Un proceso para producir un poliéster, caracterizado por un proceso para producir un poliéster mediante una reacción de esterificación y una reacción de policondensación de un componente ácido dicarboxílico que contiene ácido tereftálico como el componente principal y un componente diol que contiene etilenglicol como el componente principal,

un catalizador de polimerización para un poliéster se añade en una etapa donde la proporción de esterificación alcanza al menos el 90%, en el que el canalización de polimerización comprende componentes que tienen al menos el siguiente elemento metálico (1) y el siguiente elemento metálico (2), sus contenidos satisfacen la siguiente (a) y está en un estado líquido con una turbidez de como mucho el 20% en una trayectoria de luz con una longitud de 10 mm:

(1) al menos un elemento metálico seleccionado entre el grupo que consiste en elementos metálicos del grupo 4A de la tabla periódica,

(2) al menos un elemento metálico seleccionado entre el grupo que consiste en elementos metálicos del grupo 2A de la tabla periódica, aluminio, manganeso, hierro, cobalto, cinc, galio y germanio,

(a) cuando la cantidad total de átomos metálicos derivados del elemento metálico anterior (1) está representada por t (mol/kg de catalizador) y la cantidad total de átomos metálicos derivados del elemento metálico anterior (2) está representada por m (mol/kg catalizador), el valor de m/t está dentro del siguiente intervalo:

0,50 =q m/t =q 3,50

Procedimiento para la producción de poliéster.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un proceso para producir un poliéster usando un catalizador de polimerización para un poliéster. Particularmente, se refiere a un proceso para producir un poliéster usando un catalizador de polimerización, con el que un poliéster que tiene diversas propiedades físicas tales como tono de color adecuado para diversas aplicaciones, por ejemplo, recipientes tales como botellas, películas, láminas y fibras puede producirse a una alta velocidad de reacción.

Técnica anterior

Hasta ahora, un poliéster se había usado ampliamente para diversas aplicaciones, por ejemplo, recipientes tales como botellas, películas, láminas y fibras, puesto que tiene unas propiedades químicas y físicas excelentes. Dicho poliéster normalmente se produce mediante una reacción de esterificación o una reacción de intercambio de éster y una reacción de policondensación en estado fundido y, según lo requiera el caso, particularmente para recipientes, adicionalmente mediante una reacción de policondensación en fase sólida y para la reacción de policondensación, un compuesto tal como antimonio, germanio o titanio se usa como catalizador.

Sin embargo, un poliéster producido empleando un compuesto de antimonio como catalizador tiene características de color sin brillo y tiene inconvenientes en seguridad e higiene y en el entorno debido a la toxicidad señalada respecto al compuesto de antimonio. Por consiguiente, se requiere reducir firmemente la cantidad del compuesto de antimonio o desarrollar un catalizador de policondensación que ocupe el lugar del compuesto de antimonio. Adicionalmente, aunque un poliéster producido empleando un compuesto de germanio como catalizador se prefiere en vista de, por ejemplo, transparencia y seguridad e higiene, el propio compuesto de germanio es muy caro y la desventaja económica es inevitable. Por lo tanto, se ha deseado también en gran medida reducir la cantidad de compuesto de germanio usado o desarrollar un catalizador de policondensación que ocupe el lugar del mismo. En estas circunstancias, ha llamado la atención un compuesto de titanio que está disponible a un coste bajo y está libre de problemas en vista de, por ejemplo, seguridad e higiene, y se ha usado de forma práctica en lugar del compuesto de antimonio o el compuesto de germanio. Sin embargo, un poliéster producido empleando un compuesto de titanio como catalizador tiene inconvenientes tales como que amarillea característicamente y es malo respecto a estabilidad térmica.

Para resolver dichos inconvenientes provocados por un compuesto de titanio, se han realizado muchas propuestas para usar un compuesto de titanio, un metal alcalino o un compuesto de metal alcalinotérreo y un compuesto de fósforo en una proporción específica, para mejorar, por ejemplo, el tono de color de un poliéster que se va obtener (por ejemplo, documento JP-A-2002-179781). Sin embargo, dicho sistema catalítico no tiene una buena actividad catalítica y de esta manera la policondensación requiere un largo tiempo o se requiere una cantidad relativamente grande de un compuesto de titanio con lo que el tono de color se deteriora y como resultado el tono de color no puede mejorarse de ninguna manera.

