DE1155240B

DE1155240B - Verfahren zur Herstellung von pigmentierten, aromatischen Polyestern

Info

Publication number: DE1155240B
Application number: DEF27879A
Authority: DE
Inventors: Dr Kurt Feuerstein; Dr Hans Gruschke; Dr Heinz Medem; Dr Heinz Schild
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1959-03-06
Filing date: 1959-03-06
Publication date: 1963-10-03
Also published as: CH381857A; FR1254048A

Description

Verfahren zur Herstellung von pigmentierten, aromatischen Polyestern Es ist bekannt, aromatische Polyester, insbesondere Poly-(äthylenglykol-terephthalat), durch Zusätze von Pigmcnldispersionen während der Polykondensation zu pigmentieren. Dabei ging man bisher so vor, daß die erforderliche Pigmentmenge unter Rühren mit Glykol angeschlämmt, daraufhin längere Zeit gerührt bzw. umgepumpt und anschließend die Pigmentdispersion in ein Vorratsgefäß übergeführt wurde. Es läßt sich nicht vermeiden, daß die auf diese Weise hergestellten Pigmentdispersionen auch noch gröbere Pigmentteilchen enthalten, die dann beim späteren Verarbeiten der pigmentierten Polyester, beispielsweise zu Fasern, Betriebsstörungen, insbesondere Filter- und Düsenverstopfungen, mit sich bringen.
Werden die so pigmentierten Polyester zu Fasern verarbeitet, so genügen die erhaltenen Fasern nicht immer den an sie gestellten Ant'orderungen, da die eingeschlossenen gröberen Pigmentteilchen Schwierigkeiten bei der Weiterverarbeitung der Fasern bereiten.
So ist es aus der britischen Patentschrift 610137 bekannt, die Pigmentierung von Polyestern durch Zusatz einer Pigmentdispersion vor der Polykondensation durchzuführen. Dabei wird die Pigmentdispersion durch Mischen des Pigments mit Glykol in einer Kugelmühle hergestellt. Jedoch werden trotz 3 Tage dauerndcm Mischen dabei nur Dispersionen erhalten, in denen die Pigmente zu einem Teil noch in Teilchengrößen bis zu 30 t vorliegen, die dann bei der Weiterverarbeitung die oben geschilderten Nachteile mit sich bringen.
Es wurde nun gefunden, daß pigmentierte aromatische Polyester durch Umesterung von Terephthalsäureestern mit Glykol und Polykondensatl'n der erhaltenen Bis-glykolester unter Verwendung bekannter Katalysatoren, wobei die Umesterung und/oder Polykondensation in Gegenwart einer Dispersion eines Pigmentes in dem zur Herstellung der Polyester dienenden Glykol erfolgt, hergestellt werden können, wenn man eine solche Pigmentdispersion verwendet, die durch Anteigen des Gemisches aus Pigment und Glykol in einem Kneter gegebenenfalls bei höheren Temperaturen, und Verdünnen der erhaltenen Paste mit einer weiteren Menge Glykol zu einer gießfähigen Dispersion hergestellt worden ist.
Es wird eine solche Pigmentdispcrsion verwendet, die aus einer Paste des Pigments in 20 bis 50 Gewichtsprozent Glykol, berechnet auf die verwcndete Pigmentmenge, hergestellt worden ist. In einzelnen Fällen, z. B. bei der Ilerstellung von mit Ruß pigmentierten aromatischen Polyestern, ist die Glykolgewichtsmenge doppelt so groß wie die Rußmenge. Dic erfindungsgcmäß verwendete Pigmentdispersion wurde 2 bis 2<1- Stunden je nach der Konstruktion des Kncters gcknetet, wobei der Knetprozeß bei Temperaturen zwischen 20 und 100° C vorgenommen rverden konnte. Nach beendetem Kneten wird die zähe Pigmentpaste zweckmäßig unter Rühren mit Glykol auf eine 10- bis 30gewichtsprozentige, vorzugsweise 20gewichtsprozentige gießfähige Dispersion verdünnt.
Die erfindungsgemäß verwendetc Pigmentdispersion wird der Mischung von Terephthalsäureesten vorzugsweise dem Dimethylester, und Glykol bei der Umesterung zugesetzt. Man kann jedoch auch die verwendete Pigmentdispersion nach erfolgter Umesterung dem Terephthalsäure-bis-glykolester zufügen Anschließend wird die Mischung unter Verwendung von bekannten Katalysatoren in an sich bekannter Weise polykondensiert. Das erfindungsgemaße Verfahren hat sich als bcsonders zweckmäßig erwiesen. da durch die Scherkraft des Kneter die Pign7entteilchen sich gegenseitig zerreiben und gleichmäßig mit Glykol benetzen, so daß eine spätere Agglomeration der Pigmentteilchen verhindert wird.
