JPH07206805A - Production of 5-sulfoisophthalic acid ester metal salt derivative - Google Patents
Production of 5-sulfoisophthalic acid ester metal salt derivativeInfo
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- JPH07206805A JPH07206805A JP1401094A JP1401094A JPH07206805A JP H07206805 A JPH07206805 A JP H07206805A JP 1401094 A JP1401094 A JP 1401094A JP 1401094 A JP1401094 A JP 1401094A JP H07206805 A JPH07206805 A JP H07206805A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ポリエチレンテレフタ
レート（ＰＥＴ）に共重合させて、塩基性染料に易染性
のポリエステル繊維を製造するのに好適な5-スルホイソ
フタル酸エステルの金属塩誘導体の製造方法に関するも
のである。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a metal salt derivative of 5-sulfoisophthalic acid ester which is suitable for producing a polyester fiber which is easily dyed with a basic dye by copolymerizing with polyethylene terephthalate (PET). The present invention relates to a manufacturing method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ＰＥＴは優れた機械的特性及び化学的特
性を有し、衣料用及び産業用等の繊維として広く用いら
れている。しかしながら、ＰＥＴを用いたポリエステル
繊維は、分散染料でしか染色できないために、鮮明さの
劣った色彩の製品しか得られないという欠点を有してい
る。2. Description of the Related Art PET has excellent mechanical properties and chemical properties, and is widely used as a fiber for clothing and industrial use. However, the polyester fiber using PET has a drawback that it can be dyed only with a disperse dye, so that only a product having a color with poor sharpness can be obtained.
【０００３】このような欠点を補うため、ＰＥＴにスル
ホン酸塩基を有するイソフタル酸成分を共重合して塩基
性染料に可染性のポリエステル（以下改質ポリエステル
という）を製造する方法（特公昭34−10497 号）が提案
され、実用化されている。In order to make up for such drawbacks, a method for producing a polyester dyeable to a basic dye (hereinafter referred to as modified polyester) by copolymerizing PET with an isophthalic acid component having a sulfonate group (JP-B-34). -10497) has been proposed and put into practical use.
【０００４】このような改質ポリエステルを工業的に製
造する方法として、改質剤としてＰＥＴに共重合させる
スルホン酸塩基を有するイソフタル酸成分を、スルホン
酸塩基を有するイソフタル酸のジアルキルエステルとエ
チレングリコール（ＥＧ）をエステル交換反応させて製
造し、この改質剤のＥＧ溶液をテレフタル酸とエチレン
グリコールとからのポリエステル低重合体に添加して重
縮合する方法（特公昭57−57054 号）が提案されてい
る。As a method for industrially producing such a modified polyester, an isophthalic acid component having a sulfonate group, which is copolymerized with PET as a modifier, is added to a dialkyl ester of isophthalic acid having a sulfonate group, and ethylene glycol. Proposal of a method (Japanese Patent Publication No. 57-57054) in which (EG) is produced by transesterification reaction, and an EG solution of this modifier is added to a polyester low polymer made from terephthalic acid and ethylene glycol to carry out polycondensation. Has been done.
【０００５】この方法において、良好な改質ポリエステ
ルを生産性よく製造するためには、反応率が55〜70％で
ある上記の改質剤を用いる必要があるが、この改質剤を
製造する際のエステル交換反応を制御することが難し
く、反応率55〜70％の改質剤を安定して製造することが
できなかった。In this method, in order to produce a good modified polyester with high productivity, it is necessary to use the above-mentioned modifier having a reaction rate of 55 to 70%. It was difficult to control the transesterification reaction at that time, and it was not possible to stably produce a modifier having a reaction rate of 55 to 70%.
