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JPH054138B2 - - Google Patents
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JPH054138B2 - - Google Patents

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JPH054138B2
JPH054138B2 JP21914085A JP21914085A JPH054138B2 JP H054138 B2 JPH054138 B2 JP H054138B2 JP 21914085 A JP21914085 A JP 21914085A JP 21914085 A JP21914085 A JP 21914085A JP H054138 B2 JPH054138 B2 JP H054138B2
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Shingijutsu Kaihatsu Jigyodan
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Shingijutsu Kaihatsu Jigyodan
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

(産業上の利用分野) 本発明は、エステル化反応用ならびにエステル
交換反応用に使用される高活性の触媒、およびそ
の製造方法に関するものである。 (従来技術とその問題点) 従来、エステル化反応は有機酸類とアルコール
類に脱水エステル化触媒を加え、加熱し生成する
水を共沸下に除去してエステル化するもので、そ
の触媒としてパラトルエンスルホン酸などの有機
酸、硫酸、塩酸などの無機酸、アルカリ、テトラ
アルコキシチタンなどが使用されている。例え
ば、エステル化反応によりジオクチルフタレート
(DOP)やジオクチルアジペート(DOA)など
のプラスチツク用可塑剤が工業的に製造されてお
り、その際、種々の触媒が使用されているが、次
のような問題を抱えている。 これら工業的なエステル化反応に使用される触
媒においては、実用的な高活性が当然に要求され
るが、前記した酸、アルカリ、アルコキシチタン
系触媒では、酸とアルコールの反応を略100%に
近い程度に反応を行なわせることは非常に困難で
ある。反応速度を上げる目的でこれら触媒を多量
に使用する場合、触媒を多量に使用すればするほ
ど触媒残渣の除去が問題となる。特に、残存する
酸及び触媒の除去は、可塑剤を配合したプラスチ
ツク組成物の電気的特性、熱安定性などの向上か
ら規格的にも酸価0.1、更にはもつと低い値が必
要であり、そのためにも低濃度でも高活性である
高活性触媒が望まれている。パラトルエンスルホ
ン酸触媒の場合、触媒活性は低温で十分に早い
が、触媒残渣の除去の点で難があり、またアルコ
キシチタン触媒の場合でも酸触媒と同様、触媒残
渣の除去(触媒の分解除去を含めて)により充分
に酸価が下がらない場合には、中和水洗工程が不
可欠である。その際、エステル化反応に使用され
た未反応の酸が塩となり界面活性剤として働き、
エステル層と水層に分離不良という新たな問題を
提起する。特に複雑な酸であるほど除去すること
ができず、エステル化反応生成物を低酸価とする
ことができない。 最近、チタン触媒の触媒残渣の除去方法として
キレート剤を用いる方法(米国特許4506091号)
や反応系に触媒成分が極力溶解しない不均一固体
触媒の研究も行なわれている。 例えば、担体上に担持したエステル化反応用触
媒が提案されているが〔C.A.131919h(1984)〕、
これは充分にエステル化反応を行つた後、従前と
同様、アルカリ洗浄により酸成分を除去しなけれ
ばならず、満足のいくものではない。また、エス
テル化反応における触媒溶解の損失を最小限にと
どめ、微量で使用可能な不均一系チタン触媒とし
て、テトラアルコキシチタネートの重合体をアル
カリ存在下、過酸化物により加水分解的に処理
し、次いで該処理物をモノアルコール(n−ブチ
ルアルコール、ヘプタノールなどの1価のアルコ
ール)中で還流処理したものが提案されているが
(特開昭53−94296号公報)、触媒の調製工程が複
雑であつたり、各種のエステル化反応に最適な触
媒特性をデザインすることが困難であつたりし
て、難がある。 さらに、米国特許第3194764号及びこれと関連
して米国特許第2643262号明細書には、モノアル
コール、ジカルボン酸、グリコールより合成潤滑
油に有用な複合エステルを調製するに際して、オ
ルソチタン酸エステルとグリコールとの反応生成
物(グリコールチタネート)を触媒に用いること
が開示されている。そして、これら文献は触媒と
してのグリコールチタネートの性状がモノマー状
のものとポリマー状のものとのコンプレツクスで
あること、液体状のものであるかまたは固体状の
ものであること、さらに反応系に相溶性(溶解
性、混和性、分散性)であることを開示してい
る。また、触媒種の構造をある種の疑義があると
しながらも、触媒調製時に使用したグリコールの
水酸基がチタン原子に配位したキレート化合物で
あることも開示している。しかしながら、この触
媒系でエステル化反応を行なう場合、触媒の不溶
化、架橋化が不充分であるために触媒活性が充分
でなく、低酸価のエステル化反応生成物を得るこ
とができない。 (発明が解決しようとする問題点) 本発明は、前記した従来のエステル化反応用な
らびにエステル交換反応用触媒の欠点を改善し
た、新規で高活性のチタンの不均一系触媒を提供
しようとするものである。 (問題点を解決するための具体的な手段) ●[発明の経緯] 本発明者は、下式に示されるポリオールポリチ
タネートを作ることができれば、それを高分子
化、架橋化することによつて、エステル化反応の
反応系(反応液)に不溶化し触媒残渣の除去は単
に濾過すれば達成されるものと考え、鋭意検討を
加えた。 〔ここでは、RとR′は、 R=1官能性アルコール残基 R′=多価アルコール残基を示す。 上式のものは、4価アルコールとの反応を示す
ものである。〕 即ち、アルコキシチタン、例えばブチルチタネ
ート(またはテトラブトキシチタン)と多価アル
コールとの間にアルコール交換反応が生起するな
らば、上式に従つてポリオールポリチタネートが
生成し、同時に化学量論量のアルコールが生成す
ると考えられる。 実際、4官能性のテトラブトキシチタン(ブチ
ルチタネート)と4官能性ポリオールであるペン
タエリスリトールを等モルで混合し、120℃で加
熱反応させると、ポリオールは溶解しないが、そ
の周囲に多量の反応生成物であるゲル状の膨潤し
た沈澱物が生成する。反応を続けると、次第に液
状のテトラブトキシチタンが減少し、長時間の加
熱では反応生成物の1つであるブタノールの還流
が始まり、留出するようになる。 ブタノールの留出除去後、残存する固形生成物
を120〜180℃に加熱すると、沈澱固形物中からブ
タノールが生成し、減圧下の加熱処理により、固
形物は多孔性の比較的硬い硬化物になると同時
に、生成したブタノールは使用したブチルチタネ
ートに見合う量であることが判明した。 この反応過程ならびに反応生成物を考察する
と、チタネートとアルコールとの間では加熱によ
つて容易に分子間同士でアルコール交換反応が起
り、次いで加熱、とくに減圧下の加熱処理により
三次元的に立体的な、構造の詳細については完全
に解明されていないものの鎖状の、またおそらく
は主として高次に架橋化したポリオールポリチタ
ネートが生成してくるものと考えられる。 本発明者は、このようにして得られた固体状生
成物が予期した通りエステル化反応またはエステ
ル交換反応に触媒作用を有し、しかも反応後の酸
価を著しく低下させることを見い出し、本発明を
完成させるに至つた。 ●[発明の具体的な構成] 本発明を概説すれば、その第1の発明は固体
状、高架橋化したポリオールポリチタネートから
なるエステル化反応ならびにエステル交換反応用
触媒に関する発明であつて、また第2の発明は前
記触媒をアルコキシチタンとポリオールとの反応
から製造する、製造方法に関する発明である。 以下、本発明の構成について詳しく説明する
が、説明の便宜上、触媒の製造方法から説明す
る。 本発明になるエステル化反応ならびにエステル
交換反応用触媒は、前記した通りアルコキシチタ
ンとポリオールを反応させ、かつ反応生成物を脱
アルコール処理して高架橋化することにより製造
される。まず、このアルコキシチタンとポリオー
ルとの反応にどのような物質が使用されるかとい
う点から説明する。 アルコキシチタンとアルコールとの反応におい
て部分的にアルコール交換反応が進むことは当然
予測されるところであるが、アルコキシチタン類
が3価〜4価の多官能性で、かつアルコール類が
多官能性である場合、反応生成物の立体構造が三
次元的に複雑になるため次工程の脱アルコール反
応が容易に進行するとは考え難い。 しかしながら、予期に反して、高温下、特に減
圧下において脱アルコール反応を強制的に行う時
には、固体生成物の内部からも脱アルコール反応
が容易に起り、高次に架橋化した生成物が得られ
ることが判つた。 このことから、本発明になる触媒の製造におい
て使用されるポリオール成分とアルコキシチタン
成分は特に限定さるものではなく、例えば次に示
されるものが使用される。 <ポリオール成分> Γエチレングリコール、1,2−プロパンジオー
ル、1,3および1,4−ブタンジオール、ポ
リエチレングリコール、ポリプロピレングリコ
ールなどの2官能性ポリオール、 Γグリセリン、ジグリセリン、1,2,6−ヘキ
サントリオール、トリメチロールプロパン、ト
リメチロールブタン、ペンタエリスリトール、
ジペンタエリスリトール、ソルビトール、ソル
ビタン、および糖類ならびにセルローズ、ポリ
ビニルアルコールなどの多価または高分子量の
多価アルコールなど。 <アルコキシチタン成分> Γテトラブトキシチタンおよびそのテトラマー
(4量体)、テトライソプロピルオキシチタン、
テトラエトキシチタン、テトラオクチルオキシ
チタンなどの4官能性テトラアルコキシチタン
類、 Γ三塩化チタン、四塩化チタンのアルコール溶
液 Γ別名オルトチタン酸エステル類と呼ばれる化
合物(例えばブチルチタネートなど) 前記2成分の反応は、単なる混合加熱でもよい
場合もあるが、好ましくは溶媒中に溶解しつつ
徐々に反応させ、できるだけアルコキシチタンの
アルコキシの1部とポリオールを反応させた後、
二段階に加熱してアルコール交換反応によるポリ
オールポリチタネートを生成させ、次いで加熱、
減圧下で脱アルコール反応を充分に行ない高次に
高架橋化することが望ましい。 一般的には、ブチルチタネートを使用した場
合、ポリオールを加えて反応して生成するブタノ
