DE2166815C3 - Verfahren zur Herstellung von Polyestern - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von PolyesternInfo
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Description
(japanische Patentpublikation 351/1970) und Antimonsal/e
alinhatischer Monocarbonsäuren mit zumindest 12
Kohlenstoffatomen (s. OB-PS 11 68 149) verwendet.
Diese Antimonverbindungen haben jedoch, obgleich sie die Verfärbung oder Eindunklung des Polyesters
herabsetzen, ebenfalls gewisse Mangel: Die Verbindungen des fünfwertigen Antimons verursachen Nebenreaktionen,
die /u unerwünschten Produkten wie Diäthylenglykol führen, und /war in sehr viel stärkerem Maße
als die Verbindungen des dreiwertigen Antimons: die Organoantinionverbmdungen des fünfwertigen Anti
mons und die Siloxyantimonverbindungen sind wegen des Organometallch.irakters /u teuer und die Antimon
salze aliphalischcr Monocarbonsäuren mit zumindest 12
Kohlenstoffatomen sir· ' etwas weniger wirksam hin
sichtlich einer Her.ihsct/ung der Verfärbung als die
Verbindungen des funfwertigen Antimons und sie müssen im Vergleich zu den Verbindungen des
dreiwertigen Antimons in großer Menge angewandt werden, um vernünftige Polykondensationsgeschwin
digkeilen zu gewahrleisten. Diese Antimonverbindungen
sind mithin für die Fabrikation von Polyestern als Katalysatoren ebenfalls ungenügend.
Grundsätzlich sollten /ur Verminderung der Verfärbung oder Eindunkl'ing des Polyester solche Antimon
verbindungen verwendet werden, bei denen das
Reduktionspoiential zum metallischen Antimon wäh
rend der Polykondensation in höheren Bereichen gehallen werden k.inn. als bei herkömmlichen Verbin
düngen des dreiwertigen Antimons Das heißt, die als
Polvkondensationskat.ilvsatoren zu verwendenden An
limonverbindiingen sollten innerhalb des Polykonden
saiionssvstems nicht leicht reduzicrb.ir sein
Aus der I IS W 34 38 944 ist ferner ein Verfahren zur
Herstellung von hoch polymeren linearen Polyestern bekannt, bei dein Dimethylterephthalat nut Äthvlenglv
kol in (ifgcnw.irt eines 1 ster.iustaiischkatalvsaiors
unter liildiins» eines Polveslervorpolvineren umgesetzt
wirdiidi ' bei dem Terephthalsäure mit Alhvlenglvkol 111
einer ersten Smfe mit einem ersten Katalysator unier
Bildung eines (OlveslervcpolvnuTen iimgcscl/l wird:
die resultierenden l'olycstervorpolymercn wurden 111
Gegenwart eines Polykondensationskntalysators polykondensiert,
wobei matt die Polykondensation der Polyeslcrvorpolyrilcrcn in Gegenwart einer katalytischem
Menge von Antiinofioxalal durchführt.
In der FR-PS 15 42 224 wird ferner als Katalysator für
entsprechende Polykondensntionen zusätzlich noch b
Die FR-PS 14 74 607 führt ferner als Polykondensa· tionskatalysator zur Herstellung von linearen Polyestern
Antimonterephthalat an.
Diese Antimonverbindungen des Standes der Technik ergeben jedoch Polymere, die nicht klar sind, einen
leicht dunklen Ton zeigen und einen relativ geringen Y-Wert aufweisen, und liefern demgemäß noch keine
befriedigenden Ergebnisse.
Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung
verbesserter linearer Polyester und Copolyester, die im wesentlichen farblos und von ausgezeichneter Weißheit
und Transparenz sind und damit für die Herstellung von Filmen und Textilfasem besonders brauchbar sind und
mit gutem Wirkungsgrad hergestellt werden können.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Polyestern durch Polykondensation von Glycolierephthalat,
gegebenenfalls zusammen mit geringeren Mengen einer Copolykondensationskomponente. in
Gegenwart von Dicarbonsäuren oder deren Derivaten und Antimonverbindungen, gegebenenfalls in Anwesenheit
von löslichen Kobaltverbindungen, das dadurch gekennzeichnet ist. daß man als Katalysatoren Umsetzungsprodukte
veruendet aus Antimonverbindungen und alpha./J-Dicarhonsäuren mit 4 bis JO Kohlenstoffatomen
oder einem Ester. Amid. Säureanhydrid oder Saurehalogenid dieser alpha.;?-Dicarbonsäure oder
einem schwefelhaltigen Derivat der ,.lpha.fi-Dicarbnn
saure, bei dem zumindest ein Sauerstoffatom der Carboxylgruppen durch ein Schwefelatom ersetzt ist.
oder eine Ester. Amid oder Säureanhydrid des schwefelhaltigen Derivats, wobei das Verhältnis von
Antimon im Poly>>ondensationskatalysator /u den
Säuren b/w. den Säurederiva"cn im "?reich w>n I : 0.5
bis 1 : 3 und vorzugsweise bei 1 · 1 liegt
Vorzugsweise verwendet man ais Ci! i-.olterephthalut
Äthvlenglycolterephlhalat. 1.4 Rutandiolterephthulat
oder M-Cvclohexyndimethanolierephihalat. Gegebenenfalls
kondensiert man das Glykolierephthalat zusammen mit geringeren Mengen zumindest einer
Copolykondensationskomponente. vorzugsweise aus der Cjruppe von Phthalat. Isophthalat. Adipat. Succinat
und 4-/J-Hydrox>athoxybenzoat von Glykolen. wie
Äthylenglykol. 1.4-Bulandiol und 1.4-C yclohexandimelhanol.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhall man Polyester oder Copolyester mit bei weitem geringerer
Einfärbung mn einer höheren Produktivität im Ver
gleich zu herkömmlichen Verfahren, bei denen lediglich
cm bekannter Antimonk.nalysaior wie Antimonirioxul
lind Antimonacelat oder die oben .ingegebenen
verbesserten Antinionkat.ilvsaloren. wie Verbindungen
des fünfwertigen Antimons verwendet werden. Diese
Tatsache ist durchaus überraschend und mehl voller
klärbar, aber es kann angenommen werden, daß der Grund darin zu suchen ist. daß clic Antimonvcrbindting
und die gegebenenfalls schwefelhaltigen Säuren bzw deren Derivate innerhalb des Prilykondensationssv
stcms miteinander reagieren und so eine beträchtlich
höhere Wärmebcsländigkeit des K.ilalvsators während
der Polykondensation erhalten wird.
