DE1948236A1 - Polyesterherstellung - Google Patents
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Description
AGFA-G E VAEEO? AG
22. Sep. 1981
LEVERKUSEN
Polyesterherstellung
Priorität : Grossbritannien, den 29·November 1968, Anra.Nr. f>6 896/68
Gevaert-Agfa N.V., Mortsel-Antwerpen., Belgien
Die vorliegende Erfindung betrifft Verbesserungen in. der Herstellung
von Polyestern, insbesondere Verbesserungen in der Herstellung hochpolymeren
Polyathylenterephthalates, bei der eine Polykondensationsreaktion in Gegenwart einer Germaniumverbindung als Katalysator ausgeführt
wird»
Der Stand der Technik kennt eine grosse Anzahl Beschreibungen betreffs
der Verwendung von Katalysatoren bei der Herstellung fasern- und filmbildender
linearer Polyester vom Kondensationstyp. Unter zahlreichen
nützlichen Katalysatoren zur Herstellung von Polyestern befinden sich Zinkacetat, Antimontrioxid, Germaniumdioxid, Titanverbindungen sowie
Verbindungen anderer Metalle.
Aus der amerikanischen Patentschrift 2 57$ 6C0 ist bekannt, Germaniumdioxid
als Katalysator bei der obenerwähnten Polykondensationsreaktion zu benutzen. Obgleich Verbindungen mit hohem Molekulargewicht
mit Germaniumdioxid als Katalysator hergestellt werden können, ist
die beschriebene Methode dennoch wegen der sehr geringen Löslichkeit
von Germaniumdioxid im Reaktionsgemisch, die zur Folge hat, dass ungelöster
Katalysator im Polymeren bleibt, unatisführbar-. Die niedrige
Katalysatorkonzentration bewirkt lange Reaktionszeiten, und der zurückbleibende ungelöste Katalysator wird während der Aufbereitung
des Polymeren offensichtlich Schwierigkeiten nach sich ziehen, wie J
z.B. Verstopfung des Filterapparates beim Sq&melzen zwecks Strangpressen·
Aueserdem ist ein Abfiltern der sehr feinen ungelösten
Ketalysatorteilchen schwierig. . Wenn das Polymere zur Herstellung von
Film benutzt wird, wird der Film Einschlüsse in Form von unregelmäseig
A-Q 555 BADORIGlNALi
- ; verteilten Punkten enthalten, oder trüb sein. Dies ist unzulässig, "
wenn der Film als Unterlage für photographische Zwecke gebraucht
''. verden soll. ■ . · ; ;
Es sind jetzt andere Germaniumverbindungen gefunden worden, die in
dem Polykondensations-Reaktionsgemisch löslich sind, und ausserdem
leicht löslich sind in Glykolen, und die als Katalysatoren bei der Herstellung von Polyestern benutzt werden können»
Erfindungsgemäss wird ein Verfahren zur Herstellung von Polyestern aus
einer Dicarbonsäure und einem Glycol geliefert, das dadurch gekennzeichnet
ist, dass die Polykondensation eines Glycoldicarboxylates in Gegenwart als Katalysator eines völlig chlorfreien kristallinen
™ Germanates mit einem Ionenverhältnis von 0,4 bis 0,6 von einem
Alkalimetall bzw. Ammonium zum vorhandenen Germanium, oder einem lonenverhältnis von 0,2 bis 0,3 von einem Erdalkalimetall sum vorhandenen
Germanium umfasst, durchgeführt wird.
Diese kristallinen Germanate werden gewonnen, indem man kristallines
hexagonales Germaniumdioxid mit einer xrässcigen Lösung einer starken
Base, wie einem Alkalimetallhydroxid oder Ammoniumhydroxid, oder einem Erdalkalimetallhydroxid, wie Calciumhydroxid oder Mischungen
aus diesen versetzt«
Die sich ergebende Germanatsuspension wird filtriert und bei niedrigen
Temperaturen getrocknet· Sehr interessante -rfindungsgemässe Katalysatoren
werden gewonnen, wenn Germaniumdioxid mit einer wässrigen .Natriumhydroxid-, Kaliumhydroxid-, Ammbniumhydroxi'd- oder Calciumhydroxidlösung
versetzt wird.
