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公開番号2025074994
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-14
出願番号2024186515
出願日2024-10-23
発明の名称テレフタル酸および/または1,4-ブタンジオールの製造方法、ポリエステルの製造方法、並びにポリエステル
出願人東レ株式会社
代理人
主分類C07C 51/09 20060101AFI20250507BHJP(有機化学)
要約【課題】ポリブチレンテレフタレートの加溶媒分解において、高収率で1,4-ブタンジオールおよび/またはテレフタル酸を得る。
【解決手段】pKa>4.0のアルカリ金属塩および/またはアルカリ土類金属塩、および水共存下、ポリブチレンテレフタレートまたはその組成物を180～350℃の温度を含む温度域で加溶媒分解する工程を有するテレフタル酸および/または1,4-ブタンジオールの製造方法であって、ポリブチレンテレフタレート中のテレフタル酸単位1モルに対して、pKa>4.0のアルカリ金属塩および/またはアルカリ土類金属塩のアルカリ金属原子のモル数と、アルカリ土類金属原子のモル数の2.0倍のモル数との総モル数が1.5～6.0モルである、テレフタル酸および/または1,4-ブタンジオールの製造方法。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
ｐＫａ＞４．０のアルカリ金属塩および／またはアルカリ土類金属塩、および水共存下、ポリブチレンテレフタレートまたはその組成物を１８０～３５０℃の温度を含む温度域で加溶媒分解する工程を有するテレフタル酸および／または１，４－ブタンジオールの製造方法であって、ポリブチレンテレフタレート中のテレフタル酸単位１モルに対して、ｐＫａ＞４．０のアルカリ金属塩および／またはアルカリ土類金属塩のアルカリ金属原子のモル数と、アルカリ土類金属原子のモル数の２．０倍のモル数との総モル数が１．５～６．０モルである、テレフタル酸および／または１，４－ブタンジオールの製造方法。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
ｐＫａ＞４．０のアルカリ金属塩および／またはアルカリ土類金属塩、水、およびアルコール共存下、ポリブチレンテレフタレートまたはその組成物を１１０～３５０℃の温度を含む温度域で加溶媒分解する工程を有するテレフタル酸および／または１，４－ブタンジオールの製造方法であって、ポリブチレンテレフタレート中のテレフタル酸単位１モルに対して、ｐＫａ＞４．０のアルカリ金属塩および／またはアルカリ土類金属塩のアルカリ金属原子のモル数と、アルカリ土類金属原子のモル数の２．０倍のモル数との総モル数が１．５～６．０モルである、テレフタル酸および／または１，４－ブタンジオールの製造方法。
【請求項３】
ポリブチレンテレフタレート１００重量部に対し、溶媒を１００～１０００重量部含有する、請求項１または２に記載のテレフタル酸および／または１，４－ブタンジオールの製造方法。
【請求項４】
１８０～３５０℃の温度における圧力が１．２～３０ＭＰａである、請求項１に記載のテレフタル酸および／または１，４－ブタンジオールの製造方法。
【請求項５】
１１０～３５０℃の温度における圧力が０．１～３０ＭＰａである、請求項２に記載のテレフタル酸および／または１，４－ブタンジオールの製造方法。
【請求項６】
アルカリ金属塩がアルカリ金属水酸化物、およびアルカリ金属炭酸塩から選ばれる少なくとも１種である、請求項１または２に記載のテレフタル酸および／または１，４－ブタンジオールの製造方法。
【請求項７】
アルカリ土類金属塩がアルカリ土類金属水酸化物、およびアルカリ土類金属炭酸塩から選ばれる少なくとも１種である、請求項１または２に記載のテレフタル酸および／または１，４－ブタンジオールの製造方法。
【請求項８】
１，４－ブタンジオールの収率が３０％以上である、請求項１または２に記載のテレフタル酸および／または１，４－ブタンジオールの製造方法。
【請求項９】
ポリブチレンテレフタレートまたはその組成物が廃棄物である、請求項１または２に記載のテレフタル酸および／または１，４－ブタンジオールの製造方法。
【請求項１０】
請求項１～９のいずれかに記載のテレフタル酸および／または１，４－ブタンジオールの製造方法によって得られるテレフタル酸および／または１，４－ブタンジオールを重合する工程を含む、ポリエステルの製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、テレフタル酸および／または１，４－ブタンジオールの製造方法、ポリエステルの製造方法、並びにポリエステルに関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、海洋プラスチック問題をトリガーに地球環境問題に対する関心が高まり、持続可能な社会の構築が必要であるとの認識が広まってきている。地球環境問題には、地球温暖化をはじめ、資源枯渇、水不足などがあるが、その多くは産業革命以降の化石燃料の使用と工業の急速な発展による、資源消費量と地球温暖化ガス排出量の増大が原因にある。そのため、持続可能な社会構築のためには、プラスチックなどの化石資源循環利用、および地球温暖化ガス排出量低減に関する技術がますます重要となる。
【０００３】
ポリブチレンテレフタレートを水熱分解する方法としては、ポリブチレンテレフタレートと高温高圧水を接触させて原料モノマーであるテレフタル酸と１，４－ブタンジオールの環化体であるテトラヒドロフランを回収する方法が開示されている（例えば特許文献１参照）。水のみによって解重合を行う方法は、触媒が不要であり、さらに石油由来の有機溶媒を利用しないことから、グリーンな再資源化方法であるという利点がある。