Beispielsweise tinterliegl cm Anuniunsal/. einer
Monocarbonsäure, wie beispielsweise das Anlimonacelat
beim Aufheizen in Äthylenglykol einer »Glykolysc« unter Freisetzung der Carbonsäure. Dabei verschwindet
die Säure-Antimon-Bindung. Wenn man dagegen beispielsweise Phihalsäiircderivnie in eine Amimonirioxidlösiing
in Älhylcnglykol einbringt, so liegt der übliche Antimonkalalysiitor selbsi nach Aufheizung
über eine Zeitdauer von Iu Stunden auf Temperaturen von 50 C in Form eines Umwandlungsprodukts vor. das
eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Wärme und Glykolyse besitzt und diese Beständigkeit bleibt
> während der gesamten Polykondensation erhalten.
Es kann ebenfalls angenommen werden, daß die hohe Polyesterproduktivität gemäß der Erfindung auf die
Tatsache zurückzuführen ist, daß der übliche Antimonkatalysator in eine stabile Verbindung der oben
in genannten Art umgewandelt wurde, wodurch die Reduktion von Antimon während der Polykondensation
bei weitem geringer ist und damit die wirksame Katalysatorkonzentration in beträchtlicher Höhe gehalten
wird.
Ii Gemäß der Erfindung zu kondensierende Glykolterephthalate
können durch direkte Veresterung von Terephthalsäure mit Glykol oder Umesterung eines
niederen Dialkylesters der Terephthalsäure mit Glykol in üblicher Weise hergestellt werden. Für die Vereste-
>o rung oder Umeserung geeignete Glykole sind solche mit
2 bis 16 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise Äthy-Ienglykoi.
1,4-Butandiol, l^-Cyciohexandimethanoi und
Mischungen derselben. Diese Veresterung oder Umesterung, die der erfindungsgemäßen Polykondensation
.'i vorangeht, kann in herkömmlicher Weise :n Gegenwart
von unterschiedlichen bekannten Katalysatoren durchgeführt werden.
Das gemäß der Erfindung zu kondensierende Glykoltercphthalat kann eine einzelne Verbindung oder
im eine Mischung solcher Verbindungen untereinander
oder mit geringen Mengen von Copolykondensationskomponenten sein, wie Phthalsäure. Isophthalsäure.
Adipinsäure. Bernsteinsäure. 4^-Oxyäthoxybenzoesäure.
I 4-Butandiol oder Cvclohexan-I/l-dimethanol.
Ii Zu den gemäß der Erfindung /u verwendenden
Antimon- Poly kondensationskatalysatorverbindungen
gehören bekannte Katalysatoren, die im Polykondensationssystem
loslich sind, wie Amimontrioxid. Antimonhalogenide,
wie Aniimonchlond. Amimonbromid und
■tu Antimonfluorid: Antimonsiilfid: Antnr.onsäure und
Metallsalze derselben, wie Ca-aniiinonai. Mg-antimonat.
Zn-antimonat oder. Mn-antimonat: antimonige Säure und Metallsalze derselben, wie C'a-antimonit.
Mg-antimonit. Znaniimonit oder Mn-aniimonit; Anti-
4> monglycoxide. wie Aniimonäthylenglycoxid. Antimonpropylenglycoxid
oclc Antimonbutvlenplvcoxul: \ntimonphenoxide;
Antimonalkoxide. wie Am mon.ilhoxid.
Antimonmethoxid. Aniimonpropoxid oder Aniimonbut
oxid und Antimoncarboxylate. wie Aniinionacetat.
V) <\ntimonpropion,it, Anlimonbiityrat. Antimonformiat.
Antimonbenzo.it und Antimontoluylal Typische Antimonkatalvsaioren
sind Antimontrioxid. Antimonacetat. Antu.ion.iihoxid und Antimonäthylenglycoxid.
%.;!■ Dicarbonsäuren, die gemäß der Erfindung /iisam-
υ men mit einem antinionhalligcn Katalysator verwendet
werden, umfassen Säuren der folgenden Formeln:
K,
(H)H
IV«
Is1
cooil
C-C-CC)OH
C CC)OH
R4
= C-COC)H
R,
C-COOH
C-COOH
C)1, R, ^C C
OOH
R, C COOH R2 -C COOH
VV
CCiOH
J(I
COOH
in denen Ri, R2. Rj und R4 untereinander gleich oder
Verschieden sein können und Wasserstoffatome oder gegebenenfalls substituierte Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl-,
Aralkyl-, Allyl- oder Alkoxy-Gruppen bedeuten, die im
Falle der Substitution Carbonyl-, oder Halogenreste 4>
•ufweisen; W, X. Y und Z untereinander gleich oder
♦erschieden sein können und Wasserstoffatom oder Alkylrcste bedeuten und η eine ganze Zahl von
tumindest 1 ist.
Beispiele für solche alpha.jS-Dicarbonsäuren sind: >n
Maleinsäure, Fumarsäure.
Bernsteinsäure, Wethylbernsteinsäurc.
alpha-Äthoxybernsteinsäure.
2,3-Dimethylbernsteinsäurc. Itaconsäurc.
Cyclohev.ijn-1,2-dicarbonsäure, ü
l■Pl^enylcyclopropan-2.3-dicarbonsäurc.
Cyclobutan-1,2-dicarbonsäure.
Cyclopentan-1,2-dicarborisäure.
Oxalylessigsäure und Phthalsäure, fieren Formeln nachstehend angegeben sind:
CH2COOH CH2CC)OH
CH.,CHCOOH
CHj · COOlI
65 CH1CHCOOH
I
CH1CHCOOH
CH1CHCOOH
C3H5CHCOOH C:I[5CHCOOH
CHjCHCOOH
ί
C2H5CHCOOH
C2H5CHCOOH
(CH,),CCOOH
"Ί
(CHj)2CCOOH
C11H5CHCOOH
1
CH2COOH
CH2COOH
C„HnCHC\5OH
CH2CC)C)H CH2-CCOOH
CH2COOH
C2H5O-CHCOOH
CH2COOH
O -C C OC)H
CH2COC)H
CHCOOH
I!