Es war durchaus überraschend. daß nach dem Verfahren der Erfindung pigmentierte Polyester erhalten werden, deren Pigmentteilchen eine Größe von 2 nicht überschrciten. Es wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren also eine feine und völlig gleichmäßige Verteilung der Pigmente im Polyester erreicht und das, obwohl die Zeitdauer für die Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten Pigments dispersion kürzer ist als bei den bisher bekannten Verfahren. Dies beruht auf der Verwendung eines Kneters als Zerkleinerer, da dadurch eine Pigmentpaste erhalten wird. deren Pigmentteilchei nicht nur die gewünschte geringe Teilchengröße haben, sondern auch in solcher Form vorliegen. daß bei der nachlolgenden Verdünnung zur Dispersion nicht zu erneuter Agg!omeration neigen. Diese geringe Korngröße des Pigmentierungsmittels aber gewährleistet eine vorteilhafte Weiterverarbeitung des pigmentierten Polyesters, insbesondere einen reibungslosen Spinnprozeß. sofern aus dem Polyester Fasern oder Fäden erzeugt werden sollen. Es werden solche Pigmentdispersionen verwendet, die vorzugsweise Weißpigmente, wie Titandioxyd oder Lithophone, ferner Ruß- und Farbpigmente enthalten.
Beispiel 1 8 kg Titandioxyd und 2,6 kg Glykol werden in einem Kneter im Laufe von 15 Minuten miteinander angeteigt. Danach wird 3 Stunden unter Aufheizung des Kneters auf 80 C weitergeknetet. Anschließend wird die gewonnene Titandioxydpaste unter Rühren mit Glykol zu einer 20 0/obigen Titandioxyddispersion verdünnt. Daraufhin werden 900 kg Terephthalsäuredimethylester mit 650 kg Glykol zu Terephthalsäurebis-glykolester in bekannter Weise umgeestert. Der erhaltene Ester wird in Gegenwart von 22 kg der obigen Pigmentdispersion in an sich bekannter Weise polykondensiert. Die gewonnenen mattierten Polyesterschnitzel wiesen bei der Auszählung unter dem Mikroskop nur zwei Teilchen pro Quadratmillimeter der Größenordnung 2 bis 10 tt auf. Der erfindungsgemäß hergestellte Polyester eignet sich besonders gut für die Herstellung von Fäden und Fasern nach dem Schmelzspinnverfahren.
Beispiel 2 50 kg Titandioxyd und i 75 kg Glykol werden in einem Kneter aus Chromnickelstahl im Laufe von 30 Minuten miteinander angeteigt. Danach wird 2 Stunden unter Kühlung auf 20 C weiter geknetet.
Anschließend wird die erhaltene Titandioxydpaste, wie im Beispiel 1 angegeben, mit Glykol verdünnt.
22 kg dieser Pigmentdispersion werden zu dem Terephthalsä-u re-bis-glykolester gegeben, der durch Umesterung von 900 kg Terephthalsäuredimethylester mit 650 kg Glykol gewonnen wurde. Nach anschlie-Sender Polykondensation des Gemisches in an sich bekannter Weise wurden mattierte Polyesterschnitzel gewonnen. die bei der Auszählung unter dem Mikroskop nur drei Teilchen pro Quadratmillimeter der Größenordnung 2 bis 10 zu aufwiesen.
Für ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten Pigmentdispersion wird kein Schutz begehrt.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von pigmentierten aromatischen Polyestern durch Umesterung von Terephthalsäureestern mit Glykol und Polykondensation der erhaltenen Bis-glykolester unter Verwendung bekannter Katalysatoren, wobei die Umesterung und/oder Polykondensation in Gegenwart einer Dispersion eines Pigmentes in dem zur Herstellung der Polyester dienenden Glykol erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß man eine solche Pigmentdispersion verwendet, die durch Anteigen des Gemisches aus Pigment und Glykol in einem Kneter, gegebenenfalls bei höherer Temperatur, und Verdünnen der erhaltenen Paste mit einer weiteren Menge Glykol zu einer gießfähigen Dispersion hergestellt worden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 610 137.