【０００６】したがって、反応率の高い改質剤を用いて
重縮合して得られる改質ポリエステルは、艶消剤として
添加する二酸化チタンの分散性が悪くなるため、溶融紡
糸する際に紡糸パックの昇圧が異常に速く、紡糸パック
の交換周期が短くなり、かつ糸切れも多発する。また、
反応率の低い改質剤を用いて重縮合させると、重合中に
スルホン酸塩基を有するイソフタル酸のジアルキルエス
テルが析出する上に、重合速度が低下するという問題が
あった。Therefore, the modified polyester obtained by polycondensation using a modifier having a high reaction rate has a poor dispersibility of titanium dioxide added as a matting agent, and therefore, the modified polyester is melted during spinning in a spinning pack. The pressurization is abnormally fast, the spinning pack replacement cycle is shortened, and yarn breakage occurs frequently. Also,
When polycondensation is performed using a modifier having a low reaction rate, there is a problem that a dialkyl ester of isophthalic acid having a sulfonate group is precipitated during the polymerization and the polymerization rate is lowered.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した問題
点を解決し、ＰＥＴと共重合させて塩基性染料に易染性
の改質ポリエステル繊維を生産性よく製造することがで
きる、エステル交換反応率55〜70％の5-スルホイソフタ
ル酸エステルの金属塩誘導体を安定して製造する方法を
提供することを技術的な課題とするものである。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems and is capable of producing a modified polyester fiber which is easily dyed with a basic dye by copolymerization with PET with high productivity. It is a technical object to provide a method for stably producing a metal salt derivative of 5-sulfoisophthalic acid ester having a reaction rate of 55 to 70%.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決するために鋭意検討の結果、5-スルホイソフタル酸
ジアルキルエステルの金属塩とエチレングリコールのモ
ル比、混合液のｐＨ、反応温度を適正に規制すれば、5-
スルホイソフタル酸エステルの金属塩誘導体の反応速度
をコントロールすることができることを見出し、本発明
に到達した。Means for Solving the Problems As a result of intensive studies for solving the above problems, the present inventors have found that the molar ratio of the metal salt of 5-sulfoisophthalic acid dialkyl ester and ethylene glycol, the pH of the mixed solution, and the reaction temperature. If properly regulated, 5-
The inventors have found that the reaction rate of a metal salt derivative of sulfoisophthalic acid ester can be controlled, and have reached the present invention.
【０００９】すなわち、本発明は、5-スルホイソフタル
酸ジアルキルエステルの金属塩とエチレングリコールを
エステル交換反応させ、下記式で表わされる反応率が
55〜70％の5-スルホイソフタル酸エステルの金属塩誘導
体を製造するに際し、5-スルホイソフタル酸ジアルキル
エステルの金属塩とエチレングリコールとをモル比１／
１〜１／２で混合し、混合液のｐＨを4.5 〜5.0 に調整
した後、80〜150 ℃で反応させ、次いで下記式で表わ
される反応率が50〜65％になった時点で反応液の冷却を
開始し、２時間以内で60℃以下に冷却することを特徴と
する5-スルホイソフタル酸エステルの金属塩誘導体の製
造方法を要旨とするものである。 反応率（％）＝〔（5-スルホイソフタル酸のグリコール
エステル結合のモル量／全エステル結合のモル量）〕×
100 That is, according to the present invention, a metal salt of 5-sulfoisophthalic acid dialkyl ester is subjected to a transesterification reaction with ethylene glycol to obtain a reaction rate represented by the following formula.
In producing 55-70% of a metal salt derivative of 5-sulfoisophthalic acid ester, a metal salt of 5-sulfoisophthalic acid dialkyl ester and ethylene glycol are mixed at a molar ratio of 1 /
After mixing 1 to 1/2 and adjusting the pH of the mixed solution to 4.5 to 5.0, the reaction is carried out at 80 to 150 ° C, and then the reaction solution is reached when the reaction rate represented by the following formula becomes 50 to 65%. The present invention is directed to a method for producing a metal salt derivative of 5-sulfoisophthalic acid ester, which is characterized in that the cooling is started and the temperature is cooled to 60 ° C or lower within 2 hours. Reaction rate (%) = [(molar amount of glycol ester bond of 5-sulfoisophthalic acid / molar amount of total ester bond)] ×
100
【００１０】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明では、まず、5-スルホイソフタル酸ジアルキルエス
テルの金属塩とエチレングリコールとを混合し、この混
合液にｐＨ調整剤を添加し、ｐＨを4.5 〜5.0 に調整
し、この混合液を80〜150 ℃でエステル交換反応させ
る。反応率が50〜65％になった時点で、反応液を冷却し
始め、２時間以内に60℃以下に冷却することによって、
目的とする反応率が55〜70％の5-スルホイソフタル酸エ
ステルの金属塩誘導体が製造できる。The present invention will be described in detail below. In the present invention, first, a metal salt of 5-sulfoisophthalic acid dialkyl ester and ethylene glycol are mixed, a pH adjusting agent is added to this mixed solution to adjust the pH to 4.5 to 5.0, and the mixed solution is adjusted to 80 to Transesterify at 150 ℃. When the reaction rate reaches 50-65%, start cooling the reaction solution and cool it to 60 ° C or less within 2 hours,
A target metal salt derivative of 5-sulfoisophthalic acid ester having a reaction rate of 55 to 70% can be produced.
