DE19918650A1 - Verfahren zur Herstellung von Polyesteralkoholen sowie Polyesteralkohole - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Polyesteralkoholen sowie PolyesteralkoholeInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Polyesteralkoholen sowie Polyesteralkohole, die nach diesem Verfahren hergestellt werden, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. DOLLAR A Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Polyesteralkoholen mit weitem Viskositätsbereich durch Umesterung unter Verwendung von Abfallstoffen zur Verfügung zu stellen. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß Polyesterabfälle mit einem hydroxyl- und estergruppenhaltigen Harz in Gegenwart der in ihm enthaltenen metallorganischen Verbindungen sowie ggf. von Glykolen und/oder aliphatischen Dicarbonsäuren bei erhöhter Temperatur in einem Reaktionsschritt umgesetzt werden. Das erfindungsgemäß eingesetzte hydroxyl- und estergruppenhaltige Harz ist ein Oligohydroxyester enthaltendes Gemisch, das bei Polyesterkondensationen als unerwünschtes Nebenprodukt entsteht und derzeit als Abfall entsorgt werden muß.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel
lung von Polyesteralkoholen sowie Polyesteralkoho
le, die nach diesem Verfahren hergestellt werden,
gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Die Depolymerisation von Polyestern, in erster Li
nie Polyethylenterephthalat (PET), durch Umsetzung
mit Alkoholen ist bekannt. Diese sogenannte Alkoho
lyse wird im allgemeinen mit Monoalkoholen oder
Dialkoholen wie Glykole bei erhöhter Temperatur
durchgeführt, wobei oftmals dem Reaktionsgemisch
Katalysatoren zugesetzt werden, um zu vertretetba
ren Reaktionszeiten zu kommen. Bei katalysatorfrei
er Durchführung der Reaktion sind in aller Regel
längere Reaktionszeiten und/oder höhere Temperatu
ren erforderlich. So wird z. B. ein solches Depoly
merisationsverfahren durch Glykolyse von U. R. Vai
dya, V. M. Nadkarni, Polyester Polyols for Polyu
rethanes from PET Waste, in J. Appl. Polym. Sci.
35, 775-785 (1988), beschrieben. Danach werden PET-
Faserabfälle mit unterschiedlichen Mengen Ethy
lenglykol in Gegenwart von Zinkacetat bei Tempera
turen zwischen 170°C und 200°C in ca. 10 Stunden zu
oligomeren Diolen umgesetzt. Diese werden mit Adi
pinsäure und Toluolsulfonsäure weiter zu Polyestern
umgewandelt. Letztendlich wird durch den Überschuß
an Ethylenglykol eine Depolymerisation bis zur Stu
fe des Bis-(2-hydroxyethyl)terephthalats und dessen
Umsetzung mit Adipinsäure erreicht.
Die Depolymerisation des PET kann durch die Umset
zung unter Druck und den Zusatz von typischen Ume
sterungskatalysatoren beschleunigt werden, so daß
das Verfahren technisch in großem Umfang durchge
führt werden kann. Hauptsächliches Ziel dieser De
polymerisationsverfahren ist die Rückgewinnung des
Dimethylterephthalats, siehe z. B. DE 26 57 044 und
US 5051528. Da sich die PET-Abfälle in der Schmelze
von Bis-(2-hydroxyethyl)terephthalat bzw. von Oli
gomeren oder deren Gemischen relativ schnell lösen
und bei längerer Temperatureinwirkung bis zu einer
Oligomer-Schmelze erfolgt, wird diese anschließend
wieder zum Polymeren aufkondensiert. Um verkaufsfä
hige Produkte zu erhalten, werden für die Glykolyse
saubere und vorbehandelte Abfälle mit bekannter Zu
sammensetzung und Herkunft benötigt.
Durch Umsetzung mit verschiedenen Glykolen werden
Ausgangsstoffe für Polyurethane erhalten, wobei im
Falle von Ethylenglykol die Depolymerisation am
schnellsten verläuft, während mit Propylenglykol,
Diethylengykol und Neopentylglykol niedrigere Reak
tionsgeschwindigkeiten gefunden wurden (siehe: U.
R. Vaidya, V. M. Nadkarni, Polyester polyols from
PET waste: effect of glycol type on kinetics of po
lyesterification in J. Appl. Polym. Sci. 38, 1179-
1190; 1991). Ungesättigte Polyesterharze werden
nach U. R. Vaidya, V. M. Nadkarni, Unsaturated po
lyester resins from PET waste: 1. Synthesis and
characterization, in Ind. Engng. Chem. Res. 26,
194-198 (1987) durch Umsetzung mit Maleinsäureanhy
drid erhalten, die in Polyesterharzen eingesetzt
werden können.
In der EP 0113507 wird die Herstellung Von Poly
esteralkoholen auf zwei unterschiedlichen Poly
esterabfallströmen beschrieben. Das Verfahren be
zieht sich auf einen Abfallstrom aus der Dimethyl
terephthalatproduktion, der aus Dimethylterephtha
lat und den Nebenprodukten der substituierten Ben
zene besteht, während der zweite Abfallstrom aus
Rückständen bei der Herstellung von PET besteht.
Dabei wird der erste Abfallstrom mit einem Alky
lenglykol umgesetzt und anschließend beide Ströme
gemeinsam zur Reaktion gebracht, so daß daraus ein
Polyesterpolyol hergestellt wird. In der EP 0154079
wird ein Verfahren zur Herstellung von Terephthal
säuresterpolyolen beschrieben, bei dem PET-Abfälle
mit Glykolen umgesetzt werden und das bei der Um
setzung entstehende Ethylenglykol abdestilliert
wird. Dem Reaktionsgemisch können höherfunktionelle
Alkohole, z. B. Ñ-Methylglucosid, Triethanolamin,
Diethanolamin oder Glycerol zugesetzt werden.
Nach diesen Verfahren hergestellte Polyesterpolyole
weisen in der Regel eine für die Maschinenverarbei
tung zu hohe Viskosität auf, so daß es wünschens
wert ist, Polyesterpolyole auf Basis Terephthalsäu
re mit niedrigerer Viskosität bei gleich guten Ei
genschaften zu erhalten. Ein gravierender Mangel
der bisher bekannten Verfahren und der danach her
gestellten OH-funktionellen Produkte ist demzufolge
deren hohe Viskosität, die eine Verarbeitung in Po
lyurethan-Systemen mit herkömmlicher Technologie
erschwert oder gar unmöglich macht.
