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Verfahren zur Polykondensation von Umsetzungsprodukten aus
Dimethylterephthalat und Äthylenglykol
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Der Katalysator wird in Mengen von 0,01 bis 0, 1%, bezogen auf das zur Herstellung des Diglykolterephthalats eingesetzte Dimethylterephthalat, zur Kondensation zugesetzt. Er kann in einigen Faal- len auch zusammen mit einem der üblichen Umesterungskatalysatoren (z. B. Zinkacetat) mit gleichem Erfolg schon zur Umesterung zugegeben werden. Neben einer Verkürzung der Reaktionszeit um 30 bis 60 Minuten, die normalerweise 4 Stunden beträgt, erreicht man durch die Verwendung dieser Verbindungen meist noch einen erheblichen Aufhellungseffekt des Polykondensates bei gleichen physikalischen Daten. In einigen Fällen wird auch der Erweichungspunkt angehoben.
Die erfindungsgemässen Katalysatoren können auch in Verbindung mit Antimontrioxyd eingesetzt werden. Es wird dann ebenfalls eine erhebliche Abkürzung der Kondensationszeit (um 1 - 2 Stunden) erreicht, wobei gleichzeitig die unangenehmen Eigenschaften des Antimontrioxyds, nämlich die Vergil-
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scher Form vorliegenden Katalysatorresten (z. B. Zink und Antimon) erklärt werden, wobei eine Reaktivierung und Auflösung unter Entfärbung eintreten.
Die Einzelheiten des Verfahrens und die erzielbaren Verbesserungen werden in den nachfolgenden Beispielen näher erläutert :
Vergleichsbeispiel (Kondensation mit Antimontrioxyd). a) Umesterung.
500 g Dimethylterephthalat werden unter Stickstoffatmosphäre in einem Kolben mit 344mlÄthylenglykol und 75 mg Zinkacetat (0, 015%) unter Rühren aufgeschmolzen. Hierauf wird die Temperatur so rasch gesteigert, dass mit dem abgespaltenen Methanol bzw. Glykol eben noch kein Ester überdestilliert (l. Stunde 160 - 2000C ; 2. Stunde 200 - 2350C ; 3. Stunde 235-240 0C). Beim Erreichen- einer Temperatur von 2400C (nach insgesamt 3 1/2 Stunden) werden 100 mg Antimontrioxyd (0, 020/0) in möglichst wenig Glykol dispergiert sowie 250 mg Titandioxyd (0, 50/0) als 20% igue Glykoldispersion zugesetzt. b) Polykondensation.
Nun wird der Kolben innerhalb von 60 Minuten vorsichtig unter Vermeiden von Verspritzungen auf 0, 1 mm Hg Vakuum gebracht. Bis zu diesem Zeitpunkt soll die Innentemperatur gerade 2700C erreicht haben. Unter allmählichem Anheben der Temperatur auf 2760C wird das Vakuum bis zum Erreichen des Endpunktes von 7J rel = 1, 635-l, 645 beibehalten.
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Daten :
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<tb>
<tb> Gesamtkondensationszeit <SEP> vom <SEP> Beginn
<tb> des <SEP> Evakuierens <SEP> an <SEP> gerechnet <SEP> : <SEP> 4-4 <SEP> 1/4 <SEP> Stunden
<tb> Lösungsviskosität <SEP> (#rel) <SEP> : <SEP> 1,635 <SEP> - <SEP> 1,645
<tb> 5 <SEP> Erweichungspunkt <SEP> ( C) <SEP> : <SEP> 260-261 <SEP>
<tb> Remissionsgrad <SEP> bei <SEP> 460 <SEP> <SEP> (%) <SEP> : <SEP> 70 <SEP> - <SEP> 72 <SEP>
<tb>
In der nachfolgenden Tabelle sind die Ergebnisse zusammengestellt, die mit verschiedenen erfin- dungsgemä#en Katalysatoren erreicht werden. Die Kondensation wird in allen Fällen in der gleichen Weise wie im Vergleichsbeispiel durchgeführt.
