WO2001029110A1 - PROCEDE DE POLYMERISATION DE TEREPHTALATE BIS-β-HYDROXYEHTYL DESIONISE - Google Patents

PROCEDE DE POLYMERISATION DE TEREPHTALATE BIS-β-HYDROXYEHTYL DESIONISE Download PDF

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bis
hydroxyethyl terephthalate
ethylene glycol
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Shuji Inada
Kikuchi Sato
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Aies Co., Ltd.
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    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
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    • C08G63/78Preparation processes

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing polyester and a raw material for producing polyester. More specifically, a method for producing a polyester using high-purity bis-1 / 3-hydroxyethyl terephthalate, which is deionized and contains only at most 50 ppm of cations and anions, as at least a part of the raw material for producing the polyester About.
  • polyesters especially polyesters containing polyethylene terephthalate as a main component, exhibit performance that is well suited to various uses, and together with widespread use in textiles, films and resins. In recent years, their use has become increasingly diverse.
  • Various methods have been proposed as industrial production methods. Among them, after directly esterifying terephthalic acid and ethylene glycol, or after subjecting a lower alkyl ester of terephthalic acid to a transesterification reaction with dimethyl terephthalate and ethylenedaricol, the obtained reaction product is heated to a high temperature.
  • the method of performing polycondensation under high vacuum to obtain polyethylene terephthalate is a method widely used at present.
  • polyester is basically made into a high degree of polymerization by maintaining the esterification or ester exchange reaction product in a molten state for a long time in the presence of various metal compounds as a polymerization catalyst at high temperature and high vacuum. It is not easy to exhaustively meet the various required quality because it is manufactured by manufacturing. Under these circumstances, it is important not only to improve the quality of the polyester raw material, but also to fully exploit the function of the polymerization catalyst.
  • the inventor of the present invention has found that the removal of cations and anions, which are usually present in the polyester raw material, meets the demand for high quality. And proposed separately. The present inventors have further studied the polymerization method using such a specific polyester raw material and have completed the present invention.
  • an object of the present invention relates to a method for producing a polyester from a high-purity bis-13-hydroxyethyl terephthalate containing only a very small amount of a cation and an anion.
  • Another object of the present invention is to provide a polycondensation at a substantial rate even when a polymerization catalyst such as antimony trioxide is added to the high-purity bis- ⁇ 3-hydroxyethyl terephthalate and heated under reduced pressure.
  • a polymerization catalyst such as antimony trioxide
  • the present invention is to provide a novel process for producing a polyester using high-purity bis (1-) 3-hydroxyethyl terephthalate as described above.
  • Still another object of the present invention is to provide an industrially advantageous method for producing a copolymerized polyester containing a polymerized unit of polyethylene terephthalate or ethylene terephthalate by using the high-purity bis-3-hydroxyethyl terephthalate as described above. It is to provide a manufacturing method.
  • Still another object of the present invention is to provide a method for producing a polyester using the high-purity bis / 3-hydroxyethyl terephthalate as described above as at least one part of a polyester production raw material.
  • This polyester production material is heated without substantially distilling ethylene glycol
  • the bis-) 3-hydroxyethyl terephthalate prepared in the step (1) of the present invention contains a cation and an anion at a total weight of only 50 ppm at most.
  • the bis-1-hydroxyethyl terephthalate used in the present invention is not limited to those containing both anions and cations, and those containing only anions or only cations, as long as they satisfy at most 50 ppm. Is also included.
  • Bis-i3-hydroxyethyl terephthalate used in the present invention is sometimes referred to as deionized bis-3-hydroxyethyl terephthalate.
  • the cation referred to in the present specification is a cation consisting of (I) Na, Mg, Ca, Fe, Co., Zn, Ti, Sn, Sb, Ge, and P. There also is a Anion (H) halogen, N_ ⁇ 2, N_ ⁇ 3, P_ ⁇ 4, and S is 0 4 made of Anion.
  • 3-hydroxyethyl terephthalate show good quality.
  • the process using such an ion exchange resin can be performed by applying a conventionally known method.
  • 3-hydroxyethyl terephthalate is used in a solution containing ethylene glycol as the main solvent and bis-i3-hydroxyethyl terephthalate as the main solute. It is preferable to select a temperature condition and a concentration of bis-1-hydroxyethyl terephthalate in the solution so that the rate does not precipitate and the ion exchange resin can stably withstand use.
  • a decolorization step can be introduced before or after that step, whereby cations and anions below 50 pm Along with achieving the total ON content, bis-jS-hydroxyethyl terephthalate having excellent whiteness is obtained, which is more advantageous.
  • Such a decolorizing step is preferably performed through a decolorizing material such as activated carbon in the same manner as in the operation of the decolorization and deionization.
  • the obtained polyester is used as a fiber, a film, or various molded articles.
  • thermal stability is particularly good when it is to be put to practical use as various molded articles such as bottles, and that molding is easy.
  • various polyester molded products are depolymerized to substantially return to the stage of bis-3-hydroxyethyl terephthalate, and this is to be used again as a raw material for producing polyester, this is used as described above.
  • the use of deionized bis-3-hydroxyethyl terephthalate in the process of the present invention has the advantage that a high quality polyester can be practically produced. More specifically, by depolymerizing various polyester molded products using ethylene glycol as described above, the obtained depolymerized product can be obtained as a solution containing ethylene glycol as a main solvent. After the solution is adjusted as it is or to an appropriate concentration, the cation panion is removed as described above, and if necessary, a decolorization step is performed to remove the cation anion.
  • the use of bis-3-hydroxyethyl terephthalate makes it possible to use high-quality polyester as a raw material for remanufacturing.
  • the polyester molded product to be depolymerized is in the form of a product, mixed with other materials, or mixed with foreign matter such as dust, etc.
  • the depolymerization can be performed without any trouble by applying a foreign matter removing step such as sorting and filtering.
  • the polyester is in the form of a fibrous product, it may be mixed with different types of fibers, or may contain inorganic substances such as titanium oxide used in the polyester, or the polyester may be in the form of a film.
  • polyester film is mixed with other types of film materials or contains various lubricants used in the polyester,
  • various molded products for example, in the form of a bottle, together with other materials such as polyethylene used for the lid and bottom parts, and other materials such as paper and plastics used as labels, etc.
  • the situation of being crushed and mixed is rather a usual situation, but according to the results of the study of the present inventors, after applying a conventionally known method such as liquid-liquid separation or solid-liquid separation, depolymerization, By subjecting it to a deionization and decolorization step, high-quality bis-13-hydroxyethyl terephthalate can be easily obtained.
  • the molecular distillation step is not a boiling point distillation under distillation temperature and pressure, that is, an equilibrium distillation, but a molecule of bis-) 3-hydroxyethyl terephthalate evaporated once does not substantially return to the evaporation surface again.
  • Non-equilibrium distillation in which unilateral transfer of molecules from the evaporation surface to the condensation surface occurs.
  • Bis-3-hydroxyethyl terephthalate which is generally present in the present invention and has a total ion weight exceeding 50 ppm defined by the present invention, and the deionized bis-; 3-hydroxyethyl terephthalate used in the present invention It has a completely different behavior from polyester production when producing polyester.
  • molten bis-13-hydroxyethyl terephthalate is added to molten trioxide.
  • thymon or germanium dioxide as a powdered solid allows the polymerization reaction to proceed relatively quickly under high temperature and high vacuum conditions.
  • the deionized bis-1-hydroxydene used in the present invention is used.
  • the polymerization does not run at a substantial speed, and the polyester obtained by the polymerization reaction under high temperature and high vacuum over a long period of time is yellow to the extent that it can be visually recognized. It becomes brown.