Allen Verfahren ist nachteiligerweise gemeinsam,
daß sie zur Umsetzung ausschließlich Primärmateria
lien einsetzen und dadurch nur dann wirtschaftlich
arbeiten können, wenn hochwertige und reine Endpro
dukte erzeugt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur
Herstellung von Polyesteralkoholen mit weitem Vis
kositätsbereich durch Umesterung unter Verwendung
von Abfallstoffen sowie Polyesteralkohole und ihre
Verwendung zur Verfügung zu stellen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst,
daß Polyesterabfälle mit einem hydroxyl- und ester
gruppenhaltigen Harz in Gegenwart der in ihm ent
haltenen metallorganischen Verbindungen bei erhöh
ter Temperatur in einem Reaktionsschritt umgesetzt
werden. Das erfindungsgemäß eingesetzte hydroxyl-
und estergruppenhaltige Harz ist ein Oligohy
droxyester enthaltendes Gemisch, das bei Polyester
kondensationen als unerwünschtes Nebenprodukt ent
steht und derzeit als Abfall entsorgt werden muß.
Dieses Oligohydroxyester enthaltende Gemisch ist in
der Regel ein bei Raumtemperatur hochviskoses bis
festes Destillationsprodukt der Polyesterherstel
lung, in dem ein wesentlicher Anteil metallorgani
scher Verbindungen als Reste von Umesterungskataly
satoren gelöst ist. Das Oligohydroxyester enthal
tende Gemisch hat, bedingt durch die Herstellungs
bedingungen der Polyester, eine unterschiedliche
Zusammensetzung und besteht im wesentlichen aus
niedermolekularen Estern von Dicarbonsäuren, beim
PET ist es die Terephthalsäure, und Glykolen, beim
PET ist es Ethylenglykol und/oder Diethylenglykol,
aus freiem Ethylenglykol, Diethylenglykol sowie de
ren höheren Homologen, aus metallorganischen Ver
bindungen z. B. des Titans, Antimons, Wismuts, Ger
maniums, Magnesiums, Calciums, Bleis, Zinks, Zinns
oder Cobalts, und aus freier Terephthalsäure.
Eine typische Zusammensetzung eines Oligohy
droxyester enthaltenden Gemisches, das bei der PET-
Herstellung anfallen kann, ist z. B.:
40-80 Masse-% Terephthalsäure,
5-30 Masse-% gebundenes Ethylenglykol,
1-20 Masse-% freies Ethylenglykol,
1-20 Masse-% gebundenes Diethylenglykol,
1-15 Masse-% freies Diethylenglykol,
0-10 Masse-% längerkettige Ethylenglykole,
0,5-5 Masse-% metallorganische Verbindungen.
5-30 Masse-% gebundenes Ethylenglykol,
1-20 Masse-% freies Ethylenglykol,
1-20 Masse-% gebundenes Diethylenglykol,
1-15 Masse-% freies Diethylenglykol,
0-10 Masse-% längerkettige Ethylenglykole,
0,5-5 Masse-% metallorganische Verbindungen.
Dem Reaktionsgemisch können zur Steuerung der Ei
genschaften der erfindungsgemäß hergestellten Poly
esteralkohole weitere Glykole und/oder Triole bzw.
Tetrole, Di- und/oder Polycarbonsäuren oder deren
Anhydride zugegeben werden.
Weiterhin können dem Reaktionsgemisch zur Steuerung
der Eigenschaften des Reaktionsprodukts, und damit
auch der daraus hergestellten Kunststoffe, höher
funktionelle Alkohole, z. B. Glycerol, Trimethy
lolpropan, Pentaerythrit und/ oder Hexantriol, mit
dem Ziel der Herstellung verzweigter Polyesteralko
hole zugesetzt werden.
Vorzugsweise wird das Verhältnis des Polyesters zu
Oligohydroxyester zwischen 0,1 : 1 und 1 : 0,1
liegen, wobei der Bereich zwischen 0,5 : 1 und
1 : 0,5 besonders bevorzugt wird. Weiterhin wird
ein Reaktionsgemisch bevorzugt, bei dem das Ver
hältnis von PET zu Oligohydroxyester zwischen 0,6 :
1 und 1 : 0,6 liegt und das außerdem zwischen 5 und
50 Masse-% eines Glykols, insbesondere Diethy
lenglykol, Oligoethylenglykol oder Dipropylengly
kol, enthält.
Eine andere bevorzugte Variante besteht darin, das
PET in einem Gemisch aus Oligohydroxyester, Digly
kol und einem Triol im Verhältnis
PET : Oligohydroxyester : Glykol : Triol =
(0,5-1) : (0,5-1) : (0,01-0,2) : (0,01-0,1)
zu einem verzweigten Polyesteralkohol umzusetzen.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird dem Gly
kolysegemisch aus Glykolen, Oligoestern und/oder
Polyethylenterephthalat zusätzlich zwischen 5 und
25 Gew.-% einer aliphatischen Dicarbonsäure
und/oder deren Anhydride während der Umesterungsre
aktion zugesetzt wird.
Es wurde gefunden, daß sich die Viskosität von Po
lyolen auf der Basis von Polyethylenterephthalat
dadurch deutlich reduzieren läßt, daß während der
Umsetzung mit Glykolen, der Umesterung oder Glyko
lyse, außer Glykolen und/oder Oligoestern eine be
stimmte, gegenüber der Terephthalsäure jedoch deut
lich geringere molare Menge an Adipinsäure oder an
einer anderen aliphatischen Dicarbonsäure bzw. de
ren Anhydride hinzugefügt wird. Die ohne diesen Zu
satz gefundenen Viskositäten liegen nach Literatur
angaben sowie auf Grund eigener Erfahrungen im Be
reich von 15.000 bis 350.000 mPas (20°C). Zur Ver
arbeitung solcher Polyesterpolyole auf Schäumma
schinen sind jedoch Viskositäten unterhalb 5000
mPas (20°C) erforderlich. Durch die Zugabe von ali
phatischen Dicarbonsäuren in bestimmten Mengenver
hältnissen, die auf das Polyethylenterephthalat be
rechnet werden, läßt sich die Viskosität bis auf
1.000 mPas (20°C) senken.
