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DE2303350C2 - - Google Patents

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Publication number
DE2303350C2
DE2303350C2 DE19732303350 DE2303350A DE2303350C2 DE 2303350 C2 DE2303350 C2 DE 2303350C2 DE 19732303350 DE19732303350 DE 19732303350 DE 2303350 A DE2303350 A DE 2303350A DE 2303350 C2 DE2303350 C2 DE 2303350C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
parts
polycondensation
transesterification
polymer
triethanolamine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19732303350
Other languages
English (en)
Inventor
Robert Feyzin Fr Thillier
Yves Lyon Fr Vaginay
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RHONE-POULENC-TEXTILE PARIS FR
Original Assignee
RHONE-POULENC-TEXTILE PARIS FR
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by RHONE-POULENC-TEXTILE PARIS FR filed Critical RHONE-POULENC-TEXTILE PARIS FR
Application granted granted Critical
Publication of DE2303350C2 publication Critical patent/DE2303350C2/de
Expired legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/78Preparation processes
    • C08G63/82Preparation processes characterised by the catalyst used
    • C08G63/85Germanium, tin, lead, arsenic, antimony, bismuth, titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, or compounds thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/78Preparation processes
    • C08G63/82Preparation processes characterised by the catalyst used
    • C08G63/87Non-metals or inter-compounds thereof

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

Aus Dicarbonsäuren und Diolen stammende synthetische Polyester, die in Textilerzeugnisse übergeführt werden können, sind bekannt.
Unter diesen werden die üblichsten aus aromatischen Dicarbonsäuren und einem Diol der Formel HO-(CH₂) n -OH, in der n eine ganze Zahl zwischen 2 und 10 bedeutet, erhalten.
Eine der Herstellungsweisen dieser Polyester umfaßt die Umeste­ rung zwischen einem Alkylester der Dicarbonsäure und einem Diol, die zu einem Bis-(ω-hydroxyalkyl)-diester führt, und zwar in An­ wesenheit eines geeigneten Katalysators. Dieser Diester wird an­ schließend im Vakuum in Anwesenheit eines Polykondensations­ katalysators erhitzt, wobei der Polyester gebildet wird und wo­ bei das überschüssige Diol entfernt wird.
Ein solches Verfahren weist gewisse Nachteile auf:
den Einsatz einer erhöhten Menge an Diol, im allgemeinen zumindest 2 Mol je Mol Ester der Dicarbonsäure, was erfordert, zu Beginn ein Reaktionsgefäß mit großem Volumen mit erhöhter Heizleistung vorzusehen, und auch erfordert, den Überschuß des im Verlaufe der Polykondensationsreaktion gebildeten Diols mit dem ganzen Energieverbrauch, den dies erfordert, zurückzuführen,
das Erfordernis, einen Umesterungskatalysator, im allgemeinen ein Metallsalz, wie beispielsweise Zink-, Mangan-, Calcium- oder Kobaltacetat oder dgl., zu verwenden, der zumeist zu störenden Färbungen oder Abbaureaktionen während der späteren Verarbeitung des Polymeren führt,
Nebenreaktionen infolge der Dehydratation des Diols, die um so stärker sind, je höher das Molverhältnis ist,
das Erfordernis, während der Polykondensation selbst einen zweiten Katalysator, wie beispielsweise Antimonderivate, Bleiglätte und dgl., zu verwenden.
Eine bekannte Variante ist diejenige, bei der man den üblichen mineralischen Polykondensationskatalysator durch Triäthanolamin ersetzt, das in sehr geringer Menge eingebracht wird. Ein der­ artiges Verfahren wird jedoch in erster Linie im Zusammenhang mit Polyäthylenglykolterephthalaten beschrieben und führt außer­ dem zu Polymeren mit einer unerwünschten Gelbfärbung (franzö­ sische Patentschrift 14 90 477, DE-OS 16 45 399).
