 또는 다른 적합한 용매의 존재하에서 서로 반응시키고, 뒤이어 추가 공정 단계에서 중축합하여 폴리에스테르를 형성할 수 있는 상기 방향족 디카르복실산 및 지방족 및/또는 상기 지환족 디올의 포화용액으로부터 폴리에스테르를 제조하는 방법에 관한 것이다.
국제특허출원번호 WO 2004/035515에는 폴리에스테르를 제조하기에 적합한 디카르복실산과 디올의 혼합물을 제조하는 방법이 개시되어 있다. 이를 위해, 상기 디카르복실산은 물에 현탁되어 있으며, 수소화에 의하여 탈색(표백)되고, 상기 획득한 수용성 현탁액은 디올을 사용하여 하이드록시알킬에스테르를 형성할 때 반응에 사용되며, 이어서, 상기 하이드록시알킬에스테르는 폴리에스테르와 반응한다. 디카르복실산, 예를 들어, 테레프탈산의 에스테르화는 물이 존재할 때 어려운 것으로 입증되고 그에 따라서 특별한 반응조건을 요구한다는 점에서 단점이다.
특별한 반응조건 하에서 디올과의 에스테르화는 또 다른 메커니즘에 따라 진행되며 상기 형성된 에스테르의 분해가 심하게 진행되므로, 이러한 특별한 반응조건은, 예를 들어, 테레프탈산 또는 또 다른 디카르복실산이 아세테이트산 내지 모 노카르복실산-물 혼합물에 존재할 때 더욱 필요하다.
국제특허출원번호 WO 2004/052820, WO 2004/052821, 및 WO 2004/052822에는 수소화가 아세테이트산 매질 안에서 수행되는 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylenterephthalate; PET)를 제조하는 방법이 개시되어 있다. 국제특허출원번호 WO 2004/063139에는 수소화 없이 아세테이트산 매질 안에서 폴리에틸렌테레프탈레이트를 제조하는 방법이 개시되어 있다. 물론, 상기 아세테이트산 폴리에틸렌테레프탈레이트-원료의 사용 및 추가적인 폴리에스테르 제조를 위한 중간생성물은 개시되어 있지 않다.
본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위하여, 방향족 디카르복실산 및 지방족 및/또는 지환족 디올의 포화용액으로서 폴리에스테르를 제조하는 방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명에 따르면, 상기 목적은 모노카르복실산이나 모노카르복실산과 물의 혼합물 또는 다른 적합한 용매의 존재하에서, 포화용액에 존재하는 방향족 디카르복실산이 지방족 또는 지환족 디올과 반응하여 디카르복실산 알칸 디올에스테르 카르복실레이트 및/또는 그 올리고머를 형성하고, 상기 디카르복실산 알칸 디올에스테르 카르복실레이트 및/또는 그 올리고머가 추가 공정 단계에서 중축합되어 폴리에스테르를 형성할 수 있게 됨으로써 해결된다.
놀랍게도, 본 발명자들은 포화용액에 존재하는 방향족 디카르복실산과 알칸디올이 반응할 수 있다는 것을 발견할 수 있었다. 이때, 디카르복실산알칸디올에스테르-올리고머가 형성되며, 상기 올리고머의 수산말단기는 대부분 모노카르복실산, 예를 들어, 아세테이트산에 의하여 에스테르화되어 존재한다. 이외에도, 상기 반응에서 상기 사용된 모노카르복실산의 디올에스테르도 형성된다.
디카르복실산알칸디올에스테르카르복실레이트 및 반응혼합물 내의 그 올리고머의 함량은 반응혼합물 내의 모노카르복실산의 함량보다 더 높다는 것이 상기 반응에서 증명되었다. 따라서, 상기 반응혼합물 내의 상기 방향족 디카르복실산의 용해성이 향상된다. 상기 용해된 방향족 디카르복실산은 상기 고체 방향족 디카르복실산보다 실질적으로 반응성이 더욱 크다. 상기 알칸디올과 방향족 디카르복실산의 반응에 의하여, 상기 용해성 밸런스가 결정적으로 영향받으며, 이어서 상기 알칸디올과 반응할 수 있는 상기 방향족 디카르복실산은 추후 용해된다.