Vorteilhafte Mengenverhältnisse von Polyethylen
terephthalat zu aliphatischer Dicarbonsäure liegen
insbesondere im Bereich von 5 bis 25 Gew.-% letzte
rer. Das bedeutet ein molares Verhältnis der
Terephthalsäure oder einer anderen aromatischen Di-
oder Tricarbonsäure zur aliphatischen Dicarbonsäure
im Verhältnis zwischen 12,5 : 1 und 2,5 : 1. Insbe
sondere wird der Bereich zwischen 10 : 1 und 4 : 1
als vorteilhaft gefunden, da sich in ihm die Visko
sität durch die Zugabe der aliphatischen Dicarbon
säure gut regulieren läßt.
Die erfindungsgemäße Herstellung der Polyesteralko
hole erfolgt in einer oder in mehreren Stufen. Die
Anzahl der Stufen ist in erster Linie abhängig von
der Art der Ausgangsstoffe und der gewünschten Ge
schwindigkeit der Umsetzung. Im einstufigen Verfah
ren wird entweder ein Glykol, ein Glykolgemisch
oder ein Oligoesterkondensat oder ein Gemisch von
Glykolen und Oligoesterkondensaten in einem Reakti
onsgefäß vorgelegt und auf eine erste Reaktionstem
peratur erwärmt. Bei dieser Temperatur, die im all
gemeinen zwischen 150 und 220°C liegt, wird dann
das Polyethylenterephthalat in Form von Shredder
gut, Schnitzeln, Granulat, Mahlgut oder Pulver zu
gegeben und gelöst. Nach vollständiger Lösung wird
die Temperatur auf die zweite Reaktionstemperatur
erhöht, die im allgemeinen zwischen 180 und 280°C
liegt. Nach Erhöhung der Reaktionstemperatur wird
die aliphatische Dicarbonsäure in mehreren Schrit
ten zugefügt, wobei über einen Kondenser geringe
Wassermengen abgezogen werden. Je nach zuzusetzen
der Dicarbonsäure werden zwei bis zehn Dosier
schritte erforderlich. Bevorzugt wird eine Dosie
rung in vier Stufen, die in der ersten Hälfte der
Gesamtreaktionsdauer liegen. Die Dauer der Umset
zung bei der zweiten Reaktionstemperatur liegt zwi
schen drei und zwölf Stunden, wobei Reaktionszeiten
von vier bis acht Stunden bevorzugt werden.
Das mehrstufige Verfahren kann wiederum ein zwei
stufiges, dreistufiges oder vierstufiges Verfahren
sein. Eine höhere Anzahl von Verfahrensstufen (Kas
kaden) ist aus betriebswirtschaftlichen Erwägungen
heraus nicht günstig, jedoch sind zur Durchführung
des Verfahrens unendlich viele Stufen möglich. Das
mehrstufige Verfahren wird insbesondere dann ange
wandt, wenn ein hoher Prozentsatz Polyethylen
terephthalat eingearbeitet werden soll und/oder
wenn dieses Polyethylenterephthalat durch andere
Kunststoffe kontaminiert ist oder diese aus ver
schiedensten Gründen enthält. Von diesen Verfahren
wird insbesondere das zweistufige Verfahren bevor
zugt.
Das zweistufige Verfahren kann in zwei grundsätzli
chen Ausführungsformen betrieben werden. Die Anwen
dung dieser Verfahrensvarianten ist in erster Linie
abhängig vom zur Verfügung stehenden Ausgangsmate
rial. Beim zweistufigen Verfahren werden insbeson
dere Polyethylenterephthalatabfälle verwendet. Die
se können als reines Mahlgut (z. B. aus Getränke
flaschen) oder als mit anderen Kunststoffen ge
mischte Schredderware zur Verfügung stehen. In ei
ner ersten grundsätzlichen Ausführungsform des Ver
fahrens werden das Glykolgemisch oder das Gemisch
aus Glykolen und Oligoesterkondensat in einen Reak
tionsextruder bei Temperaturen zwischen 150 und
200°C gegeben und durch eine gesonderte Zuführung
die Polyethylenterephthalatabfälle zudosiert. Durch
die Verarbeitung bei Verweilzeiten von 0,5 bis 5
Minuten und die hohen Scherkräfte der Extruder
schnecke(n) wird eine Homogenisierung des Reakti
onsgemisches erreicht. Die nicht löslichen oder
dispergierbaren Kunststoffanteile werden beim Ver
lassen des Extruders mittels Siebvorrichtung abge
trennt. Das homogene Gemisch wird in einen zweiten
Reaktionsbehälter gegeben und in diesem auf Tempe
raturen von 180 bis 280°C erwärmt. Sobald die Reak
tionstemperatur erreicht ist, wird die aliphatische
Dicarbonsäure in mehreren Anteilen zudosiert, wie
es für den einstufigen Prozeß beschrieben worden
ist.
In einer zweiten grundsätzlichen Ausführungsform
werden das Glykol oder das Gemisch aus Glykolen
und/oder Oligoesterkondensaten in einem ersten Re
aktionsgefäß vorgelegt und auf eine vorher festge
legte Lösetemperatur zwischen 150 und 250°C erwärmt
und sodann der Polyester, insbesondere Polyethylen
terephthalatabfälle, im gewünschten Mengenverhält
nis zugegeben. Das Gemisch wird bei Umsetzungstem
peraturen von 150 bis 250°C solange gerührt, bis
der Polyester völlig in Lösung gegangen ist. Dabei
können sich andere Polymere in der Lösung disper
gieren oder suspendieren. Ein Teil der in den Poly
esterabfällen enthaltenen Fremdkunststoffe, vor al
lem PVC und Styrenpolymere, wird unverändert im Re
aktionsgefäß verbleiben. Dieser Feststoffanteil
wird durch ein Sieb entfernt und dabei das Gemisch
in einen zweiten Reaktor zur Umesterung gepumpt. In
diesem zweiten Reaktionsgefäß wird die Umesterung
bei Temperaturen zwischen 180 und 280°C innerhalb
von 3 bis 12 Stunden vollzogen. Sobald die Reakti
onstemperatur erreicht ist, wird die aliphatische
Dicarbonsäure in mehreren Schritten zudosiert, wie
es für das einstufige Verfahren beschrieben worden
ist.
Die erfindungsgemäß hergestellten Polyesteralkohole
werden nach Abschluß der Umesterung direkt in Vor
rats- oder Lagerbehältnisse ohne weitere Aufarbei
tung abgefüllt. Die wesentlichen Produktdaten sind
die Hydroxylzahl (OHZ) und die Viskosität. Die OHZ
liegt zwischen 125 und 400, die Viskosität je nach
Ausführungsform des Verfahrens zwischen 1200 und
12.000 mPas (20°C).