CH-COOH
CH-COOH
CH5CCOOH
'Ii
CHCOOH
CHCOOH
CH1CCOOH
C2H5C-COOH
CH1CCOOH
"Il
CH.,CCOOH
CH.,CCOOH
COOH — COOH COOH -CC)OH -COOH -COOH COOH COOH
CH.,
CH5
lÜaiT! IT' r-IL <*—HJ-^fF' H* *ί|ΐ Hf * *^? "^
CHj-
CH.,
COOH
-COOl-I ι 1—COOH
kJ—COOH
COOH
x χ-COOH
CH,
CH.,
CH.,
COOH -COOH
COOII
-COOH
COOH -COOH
IO
15
20
25
JO
CH, -=C COSH " I
CIh-COSH
(CHj)2C=C-COSM
CH3COSH
C2H5O-CH-COOH
C2H5O-CH -COSH C2H5O-CH -COSH
CH2COSH O=C- COSH
CH2COSH CHi-CH -COSH
CH.,-CH -COSH Q1H5-CH —COSH
CHXOSH
Man verwendet auch die Ester, Amide, Anhydride, gemischten Anhydride und Säurehalogenide der genannten
Säuren. Ferner verwendet man gemäß der Erfindung ebenfalls zusätzlich zu einem antimonhaltigen
Polykondensationskatalysalor schwefelhaltige Derivate
von alpha.^-Dicarbonsäuren mit 4 bis kohlenstoffatomen, beispielsweise von
Maleinsäure, Dimethylmaleinsäure, Diäthyimaleinsäure, Phenylmaleinsäure,
Fumarsäure, Bernsteinsäure,
aI II
HJI
HSCOCH
Il
CH-COSH
Typische Derivate sind Ester, deren Alkoholkomponente 1 bis 12 Kohlenstoffatome aufweist, ferner Amide,
Säureanhydride und gemischte Säureanhydride.
Derivate von gegebenenfalls schwefelhaltigen «,0-Di-
alpha-Äthoxybernsteinsäure, 2,3-Dimethylbernsteinsäure,
Itaconsäure, Cyclohexan-l,2-dicarbonsäure,
l-Phenylcyclopropan^S-dicarbonsäure,
Cyclobutan-1,2-dicarbonsäure, Cyclopentan-1,2-dicarbonsäure,
Oxaiylessigsäure oder Phthalsäure,
bei denen zumindest ein Sauerstoffatom der Carboxylgruppe durch ein Schwefelatom ersetzt ist und die Ester,
Amide, Säureanhydride oder gemischten Säureanhydride dieser schwefelhaltigen Säuren.
Schwefelhaltige Derivate von «,^-Dicarbonsäuren
sind beispielsweise folgende:
HOCOCH
Il
CHCOSH CH - COSH
Il
CH-COSH
CH,-C—COSH
il CH,—C COOH j:- ~-~~ß Jj.-
werden,sind beispielsweise:
CH-CO \
CH — CO
i-C —CO \
CH3-C-CO CH1=C
CO
60 CH,—CO
Q1H5-CH = C CO
CH,-CO
C,H,O—CH-CO
CH,-CO
-co'
CH -CC)OCOCH.,
Il
CH-COOCOCH., CH -COOCHiCH1OH
Il
CH -COOCH2CH2OH
MOCh2CH2OCOCH
CH-COOH
CH2=C-COOC2Hi
Ci-Ij-CH-COOQM?
CH-CONH, CH-COOH
CH2=C-COCl CH2COCl
CH-COCI
Il
CHj—C-COCI Γ—Γ-COCl
-COCI
U-.
CH- CO \
CH-CO
QU :Q QQ
II ^s
CH3C-CO
Q1H5C CO
CH-CO
CVU=C CO
CH2-CO
CH3
C=C CO
/
CH3
CH3
CH,-CO
C6H5CH — CO
CH,-CO
30
40
45
50
55
65
io
15
20
S
co'
co'
C6M5SCOC-H
CH COSH
O=C COSC6H5
CH2COSC6H5
O=C COSC6H5
CH2COSC6H5
Λ COSCH2CH2OC-H,
' COSH
' COSH
CH COBr
Il
CH COSCH3CH3OC1H,
ClOCH
Il
CHCOSC6H,
Von dem gemäß der Erfindung zu verwendenden Verbindungen können die optisch aktiven Vertreter
öder inaktiven Mischungen verwendet werden.
Derartige Verbindungen können einzeln oder in Form von Mischungen verwendet werden. Die Art der
Einbringung dieser Verbindungen in das Polykondensationssystem ist nicht kritisch. So können die Verbindungen
direkt als solche oder vorzugsweise gelöst in einer Lösung eines Antimonkatalysators in Äthylenglykol wie
nachfolgend angegeben wird, zugesetzt werden.
Die genannten Verbindungen und Antimonverbindungen werden in solchen Mengen eingesetzt, daß das
Molverhältnis dieser Verbindungen zum Antimon im Bereich von 0,5 :1 bis 3 :1 und insbesondere bei 1 :1
liegt. Die Anwendung eines Überschusses solcher Verbindungen über die angegebene Grenze hinaus führt
zu einer beträchtlichen Verminderung der Wärmebsständigkeit und Verfärbung, wie etwa Gelbwerden des
Polymeren. Wenn andererseits die ivioizah! dieser Verbindungen kleiner ist als die des Antimons, nimmt
die Verfärbung oder Eindunklung des Polymeren allmählich mit Abnahme des Molverhältnisses zu.
Insbesondere wenn das Molverhältnis unter V2 sinkt, wird die Eindunklung auffallend. Dabei wird die Zugabe
der Verbindungen zum Veresterungs- oder Umsetzungssystem in der Anfangsphase nicht bevorzugt, da es
fast unmöglich ist, so die durch Antimonkatalysatoren bedingte Eindunklung oder Verfärbung zu vermeiden.
Vorzugsweise wird die dem Reaktionssystem zuzusetzende katalytische Antimonverbindung bezogen auf
das Gewicht des resultierenden Polyesters in Mengen von 0,005 bis 0,5 Gew.-% zugesetzt.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsart der Erfindung werden beide Komponenten, d.h.
katalytische Antimonverbindungen und oben genannte Säure bzw. Säurederivat zum Glykolterephthalat in
Form einer Lösung oder einer Aufschlämmung in Glykol, wie Äthylenglykol, Propylenglykol oder 1,4-Butandiol
und insbesondere als eine Lösung zugesetzt, die durch Auflösen der Säure bzw. des Säurederivats in
einer Lösung der katalytischen Antimonverbindung (wie Antimontrioxid und Anlimonacetat) in Äthylenglykol
in solchen Mengen hergestellt wurden, daß das Molverhältnis von Antimon zu Säure bzw. Säurederivat
I : 1 beträgt: dabei erfolgt die Zugabe zu dem durch
Veresterung oder Umesterung hergestellten Glykolterephlhalal
nach Inaktivierung des restlichen Veresterungs- oder Umesterungskatalysators durch Zugabc
»on Phosphorverbindungen, aber vor Beginn der Polykondensation. Die Reaktionsmischung wird dann in
»bücher Weise polykondensiert.