ールとの混合溶液を約4時間、60〜160℃に加熱
することによつて第一段の反応を終え、次いで生
成したブタノールを蒸溜除去した後、加熱温度を
160〜180℃に上げ生成するアルコールを除き、更
に減圧、好ましくは10mmHg以下で2時間の加熱
を行つて、脱アルコールによつて生成するアルコ
ールを除いた後、固形生成物を粉砕して目的の触
媒を製造することができる。 一方、本発明の触媒製造反応に使用するアルコ
ールの当量(OH当量)と、アルコキシチタンの
当量(OR当量)との関係は、生成触媒の活性度
に大きな影響を与える。 即ち、OH当量に対するアルコキシ当量の割合
をコントロールすることによつて、触媒活性度を
高めることができ、その当量関係は、(OH当
量/OR当量=)1.8〜0.9対1の割合が好ましい
が、OH当量があまり多すぎても良くない。 OH当量を高めに、即ち、ポリオール成分を多
量に用いて固体触媒を調製した場合、この触媒を
エステル反応に適用すると触媒からポリオール成
分が溶出する可能性が高まり、結果としてポリオ
ール成分がエステル化反応に入りこんだエステル
(複合エステル、ポリエステル)が副生してくる
ので好ましくない。 また、多量のポリオール成分を用いると触媒調
製時にチタン化合物に由来するオリゴマーが生成
し、このオリゴマーがエステル化反応の生成物中
に溶解し、生成物の酸価を上げる原因ともなるの
で、OH当量があまりにも多すぎることは好まし
いことではない。 更に、前記したアルコールの当量とアルコキシ
チタンの当量の調整による触媒の高活性化法とは
別の高活性化法として、高架橋化した生成固体触
媒を水処理する方法がある。この高活性化法は、
触媒組成により、また触媒の製造条件によつても
異なるが有効な高活性化法である。 本発明になる好ましい触媒の高活性化の方法
は、アルコールのOH当量とチタンのアルコキシ
当量を略1.5〜0.9対1で反応させ、充分にアルコ
ール交換反応と脱アルコール反応を行つて高分子
化、架橋化した生成物を得、さらに後処理として
水を含むアルコールで常温放置ないし加熱処理す
ることによつて、ポリオールポリチタネートの固
体表面に未反応で残存するチタン原子上のアルコ
キシル基を加水分解によつてOH基に変換するこ
とである。即ち、この水による活性化処理でポリ
オールポリチタネート(ポリオールポリチタン酸
エステル)は、チタン原子上のOR基が加水分解
によりOH基となり(ポリオールポリチタン酸構
造となり)、有効な触媒活性種となる。なお、前
記加水分解による活性化処理において、チタン化
合物に由来するTi(OH)4とかオリゴマーが生成
する場合には初期の脱水エステル化反応の触媒活
性は向上するものの、エステル化反応ならびにエ
ステル交換反応生成物の酸価が下がらないという
現象をきたし、触媒としての特徴が半減するので
留意する必要がある。 本発明になる固体触媒の大きな特徴は、エステ
ル化反応に関与する酸に対する選択性を有すると
いう点である。ブトキシチタンに対比して立体的
に空間の大きいベンジル、2エチルヘキシル、シ
クロヘキシル等のアルコキシチタンを使用する時
は、触媒調製時の脱アルコールによる高分子化が
遅くアルコール基が多く残存する短所があるが、
充分に脱アルコールを行うときは、フタール酸、
安息香酸、テレフタール酸など、嵩高のベンゼン
カルボン酸のエステル化反応に対して反応速度が
高くなる。例えばノルマルブタノールまたは低級
アルコールのアルコキシチタンよりポリオールポ
リチタネートを作り、水処理を行つて活性化した
場合、直鎖の酸であるアジピン酸では非常にエス
テル化反応速度が速いものの、フタール酸に対し
てはなお不充分である。これに対して、テトラ・
2エチルヘキシルオキシチタンより調製した触媒
では、空隙が大きく、かつ活性は非常に高く、短
時間に低酸価にすることが出来る。これらの高級
アルコールのチタン化合物は、低級アルコールの
アルコキシチタンであるブトキシチタンあるいは
イソプロポキシチタンに対し当量または過剰量の
高級アルコールを加え、単に加熱することによつ
てアルコール交換反応を行つて調製することが出
来る。 本発明は、アルコキシチタンに多官能性ポリオ
ールを反応させ、アルコール交換反応、脱アルコ
ール反応を通じて充分に高分子化ならびに架橋化
したポリオールポリチタネート骨格を有する固体
生成物を作り、触媒として使用する方法に関する
ものであるが、エステル化反応時にモノアルコー
ルと反応して可溶性のチタンアルコキサイドに変
ることなく、かつ低酸価のエステル生成物を与
え、濾過などによつて固体触媒を除去することに
よつて、後処理工程を省略または容易になし得る
技術を提供するものである。 ポリオールポリチタネート骨格を有するこれら
固体触媒を使用するエステル化反応において、僅
か3〜4時間で99.9%の酸をエステル化反応させ
ることが出来る。 本発明になる固体触媒は、前記した如く高分子
化、高架橋化したポリオールポリチタネート骨格
を有するものである。この点についてさらに言及
する。 2エチルヘキシル等の立体的空間の大きい嵩高
なアルコール残基を持つアルコキシチタンとポリ
オールを反応させ、次いで脱アルコール反応によ
る高分子化、高架橋化を行なうと、脱アルコール
の速度が遅く、架橋化が不充分な場合には生成物
は溶剤に可溶性のものとなる。アルコキシチタン
のアルコール残基が高沸点の高級アルコールにな
るほど溶剤に可溶性のものとなり、例えばオクタ
ノール等の溶剤に熱時可溶性となる。 前記不充分に架橋化したオクタノールに可溶性
の部分と、高度に架橋化した不溶性の部分を分離
し、水飽和ブタノールを用いて80℃で1時間攪拌
処理、即ち活性化処理を行なうと、何れもオクタ
ノールに不溶又は難溶性の固体生成物が得られ
る。 これら固体生成物を使用してフタル酸エステル
を調製するエステル化反応の活性を比較すると、
充分に架橋化した不溶性部分から得た触媒は非常
に活性が高く反応速度が早い。これに対して不充
分に架橋化した可溶性部分から得た触媒は明らか
に低活性のものである。このことは、高架橋化し
たポリオールポリチタン酸骨格を有するチタンポ
リマーの方が活性度が高いことを示すものであ
る。 また、イソプロピル等の低級アルコール残基を
もつアルコキシチタンをポリオールと反応させて
触媒を調製する場合、脱アルコール反応は比較的
早く、高分子化、高架橋化が進み易いが、溶剤に
可溶性の部分を少なくするためには脱アルコール
反応の温度、時間、減圧度を充分に高くすること
が必要である。脱アルコールが不充分な場合に
は、触媒活性が大巾に低下する。 (従来技術とその問題点)のところで述べたよ
うに、米国特許第2643262号明細書には本発明に
なるチタン系固体触媒に類似した、オルソチタン
酸エステルと特定のグリコールより調製されたキ
レート結合を有するチタン化合物が記載されてい
るが、かかるチタン化合物は不充分に架橋化した
ポリオールポリチタン酸エステルの1種といえよ
う。 本発明においては、脱アルコール反応により充
分に高分子化、高架橋化を行なうとともに、アル
コール成分として2官能性のみならず多官能性ポ
リオールを使用することによつて架橋化密度をあ
げ、エステル化反応時に不溶性で活性の高い固体
触媒を製造する点に特徴を有するものである。 本発明になる固体触媒の調製法として、ポリオ
ール成分をシリカ、ゼオライト、モレキユラシー
ブ、などの各種担体に吸着させたのち、アルコキ
シチタン成分で処理することによつて担体を内包
する複合体マトリツクスタイプのものとすること
ができ、特に低官能性のジオールからでも難溶性
の触媒を調製することができる。 勿論、前記した方法とは逆、即ち、まずアルコ
キシチタン成分を各種担体に吸着させ、次いでポ
リオール成分で処理してもかまわない。 本発明になる触媒は、 Γ2塩基酸、3塩基酸、4塩基酸と1価アルコー
ル類による脱水エステル化反応、 Γ2縁切酸、ジオール類およびモノアルコールが
共存するポリエステル生成反応、 Γポリオールビスアルキルアジペート等の複合エ
ステル生成反応の際の脱水エステル化ならびに
エステル交換反応、 Γ脂肪酸のエステル化ならびにエステル交換反
応、 Γアルキツド塗料ならびに変性ポリエステル塗
料などの2塩基酸および脂肪酸とポリオールと
のエステル化ならびにエステル交換反応、 など、各種のエステル化反応用ならびにエステル
交換反応用の触媒として有用である。 以下、本発明について、実施例に基づいて更に
詳しく説明するが、本発明はその技術的思想を逸
脱しない限りこれら実施例記載の触媒配合、組合
わせならびに使用反応例に何等、限定されるもの
ではない。 (実施例) 実施例 1 テトラブトキシチタン23gを300mlナス型フラ
スコに入れ、ペンタエリスリトール9.2gを加え
て120℃に加熱し、2時間後ゲル状の沈澱物を含
む固形物を得た。次いで、油浴を180℃に上げ減
圧下に加熱を続け、ブタノールの留出がなくなる
まで加熱を続けブタノール19g(理論値に対し95
%の収率)を得た。その後、さらに2時間加熱し
た後、取り出して粉砕し、帯黄色微粉末13gを得
た。 このようにして得た触媒をP−Tiと略記する。 146g(1モル)のアジピン酸および222g(3
モル)のブタノールを3口フラスコに入れ、共沸
による脱水を行つた。触媒として、前記P−
Ti0.5gを入れ水の留出量を確かめながら反応を
行うと、5時間後、略計算量の半量が蒸留され、
18時間後、略計算量である36mlの水が留出され
た。反応21時間後のg当り滴定量(酸価)(1/20
Nアルカリ溶液のサンプル1gに対する滴定ml数
として表わす。)は5.25で、順次時間とともに酸
価は下がり、46時間後は0.06になつた。触媒の回
収量は0.53gで約100%の回収率である。なお、
残存する酸は0.1の酸価で反応重量350gとして
0.09%であり、0.06の酸価は0.05%の残存量を示
し99.95%の酸が反応したことになる。 [対照実験例] 146g(1モル)のアジピン酸及び222g(3モ
ル)のブタノールの系に、触媒として通常の脱水
エステル化触媒である0.3gのテトラブトキシチ
タンを加えて脱水エステル化反応を行つた。 (なお、脱水エステル化反応は、Ti(OBU)4の量
が多いほど、酸価は高いところで終了するので、
この対照実施例においては、実施例1の触媒量
0.5gではなく、0.3gを用いた。) この脱水エステル化反応はブタノール添加量に
見合つて反応温度が低く、したがつて反応速度も
遅いが、5時間後計算量の半分の水が、更に30時
間後に計算量36mlに近い水が留出した。その際、
酸価は1.8であつた。なお、さらに長時間反応さ
せて酸価を測定したが、60時間後に0.7、80時間
後に0.6の値を示したが所望の低い酸価にはなら
なかつた。触媒量を減らすと一応低い酸価になる
ことが予想されたが、実施例1のごとく0.1の酸
価にすることはできなかつた。 実施例 2 10gのペンタエリスリトールを、20gのモレキ