Eine andere bekannte Variante dieses Verfahrens besteht darin, nur einen einzigen Katalysator für die Umesterungs- und Polykon­ densationsreaktionen zu verwenden, wie beispielsweise ein orga­ nisches Titanderivat, beispielsweise vom Typ Ti x O₂ x +₂R y , worin R irgendein mono- oder polyvalenter Rest ist, es werden jedoch Polymere mit einer unerwünschten Färbung erhalten (französische Patentschrift 11 53 698).
In diesem letzteren Falle kann das Molverhältnis Diol/Ester der aromatischen Dicarbonsäure erheblich herabgesetzt werden, da die Polykondensationsreaktion vor Beendigung der Umesterung der Alkohole beginnt. Es können Molverhältnisse in der Nähe der Einheit verwendet werden, was selbstverständlich einen beträcht­ lichen wirtschaftlichen Vorteil darstellt.
Bei diesem Verfahren ist es jedoch nicht möglich, den Umesterungs­ katalysator zu "blockieren", wie man es üblicherweise bei den Metallsalzen mit einer Phosphorverbindung macht, da diese Blockie­ rung ersichtlicherweise eine Verlangsamung oder selbst eine Inhi­ bierung der Polykondensationsreaktion mit sich bringen würde.
Es ist daher erforderlich, den Organotitankatalysator während der gesamten Dauer der Reaktionskette: Umesterung-Polykondensa­ tion frei zu lassen.
Infolge des Fehlens des Blockierungsmittels weisen die erhaltenen Polymeren eine außerordentlich schlechte Wärmebeständigkeit auf. Während des Gießens des Inhalts des Autoklaven wird ein be­ trächtlicher Viskositätsabfall zwischen dem Beginn und dem Ende beobachtet, was zu einem heterogenen Polymeren führt. Außerdem führen das zur späteren Formung unerläßliche Trocknen und Wiederschmelzen zu einem starken Abbau und somit zu sehr viel schlechteren mechanischen Eigenschaften des Endprodukts.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Herstellung von Polyestern und Copolyestern auf der Basis von aromatischen Dicarbonsäuren und Diolen mit zumindest 3 Kohlenstoffatomen, wobei in an sich bekannter Weise die Herstellung durch Umesterung zwischen einem Alkylester der aromatischen Dicarbonsäure oder der aromatischen Dicarbonsäuren und dem Diol oder den Diolen und anschließende Polykondensation im Vakuum erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß in Anwesenheit von Triäthanolaminorthotitanat oder Butylpolytitanat als Katalysator im Stadium der Polykondensation 0,001 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das zu bil­ dende Polymere, an einem nichtflüchtigen Amin mit einer Siedetemperatur über 200°C unter Normaldruck zugesetzt und die Polykondensation gegebenenfalls in Anwesen­ heit eines polyfunktionellen Verzweigungsmittels durchgeführt wird.
Das Vorhandensein eines solchen Amins ermöglicht eine Herabsetzung der Dauer des Umesterungs-Polykondensations-Zyklus, wobei die üblichen konkurrierenden Abbaureaktionen während der Bildung des Polymeren stark inhibiert werden. Das Amin spielt die Rolle eines sehr wirksamen Schutzmittels gegen den durch das organische Titan­ derivat hervorgerufenen Abbau. Wie erwähnt, ist das organische Titanderivat Triäthanolaminorthotitanat oder Butylpolytitanat.
Als erfindungsgemäß verwendbares nichtflüchtiges Amin mit einer Siedetemperatur über 200°C unter normalem Druck kann man bei­ spielsweise Triäthanolamin, Trioctylamin, Tribenzylamin und Ben­ zyldiäthanolamin nennen.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in Anwesenheit eines poly­ funktionellen Verzweigungsmittels oder eines Adjuvans, wie bei­ spielsweise eines Mattierungsmittels, z. B. Titanoxyd, oder eines Farbmittels, wie beispielsweise Pigmenten oder Farbstoffen, durch­ geführt werden, ohne aus dem Bereich der Erfindung zu gelangen.