  • the above-mentioned raw material for producing a polyester is heated without substantially distilling off ethylene glycol.
  • the heating which is carried out without substantially distilling off the ethylene glycol, is preferably carried out at 150-200 ° C. for 30-90 minutes.
  • the heating may be performed under normal pressure or reduced pressure, but it is preferable to reflux ethylene glycol so that ethylene glycol is not substantially distilled off.
  • the average degree of polymerization is preferably 2 or more, more preferably 3 or more, particularly preferably 5 or more.
  • the time for oligomerizing the bis / 1 / 3-hydroxyethyl terephthalate depends on the temperature conditions and the like, but is generally preferably 60 minutes or less, more preferably 40 minutes or less, and more preferably 40 minutes or less. It is preferably 30 minutes or less.
  • the temperature is preferably at most 270 ° C, more preferably at most 260 ° C, even more preferably at most 250 ° C.
  • the pressure may be under vacuum, but in order to reduce the entrainment of oligomers, it is preferable that the normal pressure is slightly reduced.
  • the deionized bis-3-hydroxyethyl terephthalate does not substantially undergo polymerization even when a polymerization catalyst such as antimony trioxide is added thereto and heated under reduced pressure.
  • a polymerization catalyst such as antimony trioxide
  • the polyester production raw material in the present invention contains ethylenedalicol as an essential component, as described above, in addition to the deionized bis-3-hydroxyethyl terephthalate and the polymerization catalyst.
  • antimony trioxide, germanium dioxide or a combination thereof is used as the polymerization catalyst.
  • the amount of the polymerization catalyst used in the present invention is preferably 450 ppm or less, more preferably 350 ppm or less, as antimony, in the case of antimony trioxide with respect to 1 part by weight of the polyester obtained by polymerization. It is preferably at most 300 ppm.
  • germanium dioxide the content is 200 ppm or less, preferably 150 ppm or less, more preferably 120 ppm or less as germanium with respect to the same standard.
  • antimony trioxide and germanium dioxide together within the respective ranges.
  • other conventionally known polymerization catalysts for example, a titanium compound such as titanium tetrabutoxide can be used in a conventionally known range.
  • polymerization catalyst those obtained as powdery solids can be used as they are or at room temperature.
  • the heat treatment time is preferably 10 minutes or more, more preferably 20 minutes or more, and particularly preferably 30 minutes or more. More than a minute.
  • the temperature of the heat treatment is preferably below 2 6 0 ° C, more preferably 2 2 0 D C or less, particularly preferably 2 0 0 ° C or less.
  • the amount of ethylene glycol in the raw material for the production of polyester is preferably at least 2% by weight, more preferably at least 4% by weight, particularly preferably at least 5% by weight, based on the bis- / 3-hydrazine kissle terephthalate. % By weight or more.
  • the upper limit is preferably 10% by weight.
  • a high-quality polyester can be produced by using the whole amount of deionized bis-3-hydroxyethyl terephthalate as a raw material, and further, deionized bis-1-hydroxy-3-terephthalate can be produced.
  • Ethyl terephthalate is used as a part of the raw material.
  • conventionally known high-quality bis-3-hydroxyethyl terephthalate is used in combination, or high-quality polyester is mixed and used with high-purity terephthalic acid. It is also possible to manufacture.
  • the polyester production raw material may further include, for example, terephthalic acid, isophthalic acid or 1,4-cyclohexanedimethanol.
  • Terephthalic acid is preferably used in a ratio of 0.05 to 20 moles per mole of bis-hydroxyethyl terephthalate, more preferably It is used in a proportion of 0.1 to 15 mol, particularly preferably in a proportion of 0.15 to 10 mol.
  • the raw material for polyester production according to the present invention containing terephthalic acid is removed from the raw material mixture containing terephthalic acid and ethylene dalicol by, for example, a direct weight method for producing a polyester from terephthalic acid and ethylene dalicol by a direct esterification method. It can be prepared by adding ionized bis-1 / 3-hydroxyethyl terephthalate.
  • Isophthalic acid and Z or 1,4-cyclohexanedimethanol are preferably used in an amount of 0.05 to 50 mol, more preferably 0.1 to 4 mol, per mol of bis-iS-hydroxyethyl terephthalate. It is used in a proportion of 0 mol, particularly preferably 0.15 to 35 mol.
  • the obtained polyester is a copolymer polyester containing a repeating unit such as ethylene isophthalate or 1,4-cyclohexanedimethylene terephthalate in addition to ethylene terephthalate.
  • the polyester to be produced in the present invention also includes a copolymer containing a third component such as isophthalic acid 1,4-cyclohexanedimethanol.
  • Examples of the third component that can be copolymerized include diphenyl dicarboxylic acid, diphenyl sulfone dicarboxylic acid, diphenyl ether dicarboxylic acid, naphthalenedicarboxylic acid, and diphenyl dicarboxylic acid, in addition to isocarboxylic acid as dicarboxylic acids.
  • Examples thereof include acids, aromatic dicarboxylic acids such as sodium sulfoisophthalic acid, aliphatic dicarboxylic acids such as sebacic acid and adipic acid, and alicyclic dicarboxylic acids such as hexahydroterephthalic acid.
  • diols examples include 1,4-cyclohexanedimethanol, diethylene glycol, trimethylene glycol, tetramethylene glycol, hexamethylene glycol, bis-1,3-hydroxyethyl bisphenol A, bis 1; 3-hydroxyethoxydiphenylsulfone, bis-3-hydroxyethoxydiphenylether, polyethylene glycol and the like.
  • hydroxycarboxylic acids such as p-hydroxyethoxyphenylcarboxylic acid can also be mentioned as examples.
  • trifunctional or higher polyfunctional compounds and Use of a functional compound in combination is also possible within the scope of the present invention.
  • trifunctional or higher polyfunctional compounds examples include trimesic acid, glycerin, and erythritol
  • monofunctional compounds examples include diphenyl monocarboxylic acid, diphenyl ether monocarboxylic acid, and phenyl ether monocarboxylic acid.
  • Enoxy polyethylene glycol and the like can be mentioned.
  • These various copolymer components can be used as functional derivatives, for example, in the form of an ester.
  • these copolymer components are used as a mixture in a polyester production raw material. These copolymer components are preferably at most 20 mol%, more preferably at most 15 mol%, even more preferably at most 10 mol%, based on the total moles of the acid component and the diol component.
  • the degree of polymerization is increased by maintaining the polyester in a molten state for a long time in the presence of various metal compounds such as a polymerization catalyst at a high temperature and under a high vacuum. It is preferred to use
  • the use of a stabilizer makes it possible to obtain a more excellent high-quality polyester.
  • a known phosphorus compound can be used.
  • the mixing temperature of the phosphorus compound is preferably at most 200 ° C., more preferably at most 150 ° C., still more preferably at most 135 ° C., particularly preferably bis-3-hydroxy It is a temperature lower than the melting point of the terephthalate.
  • Known phosphorus compounds include, for example, phosphoric acid, phosphorous acid, tributyl phosphate, and the like.
  • the addition amount is preferably 50 ppm or less, more preferably 4 O ppm or less, and still more preferably 30 ppm or less, as a pure phosphorus content with respect to 1 part by weight of the polyester obtained by polymerization. .
  • the known phosphorus compound to be added as a stabilizer is not limited to one kind, and a plurality of phosphorus compounds can be used in combination.
  • other conventionally known various catalysts and various additives can be used as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • titanium dioxide such as an anasease type as an antiglare agent is a typical example.