ユラーシーブ13Xとともに水20ml中に入れ加温し
て溶解した後、放置した。不溶性のペンタエリス
リトールを温水で洗い、次いで減圧乾燥器中で加
温下に乾燥し吸着物24.5gを得た。吸着したペン
タエリスリトールに見合うテトラブトキシチタン
11.5gを加えて120〜180℃で加熱し、次いで減圧
下で生成するブタノールを除去した後、固形物
26.0gを得た。 従つてモレキユラーシーブに対して30%のP−
Tiを固定した触媒が得られた。 アジピン酸146g(1モル)とブタノール222g
(3モル)中に、前記モレキユラーシーブに固定
化した触媒の1.7gを加えて脱水エステル化反応
を行つた。その結果、3時間半後約18mlの水を、
16時間後に36mlの水を留出し、その時の生成エス
テルの酸価は0.44であつた。更に34時間、加熱攪
拌した結果、酸価は0.04に下がり、濾過により回
収した触媒固形物の重量は1.5gで、回収率は88
%(1.5/1.7×100)あつた。 実施例 3 分子量2000のポリビニールアルコール粉末(市
販品)13.2gを、17gのテトラブトキシチタンに
加えて120〜180℃に加熱するとともに、生成する
ブタノールを除去した。次いで10mmHgの減圧下、
180℃で2時間加熱を続け帯褐色微粉15gを得た。
ブタノールの回収量は14gで略定量的に近い反応
である。この触媒をPVA−Tiと略記する。 アジピン酸146g(1モル)とブタノール148g
(2モル)、およびPVA−Ti0.5gを加えて脱水エ
ステル化反応を行つた。共沸蒸留によつて18mlの
水の留出時間は3時間弱で、計算量の留出は18時
間後であつたが、反応温度はブタノールの反応と
ともに上り反応速度を幾分速くすることができ
た。15時間後より共沸蒸留に必要な少量のブタノ
ールを添加しながら反応温度を約200℃(190〜
205℃)に保つて反応を続けた結果、22時間後、
酸価は0.13に、26時間後0.09に下がつた。 実施例 4 アジピン酸146g(1モル)、2−エチルヘキサ
ノール325g(2.5モル)の混合物に0.5gのPVA
−Tiを添加して脱水エステル化反応を行つた。
反応温度は170〜180℃と高く反応速度も速く、1
時間後に半分の18mlの水を留出し、6時間後に略
計算量の36mlを留出した。酸価は、5時間後
0.12、10時間後0.04、14時間後0.02であつた。 実施例 5 無水フタノール酸148g(1モル)と2−エチ
ルヘキサノール325g(2.5モル)の混合物に0.5
gのPVA−Tiを加えて脱水エステル化反応を行
つた。約1時間後9mlの水を留出し、5時間後に
略計算量に近い18mlの水を留出した。5時間後の
酸価は0.12、10時間後0.4であり、15時間後の酸
価は0.09であつた。 実施例 6 アジピン酸292g(2モル)、1.4−ブタンジオ
ール81g(0.9モル)、1.3−ブタンジオール81g
(0.9モル)、ブタノール58g(0.64モル)の混合
物に0.53gのPVA−Tiを添加して脱水エステル
化を行つた。(この実施例は、平均分子量2100の
ポリエステルの製造を目的としたものである。) 理論脱水量81.4gに対し40gの水の留出は1時
間後で、18時間後に81mlの水を留出した。反応液
温を約200〜205℃に保つようにブタノールを追加
して加熱攪拌を行つた結果、20時間後の酸価は
0.2であり、次いで減圧下にエステル交換反応を
180℃−20mmHgで脱ブタノール3時間行つた。そ
の時の酸価は0.15であつた。 実施例 7〜9 触媒活性の向上試験 触媒の活性化向上の試みを、ポリオールとチタ
ネートのモル比を変えることにより行つた。 実施例 7 d−ソルビトール6g(0.033モル)、テトラブ
トキシチタン17g(0.05モル)をブタノール60ml
に溶解して、6時間還流した後、ブタノールを蒸
留して除き、次いで加熱下に減圧20mmHgして脱
ブタノール処理を3時間行つた。計算量8.4gに
対比して生成物は、10.2gで、この場合脱ブタノ
ールが不十分な触媒となつた。 アジピン酸146g(1モル)、ブタノール148g
(2モル)に前記触媒0.5gを加えて、脱水エステ
ル化反応をおこなつた。16ml(半分量)の水の留
出は2.5時間後で、36ml(計算量の留出)は、14
時間後であつた。酸価は15時間後2.0に、30時間
後に0.10になつた。 実施例 8 d−ソルビトール7.2g(0.039モル)、テトラ
ブトキシチタン17g(0.05モル)を10mlのブタノ
ール中で還流、6時間後架橋性化反応を減圧下で
3時間行つた。生成物は10.6gでまだ完全に脱ブ
タノールが行われていない。この触媒0.5gを1
モルのアジピン酸、2モルのブタノールに加えて
脱水エステル化反応をおこなつた。水の留出量は
2時間後に16ml、14時間後に36mlであつたが、24
時間後の酸価は0.08であつた。 実施例 9 d−ソルビトール9g(0.049モル)、テトラブ
トキシチタン17g(0.05モル)を60mlのブタノー
ル中で還流、6時間後減圧下180℃で3時間の架
橋化処理を行つた。生成物は12gで計算量11.6g
に対し略定量的に架橋化し、OHの1/3が触媒表
面に存在すると思われる。1モルのアジピン酸と
2モルのブタノールの存在下に前記触媒0.5gを
添加して脱水エステル化反応を行い、2時間後に
16mlの水を、8時間後に計算量の36mlの水を留出
した。その時のエステル化生成物の酸価は1.0で、
12時間後の酸価は0.2、16時間後の酸価は0.08で
あつた。 以上の実施例7〜9の結果をまとめると、第1
表のようになる。
(Industrial Application Field) The present invention relates to a highly active catalyst used for esterification reactions and transesterification reactions, and a method for producing the same. (Prior art and its problems) Conventionally, in the esterification reaction, a dehydration esterification catalyst is added to organic acids and alcohols, and the water produced by heating is removed azeotropically to effect esterification. Organic acids such as toluenesulfonic acid, inorganic acids such as sulfuric acid and hydrochloric acid, alkalis, and tetraalkoxytitanium are used. For example, plasticizers for plastics such as dioctyl phthalate (DOP) and dioctyl adipate (DOA) are manufactured industrially through esterification reactions, and various catalysts are used in this process, but the following problems arise. I am holding. Catalysts used in these industrial esterification reactions are naturally required to have high activity for practical purposes, but the acid, alkali, and alkoxytitanium catalysts mentioned above can suppress the reaction between acid and alcohol by approximately 100%. It is very difficult to cause the reaction to occur to a similar degree. When using a large amount of these catalysts for the purpose of increasing the reaction rate, the larger the amount of catalyst used, the more problematic the removal of catalyst residue becomes. In particular, in order to improve the electrical properties and thermal stability of plastic compositions containing plasticizers, the removal of residual acids and catalysts requires an acid value of 0.1, or even lower, according to standards. For this reason, a highly active catalyst that is highly active even at low concentrations is desired. In the case of para-toluenesulfonic acid catalysts, the catalytic activity is sufficiently rapid at low temperatures, but there are difficulties in removing catalyst residues, and in the case of alkoxy titanium catalysts, as with acid catalysts, it is difficult to remove catalyst residues (catalyst decomposition and removal). If the acid value cannot be sufficiently lowered by (including the following), a neutralization and water washing step is essential. At that time, the unreacted acid used in the esterification reaction becomes a salt and acts as a surfactant.