Die so hergestellten Polyester weisen eine große Homogenität bezüglich der Schmelzviskosität auf. Im Gegensatz zu Polyäthylen­ glykolterephthalat, bei welchem die Bildung von aldehydischen Produkten zu störenden Färbungen in Anwesenheit eines Amins führt, sind die kolarimetrischen Eigenschaften von solchen Polymeren infolge der Herabsetzung der Polykondensationszeitspannen ausge­ zeichnet. Es wird kein Abbau beim Trocknen und Wiederschmelzen während der Verarbeitung des Polymeren festgestellt. Infolge­ dessen sind die mechanischen Eigenschaften, die Wärmebeständigkeit, die Oxydationsbeständigkeit und die Hydrolysebeständigkeit der erhaltenen Produkte verbessert.
Die allgemeinen Herstellungsbedingungen sind die folgenden:
In einen Autoklaven aus rostfreiem Stahl, der mit einer Vorrich­ tung zum Bewegen und Einrichtungen zur Erzeugung eines Vakuums und Regulierungseinrichtungen ausgestattet ist, bringt man den Diester oder die Diester der Dicarbonsäure oder der Dicarbonsäuren, das Diol oder die Diole und den Katalysator ein. Die Temperatur wird fortschreitend bis zur Beendigung der Umesterung der Alkohole erhöht. Wenn diese Arbeitsstufe beendet ist, bringt man das nichtflüchtige Amin in einem solchen Mengenanteil ein, daß seine Konzentration zwischen 0,001 und 1 Gew.-%, d. h. 10 bis 10 000 Teile je Million (ppm) in dem endgültigen Polymeren beträgt. Dieses Amin kann insbesondere in dem Diol, das gegebenenfalls Titanoxyd in Suspension enthält, gelöst werden. Die Polykonden­ sation wird dann in einem Vakuum in der Größenordnung eines Torr fortgesetzt, wobei die Temperatur fortschreitend bis auf einen Wert erhöht wird, der zwischen 250 und 300°C liegen kann. Wenn die Schmelzviskosität des Polymeren den gewünschten Wert erreicht hat, wird dieses in Wasser gegossen, granuliert und getrocknet.
Die folgenden Beispiele, in denen die Teile als Gewichtsteile ausgedrückt sind, dienen zur weitern Erläuterung der Erfindung. Für diese Beispiele gilt:
die in P ausgedrückte Schmelzviskosität des Polymeren (VF) ist mittels eines Davenport-Extrusionsplastometers gemessen,
die Viskositätszahl (IV), gleich 1000 (η r -1/c), ist bei 25°C mit einer Lösung mit 1% (Gewicht/Volumen) des Polymeren in o-Chlorphenol gemessen, wobei die Konzentration (c) in g/l ausge­ drückt ist,
die Abbaubarkeit des Polymeren wird durch Messung der Schmelzvis­ kosität vor (VF₁) und nach (VF₂) einer Behandlung unter Stickstoff während 30 Minuten bei einer Temperatur von 250°C oder 260°C je nach dem Polymeren bewertet, woraus sich ergibt ΔVF=VF₁-VF₂,
die Bestimmung der Anzahl der endständigen Gruppen -COOH je Tonne Polymeres (GT) ist durch kolorimetrische Bestimmung vorgenommen,
die Helligkeit (Y%) und der Gelbgrad (IJ) werden auf einem Photo­ kolorimeter Elrepho (Zeiss) nach der Methode gemessen, die in der zweiten Auflage von Kirk-Othmer′s Encyclopedia of Chemical Tech­ nology (John Wiley, 1964) Band 5, S. 802 bis 805 angegeben ist.
Beispiel 1
In einem ersten Versuch beschickt man einen Autoklaven gleich­ zeitig mit 2910 Teilen Dimethylterephthalat, 1530 Teilen Butan­ diol-(1,4) und 0,66 Teilen Triäthanolaminorthotitanat. Die Um­ esterung der Alkohole beginnt bei 160°C. Gleichzeitig mit der Destillation des Methanols nach einer Stunde wird der Druck fort­ schreitend auf 399 mbar (300 Torr) innerhalb von 50 Minuten erniedrigt und eine Stunde bei diesem Wert gehalten. Die Temperatur der Masse beträgt dann 220°C. Man setzt nach Aufheben des Vakuums mit Stickstoff 66 Teile einer 20gew.-%igen Suspension vom TiO₂ in Butandiol, die 0,66 Teile Triäthanolaminorthotitanat enthält, zu. Der Druck wird rasch wieder auf 399 mbar (300 Torr) gebracht. Dann wird in 45 Minuten ein Vakuum von 0,665 mbar (0,5 Torr) angelegt, während die Masse auf 260°C gebracht wird. Die Polykondensation wird 1½ Stunden fortgesetzt, und das Polymere wird dann gegossen.