  • Step (3) the reaction product formed in the step (2) is then heated under reduced pressure to polycondensate while distilling off ethylene glycol.
  • Step (3) is preferably carried out by relatively slowly distilling off the excess ethylene glycol to oligomerize bis-1-hydroxyethyl terephthalate, and further, under a high vacuum, to obtain bis-1) -3-hydroxy. It is implemented by efficiently conducting polycondensation reaction by preventing large entrainment of ethyl terephthalate.
  • Step (3) can be performed, for example, under a high vacuum of 5 to 0.1 mmHg at a temperature of 260 to 300 ° C.
  • the polycondensation time depends on the degree of polymerization of the obtained polyester, but can be, for example, 0.5 to 6 hours.
  • the polyester obtained by the method of the present invention is suitably used for producing, for example, various molded products such as fibrous, film-like, and bottle-like products.
  • the content of anion and cation of bis- (3-hydroxyethyl terephthalate) is determined and defined as follows.
  • ICP-AES Inductively coupled plasma emission spectrometry
  • the sample was cooled to room temperature, 5 ml of hydrochloric acid was added, and the weight of the cation was measured by the ICS-AES method using a solution made to a constant volume of 100 ml with ultrapure water as a detector.
  • the cations measured were Na, Mg, Ca, Fe, Co, Zn, Ti, Sn, Sb, G e and P, and their total weight was taken as the cation content.
  • the moisture content was measured with a Karl Fisher moisture meter manufactured by Kyoto Electronics Industry.
  • the ICS—AES was performed with an ICAP—575 model manufactured by Jarlell Ash Japan.
  • the measurement was performed by ion chromatography.
  • the extracted aqueous phase was filtered through a 0.2 m medium filter, and the weight of the anion was measured by ion chromatography.
  • Anion intended for measurements C 1, B r, F, N_ ⁇ 2, N_ ⁇ 3, a P_ ⁇ 4 and S_ ⁇ 4 were those of the combined weight with Anion content.
  • the ion chromatograph used was an IC-7000 S type manufactured by Yokogawa Electric Corporation. Measurements:: made of I onP a cAS4A-SC in N0 9, NO
  • the weight of thione was 2,080 ppm and the total weight of anion was 22 ppm.150 kg of this undiluted solution was treated at a temperature of 55 ° C with a cation ion exchange resin (Amberlite IR 120-B manufactured by Organo). ), followeded by deionization with an anion ion exchange resin (Amberlite IRA-400 manufactured by Organo Co.) After deionization, the solution was concentrated and the total weight of the solute in the solute was 9.4 ppm, and the total weight was 9.4 ppm.
  • a cation ion exchange resin Amberlite IR 120-B manufactured by Organo
  • an anion ion exchange resin Amberlite IRA-400 manufactured by Organo Co.
  • Dione weight is 0 ppm This weakened thione ⁇
  • the deanioned solution was charged into a 500-liter autoclave with a stirrer and a vacuum generator, and was placed in a solution at 135 ° C and 10,670 Pa (8 OmmHg). After distilling off ethylene glycol until the residual weight of ethylene glycol becomes 20%, use a vacuum thin-film evaporator with a heat transfer area of 0.5 m 2 at 150 ° C and 20 OP a (1.5 mmHg).
  • a composition containing crude bis-3-hydroxyethyl terephthalate by concentrating the substance having a boiling point lower than the boiling point of bis-3-hydroxyethyl terephthalate to 5.0% by weight.
  • Table 1 shows the quality analysis values of the products.
  • the optical density in Table 1 is a method for evaluating the quality of bis-3-hydroxyethyl terephthalate, and is an amount proportional to the content of coloring matter.
  • the absorbance of a 10% methanol solution was measured at a wavelength of 380 m and a cell length of 1 Omm.
  • the whiteness was measured with a colorimeter and measured by the L (brightness), a (redness) and b (yellowness) values of the Hunter method.
