AT241123B - Verfahren zur Herstellung von spinnfähigen Polyestern - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von spinnfähigen PolyesternInfo
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Description
<Desc/Clms Page number 1> Verfahren zur Herstellung von spinnfähigen Polyestern Es ist bekannt, spinnfähige Polyester durch Polykondensation von Dicarbonsäuren mit Glykolen herzustellen. Für die technische Herstellung von Polyesterfasern wird in erster Linie von aromatischen Dicarbonsäuren, wie Terephthalsäure und niedrigen aliphatischen Glykolen, wie Äthylenglykol oder Propylenglykol, ausgegangen. Polyäthylenglykolterephthalat wird meist in der Weise erzeugt, dass zunächst der Dimethylester der Terephthalsäure (Dimethylterephthalat) mit Äthylenglykol zu Diäthylenglykolterephthalat umgeestert wird und in einem anschliessenden Arbeitsgang das Diäthylenglykolterephthalat zum spinnfähigen Polyäthylenglykolterephthalat polykondensiert wird. Sowohl die Umesterung als auch die Polykondensation werden üblicherweise bei erhöhten Temperaturen in Gegenwart von Katalysatoren vorgenommen. Als Katalysatoren sind die verschiedensten Metallsalze, u. a. auch Zinnsalze, vorgeschlagen. Den als Katalysatoren verwendeten bekannten Zinnderivaten haftet jedoch der Nachteil an, dass sie die Polykondensation zu hellem spinnfähigem Polyester mit hohem Durchschnittsmolekulargewicht nur bei völliger Abwesenheit von Wasser und Säuren zu katalysieren vermögen. Es ist in der Praxis sehr schwer, die Gegenwart von geringen Mengen Feuchtigkeit, die mit einer der Ausgangskomponenten zugeführt wird oder Spuren von freien Säuren, die aus der Dicarbonsäure stammen, bei der Herstellung von Polyestern vollständig auszuschliessen. Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, für die Herstellung von spinnfähigen Polyestern, insbesondere Polyäthylenglykolterephthalat, Katalysatoren zu finden, die auch in Gegenwart von geringen Mengen Feuchtigkeit oder Spuren von freien Säuren noch in gleichem Masse wirksam sind und daher auch schon bei der Umesterung zugesetzt werden können, und in der Polykondensation bei hohen Reaktionsgeschwindigkeiten und vergleichsweise niedrigen Temperaturen Polymerisate mit hohem Durchschnittsmolekulargewicht ergeben. Diese Forderungen werden in vollem Umfang von organischen Mercapto-Zinnverbindungen der allgemeinen Formel EMI1.1 EMI1.2 der Rl Seinen Mercaptanrest, R2erfüllt. An organischen Mercapto-Zinnverbindungen, die gemäss der Erfindung als Katalysatoren bei der Herstellung von spinnfähigen Polyestern verwendet werden sollen, seien beispielsweise Dodecyhnercapto- Dibutylzinnstearat, Dodecylmercapto-Dibutylzinnäthylestermaleat, Hexylmercapto-Methylzinncrotonat, Hexyhnercapto-Methylhexylzinncrotonat und Butylmercapto-Dibutylzinnmethylestermaleat genannt. Diese Mercapto-Zinnverbindungen werden in Mengen von 0, 005 bis 0, 5% vorzugsweise 0, 01-0, 09%, bezogen auf Dimethylterephthalat, bereits bei der Umesterung des Dimethylterephthals mit Äthylenglykol zugesetzt. Mit den genannten Katalysatormengen ermöglicht das vorliegende Verfahren die Durchführung der Umesterung und der Polykondensation bei niedrigen Temperaturen von etwa 190 bis 250 C in kurzer Reaktionszeit, u. zw. beträgt bei Zugabe der bevorzugten Mengen die Umesterungszeit etwa 2 h und bereits nach einer Polykondensationszeit von weiteren 2 h wird ein Polymerisat mit einer -n intr. = 0, 9 oder höher (gemessen in 0, 5%iger Phenol-Tetrachloräthan-Lösung bei 20 C) erhalten. Unter vergleichbaren Bedingungen werden mit bekannten Zinnkatalysatoren nur Polymerisate mit wesentlich niedrigeren Durchschnittsmolekulargewichten erhalten. Als besonders vorteilhaft erwiesen sich die thermische Beständigkeit und Unempfindlichkeit gegen Ultraviolett-Strahlung der unter Zusatz der Mercapto-Zinnverbindungen hergestellten Polyester. Die Polymerisate sind hell und farblos und neigen nicht zur Verfärbung bei der Weiterverarbeitung, wie beispielsweise beim Verspinnen oder im Gebrauch. <Desc/Clms Page number 2> Beispiel 1 : 1 Mol Dimethylterephthalat wurde mit 2, 2 Mol Äthylenglykol in Gegenwart vor 0, 1 Gew.-% Dodecylmercapto-Dibutylzinnlaureat bei einer Temperatur von 180 bis 190 C umgeester und der Überschuss an Glykol entfernt. Anschliessend wurde die Temperatur allmählich auf 200 C erhöh und der Druck auf 5 Torr verringert. Nach einer Polykondensationszeit von 2 h entstand ein klarer fasi farbloser Polyester, der sich unter den üblichen Bedingungen gut verspinnen liess. Beispiel 2 : 1 Mol Dimethylterephthalat wurde mit 2, 2 Mol Äthylenglykol in Gegenwart vor 0,12 Gew.-% Hexylmercapto-Methylhexylzinncrotonat bei einer Temperatur von 180 bis 190 C umgeestert und der Überschuss an Glykol entfernt. Anschliessend wurde die Temperatur allmählich auj 200 C erhöht und der Druck auf 5 Torr verringert. Nach einer Polykondensationszeit von 2 h entstand ein klarer fast farbloser Polyester, der sich unter den üblichen Bedingungen gut verspinnen liess. Beispiel 3 : 1 Mol Dimethylterephthalat wurde mit 2, 2 Mol Äthylenglykol in Gegenwart vor 0, 11 Gew.-% Butylmercapto-Dibutylzinnmethylestermaleat bei einer Temperatur von 180 bis 190 C umgeestert und der Überschuss an Glykol entfernt. Anschliessend wurde die Temperatur allmählich auf 200 C erhöht und der Druck auf 5 Torr verringert. Nach einer Polykondensationszeit von 2 h entstand ein klarer fast farbloser Polyester, der sich unter den üblichen Bedingungen gut verspinnen liess. PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Herstellung von spinnfähigen Polyestern, vornehmlich Polyäthylenglykolterephthalat, durch Umesterung von Dimethylterephthalat mit Äthylenglykol und anschliessende Polykondensation unter Zusatz von organischen Zinnverbindungen als Katalysatoren, dadurch gekennzeichnet, dass man als organische Zinnverbindung eine Mercapto-Zinnverbindung der allgemeinen Formel EMI2.1 zusetzt, in der RS einen Mercaptanrest, R2 gleichfalls einen Mercaptanrest oder einen Alkoholrest oder einen Carbonsäurerest und R3 und R4 einen Alkyl-, Aryl-, Alkaryl- oder Aralkyl- oder Cycloalkylrest bedeuten.
Claims (1)
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mercapto-Zinnverbindung in Mengen von 0, 005 bis 0, 5%, vorzugsweise 0, 01-0, 09%, bezogen auf Dimethylterephthalat, zugesetzt wird.
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