Geeignete Glykole für das Verfahren sind Ethy
lenglykol und seine Oligomeren, vor allem Diethy
lenglykol, Triethylenglykol, Tetraethylenglykol,
Polyethylenglykole der mittleren Molmassen 200,
300, 400, 600, 800, 1000; Propylenglykol, Dipropy
lenglykol, Tripropylenglykol, Tetrapropylenglykol,
Polypropylenglykole der mittleren Molmassen 200,
300, 400, 600, 800, 1000; Butandiol-1,4, Polybuty
lenglykole der mittleren Molmassen zwischen 200 und
1000 und Hexandiol-1,6.
Geeignete aliphatische Dicarbonsäuren sind insbe
sondere Adipinsäure, ferner Malonsäure, Bernstein
säure, Glutarsäure, Pimelinsäure, Korksäure, Fumar
säure, Maleinsäure, Azelainsäure, Cyclohexandicar
bonsäuren oder die Anhydride der Säuren, die solche
bilden, z. B. Bernsteinsäureanhydrid oder Malein
säureanhydrid.
Oligohydroxyesterkondensate entstehen bei den Poly
esterkondensationen als unerwünschtes Nebenprodukt
und werden derzeit als Abfall entsorgt. Sie sind in
der Regel bei Raumtemperatur hochviskose bis feste
Destillationsprodukte der Polyesterherstellung, in
dem ein wesentlicher Anteil metallorganischer Ver
bindungen als Reste von Umesterungskatalysatoren
gelöst ist. Die Oligoesterkondensate haben, bedingt
durch die Herstellungsbedingungen der Polyester,
eine unterschiedliche Zusammensetzung und bestehen
im wesentlichen aus niedermolekularen Estern der
Dicarbonsäure, beim PET der Terephthalsäure, mit
den Glykolen, beim PET Ethylenglykol und/ oder Die
thylenglykol, freiem Ethylenglykol, Diethylenglykol
sowie deren höheren Homologen, metallorganischen
Verbindungen z. B. des Titans, Antimons, Wismuts,
Germaniums, Magnesiums, Calciums, Bleis, Zinks,
Zinns oder Cobalts, und freier Dicarbonsäure, beim
PET Terephthalsäure.
Die Oligohydroxyester werden für die Polyesteralko
hole vor allem im Verhältnis zum Polyester zwischen
1 : 4 und 4 : 1 und zum Glykol bzw. Glykolgemisch
von 2 : 7 : 1 bis 7 : 2,5 : 0,5 eingesetzt. Da die
se Bereiche sehr groß sind und viele Varianten er
möglichen, werden einige typische Verhältnisse in
den Beispielen beschrieben. Diese sind jedoch nicht
als Grenzen der Variationsmöglichkeiten zu sehen,
da diese allein durch die geforderten Eigenschaften
der Polyesteralkohole festgelegt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es lineare
und verzweigte, Polyesteralkohole mit Hydroxylzah
len von 150 bis 600 und Viskositäten (bei 20°C) von
3000 bis 500 000 mPas herzustellen, die gegenüber
bisherigen Produkten einen erhöhten Aromatengehalt
aufweisen. Dadurch können sie insbesondere für
hochwertige und flammgeschützte Polyurethane einge
setzt werden.
Weiterhin werden die erfindungsgemäßen Polyesteral
kohole vorteilhaft zur Herstellung von Polyisocya
nurat-Hartschaumstoffen verwendet. Darüber hinaus
können durch Einbau ungesättigter Dicarbonsäuren
(Maleinsäure, Fumarsäure) oder deren Anhydriden un
gesättigte Polyesteralkohole hergestellt werden,
die vorteilhaft bei der Herstellung von Lacken, Be
schichtungen und Klebstoffen eingesetzt werden kön
nen.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin,
daß Polyesterabfälle, insbesondere Abfälle von PET,
Polybutylenterephthalat usw., mit anderen Abfällen,
insbesondere den bisher nicht verwertbaren Konden
sationsrückständen aus der Polyestersynthese, aus
der Glycerolherstellung (Glycerinpech), aus der
Trimethylolpropanherstellung (TMP-Pech) oder aus
der Polyethersynthese (abdestilliertes Glykolge
misch) zu hochwertigen Rohstoffen umgesetzt werden
können, ohne daß für die Synthese zusätzlich Kata
lysatoren und in höherem Maße neue Glykole einge
setzt werden müssen, so daß sich neben dem ökologi
schen auch ein ökonomischer Fortschritt ergibt.
Weiterhin werden durch Anwendung des erfindungsge
mäßen Verfahrens insbesondere die bisher nicht ge
nutzten Polykondensationsrückstände mit den darin
enthaltenen Katalysatorresten, die bei der techni
schen Polyestersynthese entstehen, nutzbar gemacht
und einem stofflichen Recycling zugeführt.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herge
stellten Polyole zeichnen sich durch eine hohe Sta
bilität bei der Lagerung und eine gute Mischbarkeit
mit den Zusatzstoffen in Polyurethan-Systemen aus.
Ursache für diese erwünschten guten Eigenschaften
ist die durch erfindungsgemäße Verfahren der Her
stellung erzielte breite Molmassenverteilung sowohl
der Terephthalatester selbst als auch der in ihnen
angeordneten Alkylenglykolbausteine. Während der
Polymerisationsgrad von PET in der Größenordnung
von 90 bis 100 liegt, liegt derjenige der Oligohy
droxyester bei 2 bis 4. Durch die Umesterung unter
Mitwirkung der in den Oligohydroxyestern enthalte
nen metallorganischen Katalysatorreste wird durch
die in ihm anwesenden Alkylenglykole eine schnelle
Kettenspaltung an den Estergruppen und dadurch eine
Verringerung des Polymerisationsgrades bewirkt. Da
diese Umesterungsreaktionen Gleichgewichtsreaktio
nen sind, erfolgt die Kettenspaltung statistischen
Gesetzen. Die Oligohydroxyester erreichen dabei
keine höheren Polymerisationsgrade, sondern bleiben
als vergleichsweise niedermolekulare Polyesterpo
lyole im Gemisch. Die durch die Umesterung erziel
ten Polymerisationsgrade des PET erreichen Werte
zwischen 40 und 5, so daß eine breite Molmassenver
teilung erzielt wird, was durch Gelpermeationschro
matographie bestätigt wird. Die Kombination aus
breiter Molmassenverteilung und Einbau eines Alky
lenglykolgemisches in die Polymerketten, dadurch
Austausch des kurzkettigen Ethylenglykols durch hö
here Homologe, führt zu den erwünschten, erfin
dungsgemäßen Eigenschaften, die durch eine direkte
Depolymerisation durch Umesterung mit nur einem
Glykol weder aus den Oligohydroxyestern noch aus
dem PET erhalten werden können, da in diesen Fällen
Produkte einer ganz anderen molaren Zusammensetzung
und Molmassenverteilung entstehen, die nach wie vor
kristallisierbar und dadurch nicht stabil sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungs
gemäßen Produkte können darüber hinaus in einem
großen Viskositätsbereich durch unterschiedliche
Verhältnisse der Einsatzstoffe hergestellt werden.