Bevorzugte Phosphorverbindungen, die zur Inaktivierung des Veresteruilgs- oder Umesterungskatalysators
«!gesetzt werden können, sind Ester der Phosphorsäure mit niederen Alkoholen oder Reaktionsprodukte der
Ester mit Älhylenglykol. Verbindungen des dreiwertigen Phosphors sind nicht erwünscht, da diese Verbindungen
ein hohes Reduktionsvermögen besitzen und damit im Falle, daß sie im Polykondensalionssystem
anwesend sind, den Antimonkatalysator reduzieren, was möglicherweise zu einer gewissen Eindunklung des
resultierenden Polyesters führt. Die erfindungsgemäß verwendete katalytische Antimonverbindung scheint im
PolyKondensationssystem ein bemerkenswert hohes Reduktionspotential (zum metallischen Antimon) im
Vergleich zu konventionellen katalytisch wirkenden Antimonverbindungen, wie Antimontrioxid und Antimonacetat
zu zeigen und selbst wenn Verbindungen des dreiwertigen Phosphors mit dieser zusammen verwendet
werden, ist daher die Eindunklung des Polyesters geringer als mit herkömmlichen Antimonkatalysatoren.
Die im letzteren Falle resultierende Eindunklung des Polyesters ist natürlich verglichen mit derjenigen bei
Verwendung /on Verbindungen des fünfwertigen Phosphors etwas kritisch.
Ferner können zusätzlich zu den oben genannten Säuren bzw. ihren Derivaten und der katalytischen
Antimonverbindung lösliche Kobaltverbindungen mitverwendet werden, da ihr Zusatz zusammen mit dem
Antimonkatalysatorsystem mit hoher Produktivität zu Polyestern führt, die eine ausgezeichnete Weißheit und
Transparenz besitzen.
Geeignete Kobaltverbindungen sind beispielsweise Carboxylate, wie
Kobaltformiat, Kobaltacetat,
Kobaltbenzoat und Kobaltstearat,
Kobaltbenzoat und Kobaltstearat,
automatisch registrierenden Spektrophotomcter beleuchtet.
Die Reflexion wurde bei der Testprobe und einer als Standard Verwendeten weißen Magnesiumoxidstandardfläche
gemessen.
10 000 Teile Dimethylterephthalat und 7500 Teile Äthylenglyköl wurden zur Umesterung in Gegenwart
von 6 Teilen Magnesiumacetat unter einer Stickstoffatmosphäre auf Temperaturen von 150 bis 2200C
aufgeheizt, wobei der gebildete Methanol kontinuierlich von der Reaktionsittischung abdestilliert wurde. Die
Reaktion war 3 Stunden nach ihrer Auslösung beendet. Danach wurde ein Überschuß an Äthylenglyköl vom
Reaklionsprodukt unter Erhöhung der Temperatur abdestilliert. Zum Reaktionsprodukt wurde dann eine
Lösung von 3,2 Teilen Trimethylphosphat in Äthylenglyköl bei einer Temperatur von 24O0C hinzugegeben,
wonach eine wie unten angegeben hergestellte Antimonkataiysaioriosung
zugesetzt wurde. Die resultierende Mischung wurde stufenweise evakuiert und abschließend
bei einer Temperatur von 285°C und einem Druck von 2,66 mbar 2 Stunden lang polykondensiert.
Die Antimonkatalysatorlösung wurde durch Zugabe von 5 Teilen Dimethylmaleinsäure (entsprechend einem
Molverhältnis von Säure zu Sb-Atomen von 1 :1) zu einer Lösung von 5 Teilen Antimontrioxid in 200 Teilen
Äthylenglyköl und nachfolgendes 5 Stunden langes Rühren der Mischung unter Aufrechterhaltung einer
Temperatur von 120° C hergestellt.
Das resultierende Polymere hatte eine Intrinsic-Viskosität
(ι;) von 0,766 und einen Schmelzpunkt von 262°C
und war von ausgezeichnetem Glanz und extrem hell mit einem sehr leichten Gelbton aber geringer oder
keiner Eindunklung. Daraus hergestellte Fäden hatten einen Y-Wert von 88,7% und einen Pl-Wert von 98,6%
und waren ausgezeichnet in Glanz- und Weißheitsgrad.
Die Verfahrensweise gemäß Beispiel I wurde
unter gleichen Bedingungen wiederholt, nur daß statt 5 Teilen 2,5 Teile Dimethylmaleinsäure zugesetzt .vurden
Kobaltchlorid, Kobaltbromid,
Kobaltnitrat oder KobaltsulfaL
Kobaltnitrat oder KobaltsulfaL
Die Mengen der in Kombination mit dem Antimonkataiysator gemäß der Erfindung zu verwendenden
»Metallkatalysatoren« sind nicht kritisch. Ferner können unterschiedliche Zusätze wie Stabilisatoren, Pigmente
und Glanzmitlei bei der Polydensation angewandt werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Beispielen erläutert, bei denen die angegebenen »Teile« und
»Prozente« jeweils auf das Gewicht bezogen sind, wenn nichts anderes angegeben ist
Die Intrinsic-Viskosität (η) der Polymeren wurde in
einer Lösungsmittelmischung von Tetrachloräthan und Phenol (1 :1) bei einer Temperatur von 25°C gemessen
und der Diäthylenglykolgehalt (DEG) der Polymeren
wurde durch Gaschromatographie der hydrolysierten Polymeren bestimmt.
Die Lichtreflexion (angegeben als Y-Wert) und die
Anregungsreinheit (angegeben als Pl-Wert) der Polymeren wurden wie folgt bestimmt: Die Polymerprobe
wurde in einer üblichen Weise versponnen und gezogen zur Bildung von Fäden mit einer Feinheit von
0,23 mg/m. Die Testfadenprobe wurde mit einem praktisch vollständig ausgerichteten Strahl in einem
Sb-Atomen von 1 : 2).
Das resultierende Polymere hatte eine Intrinsic-Viskosität
(η) von 0,742 und einen Schmelzpunkt von 26 Γ C
und war von überlegener Weißheit mit geringem oder keinem Gelbron. Daraus hergestellte Fäden hatten
einen Y-Wert von 87,0% und einen Pl-Wert von 98.8% und waren ausgezeichnet glänzend und weiß.
