JPH0665143A - ナフタレンジカルボン酸の製造方法 - Google Patents

ナフタレンジカルボン酸の製造方法

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JPH0665143A
JPH0665143A JP4216110A JP21611092A JPH0665143A JP H0665143 A JPH0665143 A JP H0665143A JP 4216110 A JP4216110 A JP 4216110A JP 21611092 A JP21611092 A JP 21611092A JP H0665143 A JPH0665143 A JP H0665143A
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JP
Japan
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ndca
solid
acid
naphthalenedicarboxylic acid
oxidation
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JP4216110A
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Mitsuhito Aoyanagi
三仁 青柳
Hideo Hasegawa
英雄 長谷川
Akio Namatame
昭夫 生天目
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Teijin Ltd
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Teijin Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ナフタレンジカルボン酸(NDCA)を得る
酸化工程において、特定の反応温度で酸化することによ
り、生成するNDCA結晶の粒径を固液分離に適する大
きさにすること。 【構成】 ジアルキルナフタレン及び/またはその酸化
誘導体を、酢酸等の低級脂肪族カルボン酸を含む溶媒
中、重金属酸化触媒(コバルト、マンガン、セリウム又
はニッケル)及び臭素からなる触媒の存在下に、180
〜220℃で分子状酸素含有ガスを用いて酸化した後、
反応生成物を遠心分離機により固液分離するNDCAの
製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ジアルキルナフタレン
及び/またはその酸化誘導体を酸化してナフタレンジカ
ルボン酸(以下、NDCAと略称することがある)を製
造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】NDCA及びそのエステル(以下、ND
CA等と略称することがある)は、高分子材料、染料中
間体等として有用な物質である。特に、2,6―NDC
A等とエチレングリコールとから形成されるポリエチレ
ンナフタレートはポリエチレンテレフタレートよりも耐
熱性、破断強度等に優れており、フィルム、食品包装材
料等の素材として注目されている。更に、ポリブチレン
ナフタレート樹脂は、ポリブチレンテレフタレート樹脂
に比べて、結晶化速度が大きく、高い耐湿熱性を有して
いるので、NDCA等は樹脂原料としても有用である。
【0003】従来、NDCAの製造方法としては、ジア
ルキルナフタレン及び/またはその酸化誘導体をコバル
ト、マンガン、臭素等を触媒に用いて、低級脂肪族カル
ボン酸を含む溶媒中、分子状酸素により酸化する方法が
多数提案されている。
【0004】しかしながら、いずれの方法においても、
得られる粗NDCAの結晶粒径が小さく、しかも反応溶
媒に対するNDCAの溶解度が非常に小さいためテレフ
タル酸製造プロセスの場合のように多段晶析を行っても
NDCAの粒径をあまり大きく出来ないので、反応母液
の分離工程あるいはそれに続く洗浄工程における固液分
離、特に工業的に有利な遠心分離機による固液分離が極
めて難しいという問題がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる状況
に鑑み、その目的とするところは、ジアルキルナフタレ
ン及び/またはその誘導体を酸化して得られるNDCA
結晶の粒径を大きくして固液分離を容易にし、NDCA
を工業的に有利に製造する方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、酸化条件
と得られたNDCA結晶の粒径の関係について鋭意検討
した結果、ジアルキルナフタレン及び/またはその酸化
誘導体を、低級脂肪族モノカルボン酸を含む溶媒中、重
金属酸化触媒及び臭素からなる触媒の存在下に、分子状
酸素含有ガスを用いて、特定の反応温度で酸化すれば、
NDCA結晶の粒径が大きくなり固液分離が容易になる
ことを見出し、本発明を完成するに至った。
【0007】本発明は、ジアルキルナフタレン及び/ま
たはその酸化誘導体を、低級脂肪族カルボン酸を含む溶
媒中、重金属酸化触媒及び臭素からなる触媒の存在下
に、180〜220℃で分子状酸素含有ガスを用いて酸
化した後、反応生成物を遠心分離機により固液分離する
ナフタレンジカルボン酸の製造方法である。
【0008】以下、本発明を詳細に説明する。
【0009】本発明で酸化原料として用いるジアルキル
ナフタレンとしては、ジメチルナフタレン、ジエチルナ
フタレン、ジイソプロピルナフタレン等が挙げられ、そ
の酸化誘導体としては、ホルミルナフトエ酸、アセチル
ナフトエ酸の如き前記ジアルキルナフタレンの酸化中間
体あるいはメチルアセチルナフタレン、メチルブチリル