In einem zweiten nach dem gleichen Verfahren durchgeführten Ver­ such enthält die Suspension von TiO₂ in Butandiol nicht nur Titan­ oxyd und die zweite Fraktion des Polykondensationskatalysators, sondern auch 1,65 Teile Benzyldiäthanolamin, eine Menge, die 500 ppm, bezogen auf das Polymere, entspricht.
In der nachfolgenden Tabelle sind die Werte der Schmelzviskosität der beiden Polymeren angegeben, und es wird gezeigt, daß der Anfangswert des Versuchs 2 über demjenigen des Versuchs 1 liegt und daß die Zersetzung in geschmolzenem Zustand in diesem letzte­ ren Versuch viel höher ist.
Beispiele 2, 3 und 4
In einem Vergleichsversuch bringt man gleichzeitig in den Auto­ klaven bei 2910 Teile Dimethylterephthalat, 1530 Teile Butandiol- (1,4) und 0,66 Teile Triäthanolaminorthotitanat ein. Die Umeste­ rung der Alkohole beginnt bei 160°C. Gleichzeitig mit der Destil­ lation des Methanols nach einer Stunde wird der Druck fortschrei­ tend auf 399 mbar (300 Torr) innerhalb von 50 Minuten erniedrigt und eine Stunde bei diesem Wert gehalten. Die Temperatur der Masse be­ trägt dann 220°C. Man setzt nach Aufheben des Vakuums mit Stick­ stoff 66 Teile einer 20gew.-%igen Suspension von TiO₂ in Butan­ diol, die 0,66 Teile Triäthanolaminorthotitanat enthält, zu. Der Druck wird rasch wieder auf 399 mbar (300 Torr) gebracht. Dann wird fortschreitend innerhalb von 45 Minuten ein Vakuum von 0,665 mbar (0,5 Torr) angelegt. Die Polykondensation wird fortgesetzt, bis die zum Rühren erforderliche Kraft ihr Maximum erreicht hat. Das Gießen dauert 50 Minuten.
In den Beispielen wird Triäthanolamin in die butandiolische Sus­ pension in variablen Mengen eingebracht.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt:
VF₁ bedeutet die Viskosität des Polymeren bei 260°C nach 5minüti­ gem Gießen in P.
VF₂ bedeutet die Viskosität des Polymeren bei 260°C nach 45minü­ tigem Gießen in P.
Die Prüfung der Werte dieser Tabelle zeigt, daß die Beständigkeit des Polymeren gegen Abbau mit der Menge an eingeführtem Triäthanol­ amin ansteigt.
Beispiel 5
In einem ersten Versuch bringt man in einen Autoklaven 29 100 Teile Dimethylterephthalat, 15 300 Teile Butandiol-(1,4) und 6,6 Teile Triäthanolaminorthotitanat ein. Die Umesterung der Alko­ hole beginnt bei 160°C. Nach 2¼ Stunden ist die theoretische Menge Methanol abdestilliert. Die Temperatur der Masse erreicht 245°C. Man setzt dann 660 Teile einer 20gew.-%igen Suspension von Titanoxyd in Butandiol und 6,6 Teile Triäthanolaminorthotita­ nat zu. Der Druck wird in 40 Minuten auf 1,33 mbar (1 Torr) erniedrigt, wäh­ rend die Masse auf 260°C gebracht wird. Die Polykondensation wird 55 Minuten bei dieser Temperatur fortgesetzt. Das Polymere wird dann gegossen.