이와 마찬가지로, 상기 모노카르복실산의 적어도 일부가 우선적으로 상기 알칸디올과 반응하며 그리고 나서, 상기 방향족 디카르복실산과의 반응에 의하여 다시 생성된다. 에스테르화공정 및 중축합공정에서 물을 제거할 필요없이, 상기 알칸디올모노카르복실레이트가 이미 예비반응에 형성되며 그리고 나서, 반응파트너로서 상기 방향족 디카르복실산에 사용될 때 특히 바람직하다. 본 발명에 따른 방법의 특별성은, 종래기술에 따른 테레프탈산 에스테르화와 달리, 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트공정에서 디알킬렌글리콜, 즉, 예를 들어, PET-공정에서 디에틸렌글리콜이 거의 형성되지 않는다는 점이다. 특별한 용도를 위해서 상대적으로 높은 디알킬렌글리콜 함량을 갖는 폴리에스테르가 필요할 때, 상기 디알킬렌글리콜을 상기 공정에 추가적으로 주입하는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 바람직한 세부사항들은 이하에서 보다 상세히 설명될 것이다.
그 다음에, 본 발명에 따른 방법을 위해서 방향족 디카르복실산으로서 테레프탈산, 이소프탈산, 디페닐디카르복실산, 및/또는 나프탈린디카르복실산이 사용된다. 바람직하게는, 이소프탈산, 디페닐디카르복실산 및/또는 나프탈린디카르복실산 외에도 방향족 디카르복실산으로서 테레프탈산은 일반적으로 0중량% 내지 95중량%의 양으로 사용될 수 있다.
일반적으로, 상기 지방족 디올은 2 내지 16개의 탄소 원자를, 그리고 상기 지환족 디올은 5 내지 12개의 탄소 원자를 포함하며, 에틸렌글리콜, 트리메틸렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜 및 사이클로헥산디메탄올이 바람직하다. 이외에도, 다양한 지방족 및/또는 지환족 디올의 혼합물이 사용될 수 있다.
상기 사용된 모노카르복실산은 아세테이트산, 포름산, 프로피온산, 부티르산, 발레리안산, 및 카프론산으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 상기 모노카르복실산은 일반적으로, 용매에 용해되어 사용된다. 또한, 다양한 모노카르복실산의 혼합물도 사용될 수 있다. 상기 반응 혼합물 내의 모노카르복실산의 함량은 예를 들어, 상기 사용된 방향족 디카르복실산의 총중량에 대해서 5중량% 내지 99중량%이다.
지방족 및/또는 지환족 디올 대신에, 하나 또는 다수개의 지방족 알칸 디올에스테르가 사용될 수도 있으므로, 물의 제거가 방지된다. 상기 바람직한 알칸디올에스테르는 에틸렌글리콜디아세테이트이다.
모노카르복실산이나 모노카르복실산과 물의 혼합용액 또는 다른 적합한 용매의 존재하에서 상기 방향족 디카르복실산과 상기 지방족 및/또는 지환족 디올의 반응은 촉매가 존재할 때 또는 촉매 없이 수행될 수 있다. 바람직한 촉매는 Mg, Ca, Ba, Zn, Co, Al, Sb, Ti, Sn, Zr, Ge로 이루어진 그룹 또는 이들 원소의 조합이다.
지방족 및/또는 지환족 디올에 대한 상기 방향족 디카르복실산의 몰 비율은 일반적으로 0.1: 1 내지 10: 1이며, 상기 방향족 디카르복실산의 함량은 상기 반응혼합물의 총량에 대해서 일반적으로 0.1중량% 내지 50중량%이다. 여기서, 상기 방향족 디카르복실산은 상기 반응 전에 용해된 형태로 또는 용해되지 않은 채로 존재한다. 상기 반응혼합물 내의 지방족 및/또는 지환족 디올의 함량은 0.1중량% 내지 70중량%일 수 있다.
본 발명에 따른 반응조건 하에서, 100℃ 내지 350℃ 범위의 온도 및 700mbar 내지 100bar 범위의 압력에서, 상기 지방족 디카르복실산과 상기 알칸디올의 반응이 수행된다. 바람직한 실시예에서, 150℃ 내지 300℃ 범위의 온도에서 상기 반응이 수행된다. 상기 압력은 바람직하게는 2bar 내지 40bar 범위이고, 특히 바람직하게는, 10bar 내지 30bar 범위이다. 이때, 예를 들어, 테레프탈산알칸디올에스테르-올리고머가 형성되며, 그 올리고머의 수산말단기의 대부분은 아세테이트산에 의하여 에스테르화되어 존재한다. 이외에도, 아세테이트산이 모노카르복실산으로 사용될 때, 아세테이트산디올에스테르도 형성된다.