  • the intrinsic viscosities in Table 2 were measured at 30 ° C in orthochlorophenol.
  • the whiteness was measured with a colorimeter and expressed as L (brightness), a (redness), and (yellowness) values according to the Hachiyu-Yuichi method.
  • the intrinsic viscosities in Table 3 were measured in orthochlorophenol at 30 ° C.
  • the whiteness was measured with a colorimeter and indicated by the L (brightness), a (redness), and (yellowness) values of the Hunter method.
  • the intrinsic viscosities in Table 4 were measured at 30 ° C. in orthochlorophenol.
  • the whiteness was measured with a colorimeter and expressed as L (brightness), a (redness), and b (yellowness) values according to the Han-Yuichi method.

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Description

明 細 書 脱イオンされたビス一 Z3—ヒドロキシェチルテレフ夕レートの重合方法 技術分野
本発明は、 ポリエステルの製造法およびポリエステルの製造原料に関する。 さ らに詳しくは、 脱イオンされてカチオンおよびァニオンを高々 5 0 p p mでしか 含有しない高純度ビス一 /3—ヒドロキシェチルテレフ夕レートをポリエステル製 造原料の少なくとも一部として用いるポリエステルの製造法に関する。
従来の技術
ポリエステル、 殊にポリエチレンテレフ夕レートを主たる構成成分とするポリ エステルは、 各種用途によく適合する性能を発揮することが認識され、 それとと もに、 繊維、 フィルム、 樹脂用途に広く用いられるようになり、 近年、 その使用 はますます多岐にわたっている。 その工業的製造法としても種々の方法が提案さ れている。 その中でもテレフタル酸とエチレングリコ一ルとを直接エステル化し たのち、 あるいはテレフタル酸の低級アルキルエステル例えばジメチルテレフ夕 レートとエチレンダリコールとをエステル交換反応せしめたのち、 得られた反応 生成物を高温、 高真空下に重縮合を行わせてポリエチレンテレフ夕レートとする 方法が、 現在、 広く実用に供されている方法である。
ポリエステルの用途が上述のごとく多岐にわたると、 それら各用途のポリエス テルに対する高品質化の要求も、 多種多様の項目について求められるようになつ ている。 ポリエステルは、 基本的に前述のごとくエステル化あるいはエステル交 換反応生成物を、 高温、 高真空下で重合触媒として各種金属化合物の存在下に、 長時間溶融状態に保持することにより高重合度化させて製造されるので、 各種要 求品質を網羅的に満たすことは容易ではない。 かかる状況下に、 ポリエステル原 料の高度化が重要であることは勿論のこと、 それとともに重合触媒の働きを十分 引き出すことも重要である。 本発明者は、 ポリエステル原料として、 その中に通 常存在するカチオンおよびァニオンを除去したものが高品質化の要求によく合致 することを見出し、 別途提案した。 本発明者は、 かかる特定のポリエステル原料 を用いた場合の重合方法に関してさらに検討を深め、本発明を完成するに到った。
発明の開示
すなわち、 本発明の目的は、 カチオンおよびァニオンを非常にわずかな量でし か含有しない高純度ビス一 3—ヒドロキシェチルテレフタレ一トを原料とするポ リエステルの製造法に関する。
本発明の他の目的は、 上記のごとき高純度ビス— ι3—ヒドロキシェチルテレフ 夕レートに三酸化ァンチモン等の重合触媒を添加して減圧下で加熱しても重縮合 が実質的な速度で進行しないという本発明者の見出した驚くべき究明事実を踏ま えて、 上記のごとき高純度ビス一 )3—ヒドロキシェチルテレフ夕レートを用いる ポリエステルの新規な製造法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、 上記のごとき高純度ビス一 3—ヒドロキシェチル テレフタレー卜を用いてポリエチレンテレフ夕レートあるいはエチレンテレフ夕 レート重合単位を含む共重合ポリエステルを製造する工業的に有利な製造方法を 提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、 上記のごとき高純度ビス一 /3—ヒドロキシェチル テレフタレ一トを、 ポリエステル製造原料の少なくとも 1部として用いるポリエ ステルの製造法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的および利点は、 以下の説明から明らかになろう。
本発明によれば、 本発明の上記目的および利点は、
( 1 ) カチオンおよびァニオンを合計重量で高々 5 0 p p mでしか含有しない ビス一 i3—ヒドロキシェチルテレフタレ一卜、 エチレンダリコール並びに 三酸化アンチモンおよび二酸化ゲルマニウムよりなる群から選ばれる少 なくとも 1種の重合触媒を含有するポリエステル製造原料を準備し、
( 2 ) このポリエステル製造原料を実質的にエチレングリコールを留去するこ となく加熱し、 さらに
( 3 ) 減圧下に加熱してエチレンダリコールを留去しつつ重縮合せしめる ことを特徴とするポリエステルの製造法によって達成される。 発明の好ましい実施態様
本発明の工程 (1 ) で準備されるビス—)3—ヒドロキシェチルテレフ夕レート は上記のごとくカチオンおよびァニオンを合計重量で高々 5 0 p p mでしか含有 しない。 以下、 本発明で用いられるビス一 3—ヒドロキシェチルテレフ夕レート は、 高々 5 0 p p mを満足する限り、 ァニオンとカチオンのいずれをも含むもの に限らず、 ァニオンのみあるいはカチオンのみを含むものをも包含する。 本発明 で用いられるビス一 i3—ヒドロキシェチルテレフタレートを、 脱イオンされたビ スー 3—ヒドロキシェチルテレフ夕レートということがある。 また、 本明細書で いうカチオンとは、 (I ) N a、 M g、 C a、 F e、 C o.、 Z n、 T i 、 S n、 S b、 G eおよび Pよりなるカチオンであり、 またァニオンとは (H ) ハロゲン、 N〇2、 N〇3、 P〇4、 および S 04よりなるァニオンである。
本発明者の検討結果によれば、 かかる脱イオンされたビス一 |3—ヒドロキシェ チルテレフ夕レートから得られるポリエステルは、 良好な品質を示す。
本発明者の検討結果によれば、 本発明で用いられる脱イオンされたビス一 3— ヒドロキシェチルテレフタレ一トを準備するには、 エチレングリコ一ルを主たる 溶媒とし、 ビス一 3—ヒドロキシェチルテレフ夕レートを主たる溶質とする溶液 においてイオン交換体、 殊にイオン交換樹脂を用いて実質的に脱力チオン、 脱ァ 二オンすることが実用的であることが究明された。 そのような態様に適する脱力 チオン用イオン交換樹脂の例としてはアンバーライトの陽イオン交換樹脂 (オル ガノ社製) を、 脱ァニオン用イオン交換樹脂の例としてはアンバーライトの陰ィ オン交換樹脂 (オルガノ社製) 等を挙げることができる。 かかるイオン交換樹脂 を用いた工程は、 従来公知の方法を適用して実施することが可能である。 殊に、 脱力チオン、 脱ァニオンの操作を行う際に、 エチレングリコールを主たる溶媒と しビス一 i3—ヒドロキシェチルテレフ夕レートを主たる溶質とする溶液中でビス —|3—ヒドロキシェチルテレフ夕レートが析出することなく、 かつ、 イオン交換 樹脂が安定に使用に耐え得るような温度条件と溶液中のビス一 /3—ヒドロキシェ チルテレフ夕レート濃度を選択すること力好適である。 その工程の前または後に 脱色工程を取り入ることができ、 それによつて 5 0 p m以下のカチオンとァニ オンの合計含有量を達成するとともに、 白度にもすぐれたビス一 jS—ヒドロキシ ェチルテレフ夕レートが得られ、 一層有利となる。 かかる脱色工程は、 脱力チォ ン、 脱ァニオンの操作と同じような要領で活性炭のごとき脱色材料を通して行う こと力好適である。