Die Verfahrensweise gemäß Beispiel 1 wurde
wiederholt, nur daß 10 Teile Dimethylmaleinsäure anstelle der 5 Teile zugesetzt wurden (entsprechend
einem Molverhältnis von Säure zu Sb-Atomen von 2:1). Das resultierende Polymere hatte eine Intrinsic-Viskosität
(rf) von 0,762 und einen Schmelzpunkt von 2600C
und war leicht gelb getönt bei geringer oder keiner Eindunklung. Daraus hergestellte Fäden hatten einen
Y-Wert von 88,1% und einen Pl-Wert von 97,8% und waren ausgezeichnet weiß und glänzend.
Vergleichsbeispiel 1
Die Verfahrensweise gemäß Beispiel 1 wurde wiederholt, nur daß 25 Teile Dimethylmaleinsäure
anstelle von 5 Teilen zugesetzt wurden (entsprechend einem Molverhältnis von Säure zu Sb-Atomen von 5:1).
Das resultierende Polynierc hatte eine Intrinsic Viskosität (7;) von 0,758 und einen Schmelzpunkt von 259°C
und war wenig oder nicht eingedunkelt, aber beträchtlich
gelb. Daraus hergestellte Fäden halten einen Y-Wert von 85,1% und einen Pl-Wert von 96,2% und
waren hell und glänzend mit beträchtlicher Gelbfärbung.
10 000 Teile Dimethylterephthalat und 7500 Teile
Äthylenglykol wurden zur Umesterung in Gegenwart tön Magnesiumacetat und unter einer Stickstoff
itmosphäre auf Temperaturen von 150 bis 220°C aufgeheizt, wobei der gebildete Methanol kontinuierlich
»on der Reaktionsmischung abdestilliert wurde. Die Reaktion war 3 Stunden nach ihrer Auslösung beendet.
t)anach wurde ein Überschuß an Äthylenglykol vom fceaktionsprodukl mit Erhöhung der Temperatur
Cbcicstiüisrt Eine Lösun^ von 3 2 Teilen Trirnsihu!I3!ios-
hergestellte Fäden halten einen Y-Wert von 88,1% und
einen Pl-Wert von 98,6%.
10 000 Teile Dimethylterephthalat und 7500 Teile
Äthylenglykol wurden zur Umesterung in Gegenwart von 6 Teilen Magnesiumaeeta!. unter einer Stickstoffatmosphäre
auf Temperaturen von 150 bis 220° C aufgeheizt, wobei der gebildete Methanol kontinuierlich
von der Reaktionsmischung abdestilliert wurde. Die Reaktion war 3 Stunden nach ihrer Auslösung beendet.
Danach wurde ein Überschuß an Äthylenglykol vom Reaktionsprodukt unter Erhöhung der Temperatur
abdestilliert. Anschließend wurde eine Lösung von 3,1 Teilen Trimethylphosphat in Äthylenglykol zum Reaktionsprodukt
bei einer Temperatur von 240° C hinzugegeben und nachfolgend eine wie folgt hergestellte
Antimonkatalysatorlösung: 4 Teile Fumarsäure (ent-
|>hat in Äthylenglykol wurde dann zum Reaktionsprodukte;·
einer Temperatur von 240° C zugesetzt, wonach tine wie unten angegeben hergestellte Antimonkatalylatorlösung
hinzugefügt wurde. Die resultierende Mischung wurde stufenweise evakuiert und abschließend
bei einer Temperatur von 285°C und einem Druck Von 2.66 mbar 2 Stunden lang polykondensiert.
Die Antimonkatalysatorlösung wurde durch Zugabe Von 4 Teilen Maleinsäure (entsprechend einem Molverdältnis
von Säure zu Sb-Atomen von 1 :1) zu einer Lösung von 5 Teilen Antimontrioxid in 200 Teilen
Äthylenglykol (Auflösung unter Erwärmen) und nachfolgendes 5 Stunden langes Rühren der Mischung unter
Aufrechterhaltung einer Temperatur von 12O0C hergettellt.
Das resultierende Polymere hatte eine Intrinsic-Viskosität
(ij) von 0,767 und einen Schmelzpunkt von 2,60°C und hatte einen ausgezeichneten Glanz und war
fcxtrem hell bei einer sehr leichten Gelbfärbung, aber geringer oder keiner Eindunklung. Daiaus hergestellte
Fäden hatten einen Y-Wert von 87,7% und einen t'I-Wert von 98,7% und waren ausgezeichnet glänzend
Und weiß.
Das Verfahren nach Beispiel 4 wurde unter gleichbleibenden Bedingungen wiederholt, nur daß 8
Teile Maleinsäure anstelle von 4 Teilen zugesetzt Wurden (entsprechend einem Molverhältnis von Säure
Ku Sb-Atomen von 2:1).
Das resultierende Polymere hatte eine Intrinsic-Vislcosität
(η) von 0,756 und einen Schmelzpunkt von 2600C
Und war leicht gelb getönt bei geringer oder keiner Eindunklung. Daraus hergestellte Fäden hatten einen
Y-Wert von 85,8% und einen Pl-Wert von 97,7% und waren extrem hell mit einem leicht gelben Ton.
Unter Verwendung von 10,3 Teilen Aiitimonacetat
(Sb-Gehalt entsprechend 5 Teilen SD2O3 und einem
Mol verhältnis von Maleinsäure zu Sb-Atomen von 1:1) anstelle von Antimontrioxid wurde das Verfahren
gemäß Beispiel 4 unter sonst gleichbleibenden Bedingungen wiederholt
Das resultierende Polymere hatte eine Intrinsic-Viskosität
(η) von 0,778 und einen Schmelzpunkt von 260,5° C und war transparent mit einem leicht gelben
Ton bei geringer oder keiner Eindunklung. Daraus men von 1:1) wurden zu einer Lösung von 5 Teilen
Antimontrioxid in 200 Teilen Äthylenglykol (Auflösung unter Erwärmen) hinzugefügt wonach 5 Stunden lang
unter Aufrechterhaltung einer Temperatur von 120° C gerührt wurde. Die resultierende Mischung wurde
stufenweise evakuiert und abschließend bei einer Temperatur von 285°C und einem Druck von 2,66 mbar
2 Stunden lang polykondensiert
Das resultierende Polymere hatte eine Intrinsic-Viskosität
(η) von 0,775 und einen Schmelzpunkt von 26 Γ C
und war ausgezeichnet im Glanz und extrem hell bei einem sehr leichten Gelbton, aber geringe oder keine
Eindunklung. Daraus hergestellte Fäden hatten einen Y-Wert von 89,4% und einen Pl-Wert von 98,9% und
waren ausgezeichnet in Glanz und Weißheitsgrad.