본 발명에 따른 방법을 수행할 때, 상기 테레프탈산알칸디올에스테르의 올리고머의 함량은 상기 반응 혼합물 내의 모노카르복실산의 함량보다 더 높다는 것이 증명되었다. 또한, 상기 용해된 테레프탈산은 상기 용액으로부터 결정화된 고체 테레프탈산보다 실질적으로 반응성이 더욱 크다. 상기 용해된 테레프탈산과 상기 알칸디올과의 반응에서 용해성 밸런스가 결정적으로 영향받기 때문에, 본 발명에 따른 방법에서 상기 고체 테레프탈산은 신속하게 용해된다.
이와 마찬가지로, 상기 모노카르복실산의 적어도 일부는 우선 상기 알칸디올과 반응하고 모노카르복실산알칸디올에스테르를 형성하며, 상기 모노카르복실산알칸디올에스테르로부터 상기 방향족 디카르복실산과의 반응에 의하여 상기 모노카르복실산이 다시 생성된다.
이미 언급한 바와 같이, 상기 모노카르복실산알칸디올에스테르는 예비반응에서 이미 형성되고 그리고 나서 상기 방향족 디카르복실산의 반응 파트너로서 사용되는 것이 바람직하다. 따라서, 후속 반응 및 중축합이 물을 제거하지 않고 수행될 수 있다.
높은 증발 엔탈피로 인해 물은 가능한 한 일찍 상기 반응 혼합물로부터 분리되므로, 상기 방법을 사용하면, 상기 후속 공정을 활발하게 그리고 가능한 한 적합하게 수행할 수 있다. 아세테이트산과 같은 상기 모노카르복실산은 실질적으로 작은 증발 엔탈피를 가지며, 나아가 상기 추가 공정을 위해서 용매로서 그리고 에스테르화 촉매로서도 필요하다. 특히, 특별한 에스테르화 촉매를 부가하지 않는 방법을 수행할 때, 상기 모노카르복실산은 촉매 기능을 수행한다.
일반적으로, Mg, Ca, Ba, Zn, Co, Al, Sb, Ti, Sn, Zr, Ge 또는 이들 원소의 조합으로부터 선택된 촉매가 존재할 때, 상기 디카르복실산알칸디올에스테르카르복실레이트 및/또는 그 올리고머의 반응이 수행된다. 여기서 해제된 모노카르복실산, 물, 및 상기 카르복실산알칸디올에스테르의 일부는 배기 증기(exhaust vapour)에 의하여 상기 반응체계로부터 분리되어 정류 컬럼(column)에 공급된다. 여기서, 상기 카르복실산알칸디올에스테르는 중비등(heavy boiling) 축합물로서 상기 잔여 경비등(light boiling)으로부터 분리되고 상기 공정에 다시 공급된다.
여기서, 놀랍게도, 상기 정류 조건 하에서 상기 카르복실산알칸디올에스테르는 적어도 부분적으로 모노카르복실산 및 알칸디올 내에서 수소화되므로, 상기 공정에 다시 사용하기 위해서 상기 알칸디올을 다시 얻을 수 있음이 확인되었다. 상기 정류에서 발생하는 모노카르복실산 및 상기 물의 일부도 마찬가지로 상기 공정에 다시 공급될 수 있다.
본 발명에 따른 방법에서 형성된 디카르복실산알칸디올에스테르카르복실레이트 및 그 올리고머는 이어서 100℃ 내지 350℃ 범위의 온도 및 20mbar 내지 100bar 범위의 압력에서 하나 또는 다수개의 또 다른 에스테르 교환 단계에서 상기 존재하는 자유 방향족 카르복실기에 따라 소정 양의 알칸디올 및 적합한 촉매와 반응할 수 있다. 바람직한 실시예에서, 이러한 반응은 220℃ 내지 330℃ 범위의 온도에서 수행된다. 상기 압력은 10bar 내지 400bar 범위이다.
따라서, 예를 들어, 두 개의 추가적인 에스테르 교환에서 상기 제1 단계는 바람직하게는 1-15bar, 특히 바람직하게는 2-10bar에서 수행된다. 상기 제2 단계는 0.4-4bar, 특히 바람직하게는, 0.5-2.5bar에서 수행된다.