本発明者の検討結果によれば、 かかる脱イオンされたビス— /3—ヒドロキシェ チルテレフ夕レートをポリエステル製造原料の少なくとも一部として用いると、 得られたポリエステルを繊維、 フィルムや、 各種成形品、 例えばボトルといった 各種成形物として実用に供しょうとする場合の熱安定性が特によく、 成形が容易 であることが初めて見出された。 さらに、 各種ポリエステル成形物を解重合して 実質的にビス一 3—ヒドロキシェチルテレフ夕レートの段階に戻し、 これを再び ポリエステルを製造する原料として用いようとする場合に、 これを上記のごとき 脱イオンされたビス一 3—ヒドロキシェチルテレフ夕レートとして本発明方法で 用いることにより、 高品質のポリエステルを実用的に製造することを可能とする 利点がある。 さらに具体的に説明すると、 上述のごとく各種ポリエステル成形物 をエチレングリコールを用いて解重合することより、 得られた解重合物はェチレ ングリコールを主溶媒とする溶液として得られる。 その溶液をそのまま、 あるい は適当な濃度に調整したうえで、 前述したごとくカチオンゃァニオンを除去する 工程、 また必要に応じ脱色工程を経由することにより、 本発明で特定する脱ィォ ンされたビス一 3—ヒドロキシェチルテレフ夕レートとすれば、 高品質のポリエ ステルを再度製造する原料として供することが可能となる。 そのような場合にあ つて、 解重合せんとするポリエステル成形物が、 商品形態となっていたり、 他の 材料と混在していたり、ごみのような異物と混在しているような状態にあっても、 必要に応じ、 選別、 濾別、 などの異物除去工程を適用することによって解重合は 支障なく遂行することができるのである。 例えば、 ポリエステルが繊維状の商品 形態をとつていた場合、 異種繊維と混在していたり、 ポリエステル中に用いられ ている酸化チタンのごとき無機物を含んでいたりする状況、 ポリエステルがフィ ルム状の形態であった場合に他種フィルム材料と混在したり、 ポリエステル中に 用いられている各種滑剤などを含んでレ ^たりする状況、 ポリエステルがその他の 各種成形品、 例えばボトルの形態であった場合に、 蓋部分やボトム部分などに用 いられたポリエチレンなどの他種材料や、 ラベルなどとして用いられた紙 ·ブラ スチック類などの他種材料とともに破砕されて混在するような状況は、 むしろ通 常にある状況であるが、本発明者の検討結果によれば、液々分離や固液分離など、 従来公知の手法を適用したのち、 解重合、 脱イオンおよび脱色工程に付すことに より、 容易に高品質のビス一 3—ヒドロキシェチルテレフタレ一トとすることが 可能である。
さらに、 得られた実質的に脱力チオン、 脱ァニオンされたビス一 3—ヒドロキ シェチルテレフ夕レートを含む液に、 いわゆる分子蒸留工程を適用し、 精製され た特定の含有総イオン重量が 5 0 p p m以下である、 本発明で用いられる高品質 ビス一 i3—ヒドロキシェチルテレフ夕レートを得ることができる。
ここで、 分子蒸留工程とは、 蒸留温度 ·圧力下における沸点蒸留すなわち平衡 蒸留ではなく、 一度蒸発したビス—) 3—ヒドロキシェチルテレフ夕レートの分子 が実質的に再び蒸発面へ戻ることなく、 蒸発面から凝縮面への分子の一方的移動 が起こる、 非平衡蒸留のことをいう。
従来一般に存在する本発明で規定する含有総イオン重量が 5 0 p p mを遥かに 越えるビス— 3—ヒドロキシェチルテレフ夕レートと本発明で用いられる脱ィォ ンされたビス— ;3—ヒドロキシェチルテレフ夕レートとは、 ポリエステルを製造 する場合において全く異なる挙動をする。 例えば、 従来一般に存在する含有総ィ オン重量が 5 0 p p mを越えるビス— 3—ヒドロキシェチルテレフ夕レートを原 料とする場合は、 溶融ビス一 3—ヒドロキシェチルテレフ夕レートに三酸化アン チモンまたは二酸化ゲルマニウムを粉末状の固体で添加することにより、 高温 - 高真空の条件下で比較的速やかに重合反応が進行するが、 本発明で使用する脱ィ オンされたビス一 3—ヒドロキシェチルテレフ夕レートを原料とする場合には、 実質的な速度で重合が運行せず、 長時間をかけての高温 ·高真空下での重合反応 で得られたポリエステルは目視で判る程度に黄褐色に着色したものとなる。
本発明の工程 (2 ) では、 上記ボリエステル製造原料を実質的にエチレングリ コールを留去することなく加熱する。 実質的にェチレングリコールを留去することなく行われる加熱は、 好ましくは 1 5 0 - 2 0 0 °Cで、 3 0〜9 0分行われる。 加熱は常圧下または減圧下で行つ てもよいが、 エチレングリコールが実質的に留去しないように、 エチレングリコ ールの還流を行うのが好ましい。 該ビス一 3—ヒドロキシェチルテレフ夕レート のオリゴマー化は、 その平均重合度が 2以上が好適であり、 さらに好ましくは 3 以上、 殊に好ましくは 5以上である。 該ビス一 /3—ヒドロキシェチルテレフタレ ートをオリゴマー化させる時間は温度条件などにもよるが、 一般的には 6 0分以 下が好適であり、 より好ましくは 4 0分以下、 さらに好ましくは 3 0分以下であ る。 温度は 2 7 0 °C以下が好適であり、 より好ましくは 2 6 0 °C以下、 さらに好 ましくは 2 5 0 °C以下である。 また圧力は真空下でもよいが、 オリゴマーの飛沫 同伴を少なくするためには好ましくは常圧なレゝしは弱減圧程度が好適である。 上記のごとく、脱イオンされたビス一 3—ヒドロキシェチルテレフ夕レートは、 これに三酸化アンチモン等の重合触媒を加えて減圧下で加熱しても実質的に重合 が進行しないことが本発明者により明らかにされた。 本発明におけるポリエステ ル製造原料は、 脱イオンされたビス— 3—ヒドロキシェチルテレフ夕レートおよ び重合触媒の他に、上記のごとくエチレンダリコールを必須成分として含有する。 重合触媒としては、 三酸化アンチモン、 二酸化ゲルマニウムまたはこれらの組 合せが用いられる。
本発明における重合触媒の使用量は、 重合して得られるポリエステル 1重量部 に対して三酸化アンチモンの場合はアンチモンとして 4 5 0 p p m以下が好適で あり、 さらに好ましくは 3 5 0 p p m以下、 殊に好ましくは 3 0 0 p p m以下で ある。 また、 二酸化ゲルマニウムの場合は、 同じ基準に対してゲルマニウムとし て 2 0 0 p p m以下、 好ましくは 1 5 0 p p m以下、 さらに好ましくは 1 2 0 p p m以下である。 また、 それぞれの範囲内で三酸化アンチモンと二酸化ゲルマ二 ゥムを併用することが可能である。 さらには、 他の従来公知の重合触媒、 例えば チタニウムテトラブトキサイドのごときチタン化合物を従来公知の範囲で併用可 能である。
重合触媒は、 粉末状の固体として入手されるものをそのままであるいは常温の フ
エチレングリコールに分散させた状態で使用することができ、 あるいはェチレン グリコールに分散させさらに加熱処理をしたものとして使用することもできる。 これらのうち、 エチレングリコール中で加熱処理したものとして使用するのが好 ましレ^ 加熱処理の時間は、 1 0分以上が好適であり、 さらに好ましくは 2 0分 以上、 殊に好ましくは 3 0分以上である。 加熱処理の温度は 2 6 0 °C以下が好適 であり、 さらに好ましくは 2 2 0 DC以下、 殊に好ましくは 2 0 0 °C以下である。 これらの工程は、 特にエチレングリコールが瞬時に系外に留出しないようにする 限り、 常圧、 加圧あるいは減圧下に実施可能である。 重合触媒をこのようにェチ レングリコールであらかじめ加熱処理することにより、 脱イオンされたビス一 3 ーヒドロキシェチルテレフ夕レートから高品質のポリエステルを効率的に得られ ることは本発明者の検討により初めて見出された事実であり、 実に驚くべき結果 であった。 その理由は詳らかではないが、 アンチモンおよび Zまたはゲルマニウ ムのアルコラート化が促進され、 重合触媒としての機能が速やかに発揮されるこ とによるものと考えられる。
ポリエステル製造原料中におけるエチレングリコ一ルの量は該ビス— /3—ヒド 口キシェチルテレフ夕レートに対して 2重量%以上が好適であり、 さらに好まし くは 4重量%以上、 殊に好ましくは 5重量%以上である。 また、 上限は好ましく は 1 0重量%である。
本発明方法によれば、 脱イオンされたビス一 3—ヒドロキシェチルテレフタレ ートを全量その原料として高品質のポリエステルを製造することが可能であり、 さらに脱イオンされたビス一 i3—ヒドロキシェチルテレフ夕レートをその原料の 一部として、 例えば従来公知の高品質のビス一 3—ヒドロキシェチルテレフタレ 一トを併用したり、 高純度テレフタル酸と混合使用して高品質のポリエステルを 製造することも可能である。