Besonders wertvoll sind kristalline Germanate der Formel MeH Ge2O/-,
in welcher Me ein Alkalimetall wie ζ.Bs Natrium oder Kalium ist.
Einfachheitshalber .werden alle diesen Germanate in der folgenden Beschreibung
"kristalline Germanate1' genannt werden·
Das erfindungsgemässe Verfahren kann mittels direkter Veresterung
einer Dicarbonsäure ausgeführt werden, z*B« mit Terephthale^ar« uno
einem-Glycol, beispielsweise Äthyleftglycöl, oder durch Umsetzung-
' einer Dicarbonsäure und eines Alkylenoosidsy ZüB» Üthylenox- -: >-im
0Od 8 25/2.0 SI■- BAOORiGiNAL
dv.s Glycoldicarboxylat-Monomere zu bilden· Sehr gute Ergebnisse
'■/erden mit einem Verfahren erzielt, bei' welchem ein Glycoldicarboxylat
dursh umesterung eines Dialkylesters einer Dicarbonsäurc mit einem
Glycol und eine anschliossende Polykondensationsstufe mit kristallinen
Germanaten als Katalysator gewonnen wird·
Das bei der Polykondensationsstufe benutzte Glycoldicarboxylat ist
vorzugsweise ein Xthylenglycoldicarboxylat, noch besser Äthylenglycoltherephthalat,
obgleich, auch andere Glycoldicarboxylate und besonders andere Glycoltherephthalate verwendet werden können.
Die Polykondensation kann absatzweise oder kontinuierlich durchgeführt'
werden.
Bei der im Vorhergehenden beschriebenen Umesterungsrcaktion kann jeder beliebige Umesterungskatalysator verwendet werden", vorzugsweise
aber einer, der den zu bildenden Polyester nicht färbt, z.B. Verbindungen von Alkali- und Erdalkalimetallen, Praseodym, .Samarium,
Cer, Lanthan oder Salze von Zink, Cadmium oder Mangan, beispielsweise die in der britischen Patentschrift Nr. 81-6 215 beschriebenen.
Wenn der Polyester in einem zweistufigen Verfahren mit einer TJmesterungsstufe
und einer anschliessenden Polykondensa.tionsstufe,
wie im Vorhergehenden, beschrieben, erzeugt wird,, kann das kristalline
Gormanat entweder in beiden Stufen oder nur in der Polykondensationsstufe
zugesetzt werden. Es wird vorgezogen, dass der Anteil des kristallinen Germanates so hoch ist, dass im Ree.ktibnsgemisch eine
Konzentration über 0,001 % besteht, z.B. bis zu 0,05 Gew./ό,berechnet
auf das Gewicht des vorliegenden Glycoldicarboxylat-Monomeren· Höhere Konzentrationen bieten keinen Vorteil, da keine Verbesserung
der Polykondensationsgeschwindigkeit erzielt wird.
Die Löslichkeit der kristallinen Germanate in Glyeolen, besonders
in Äthylenglycol, ist bei normalem Druck und leicht erhöhten Temperaturen ziemlich hoch. Es können leicht Konzentrationen bis
• zu 20 Gew.% erreicht werden, was viel höher als die für den Katalysator
in einer Polykondensationsreaktion wie oben beschrieben be- »I ' nötigten 0,001 bis 0,05 Gew.% ist. Dementsprechend kann das
'■":? ■ kristalline Gormanat als solches in Pulverform dem Reaktionsgemisch
i*;- 009825/2056 bad
zugesetzt werden, in welchem immer, wenigstens bis zum Anfang der
Polykondensationsstufe, ein Überschuss an Glycol vorliegt.