Die eingestellte Viskosität richtet sich nach dem
Verwendungszweck. So sollte die Viskosität für die
Herstellung von Hartschaumstoffen im Bereich von
4.000 bis 10.000 mPas (20°C) liegen, während dieje
nige für Beschichtungen und Lacke im Bereich bis
25.000 liegen kann, die für Schmelzklebstoffe bis
100.000. Ein Anwendungsgebiet von großem Interesse
sind Polyurethan- und Polyisocyanurat-
Hartschaumstoffe. Für die maschinentechnische Ver
arbeitung werden hier Viskositäten um 3.000 mPas
(20°C) gefordert, die nach den bisherigen Verfahren
nicht realisierbar sind. Durch das erfindungsgemäße
Verfahren dagegen sind sogar Viskositäten unter
1000 mPas (20°C) einstellbar.
Anhand der folgenden Ausführungsbeispiele wird die
Erfindung näher erläutert.
In einen 6 l-Rührreaktor mit Heizung, Thermome
ter, Rührer, Kolonne mit Kolonnenkopf und Konden
satabführung, Kühler und Inertgasspülung werden
2,85 kg Oligohydroxyester gegeben und aufgeschmol
zen. Bei 65°C wird ein klares hochviskoses Produkt
erhalten. Die Temperatur wird auf 150°C erhöht. Bei
dieser Temperatur werden 1,85 kg PET-Abfälle (er
halten durch Zerkleinern von Filmabfällen nach Ab
lösung der Gelatineschicht) innerhalb von zwei
Stunden zugegeben. Dabei wird die Temperatur lang
sam auf 220°C gesteigert und entstehendes Reakti
onswasser am Kolonnenkopf abgezogen. Die Temperatur
wird weitere zwei Stunden bei 220°C gehalten, bis
kein Wasser mehr entsteht. Danach wird der Druck im
Reaktor auf 100 mbar abgesenkt, um Wasserreste und
leichtflüchtige Anteile zu entfernen. Man erhält
eine glasklare, hochviskose Flüssigkeit mit einer
Hydroxylzahl von 228 mg KOH/g und einer Viskosität
von 68.000 mPas (20°C).
Der Ansatz von Beispiel 1 wird mit folgenden Mengen
wiederholt:
2,45 kg Oligohydroxyester
2,55 kg PET-Abfälle (aus vermahlenen Getränke flaschen)
2,45 kg Oligohydroxyester
2,55 kg PET-Abfälle (aus vermahlenen Getränke flaschen)
Die Umsetzung wird ebenfalls bei 220°C durchge
führt, jedoch wird diese Temperatur nach beendeter
PET-Zugabe 3 Stunden gehalten. Das Produkt ist ein
hochviskoser Sirup mit der Hydroxylzahl 189 mg
KOH/g und einer Viskosität von 165.000 mPas (20°C).
Der Ansatz von Beispiel 1 wird mit folgenden Mengen
wiederholt:
2,35 kg Oligohydroxyester
2,17 kg PET-Abfälle (zerkleinerte Filmabfälle).
2,35 kg Oligohydroxyester
2,17 kg PET-Abfälle (zerkleinerte Filmabfälle).
Die Umsetzung wird ebenfalls bei 220°C durchge
führt, jedoch wird diese Temperatur nach beendeter
PET-Zugabe 3 Stunden gehalten und danach bei einem
Druck von 200 mbar gearbeitet. Das Produkt ist eine
viskose Flüssigkeit mit der Hydroxylzahl 253 mg
KOH/g und einer Viskosität von 22.000 mPas (20°C).
Der Ansatz von Beispiel 3 wird mit 1,15 kg Diethy
lenglykol, jedoch ansonsten gleichen Bedingungen,
wiederholt. Das Produkt ist eine viskose Flüssig
keit mit der Hydroxylzahl 326 mg KOH/g und einer
Viskosität von 11.600 mEas (20°C).
Der Ansatz von Beispiel 3 wird in weiteren Varian
ten durchgeführt:
Der Ansatz von Beispiel 3 wird mit folgender Zusam
mensetzung durchgeführt:
Oligohydroxyester | 1,95 kg |
PET-Abfälle | 2,20 kg |
Diethylenglykol | 0,95 kg |
Glycerinpech | 0,56 kg |
Die Reaktion wird jedoch nach beendeter PET-Zugabe
bei 230°C innerhalb 3,5 Stunden zu Ende geführt.
Das Produkt hat eine Hydroxylzahl von 307 mg KOH/g
und eine Viskosität von 42.000 mPas (20°C).
Der Ansatz von Beispiel 6 wird wiederholt, jedoch
an Stelle des Glycerinpechs werden 0,44 kg Trime
thylolpropan (TMP) eingesetzt. Die Reaktion wird
ansonsten unter den gleichen Bedingungen durchge
führt. Das Produkt ist eine hochviskose Flüssigkeit
mit der Hydroxylzahl 301 mg KOH/g und einer Visko
sität von 38.600 mPas (20°C).
Der Ansatz von Beispiel 7 wird mit folgenden Ein
satzmengen wiederholt:
Oligohydroxyester | 2,15 kg |
PET-Abfälle | 1,90 kg |
Diethylenglykol | 1,20 kg |
TMP | 0,60 kg |
Die Reaktion wird jedoch nach beendeter PET-Zugabe
bei 230°C innerhalb 3,5 Stunden zu Ende geführt.
Das Produkt hat eine Hydroxylzahl von 341 mg KOH/g
und eine Viskosität von 28.700 mPas (20°C).
Der Ansatz von Beispiel 8 wird mit folgenden Ein
satzmengen wiederholt:
Oligohydroxyester | 2,10 kg |
PET-Abfälle | 1,90 kg |
Diethylenglykol | 1,40 kg |
TMP | 0,30 kg |
Die Reaktion wird jedoch nach beendeter PET-Zugabe
bei 230°C innerhalb 3,5 Stunden zu Ende geführt.