すなわち、 ポリエステル製造原料がさらに含有してもよい好ましい化合物とし ては、 例えばテレフタル酸、 イソフ夕ル酸あるいは 1, 4ーシクロへキサンジメ 夕ノールを挙げることができる。 テレフタル酸はビス— —ヒドロキシェチルテ レフ夕レート 1モルに対して好ましくは 0 . 0 5〜2 0モルの割合、 より好まし くは 0 . 1〜1 5モルの割合、 特に好ましくは 0 . 1 5〜 1 0モルの割合で用い られる。 テレフタル酸を含む、 本発明におけるポリエステル製造原料は、 例えば テレフタル酸とエチレンダリコールとから直接エステル化法によりポリエステル を製造する直重法において、 テレフタル酸とエチレンダリコールを含む原料混合 物中に脱イオンされたビス一 /3—ヒドロキシェチルテレフ夕レートを添加するこ とによって調製することができる。
イソフタル酸および Zまたは 1, 4—シクロへキサンジメタノールは、 ビス一 iS—ヒドロキシェチルテレフ夕レート 1モルに対し、 好ましくは 0 . 0 5〜5 0 モル、 より好ましくは 0 . 1〜4 0モル、 特に好ましくは 0 . 1 5〜3 5モルの 割合で用いられる。 この場合には、 得られるポリエステルは、 エチレンテレフ夕 レートの他に、 エチレンイソフタレートあるいは 1 , 4—シクロへキサンジメチ レンテレフタレートのごとき繰返し単位を含む共重合ポリエステルが得られる。 本発明において製造の対象とするポリエステルには、 上記のごとく、 イソフタ ル酸ゃ 1 , 4ーシクロへキサンジメタノールのごとき第 3成分を含む共重合体も 含まれる。
共重合され得る第 3成分の例としては、 ジカルボン酸類としてイソフ夕ル酸の 他に、 ジフエニルジカルボン酸、 ジフエニルスルフォンジカルボン酸、 ジフエ二 ルェ一テルジカルボン酸、 ナフタレンジカルボン酸、 ジフエノキシェ夕ンジカル ボン酸、 ナトリウムスルフォイソフタル酸のごとき芳香族ジカルボン酸、 セバチ ン酸、 アジピン酸のごとき脂肪族ジカルボン酸、 へキサヒドロテレフタル酸のご とき脂環族ジカルボン酸のごときものを挙げることができる。 また、 ジオール類 としては、 1 , 4ーシクロへキサンジメ夕ノールの他にジエチレングリコール、 卜リメチレングリコ一ル、 テトラメチレングリコール、 へキサメチレングリコー ル、 ビス一 ;3—ヒドロキシェチルビスフエノール A、 ビス一; 3—ヒドロキシエト キシジフエニルスルフォン、ビス— 3—ヒドロキシェトキシジフエニルエーテル、 ポリエチレングリコ一ルなどを挙げることができる。 また、 ヒドロキシカルボン 酸類、 例えば、 p—ヒドロキシエトキシフエ二ルカルボン酸のごときものも例と して挙げることができる。 さらに、 3官能以上の多官能化合物およびノまたは単 官能化合物を併用することも本発明の範囲において可能である。 3官能以上の多 官能化合物の例としては、 トリメシン酸、 グリセリン、 ペン夕エリスリ 1 ^一ルな ど、 また、 単官能化合物の例としては、 ジフエニルモノカルボン酸、 ジフエニル エーテルモノカルボン酸、 フエノキシポリエチレングリコールなどを挙げること ができる。 これら各種共重合成分はエステルの状態にするなど、 機能的誘導体と して用いることが可能である。
これらの共重合成分は、 ポリエステル製造原料中に混合して使用するのが望ま しい。 これらの共重合成分は、 酸成分とジオール成分の合計モルを基準にして、 好ましくは 2 0モル%以下、 より好ましくは 1 5モル%以下、 さらに好適には 1 0モル%以下である。
また、 上述したごとくポリエステルは基本的に高温、 高真空下に重合触媒等の 各種金属化合物の存在下に、 長時間溶融状態に保たれることにより高重合度化さ れるので、 ポリエステルの安定剤を併用するのが好ましい。
本発明における特定の脱イオンされた高品質ビス一 3—ヒドロキシェチルテレ フタレー卜をポリエステルを製造する原料の少なくとも一部として用いる場合も、 安定剤を用いることにより、 一層優れた高品質のポリエステルを製造することが 可能となる。 該安定剤としては公知のリン化合物の使用が可能であるが、 より優 れた高品質のポリエステルを製造するためにはビス一 3—ヒドロキシェチルテレ フタレートが劣化を受けるのを未然に防ぎ得るようにこれら公知のリン化合物を 存在させることが好ましい。リン化合物の混合温度は 2 0 0 °C以下が好適であり、 より好ましくは 1 5 0 °C以下、 さらに好ましくは 1 3 5 °C以下であり、 殊に好ま しくはビス— 3—ヒドロキシェチルテレフ夕レートの融点以下の温度である。 公 知のリン化合物としては、 例えばリン酸、 亜リン酸、 トリブチルフォスフェイト 等が挙げられる。 またその添加量は、 重合して得られるポリエステル 1重量部に 対してリン純分として 5 0 p p m以下が好適であり、 より好ましくは 4 O p p m 以下、 さらに好ましくは 3 0 p p m以下が適当である。 安定剤として添加する公 知のリン化合物は一種類に限定されるものではなく、 複数のリン化合物を併用す ることも可能である。 本発明では、 その他従来公知の各種触媒や各種添加剤を、 本発明の効果を損わ ない範囲において使用することができる。 例えば艷消し剤としてアナ夕ーゼ型の ごとき二酸化チタンを添加することなどが、 その典型例である。
上記工程 (3) では、 工程 (2) で形成された反応生成物を、 次いで、 減圧下 に加熱してエチレングリコールを留去しつつ重縮合せしめる。 工程 (3) は、 好 ましくは、 過剰のエチレングリコールを比較的緩やかに留去せしめてビス一 3 - ヒドロキシェチルテレフ夕レートをオリゴマー化し、 さらに、 高真空下において ビス一 ) 3—ヒドロキシェチルテレフ夕レートの大量飛沫同伴を防止して重縮合反 応を効率的に行うことで実施される。
工程 (3) は、 例えば 5〜0. ImmHgの高真空下、 260〜300°Cの温 度で実施することができる。 重縮合時間は、 得られるポリエステルの重合度に依 存するが、 例えば 0. 5〜 6時間実施することができる。
本発明方法により得られるポリエステルは、 例えば繊維状、 フィルム状、 ボト ルなどの各種成形品を製造するために好適に使用される。
なお、 本発明において、 ビス一 ;3—ヒドロキシェチルテレフタレ一トのァニォ ンおよびカチオンの含有量は次のようにして求められかつ定義される。
カチオンの含有量
誘導結合プラズマ発光分析法 (I CP—AES) によって行った。
(1) 前処理
エチレングリコール、 ビス一 )3—ヒドロキシェチルテレフ夕レートを含有する 試料を約 80°Cに加熱して均一溶液とした後、 この溶液約 1 1 gを精秤し、 コニ カルビーカーに移し、約 220°Cまで加温してエチレングリコールを除去した後、 硫酸 20m 1を加えて加熱し、 硝酸を lm 1ずつ窒素酸化物が出なくなるまで加 えて有機物を分解した。
(2) 測定
この試料を室温まで冷却し、 塩酸 5 m 1を加え、 超純水で 100m lに定容と した液を検波として I C S— AE S法でカチオン重量を測定した。 測定の対象と したカチオンは、 Na、 Mg、 Ca、 F e、 Co、 Zn、 T i、 Sn、 Sb、 G eおよび Pであり、 それらの合計重量をカチオン含有量とした。
(3) 測定装置
水分量測定は京都電子工業製のカールフィッシヤー水分計で行った。
I C S— AE Sは日本ジャ一レル ·アッシュ社製の I CAP— 575型で行つ た。
ァニオンの含有量
イオンク口マトグラフ法によって行った。
(1) 前処理
エチレンダリコール、 ビス一 3—ヒドロキシェチルテレフ夕レートを含有する 試料を約 80°Cに加熱し均一溶液とした後、 この溶液約 1 1 gを精秤し、 これに 超純水 100m lを加えて振とうし、 イオン成分を水相に抽出した。
(2) 測定
抽出した水相を 0. 2 mの中フィルターで濾過し、 イオンクロマトグラフ法 によりァニオン重量を測定した。 測定の対象としたァニオンは C 1、 B r、 F、 N〇2、 N〇3、 P〇4および S〇4であり、 それらの合計重量をァニオン含有量と した。
(3) 測定装置
イオンクロマトグラフは横河電機社製の I C一 7000 S型を使用した。 測定: :製の I onP a cAS4A—SCでN09、 NO
P04、 C l、 B rを測定し、 ダイォネクス社製の I o n P a c AS 12 Aで F を測定した。
本発明をさらに具体的な態様について説明するために、 以下実施例を挙げる。 本発明は、 これらの実施例により何ら限定されるものではない。
実施例
実施例 1