Bei einer sehr interessanten Ausfuhrungsform des erfindungsgemässen
Verfahrens wird das kristalline Germanat getrennt in einem Glycol mit
der gleichen Formel wie die Glycolkomponente des zu bildenden Glycol<dicarboxylates
gelöst· Die vorgebildete Lösung kirstallinen Germanates in Glycol kann viel höhere Konzentrationen der Germa.niumverbindung
enthalten, beispielsweise zwischen 0,1,5 und 10 Gew.%, berechnet
auf das Gewicht des als Lösungsmittel vorhandenen Glycols· Diese Lösungen sind sehr stabil, und können lange Zeit hindurch aufbewahrt
werden, ohne dass man eine Ausfällung des gelösten Germanates
ψ ' befürchten müsste. Solche. Lösungen können als Vorratslösungen benutzt
werden, die jederzeit nach Verdünnung zur Polyesterherstellung dienen können. So kann die Katalysatorlösung vor oder während der
Umesterung und vor oder während der Polykondensationsreaktion zugesetzt
werden. Die Bereitung solcher stabiler, konzentrierter, vorgebildeter
Lösungen, die bei normalem Druck und leicht, erhöhten
Temperaturen vorgenommen werden kann, bedeutet, dass sie. nicht vor
jedem einzelnen Gang der Polyesterherstellung angesetzt zu werden
brauchen, und dass keine besondere Druckapparatur erforderlich ist,
was auch Einsparungen an Werkerfordernissen ergibt.
Gewisse Verbindungen können auch der Reaktionsschmelze zugesetzt
y werden, um gewünschte Wirkungen zu erreichen. Beispielsweise können
Stabilisatoren wie Phosphorverbindungen, Mattierungsmittel oder Färbemittel wie z.B. Anthrachinonfarbstoffe zugesetzt werden·
Im Vergleich zu anderen bekannten Polykondensationskatalyeatoren, wie
Antimonverbindungen, Titanverbindungen und Zinnverbindungen, haben die
in dem erfindungsgemässen Verfahren benutzten kristallinen Germanate den Vorteil, die Herstellung nahezu farbloser und sehr klarer PoIy-
ester zu ermöglichen. Wann der Polyester zur Herstellung von Filmen
dienen soll, die als photographische Unterlagen vorgesehen sind, ist
diese Klarheit und Farblosigkeit von äusserster Wichtigkeit. Ein . ,
• weiterer Vorteil der Verwendung der kristallinen Germanate als Poly- '
kondensationskatalysatoren besteht in der Tatsache, dass die aus den Polyestern hergestellten Filme sehr gute Dehnungseigenschaften
.00982S/20S8 . /bad original
haben.
In den nachstehend angeführten Beispielen v/erden besonders die Herstellung
von Polyäthylenterephthalat, bei der Natrium-, Kalium-, Ammonium- oder Calciumtrihydrogengermanat(IV) als Polykondensationskatalysator
benutzt wird, beschrieben· Andere kristalline Germanate,
die durch Versetzen kristallinen hexagonalen Germaniumdioxids mit einer wässrigen Lösung eines Alkalimetallhydroxide oder eines Erdalkalimetallhydroxids
gewonnen werden, können auch als Katalysatoren verwendet
werden. Das Verfahren der Erfindung ist jedoch nicht auf die
Herstellung von Polyäthylenterephthalat beschränkt. Nach dem gleichen Verfahren können auch andere Glycole'benutzt werden, z.B. 1 ,^f-Di(hydroxymethyl)-cyclohexan.
So kann eine grosse Anzahl verschiedener nahezu farbloser und sehr klarer Polyester aus einem Glycol der
gleichen Struktur wie die Glycolkomponente des Glycoldicarboxylates
hergestellt werden, da die Terephthalsäure selbst in der Reaktion ganz oder teilweise durch andere dibasische Sauren wie z.B. Isophthalsäure,
Sebacinsäure oder Adipinsäμre ersetzt werden kann.
Die folgenden Beispiele werden angeführt, um die Erfindung zu illustrieren. In diesen Beispielen wird die inhärente Viskosität
Tj. , , die ein Mass des Polykondensationsgrades ist, aus der Gleichung
In Tj .
rel
rel
c .
berechnet, in welcher r? , (die relative Viskosität) gefunden wird
aus :
Fliesszeit der Lösung rel ~ Fliesszeit des Lösungsmittels
und wo c die Konzentration ist.
wird bei 250C für eine Lösung mit einer Konzentration c von
; Polyester pro 100 ml ein<
sym.-Tetrachloräthan bestimmt.
sym.-Tetrachloräthan bestimmt.