이러한 에스테르 교환 단계에서, 상기 자유로이 형성되는 모노카르복실산은 상기 디카르복실산알칸디올에스테르 및 그 올리고머와 함께 상기 모노카르복실산의 에스테르로부터도 분리되며, 마찬가지로, 상기 잔여 자유 카르복실기의 에스테르화에 의해서 발생하는 반응수 및 상기 과잉 알칸디올과 함께 배기 증기(exhaust vapour)에 의하여 상기 정류 컬럼에 공급된다.
상기 테레프탈산 에스테르화는, 상기 추가적인 공정을 일반적인 폴리에스테르 공정에 적합하게 수행하기 위해서, 90% 이상의 반응도로 수행되는 것이 바람직하다.
상기 추가적인 예비축합 및 중축합에서, 상기 카르복실산알칸디올에스테르 및/또는 그 올리고머는 일반적인 폴리에스테르 제조에서와 같이, 100℃ 내지 350℃ 범위의 온도 및 2000mbar 내지 0.1bar 범위의 압력 조건을 따른다.
또한, 놀랍게도, 본 발명에 따른 방법에서 지방족 에테르는 단지 0.1중량% 미만으로 형성되며, 이는 TPA를 기반으로 한 방법에 있어서 매우 특이한 것으로 확인되었다.
본 발명은 또한, 본 발명에 따른 방법에 의하여 지방족 및/또는 지환족 디올을 포함하는 방향족 디카르복실산으로부터 제조되는 폴리에스테르에 관한 것이며, 이때, 발생하는 지방족 에테르의 양은 단지 0.1중량% 미만이며 상기 폴리에스테르는 단지 0.1중량% 미만의 양의 지방족 에테르를 포함한다.
본 발명은 이하 예에서 보다 상세히 설명되며, 이로 인해 본 발명이 제한되는 것은 아니다. 이때, 상기 방향족 반응생성물 및 반응하지 않는 테레프탈산은 HPLC에 의하여 검출되며, 반면에 상기 액체 구성요소는 헤드-스페이스-GC에 의하여 결정되고 상기 물의 함량은 칼-피셔(Karl Fischer)-적정(titration)에 의하여 결정된다.
25℃에서 500mg 폴리에스테르 용액 내 페놀 및 1.2-디클로르벤젠(3:2 중량부)로 이루어진 100ml 혼합물 용액에서 고유 점성[dl/gl]을 측정하였다.
상기 폴리에스테르 내의 COOH-말단기 함량은 0.05n 에탄올 수산화칼륨용액을 이용하여 브롬티몰블루(bromthymol blue)에 대한 o-크레졸 및 클로로포름의 혼합물(70:30 중량부) 내에 폴리에스테르를 첨가하여 얻어진 용액의 광도(photometric) 적정에 의하여 결정되었다.
예 1
상기 예는 테레프탈산, 이소프탈선, 에틸렌글리콜, 아세테이트산 및 물의 반응을 나타낸다. 사용된 반응 혼합물은 네 개의 압력용기로 교반기 없이 채워졌으며 하기 조합과 같다:
표 1:
탈이온수 6.3g 5.6%
아세테이트산 69.3g 61.3%
에틸렌글리콜 13.4g 11.9%
테레프탈산 21.8g 19.3%
이소프탈산 2.1g 1.9%
총함량 112.9g 100%
상기 반응 혼합물은 반응용기에서 질소가스 존재 하에, 260℃ 온도에서 가열되었다. 각각 15분 후에 용기가 상기 알루미늄 블록으로부터 제거되어 주위 온도로 냉각되고 개방되며, 상기 획득한 방향족 반응생성물은 이어서 HPLC에 의하여 분석되었다.
도 1은 얻어진 HPLC-크로마토그램을 나타낸다. 여기서, 반응하지 않은 테레프탈산(TPA) 외에도 테레프탈산 디에틸렌글리콜 에스테르 디아세테이트(=X1)의 피크를 볼 수 있다. 이와 달리, 모노글리콜테레프탈레이트(MGT) 및 디글리콜테레프탈레이트(DGT)는 매우 적은 양만 형성된다. 상기 주어진 조건하에서 상기 에틸렌글리콜(=EG)은 먼저 상기 아세테이트산과 반응하는 것으로 보이며 그리고 나서, 에스테르교환반응에서 상기 테레프탈산과 반응하는 것으로 보인다.
