JP5658906B2 - ポリトリメチレンテレフタレートの製造方法及び製造装置 - Google Patents
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Description
(2)最終段の縮重合工程における重合温度が250℃以下である、前記(1)に記載のポリトリメチレンテレフタレートの製造方法。
(3)最終段の縮重合工程における重合時間が、それより前段の縮重合工程における重合時間の総和の0.5〜3.0倍、望ましくは0.9〜1.5倍である、前記(1)又は(2)に記載のポリトリメチレンテレフタレートの製造方法。
(4)エステル化槽と縮重合を行うための重合器とを備えるポリトリメチレンテレフタレートの製造装置であって、重合器が複数個直列に接続され、最終段の重合器が二軸攪拌機を有し、各重合器が、溶融ポリマーの温度を測定する手段、重合器の加熱温度を測定する手段、及び溶融ポリマー温度が所定の値になるように重合器の加熱温度を制御する手段を備え、さらに、後段の重合器における溶融ポリマーの温度が前段の重合器における溶融ポリマーの温度よりも低くなるように制御する手段を備える、前記製造装置。
(5)最終段の重合器の加熱温度を制御する手段が、溶融ポリマー温度が250℃以下になるように重合器の加熱温度を制御するものである、前記(4)に記載のポリトリメチレンテレフタレートの製造装置。
(6)最終段の重合器における溶融ポリマーの張り込み容積が、それより前段の重合器における溶融ポリマーの張り込み容積の総和の0.5〜3.0倍、望ましくは0.9〜1.5倍である、前記(4)又は(5)に記載のポリトリメチレンテレフタレートの製造装置。
本発明において対象とするPTTの連続重合プラント(定常時、原料の供給と反応液の排出を同時かつ連続的に実施する重合プラント)は、少なくともエステル化工程、及び複数個の重合器が直列に接続されて構成される縮重合工程を有する。エステル化工程は、加熱により、PTAの末端カルボキシル基を触媒存在下でPDOの水酸基とエステル結合させ、末端に水酸基を有するオリゴマーを生成することを目的とする。その際、オリゴマーの平均重合度は必ずしも1である必要はなく、オリゴマー分子内での環化反応による原料の反応性消失を回避すること等を目的として、目標とする平均重合度を選定し、それに見合うようなPTA/PDOモル比で原料を混合すれば良い。
図4及び5に示した製造装置を用いて、以下の手順によりPTTを重合した。
まず、原料調合槽4において、PDO/PTAモル比2.0でこれらの原料を混合し、スラリー供給槽6に供給した。スラリー供給槽6では触媒としてチタンテトラブトキシドをチタン原子換算で423ppm添加し、混合した後にエステル化槽9に送液した。エステル化槽9では、圧力0.9〜1.1気圧、温度210℃、スラリー滞留時間3時間の条件でエステル化を実施した。その結果、エステル化率96.2%のオリゴマーが得られた。得られたオリゴマーを初期重合器11に供給した。初期重合器11では触媒としてチタンテトラブトキシドをチタン原子換算で565ppm追加添加し、真空度20torr、温度250℃、オリゴマー滞留時間2時間の条件で重合を行い、生成したプレポリマーを中間重合器13に供給した。中間重合器13では真空度3torr、温度249℃、オリゴマー滞留時間3時間の条件で重合を行った。この結果、数平均分子量1.1万、酸価14eq/tのプレポリマーが得られた。得られたプレポリマーを最終重合器15に供給した。最終重合器15では真空度1torr、温度248℃、プレポリマー滞留時間5時間の条件で重合を行った。なお、最終重合器として、横型の二軸メガネ翼重合器を適用した。得られたPTTポリマーをポリマーストランド冷却槽103で冷却後、チップカッター104でペレット化し、各種分析を行った。その結果、数平均分子量2.1万、酸価24eq/tのPTTポリマーが得られたことが分かった。本実施例により得られたPTTポリマーは、一般に購入可能なもの(酸価25〜35eq/t)と比べて、酸価の低い部類のポリマーであることが確認された。
2 PDO供給タンク
3、5、7、8、10、12、14、24、93 送液ポンプ
4 原料調合槽
6 スラリー供給槽
9 エステル化槽
11 初期重合器
13 中間重合器
15 最終重合器
16 還流カラム
17、20、25 コールドトラップ
18、21、26 凝縮器
19、22、27 減圧装置
30、33、36、39 加熱手段
31、34、37、40 温度計測器
32、35、38、41、44、47、50 熱媒加熱装置
43、46、49 真空計
45、48、51 弁
52〜61、63〜69、72〜74、76、79〜80、82〜87、90〜92、94〜98、105〜106、112 配管
62、70〜71、77〜78、81、88〜89、99〜102、109 ケーブル
103 ポリマーストランド冷却槽
104 チップカッター
107、108 触媒供給槽
110 攪拌軸
111 攪拌翼
Claims (2)
- エステル化工程と縮重合工程とを含むポリトリメチレンテレフタレートの製造方法であって、縮重合工程が複数段の工程に分割され、最終段の縮重合工程では二軸攪拌機を有する重合器により縮重合が行われ、後段の縮重合工程における重合温度が前段の縮重合工程における重合温度未満であり、各段の縮重合工程における重合温度が全て250℃以下であり、最終段の縮重合工程における重合時間が、それより前段の縮重合工程における重合時間の総和の0.5〜3.0倍である、前記製造方法。
- 最終段の縮重合工程における重合時間が、それより前段の縮重合工程における重合時間の総和の0.9〜1.5倍である、請求項1に記載のポリトリメチレンテレフタレートの製造方法。
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