This poses a new problem of poor separation between the ester layer and the aqueous layer. In particular, the more complex the acid, the more difficult it is to remove it, and the less the acid value of the esterification reaction product can be achieved. Recently, a method using a chelating agent as a method for removing catalyst residue from a titanium catalyst (US Pat. No. 4,506,091)
Research is also being conducted on heterogeneous solid catalysts in which the catalyst components are minimally dissolved in the reaction system. For example, a catalyst for esterification reaction supported on a carrier has been proposed [CA131919h (1984)],
After the esterification reaction has been sufficiently carried out, the acid component must be removed by alkaline washing as in the conventional method, which is not satisfactory. In addition, as a heterogeneous titanium catalyst that can be used in trace amounts and minimizes the loss of catalyst dissolution in the esterification reaction, a tetraalkoxytitanate polymer is hydrolytically treated with peroxide in the presence of an alkali. It has been proposed to then reflux the treated product in a monoalcohol (monohydric alcohol such as n-butyl alcohol or heptanol) (Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-94296), but the catalyst preparation process is complicated. However, it is difficult to design optimal catalyst characteristics for various esterification reactions. Additionally, U.S. Pat. No. 3,194,764 and related U.S. Pat. No. 2,643,262 disclose that orthotitanate esters and glycols are used to prepare complex esters useful in synthetic lubricating oils from monoalcohols, dicarboxylic acids, and glycols. It has been disclosed that the reaction product (glycol titanate) with These documents state that the properties of glycol titanate as a catalyst are a complex of a monomer and a polymer, that it is a liquid or a solid, and that it is suitable for reaction systems. It is disclosed that they are compatible (solubility, miscibility, dispersibility). Furthermore, although there are some doubts about the structure of the catalyst species, it is also disclosed that the hydroxyl group of the glycol used in the preparation of the catalyst is a chelate compound coordinated to a titanium atom. However, when carrying out an esterification reaction using this catalyst system, the insolubilization and crosslinking of the catalyst are insufficient, resulting in insufficient catalytic activity, making it impossible to obtain an esterification reaction product with a low acid value. (Problems to be Solved by the Invention) The present invention aims to provide a novel, highly active titanium heterogeneous catalyst that improves the drawbacks of the conventional catalysts for esterification reactions and transesterification reactions. It is something. (Specific means for solving the problem) ● [Background of the invention] The present inventor believes that if it is possible to make a polyol polytitanate represented by the following formula, it will be possible to make it into a polymer and crosslink it. Therefore, we thought that insolubilization in the reaction system (reaction liquid) of the esterification reaction and removal of the catalyst residue could be achieved simply by filtration, and we conducted extensive studies. [Here, R and R' represent R=monofunctional alcohol residue, R'=polyhydric alcohol residue. The above formula shows a reaction with a tetrahydric alcohol. ] That is, if an alcohol exchange reaction occurs between an alkoxy titanium such as butyl titanate (or tetrabutoxy titanium) and a polyhydric alcohol, a polyol polytitanate is produced according to the above formula, and at the same time a stoichiometric amount of It is thought that alcohol is produced. In fact, when equimolar amounts of tetrafunctional tetrabutoxytitanium (butyl titanate) and pentaerythritol, a tetrafunctional polyol, are mixed and reacted by heating at 120°C, the polyol does not dissolve, but a large amount of reaction product forms around it. A gel-like swollen precipitate is formed. As the reaction continues, liquid tetrabutoxytitanium gradually decreases, and with prolonged heating, butanol, one of the reaction products, begins to reflux and is distilled out. After removing the butanol by distillation, the remaining solid product is heated to 120-180°C to generate butanol from the precipitated solid, and by heat treatment under reduced pressure, the solid becomes a porous and relatively hard hardened product. At the same time, it was found that the amount of butanol produced was commensurate with the amount of butyl titanate used. Considering this reaction process and reaction products, it is found that an intermolecular alcohol exchange reaction easily occurs between titanate and alcohol by heating, and then by heating, especially heat treatment under reduced pressure, a three-dimensional steric reaction occurs. Although the details of the structure have not been completely elucidated, it is thought that chain-like, and perhaps mainly highly cross-linked, polyol polytitanate is produced. The present inventor has discovered that the solid product thus obtained has a catalytic effect on the esterification reaction or the transesterification reaction as expected, and also significantly reduces the acid value after the reaction, and the present invention is based on the present invention. I was able to complete it. ● [Specific Structure of the Invention] To summarize the present invention, the first invention relates to a catalyst for esterification reaction and transesterification reaction consisting of a solid, highly crosslinked polyol polytitanate; The second invention relates to a manufacturing method in which the catalyst is manufactured from a reaction between alkoxy titanium and a polyol. Hereinafter, the structure of the present invention will be explained in detail, but for convenience of explanation, the method for producing the catalyst will be explained first. The catalyst for esterification reaction and transesterification reaction according to the present invention is produced by reacting alkoxy titanium with a polyol as described above, and subjecting the reaction product to dealcoholization treatment to form a highly crosslinked product. First, what kind of substance is used in the reaction between alkoxy titanium and polyol will be explained. It is naturally expected that a partial alcohol exchange reaction will proceed in the reaction between alkoxytitanium and alcohol, but it is expected that alkoxytitaniums are trivalent to tetravalent polyfunctional and alcohols are polyfunctional. In this case, since the three-dimensional structure of the reaction product becomes three-dimensionally complex, it is difficult to imagine that the dealcoholization reaction in the next step will proceed easily. However, contrary to expectations, when the dealcoholization reaction is forcibly carried out at high temperatures, especially under reduced pressure, the dealcoholization reaction easily occurs from within the solid product, resulting in highly crosslinked products. It turned out that. From this, the polyol component and alkoxytitanium component used in the production of the catalyst of the present invention are not particularly limited, and for example, the following are used. <Polyol component> Difunctional polyols such as Γ ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3 and 1,4-butanediol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, Γ glycerin, diglycerin, 1,2,6- hexanetriol, trimethylolpropane, trimethylolbutane, pentaerythritol,
such as dipentaerythritol, sorbitol, sorbitan, and sugars and polyhydric or high molecular weight polyhydric alcohols such as cellulose and polyvinyl alcohol. <Alkoxytitanium component> Γtetrabutoxytitanium and its tetramer (tetramer), tetraisopropyloxytitanium,
Alcohol solution of tetrafunctional tetraalkoxytitaniums such as tetraethoxytitanium and tetraoctyloxytitanium, Γ titanium trichloride, and titanium tetrachloride Γ Compounds also called orthotitanic acid esters (for example, butyl titanate, etc.) Reaction of the above two components In some cases, simple mixing and heating may be sufficient, but it is preferable to gradually react while dissolving in a solvent, and as much as possible, after reacting a part of the alkoxy of the alkoxy titanium with the polyol,
Heating in two steps to produce polyol polytitanate through alcohol exchange reaction, then heating,
It is desirable to perform the dealcoholization reaction sufficiently under reduced pressure to achieve high-order hypercrosslinking. Generally, when butyl titanate is used, the first stage reaction is completed by heating a mixed solution with butanol, which is generated by adding a polyol and reacting, to 60 to 160°C for about 4 hours. Then, after distilling off the produced butanol, the heating temperature was lowered.