상기 테레프탈산 디에틸렌글리콜 에스테르 디아세테이트(=X1)에 형성된 함량은 하기 표에 기재되어 있다.
반응시간 반응혼합물 내의 테레프탈산디에틸렌글리콜에스테르디아세테이트
0분 입증불가
15분 0.62%
30분 0.88%
45분 1.28%
60분 1.60%
예2
이러한 예는 예 1과 유사한 반응을 나타내며, 단지 에틸렌글리콜(=EG) 대신에 에틸렌글리콜디아세테이트(=EG-디아세테이트)가 사용되었고, 아세테이트산 및 물은 사용되지 않았다.
도 2는 얻어진 HPLC-크로마토그램을 나타낸다. 여기서, 테레프탈산(TPA) 외에도 추가적인 피크로서 테레프탈산디에틸렌글리콜에스테르디아세테이트(=X1)의 피크가 나타나 있고, 7분 정도 경과시간에서도 피크가 나타나 있는데, 이러한 피크는 모노에틸렌테레프탈레이트 및 모노에틸렌테레프탈레이트아세테이트 위에 표시되어 있다. 놀랍게도, 디글리콜테레프탈레이트(=DGT)가 거의 형성되지 않았으나, 그 대신에 다양한 올리고머가 형성되었다. 이는 또한 아세테이트산-테레프탈산-반응 경로를 위한 증명이다.
벤젠은 내부 표준으로서 사용되었다.
예 3
하기 반응물/양은 전기적으로 가열된 2l-오토클레이브(autoclave)에 채워졌다.
탈이온수 220g 17.5%
아세테이트산 415g 32.9%
에틸렌글리콜 485g 38.5%
테레프탈산 140g 11.1%
반응기(reactor)에는 실험시작 전에 기본적으로 질소가 분사되었다. 상기 실험 수 행중에 대략 750l/분으로 교반되었다. 상기 반응기는 45분 내에 253℃로 가열되었고 그리고 나서 30분 내에 실온으로 냉각되었다. 상기 분석결과는 표 1로부터 추론될 수 있다.
표 2
반응물[중량%] 프로브 1[중량%]
TPA 11.1 4.0
올리고머 - 13.3
EG-모노아세테이트 - 19.5
EG-디아세테이트 - 4.5
DEG - -
EG 38.5 21.6
아세테이트산 32.9 17.6
17.5 19.5
합계 100.0 100.0
올리고머[중량%]
MGT 7.78
DGT 2.47
X1 2.46
2GT 0.57
합계 13.3
X1 = 테레프탈산디에틸렌글리콜에스테르디아세테이트
2GT = 올리고머
EG-모노아세테이트 = 에틸렌글리콜-모노아세테이트
놀랍게도, 종래기술에 따른 테레프탈산 에스테르화와 달리, 디에틸렌글리콜이 형성되지 않았다.
테레프탈산과 에스테르 생성물의 반응은 64%였다.
도 3에 도시된 HPLC-크로마토그램은 상기 형성된 방향족 주생성물과 상기 테레프탈산디에틸렌글리콜에스테르디아세테이트의 형성을 나타낸다.
예 4
본 실시예는 아세테이트산 현탁액에서 에틸렌글리콜을 사용한 테레프탈산과 이소프탈산이 연속적으로 반응하여 폴리에스테르 생성물을 형성하는 것을 기재한다. 이를 위해, 70중량% 아세테이트산, 25중량% 테레프탈산, 0.5중량% 이소프탈산, 및 4.5중량% 물로 이루어진 포화용액은 5kg/시간의 유속으로 공급되고, 200℃ 에서 25bar의 압력하에서 에틸렌글리콜은 1kg/시간의 유속으로 공급되며 제1 교반반응기에서 60분동안 6bar 및 250℃ 온도에서 반응되었다. 제2 하류(downstream) 교반반응기에서 상기 반응생성물은 1.5bar, 260℃에서 180분동안 반응하며 92% 반응을 얻었다.
상기 폴리에스테르 생성물은 추가 반응기에서 예비축합되고 이어서, 중축합반응기에서 고유 최종점성(0.63dl/g) 및 카르복실말단기 함량(20mmol/kg)으로 처리되어 폴리에스테르를 형성하였다.