【００１１】5-スルホイソフタル酸ジアルキルエステル
の金属塩としては、例えば、5-ナトリウムスルホイソフ
タル酸ジメチルや5-ナトリウムスルホイソフタル酸ジエ
チル等が挙げられ、また、これらのナトリウムにかわっ
て、カリウム及びリチウム塩としたもの等が挙げられ
る。また、5-スルホイソフタル酸ジアルキルエステルの
金属塩と金属エチレングリコールとをエステル交換反応
させる際に混合するモル比は、１／１〜１／２、好まし
くは１／1.5 〜１／1.8 である。このモル比が１／１を
超えて5-スルホイソフタル酸ジアルキルエステルの金属
塩の混合量が多くなると、グリコールエステルの生成が
不十分となり、１／２未満で5-スルホイソフタル酸ジア
ルキルエステルの金属塩の混合量が少なくなると、グリ
コールエステルが過剰に生成し、目的とした反応率を超
えてしまう。Examples of metal salts of 5-sulfoisophthalic acid dialkyl esters include dimethyl 5-sodium sulfoisophthalate and diethyl 5-sodium sulfoisophthalate, and potassium and lithium in place of these sodium salts. Examples include salted products. The molar ratio of the metal salt of 5-sulfoisophthalic acid dialkyl ester and the metal ethylene glycol mixed in the transesterification reaction is 1/1 to 1/2, preferably 1 / 1.5 to 1 / 1.8. When this molar ratio exceeds 1/1 and the mixing amount of the metal salt of 5-sulfoisophthalic acid dialkyl ester is large, the production of glycol ester becomes insufficient, and when it is less than 1/2, the metal salt of 5-sulfoisophthalic acid dialkyl ester is reduced. When the amount of the salt mixed is small, glycol ester is excessively formed, and the desired reaction rate is exceeded.
【００１２】上記の混合液のｐＨを4.5 〜5.0 に調整す
る必要がある。ｐＨが4.0 未満では反応速度が遅くな
り、目的の反応率に到達するまでの時間が長くなるので
反応物が変色し、得られる繊維の染色性が悪くなるので
好ましくない。ｐＨが5.0 を超えると、反応速度が速く
なりすぎ、得られる改質剤は目的とする反応率を超え、
好ましくない。It is necessary to adjust the pH of the above mixed solution to 4.5 to 5.0. If the pH is less than 4.0, the reaction rate becomes slow and the time required to reach the desired reaction rate becomes long, so that the reaction product is discolored and the dyeability of the obtained fiber is deteriorated, which is not preferable. If the pH exceeds 5.0, the reaction rate will be too fast, and the resulting modifier will exceed the target reaction rate.
Not preferable.
【００１３】混合液のｐＨを4.5 〜5.0 に調整するため
に加えるｐＨ調整剤としては、マンガン塩、アルカリ金
属塩、アルカリ土類金属塩等が好ましく、これらのうち
少なくとも１つを加えてｐＨを調整すればよい。具体的
には、マンガン塩としては酢酸マンガン、アルカリ金属
塩及びアルカリ土類金属塩としては、ナトリウム、カリ
ウム、リチウム、マグネシウムの水酸化物、ギ酸塩、酢
酸塩等の脂肪族カルボン酸塩、炭酸塩等が挙げられる。The pH adjusting agent added to adjust the pH of the mixed solution to 4.5 to 5.0 is preferably a manganese salt, an alkali metal salt, an alkaline earth metal salt or the like, and at least one of them is added to adjust the pH. Adjust it. Specifically, manganese salts such as manganese acetate, alkali metal salts and alkaline earth metal salts include sodium, potassium, lithium, magnesium hydroxide, formate salts, aliphatic carboxylates such as acetate salts, carbonic acid. Salt etc. are mentioned.