Vergleichsbeispiel 2
Das Verfahren gemäß Beispiel 1 wurde unter den
gleichen Bedingungen wiederholt, nur daß die Polykondensation ohne Zugabe von Fumarsäure durchgeführt
wurde.
Das resultierende Polymere war dunk^lgrau, hatte
einen Schmelzpunkt von 260,5°C und eine i.itrinsic-Viskosität
(η) von 0,669 und es zeigte sich deutlich, daß das Polymere hinsichtlich der Färbung weit schlechter war
als das gemäß Beispiel 1 erhaltene bei einer etwas geringeren Polykondensationsgeschwindigkeit. Daraus
hergestellte Fäden hatten einen Y-Wert von 78,3% und einen Pl-Wert von 98,2% und waren beträchtliu·
dunkler als das Produkt gemäß Beispiel 1.
Unter Verwendung von 103 Teilen Antimonacetat
(Sb-Gehalt entsprechend 5 Teilen Sb2Ü3) anstelle des
Antimontrioxids und 5 Teilen Dimethylfumarsäure (entsprechend einem Molverhältnis von Säure zu
Sb-Atomen von 1:1) anstelle der Fumarsäure wurde die Verfahrensweise von Beispiel 7 unter sonst gleichbleibenden
Bedingungen wiederholt
Das resultierende Polymere hatte eine Intrinsic-Viskosität
{η) von 0,772 und einen Schmelzpunkt von 2S1 ° C
und war transparent mit einem sehr leichten Gelbton bei geringer oder keiner Eindunklung. Daraus hergestellte
Fäden hatten einen Y-Wert von 89,4% und einen PI-Wert von 98,8% und waren ausgezeichnet in Glanz
und Weißheitsgrad.
10 000 Teile Dimethylterephthalat und 7500 Teile Äthylenglykol wurden zur Umesterung in Gegenwart
von 6 Teilen Magmsiumacetat unter einer Stickstoffatmosphäre auf Temperaturen von 150 bis 220°C
aufgeheizt, wobei das gebildete Methanol von der Reaktionsmischung abdestilliert wurde. Die Reaktion
war 3 Stunden nach ihrer Auslösung beendet. Danach wurde ein Oberschuß an Äthylenglykol von dem
Reaktionsprodukt unter Erhöhung der Temperatur abdestilliert.
Anschließend wurde eine Lösung von 3,2 Teilen Trirnethylphosphat in Äthylenglykol bei einer Temperatur
von 2400C zum Reaktionsprodukt hinzugegeben und nachfolgend eine wie folgt hergestellte Antimonkatalysatorlösung
(bzw. Lösung einer katalytischen Antimonverbindung): 4.45 Teile Itaconsäure (entsprechend
einem Molverhältnis von Säure zu Sb-Atomen von 1:1) wurden zu einer Lösung von 5 Teilen Antimontrioxid in
200 Teiler. Äthylenglykol (Auflösung unter Erwärmen) hinzugegeben und es wurde dann 5 Stunden lang i'iter
Aufrechterhaltung einer Tempe atur von 120°C gerührt.
Die resultierende Mischung wurde stufenweise evakuiert und abschließend bei einer Temperatur von
285*"C und einem Druck von 2.66 mbar 2 Stunden lang
polykondensiert.
Has resultierende Polymere hatte eine Intrinsic-Viskosität
(η) von 0.772 und einen Schmelzpunkt von 260.50C sowie einen ausgezeichneten Glanz und war
extrem hell bei einer sehr leichten Gelbfärbung aber geringer oder keiner Eindunklung. Daraus hergestellte
Fäden hatten einen Y-Wert von 87,5% und einen PI-Wert von 98.8% und waren ausgezeichnet im Glanz
und Weißheitsgrad.
Beispiel 10
Das Verfahren nach Beispiel 9 wurde unter den gleichen Bedingungen wiederholt, nur daß 8.9 Teile
Itaconsäure anstelle der 4.45 Teile zugesetzt wurden (entsprechend einem Molverhältnis von Säure zu
Sb-Atomen von 2:1).
Das resultirende Polymere halte eine Inlrinsic-Viskosität
{η) von 0.745 und einen Schmelzpunkt von 260"C
und war leicht gelb gelöni bei geringer oder keiner
Eindunklung. Daraus hergestellte Fäden hatten einen Y-Wert von 86.0% und einen Pl-Wert von 98.2% und
eine hohe Helligkeit bei einer seht leichten Gelbfärbung.
Beispiel 11
Unter Verwendung von 10.3 Teilen Antimonacetat (Sb-Gehalt entsprechend 5 Teilen SbjOj) anstelle des
Antimontrioxids und 4 Teilen Bernsteinsäure (entsprechend einem Molverhältnis von S^urc /u Sb-Atonicn
von 1:1) anstelle der Itaconsäure wurde das Verfahren gemäß Beispiel 9 unter sonst gleichbleibenden Bedingungen
wiederholt.
Das resultierende Polymere hatte eine Intrinsic-Viskosität
(ij) von 0,766 und einen Schmelzpunkt von 260° C
und war transparent bei einer leichten Gelbfärbung, aber geringer öder keiner Eindunklung. Daraus
hergestellte Fäden halleil einen Y-Werl Von 86,4% und
einen PI-Wert von 99,0% und eine extreme Helle bei einer sehr leichten Gelbfärbung.
Beispiel 12
Unter Verwendung von 8,8 Teilen Antimontriäthoxid anstelle des Anfimontrioxids und 5,9 Teilen Cyclohcxan-1,2-dicarbonsäure
(entsprechend einem Molverhältni: von Säure zu Sb-Atomen von 1:1) anstelle de
Itaconsäure wurde das Verfahren von Beispiel 9 unte sonst gleichbleibenden Bedingungen wiederholt
Das resultierende Polymere hatte eine Intrinsic-Vis kosität (η) von 0,768 und einen Schmelzpunkt von 261°C sowie einen ausgezeichneten Weißheitsgrad bei gerin ger oder keiner Gelbfärbung. Daraus hergestellte Fädei hatten einen Y-Wert von 87,8% und einen PI-Wert voi ίο 985% und waren glänzend und weiß.