0,5 g Polyester pro 100 ml eines Gemisches aus 60:^-0 Phenol und
Der Krißtallschmelzpunkt des Polymeren wird dadurch bestimmt, dass
man eine kristallisierte Polyesterprobe auf dem Heiztisch eines Polarisationsmikroskopes erhitzt. Die Temperatur des Heiztisches
wird pro Minute um 0,80C erhöht. Ber Kristallscbmelzpunkt ist die
Ο0982β/*Ο-Η BADORiGlNAL
19 4 8 23
Temperatur, bei der zwischen gekreuzten. Nicoischen Prismen die letzte
.Spur von Doppelbrechung verschwindet ο .
Die Unterschiede im Schmelzpunkt von nächfolgenden Polyesterpräparaten
v/erden hauptsächlich durch Schwankungen in ihrem Diglycolgehalt (Diäthylenglycolgehalt im Falle von Polyäthylendicarboxylaten) verursacht.
Je höher dieser Diglycolgeha.lt ist, desto niedriger ist der Schmelzpunkt des "Polyesters infolge der inneren Erweichung durch
das vorhandene freie Diglycol. Wenn demgemäss ein bestimmter Polyester
einen hohen Schmelzpunkt haben sollte, müsste sein Diglycolgehalt sehr niedrig sein. ' ,
m Am Ende der Polykondensationsperiode wird die Farbe des geschmolzener!
Polyesters in "einem Lovibond-Tintometer gemessen, und in Werten der
Lovibond-Skala aufgezeichnet. Diese Skala besteht aus permanenten Glasfiltern mit einer linearen Gradeinteilung von der schwächsten
wahrnehmbaren Farbe bis zu einer völlig gesättigten in den drei Hauptsubtraktionsfarben Rot, Gelb und Blau. Durch Auswahl passender
Kombinationen aus diesen Skalen kann jede beliebige Farbe wig" auch Grau bis Schwarz angeglichen werden. Diese Methode ist in "Colorimetric
Chemical Analytical Methods", einem von der Tintometer Ltd.,
Salisbury, England, publizierten zweibändigen Loseblätterbuch beschrieben
worden.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
Beispiel 1 ■
38,8 g Dimethylterephthalat, 27 g Äthylenglycol, 5,^ mg Natriumtri^
■"·■'■ -4 ■
hydrogengermanat(IV) (1.10 Mol/Mol Dimethylterephthalat) und '
16,5 mg Manganmonomethylterephthalat (2.10 Mol/Mol Dimethylterephthalat)
wurden in eine Glaspolymerisationsröhre von 25 mm Innendurchmesser eingebracht. Die zur Reaktion zu bringenden Substanzen wurden
3 1A Stunden bei 1970C unter Atmosphärendruck erhitzt. Ein ununterbrochener
Strom trocknen Stickstoffs wurde durch eine Kapillarröhre,
die bis zum Boden der·Reaktionsröhre reichte, eingeführt. Nach Beendigung
der Umesterungsreaktibn wurde die Temperatur allmählich in
■ 30 Minuten auf 2820C erhöht, und das nicht aufreagierte Äthylenglycol
wurde abdestilliert. Änschliesserid wurden 13 mg Triphenyl-
0-Ö9826/2Q6I - ' ' "■
BAD ORIGINAL
phosphat (2.10~ Mol/Mol Dimethylterephthalat) als Stabilisator zugesetzt.
Der Druck wurde auf 0,1-0,3 mm Hg herabgesetzt, während die Ruoktionsmasse unter trocknem Stickstoff gerührt wurde. Nach
*t Stunden bei 282°C wurde das Vakuum aufgehoben, und es wurde ein
Polyäthylonterephthalat mit inhärenter Viskosität von 0,70 dl/g erzielt. Der Polyester war klar und hatte eine Lovibond-Farbkombination
von 0,3 Rot und T, 2 Gelb. Er schmolz bei 266,5°C, was
auf einen sehr niedrigen Diäthylenglycolgehalt hinweist.