Claims (19)

  1. 지방족 및/또는 지환족 디올을 포함하는 방향족 디카르복실산의 폴리에스테르를 제조하는 방법에 있어서,
    모노카르복실산이나 모노카르복실산과 물의 혼합물 또는 다른 적합한 용매 의 존재하에서, 포화용액에 존재하는 방향족 디카르복실산은 지방족 또는 지환족 디올과 반응하여 디카르복실산 알칸 디올에스테르 카르복실레이트 및/또는 그 올리고머를 형성하고,
    상기 디카르복실산 알칸 디올에스테르 카르복실레이트 및/또는 그 올리고머는 추가 공정 단계에서 중축합되어 폴리에스테르를 형성할 수 있는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방향족 디카르복실산은 테레프탈산, 이소프탈산, 디페닐디카르복실산, 및 나프탈린디카르복실산으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    방향족 디카르복실산으로서, 테레프탈산, 이소프탈산, 디페닐디카르복실산 및/또는 나프탈린디카르복실산이 0중량% 내지 95중량%의 양으로 사용되는 것을 특 징으로 하는 폴리에스테르 제조방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지방족 디올은 2 내지 16개의 탄소 원자를, 그리고 상기 지환족 디올은 5 내지 12 개의 탄소 원자를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    지방족 및/또는 지환족 디올로서 에틸렌글리콜, 트리메틸렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜 및/또는 사이클로헥산디메탄올이 사용되는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 제조방법.
  6. 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    지방족 및/또는 지환족 디올의 혼합물이 사용되는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 제조방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 모노카르복실산은 아세테이트산, 포름산, 프로피온산, 부티르산, 발레리안산, 및 카프론산으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 제조방법.
  8. 제6항에 있어서,
    모노카르복실산의 혼합물이 사용되는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 제조방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    반응혼합물 내의 모노카르복실산의 함량은 상기 사용된 방향족 디카르복실산의 총중량에 대해서 5중량% 내지 99중량%인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 제조방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지방족 및/또는 지환족 디올 대신에, 하나 또는 다수개의 지방족 및/또는 지환족 알칸 디올에스테르가 사용되는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    알칸 디올에스테르로서 에틸렌글리콜모노아세테이트 및/또는 디아세테이트가 사용되는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 제조방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    모노카르복실산 또는 모노카르복실산과 물의 혼합물 또는 다른 적합한 용매 의 존재하에서, 상기 지방족 및/또는 지환족 디올과 상기 방향족 디카르복실산의 반응은 촉매를 사용하거나 사용하지 않고 수행되는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 제조방법.
  13. 제12항에 있어서,
    촉매로서 Mg, Ca, Ba, Zn, Co, Al, Sb, Ti, Sn, Zr, Ge 또는 이들 원소의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 제조방법.
  14. 제1항에 있어서,
    지방족 및/또는 지환족 디올에 대한 상기 방향족 디카르복실산의 몰 비율은 0.1: 1 내지 10: 1인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 제조방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 포화된 용액 내에는 상기 방향족 디카르복실산이 상기 전체 반응 혼합물에 대해 0.1중량% 내지 70중량%의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 제조방법.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디카르복실산 알칸 디올에스테르 카르복실레이트 및/또는 그 올리고머 는 상기 지방족 및/또는 지환족 디올과의 에스테르 교환 및 후속 중축합에 의하여 폴리에스테르로 축합되는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 제조방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 폴리에스테르 공정의 제1 단계로서, 상기 디카르복실산 알칸 디올에스테르 카르복실레이트 및/또는 그 올리고머를 형성하는 단계는 100℃ 내지 350℃ 범위의 온도에서, 바람직하게는, 150℃ 내지 300℃ 범위의 온도에서, 그리고 700mbar 내지 100bar 범위의 압력에서, 바람직하게는, 2bar 내지 40bar 범위의 압력에서, 특히 바람직하게는, 10bar 내지 30bar 범위의 압력에서 수행되는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 제조방법.
  18. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    지방족 및/또는 지환족 디올을 포함하는 상기 디카르복실산 알칸 디올에스테르 카르복실레이트 및/또는 그 올리고머의 반응시 그리고 상기 후속 중축합시, 상기 모노카르복실산, 물, 및 과잉 지방족 디올이 증류식으로 분리되는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 제조방법.