In einem zweiten Versuch enthält die Butandiolsuspension außer­ dem 33 Teile Trioctylamin.
Die Eigenschaften der beiden erhaltenen Polymeren sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt:
Beispiel 6
Man bringt in einen Autoklaven 1940 Teile Dimethylterephthalat, 1298 Teile Hexandiol-(1,6) und 2 Teile Butylpolytitanat ein. Die Umesterung der Alkohole beginnt bei 148°C, und die theore­ tische Menge Methanol ist in etwa 1½ Stunden abdestilliert, wobei die Temperatur der Masse dann 240°C beträgt. Innerhalb von 20 Minuten wird ein Vakuum von 0,266 mbar (0,2 Torr) angelegt, während die Masse auf 265°C gebracht wird. Die Polykondensation wird 2½ Stunden fortgesetzt. Dann wird das Polymere in Wasser gegossen.
Dieses Polymere dient als Vergleich zu einem zweiten Versuch, der unter den gleichen Bedingungen durchgeführt wird, bei welchem jedoch bei einer Temperatur von 220°C 2,5 Teile Triäthanolamin zugegeben werden. Diese beiden Polymeren besitzen die folgenden Eigenschaften:
Beispiel 7
In einen Autoklaven bringt man gleichzeitig 23 280 Teile Di­ methylterephthalat, 5820 Teile Dimethylisophthalat, 15 300 Teile Butandiol-(1,4) und 6,6 Teile Triäthanolaminorthotitanat ein. Die Umesterung der Alkohole beginnt bei etwa 165°C. Nach 2¼ Stunden ist die theoretische Menge Methanol abdestilliert, und die Temperatur der Masse erreicht 245°C. Man setzt dann 660 Teile einer 20gew.-%igen Suspension von TiO₂ in Butandiol und 6,6 Teile Triäthanolaminorthotitanat zu. Der Druck wird in 40 Minuten auf 1,33 mbar (1 Torr) herabgesetzt, während die Masse auf 260°C gebracht wird. Die Polykondensation wird 55 Minuten bei dieser Temperatur fortgesetzt. Das Polymere wird anschließend gegossen.
Ein anderer Versuch wird parallel durchgeführt, in welchem die Butandiolsuspension außer dem Titanoxyd und dem Triäthanolamin­ orthotitanat 33 Teile Trioctylamin enthält.
Die Eigenschaften der erhaltenen Polymeren sind die folgenden:
In den folgenden Versuchen wird das erfindungsgemäße Verfah­ ren einer nicht-erfindungsgemäßen Variante (Versuch B) sowie einigen Versuchen nach dem Stand der Technik (Versuche C, D, E) gegenübergestellt (nachgereicht am 22. Januar 1981).
A) Herstellung von Polybutylenterephthalat nach dem erfindungs­ gemäßen Verfahren
388 Teile Dimethylterephthalat, 225 Teile Butandiol-(1,4) und 0,067 Teile Triäthanolaminorthotitanat werden gleich­ zeitig in einen Autoklaven aus rostfreiem Stahl, der mit einem Rührer und Einrichtungen zur Erzeugung eines Vakuums und Regulierungseinrichtungen versehen ist, eingeführt. Die Umesterung der Alkohole beginnt bei 168°C.
Nach 1 Stunde 20 Minuten sind 90% des theoretisch gebildeten Methanols abdestilliert. Wenn die Reaktionsmasse 235°C er­ reicht, werden 0,11 Teile Triäthanolaminorthotitanat und 0,22 Teile Triäthanolamin zugesetzt. Bei 250°C wird der Druck allmählich bis auf 0,399 mbar (0,3 Torr) vermindert und die Polykonden­ sation während einer Stunde bei 253°C fortgesetzt.
B) Herstellung von Polybutylenterephthalat unter Zugabe von Triäthanolamin beim Umesterungsschritt
388 Teile Dimethylterephthalat, 225 Teile Butandiol-(1,4), 0,067 Teile Triäthanolaminorthotitanat, 0,22 Teile Triäthanol­ amin werden gleichzeitig in einen Reaktor wie in A) beschrieben, eingeführt.