Beispiel 2 * ■
Das Verfahren aus Beispiel 1 wurde wiederholt, nachdem jedoch die 55^ mg Natrium-trihydrogengermanat (IV) durch 2,7 mg oder 5·10 Mol/Mol
Dimethylterephthalat ersetzt worden waren. Die inhärente Viskosität
des gewonnenen Polyäthylenterephthalates war 0,67 dl/g. Der Polyester
war klar, hatte eine Lovibond-Farbkombination aus QyI Rot und
1,1 GoIb und schmolz bei 266,5°C, was also auf einen sehr niedrigen
Diäthylenglycolgehalt hinwies.
Das Verfahren aus Beispiel 1 wurde wiederholt, nachdem jedoch die 55^ rag
—5 Natrium-trihydrogengermanat(IV) durch 1,k mg oder 2,5 x 10 Mol/Mol
Dimethylterephthalat ersetzt worden waren. Die inhärente Viskosität des erhaltenen Polyäthylenterephthalats betrug 0,65'+ dl/g. Der
Polyester war klar und hatte eine Lovibond-Farbkombination von 0,7 Gelb« Er schmolz bei 266°C, was auf einen ε<hr niedrigen Diäthylenglycolgehalt hinweist.
38,8 g Dimethylterephthalat und 2? g Äthylenglycol wurden in eine
Glaspolymerisationsröhre von 25 mm Innendurchmesser eingebracht,
worauf 9,8 mg Manganacetat-tetrahydrat (2.10 Mol/Mol Dimethylterephthalat) zugesetzt wurden. Die zur Reaktion zu bringenden Substanzen
wurden 1 f? Stunden bei 197°C unter Atmosphärendruck erhitzt.
Ein ununterbrochener Strom trocknen Stickstoffs wurde durch eine
Kapillarrohre, die bis zum Boden der Reaktionsröhre reichte, eingeführt.
Nach Beendigung der Umesterungsreaktion wurde die Temperatur •allmählich in 30 Minuten auf 282°C erhöht, und das nicht zur
Reaktion gekommene Äthylenglycöl wurde abdestilliert. Anschliessend
. ' 008825/2056 bad original
'■■■"- - "-: ■ ■ -k -
wurden 5,4 mg Natrium-trihydrogengermänatClV) (1.10 Mol/Mol Dimethyl-,
terephthnlat) zugesetzt. Der Druck wurde auf 0,1-0,3 ram Hg gesenkt,
während die Reaktionsmasse unter trocknem Stickstoff gerührt wurde·
Nach 3 Stunden bei 2820C wurde das Vakuum aufgehoben und ein Polyethylenterephthalat,
dessen inhärente Viskosität 0,68 dl/g betrug, wurde gewonnen. Der Polyester war klar und hatte eine Lovibond-Farbkombination
von 0,4 Rot und 1,6 Gelb. Er schmolz bei 2670C,
was auf einen sehr niedrigen.Diäthylenglycolgehalt hinweist.
38,8 g Dimethylterephthalat und 2? g Äthylenglycol wurden in eine Glaspolymerisationsröhre
von 25 mm Innendurchmesser eingebracht, worauf
»■■■-■■■ -k
8,8 mg Zinkacetatdihydrat (2.10 Mol/Mol Dimethylterephthalat) zugesetzt wurden. Die zur Reaktion zu bringenden Substanzen wurden 2 Stunden bei 1970C unter Atmosphärendruck erhitzt. Ein ununterbrochener Strom trocknen Stickstoffs wurde durch eine Kapillarröhre, die bis zum Boden der Reaktionsröhre reichte, eingeführt. Nach Beendigung der üraesterungsreaktion wurde die Temperatur allmählich über 30 Minuten hin auf 2820C erhöht, und das nicht zur Reaktion gekommene Äthylenglycol wurde abdestilliert. Anschliessend wurden 5,A rag Natrium-trihydrogengermanatClV) (1.10~ Mol/Mol Dimethylterephthalat) und 13 mg Tripheny!phosphat (2.10 Mol/Mol Dimethylterephthalat) zugesetzt. Der Druck wurde auf 0,1-0,3 mm Hg gesenkt, während die Reaktionsmasse unter trocknem Stickstoff gerührt wurde. ψ Nach 3 Stunden bei 2&2PC wurde das Vakuum aui'gehoben, uad ein PoIyäthylenterephthalat, dessen inhärente Viskosität 0,69 dl/g betrug, wurde gewonnen. Der Polyester war klar und hatte eine Lovibond-Farbkombination von 0,3 Hot und 1,^ Gelb. IDr schmolz bei 2650C, was auf einen niedrigen Diäthyiengiycolgehalt hinweist»
