DE1300264B - Verfahren zur Herstellung von hochpolymeren, linearen Polyestern - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von hochpolymeren, linearen PolyesternInfo
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Claims (1)
1 2
Lineare Polyester sind als faser- und filmbildende kondensation zeigen, da auf Grund der Unlöslichkeit
Rohstoffe bekanntgeworden. Ihre Herstellung kann der Fluoride angenommen werden mußte, daß sie
sowohl durch Umsetzung zweier Komponenten, einer unwirksam sein wurden.
Dicarbonsäure und einer bifunktionellen Hydroxyl- Besonders günstige Ergebnisse werden erhalten,
verbindung, oder aus nur einer Komponente, einer 5 wenn man zwischen 0,015 und 0,025 Gewichtsprozent,
bifunktionellen Hydroxyl- und Carboxylgruppen tra- bezogen auf den Bis-diolester, der Metallfluoride ver-
genderi Verbindung, erfolgen. Bei der Herstellung des wendet.
Polyesters aus zwei Komponenten wird die Reaktion Für die erste Stufe der Herstellung des Bis-diolesters,
im allgemeinen in zwei Stufen durchgeführt. In der die gewöhnlich in einer Esteraustauschreaktion besteht,
ersten Stufe wird zunächst ein mit sich selbst reak- io können bekannte Umesterungskatalysatoren, z. B.
tionsfähiges Ausgangsprodukt hergestellt, das in der Zinkacetat, verwendet werden,
zweiten Stufe polykondensiert wird. So besteht z. B. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können
bei dem üblichen Herstellungsverfahren von Poly- hochpolymere lineare Polyester hergestellt werden, die
äthylenterephthalat, das die größte technische Be- Reste aus aromatischen Dicarbonsäuren, z. B. Teredeutung
erlangt hat, die erste Stufe in einer Ester- 15 phthalsäure oder Isophthalsäure, und Diolen, z. B.
austausch-Reaktion zwischen Äthylenglykol und Di- Äthylenglykol, enthalten,
methylterephthalat, wobei Bis-(ö-hydroxyäthyl)-tere- TT
phthalat entsteht. Durch anschließende Kondensation Herstellung des verwendeten Bis-dwlesters
unter verringertem Druck und hoher Temperatur wird 12 Teile Dimethylterephthalat und 5 Teile Äthylender
Polyester mit der gewünschten Kettenlänge bzw. ao glykol werden unter Stickstoffatmosphäre in einem
Viskosität erhalten. nichtrostenden Stahlgefäß mit Rührvorrichtung bei Da durch den Verlauf der Polykondensationsreak- 140 bis 150° C geschmolzen. Bei einer Temperatur von
tion Kettenlänge bzw. Viskosität und damit die tech- 1500C werden 0,02 Teile Zinkacetat in einem Teil
, nische Verwertbarkeit des Polykondensats bestimmt Äthylenglykol gelöst, zugesetzt,
wird, ist die technische Durchführung dieser Poly- 35 Unter Steigerung der Temperatur von 160 auf 22O0C
kondensationsreaktion von größter Bedeutung. Um wird unter Atmosphärendruck die Esteraustauscheine
Polykondensation in Gang zu bringen bzw. zu reaktion durchgeführt, wobei Methanol und nach
beschleunigen und vor allem um eine Unterbrechung 21I2 bis 3 Stunden ein Teil des Glykols abdestilliert
der Reaktion bei ansteigender Viskosität zu verhin- werden.
