CH351754A - Verfahren zur Herstellung hochmolekularer linearer Polyester - Google Patents
Verfahren zur Herstellung hochmolekularer linearer PolyesterInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung hochmolekularer linearer Polyester Es ist bekannt, aus Diolen und aromatischen Dicarbonsäureestern Polyester herzustellen, indem man Diole mit Estern aus Dicarbonsäuren und einwertigen Alkoholen in Gegenwart von Katalysa toren mit einem überschuss an Diolen umsetzt. Als Katalysatoren wurden zahlreiche Metalle vorgeschlagen, wie Natrium, Kalium, Lithium, Cal cium, Magnesium, Zink, Cadmium, Mangan, Eisen, Kobalt, Nickel, Zinn, Blei und Wismut, sowie die Carbonate, Oxyde und Alkoholate der Alkali- und Erdalkalimetalle, allein oder in Mischung. In einer USA-Patentschrift werden Zinkchlorid, Aluminiumchlorid, Antimonchlorid, Antimonfluorid und Borfluorid als Katalysatoren angegeben, welche jedoch in grossen Mengen (bis zu 1 Molprozent) zugefügt werden müssen, um einen Effekt zu er reichen. Auch die in einer bekanntgemachten deutschen Patentanmeldung angegebenen Katalysatoren, näm lich die Oxyde, Chloride, Sulfate, Acetate, Alko- holate, sowie Salze höherer aliphatischer oder aro matischer Monocarbonsäuren der Elemente aus der dritten und vierten Gruppe sowie der zweiten Neben gruppe des periodischen Systems, werden in ver hältnismässig grossen Mengen (bis zu 0,5 Molprozent) zugesetzt. Es wurde nun gefunden, dass man hochmoleku lare lineare Polyester, wie z. B. Polyäthylentere- phthalat, durch Umesterung von Diestern aus Di- carbonsäuren und einwertigen, 1-6 Kohlenstoff atome enthaltenden Alkoholen mit Diolen und Poly kondensation des gebildeten Diolesters erhält, indem man die Polykondensation in Gegenwart von Alkali-, Erdalkali-, Mangan- oder Zinksalzen der Kiesel säure, Arsensäure, Zinnsäure, Selensäure oder Phos phorsäure in einer Menge von 0,005 bis zu 0, 05 Mol- prozent, bezogen auf eingesetzten Diester, durch führt, wobei man die Katalysatoren vor der Umeste- rung zu der Reaktionsmischung zugibt und diese Reaktionsmischung auf 120-300 erhitzt, den ab gespaltenen Alkohol aus der Reaktionsmischung ent fernt und den hierbei erhaltenen Diolester der Di- carbonsäure unter vermindertem Druck bei einer Temperatur von 250-285 polykondensiert. Der besondere Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens liegt darin, dass die zu verwendenden Katalysatormengen wesentlich geringer sind als bei den bekannten Verfahren. Als besonders geeignete Katalysatoren haben sich Alkalisilikate, vorzugsweise Na2Si20@ 21120, sek. Natriumarsenat, Natriumselenat, Natriumstannat, sek. Magnesium - orthophosphat, Manganphosphat und Zinkphosphat erwiesen. Die Polykondensationskatalysatoren werden dem den Diester und das Diol enthaltenden Reaktions gemisch bereits vor der Umesterung zugegeben. Als Dicarbonsäureester lassen sich z. B. Ester der Terephthalsäure, der Isophthalsäure, der Phthal- säure, der Sebacinsäure, Adipinsäure, Bernstein säure, mit 1 bis 6 Kohlenstoffatome enthaltenden einwertigen Alkoholen, wie Methylalkohol, Butyl- alkohol, Isohexylalkohol usw., verwenden. Als Diole lassen sich z. B. verwenden: Äthylenglycol, Pro pylenglycol, Butan-1,4-diol, Hexandiol usw. Das Erhitzen der Reaktionsmischung wird vorzugsweise bei 120-130 durchgeführt, so dass der abgespal tene Alkohol aus der Reaktionsmischung entfernt wird. Die Polykondensation des gebildeten Diol- diesters der ersten Reaktionsstufe, z. B. des Diol- diesters der Terephthalsäure, zum hochmolekularen, linearen Polyester erfolgt unter vermindertem Druck bei einer Temperatur von 