ナフタレンの如きアルキルアシルナフタレンあるいはジ
アシルナフタレン等が挙げられる。そして、これらのう
ち、特に2,6―体が工業的に有用である。
【0010】本発明方法においては、炭素数1乃至5個
の脂肪族モノカルボン酸、すなわち蟻酸、酢酸、プロピ
オン酸、酪酸等、あるいはこれらの混合物が溶媒の低級
脂肪族カルボン酸として使用されるが、酢酸、プロピオ
ン酸が好ましく、特に酢酸が好ましい。また、溶媒の使
用量はジアルキルナフタレン及び/またはその酸化誘導
体に対し通常2〜15重量倍、好ましくは3〜10重量
倍である。
【0011】本発明方法において使用される酸化触媒
は、重金属化合物及び臭素化合物である。重金属酸化触
媒としては、コバルト及び/またはマンガンが好まし
く、必要に応じて、セリウム、ニッケル等を添加しても
よい。これらは有機酸塩、ハロゲン化物、水酸化物、酸
化物、炭酸塩等の形で用いられ、脂肪酸塩、特に酢酸
塩、及び臭化物が好ましい。
【0012】本発明方法における重金属酸化触媒の使用
量は、用いる酸化原料の種類によって異なるが、溶媒に
対して0.1重量%以上であり、好ましくは0.5重量
%以上である。
【0013】一方、臭素化合物としては、酸化反応系に
溶解し、臭素イオンを発生するものであれば有機化合物
または無機化合物のいずれであってもよく、具体的に
は、分子状臭素(Br2 )、臭化水素、臭化ナトリウ
ム、臭化カリウム、臭化アンモニウム等の無機臭化物、
または臭化アルキル、ブロモ酢酸の如き臭素化脂肪酸等
の有機臭化物が挙げられる。臭化水素、臭化ナトリウ
ム、臭化カリウム、臭化コバルト及び臭化マンガン等が
特に好ましい例である。臭素は、重金属酸化触媒の合計
に対し、原子比で0.01〜2の範囲で通常使用され
る。
【0014】本発明方法においては、粗NDCAは、酸
化して得られた反応生成物を遠心分離機により固液分離
して得られるが、この場合の遠心分離機としては、許容
給液濃度が30〜50%と高く、目詰まりのない安定し
た運転及びケークの連続排出が可能なデカンター型(特
に、コンベヤ型)の遠心沈降機が好ましく用いられる。
分離板型の遠心沈降機を採用した場合には、微粒子の分
離には適しているが、許容給液濃度が数%〜10%と低
いため、酸化反応時に溶媒を大量に使用する必要があ
り、高価な酸化反応器の容積効率が悪くなるため好まし
くない。また、遠心脱水機による微粒子の取扱は、目詰
まりを起こしやすいといった欠点があるため好ましくな
い。
【0015】該粗NDCAは、更に酢酸、水洗浄、アル
コール洗浄等によって触媒、反応中間体及び副生物を除
去し、純度アップすることが可能であるが、この際の固
液分離にもデカンター型の遠心沈降機が好ましく用いら
れる。
【0016】デカンター型の遠心沈降機の分離補集径は
1〜10μm前後であり、好ましくは2μm程度以上の
粒子の分離に適しているとされているが、ジアルキルナ
フタレンの酸化により得られる粗NDCAの粒径が小さ
いため、従来は運転トラブルの発生が多かった。
【0017】本発明における酸化反応温度は、180℃
〜220℃、好ましくは185℃〜215℃の範囲であ
り、この範囲の反応温度で酸化を行うと、粗NDCAの
結晶サイズが2μm程度以上となり、デカンター型の遠
心沈降機で安定して固液分離が出来るが、反応温度がこ
れより低いと、得られるNDCA結晶の粒径が小さくな
り、反応母液の分離工程における固液分離が難しくな
る。特に、それに続く洗浄工程における固液分離では、
当初凝集していた粒子が破壊され、更に細かくなるので
固液分離がより困難になる。また、反応中間体の生成が
多くなり、得られるNDCAの純度が低下するため、後
酸化を実施する必要が生じ、設備費が高くなり好ましく
ない。一方、反応温度がこれより高いと、副反応生成物
が増加して、得られるNDCAの純度が低下すると共
に、溶媒の燃焼ロスも急激に増加するため好ましくな
い。
【0018】その際の反応圧力は、該反応温度において
反応系が液相に保持される圧力であればいいが、通常1
0〜30kg/cm2 G程度が適当である。
【0019】本発明方法において使用する分子状酸素含
有ガスとしては、酸素ガスまたはそれを不活性ガスで希
釈した混合ガスが使用される。工業的には、空気が最も
入手しやすく好ましい。
【0020】
【実施例】以下、実施例に基づいて、本発明を具体的に
説明する。なお、実施例及び比較例における部及び%は
それぞれ重量部および重量%を示す。
【0021】
【実施例1】還流冷却器付のガス排出管、ガス拭き込み
管、原料連続送入ポンプ及び撹拌器を有するチタン製オ
ートクレーブに、酢酸174部、酢酸コバルト(四水
塩)6.74部、酢酸マンガン(四水塩)13.26
部、47%臭化水素水1.40部、水12部を装入し
た。この触媒液中の水分濃度は9%であった。この触媒
液を、温度200℃、圧力30kg/cm2 G下で激し
く撹拌しながら、これに2,6―ジエチルナフタレン5
5部及び圧縮空気を連続的に1.3時間かけて送入し、
酸化反応を行った。原料2,6―ジエチルナフタレンの
送入完了後、そのまま、更に200℃、30kg/cm
2 Gに保って圧縮空気を14分間供給した。反応完結
後、反応生成物を取り出して、主として2,6―NDC
Aよりなる固体沈殿を分離し、乾燥した。得られた粗
2,6―NDCAの純度は95.0%、平均粒径は10
μmであった。
【0022】
【実施例2】実施例1と同様の反応を行い、粗2,6―
NDCAよりなる固体沈殿を分離したのち、更に3倍量
の酢酸で洗浄し、分離乾燥を行った。得られた2,6―
NDCAの純度は96.5%、平均粒径は3.5μmで
あった。
【0023】
【実施例3】実施例2で得られた2,6―NDCAを、
更に6倍量の水で洗浄し、分離乾燥を行った。得られた
2,6―NDCAの純度は96.7%、平均粒径は3.