Die Umesterung der Alkohole beginnt erst bei 186°C und 90% des theoretisch gebildeten Methanols werden in 2 Stunden 15 Minuten abdestilliert.
Wenn die Reaktionstemperatur 235°C erreicht hat, werden 0,11 Teile Triäthanolaminorthotitanat zugesetzt. Bei 250°C wird der Druck allmählich bis auf 0,399 mbar (0,3 Torr) vermindert und die Polykondensation wird eine Stunde bei 253°C fortgesetzt.
Bei diesen beiden Versuchen ist die Zeit der beiden Um­ esterungen zu vergleichen.
Es wird festgestellt, daß bei Versuch B) die Umesterung sehr viel langsamer verläuft als bei Versuch A).
C) Herstellung von Polyäthylenterephthalat mit einem Organotitan­ katalysator
3300 Teile Dimethylterephthalat, 1320 Teile Äthylenglykol und 1,6 Teile Manganacetat werden gleichzeitig in einen Autoklaven ähnlich dem, wie in Versuch A) beschrieben, einge­ führt. Die Umesterung der Alkohole beginnt bei 158°C. Nach 55 Minuten erreicht das Medium 220°C, etwa 75% des theore­ tisch gebildeten Methanols werden abdestilliert. 0,33 Teile Triäthanolaminorthotitanat werden in dieses Medium eingeführt. 5 Minuten danach, wenn das Medium 225°C erreicht, werden 8,71 Teile phosphorige Säure in 7%iger Lösung in Äthylenglykol zugesetzt.
Etwa alles theoretisch gebildete Methanol wird in 1 Stunde 30 Minuten abdestilliert, während die Temperatur des Mediums 275°C beträgt. Der Druck wird fortschreitend während 40 Mi­ nuten bis auf 1,33 mbar (1 Torr) reduziert, während das Medium 286°C erreicht. Die Dauer der Polykondensationsstufe beträgt 1 Stunde 10 Minuten unter einem Vakuum von 0,399 mbar (0,3 Torr) bei 287°C.
Das so erhaltene Polymere ist sehr gelb, obzwar die Menge an Organotitankatalysator geringer als diejenige ist, welche bei der üblichen Herstellung von Polybutylenterephthalat verwendet wird.
D) Herstellung von Polyäthylenterephthalat unter Zusatz von Triäthanolamin beim Polykondensationsschritt (gemäß DOS 16 45 399)
388 Teile Dimethylterephthalat, 310 Teile Äthylenglykol, 0,275 Teile Calciumacetat werden gleichzeitig in einen Autoklaven wie in Versuch A) beschrieben, eingeführt. Die Umesterung der Alkohole beginnt bei 158°C. Die Dauer der Umesterung beträgt 2 Stunden 10 Minuten. Wenn das Medium 230°C erreicht, werden 1,95 Teile phosphorige Säure (in Form einer 7%igen Lösung in Äthylenglykol) und 0,22 Teile (500 ppm) Triäthanolamin in das Medium eingeführt.
Bei 250°C wird der Druck fortschreitend bis auf etwa 2,66 mbar (2 Torr) vermindert, jedoch kann ein Hochvakuum nicht erzeugt werden aufgrund der Bildung von Nebenprodukten, welche niedermolekular sind und die verschiedenen Leitungen verstopfen (Vakuum, Destillationskolonne usw.). Diese Leitungen müssen wieder freigemacht werden, das Vakuum wird wieder vermindert, jedoch erfolgt wiederum Bildung von Nebenprodukten und derselbe Arbeitsgang des Extrahierens muß mehrmals wiederholt werden. Unter diesen Bedingungen konnte der Polykondensationsschritt nicht durchgeführt werden und wurde nach 1 Stunde 5 Minuten gestoppt. Es konnte kein verspinnbares Polymeres erhalten werden, nur ein gelbes niedermolekulares Produkt.
Es sei erwähnt, daß der Umesterungskatalysator (Calcium­ acetat) am Ende der Umesterung wie üblich geschützt wird und es ist leicht zu sehen, daß Triäthanolamin allein kein guter Polykondensationskatalysator ist.