250-285 . <I>Beispiel 1</I> 150 g Terephthalsäuredimethylester, 120 g Äthy- lenglykol und 0,04g Natriumsilikat (=0,0238 Molo/o, bezogen auf eingesetzten Terephthalsäuredimethyl- ester) werden unter Rühren auf 190 erhitzt, wobei Methanol abzudestillieren beginnt. Nach 6 Stunden, wobei die Innentemperatur langsam auf 210 ge steigert wird, ist der abgespaltene Methylalkohol ab destilliert. Anschliessend wird in einem vakuumdich ten Gefäss, das mit einem Gaszuführungsrohr, Rüh- rer und einem absteigenden Kühler mit Vorlage ver sehen ist, unter Einleiten von Stickstoff die Ölbad temperatur auf 250 gehalten und der Druck im Laufe von 21:Stunden von 760 mm auf 0,3 mm reduziert. Das Ölbad wird nun auf 278 erhitzt und 3 Stunden auf dieser Temperatur gehalten, während die Masse in zunehmendem Masse dickflüssiger wird und einen hochmolekularen linearen Polyester bildet. Aus der so erhaltenen Schmelze können Fasern gebildet werden, die sich anschliessend auch noch verstrecken lassen. <I>Beispiel 2</I> 150 g Terephthalsäuredimethylester und 120 g Glykol werden mit 0,04 g Natriumstannat (= 0,0243 Mol o/o, bezogen auf eingesetzten Terephthalsäure- dimethylester) vermischt und, wie unter Beispiel 1 beschrieben, umgeestert und polykondensiert. Das Produkt zeigt einen in Phenoljetrachloräthan be stimmten K-Wert = 55 und lässt sich in geschmolze nem Zustand zu Fäden verspinnen, welche nach dem Verstrecken hohe Festigkeitswerte zeigen. <I>Beispiel 3</I> 200 g Terephthalsäure-di-n-butylester und 112 g Glykol werden mit einer Mischung von 0,04 g Man- ganphosphat (-0,0197 Molo/o, bezogen auf einge setzten Terephthalsäure-di-n-butylester), <B>0,01</B> g An timonoxyd und 0,01 g Zinkacetat vermischt und, wie unter Beispiel 1 beschrieben, polykondensiert. Der Polyester zeichnet sich durch besonders helle Farbe aus und zeigt einen in Phenol Tetrachlor- äthan bestimmten K-Wert von 55. Die aus dieser Schmelze gebildeten Fasern können zu Fäden ge streckt werden.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung hochmolekularer linea rer Polyester durch Umesterung von Diestern aus Dicarbonsäuren und einwertigen, 1-6 Kohlenstoff- atome enthaltenden Alkoholen mit Diolen und Poly kondensation des gebildeten Diolesters, dadurch ge kennzeichnet, dass die Polykondensation in Gegen wart von Alkali-, Erdalkali-, Mangan- oder Zink salzen der Kieselsäure, Arsensäure, Zinnsäure, Selen säure oder Phosphorsäure in einer Menge von 0,005 bis zu 0,05 Moll/o, bezogen auf eingesetzten Diester, durchgeführt wird,wobei man die Katalysatoren vor der Umesterung zu der Reaktionsmischung zugibt und diese Reaktionsmischung auf 120-300 erhitzt, den abgespaltenen Alkohol aus der Reaktionsmischung entfernt und den hierbei erhaltenen Diolester der Dicarbonsäure unter vermindertem Druck bei einer Temperatur von 250-285 polykondensiert. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass man Gemische dieser Katalysa toren zur Anwendung bringt. 2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass saure Metallsalze zur Anwendung gelangen. 3.Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass man die genannten Katalysatoren in Mischung mit anderen Katalysatoren, die die Polykondensation von Dioldiestern aus Dicarbon- säuren und Diolen katalysieren, wie z. B. Zinkacetat, Antimonfluorid und Aluminiumchlorid, zur Anwen dung bringt.
Applications Claiming Priority (1)
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Families Citing this family (3)
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Also Published As
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