4μmであった。
【0024】
【比較例1〜3】反応温度を170℃とした以外は、実
施例1〜3と同様の反応、分離操作を行った。得られた
2,6―NDCAの純度、平均粒径は表1の通りであっ
た。
【0025】
【表1】
【0026】
【実施例4〜5,比較例4〜5】反応温度を変えた以外
は実施例2と同様の反応、分離操作を行い、表2に示し
た結果を得た。
【0027】
【表2】
【0028】
【実施例6】実施例1と同様の反応装置に酢酸161
部、酢酸コバルト(四水塩)1.68部、酢酸マンガン
(四水塩)3.29部、47%臭化水素水3.47部を
装入した。この触媒液を、温度200℃、圧力30kg
/cm2 Gの条件下で激しく撹拌しながら、これに2,
6―ジメチルナフタレン48部及び圧縮空気を連続的に
1.3時間かけて送入して、その他は実施例1と同様の
反応条件、反応操作で酸化反応を行い、粗2,6―ND
CAよりなる固体沈殿を分離したのち、更に3倍量の酢
酸で洗浄し、分離乾燥を行った。この時、2,6―ND
CAの純度は96.9%、平均粒径は5.0μmであっ
た。
【0029】
【実施例7】実施例1と同様の反応装置に酢酸177
部、酢酸コバルト(四水塩)7.63部、酢酸マンガン
(四水塩)7.51部、臭化カリウム14.58部、酢
酸カリウム12.02部を装入した。この触媒液を、温
度200℃、圧力30kg/cm2 Gの条件下で激しく
撹拌しながら、これに2,6―ジイソプロピルナフタレ
ン65部及び圧縮空気を連続的に1.3時間かけて送入
して、その他は実施例1と同様の反応条件、反応操作で
酸化反応を行い、粗2,6―NDCAよりなる固体沈殿
を分離したのち、更に3倍量の酢酸で洗浄し、分離乾燥
を行った。この時、2,6―NDCAの純度は96.9
%、平均粒径は6.0μmであった。
【0030】
【比較例6,7】反応温度を170℃とした以外は、実
施例6,7と同様の反応、分離操作を行った。得られた
2,6―NDCAの純度、平均粒径は表3の通りであっ
た。
【0031】
【表3】

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ジアルキルナフタレン及び/またはその
    酸化誘導体を、低級脂肪族カルボン酸を含む溶媒中、重
    金属酸化触媒及び臭素からなる触媒の存在下に、180
    〜220℃で分子状酸素含有ガスを用いて酸化した後、
    反応生成物を遠心分離機により固液分離するナフタレン
    ジカルボン酸の製造方法。
  2. 【請求項2】 得られたナフタレンジカルボン酸を溶媒
    で洗浄し、遠心分離機により固液分離して精製する請求
    項1に記載のナフタレンジカルボン酸の製造方法。
  3. 【請求項3】 遠心分離機がデカンター型遠心沈降機で
    ある請求項1あるいは2に記載のナフタレンジカルボン
    酸の製造方法。
  4. 【請求項4】 重金属酸化触媒がコバルト、マンガン、
    セリウム及びニッケルよりなる群から選ばれた少くとも
    1種の成分である請求項1に記載のナフタレンジカルボ
    ン酸の製造方法。
JP4216110A 1992-08-13 1992-08-13 ナフタレンジカルボン酸の製造方法 Pending JPH0665143A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998018750A1 (en) * 1996-10-30 1998-05-07 Mitsui Chemicals, Inc. Process for preparing aromatic dicarboxylic acids
US6268528B1 (en) 1998-04-11 2001-07-31 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Method of producing naphthalenedicarboxylic acid
JP2010514757A (ja) * 2006-12-29 2010-05-06 ヒョスン・コーポレーション 高純度の2,6−ナフタレンジカルボン酸の精製方法および装置

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