Das Produkt hat eine Hydroxylzahl von 385 mg KOH/g
und eine Viskosität von 11.350 mPas (20°C).
In der Apparatur von Beispiel 1 wird ein Ansatz
folgendermaßen durchgeführt: In 2,05 kg aufge
schmolzenem Oligohydroxyester werden bei 80°C 0,58
kg Maleinsäureanhydrid und 1,30 kg Diethylenglykol
gegeben und die Temperatur auf 150°C erhöht. Nun
werden 1,75 kg Polyesterabfälle (aus zerkleinerten
Filmen und Fasern) innerhalb von 1,5 Stunden zuge
geben und die Temperatur langsam auf 220°C gestei
gert. Die Reaktion wird unter langsamer Tempera
turerhöhung auf 228°C innerhalb von 3 Stunden zu
Ende geführt. Während die Temperatur langsam auf
190°C gesenkt wird, wird der Druck im Reaktor kon
tinuierlich auf 125 mbar abgesenkt. Man erhält ei
nen ungesättigten Polyesteralkohol mit der Hy
droxylzahl 168 mg KOH/g und einer Viskosität von
68.000 mPas (20°C), der zu Klebstoffen eingesetzt
und dabei radikalisch in Gegenwart von Benzoylpero
xid polymerisiert wird.
In einem 90 l-Reaktionsgefäß werden 23,5 kg oligo
mere Rückstände der Polyesterkondensation (Polye
thyenterephthalat-Herstellung) bei etwa 140°C in
nerhalb einer Stunde aufgeschmolzen. Danach mischt
man unter Rühren 16,5 kg Diethylenglykol dazu. In
diese Reaktionsmischung trägt man innerhalb von 15
min. 25 kg PET-Abfälle (Fasern, Granulat oder
Schreddergut) ein. Die Temperatur wird in 30 min
auf 190°C erhöht. Bei dieser Temperatur wird der
Ansatz 2-3 h gerührt. Das entstehende Reaktionswas
ser, freigesetztes Restwasser und freigesetztes
Ethylenglykol werden über einen seitlichen Ablaß
des Reaktorkühlers abgetrennt. Nach Abschluß der
Reaktion wird auf 120°C abgekühlt und abgelassen.
Das entstehende Produkt hat eine Hydroxylzahl von
347 mg KOH/g und eine Viskosität von 14.630 mPas
(20°C).
In einem 90 l-Reaktionsgefäß werden 23,5 kg oligo
mere Rückstände der Polyesterkondensation (Polye
thyl-enterephthalat-Herstellung) bei etwa 140°C
innerhalb einer Stunde aufgeschmolzen. Danach
mischt man unter Rühren 22 kg Dipropylenglykol da
zu. In diese Reaktionsmischung trägt man innerhalb
von 15 min. 34 kg PET-Abfälle (Fasern, Granulat
oder Schreddergut) ein. Die Temperatur wird in 30
min auf 220°C erhöht. Bei dieser Temperatur wird
der Ansatz 3 h gerührt. Nach Abschluß der Reaktion
wird auf 110°C abgekühlt und über ein Sieb abgelas
sen. Das entstehende Produkt hat eine Hydroxylzahl
von 362 mg. KOH/g und eine Viskosität von 9.800
mPas (20°C).
In einen 6 l-Rührreaktor mit Heizung, Thermome
ter, Rührer, Kolonne mit Kolonnenkopf und Kondensa
tabführung, Kühler und Inertgasspülung werden 2,5
kg Oligohydroxyester gegeben und aufgeschmolzen.
Bei 65°C wird ein klares hochviskoses Produkt er
halten. Die Temperatur wird auf 190°C erhöht. Bei
dieser Temperatur werden zunächst 200 g Adipinsäure
und nach einer Stunde 1,8 kg PET-Abfälle (erhalten
durch Zerkleinern von Filmabfällen nach Ablösung
der Gelatineschicht) innerhalb von zwei Stunden zu
gegeben. Dabei wird die Temperatur langsam auf
220°C gesteigert und entstehendes Reaktionswasser
am Kolonnenkopf abgezogen. Die Temperatur wird wei
tere zwei Stunden bei 220°C gehalten, bis kein Was
ser mehr entsteht. Danach wird der Druck im Reaktor
auf 100 mbar abgesenkt, um Wasserreste und leicht
flüchtige Anteile zu entfernen. Man erhält eine
klare, viskose Flüssigkeit mit einer Hydroxylzahl
von 267 mg KOH/g und einer Viskosität von 6.450
mPas (20°C).
In einen 6 l-Rührreaktor mit Heizung, Thermome
ter, Rührer, Kolonne mit Kolonnenkopf und Kondensa
tabführung, Kühler und Inertgasspülung werden 2,2
kg Oligohydroxyester gegeben und aufgeschmolzen.
Bei 65°C wird ein klares hochviskoses Produkt er
halten. Diesem werden 320 g Dipropylenglykol und
120 g Adipinsäure zugesetzt. Die Temperatur wird
auf 190°C erhöht und eine Stunde bei dieser Tempe
ratur gehalten. Bei dieser Temperatur werden danach
2,0 kg PET-Abfälle (erhalten durch Zerkleinern von
Getränkeflaschen) innerhalb von einer Stunden zuge
geben. Dabei wird die Temperatur langsam auf 220°C
gesteigert und entstehendes Reaktionswasser am Ko
lonnenkopf abgezogen. Die Temperatur wird weitere
zwei Stunden bei 220°C gehalten, bis kein Wasser
mehr entsteht. Danach wird der Druck im Reaktor auf
100 mbar abgesenkt, um Wasserreste und leichtflüch
tige Anteile zu entfernen. Man erhält eine klare,
viskose Flüssigkeit mit einer Hydroxylzahl von 319
mg KOH/g und einer Viskosität von 4.680 mPas
(20°C).
In einen 90 l-Rührreaktor mit Thermalöl-Heizung,
Propeller-Rührer, Kolonne mit Kolonnenkopf und Kon
densatabführung, Kühler und Inertgasspülung werden
26 kg Oligohydroxyester gegeben und aufgeschmolzen.