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<tb>
<tb>
Beispiel <SEP> Katalysator <SEP> Menge <SEP> Gesamtkonden- <SEP> Lösungs- <SEP> Erweichungs- <SEP> Remis-
<tb> % <SEP> sationszeit <SEP> viskosität <SEP> temperatur <SEP> siQns <SEP> - <SEP>
<tb> Stunden <SEP> 1) <SEP> rel <SEP> Oc <SEP> grad
<tb> 1 <SEP> 4-Methylcyclo-0, <SEP> 02 <SEP> 31/4 <SEP> 1, <SEP> 65-1, <SEP> 66 <SEP> 260-261 <SEP> 76-78 <SEP>
<tb> hexanon
<tb> 2 <SEP> 4-Methylcyclo-0, <SEP> 03 <SEP> 3-3 <SEP> 1/4 <SEP> 1, <SEP> 65-1, <SEP> 66 <SEP> 261-262 <SEP> 77
<tb> hexanon
<tb> 3 <SEP> Dimedon <SEP> 0,02 <SEP> 2 <SEP> 3/4 <SEP> - <SEP> 3 <SEP> 1, <SEP> 65-1, <SEP> 66 <SEP> 260 <SEP> 74 <SEP> - <SEP> 75
<tb> 4 <SEP> Ninhydrin <SEP> 0, <SEP> 02 <SEP> 3 <SEP> 3/4 <SEP> 1,64 <SEP> 260 <SEP> 73
<tb> 5 <SEP> a-Cyclopenta-0, <SEP> 02 <SEP> 3 <SEP> 1/2 <SEP> 1,64 <SEP> 260 <SEP> 73 <SEP> - <SEP> 74 <SEP>
<tb> noncarbonsäure-
<tb> äthylester
<tb> 6 <SEP> α
-Cyclo- <SEP> 0,02 <SEP> 3 <SEP> 1/2 <SEP> - <SEP> 3 <SEP> 3/4 <SEP> 1,64 <SEP> 260 <SEP> - <SEP> 261 <SEP> 73 <SEP> - <SEP> 74 <SEP>
<tb> hexanoncarbonsäure
<tb> (Natriumsalz)
<tb> 7 <SEP> 2-Butylcyclo-0, <SEP> 02 <SEP> 3 <SEP> 3/4 <SEP> 1,64 <SEP> 261 <SEP> - <SEP> 262 <SEP> 73 <SEP> - <SEP> 74 <SEP>
<tb> hexanon
<tb>
Beispiel 8: 500 g Dimethylterephthalat werden unter Stickstoffatmosphäre in einem Kolben mit 344 ml Äthylenglykol und 75 mg Zinkacetat sowie 100 mg 4-Methylcyclohexanon unter Rühren aufgeschmolzen. Sowohl die Umesterung als auch die Kondensation werden dann weiter nach den Angaben des Vergleichsbeispiels durchgeführt. Die Kondensation - deren Beginn durch das Aufhören der Methanolabspaltung festgestellt werden kann-ist nach 3 1/4 - 3 1/2 Stunden beendet.
Daten :
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<tb> Gesamtkondensationszeit <SEP> vom <SEP> Beginn
<tb> des <SEP> Evakuierens <SEP> an <SEP> gerechnet <SEP> : <SEP> 3 <SEP> 1/4-3 <SEP> 1/2 <SEP> Stunden
<tb> Lösungsviskosität <SEP> (ta). <SEP> rel) <SEP> : <SEP> 1, <SEP> 64 <SEP>
<tb> Erweichungspunkt <SEP> ( C) <SEP> : <SEP> 260-261 <SEP>
<tb> Remissionsgrad <SEP> bei <SEP> 460 <SEP> u <SEP> (li). <SEP> 75-77 <SEP>
<tb>
Beispiel 9 : Die Umesterung wird entsprechend dem Vergleichsbeispiel durchgeführt. Nach beendeter Umesterung werden 50 mg (0, 01%) Antimontrioxyd und 50 mg (0, 01%) 4-Methylcyclohexanon zugesetzt und die Polykondensation entsprechend Vergleichsbeispiel durchgeführt.
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Daten :
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<tb>
<tb> Gesamtkondensationszeit <SEP> vom <SEP> Beginn
<tb> des <SEP> Evakuierens <SEP> an <SEP> gerechnet <SEP> : <SEP> 3-3 <SEP> 1/4 <SEP> Stunden
<tb> Lösungsviskosität <SEP> (1} <SEP> rel): <SEP> 1. <SEP> 64
<tb> Erweichungspunkt <SEP> ( C) <SEP> : <SEP> 260-261 <SEP>
<tb> Remissionsgrad <SEP> bei <SEP> 460 <SEP> (%): <SEP> 74 <SEP> - <SEP> 75
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PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Polykondensation von Umsetzungsprodukten aus Dimethylterephthalat und Äthylenglykol, dadurch gekennzeichnet, dass als Katalysatoren alicyclische Ketone verwendet werden, wobei diese Verbindungen durch Alkyl-, Hydroxyl- oder Carboxylgruppen substituiert sein können.