Adicionalmente, se han realizado muchas propuestas respecto al uso de un compuesto de material compuesto que comprende un compuesto de titanio y otro compuesto metálico o similar. Por ejemplo, se propone que usando un compuesto que contiene titanio sólido obtenido hidrolizando una mezcla que comprende un compuesto de alcóxido de titanio o un haluro de titanio con un compuesto tal como magnesio. La actividad catalítica del compuesto de titanio mejorará y además mejorará la transparencia y el tono de color de un poliéster a obtener (documentos JP-A-2001-55434, JP-A-2001-64377).

Adicionalmente, se ha sabido que se obtendrá una alta actividad catalítica usando un co-precipitado obtenido por hidrólisis simultánea de un alquilato, alcoholato o carboxilato de titanio y un alquilato, alcoholato o carboxilato de un metal alcalino, un metal alcalinotérreo o similares (documento JP-A-2002-503274). Sin embargo, de acuerdo con los estudios de los presentes inventores, se descubrió que el compuesto de material compuesto que comprende un compuesto de titanio y otro compuesto metálico o similar propuesto en las publicaciones está en estado sólido y es insoluble en un disolvente orgánico de por ejemplo, un componente diol como una materia prima para el poliéster y cuando se usa en forma de suspensión está disperso de manera en dicho disolvente orgánico (la suspensión tiene una turbidez mayor del 20% en una longitud de trayectoria de luz de 10 mm), la velocidad de la reacción de policondensación tiende a ser insuficiente y adicionalmente hay un problema por ejemplo, para manipular la eficacia. Adicionalmente, se descubrió que diversas propiedades físicas tales como el tono de color y la transparencia de un poliéster a obtener deben mejorarse adicionalmente.

Descripción de la invención

En estas circunstancias, un objeto de la presente invención es resolver los problemas anteriores en la producción de un poliéster empleando, por ejemplo, un compuesto de titanio como un catalizador de policondensación. En concreto, un objeto de la presente invención es proporcionar un catalizador de polimerización para un poliéster con el que un poliéster de excelente tono de color, transparencia, etc., puede producirse a una alta velocidad de reacción.

La presente invención proporciona un proceso para producir un poliéster de acuerdo con la reivindicación 1.

Breve explicación de los dibujos

La Figura 1 (a) y la Figura 1 (b) son una vista en planta y una vista frontal, respectivamente, que ilustran una placa moldeada escalonada para evaluación de las propiedades físicas, moldeadas en los Ejemplos.

Mejor modo para realizar la invención

La siguiente explicación respecto a constituyentes es un ejemplo típico de la realización de la presente invención.

El catalizador de polimerización para un poliéster de la presente invención comprende componentes que tienen al menos el siguiente elemento metálico (1) y el siguiente metálico (2), con contenidos que satisfacen la siguiente (a) y está en estado líquido:

(1) al menos un elemento metálico seleccionado entre el grupo que consiste en elementos metálicos del grupo 4A de la tabla periódica,

(2) al menos un elemento metálico seleccionado entre el grupo que consiste en elementos metálicos del grupo 2A de la tabla periódica, aluminio, manganeso, hierro, cobalto, cinc, galio y germanio,

(a) cuando la cantidad total de átomos metálicos procedentes del elemento metálico anterior (1) está representada por t (mol/kg de catalizador), y la cantidad total de átomos metálicos procedente del elemento metálico anterior (2) está representada por m (mol/kg de catalizador), el valor de m/t está dentro del siguiente intervalo:

0,50 =q m/t =q 3,50

El elemento metálico del grupo 4A de la tabla periódica del elemento metálico (1) puede ser, por ejemplo, titanio, zirconio, o hafnio y entre ellos se prefiere titanio. Adicionalmente, el elemento metálico del grupo 2A de la tabla periódica del elemento metálico anterior (2) puede ser, por ejemplo, berilio, magnesio, calcio, estroncio o bario y entre estos elementos metálicos se incluyen aluminio, manganeso, hierro, cobalto, cinc, galio y germanio, prefiriéndose el elemento metálico del grupo 2A de la tabla periódica, hierro o cinc, más preferiblemente el elemento metálico del grupo 2A de la tabla periódica particularmente preferido es magnesio o calcio y entre ellos se prefiere magnesio.