8,8 mg Zinkacetatdihydrat (2.10 Mol/Mol Dimethylterephthalat) zugesetzt wurden. Die zur Reaktion zu bringenden Substanzen wurden 2 Stunden bei 1970C unter Atmosphärendruck erhitzt. Ein ununterbrochener Strom trocknen Stickstoffs wurde durch eine Kapillarröhre, die bis zum Boden der Reaktionsröhre reichte, eingeführt. Nach Beendigung der üraesterungsreaktion wurde die Temperatur allmählich über 30 Minuten hin auf 2820C erhöht, und das nicht zur Reaktion gekommene Äthylenglycol wurde abdestilliert. Anschliessend wurden 5,A rag Natrium-trihydrogengermanatClV) (1.10~ Mol/Mol Dimethylterephthalat) und 13 mg Tripheny!phosphat (2.10 Mol/Mol Dimethylterephthalat) zugesetzt. Der Druck wurde auf 0,1-0,3 mm Hg gesenkt, während die Reaktionsmasse unter trocknem Stickstoff gerührt wurde. ψ Nach 3 Stunden bei 2&2PC wurde das Vakuum aui'gehoben, uad ein PoIyäthylenterephthalat, dessen inhärente Viskosität 0,69 dl/g betrug, wurde gewonnen. Der Polyester war klar und hatte eine Lovibond-Farbkombination von 0,3 Hot und 1,^ Gelb. IDr schmolz bei 2650C, was auf einen niedrigen Diäthyiengiycolgehalt hinweist»
Eine KatalysatorlÖsuftg wurde hergestellt, indem 5 g Natrium-trihydrogengermanat(iy)
und 100 ml Äthylenglycol 15 Minuten bei 100°C
erhitzt wurden. Es wurde eine klare 5 %-ige Lösung erzielt. Ein t ·
Quantum dieser Lösung von 0,11 ml, das 5»Λ mg der Germaniumver- " ν "
bindung enthielt, wurde zusammen mit 38,8 g Dimethylterephthalat . >.
und 27 g Äthylenglycol in eine Glaspolymerisationsröhre von 25 mm
•009825/2056 bad original·
Innendurchmesser eingebracht. Darauf wurden 9,8 mg Manganacetattetrahydrat
(2.10 Mol/Mol Dimethylterepbtalat) zugesetzt. Die
zur Reaktion zu bringenden Substanzen wurden 3 % Stunden-bei 1970C
unter Atmosphärendruck erhitzt. Ein ununterbrochener Strom trocknen
Stickstoffs wurde durch eine Kapillarrohre, die bis zum Boden der
Reaktionsröhre reichte, eingeführt. Nach Beendigung der Umesterungsreaktion
wurde die Temperatur allmählich in 30 Minuten auf 282°C erhöht, und das nicht zur Reaktion gekommene Äthylenglyeol \tfurde abdestilliert.
Anschliessend wurden 13 mg Triphenylphosphat (2.10 Mol/Mol Dimethylterephthalat) als Stabilisator zugesetzt« Der Druck
wurde auf 0,1-0,3 mm Hg gesenkt, während die Reaktionsmasse unter
trocknem Stickstoff gerührt wurde· Nach 3 Stunden bei 2820C wurde
das Vakuum aufgehoben und ein Polyathylenterephthalat, dessen inhärente
Viskosität 0,66 dl/g betrug, wurde gewonnen. Der Polyester
war klar und hatte eine Lovibond-Farbkombination von 0,2 Rot und
1,2 Gelb. Er schmolz bei 2660C, was auf einen sehr niedrigen Diäthylenglycolgehalt
hinweist.
