DE2303350C2 - - Google Patents
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G63/78—Preparation processes
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- 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.
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.
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.
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.
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.
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:
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:
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).
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.
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).
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.
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.
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)
- 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.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR7202493A FR2168898B1 (de) | 1972-01-24 | 1972-01-24 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2303350C2 true DE2303350C2 (de) | 1989-12-07 |
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ID=9092443
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19732303350 Expired DE2303350C2 (de) | 1972-01-24 | 1973-01-24 | |
DE19732303350D Granted DE2303350A1 (de) | 1972-01-24 | 1973-01-24 | Neues verfahren zur herstellung von polyestern und die so erhaltenen produkte |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19732303350D Granted DE2303350A1 (de) | 1972-01-24 | 1973-01-24 | Neues verfahren zur herstellung von polyestern und die so erhaltenen produkte |
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FR (1) | FR2168898B1 (de) |
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