  19. 지방족 및/또는 지환족 디올을 포함하는 방향성 디카르복실산으로 이루어진 폴리에스테르에 있어서,
    상기 폴리에스테르는 제1항에 따른 방법에 의하여 제조되며,
    지방족 에테르는 단지 0.1중량% 미만의 양으로 형성되며,
    상기 폴리에스테르는 단지 0.1중량% 미만의 지방족 에테르를 함유하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 제조방법.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE502006000079D1 (de) * 2006-01-24 2007-10-11 Lurgi Zimmer Gmbh Verfahren zur Veresterung von Terephthalsäure mit Butandiol, Verfahren zur Herstellung von Polybutylenterephthalat und Vorrichtung dafür
EP3155024B1 (en) 2014-06-11 2020-09-16 Massachusetts Institute Of Technology Residence structures and related methods
AU2016342374B2 (en) 2015-10-23 2022-08-04 Lyndra Therapeutics, Inc. Gastric residence systems for sustained release of therapeutic agents and methods of use thereof
US11992552B2 (en) 2015-12-08 2024-05-28 Lyndra Therapeutics, Inc. Geometric configurations for gastric residence systems
CN110022861B (zh) 2016-09-30 2024-06-28 林德拉治疗公司 用于金刚烷类药物缓释的胃驻留系统
US12023406B2 (en) 2017-06-09 2024-07-02 Lyndra Therapeutics, Inc. Gastric residence systems with release rate-modulating films

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL150486B (nl) * 1965-04-29 1976-08-16 Unilever Emery Werkwijze ter bereiding van geplastificeerde polyvinylchloridemengsels welke als weekmaker een polyester bevatten, gevormde voorwerpen bestaande uit zulke polyvinylchloridemengsels, alsmede werkwijze om hiervoor geschikte polyesters te bereiden.
US4223124A (en) * 1979-06-22 1980-09-16 The Goodyear Tire & Rubber Company Method for producing polyesters containing low amounts of ether by-products
CA1280538C (en) * 1986-05-15 1991-02-19 William J. Mertz Copolyester plasticizers for polyvinyl chloride
JP3339187B2 (ja) * 1994-06-24 2002-10-28 東レ株式会社 ポリマ被覆金属積層体および金属缶
CA2189286C (en) 1995-11-16 2000-05-30 Shinji Tai Copolyesters and molded articles comprising the same
KR100389191B1 (ko) * 1996-10-30 2004-03-22 데이진 가부시키가이샤 금속판접합성형가공용폴리에스테르필름
BR9706172A (pt) * 1997-12-12 1999-07-06 Rhodia Ster Fibras Ltda Resina à base de copoli (tereftalato de etileno) modificado para extrusão-sopro com baixo acetaldeído residual processo para sua obtenção e artigo moldado
MXPA02001942A (es) * 1999-08-25 2002-10-31 Du Pont Preparacion de poli(trimetilen tereftalato) con bajo nivel de di(1,3-propilenglicol).
JP2001200042A (ja) * 2000-01-17 2001-07-24 Nippon Ester Co Ltd ポリエステルの製造方法
US6528579B2 (en) * 2000-02-17 2003-03-04 Shell Oil Company Zero-heel polyester process
US7276625B2 (en) * 2002-10-15 2007-10-02 Eastman Chemical Company Process for production of a carboxylic acid/diol mixture suitable for use in polyester production
AU2003293251A1 (en) 2002-12-09 2004-06-30 Eastman Chemical Company Process for the oxidative purification of terephthalic acid
BR0316461A (pt) 2002-12-09 2005-10-11 Eastman Chem Co Processo para produzir um produto de ácido carboxìlico purificado, e, suspensão de ácido carboxìlico purificado
MXPA05006046A (es) 2002-12-09 2005-08-18 Eastman Chem Co Proceso para la purficiacion de una suspension de acido carboxilico crudo.
BR0317963A (pt) * 2003-01-10 2005-11-29 Mitsubishi Chem Corp Método de separação centrìfuga da lama contendo ácido carboxìlico aromático
US7193109B2 (en) * 2003-03-06 2007-03-20 Eastman Chemical Company Process for production of a carboxylic acid/diol mixture suitable for use in polyester production
US7214760B2 (en) * 2004-01-15 2007-05-08 Eastman Chemical Company Process for production of a carboxylic acid/diol mixture suitable for use in polyester production

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