(1) 使用済みぺッ —ト樹脂よりなる) の粉 砕フレーク 53 k g fリコール 298 k gとを lm3の攪拌機付ォー トクレーブに仕込み、 公知のエステル交換触媒であるナトリウムメチラート 0. 27 k gを添加して 200° (:、 常圧の条件下で 4時間解重合して、 エチレンダリ コールを主たる溶媒としビス一 3—ヒドロキシェチルテレフ夕レートを主たる溶 質とする溶液とし、 この溶液を 55°Cに降温して全量活性炭による脱色処理をし て 350 k gの原溶液を得た。 原溶液の濃縮溶質中の総力チオン重量は 2, 08 0 p pm、総ァ二オン重量は 22 p pmであった。この原溶液 1 50 k gを 55°C の温度でカチオンイオン交換樹脂 (オルガノ社製アンバーライト I R 120— B) により脱力チオン、 続いてァニオンイオン交換樹脂 (オルガノ社製アンバー ライト I RA—400) により脱ァニオンを行った。 脱イオン後、 溶液の濃縮 溶質中の総力チオン重量は 9. 4 p pm、 総ァ二オン重量は 0 p pmであった。 この脱力チオン ·脱ァニオンされた溶液を 500リッ夕一の攪拌機付 ·真空発生 装置付ォ一トクレーブに仕込み、 1 35°C、 10, 670 P a (8 OmmHg) の条件で溶液中のェチレングリコール残重量が 20 %になるまでェチレングリコ —ルを留去した後、 伝熱面積 0. 5m2の真空薄膜蒸発機にて、 150°C、 20 O P a (1. 5mmHg) の条件でビス— 3—ヒドロキシェチルテレフ夕レート の沸点より低い沸点の物質含有量が 5. 0重量%になるまで濃縮して粗ビス一 3 —ヒドロキシェチルテレフタレ一トを含む組成物 31. 6 kgを得た。 この粗ビ スー ί3—ヒドロキシェチルテレフタレ一トを含む組成物 31. 6 kgを伝熱面積 0. 5 m2の分子蒸留機にかけて、 温度 200° (:、 24 P a (0. 18mmHg) の条件で 75分かけて分子蒸留し、 精製ビスー 3—ヒ
ート 29. 4 kgを得た。 得られた精製ビス一 3—ヒ
Figure imgf000013_0001
—トの品質分析値を表 1に記す。 表 1
Figure imgf000014_0001
表 1中の光学密度とはビス—/3—ヒドロキシェチルテレフ夕レートの品質評価 法であり、 着色物含量に比例的とする量である。 10%メタノール溶液の吸光度 を波長 380m 、 セル長 1 Ommにて測定したものである。 また、 白度は測色 色差計で測定し、 ハンター法の L (明るさ)、 a (赤色度)、 b (黄色度) 値で示 した。
(2) 次いで、 得られた精製ビス— 3—ヒドロキシェチルテレフ夕レートの常温 粉末 5 k gとトリブチルフォスフェイトの常温液体 1 gを 10リッターの攪拌機 付 ·真空発生装置付ォ一トクレーブに入れ、 窒素ガスで十分に置換し、 窒素ガス 雰囲気下で 130°Cまで加温してビス一 3—ヒドロキシェチルテレフ夕レートを 溶融せしめた。 その後、 常温のエチレングリコール 275 g中に二酸化ゲルマ二 ゥム 0. 6 gを分散させた分散液を重合触媒として窒素ガス雰囲気下で添加し攪 拌しながら 10分かけてエチレングリコールの沸点 (197°C) まで昇温し、 蒸 発するエチレングリコールを全還流しながら常圧、 197°Cの条件で 30分間加 熱、 攪拌を行った。 続けて、 このビス一 3—ヒドロキシェチルテレフ夕レートを 1 5分かけて 245°Cまで昇温した後、 常圧、 245°Cの条件下で 30分間ェチ レンダリコールを留出させてオリゴマーを得た。 得られたオリゴマーの平均重合 度は 3. 2であった。 次いで、 得られたオリゴマーを 280° (:、 90 P a (0. 7 mmH g ) の条件で 3時間かけて重縮合してポリエチレンテレフ夕レートを得 た。 得られたポリエチレンテレフ夕レー卜の品質分析値を表 2 記す。 得られた 精製ビス一 |3—ヒドロキシェチルテレフタレ一トおよびポ レ 一卜のいずれも実用上極めて優れた品質レベルであった。 表 2
Figure imgf000015_0001
表 2中の極限粘度はオルソクロロフエノール中 3 0 °Cで測定した。 また、 白度 は測色色差計で測定し、 八ン夕一法の L (明るさ)、 a (赤色度)、 (黄色度) 値で示した。
実施例 2
実施例 1で得られた分子蒸留後の精製ビス一 3—ヒドロキシェチルテレフタレ —卜の常温粉末 5 k gとトリブチルフォスフェイ卜の常温液体 1 gを 1 0リツ夕 一の攪拌機付'真空発生装置付ォ一トクレーブに入れ、窒素ガスで十分に置換し、 窒素ガス雰囲気下で 1 3 0 °Cまで加温してビス一 3—ヒドロキシェチルテレフ夕 レートを溶融した。 その後、 常温のエチレングリコ一ル 8 0 0 g中に三酸化アン チモン 3 . 2 gを分散させた分散液を重合触媒として窒素ガス雰囲気下で添加し 攪拌しながら 1 0分かけてエチレングリコールの沸点 (1 9 7 °C) まで昇温し、 蒸発するエチレングリコールを全還流しながら常圧、 1 9 7 °Cの条件で 3 0分間 加熱、 攪拌を行った。 続けて、 このビス一 3—ヒドロキシェチルテレフタレ一ト を 1 5分かけて 2 4 5 °Cまで昇温した後、 常圧、 2 4 5 °Cの条件下で 3 0分間ェ チレングリコールを留出させてォリゴマーを得た。 得られたォリゴマーの平均重 合度は 3 . 5であった。 次いで、 得られたオリゴマーを 2 8 0 °C 9 0 P a ( 0 . 7 mmH g ) の条件で 3時間かけて重縮合してポリエチレンテレフ夕レートを得 た。 得られたポリエチレンテレフ夕レートの品質分析値を表 3に記す。 得られた '一トは実用上極めて優れた品質レベルであった 表 3
Figure imgf000016_0001
表 3中の極限粘度はオルソクロロフエノ一ル中 30°Cで測定した。 また、 白度 は測色色差計で測定し、 ハンター法の L (明るさ)、 a (赤色度)、 (黄色度) 値で示した。
比較例 1
市販のビス— 3—ヒドロキシェチルテレフ夕レート (日曹丸善ケミカル社製) (総力チオン含有量 383. 2 p m, 総ァニオン含有量 430 p pm) の常温 粉末 5 k gとトリプチルフォスフエイトの常温液体 1 gを 10リッタ一の攪拌機 付 ·真空発生装置付オートクレープに入れ、 窒素ガスで十分に置換し、 窒素ガス 雰囲気下で 130°Cまで加温してビス— 3—ヒドロキシェチルテレフ夕レートを 溶融した後、 二酸化ゲルマニウム 0. 6 gを粉末で重合触媒として窒素ガス雰囲 気下で添加し攪拌しながら 20分かけて 240°Cまで昇温した後、 28 O :、 9 0 P a (0. 7mmHg) の条件で 3時間かけて重縮合してポリエチレンテレフ 夕レートを得た。 得られたポリエチレンテレフ夕レートの品質分析値を表 4に記 す。 得られたポリエチレンテレフ夕レートは粘度は上昇していたが目視で判別で きる程度に黄褐色に着色していた。 表 4
Figure imgf000017_0001
表 4中の極限粘度はオルソクロロフエノール中 3 0 °Cで測定した。 また、 白度 は測色色差計で測定し、 ハン夕一法の L (明るさ)、 a (赤色度)、 b (黄色度) 値で示した。

Claims

請求の範囲
1 . ( 1 )カチオンおよびァニオンを合計重量で高々 5 0 p p mでしか含有しない ビス一 /3—ヒドロキシェチルテレフ夕レート、エチレングリコール並び に三酸化アンチモンおよび二酸化ゲルマニウムよりなる群から選ばれ る少なくとも 1種の重合触媒を含有するポリエステル製造原料を準備 し、
( 2 ) このポリエステル製造原料を実質的にエチレングリコールを留去する ことなく加熱し、 さらに
( 3 ) 減圧下に加熱してエチレングリコ一ルを留去しつつ重縮合せしめる ことを特徴とするポリエステルの製造法。
2 . ポリエステル製造原料がテレフタル酸、 イソフ夕ル酸およびシクロへキサン ジメタノ一ルょりなる群から選ばれる少なくとも 1種をさらに含有する請求項 1 に記載のポリエステルの製造法。
3 . ポリエステル製造原料がテレフタル酸をさらに含有し、 そのテレフタル酸含 有量がカチオンおよびァニオンを合計重量で高々 5 0 p p mでしか含有しないビ ス一 /3—ヒドロキシェチルテレフ夕レート 1モルに対し 0 . 0 5〜2 0モルであ る請求項 2に記載のポリエステルの製造法。
4. ポリエステルの製造原料がィソフ夕ル酸および Zまたはシクロへキサンジメ 夕ノールをさらに含有し、 そのイソフ夕ル酸および Zまたはシクロへキサンジメ 夕ノールの含有量がカチオンおよびァニオンを合計重量で高々 5 0 p p mでしか 含有しないビス— 3—ヒドロキシェチルテレフ夕レート 1モルに対し 0 . 0 5〜 5 0モルである請求項 2に記載のポリエステルの製造法。
5 . 重縮合をリン系安定剤の存在下に実施する請求項 1に記載のポリエステルの 18
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006160989A (ja) * 2004-12-10 2006-06-22 Teijin Fibers Ltd ビス−(2−ヒドロキシエチル)テレフタレートを原料としたポリエチレンテレフタレートの製造方法