Es esencial que el catalizador de polimerización para un poliéster en un estado líquido de la presente invención sea sustancialmente homogéneo y transparente y tenga una turbidez de como mucho el 20% en una trayectoria de luz con una longitud de 10 mm, y preferiblemente tenga una turbidez de como mucho el 10%. Si esta turbidez supera el intervalo anterior, por ejemplo, en un caso de, por ejemplo, una suspensión que tenga un catalizador sólido dispersado en un disolvente orgánico, la velocidad de reacción de la policondensación tiende a ser insuficiente y un poliéster que se quiere obtener tiende a ser de un mal tono de color y transparencia. La razón no está necesariamente clara aunque se considera que es porque el catalizador de polimerización para un poliéster...

1. Un proceso para producir un poliéster, caracterizado por un proceso para producir un poliéster mediante una reacción de esterificación y una reacción de policondensación de un componente ácido dicarboxílico que contiene ácido tereftálico como el componente principal y un componente diol que contiene etilenglicol como el componente principal, un catalizador de polimerización para un poliéster se añade en una etapa donde la proporción de esterificación alcanza al menos el 90%, en el que el canalización de polimerización comprende componentes que tienen al menos el siguiente elemento metálico (1) y el siguiente elemento metálico (2), sus contenidos satisfacen la siguiente (a) y está en un estado líquido con una turbidez de como mucho el 20% en una trayectoria de luz con una longitud de 10 mm:

(1) al menos un elemento metálico seleccionado entre el grupo que consiste en elementos metálicos del grupo 4A de la tabla periódica,

(2) al menos un elemento metálico seleccionado entre el grupo que consiste en elementos metálicos del grupo 2A de la tabla periódica, aluminio, manganeso, hierro, cobalto, cinc, galio y germanio,

(a) cuando la cantidad total de átomos metálicos derivados del elemento metálico anterior (1) está representada por t (mol/kg de catalizador) y la cantidad total de átomos metálicos derivados del elemento metálico anterior (2) está representada por m (mol/kg catalizador), el valor de m/t está dentro del siguiente intervalo:

0,50 =q m/t =q 3,50

2. El proceso para producir un poliéster de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el catalizador de polimerización para el poliéster tiene un pH de como mucho 7.

3. El proceso para producir un poliéster de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que el catalizador de polimerización para el poliéster contiene adicionalmente el siguiente componente (3):

(3) un disolvente orgánico y/o agua.

4. El proceso para producir un poliéster de acuerdo con la reivindicación 3, en el que el componente (3) es un disolvente orgánico y agua.

5. El proceso para producir un poliéster de acuerdo con la reivindicación 3, en el que el disolvente orgánico para un componente (3) es un alcohol.

6. El proceso para producir un poliéster de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que el catalizador de polimerización para el poliéster contiene adicionalmente el siguiente componente (4):

(4) al menos un ácido seleccionado entre el grupo que consiste en ácidos orgánicos y ácidos inorgánicos.

7. El proceso para producir un poliéster, de acuerdo con la reivindicación 6, en el que el ácido del componente (4) es un ácido orgánico.

8. El proceso para producir un poliéster de acuerdo con la reivindicación 7, en el que el ácido orgánico del componente (4) es un ácido carboxílico alifático.

9. El proceso para producir un poliéster de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2 en el que el elemento metálico (1) es titanio.

10. El proceso para producir un poliéster de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2 en el que el elemento metálico (2) es al menos un miembro seleccionado entre el grupo que consiste en elementos metálicos del grupo 2A de la tabla periódica, hierro y cinc.

11. El proceso para producir un poliéster de acuerdo con la reivindicación 10, en el que el elemento metálico (2) es magnesio.

12. El proceso para producir un poliéster de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por que el catalizador de polimerización para un poliéster se añade a un tanque de reacción de esterificación para la etapa final en un aparato de reacción multietapa o a un producto de reacción de esterificación en una etapa de transporte desde el tanque de reacción de esterificación hasta una etapa de policondensación en estado fundido.

13. El proceso para producir un poliéster de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado por que el catalizador de polimerización para un poliéster se añade al producto de reacción de esterificación en la etapa de transporte desde el tanque de reacción de esterificación hasta una etapa de policondensación en estado fundido.