dem, wird ein Katalysator benötigt. Als Beschleuniger 30 B-I
der Polykondensation wurden bereits viele Verbin- P
düngen bekannt (USA.-Patentschrift 2 998 412). Je- Das erhaltene Bis-(hydroxyäthyl)-terephthalat wird
doch hat sich herausgestellt, daß eine Vielzahl dieser in ein aus nichtrostendem Stahl bestehendes PolyVerbindungen
dem erhaltenen Polyester unerwünschte kondensationsgefäß gedrückt. Nach Zugabe eines
Eigenschaften verleiht, vor allem eine Verfärbung 35 Teiles Äthylenglykol mit 0,02 Teilen AlF3 wird die
hervorruft. Bei den hohen Anforderungen, die für die Temperatur der Schmelze unter vorsichtigem Rühren
spätere Verarbeitung zu Fasern, Fäden oder Filmen langsam auf 2400C gebracht, wobei Glykol abdestilgestellt
werden, macht jedoch jede Verfärbung den liert. Ist die genannte Temperatur erreicht, wird mit
Polyester ungeeignet für diese weitere Verarbeitung. Hilfe einer Vakuumpumpe der Druck im Reaktions-Ais
Katalysator für die Polykondensation sind 40 gefäß allmählich verringert. Während hierbei die
Uranylfluorid und Antimontrifluorid ebenso wie Temperatur der Schmelze langsam auf 275° C erhöht
Fluoride des Zinns, Arsens und Titans bereits bekannt- wird, soll ein Druck von weniger als 1 mm erreicht
geworden. Diese Verbindungen haben jedoch den und bis zum Reaktionsende aufrechterhalten werden.
Nachteil, da'ß durch Hydrolyse Fluoridionen entstehen, In 31I2 bis 4 Stunden ist die Polykondensation beendet,
die entweder den Verlauf der Polykondensationsreak- 45 Das Vakuum wird aufgehoben und der Reaktionsraum
tion beeinflussen oder aber durch Reaktion mit den oberhalb der Schmelze mit unter Druck stehendem
metallischen Teilen der Reaktionsgefäße Verfärbungen Stickstoff gefüllt. Hierauf wird das geschmolzene PoIydes
erhaltenen Polyesters hervorrufen. kondensat durch den Stickstoffdruck ausgepreßt, nach
Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Her- Abschreckung in Wasser granuliert und getrocknet,
stellung von hochpolymeren, linearen Polyestern durch 50 Das erhaltene polymere Produkt ist außerordentlich
Polykondensation von Bis-diolestern aromatischer Di- klar und hell. Der Erweichungspunkt liegt bei 2570C,
carbonsäuren in Gegenwart von bis zu 0,04 Gewichts- und die Lösungsviskosität (gemessen an einer Lösung
prozent, bezogen auf den Bis-diolester, eines Metall- in Phenol-Tetrachloräthan bei 25 0C) beträgt 800. Die
fluoride als Polykondensationskatalysator, das dadurch aus diesem Material hergestellten Fäden sind besongekennzeichnet
ist, daß man ein Fluorid des Lithiums, 55 ders hell.
Magnesiums, Calciums, Strontiums, Bariums, Aluminiums oder Zinks, oder deren Mischungen verwendet. Patentansprüche:
Magnesiums, Calciums, Strontiums, Bariums, Aluminiums oder Zinks, oder deren Mischungen verwendet. Patentansprüche:
Überraschenderweise werden bei Verwendung dieser
nicht löslichen, nicht hydrolysierenden Metallfluoride Verfahren zur Herstellung von hochpolymeren,
ganz besonders klare und völlig farblose homopoly- 60 linearen Polyestern durch Polykondensation von
mere Polyester erhalten, die zur Weiterverarbeitung zu Bis-diolestern aromatischer Dicarbonsäuren in
Fasern, Fäden oder Filmen hervorragend geeignet sind. Gegenwart von bis zu 0,04 Gewichtsprozent, beSelbst
beim Arbeiten in Eisengefäßen tritt bei den nach zogen auf den Bis-diolester eines Metallfluorids
dem Verfahren der Erfindung hergestellten Polyestern als Polykondensationskatalysator, dadurch
keinerlei Verfärbung auf. 65 gekennzeichnet, daß man ein Fluorid
Es war außerdem äußerst überraschend, daß die in des Lithiums, Magnesiums, Calciums, Strontiums,
Wässer und Glykol unlöslichen, nicht hydrolysierenden Bariums, Aluminiums oder Zinks, oder deren
Fluoride eine gute katalytische Wirkung bei der Poly- Mischungen, verwendet.
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