Das resultierende Polymere hatte eine Intrinsic-Vis kosität (η) von 0,768 und einen Schmelzpunkt von 261°C sowie einen ausgezeichneten Weißheitsgrad bei gerin ger oder keiner Gelbfärbung. Daraus hergestellte Fädei hatten einen Y-Wert von 87,8% und einen PI-Wert voi ίο 985% und waren glänzend und weiß.
Beispiel 13
Eine Mischung von 9000 Teilen Dimethylterephthalat 1000 Teilen Dimethylisophthalal und 7500 Teiler
Äthylenglykol wurde zur Umesterung in Gegenwar von 5 Teilen Calciumacetat 3 Stunden lang au
Temperaturen von 150 bis 220° C aufgeheizt. Eil Überschuß an Äthylenglykol wurde vom Reaktionspro
dukt unter weiterer Erhöhung der Temperatur abdestil liert. Danach wurde eine Lösung von 2,3 Teilei
Trimethylphosphat zum Produkt bei einer Temperatu von 240cC hinzugegeben und nachfolgend eini
Antimonkatalysatorlösung, die durch Zugabe von ; Teilen Cyclobutan-U-dicarbonsäure (entspreche™
einem Molverhältnis von Säure zu Antimonatomen voi 1 :1) zu einer Lösu-g von 6.2 Teilen Antimonacetat ii
150 Teilen Äthylenglykol (Auflösung unter Erwärmung hergestellt worden war. Die resultierende Mischun;
wurde stufenweise evakuiert unter Erhöhung de Temperatur und abschließend bei einer Temperatur vor
285° C und einem Druck von 2.66 mbar 2 Stunden lanj polykondensiert.
Das resultierende Polymere hatte eine Intrinsic-Vis kosität (η) von 0.686 und ausgezeichnete Weißheit unc
Transparenz. Daraus hergestellte Fäden halten einer Y-Wert von 89.1% und einen PI-Wen von 99.2%.
Zu Vergleichszwecken wurde die obige Polykonden sation ohne Zusatz von Cyclobutan-l^-dicarbonsäun
wiederholt. Das resultierende Polymere wardunkelgrai
getönt
Beispiel 14
Unter Verwendung von 4.5 Teilen Oxalylcssigsäun
(entsprechend einem Molverhältnis von Säure /ι Sb-Atomen von 1 :1) anstelle der Itaconsäure wurdi
das Verfahren gemäß Beispiel 9 unter sonst gleichblei
benden Bedingungen wiederholt.
Das resultierende Polymere hatte eine Intrinsic-Vis
kosität (η) von 0.776 und einen Schmelzpunkt vor
260.5" C und war hell mit einem sehr leichten Gelbior bei geringer oder keiner Eindunklung. Daraus herge
stellte Fäden hatten einen Y-Wert von 87.7% und einer PI-Wert von 98.6% und einen misgc/cichnetcn dian,
und Weißheitsgrad
Beispiel 15
Unter Verwendung von 5.56 Teilen Äthox>bernstein
Unter Verwendung von 5.56 Teilen Äthox>bernstein
säure (entsprechend einem Molverhältnis von Saure ^t
6ö Sb'Atomen von 1:1) anstelle der llacoilsäurc wurde
das Verfahren gemäß Beispiel 9 ünler sonst gleicher
Bedingungen wiederholt.
Das resultierende Polymere halte eine Intrinsic-Vis
Das resultierende Polymere halte eine Intrinsic-Vis
kosität (·;/) von 0,764 und einen Schmelzpunkt von 2610C
und zeigte geringe oder keine Eindunklung. Darau;
hergestellte Fäden hatten einen Y-Wert von 88,1% unc
einen Pl-Wert von 98,8% und einen ausgezeichneter
Glanz und Weißheitsgrad,
030 215/lC
Beispiel 16
_ 10 000 Teile Dimethylterephthalat und 7500 Teile Athylenglykol wurden zur Umesterung in Gegenwart
von 6 Teilen Magnesiumacetat unter einer Stickstoffatmosphäre auf Temperaturen von 150 bis 2200C
aufgeheizt, wobei der gebildete Methanol kontinuierlich von der Mischung abdestilliert wurde. Die Reaktion war
3 Stunden nach ihrer Auslösung beendet. Danach wurde ein Überschuß an Athylenglykol vom Reaktionsprodukt
unter Erhöhung der Temperatur abdestilliert
Anschließend wurde eine Lösung von 3,2 Teilen Dimethylphosphat in Athylenglykol bei einer Temperatur
von 240° C zum Reaktionsprodukt hinzugegeben und anschließend eine Antimonkatalysatorlösung, die
wie folgt hergestellt wurde: 5,7 Teile Phthalsäure (entsprechend einem Molverhältnis von Säure zu Sb
von 1:1) wurden bei Zimmertemperatur zu einer Lösung von 5 Teilen Antimontrioxyd in 200 Teilen
Athylenglykol (Auflösung und Erwärmen) hinzugegeben, wonach 5 Stunden lang unter Aufrechterhaltung
einer Temperatur von 150° C gerührt wurde. Die resultierende Mischung wurde stufenweise evakuiert
und abschließend bei einer Temperatur von 285°C und einem Druck von 2,66 mbar 2 Stunden lang polykondensiert
Das resultierende Polymere hatte eine Intrinsic-Viskosität
(η) van 0,772 und einen Schmelzpunkt von 2610C
und war leicht dunkel getönt Daraus hergestellte Fäden hauen einen Y-Wert von 84,4% und einen Pl-Wert von
99,0% und ausgezeichneten Glanz.
Beispiele 17-22
Unter Verwendung unterschiedlicher Verbindungen, bei denen zumindest ein Sauerstoffatom der Carboxylgruppen
der ct.jS-Dicarbonsäuren durch ein Schwefelatom
ersetzt ist anstelle von Fumarsäure wurde das Verfahren gemäß Beispiel 7 unter sonst gleichen
Bedingungen wiederholt
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusamme igefaßt, aus
der ersichtlich ist, daß alle erfindungsgemäßen Verfahrensweisen im Vergleich zu der herkömmlichen
Verwendung von Antimontrioxid allein zu Polymeren mit ausgezeichneter Transparenz und Weiße bei
beträchtlich verminderter Eindunklung unter hoher Produktivität führen.
Menge der
Verbindung (A)
(Teile) ["Cl
Y-Werl
Pl-Werl
17 HOCOCH
Il
CHCOSH
18 CH COOH
I!