JP7435843B1 (ja) 2022-08-17 2024-02-21 東洋紡株式会社 ケミカルリサイクルポリエチレンテレフタレート樹脂及びその成形体、並びにケミカルリサイクルポリエチレンテレフタレート樹脂の製造方法

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7297721B2 (en) * 2003-06-20 2007-11-20 Futura Polyesters Limited Process for controlled polymerization of a mixed polymer
US20050010017A1 (en) * 2003-07-11 2005-01-13 Blakely Dale Milton Addition of UV inhibitors to pet process for maximum yield
CN100393775C (zh) * 2003-12-04 2008-06-11 帝人纤维株式会社 聚酯、其制造方法、纤维及聚酯聚合用催化剂
US7282555B2 (en) 2004-05-27 2007-10-16 Eastman Chemical Company Method for incorporating nitrogen containing methine light absorbers in pet and compositions thereof
US20050267283A1 (en) * 2004-05-27 2005-12-01 Weaver Max A Process for adding nitrogen containing methine light absorbers to poly(ethylene terephthalate)
US7541407B2 (en) 2004-05-27 2009-06-02 Eastman Chemical Company Process for adding methine UV light absorbers to PET prepared by direct esterification
US20050277716A1 (en) * 2004-05-27 2005-12-15 Pearson Jason C Furyl-2-methylidene UV absorbers and compositions incorporating the UV absorbers
US20050277759A1 (en) * 2004-05-27 2005-12-15 Pearson Jason C Process for adding furyl-2-methylidene UV light absorbers to poly(ethylene terephthalate)
US7211634B1 (en) 2006-04-28 2007-05-01 Eastman Chemical Company Process for the preparation of polyesters containing 1,4-cyclohexanedimethanol
US7714094B2 (en) * 2007-11-15 2010-05-11 Eastman Chemical Company Simplified isophthalic acid process for modifying PET
TWI630221B (zh) * 2017-05-26 2018-07-21 遠東新世紀股份有限公司 聚酯的製法
EP4161981A1 (en) * 2020-06-05 2023-04-12 Koch Technology Solutions UK Limited A method for improving l* color in a pet polymer
KR20220001371A (ko) * 2020-06-29 2022-01-05 에스케이케미칼 주식회사 재사용 단량체를 포함하는 폴리에스테르 공중합체
KR102583652B1 (ko) * 2020-10-26 2023-09-26 에스케이케미칼 주식회사 재사용 단량체를 포함하는 폴리에스테르 공중합체의 제조 방법
KR102583653B1 (ko) * 2020-11-11 2023-09-26 에스케이케미칼 주식회사 재사용 단량체를 포함하는 폴리에스테르 공중합체
KR20230050891A (ko) * 2021-10-08 2023-04-17 에스케이케미칼 주식회사 재사용 단량체를 포함하는, 압출 가공성이 개선된 폴리에스테르 공중합체
KR20240024420A (ko) * 2022-08-16 2024-02-26 에스케이케미칼 주식회사 폴리에스테르 수지 혼합물, 이의 제조방법 및 이로부터 제조된 폴리에스테르 필름

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63135421A (ja) * 1986-11-27 1988-06-07 Nippon Ester Co Ltd ポリエステルの製造法
JPS63277230A (ja) * 1987-05-09 1988-11-15 Kanebo Ltd エステル交換反応方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1371622A (en) * 1972-02-16 1974-10-23 Courtaulds Ltd Polycondensation catalyst
US5162488A (en) * 1989-05-22 1992-11-10 Hoechst Celanese Corporation Catalyst system and process for preparing polyethylene terephthalate
US5417908A (en) * 1991-01-16 1995-05-23 Rhone-Poulenc Viscosuisse Sa Process for the preparation of polyester, a polyester and its use
ATE176780T1 (de) * 1993-07-05 1999-03-15 Du Pont Herstellung von dicarbonsäuren oder ihren estern
IT1278166B1 (it) * 1995-01-24 1997-11-17 Ars Ing Srl Processo per la preparazione di bis (2-idrossietil) teraftalato
JP2000191593A (ja) * 1998-12-25 2000-07-11 Japan Organo Co Ltd ビスヒドロキシアルキルテレフタレ―トの精製方法
IT1306208B1 (it) * 1999-01-18 2001-05-30 Geogreen S P A Sistema di catalisi e correzione ottica per la produzione dipoliesteri termoplastici con elevate proprieta' ottiche.

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63135421A (ja) * 1986-11-27 1988-06-07 Nippon Ester Co Ltd ポリエステルの製造法
JPS63277230A (ja) * 1987-05-09 1988-11-15 Kanebo Ltd エステル交換反応方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006160989A (ja) * 2004-12-10 2006-06-22 Teijin Fibers Ltd ビス−(2−ヒドロキシエチル)テレフタレートを原料としたポリエチレンテレフタレートの製造方法
JP4669272B2 (ja) * 2004-12-10 2011-04-13 帝人ファイバー株式会社 ビス−(2−ヒドロキシエチル)テレフタレートを原料としたポリエチレンテレフタレートの製造方法
JP7435843B1 (ja) 2022-08-17 2024-02-21 東洋紡株式会社 ケミカルリサイクルポリエチレンテレフタレート樹脂及びその成形体、並びにケミカルリサイクルポリエチレンテレフタレート樹脂の製造方法
WO2024038883A1 (ja) * 2022-08-17 2024-02-22 東洋紡株式会社 ケミカルリサイクルポリエチレンテレフタレート樹脂及びその成形体、並びにケミカルリサイクルポリエチレンテレフタレート樹脂の製造方法

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