【００１４】混合液のｐＨを4.5 〜5.0 に調整した後、
80〜150 ℃、好ましくは100 〜120℃で反応させ、反応
率を50〜65％にする必要がある。反応温度が80℃未満で
は、反応速度が遅くなり、目的の反応率に到達するまで
の時間が長くなってしまうために反応物が着色し、得ら
れる繊維の染色性が悪くなるので好ましくない。反応温
度が150 ℃を超えると、反応速度が速くなりすぎ、目的
とする50〜65％の反応率を超え、好ましくない。After adjusting the pH of the mixed solution to 4.5 to 5.0,
It is necessary to carry out the reaction at 80 to 150 ° C., preferably 100 to 120 ° C. to make the reaction rate 50 to 65%. If the reaction temperature is lower than 80 ° C., the reaction rate becomes slow and the time required to reach the target reaction rate becomes long, so that the reaction product is colored and the dyeability of the obtained fiber is deteriorated, which is not preferable. If the reaction temperature exceeds 150 ° C., the reaction rate becomes too fast and the desired reaction rate of 50 to 65% is exceeded, which is not preferable.
【００１５】反応を停止させるための冷却条件として
は、反応率が50〜65％になった時点で冷却し始め、２時
間以内で60℃以下に反応液を冷却することが必要であ
る。冷却時間が２時間を超えたり、あるいは60℃を超え
る温度であった場合には、反応が更に進行し、目的とす
る55〜70％の反応率で反応を停止させることができな
い。As a cooling condition for stopping the reaction, it is necessary to start cooling when the reaction rate reaches 50 to 65% and cool the reaction solution to 60 ° C. or lower within 2 hours. If the cooling time exceeds 2 hours or is a temperature above 60 ° C., the reaction proceeds further and the reaction cannot be stopped at the desired reaction rate of 55 to 70%.
【００１６】[0016]
【作用】本発明によると、混合する5-スルホイソフタル
酸ジアルキルエステルの金属塩とエチレングリコールの
モル比、混合液のｐＨ、反応温度を適正に規制している
ので、5-スルホイソフタル酸エステルの金属塩誘導体の
反応速度をコントロールすることができ、また、反応を
速やかに停止させることにより、目的とする反応率で反
応を終了させることができるので、好ましい反応率の改
質剤を安定して得ることができる。According to the present invention, the molar ratio of the metal salt of 5-sulfoisophthalic acid dialkyl ester and ethylene glycol to be mixed, the pH of the mixed solution, and the reaction temperature are properly controlled. The reaction rate of the metal salt derivative can be controlled, and the reaction can be terminated at a target reaction rate by stopping the reaction promptly, so that a modifier having a preferable reaction rate can be stabilized. Obtainable.
【００１７】[0017]
【実施例】次に、実施例によって本発明を具体的に説明
する。なお、実施例におけるエステル交換反応率は東ソ
ー社製高速液体クロマトグラフィーにて測定した。 実施例１ 反応装置に5-ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチル
（ＳＩＰＭ）とＥＧとをモル比１／1.5 で混合し、75mm
Hgの減圧下で120 ℃まで昇温し、30分間脱水した。次い
で、常圧、窒素雰囲気下で酢酸マンガンを添加して混合
液のｐＨを4.7 に調整した後、メタノール還流下で撹拌
しながら120 ℃で反応させた。５時間経過後、エステル
交換反応率が55％となったので、反応液を冷却し始め、
1.5 時間で60℃に冷却した。その後、減圧しながら脱メ
タノールし、最後にＥＧを加えて濃度を調整した。得ら
れた改質剤の反応率は63％であった。EXAMPLES Next, the present invention will be specifically described with reference to examples. The transesterification rate in the examples was measured by high performance liquid chromatography manufactured by Tosoh Corporation. Example 1 In a reactor, dimethyl 5-sodium sulfoisophthalate (SIPM) and EG were mixed at a molar ratio of 1 / 1.5 and 75 mm.
The mixture was heated to 120 ° C. under reduced pressure of Hg and dehydrated for 30 minutes. Then, manganese acetate was added under normal pressure and nitrogen atmosphere to adjust the pH of the mixed solution to 4.7, and then the reaction was carried out at 120 ° C. with stirring under reflux of methanol. After 5 hours, the transesterification rate became 55%, so start cooling the reaction solution,
Cooled to 60 ° C. for 1.5 hours. Then, methanol was removed under reduced pressure, and finally EG was added to adjust the concentration. The reaction rate of the obtained modifier was 63%.