After raising the temperature to 160 to 180°C to remove the generated alcohol, and further heating under reduced pressure, preferably 10 mmHg or less, for 2 hours to remove the alcohol generated by dealcoholization, the solid product is pulverized to obtain the desired product. Catalysts can be manufactured. On the other hand, the relationship between the alcohol equivalent (OH equivalent) and the alkoxy titanium equivalent (OR equivalent) used in the catalyst production reaction of the present invention has a large influence on the activity of the produced catalyst. That is, the catalyst activity can be increased by controlling the ratio of alkoxy equivalent to OH equivalent, and the equivalent relationship is preferably (OH equivalent/OR equivalent =) 1.8 to 0.9:1, but Too much OH equivalent is also not good. When a solid catalyst is prepared with a high OH equivalent, that is, using a large amount of a polyol component, when this catalyst is applied to an ester reaction, there is a high possibility that the polyol component will be eluted from the catalyst, and as a result, the polyol component will be involved in the esterification reaction. This is undesirable because the esters (composite esters, polyesters) that have entered the process become by-products. In addition, if a large amount of polyol component is used, oligomers derived from titanium compounds will be generated during catalyst preparation, and these oligomers will be dissolved in the esterification reaction product, causing an increase in the acid value of the product. Too much is not a good thing. Furthermore, as a method for highly activating the catalyst other than the method for highly activating the catalyst by adjusting the equivalent weight of alcohol and the equivalent weight of alkoxytitanium described above, there is a method of treating the highly crosslinked solid catalyst produced with water. This high activation method is
Although it varies depending on the catalyst composition and catalyst manufacturing conditions, it is an effective high activation method. A preferred method for highly activating the catalyst according to the present invention is to react the OH equivalent of alcohol with the alkoxy equivalent of titanium in a ratio of about 1.5 to 0.9:1, and sufficiently perform alcohol exchange reaction and dealcoholization reaction to form a polymer. By obtaining a crosslinked product and further post-treating it by leaving it at room temperature or heating it with an alcohol containing water, the alkoxyl groups on the titanium atoms remaining unreacted on the solid surface of the polyol polytitanate can be hydrolyzed. Therefore, it is converted into an OH group. In other words, through this activation treatment with water, the OR group on the titanium atom of polyol polytitanate (polyol polytitanate ester) becomes an OH group (to form a polyol polytitanic acid structure) through hydrolysis, and becomes an effective catalytically active species. . In addition, in the activation treatment by hydrolysis, if oligomers such as Ti(OH) 4 derived from the titanium compound are generated, the catalytic activity of the initial dehydration esterification reaction will improve, but the esterification reaction and transesterification reaction will be Care must be taken because this will cause a phenomenon in which the acid value of the product does not decrease, and its characteristics as a catalyst will be halved. A major feature of the solid catalyst of the present invention is that it has selectivity to acids involved in the esterification reaction. When using alkoxytitaniums such as benzyl, 2-ethylhexyl, and cyclohexyl, which have a sterically larger space compared to butoxytitanium, the disadvantage is that polymerization due to dealcoholization during catalyst preparation is slow and many alcohol groups remain. ,
When performing sufficient dealcoholization, phthalic acid,
The reaction rate is high for esterification of bulky benzenecarboxylic acids such as benzoic acid and terephthalic acid. For example, when a polyol polytitanate is made from normal butanol or alkoxytitanium of a lower alcohol and activated by water treatment, the esterification reaction rate is very fast with adipic acid, which is a linear acid, but with phthalic acid. is still insufficient. On the other hand, Tetra
A catalyst prepared from 2-ethylhexyloxytitanium has large pores and very high activity, and can be made to have a low acid value in a short time. These titanium compounds of higher alcohols can be prepared by adding an equivalent or excess amount of higher alcohol to butoxytitanium or isopropoxytitanium, which is alkoxytitanium of lower alcohols, and performing an alcohol exchange reaction by simply heating. I can do it. The present invention relates to a method of reacting alkoxy titanium with a polyfunctional polyol to produce a solid product having a sufficiently polymerized and crosslinked polyol polytitanate skeleton through alcohol exchange reaction and dealcoholization reaction, and using the solid product as a catalyst. However, by reacting with monoalcohol during the esterification reaction to give an ester product with a low acid value and without converting into soluble titanium alkoxide, and removing the solid catalyst by filtration etc. Therefore, the present invention provides a technique that allows post-processing steps to be omitted or easily performed. In the esterification reaction using these solid catalysts having a polyol polytitanate skeleton, 99.9% of the acid can be esterified in just 3 to 4 hours. The solid catalyst of the present invention has a polyol polytitanate skeleton that is polymerized and highly crosslinked as described above. I will say more about this point. When an alkoxytitanium having a bulky alcohol residue with a large steric space such as 2-ethylhexyl is reacted with a polyol, and then polymerization and crosslinking are performed by dealcoholization, the dealcoholization rate is slow and crosslinking is not achieved. In sufficient cases the product will be soluble in the solvent. The higher the boiling point of the alcohol residue of the alkoxy titanium is, the higher the alcohol becomes, the more soluble it becomes in a solvent, for example, the more soluble it becomes in a solvent such as octanol when heated. When the insufficiently crosslinked octanol-soluble portion and the highly crosslinked insoluble portion are separated and subjected to stirring treatment at 80°C for 1 hour using water-saturated butanol, that is, activation treatment, both A solid product is obtained which is insoluble or sparingly soluble in octanol. Comparing the activity of esterification reactions to prepare phthalate esters using these solid products,
Catalysts obtained from fully crosslinked insoluble moieties have very high activity and rapid reaction rates. In contrast, catalysts obtained from insufficiently crosslinked soluble parts are clearly less active. This indicates that the titanium polymer having a highly crosslinked polyol polytitanic acid skeleton has a higher activity. In addition, when a catalyst is prepared by reacting alkoxytitanium with a lower alcohol residue such as isopropyl with a polyol, the dealcoholization reaction is relatively quick and polymerization and crosslinking are likely to proceed, but the solvent-soluble portion is In order to reduce the amount, it is necessary to make the temperature, time, and degree of vacuum of the dealcoholization reaction sufficiently high. If the dealcoholization is insufficient, the catalyst activity will be significantly reduced. (Prior art and its problems), US Pat. titanium compounds have been described, but such titanium compounds can be said to be a type of insufficiently crosslinked polyol polytitanate esters. In the present invention, in addition to sufficiently polymerizing and crosslinking by dealcoholization reaction, the crosslinking density is increased by using not only bifunctional but also polyfunctional polyol as the alcohol component, and the esterification reaction is carried out. It is characterized by the fact that it sometimes produces insoluble and highly active solid catalysts. As a method for preparing the solid catalyst of the present invention, a polyol component is adsorbed on various carriers such as silica, zeolite, molecular sieve, etc., and then treated with an alkoxytitanium component to form a composite matrix type that encapsulates the carrier. In particular, sparingly soluble catalysts can be prepared even from diols of low functionality. Of course, the method described above may be reversed, that is, the alkoxytitanium component may be first adsorbed onto various carriers and then treated with the polyol component. The catalyst of the present invention is a dehydration esterification reaction using a Γ dibasic acid, a tribasic acid, a tetrabasic acid, and a monohydric alcohol, a polyester production reaction in which a Γ dicarboxylic acid, diols, and a monoalcohol coexist, and a Γ polyol bisalkyl reaction. Dehydration esterification and transesterification reactions during complex ester production reactions such as adipate, esterification and transesterification reactions of Γ fatty acids, esterification and esterification of dibasic acids and fatty acids with polyols such as Γ alkyd paints and modified polyester paints. It is useful as a catalyst for various esterification reactions and transesterification reactions, such as exchange reactions. Hereinafter, the present invention will be explained in more detail based on Examples, but the present invention is not limited to the catalyst formulations, combinations, and reaction examples described in these Examples unless it deviates from the technical idea thereof. do not have. (Examples) Example 1 23 g of tetrabutoxytitanium was placed in a 300 ml eggplant-shaped flask, 9.2 g of pentaerythritol was added, and the mixture was heated to 120°C. After 2 hours, a solid containing a gel-like precipitate was obtained. Next, the oil bath was raised to 180°C and heating was continued under reduced pressure until no butanol was distilled out.19g of butanol (95g of theoretical value)
% yield) was obtained. Thereafter, the mixture was further heated for 2 hours, then taken out and pulverized to obtain 13 g of yellowish fine powder. The catalyst thus obtained is abbreviated as P-Ti. 146 g (1 mol) adipic acid and 222 g (3 mol)
mol) of butanol was placed in a three-necked flask and dehydrated by azeotropy. As a catalyst, the P-
When 0.5g of Ti was added and the reaction was carried out while checking the amount of water distilled, approximately half of the calculated amount was distilled after 5 hours.
After 18 hours, approximately 36 ml of water was distilled out. Titration amount per g (acid value) after 21 hours of reaction (1/20
It is expressed as the number of ml titrated per 1 g of sample of N alkaline solution. ) was 5.25, and the acid value gradually decreased over time, reaching 0.06 after 46 hours. The amount of catalyst recovered was 0.53g, a recovery rate of approximately 100%. In addition,
The remaining acid has an acid value of 0.1 and the reaction weight is 350 g.
0.09%, and an acid value of 0.06 indicates a residual amount of 0.05%, meaning that 99.95% of the acid has reacted. [Comparative Experiment Example] A dehydration esterification reaction was carried out by adding 0.3g of tetrabutoxytitanium, which is a normal dehydration esterification catalyst, to a system of 146g (1 mol) of adipic acid and 222g (3 mol) of butanol. Ivy. (The dehydration esterification reaction ends at a higher acid value as the amount of Ti(OBU) 4 increases.
In this control example, the amount of catalyst of Example 1 was
Instead of 0.5g, 0.3g was used. ) In this dehydration esterification reaction, the reaction temperature is low in proportion to the amount of butanol added, and the reaction rate is therefore slow, but after 5 hours, half of the calculated amount of water has distilled, and after another 30 hours, nearly 36 ml of water has distilled. I put it out. that time,
The acid value was 1.8. In addition, when the acid value was measured after reacting for a longer time, the values were 0.7 after 60 hours and 0.6 after 80 hours, but the desired low acid value was not achieved. Although it was expected that reducing the amount of catalyst would result in a lower acid value, it was not possible to achieve an acid value of 0.1 as in Example 1. Example 2 10 g of pentaerythritol was placed in 20 ml of water together with 20 g of molecular sieve 13X, heated to dissolve, and then allowed to stand. Insoluble pentaerythritol was washed with warm water and then dried under heat in a vacuum dryer to obtain 24.5 g of adsorbent. Tetrabutoxytitanium commensurate with adsorbed pentaerythritol
After adding 11.5g and heating at 120-180℃ and then removing the butanol produced under reduced pressure, the solid
26.0g was obtained. Therefore, 30% P- for the molecular sieve
A catalyst with fixed Ti was obtained. Adipic acid 146g (1 mole) and butanol 222g
(3 moles) was added with 1.7 g of the catalyst immobilized on the molecular sieve to perform a dehydration esterification reaction. As a result, after 3 and a half hours, about 18ml of water,
After 16 hours, 36 ml of water was distilled off, and the acid value of the ester produced at that time was 0.44. As a result of further heating and stirring for 34 hours, the acid value decreased to 0.04, the weight of the catalyst solid recovered by filtration was 1.5 g, and the recovery rate was 88.
%(1.5/1.7×100) hot. Example 3 13.2 g of polyvinyl alcohol powder (commercially available) having a molecular weight of 2000 was added to 17 g of tetrabutoxytitanium and heated to 120 to 180°C, and the produced butanol was removed. Then under a reduced pressure of 10 mmHg,
Heating was continued at 180°C for 2 hours to obtain 15g of brownish fine powder.
The amount of butanol recovered was 14 g, which was a nearly quantitative reaction. This catalyst is abbreviated as PVA-Ti. Adipic acid 146g (1 mole) and butanol 148g
(2 mol) and 0.5 g of PVA-Ti were added to perform a dehydration esterification reaction. The distillation time of 18 ml of water by azeotropic distillation was a little less than 3 hours, and the calculated amount was distilled after 18 hours, but the reaction temperature rose with the reaction of butanol, making it possible to speed up the reaction rate somewhat. did it. After 15 hours, the reaction temperature was increased to approximately 200℃ (190~
As a result of continuing the reaction at 205℃, after 22 hours,
The acid value decreased to 0.13 and 0.09 after 26 hours. Example 4 0.5 g of PVA in a mixture of 146 g (1 mole) of adipic acid and 325 g (2.5 mole) of 2-ethylhexanol
-Ti was added to perform a dehydration esterification reaction.