388 Teile Dimethylterephthalat (2 Mol) und 275 Teile itthylenglykol
(.kyk Mol) wurden in einen mit Rührwerk, Gaseinlass und Rektifikationssäule
versehenen Autoklav aus rostfreiem' Stahl eingebracht. Nach Zusatz von 100 mg Manganacetat-tetrahydrat wurde die Mischung
3 Stunden gerührt und bei 197°C unter Atmosphärendruck erhitzt, ·
während ein ununterbrochener Strom trocknen Stickstoffs hineingeleitet
wurde« Na.ch Beendigung der Umesterung wurden 55 mg Natriumtrihydrogengermanat(IV)
als 5 $-ige Lösung in Äthylenglyöol, die
wie in Beispiel 6 beschrieben hergestellt wurde , zugesetzt. Anschliessend
wurde die Temperatur allmählich in 1 Stunde auf 282QC erhöht,
und dae nicht zur Reaktion gekommene ilthyXenglycol wurde abdestilliert»
Per Druck wurde auf 0,1.-0,3 tarn Hg gesenkt* Nach 3
Stunden bei 2820C wurde das Vakuum aufgehoben und ein Polyethylenterephthalat wit einer inhHrenten Viskosität von 0?68 öl/g wurde
gewonnen· Der Polyester war klar und nahezu farblae und hatte
eine Loviboad-Farbkombination von 0,1 Rot und 0,7 Gelb, ,3Br schmolz
bei 2660C, was auf einen sehr niedrigen BiMthylenglyeolgehalt hinweist»
Ό09β2ΐ/20·ί
Beispiel 8 ■
Das.Verfahren aus Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch nachdem die
5, k- mg Np.triumtrihydrogengerraanat (IV) durch 5,7 mg Kaliumtrihydrogen
germanat(IV) (1.10 Mol/Mol Dimethylterephthalat) ersetzt worden waren. Die inhärente Viskosität des erzielten Polyäthylenterephthalates
betrug 0,68 dl/g. Der Polyester war klar und hatte oine Lovibond-Farbkombination von 0,3 Rot und 1,2 Gelb·· Er schmolz bei
266,5°C, was auf einen sehr niedrigen Diäthylenglycolgehalt hinweist. ·
.Beispiel 9
Das Verfahren aus Beispiel h wurde wiederholt, nachdem jedoch die
5j ^ mg Natriumtrihydrogengermanat(IV) durch gleichzeitiges Hinzufügen
von 5,3 mg Calciumtrihydrogen germanat(IV)(5·10 Mol/Mol Di- "·
' -k
methylterephthalat) und 12,k mg Triphenylphosphit (2.10 Mol/Mol Dimethylterephthalat)
zu der Polykondensationsmischung ersetzt worden waren. Die inhärente Viskosität des gewonnenen Polyäthylenterephthalates
betrug 0,70 dl/g. Der Polyester war klar und hatte eine Lovibond-Farbkombination von 0,^ Bot und 1,0 Gelb. Er schmolz
bei 2650C, was auf einen niedrigen Diäthylenglycolgehalt hinweist.
IP
Das Verfahren aus Beispiel 9 wurde wiederholt, nachdem jedoch die 5,3 mg Calciumtrihydrogengermanat (IV) durch 3^ mg Ammoniumtrihydrogen-
-h ■
germanat(IV) (1.10 Mol/Mol Dimethylterephthalat) ersetzt worden waren.
Die inhärente Viskosität des erzielten· Polyesters betrug 0,71 dl/g.
Das Polymere war klar und hatte eine Lovibond-Farbkorabination von
0,3 Rot und 1,0 Gelb. Es schmolz bei 266°G, was auf einen
niedrigen Diäthylenglycolgehalt hinweist«
Eine KatalysatorlÖsung wurde hergestellt indem 2,8Ό g Natriumtrihydrogengermanat(IV)
und 100 ml Äthylenglyeol.IS Min* bei 1000C
erhitast wurden. Ks vmrde eine klare und stabile Lösung erzielt.
In, einen mit Rührwerk, Gaseinlass und Rektifikationesäule versehenen
Äutok3,ßv aus rostfreiem Stahl wurden folgende Ingredienzien eingebracht
s
BAD ORIGINAL
: * 00-9825/2G$6
19,^ kg Dimethylterephthalat,
12,A- kg Äthylenglycol und
-k
^,17 g Manganacetat-tetrahydrat (2.10 Mol/Mol Dimethylterephthalat).