【００１８】実施例２〜11、比較例１〜８ 混合するＳＩＰＭとＥＧとのモル比、混合液のｐＨ、添
加したｐＨ調整剤の種類、反応温度、冷却時間及び冷却
温度を表１のように変更した以外は、実施例１と同様に
して改質剤を製造した。冷却開始前の反応液の反応率及
び冷却終了後に得られた改質剤の反応率を併せて表１に
示す。Examples 2 to 11, Comparative Examples 1 to 8 Table 1 shows the molar ratio of SIPM and EG to be mixed, the pH of the mixed solution, the type of pH adjuster added, the reaction temperature, the cooling time and the cooling temperature. A modifier was produced in the same manner as in Example 1 except that The reaction rate of the reaction liquid before the start of cooling and the reaction rate of the modifier obtained after the completion of cooling are shown in Table 1 together.
【００１９】[0019]
【表１】 [Table 1]
【００２０】[0020]
【発明の効果】本発明によれば、ＰＥＴに改質剤として
共重合させ、塩基性染料に易染性のポリエステル繊維を
生産性よく製造することができる、エステル交換反応率
が55〜70％の5-スルホイソフタル酸エステルの金属塩誘
導体を安定して製造することが可能となる。EFFECT OF THE INVENTION According to the present invention, it is possible to copolymerize PET as a modifier to produce a polyester fiber easily dyeable with a basic dye with good productivity. The transesterification rate is 55 to 70%. It becomes possible to stably produce the metal salt derivative of 5-sulfoisophthalic acid ester.
Claims (1)
ルの金属塩とエチレングリコールをエステル交換反応さ
せ、下記式で表わされる反応率が55〜70％の5-スルホ
イソフタル酸エステルの金属塩誘導体を製造するに際
し、5-スルホイソフタル酸ジアルキルエステルの金属塩
とエチレングリコールとをモル比１／１〜１／２で混合
し、混合液のｐＨを4.5 〜5.0 に調整した後、80〜150
℃で反応させ、次いで下記式で表わされる反応率が50
〜65％になった時点で反応液の冷却を開始し、２時間以
内で60℃以下に冷却することを特徴とする5-スルホイソ
フタル酸エステルの金属塩誘導体の製造方法。 反応率（％）＝〔（5-スルホイソフタル酸のグリコール
エステル結合のモル量／全エステル結合のモル量）〕×
100 1. A metal salt derivative of 5-sulfoisophthalic acid ester having a reaction rate of 55 to 70% represented by the following formula is produced by transesterifying a metal salt of 5-sulfoisophthalic acid dialkyl ester with ethylene glycol. At this time, the metal salt of 5-sulfoisophthalic acid dialkyl ester and ethylene glycol were mixed at a molar ratio of 1/1 to 1/2, and the pH of the mixed solution was adjusted to 4.5 to 5.0.
Then, the reaction rate represented by the following formula is 50
A method for producing a metal salt derivative of 5-sulfoisophthalic acid ester, characterized in that cooling of the reaction liquid is started when the content reaches ˜65% and cooled to 60 ° C. or lower within 2 hours. Reaction rate (%) = [(molar amount of glycol ester bond of 5-sulfoisophthalic acid / molar amount of total ester bond)] ×
100
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1401094A JPH07206805A (en) | 1994-01-11 | 1994-01-11 | Production of 5-sulfoisophthalic acid ester metal salt derivative |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1401094A JPH07206805A (en) | 1994-01-11 | 1994-01-11 | Production of 5-sulfoisophthalic acid ester metal salt derivative |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07206805A true JPH07206805A (en) | 1995-08-08 |
Family
ID=11849239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1401094A Pending JPH07206805A (en) | 1994-01-11 | 1994-01-11 | Production of 5-sulfoisophthalic acid ester metal salt derivative |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07206805A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013508377A (en) * | 2009-10-20 | 2013-03-07 | フューチャーフューエル ケミカル カンパニー | Use of acetic acid / water mixed solvent to prepare low sulfate 5-sulfoisophthalic acid mono-lithium salt from 5-sulfoisophthalic acid |
-
1994
- 1994-01-11 JP JP1401094A patent/JPH07206805A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013508377A (en) * | 2009-10-20 | 2013-03-07 | フューチャーフューエル ケミカル カンパニー | Use of acetic acid / water mixed solvent to prepare low sulfate 5-sulfoisophthalic acid mono-lithium salt from 5-sulfoisophthalic acid |
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