CH270745A - Verfahren zur Herstellung eines hochpolymeren, linearen Esters. - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines hochpolymeren, linearen Esters.Info
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Description
Verfahren zur Herstellung eines hochpolymeren, linearen Esters. Gegenstand der Erfindung ist ein Ver fahren zur Herstellung von hochpolymeren, linearen Estern, gemäss welchen Äthylen- glykol derart mit einem Halbester der Tere- phtlialsäure erhitzt wird, dass der Ät.hylen- glykolester der Tereplithalsäure gebildet wird, und dass hierauf der so entstandene Ät.hylen- glykolester so lange auf eine über seinem Schmelzpunkt liegende Temperatur erhitzt wird, bis ein Zustand erreicht wird, welcher Fäden bilden lässt, welche nach dem Heraus ziehen oder Ausstossen aus der Schmelze sich kalt strecken lassen. Beispiele von Halbestern der Tereplithal- säure sind Terephtlialsäure-monomethylester und Terephthalsäure-monoätliylester. Zur Bildung des Glykolesters der Tere- phthalsä.ure wird zweckmässig auf eine Tem peratur erhitzt, welche über dem Schmelz punkt des Gemisches, ferner über dem Siede punkt des in Freiheit zu setzenden Alkohols, jedoch unterhalb des Siedepunktes des Äthy- lenglykols liegt, und zwar unter solchen Be dingungen, dass der in Freiheit gesetzte Al kohol aus der Reaktionszone entweichen kann, was gewöhnlich mittels einer üblichen Destil- lationsvorrichtung erfolgt. Tritt keine weitere Destillation des in Freiheit gesetzten Alkohols mehr ein, so kann die Bildung des Glykol- esters als beendet betrachtet werden. Vor teilhafterweise wird man zur Erleichterung der Bildung des Glykolesters einen Esteraus- tauseh-Katalysator oder ein Gemisch solcher Katalysatoren verwenden. Beispiele hierfür sind Lithium, Natrium, Kalium, Calcium, Beryllium, Magnesium, Zink, Cadmium, Alu minium, Chrom, Molybdän, Mangan, Eisen, Kobalt, Nickel, Kupfer, Silber, Quecksilber, Zinn, Blei, Wismut, Antimon, Platin und Palladium. Geeigliete Mengen sind 0,025 bis 0,1 Gew-Prozent, bezogen auf den Ester der Tereplithalsäure. Der Esteraustausch-Kataly- sator bzw. die Esteraustausch-Katalysatoren können als solche in Form von Pulver, Schnit zeln, Spänen, Bändern, Draht oder in anderer beliebiger Form zugesetzt werden. Die Alkali metalle, die Erdalkalimetalle oder Magnesium werden vorzugsweise in Form von Alkohola- ten, welche durch Lösen derselben im Glykol oder in einem einwertigen Alkohol, z. B. Methanol oder Äthanol gebildet werden, ver wendet. Die Alkalimetalle lassen sich auch in Form ihrer Carbonate oder anderer alkalisch reagierender Salze, z. B. Borate, verwenden. Magnesium kann in Form seines Oxydes zur Anwendung gelangen. Die ]Überführung des Produktes der ersten Phase der Umsetzung, das heisst des Glykol- esters der Terephthalsäure, in ein hochmole kulares, faserbildendes Produkt, erfolgt zw eek- mässig durch Erhitzen auf über den Siede punkt des Glykols liegende Temperaturen unter solchen Bedingungen, dass das Glykol aus der Reaktionszone entfernt werden kann. Während dieses Erhitzungsvorganges oder während eines Teils davon ist es zweckmässig, den Druck zu vermindern, um ein rascheres Entfernen des Glykols zu erleichtern. Drücke von 20 mm bis hinunter auf 0,5 mm Hg haben sich als besonders geeignet erwiesen, doch kann man gewünschtenfalls auch zu höheren oder niedrigeren Drücken greifen. Esteraustausch-Katalysatoren können wäh rend dieser Phase des Erhitzens zugesetzt sein. Das Erhitzen erfolgt vorzugsweise in Ab wesenheit von Sauerstoff und .zweckmässig in Anwesenheit eines Stromes eines sauerstoff freien Gases, wie z. B, Stickstoff, welches durch und/oder über die Reaktionsmasse ge leitet wird. Gewünschtenfalls kann man die Reaktionsmasse während des Erhitzens mecha nisch in Bewegung halten. Obzwar die Bildung der hochpolymeren, linearen Ester aus Zweckmässigkeitsgründen als zweistufige Methode beschrieben wurde, so können diese beiden Stufen in der Praxis ineinander übergehen. Nach beendetem Erhitzen lässt sich das Produkt in geschmolzener Form aus dem Ge fäss, in welchem es gebildet und anschliessend gekühlt wurde, ausziehen oder in anderer Weise herausnehmen. <I>Beispiel:</I> 1,4 Teile Terephthalsäure-monoäthylester und 2,7 Teile Äthylenglykol werden zusam men gemischt und in einem mit einem Dampf auslass- und einem Gaseinlassrohr versehenen Gefäss auf 200 C erhitzt, wobei man einen sauerstofffreien Stickstoffstrom durch die Reaktionsteilnehmer streichen lässt. Nach 4 Stunden trägt man 0,0006 Teile Lithium und 0,001 Teile Magnesium ein -und erhitzt während weiteren 2 Stunden auf 200 C, worauf die Temperatur bei Atmosphärendruck während 1 Stunde auf 285 C gehalten wird. Dann wird der Druck auf etwa 0,5 mm Hg gesenkt und während weiterer 3 Stunden er hitzt. Die aus oder so erhaltenen Schmelze ge bildeten Fäden lassen sich zu Fasern kalt ziehen. Das so erhaltene Produkt, nämlich hoch polymeres Äthylenterephthalat, ist eine kri stalline Substanz vom Schmelzpunkt von etwa 255 C. Es kann aus der Schmelze zu Fäden gesponnen werden, welche um ihre mehrfache ursprüngliche Länge gestreckt werden können und dabei geschmeidige kräftige Fasern er geben, welche in charakteristischen Röntgen- strahleninterferenzbildern eine Orientierung längs der Faserachse zeigen. Die Fasern eignen sich in hervorragender Weise für tex- tilistische Zwecke.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung eines hochpoly meren, linearen Esters, dadurch gekennzeich net, dass Äthylenglykol derart mit einem Halbester der Terephthalsäure erhitzt wird, dass der Äthylenglykolester der Terephthal- säure gebildet wird, und dass hierauf der so entstandene Äthylenglykolester so lange auf eine über seinem Schmelzpunkt liegende Tem peratur erhitzt wird,bis ein Zustand erreicht wird, welcher Fäden bilden lässt, welche nach dem Herausziehen bzw. Ausstossen aus der Schmelze sich kaltziehen lassen. Das Produkt, nämlich hochpolymeres Äthylenterephthalat, ist eine kristalline Sub stanz vom Smp. von etwa 255 C.Es kann aus der Schmelze zu Fäden gesponnen wer den, welche um ihre mehrfache ursprüng liche Länge gestreckt werden können und da bei geschmeidige, kräftige Fasern ergeben, welche in charakteristischen Röntgenstrahlen- interferenzbildern eine Orientierung längs der Faserachse zeigen und sich in hervorragender Weise für textilistische Zwecke eignen.
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