DE1180127B

DE1180127B - Verfahren zur Herstellung von Poly-(aethylenglykolterephthalat)

Info

Publication number: DE1180127B
Application number: DEZ8944A
Authority: DE
Inventors: Ram Advani
Original assignee: HJ Zimmer Verfahrenstechnik
Current assignee: HJ Zimmer Verfahrenstechnik
Priority date: 1961-08-31
Filing date: 1961-08-31
Publication date: 1964-10-22
Also published as: US3220982A

Description

Verfahren zur Herstellung von Poly-(äthylenglykolterephth alat) Es ist bei der technischen Herstellung von spinnfähigen Polyestern bekannt, bei der Umesterung von Dimethylterephthalat mit Glykol zu Bis-glykolterephthalat und weiterhin bei der Polykondensation des erhaltenen Bis-glykolterephthalats Katalysatoren zu verwenden.
Bekannt sind beispielsweise Metallsalze, wie die Formiate, Acetate oder Acetonylacetonate von Zink, Blei, Calcium, Cadmium, Kobalt, Zinn oder Barium, die allein oder im Gemisch verwendet werden (britische Patentschrift 727 790 und USA.-Patentschriften 2 892 815, 2 641 592 und 2 857 363). Weiterhin ist es aus der USA.-Patentschrift 2 647 885 und den britischen Patentschriften 588 833 und 588 834 bekanntgeworden, bei der Polykondensation Cokatalysatoren, wie Antimontrioxyd oder anorganische und organische Phosphorderivate, zu verwenden.
Aus der deutschen Auslegeschrift 1 033 412 ist es bekannt, die Polykondensation in Gegenwart einer Aluminiumverbindung der allgemeinen Formel M [Al(OR)4} durchzuführen.
Es wurde nunmehr gefunden, daß Poly-(äthylenglykolterephthalat) durch Umesterung von Dimethylterephthalat mit Äthylenglykol und Polykondensation des erhaltenen Bis-glykolterephthalats in Gegenwart von Metallsalzen als Katalysatoren mit besonderem Vorteil hergestellt werden kann, wenn man Thalliumsalze verwendet. Die Thalliumsalze, die in den Ausgangsprodukten, also in der Dimethylterephthalatschmelze, in dem Glykol oder in der Mischung beider löslich sind, und zwar sowohl anorganische oder organische Thalliumsalze, wie beispielsweise Thallium-(I)-carbonat, Thallium (III)-chlorid oder Thallium(I)-acetat, -formiat, -oxalat oder -malonat, werden sowohl bei der Umesterung als auch bei der anschließenden Polykondensation verwendet.
Die besonderen Vorteile des Verfahrens der Erfindung gegenüber den bekannten Verfahren beruhen darauf, daß außerordentlich geringe Mengen von Thalliumsalzen als Katalysatoren verwendet werden, daß bei der Umesterung und Polykondensation keine Stickstoffatmosphäre als Schutzgas benötigt wird, daß man ohne die Gefahr einer Verfärbung des Polyesters bei höheren Reaktionstemperaturen arbeiten kann und Polyester sehr guter Hitze- und Lichtbeständigkeit erhält. Die erfindungsgemäß verwendeten Thalliumsalze sind im Gegensatz zu anderen Katalysatoren weniger sauerstoffempfindlich, und ihre Giftigkeit wirkt sich in den geringen Mengen in der Größenordnung von 0,01°/o überhaupt nicht mehr auf das Endprodukt aus.
Die erfindungsgemäß erhaltenen Polyester haben eine erhöhte Licht- und Hitzebeständigkeit und eignen sich hervorragend zur Herstellung synthetischer Fasern. Die entstandene ungefärbte, wasserklare Schmelze, welche zu einer milchweißen Masse erstarrt oder aus der sich klare weiße Fasern ziehen lassen, zeigt auch bei einer längeren Einwirkung von höheren Temperaturen, beispielsweise bei einer Erwärmung auf 1500 C bis zu 200 Stunden oder bei einer kurzfristigen Wärmebehandlung bis zu 270 bis 2900 C oder auch bei längerer Einwirkung von UV-Strahlen, nur geringfügige Veränderungen im Farbton oder den mechanischen Eigenschaften. Die Verwendung der Thalliumsalze als Katalysatoren bietet somit nicht nur eine erhöhte Betriebssicherheit bei der Herstellung der Polyester, sondern auch anwendungstechnische Vorteile durch die erhöhte thermische und Lichtstabilität.
Beispiel 1 1 Mol Dimethylterephthalat wird mit 2,2 Mol Äthylenglykol in Gegenwart von 0,05 Gewichtsprozent Thallium(I)-acetat (bezogen auf Dimethylterephthalat) bei einer von 190 auf 240° C ansteigenden Temperatur, vornehmlich bei 210 bis 220° C, umgeestert und der Überschuß an Glykol abdestilliert. Anschließend wird die Temperatur allmählich bis auf 280° C erhöht und der Druck abfallend von 5 auf 0,1 Torr verringert.
Nach einer Polykondensationszeit von 6 Stunden entsteht ein Polyester mit einer Intrinsic-Viskosität von instr. = 0,64/200 C, gemessen in 0,5°/Oiger Phenol-Tetrachloräthan-Lösung.
Beispiel 2 Ähnliche Ergebnisse werden erhalten, wenn man die Umesterung und Polykondensation entsprechend Beispiel 1 in Gegenwart von 0,04 Gewichtsprozent Thallium(I)-carbonat durchführt.
Beispiel 3 Aus 100 Teilen Dimethylterephthalat, 70 Teilen Äthylenglykol und 0,002 Teilen Thalliumnitrat wird gemäß Beispiel 1 ein farbloser Polyester mit einer Intrinsic-Viskosität von 0,7 erhalten, der sich ohne Einbuße an Farbintensität gut zu Fäden verspinnen läßt.
Beispiel 4 Aus 100 Teilen Dimethylterephthalat, 70 Teilen Äthylenglykol und 0,001 Teilen Thalliumsulfid wird nach Beispiel 1 ein farbloses Poly-(äthylenglykolterephthalat) mit einer Intrinsic-Viskosität von 0,72 erhalten, das nach Verspinnen und 10stündigem Tempern bei 2050 C noch eine Intrinsic-Viskosität von 0,65 besitzt.

Claims

Patentanspruch: Verfahren zur Herstellung von Poly-(äthylenglykolterephthalat) durch Umesterung von Dimethylterephthalat mit Äthylenglykol und Polykondensation des erhaltenen Bis-glykolterephthalats in Gegenwart von Metallsalzen als Katalysatoren, dadurch gekennzeichnet, daß man Thalliumsalze verwendet.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 033 412.