The reaction temperature is high at 170-180℃ and the reaction rate is fast.
After an hour, half of the water, 18 ml, was distilled off, and after 6 hours, an approximately calculated amount of 36 ml was distilled off. Acid value after 5 hours
It was 0.12, 0.04 after 10 hours, and 0.02 after 14 hours. Example 5 0.5 to a mixture of 148 g (1 mol) of phthanolic anhydride and 325 g (2.5 mol) of 2-ethylhexanol
g of PVA-Ti was added to perform a dehydration esterification reaction. After about 1 hour, 9 ml of water was distilled out, and after 5 hours, 18 ml of water, which was approximately the calculated amount, was distilled out. The acid value after 5 hours was 0.12, 0.4 after 10 hours, and 0.09 after 15 hours. Example 6 Adipic acid 292g (2 mol), 1.4-butanediol 81g (0.9 mol), 1.3-butanediol 81g
(0.9 mol) and 58 g (0.64 mol) of butanol were added with 0.53 g of PVA-Ti to perform dehydration and esterification. (The purpose of this example is to produce polyester with an average molecular weight of 2100.) For the theoretical dehydration amount of 81.4 g, 40 g of water was distilled out after 1 hour, and 81 ml of water was distilled out after 18 hours. did. As a result of adding butanol and heating and stirring to keep the reaction temperature at about 200-205℃, the acid value after 20 hours was
0.2 and then undergo transesterification under reduced pressure.
Debutanol was removed at 180°C and 20 mmHg for 3 hours. The acid value at that time was 0.15. Examples 7-9 Catalyst Activity Improvement Test Attempts were made to improve catalyst activation by varying the molar ratio of polyol to titanate. Example 7 6 g (0.033 mol) of d-sorbitol and 17 g (0.05 mol) of tetrabutoxytitanium were mixed with 60 ml of butanol.
After refluxing for 6 hours, butanol was removed by distillation, and then the butanol was removed under heating and reduced pressure of 20 mmHg for 3 hours. The product amount was 10.2 g compared to the calculated amount of 8.4 g, resulting in insufficient debutanolization of the catalyst. Adipic acid 146g (1 mol), butanol 148g
(2 mol) was added with 0.5 g of the above catalyst to carry out a dehydration esterification reaction. 16 ml (half volume) of water distilled out after 2.5 hours, 36 ml (calculated amount distilled) after 14 hours.
It was hot hours later. The acid value reached 2.0 after 15 hours and 0.10 after 30 hours. Example 8 7.2 g (0.039 mol) of d-sorbitol and 17 g (0.05 mol) of tetrabutoxytitanium were refluxed in 10 ml of butanol for 6 hours, and then a crosslinking reaction was carried out under reduced pressure for 3 hours. The product weighs 10.6 g and has not yet been completely debutanolized. 0.5g of this catalyst is 1
A dehydration esterification reaction was carried out by adding mol of adipic acid and 2 mol of butanol. The amount of water distilled out was 16 ml after 2 hours and 36 ml after 14 hours.
The acid value after hours was 0.08. Example 9 9 g (0.049 mol) of d-sorbitol and 17 g (0.05 mol) of tetrabutoxytitanium were refluxed in 60 ml of butanol, and after 6 hours, a crosslinking treatment was performed at 180° C. under reduced pressure for 3 hours. The product is 12g and the calculated amount is 11.6g.
It is thought that 1/3 of the OH is present on the catalyst surface. In the presence of 1 mol of adipic acid and 2 mol of butanol, 0.5 g of the above catalyst was added to carry out a dehydration esterification reaction, and after 2 hours.
16 ml of water was distilled off, and after 8 hours a calculated amount of 36 ml of water was distilled off. The acid value of the esterified product at that time was 1.0,
The acid value after 12 hours was 0.2, and the acid value after 16 hours was 0.08. To summarize the results of Examples 7 to 9 above, the first
It will look like a table.

【表】 実施例 10 実施例9で作成したソルビトール−ポリチタネ
ート系触媒0.5gを使用して、アジピン酸146g
(1モル)と2−エチルヘキサノール32.5g(2.5
モル)との脱水エステル化反応を行つた。触媒活
性は著しく向上しており、水の留出量は40分後に
半量の18mlが、2時間後に略計算量の36mlの水が
留出し、酸価は3.71であつた。さらに反応を続け
ると、4時間後の酸価は0.17、6時間後の酸価は
0.03に下がつた。 実施例 11 触媒活性の向上試験 水処理による触媒の活性化向上の試験を行つ
た。 実施例7で使用したポリオールとチタネートの
等しい当量反応生成物を水中に入れて、2時間攪
拌した後、濾過乾燥してポオールポリチタネート
表面水和物触媒0.5gを調製した。この触媒を用
いて実施例10と同じくジオクチルアジペートの製
造実験を行つた。反応の速度は、実施例10と略同
程度に速かつた。即ち、2時間後、略計算量の水
を留出し、6時間後の酸価は0.04に下がつた。 実施例 12<複合エステルの製造例1> 無水フタノール酸74g(0.5モル)をジブチル
アジペート387g(1.5モル)に加え、次いで1.4
ブタンジオール(0.5モル)を加えて125℃で攪拌
した。ジオールを添加後30分で無水フタール酸の
無水物量を滴定法で測定すると95%が反応してい
た。 1時間後PVA−Ti(実施例3記載)0.5gを加
え、また計算量のブタノール37g(0.5モル)お
よび共沸用の余剰分としてブタノール30gを反応
中に追加しながら、反応温度を165〜185℃に上げ
脱水エステル化反応を行つた。理論量の水を除去
した後の酸価は13時間後で1.2、20時間後で0.24
であつた。さらに減圧下で160〜185℃/200mmHg
〜10mmHgでエステル交換反応を行つてブタノー
ルを回収した後の酸価は0.23ml/gであつた。水
洗後アルカリ洗浄を行つて後、減圧下に過剰に存
在するジブチルアジペートを蒸留し、蒸留残とし
て1.4ブタンジオールブチルアジペートブチルフ
タレート164gを得た。このものの21℃における
粘度は102.5センチポイズで、液体クロマトグラ
フイーの分析結果では約半分以上が1.4ブタンジ
オールブチルアジペートブチルフタレート
〔C4H9OCO(CH24COO
(CH24OCOC6H4COOC4H9〕であり、この他に
高分子量の3種のオリゴマーを含有する高分子量
エステルの混合物であつた。この反応生成物をポ
リ塩化ビニールの可塑剤として使用すると、従来
のDOPと略同程度の添加量で同程度の柔軟性を
付与することができる。一方、170℃における加
熱減量はDOPに対して約1/3量になり著しく耐熱
性が改善される。 以上の結果から、前記した複合エステル反応生
成物は優れた可塑性を有する可塑剤として使用し
得ることがわかる。 実施例 13<複合エステルの製造例2> トリメチロールプロパン10gを30mlのアセトン
に溶解し、これにケイソウ土、陶土よりなる担体
としてクロモソーフW(ガスクロ工業株式会社製)
5gを入れて放置して吸着させた。アセトン溶液
を濾過し、少量のアセトンで洗浄した後、減圧乾
燥してトリメロールプロパン吸着担体を作つた。 その吸着量は0.5gであり、これにテトラブト
キシチタン1.05gのキシレン溶液80gを加えて還
流し、1時間後溶剤および生成したブタノールを
除去し、さらに180℃に温度を上げて減圧下20mm
Hgで3時間加熱して完全に生成ブタノールを除
去した。このようにして担体触媒5.7gを調製し
た。アジピン酸306.6g(2.1モル)と1.3−ブタン
ジオール63g(0.7モル)およびブタノール52g
(0.7モル)の混合物に、前記触媒1.5gを入れ、
共沸下で脱水エステル化反応を行つた。計算量の
25%に相当する19mlの水の留出した時点からブタ
ノール207g(2.8モル)を加えながら、脱水反応
を行つた結果、16時間後の酸価は1.0となり、計
算上では約98.5%が反応した。24時間後の酸価は
0.20となつた。この時の生成反応物は0.7モルの
アジピン酸のブチル、1.3ブタンジオールエステ
ルと1.4モルのアジピン酸ジブチルとの混合物で
あると考えられる。反応液を弱減圧でブタノール
の未反応物を除去した後、温度を180℃に上げ減
圧下(最終20mmHg)に、生成するブタノールを
留出させると略計算量に近いブタノール48gを得
ることができ、前記触媒によりエステル交換反応
を充分に進行させることが確かめられた。このエ
ステル交換反応により、0.7モルの1.3ブタンジオ
ールビスブチルアジペートと0.7モルのジブチル
アジペートを生成することになるが、実際にはジ
ブチルアジペート200g(0.77モル)が減圧蒸留
の結果回収された。エステル交換反応後の酸価は
0.15であつた。触媒を濾過後、さらにアルカリ水
で洗浄することにより極めて容易に低い酸価
(0.03)とすることができ、蒸留によつて反応生
成物を分離した。蒸留してジブチルアジペートを
除いた生成液の粘度は70センチポイズであり、
1.3ブタンジオールビスブチルアジペートを主と
するオリゴマー3種を含む混合エステルであつ
た。蒸留の結果、残留混合液(反応生成物)の約
79%が高沸点の228〜233℃/0.3mmHgの1.3ブタン
ジオールビスブチルアジペートである。この反応
生成物は、DOPの95%の使用量で略同等の可塑
性を示す優れた塩化ビニールの可塑剤として使用
可能であり、揮発性はDOPの略1割に減少する。