.Das Verfahren aus Beispiel 7 wurde befolgt, rvber nach der Umesterung
wurde die vorher bereitete Katriumtrihydrogengermanrt(IV)-Lösung
die 2,8O g besagter Komponente (1.10 Mol/Mol Dimethylterephthalat)
enthielt, zusammen mit 6,59 g Triphenylphosphat (2.10 Mol/Mol Dimethylterephthalat) zugesetzt. Der gewonnene Polyester hatte eine
inhärente Viskosität von 0,70.dl/g. Der Polyester war.klär und nahezu
farblos, und hatte eine Lovibond-Farbkombination von 0,2 Rot und
0,8 Gelb. Er schmolz bei 2670C, was auf einen sehr niedrigen Diäthylenglycolgehalt
hinweist.
0098 26/2056
BAD ORIGINAL
Claims (1)
- Patentansprüche. -- tr· ' . ■1. Verfahren zur Herstellung von Polyestern aus einer Dicarbonsäure und einem Glycol, dadurch gekennzeichnet, dass die Polykondensation eines Glycoldicarboxylates-in Gegenwart als-Katalysator.eines völlig, chlorfreien,.kristallinen Germanates mit■ eino-m: Ionenverhältnis von . 0,4 bis 0,6 von einem Alkalimetall oder:Ammonium zum vorhandenen ' Germanium, oder ein Ionenvterhältnis von 0,2 bis 0,3 von einem. Erdalkalimetall zum vorhandenen- Germanium durchgeführt wird.- -2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das kri- — stalline. Germanate erhalten wird, indem man kristallines, hexagonales Germaniumdioxid mit einer: wässrigen Lösung einer starken Base versetzt, wonach, die sich ergebende Germanat-Susp.ension filtriert und: bei niedriger Temperatur getrocknet wird. ,- , .3· Verfahren n^.ch Ansprüche 1 und 2j dadurch gekennzeichnet, dass die starke Base ein Alkalimetallhydroxid ist»*f. Verfahren nach Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die starke Base Ammoniumhydroxid ist. '5· Verfahren nach Ansprüche 1 bis 1^, dadurch gekennzeichnet, dass das kristalline Germanat der Formel MeH Ge_0^- entspricht, wobei Me ein Alkalimetallatom oder eine Ammoniumgruppe darstellt.,■■ '" - - ■' ■■-'''■ :" : ■ ■ ■■■■■■ :6. Verfahren nach,Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das kristalline Germanat Natriumtrihydrogengermanat(IV)- oder Kaliumtrihydrogengermanat(IV) ist.7· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Polykondensations-Reaktionsgemisch 0,001-0,05 Gew.%kristallinen Germanates, berechnet auf das Gewicht des vorhandenen Glycoldi- ..: carboxylates, zugesetzt werden..8. Verfahren nach Ansprüche/i und 7, dadurch gekennzeichnet, dass das kristalline Germanat dem Polykondensations-Reaktionsgemisch in Form einer vorgebildeten Lösung in einem Glycol dor gleichen Formel wig die. Glycolkomponente besagten Glycoldicarboxylates zugesetzt _--009825/20E6 ™> ORkW9° Verfahren nach Ansprüche 1, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgebildete Lösung des kristallinen Germanates in Glycol eine Konzentration von 0,15-10 Gew-.$ besitzt.10. Verfahren nach Ansprüche 1, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine solche Menge vorgebildeter Lösung kristallinen Germanates in Glycol dem Polykondensations-Reaktionsgemisch zugesetzt wird, dass 0,001-0,05 Gew.$ kristallinen Germanates, berechnet auf das Gewicht des GlycOldicarboxylatmonomeren» vorliegt.11. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 und 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das bei der Polykondensation benutzte Glycoldicarboxylat durch Umesterung eines Dialkylesters aus einer DiGarbonsäure und einem Glycol gewonnen wird, und dass die Polykondensationsstufe mit besagten kristallinen Germanaten als Katalysatoren im Anschluss an die Umesterungsstufe durchgeführt wird.12. Verfahren nach jedem der Ansprüche 1 und 7 bis 11, ,dadurch ' gekennzeichnet, dass das Glycoldicarboxylat Äthylenglycolterephthalat ist.009825/2088 bad
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