【０００４】
この高温高圧水による解重合において、水に塩基を添加し、原料モノマーであるテレフタル酸と１，４－ブタンジオールを回収する方法が開示されている（例えば非特許文献１および２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１０－２１５６７６号公報
【非特許文献】
【０００６】
ＰＯＬＹＭＥＲ－ＰＬＡＳＴＩＣＳＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＡＮＤＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ，Ｖｏｌ．４３，Ｎｏ．１，１７７－１９８（２００４）
Ｃｈｅｍ．Ｅｎｇ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．２７，Ｎｏ．７，７９０－７９８（２００４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１から、ポリブチレンテレフタレートを高温高圧水にて解重合した場合、モノマーであるテレフタル酸と１，４－ブタンジオールの過反応物であるテトラヒドロフランが主生成物として回収される。そのため、特許文献１の方法では、ポリエステル原料である１，４－ブタンジオールとしてリサイクルすることができなかった。
【０００８】
非特許文献１および２では、ポリブチレンテレフタレートの解重合が不十分であり、モノマー収率は低かった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明の発明者らは鋭意検討を重ね、特定の金属塩、および水共存下、ポリブチレンテレフタレートまたはその組成物を特定条件にて加溶媒分解することで、生成モノマーである１，４－ブタンジオールの過反応を抑制し、テレフタル酸および１，４－ブタンジオールを高収率で得られることを見出した。
【００１０】
即ち、本発明は以下の構成を有する。
（１）ｐＫａ＞４．０のアルカリ金属塩および／またはアルカリ土類金属塩、および水共存下、ポリブチレンテレフタレートまたはその組成物を１８０～３５０℃の温度を含む温度域で加溶媒分解する工程を有するテレフタル酸および／または１，４－ブタンジオールの製造方法であって、ポリブチレンテレフタレート中のテレフタル酸単位１モルに対して、ｐＫａ＞４．０のアルカリ金属塩および／またはアルカリ土類金属塩のアルカリ金属原子のモル数と、アルカリ土類金属原子のモル数の２．０倍のモル数との総モル数が１．５～６．０モルである、テレフタル酸および／または１，４－ブタンジオールの製造方法。
（２）ｐＫａ＞４．０のアルカリ金属塩および／またはアルカリ土類金属塩、水、およびアルコール共存下、ポリブチレンテレフタレートまたはその組成物を１１０～３５０℃の温度を含む温度域で加溶媒分解する工程を有するテレフタル酸および／または１，４－ブタンジオールの製造方法であって、ポリブチレンテレフタレート中のテレフタル酸単位１モルに対して、ｐＫａ＞４．０のアルカリ金属塩および／またはアルカリ土類金属塩のアルカリ金属原子のモル数と、アルカリ土類金属原子のモル数の２．０倍のモル数との総モル数が１．５～６．０モルである、テレフタル酸および／または１，４－ブタンジオールの製造方法。
（３）ポリブチレンテレフタレート１００重量部に対し、溶媒を１００～１０００重量部含有する、上記（１）または（２）に記載のテレフタル酸および／または１，４－ブタンジオールの製造方法。
（４）１８０～３５０℃の温度における圧力が１．２～３０ＭＰａである、上記（１）に記載のテレフタル酸および／または１，４－ブタンジオールの製造方法。
（５）１１０～３５０℃の温度における圧力が０．１～３０ＭＰａである、上記（２）に記載のテレフタル酸および／または１，４－ブタンジオールの製造方法。
（６）アルカリ金属塩がアルカリ金属水酸化物、およびアルカリ金属炭酸塩から選ばれる少なくとも１種である、上記（１）または（２）に記載のテレフタル酸および／または１，４－ブタンジオールの製造方法。
（７）アルカリ土類金属塩がアルカリ土類金属水酸化物、およびアルカリ土類金属炭酸塩から選ばれる少なくとも１種である、上記（１）または（２）に記載のテレフタル酸および／または１，４－ブタンジオールの製造方法。
（８）１，４－ブタンジオールの収率が３０％以上である、上記（１）または（２）に記載のテレフタル酸および／または１，４－ブタンジオールの製造方法。
（９）ポリブチレンテレフタレートまたはその組成物が廃棄物である、上記（１）または（２）に記載のテレフタル酸および／または１，４－ブタンジオールの製造方法。
（１０）上記（１）～（９）のいずれかに記載のテレフタル酸および／または１，４－ブタンジオールの製造方法によって得られるテレフタル酸および／または１，４－ブタンジオールを重合する工程を含む、ポリエステルの製造方法。
（１１）上記（１）～（９）のいずれかに記載のテレフタル酸および／または１，４－ブタンジオールの製造方法によって得られるテレフタル酸および／または１，４－ブタンジオールを重合して得られる、ポリエステル。
（１２）上記（１１）に記載のポリエステルを加工して得られる、繊維、フィルム、または樹脂成形品。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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