即ち、前記反応生成物を可塑剤として使用したポ
リ塩化ビニルシートは、80℃、8週間更に100℃、
2週間の加熱によつてもほとんど硬度が変化しな
い優れた耐熱性を有している。一方、DOPでは
7週間後に、30%強もの可塑剤が揮発し、硬度が
95以上になる。 実施例 14 テトラブトキシチタン34g(0.1モル)に2−
エチルヘキサノール52g(0.4モル)を加え、油
浴中で180〜190℃、1時間加熱還流し、生成した
ブタノールを常圧ないし25mmHg減圧下に蒸溜し
て27.6g(93%)を回収するとともにテトラオク
チルオキシチタンを得た。次いで13.6g(0.1モ
ル)のペンタエリスリトールを、テトラオクチル
オキシチタンのアルコキシ当量との比が1対1に
なるように加え、180〜190℃で2.5時間加熱した
後、30mmHg、次いで1mmHgの減圧下で2時間加
熱処理し、生成した2−エチルヘキサノールを蒸
溜除去するとともにペンタエリスリトールポリチ
タネート固状物を得た。次に水10gを含む50gの
ブタノール溶液を加え80℃で2時間攪拌して活性
化処理を行なつた。吸引濾過した後ブタノールで
よく洗浄してオクタノールを除き次いで減圧乾燥
して24.6gの固状物を得た。この固体化合物のオ
クタノール中フタール酸モノオクチルの酸吸着量
は0.117mM/gであつた。 0.5モルの無水フタール酸および1.25モルの2
−エチルヘキサノールを使用して0.8gの前記固
体触媒の存在下、脱水エステル化反応を行なうと
3時間後の酸価は0.08、3時間半後の0.05の値を
示し、短時間に低酸価のエステル化反応生成物が
得られる。活性白土を濾過助剤に用いて濾過して
無色のDOPを得た。 同様に0.5モルのアジピン酸と1.25モルのブタ
ノールを使用して前記固体触媒0.8gの存在下に
160〜190℃でブタノールを部分添加してエステル
化反応を行なうと7時間後に酸価は0.5、10時間
半後にに0.03まで酸価が下がり、次いで活性白土
を濾過助剤に用いて濾過して極低酸価ジブチルア
ジペートを得た。 また、0.5モルの無水フタール酸と1.25モルの
ブタノールを使用して前記固体触媒0.8gの存在
下に160〜190℃でブタノールを部分添加してエス
テル化反応を行なつた結果、19時間後に酸価は
0.05となつた。このエステル化反応については未
だフタール酸に対する選択性が充分であるとはい
えないが、この固体触媒の活性度は可溶性チタン
触媒の活性度と同等まで向上しており、低酸価エ
ステル類を得ることが出来た。 実施例 15 テトラブトキシチタン34g(0.1モル)に2−
エチルヘキサノール52g(0.4モル)を加え、油
浴中で180〜190℃、1時間加熱還流し、生成した
ブタノールを常圧ないし25mmHg減圧下に蒸溜し
て27.6g(93%)を回収するとともにテトラオク
チルオキシチタンを得た。次いでアルコキシ当量
とアルコール当量が1対1に相当する1.4ブタン
ジオール18(0.2モル)を加え、180〜190℃で2時
間加熱した後30mmHgの減圧下で生成した2エチ
ルヘキサノールを蒸溜し固形生成物を得た。 次に2エチルヘキサノール45gを加え、油浴中
180〜190℃で1時間加熱し、溶解する部分を熱時
傾斜で分離した。不溶性部分に50gのブタノール
及び水10gを加えて80℃で1時間加熱攪拌を行な
つた後、濾過し温ブタノールで洗い、次いで減圧
乾燥して固体触媒10.5gを得た。 一方、2エチルヘキサノールに溶解した部分を
減圧下で溶剤を濃縮して得た固体を、前記と同様
に10gの水と50gのブタノール混合液中で80℃1
時間加熱攪拌を行なつた後、濾過し温ブタノール
で洗浄し、減圧乾燥して11.5gの固体触媒を得
た。0.5モルの無水フタール酸と、1.1モルの2エ
チルヘキサノールに前記固体触媒を夫々0.8gを
入れて少量のトルエンの存在下190〜210℃で共沸
脱水エステル化反応を行なつた。前者(不溶性部
分の活性化物)は2時間後に酸価0.10、3時間後
に酸価0.06、4時間後に酸価0.04となつたのに対
し、後者はそれぞれ0.30、0.15、0.10、の価を示
し反応速度に大幅な差があり、特に2時間以降の
酸価の下がり方が後者では極端に悪い。エステル
化反応後、少量の濾過助剤として活性白土を加え
て濾過した後、減圧下で残存する2エチルヘキサ
ノールを蒸溜して無色の低酸価DOPを得た。な
お触媒残渣除去は極めて容易であつた。前記
DOPをポリ塩化ビニールの可塑剤としてそのま
ま使用してシートを作成し、市販の可塑剤を使用
したものと性能比較を行なうため100℃、1500時
間の加熱テストを行なつたが着色性には全く差が
認められなかつた。 (発明の効果) 本発明になる固体状の高架橋化したポリオール
ポリチタネートからなるエステル化反応ならびに
エステル交換反応用触媒は、触媒作用が大きく、
特に高温サイド(180〜220℃)で大きく、かつ反
応生成物の酸価を極めて低いものにすることがで
きる。このことの工業的意味は大きく、触媒残渣
(固体)は単なる濾過操作のみで良く、かつ、本
発明になる触媒の存在下で製造されるエステル化
ならびにエステル交換の反応生成物は極めて酸価
が低いことから、反応生成物の洗浄工程を省略す
ることができる。
[Table] Example 10 Using 0.5g of the sorbitol-polytitanate catalyst prepared in Example 9, 146g of adipic acid
(1 mol) and 32.5 g (2.5 g) of 2-ethylhexanol
A dehydration esterification reaction was carried out with (mol). The catalytic activity was significantly improved, and the amount of water distilled out was half, 18 ml, after 40 minutes, and 36 ml, approximately the calculated amount, after 2 hours, and the acid value was 3.71. When the reaction continues, the acid value after 4 hours is 0.17, and the acid value after 6 hours is 0.17.
It dropped to 0.03. Example 11 Test for improving catalyst activity A test for improving catalyst activation by water treatment was conducted. The reaction product of equal amounts of polyol and titanate used in Example 7 was poured into water, stirred for 2 hours, filtered and dried to prepare 0.5 g of polytitanate surface hydrate catalyst. Using this catalyst, an experiment for producing dioctyl adipate was conducted in the same manner as in Example 10. The reaction rate was almost as fast as in Example 10. That is, after 2 hours, approximately the calculated amount of water was distilled off, and after 6 hours, the acid value had dropped to 0.04. Example 12 <Production Example 1 of Composite Ester> 74 g (0.5 mol) of phthanolic anhydride was added to 387 g (1.5 mol) of dibutyl adipate, and then 1.4
Butanediol (0.5 mol) was added and stirred at 125°C. Thirty minutes after addition of the diol, the amount of phthalic anhydride was measured by titration, and it was found that 95% had reacted. After 1 hour, 0.5 g of PVA-Ti (described in Example 3) was added, and while adding 37 g (0.5 mol) of butanol as a calculated amount and 30 g of butanol as a surplus for azeotrope during the reaction, the reaction temperature was increased to 165 ~ The temperature was raised to 185°C to perform a dehydration esterification reaction. After removing the theoretical amount of water, the acid value is 1.2 after 13 hours and 0.24 after 20 hours.
It was hot. Further under reduced pressure 160-185℃/200mmHg
After performing the transesterification reaction at ~10 mmHg and recovering butanol, the acid value was 0.23 ml/g. After washing with water and washing with alkali, excess dibutyl adipate was distilled under reduced pressure to obtain 164 g of 1.4-butanediol butyl adipate butyl phthalate as a distillation residue. The viscosity of this product at 21°C is 102.5 centipoise, and liquid chromatography analysis shows that more than half of it is 1.4 butanediol butyl adipate butyl phthalate [C 4 H 9 OCO (CH 2 ) 4 COO
(CH 2 ) 4 OCOC 6 H 4 COOC 4 H 9 ] and was a mixture of high molecular weight esters containing three other high molecular weight oligomers. When this reaction product is used as a plasticizer for polyvinyl chloride, it can impart the same degree of flexibility as conventional DOP with approximately the same amount added. On the other hand, the loss on heating at 170°C is approximately 1/3 the amount of DOP, significantly improving heat resistance. From the above results, it can be seen that the above-mentioned composite ester reaction product can be used as a plasticizer having excellent plasticity. Example 13 <Production Example 2 of Composite Ester> 10 g of trimethylolpropane was dissolved in 30 ml of acetone, and Chromosoph W (manufactured by Gascro Kogyo Co., Ltd.) was added as a carrier made of diatomaceous earth and china clay.
5g was added and left to absorb. The acetone solution was filtered, washed with a small amount of acetone, and then dried under reduced pressure to produce a trimerolpropane adsorption carrier. The adsorption amount was 0.5 g, and 80 g of a xylene solution containing 1.05 g of tetrabutoxytitanium was added to this and refluxed. After 1 hour, the solvent and the butanol produced were removed, and the temperature was further raised to 180°C and 20 mm under reduced pressure.