E) Herstellung von Polyäthylenterephthalat ohne phosphorige Säure (gemäß DOS 16 45 399)
388 Teile Dimethylterephthalat, 310 Teile Äthylenglykol, 0,275 Teile Calciumacetat werden gleichzeitig in einen Autoklaven, ähnlich demjenigen wie in A) beschrieben, ein­ geführt. Die Umesterung der Alkohole beginnt bei 154°C und nach 1 Stunde 45 Minuten sind 90% des theoretisch gebildeten Methanols abdestilliert. Wenn das Medium 230°C erreicht, werden 9,6 Teile einer 20%igen Suspension von TiO₂ zugesetzt und 5 Minuten danach werden 0,192 Teile Triäthanolamin eben­ falls zugefügt.
Wenn das Medium 250°C erreicht, wird der Druck allmählich in 30 Minuten bis auf 1,33 mbar (1 Torr) vermindert, während die Tempe­ ratur des Mediums etwa 286°C beträgt. Der Polykondensations­ schritt wird bei 287°C unter einem Vakuum von 0,931 mbar (0,7 Torr) während einer Stunde 10 Minuten durchgeführt. Während der Polykondensation werden gelbe Nebenprodukte in den Leitungen gebildet, welche die Polykondensation verhindern. Das er­ haltene Polymere hat eine gelbe Farbe und konnte nicht in­ dustriell verwertet werden.
Aus der folgenden Tabelle gehen die Werte des Gelbindex auf einem Fotokolorimeter Elrepho (Zeiss) nach der Methode gemessen, die in der 2. Auflage von Kirk-Othmer′s Encyclopedia of Chemical Technology (John WILEY 1964), Band 5, Seiten 802 bis 805 angegeben ist.
Aus diesen Versuchen ist ersichtlich, daß:
Die Verwendung von Organotitanverbindungen als Katalysator für Polyäthylenterephthalat ein sehr gelbes Polymer ergibt, das ohne Interesse ist (Versuch C: IJ 93).
Die Zugabe des Amins zu Beginn der Umesterung die Dauer der Umesterung steigert: 2 Stunden 15 Minuten gegenüber 1 Stunde 20 Minuten, Versuch A), gemäß dem erfindungs­ gemäßen Verfahren und weiterhin das Vergilben des Polymers erhöht (Versuch B): IJ 22 gegenüber 19 für Test A).
Die Verwendung von Triäthanolamin als Katalysator für die Polykondensation bei der Herstellung von Polyäthylenterephtha­ lat wie in DOS 16 45 399 angegeben, die Schwierigkeiten bei der Erzielung eines Polymers erhöht und ein gelbes Polymer ergibt (Versuche D) und E).
Es war daher überraschend, daß die Kombination der Verwendung von Triäthanolamin bei der Herstellung von Polybutylenterephtha­ lat unter Zusatz desselben erst in der Polykondensationsstufe sowohl Polymere mit kleineren IJ-Werten ergibt und die Dauer der Umesterung und Polykondensation vermindert.

Claims (1)

  1. Verfahren zur Herstellung von Polyestern und Copolyestern auf der Basis von aromatischen Dicarbonsäuren und Diolen mit zumindest 3 Kohlenstoffatomen, wobei in an sich bekann­ ter Weise die Herstellung durch Umesterung zwischen einem Alkylester der aromatischen Dicarbonsäure oder der aromati­ schen Dicarbonsäuren und dem Diol oder den Diolen und an­ schließende Polykondensation im Vakuum erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß in Anwesenheit von Triäthanolamin­ orthotitanat oder Butylpolytitanat als Katalysator im Stadium der Polykondensation 0,001 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das zu bildende Polymere, an einem nichtflüchtigen Amin mit einer Siedetemperatur über 200°C unter Normaldruck zu­ gesetzt und die Polykondensation gegebenenfalls in Anwesen­ heit eines polyfunktionellen Verzweigungsmittels durchge­ führt wird.
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