Bei 110°C wird ein klares hochviskoses Produkt er
halten. Diesem werden 2,8 kg Dipropylenglykol und
2,9 kg Adipinsäure zugesetzt. Die Temperatur wird
auf 190°C erhöht und eine Stunde bei dieser Tempe
ratur gehalten. Bei dieser Temperatur werden danach
47,5 kg PET-Abfälle (erhalten durch Zerkleinern von
Getränkeflaschen) innerhalb von einer Stunden zuge
geben. Dabei wird die Temperatur langsam auf 220°C
gesteigert und entstehendes Reaktionswasser am Ko
lonnenkopf abgezogen. Die Temperatur wird weitere
drei Stunden bei 220°C gehalten, bis kein Wasser
mehr entsteht. Danach wird der Druck im Reaktor auf
100 mbar abgesenkt, um Wasserreste und leichtflüch
tige Anteile zu entfernen. Es werden 15 ml abde
stilliert. Man erhält eine klare, viskose Flüssig
keit mit einer Hydroxylzahl von 312 mg KOH/g und
einer Viskosität von 4.920 mPas (20°C).
In einen 90 l-Rührreaktor mit Thermalöl-Heizung,
Propeller-Rührer, Kolonne mit Kolonnenkopf und Kon
densatabführung, Kühler und Inertgasspülung werden
26 kg Oligohydroxyester gegeben und aufgeschmolzen.
Bei 110°C wird ein klares hochviskoses Produkt er
halten. Unter Stickstoffspühlung werden diesem 3,2
kg Dipropylenglykol und 3,5k g Maleinsäure zuge
setzt. Die Temperatur wird auf 190°C erhöht und ei
ne Stunde bei dieser Temperatur gehalten. Bei die
ser Temperatur werden danach 47,5 kg PET-Abfälle
(erhalten durch Zerkleinern von Getränkeflaschen)
innerhalb von einer Stunden zugegeben. Dabei wird
die Temperatur langsam auf 220°C gesteigert und
entstehendes Reaktionswasser am Kolonnenkopf abge
zogen. Die Temperatur wird weitere drei Stunden bei
220°C gehalten, bis kein Wasser mehr entsteht. Da
nach wird der Druck im Reaktor auf 100 mbar abge
senkt, um Wasserreste und leichtflüchtige Anteile
zu entfernen. Es werden 12 ml abedestilliert. Man
erhält eine klare, viskose Flüssigkeit mit einer
Hydroxylzahl von 315 mg KOH/g und einer Viskosität
von 5.620 mPas (20°C).
In einen 120-l-Edelstahlreaktor mit Propellerrührer,
Gasein- und Gasableitung, Wärmeüberträger/Kühler
und zwei Einfüllstutzen werden 26,7 kg flüssige Ab
fälle aus der Polyesterherstellung mit folgender
Zusammensetzung gegeben:
2,7% Monoethylenglykol,
7,8% Diethylenglykol,
4,9% Triethylenglykol,
2,2% Tetraethylenglykol,
69,2% dimeres Terephthalsäure-ethylenkondensat,
12,7% trimeres Terephthalsäure-ethylenkondensat,
0,5% Sb- und Ge-Verbindungen.
7,8% Diethylenglykol,
4,9% Triethylenglykol,
2,2% Tetraethylenglykol,
69,2% dimeres Terephthalsäure-ethylenkondensat,
12,7% trimeres Terephthalsäure-ethylenkondensat,
0,5% Sb- und Ge-Verbindungen.
Dieses Gemisch wird auf 180°C erwärmt. Unter Rühren
werden zu diesem Gemisch zunächst 4,75 kg Diethy
lenglykol, 2,3 kg Polyethylenglykol 200 und 7,8 kg
Maleinsäure gegeben. Die Temperatur wird innerhalb
einer Stunde auf 200°C gesteigert. Danach werden
innerhalb von 30 Minuten 73,3 kg PET-Abfälle zuge
geben, die folgende Zusammensetzung haben:
91,2% PET,
4,7% PVC,
3,3% HDPE,
0,8% PS.
4,7% PVC,
3,3% HDPE,
0,8% PS.
Die Temperatur wird während der Zugabe auf 215°C
gesteigert wird. Nach beendeter Zugabe wird das Ge
misch 3,5 Stunden bei 215-220°C gerührt. Im
Stickstoffstrom werden keine Destillationsprodukte
nachgewiesen. Nach Ende der Reaktionszeit wird der
Druck auf 100 mbar gesenkt und flüchtige Bestand
teile abdestilliert (23 ml); danach wird auf 130°C
abgekühlt und über ein Filter abgefüllt. Das PET-
Polyol hat eine Hydroxylzahl von 316 und eine Vis
kosität von 4.950 mPas (20°C).
Claims (25)
1. Verfahren zur Herstellung von Polyesteralkoho
len durch katalytische Umsetzung von Polyestern
mit hydroxylgruppenhaltigen Verbindungen bei
erhöhter Temperatur,
dadurch gekennzeichnet,
daß Polyesterabfälle mit bei Polykondensations
reaktionen als Nebenprodukt anfallende Oligohy
droxyester enthaltende Gemische umgesetzt wer
den.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Oligohydroxyester enthaltende Gemische
in unbehandelter Form eingesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Oligohydroxyester enthaltenden Gemisch
zusätzlich Katalysatoren und/oder Glykole zuge
setzt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Oligohydroxyester ein bei der PET-
Herstellung anfallendes, metallorganische Kata
lysatoren enthaltenes Destillationsprodukt ein
gesetzt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein bei Umgebungstemperatur hochviskoses
bis festes, katalysatorhaltiges und glykolhal
tiges Destillationsprodukt der Polyethylen
terephthalatherstellung zugesetzt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß Ester der Terephthalsäure mit Ethylenglykol
und Diethylenglykol, aus freiem Ethylenglykol,
aus freiem Diethylenglykol, höheren Oligoethy
lenglykolen und metallorganische Verbindungen
in unterschiedlichen Gewichtsverhältnissen zu
gesetzt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß
40-80 Masse-% Terephthalsäure,
5-30 Masse-% gebundenes Ethylenglykol,
1-20 Masse-% freies Ethylenglykol,
1-20 Masse-% gebundenes Diethylenglykol,
1-15 Masse-% freies Diethylenglykol,
0-10 Masse-% längerkettige Ethylenglykole und
0,5-5 Masse-% metallorganische Verbindungen
zugesetzt werden.