The butanol produced was completely removed by heating with Hg for 3 hours. In this way, 5.7 g of supported catalyst was prepared. Adipic acid 306.6g (2.1mol), 1,3-butanediol 63g (0.7mol) and butanol 52g
(0.7 mol), add 1.5 g of the catalyst,
Dehydration and esterification reaction was carried out under azeotropic conditions. amount of calculation
The dehydration reaction was carried out while adding 207 g (2.8 mol) of butanol from the point at which 19 ml of water, equivalent to 25%, was distilled out. As a result, the acid value after 16 hours was 1.0, which means that approximately 98.5% of the reaction was calculated. . The acid value after 24 hours is
It became 0.20. The reaction product produced at this time is considered to be a mixture of 0.7 mol of butyl adipic acid, 1.3 butanediol ester, and 1.4 mol of dibutyl adipate. After removing unreacted butanol from the reaction solution under slight vacuum, the temperature was raised to 180°C and the produced butanol was distilled out under reduced pressure (final 20 mmHg), yielding 48 g of butanol, which was close to the calculated amount. It was confirmed that the above catalyst allowed the transesterification reaction to proceed sufficiently. This transesterification reaction produced 0.7 mol of 1.3-butanediol bisbutyl adipate and 0.7 mol of dibutyl adipate, but 200 g (0.77 mol) of dibutyl adipate was actually recovered as a result of vacuum distillation. The acid value after transesterification is
It was 0.15. After filtering the catalyst, it was possible to very easily reduce the acid value (0.03) by washing with alkaline water, and the reaction product was separated by distillation. The viscosity of the product obtained by distillation to remove dibutyl adipate is 70 centipoise.
It was a mixed ester containing three types of oligomers, mainly 1.3-butanediol bisbutyl adipate. As a result of distillation, the residual mixture (reaction product) is approximately
79% is 1.3 butanediol bisbutyl adipate with a high boiling point of 228-233°C/0.3mmHg. This reaction product can be used as an excellent plasticizer for vinyl chloride, showing approximately the same plasticity as DOP at an amount of 95%, and the volatility is reduced to approximately 10% of DOP.
That is, a polyvinyl chloride sheet using the above reaction product as a plasticizer was heated at 80°C for 8 weeks, and then at 100°C.
It has excellent heat resistance with almost no change in hardness even after two weeks of heating. On the other hand, with DOP, over 30% of the plasticizer volatilizes after 7 weeks and the hardness decreases.
Become 95 or higher. Example 14 34 g (0.1 mol) of tetrabutoxytitanium with 2-
Add 52 g (0.4 mol) of ethylhexanol, heat under reflux in an oil bath at 180-190°C for 1 hour, and distill the produced butanol under normal pressure to 25 mmHg reduced pressure to recover 27.6 g (93%) and tetra Octyloxytitanium was obtained. Next, 13.6 g (0.1 mol) of pentaerythritol was added in a ratio of 1:1 to the alkoxy equivalent of tetraoctyloxytitanium, heated at 180-190°C for 2.5 hours, and then heated under reduced pressure of 30 mmHg and then 1 mmHg. After heat treatment for 2 hours, the produced 2-ethylhexanol was removed by distillation, and a solid pentaerythritol polytitanate was obtained. Next, 50 g of a butanol solution containing 10 g of water was added and stirred at 80° C. for 2 hours to carry out activation treatment. After suction filtration, the filtrate was thoroughly washed with butanol to remove octanol, and then dried under reduced pressure to obtain 24.6 g of solid material. The acid adsorption amount of monooctyl phthalate in octanol of this solid compound was 0.117 mM/g. 0.5 moles of phthalic anhydride and 1.25 moles of 2
- When a dehydration esterification reaction is carried out using ethylhexanol in the presence of 0.8 g of the solid catalyst, the acid value shows a value of 0.08 after 3 hours and 0.05 after 3 and a half hours, resulting in a low acid value in a short time. An esterification reaction product of is obtained. Colorless DOP was obtained by filtration using activated clay as a filter aid. Similarly, using 0.5 mol of adipic acid and 1.25 mol of butanol in the presence of 0.8 g of the solid catalyst,
When the esterification reaction is carried out by partially adding butanol at 160 to 190℃, the acid value decreases to 0.5 after 7 hours and 0.03 after 10 and a half hours.Then, the acid value is filtered using activated clay as a filter aid. Very low acid value dibutyl adipate was obtained. In addition, an esterification reaction was carried out using 0.5 mol of phthalic anhydride and 1.25 mol of butanol in the presence of 0.8 g of the solid catalyst at 160 to 190°C by partially adding butanol. The price is
It became 0.05. Although the selectivity to phthalic acid is not yet sufficient for this esterification reaction, the activity of this solid catalyst has been improved to the same level as that of a soluble titanium catalyst, and low acid value esters can be obtained. I was able to do it. Example 15 2-
Add 52 g (0.4 mol) of ethylhexanol, heat under reflux in an oil bath at 180-190°C for 1 hour, and distill the produced butanol under normal pressure to 25 mmHg reduced pressure to recover 27.6 g (93%) and tetra Octyloxytitanium was obtained. Next, 1.4-butanediol 18 (0.2 mol) with a 1:1 ratio of alkoxy equivalent to alcohol equivalent was added, and after heating at 180 to 190°C for 2 hours, the 2-ethylhexanol produced was distilled under reduced pressure of 30 mmHg to form a solid product. I got it. Next, add 45g of 2-ethylhexanol and place in an oil bath.
The mixture was heated at 180 to 190°C for 1 hour, and the dissolving portion was separated using a hot gradient. 50 g of butanol and 10 g of water were added to the insoluble portion, heated and stirred at 80° C. for 1 hour, filtered, washed with hot butanol, and then dried under reduced pressure to obtain 10.5 g of a solid catalyst. On the other hand, the solid obtained by concentrating the solvent of the portion dissolved in 2-ethylhexanol under reduced pressure was added to a mixture of 10 g of water and 50 g of butanol at 80°C in the same manner as above.
After heating and stirring for a period of time, the mixture was filtered, washed with warm butanol, and dried under reduced pressure to obtain 11.5 g of a solid catalyst. 0.8 g of each of the solid catalysts was added to 0.5 mol of phthalic anhydride and 1.1 mol of 2-ethylhexanol, and an azeotropic dehydration esterification reaction was carried out at 190 to 210° C. in the presence of a small amount of toluene. The former (activated product of the insoluble part) had an acid value of 0.10 after 2 hours, 0.06 after 3 hours, and 0.04 after 4 hours, while the latter had values of 0.30, 0.15, and 0.10, respectively. There is a large difference in speed, and in particular, the rate at which the acid value decreases after 2 hours is extremely poor in the latter case. After the esterification reaction, a small amount of activated clay was added as a filter aid and filtered, and the remaining 2-ethylhexanol was distilled under reduced pressure to obtain colorless low acid value DOP. Note that catalyst residue removal was extremely easy. Said
A sheet was made using DOP as a plasticizer for polyvinyl chloride, and a heat test was conducted at 100℃ for 1,500 hours to compare the performance with a sheet using a commercially available plasticizer, but there was no difference in colorability. No difference was observed. (Effects of the Invention) The catalyst for esterification reactions and transesterification reactions made of solid highly crosslinked polyol polytitanate according to the present invention has a large catalytic action,
It is particularly large on the high temperature side (180 to 220°C), and the acid value of the reaction product can be made extremely low. This has great industrial significance; the catalyst residue (solid) can be removed by simple filtration, and the reaction products of esterification and transesterification produced in the presence of the catalyst of the present invention have extremely low acid values. Since the amount is low, the step of washing the reaction product can be omitted.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 高架橋化したポリオールポリチタネートから
なるエステル化反応ならびにエステル交換反応用
触媒。 2 アルコキシチタンとポリオールを反応させ、
次いで反応生成物を脱アルコール処理により高架
橋化したことを特徴とするエステル化反応ならび
にエステル交換反応用触媒として用いられる高架
橋化したポリオールポリチタネートの製造方法。 3 シリカ、アルミナ、ゼオライト、モレキユラ
シーブ、活性炭などの担体上にポリオールまたは
アルコキシチタンを吸着させた後、アルコキシチ
タンまたはポリオールを反応させることを特徴と
した特許請求の範囲第2項記載の高架橋化したポ
リオールポリチタネートの製造方法。 4 アルコキシチタンのアルコキシ当量と、ポリ
オールのOH当量の比をOH当量/アルコキシ当
量=1.8〜0.9/1としたことを特徴とした特許請
求の範囲第2項、または第3項記載の高架橋化し
たポリオールポリチタネートの製造方法。 5 アルコキシチタンとして、低級アルコールの
アルコキシチタンに高級アルコールを添加して加
熱し、高級アルコールのアルコキシチタンとした
ものを用いることを特徴とした特許請求の範囲第
2項、第3項、または第4項記載の高架橋化した
ポリオールポリチタネートの製造方法。 6 高架橋化したポリオールポリチタネートを水
処理により水和物としたことを特徴とした特許請
求の範囲第2項、第3項、第4項、または第5項
記載の高架橋化したポリオールポリチタネートの
製造方法。
[Claims] 1. A catalyst for esterification and transesterification reactions comprising highly crosslinked polyol polytitanate. 2 React alkoxy titanium and polyol,
A method for producing a highly crosslinked polyol polytitanate used as a catalyst for esterification reactions and transesterification reactions, characterized in that the reaction product is then highly crosslinked by dealcoholization treatment. 3. The highly crosslinked polyol according to claim 2, wherein the polyol or alkoxytitanium is adsorbed onto a carrier such as silica, alumina, zeolite, molecular sieve, or activated carbon, and then the alkoxytitanium or polyol is reacted with the polyol or alkoxytitanium. Method of manufacturing polytitanate. 4. The highly crosslinked material according to claim 2 or 3, characterized in that the ratio of the alkoxy equivalent of the alkoxy titanium to the OH equivalent of the polyol is OH equivalent/alkoxy equivalent = 1.8 to 0.9/1. Method for producing polyol polytitanate. 5. Claims 2, 3, or 4, characterized in that the alkoxy titanium is made by adding a higher alcohol to a lower alcohol alkoxy titanium and heating it to form a higher alcohol alkoxy titanium. A method for producing a highly crosslinked polyol polytitanate as described in Section 1. 6. The highly crosslinked polyol polytitanate according to claim 2, 3, 4, or 5, characterized in that the highly crosslinked polyol polytitanate is made into a hydrate by water treatment. Production method.
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