40-80 Masse-% Terephthalsäure,
5-30 Masse-% gebundenes Ethylenglykol,
1-20 Masse-% freies Ethylenglykol,
1-20 Masse-% gebundenes Diethylenglykol,
1-15 Masse-% freies Diethylenglykol,
0-10 Masse-% längerkettige Ethylenglykole und
0,5-5 Masse-% metallorganische Verbindungen
zugesetzt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß metallorganische Verbindungen auf der Basis
Titans, Antimons, Wismuts, Germaniums, Magnesi
ums, Calciums, Bleis, Zinks, Zinns und/oder
Cobalts zugesetzt werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
gekennzeichnet dadurch,
daß Polyesterabfälle in einem Gemisch aus Oli
gohydroxyester enthaltenen Gemisch, Diolen
und/oder Polyolen, Dicarbonsäuren und/oder de
ren Anhydriden bei einer Temperatur von 150 bis
250°C innerhalb von 2 bis 20 Stunden zunächst
unter Normaldruck und anschließend ggf. unter
vermindertem Druck umgesetzt werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß 5 bis 65 Masseteile Polyesterabfälle in ei
nem Gemisch aus 5 bis 65 Masseteilen Oligohy
droxyester, 5 bis 45 Masseteilen Diethylengly
kol, Dipropylenglykol, Polyethylenglykol
und/oder Polypropylenglykol und 0 bis 30 Masse
teilen Alkohole wie Butandiol-1, 4, Glycerol,
Trimethylolpropan, Hexantriol, Pentaerythrit,
Dipropylenglykol, Oligopropylenglykolen
und/oder Oligoethylenglykol umgesetzt werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Reaktionsgemisch 5 bis 40 Masseteile
einer Carbonsäure, einer Dicarbonsäure oder ei
nes Anhydrids zugesetzt werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dicarbonsäure Phthalsäure, Adipinsäure
oder Maleinsäure ist.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Alkoholkomponente ausschließlich oder
teilweise Glycerinpech, Trimethylolpropanpech
oder andere Destillationsrückstände von mehr
wertigen Alkoholen eingesetzt werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Herstellung der Polyesteralkohole in
einer oder in mehreren Stufen erfolgt.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Herstellung der Polyesteralkohole in
einem zweistufigen Verfahren das Glykolgemisch
oder das Gemisch aus Glykolen und Oligohy
droxyester in einen Reaktionsextruder bei Tem
peraturen zwischen 150 und 200°C gegeben und
durch eine gesonderte Zuführung die Polyethy
lenterephthalatabfälle zudosiert werde, die
nicht löslichen oder dispergierbaren Kunststof
fanteile beim Verlassen des Extruders mittels
Siebvorrichtung abgetrennt werden, das homogene
Gemisch in einen zweiten Reaktionsbehälter ge
geben und in diesem bei Temperaturen von 180
bis 280°C erwärmt und die aliphatische Dicar
bonsäure in mehreren Anteilen zudosiert wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Herstellung der Polyesteralkohole in
einem zweistufigen Verfahren das Glykol oder
das Gemisch aus Glykolen und/oder Oligohy
droxyestern in einem ersten Reaktionsgefäß vor
gelegt und auf eine vorher festgelegte Lösetem
peratur zwischen 150 und 250°C erwärmt, der Po
lyester im gewünschten Mengenverhältnis zugege
ben, das Gemisch bei Temperaturen von 150 bis
250°C bis zur völligen Lösung des Polyesters
gerührt, der Feststoffanteil wird durch ein
Sieb entfernt und dabei das Gemisch in einen
zweiten Reaktor zur Umesterung gepumpt wird, in
diesem zweiten Reaktionsgefäß bei Temperaturen
zwischen 180 und 280°C innerhalb von 3 bis 12
Stunden umgeestert und bei der Reaktionstempe
ratur die aliphatische Dicarbonsäure in mehre
ren Schritten zudosiert wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Herstellung der Polyesteralkohole in
einem zweistufigen Verfahren Oligohydroxyester
im Verhältnis zum Polyester zwischen 1 : 4 und
4 : 1 und zum Glykol bzw. Glykolgemisch von
2 : 7 : 1 bis 7 : 2,5 : 0,5 eingesetzt werden.
18. Polyesteralkohlole aus Terephthalsäure, weite
ren Di- und/oder Polycarbonsäuren, Glykolen
und/oder Triolen,
gekennzeichnet durch die Herstellung,
nach dem Verfahren gemäß der Ansprüche 1 bis
17.
19. Polyesteralkohole mit niedriger Viskosität auf
der Basis von Polyethylenterephthalat und Gly
kolen bzw. Glykolgemischen und/oder Oligoester
kondensaten, herstellbar aus
dem Glykolysegemisch aus Glykolen, Oligohy
droxyestern und/oder Polyethylenterephthalat
und einer aliphatischen Dicarbonsäure und/oder
deren Anhydride gemäß der Ansprüche 1 bis 17.
20. Polyesteralkohole nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Polyesteralkohol zwischen 5 und 25
Gew.-% aliphatischer Dicarbonsäure und/oder de
ren Anhydrid zugesetzt und einkondensiert ent
hält.
21. Polyesteralkohole nach Anspruch 19 oder 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß das molare Verhältnis der Terephthalsäure
oder einer anderen aromatischen Di- oder Tri
carbonsäure zur aliphatischen Dicarbonsäure im
Verhältnis zwischen 12,5 : 1 und 2,5 : 1 liegt.
22. Polyesteralkohole nach einem der Ansprüche 19
bis 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß das molare Verhältnis der Terephthalsäure
oder einer anderen aromatischen Di- oder Tri
carbonsäure zur aliphatischen Dicarbonsäure im
Verhältnis zwischen 10 : 1 und 4 : 1 liegt.
23. Polyesteralkohole nach einem der Ansprüche 19
bis 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hydroxylzahl zwischen 125 und 400 und
die Viskosität zwischen 1200 und 12.000 mPas
(20°C) liegt.
24. Verwendung der Polyesteralkohole gemäß der An
sprüche 18 und 19,
zur Herstellung von Polyurethanen, Polyurethan-
Polyharnstoffen, Polyurethan-Polyisocyanuraten,
Polyisocyanuraten oder ungesättigten Polyester
harzen.
25. Verwendung der Polyesteralkohole gemäß der An
sprüche 18 und 19 zur Herstellung von Polyuret
han-Hartschaumstoffen, Polyisocyanurat-Hart
schaumstoffen, Polyurethan-Klebstoffen oder Po
lyesterklebstoffen.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19918650A DE19918650A1 (de) | 1998-04-16 | 1999-04-16 | Verfahren zur Herstellung von Polyesteralkoholen sowie Polyesteralkohole |
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