I!
CH COSII
19 Cl]2= C COOH
I
CII2 COSII
CII2 COSII
4.52 0.738 260.5 87.6 99.0
4,52 0.740 260 86.8 98.8
5.00 0.753 2M.5 88,7 98.6
COSH
COOII
COOII
0.739 261 85.9 98.2
CH COOH
i
CII2 COSII
i
CII2 COSII
CH1C-HCC)SII
' I
CfI1CHCOSH
CfI1CHCOSH
6.10 0.749 260.5 87,9 98.3
6.10 0.755 261 86.8 98.7
Beispiele 2JbisJI
Unter Verwendung unterschiedlicher Derivate von
Λ,/J-Dicarbonsäureri anstelle von Fumarsäure wurde das
Verfahren gemäß Beispiel 7 unter sonst gleichen Bedingungen wiederholt.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefaßt, aus
der ersichtlich ist, daß alle erfindungsgemäßen Verfahrensweisen
im Vergleich au der herkömmlichen Verwendung von Anlimonlrioxid allein zu Polymeren
mit ausgezeichneter Transparenz und Weiße (iiit bcträchlieh verminderter Eiikluriklting bei hoher Pro*
dtiklivitäi führen.
19
Tubelle
Beispiel Verbindung (A)
23
24
25
26
27
28
29
30
31
Η— C-CO
I
Η —C-CO
CH1=C-CO
O CH2-CO
CH5O-CH-CO
CH2- CO
CH COOCOCH3
Il
CH — COOCOCH3
HOCH2CH2OCOCh
CH■COOH -COOCH2CH2OH
-COOH
CnH5- C-- CONH2
C6H5 C COOH CH2 = C COCI
CH2COCI C6H11CH COCI
CH2 COCI
Beispiele 32 bis
Angewandte [(/]
Menge der
Verbindung (A)
Menge der
Verbindung (A)
(Teile)
20
Fp. Y-Wert PI-Werl
0,746 261 88,8 98,6
0,747 261 87,4 98,8
0.755 260 87.8 98,7
0,742 260 88,2 98,7
0.743 260 87,4 98,6
0,739 261 86,0 98,8
0.737 260 86.6 98.6
0.744 261 86.9 98.8
0,737 260 87.2
98.8
marsäure wurde das Verfahren gemäß Beispiel 7 unter
Unter Verwendung unterschiedlicher Derivate von w sonst gleichen Bedingungen wiederholt. Die Ergebnisse
schwefelhaltigen «,/J-Dicarbonsäuren anstelle von Fu- sind in Tabelle 3 zusammengefaßt.
Beispiel Verbindung (A) Angewandte f),l
Menge der
Verbindung (A)
Menge der
Verbindung (A)
(Teile)
Fp Y-Wert PI-Werl
32
33
CiI — CO
Il /
CM - CO
CH = C - CO
ei I1 do
3,9 0,750 261 88,3 98,7
4,38 0,746 261 87.8 98.8
Fortsetzung
Beispiel Verbindung (A)
Angewandte Menge der Verbindung (A)
(Teile) Fp.
Y-Werl Pl-Wert
C6H5CH-CO
CH1-CO
6,44
0,750 261 87,1 98,9
C6H5SCOCH
7,67
0,739 260 δ6,9 98,7
CHCOSH
CH2-C-COSCH2CH2OCh3
CH2 COSCH2CH2OCH.,
9,52
0,744 26!
87,4 98,7
CHjC-CONH2
CHjC- COSH
CHjC- COSH
5,45
0,740 261
86,6 98,6
Das Verfahren gemäß Beispiel 7 wurde unter sonst 1000C hergestellt wurde und eine Kobaltverbindung
gleichen Bedingungen wiederholt, nur daß eine Anti- fortlaufend zur Reaktionsmischung zugesetzt wurde,
monlösung verwendet wurde, die durch Zugabe einer 35 Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 wiedergegeben, aus der
organischen Säure zu einer Lösung von 5 Teilen ersichtlich ist, daß die Verwendung von Antimon- und
Antimontrioxid in 200 Teilen Äthylenglykol Auflösung !Cobaltverbindungen gleichzeitig zu Polymeren mit
unter Erwärmen) und nachfolgendes 3 Stunden langes einem höheren Pl-Wert, d. h. verbesserter Weiße, ohne
unter Aufrechterhaltung einer Temperatur von Gelbtönung führt.
Beispiel Organische Säure und deren Menge Co-Verb, und Menge [ι/]
(Teile) (Teile)
Fp. Y-Wcrt Pl-Wcrl
CH = COOH
Il
CH COOH 3,97
Kobe! I (acetal 0,3 0,746
761 89,8
100,0
Vergleichsbeispiele 3 bis 7 und Beispiel 39
Entsprechend der allgemeinen Arbeitsweise von Beispiel I wurde Polyäthylenterephthalat hergestellt,
wobei anstelle der Mischung von Antimontrioxid und Dimelhylmäleinsäure des Beispiels 1 die Verbindungen
gemäß Tabelle 4 verwendet wurden. Die Eigenschaften der resultierenden Polymeren sind in dieser Tabelle
wiedergegeben.
Die Antimonverbindungen der Vcrgleichsversuche 3 bis 7 besitzen gegenüber den erfindungsgemäß verwendeten
Verbindungen eine etwas schlechtere kaialylische Aktivität für Po'lykondensationen. Dieser Sachverhalt
läßt sich aus dem Umstand ablesen, daß die Viskositäten der Polymeren der Vergleichsversuche 3 bis 7 etwas
kleiner als die des Beispiels 39 sind.
Ferner sind die Antimonverbindungen der Vergleichsversüche 3 bis 7 auch gegenüber den erfindungs
gemäß verwendeten Verbindungen in der Hinsicht nachteilig, daij die resultierenden Polymeren der
Vergleichsversuche 3 bis 7 geringere Y-Werte zeigen, nicht klar sind und einen leicht dunklen Ton zeigen,
wenn man sie mit dem Polymeren des Beispiels 39 vergleicht.
Vergleichs- bcispicl bzw. Beispiel |
Sliincl der Technik bzw. Erfindung |
3 | US-PS 3438 944 |
4 | US-PS 3438 944 |
5 | FR-PS 1474607 |
6 | FR-PS 1474 607 |
7 | FR-PS 1542 224 |
40 | gemäß Beispiel |
Katalysator
Menge Mol- Grund- F. P. Y-Wert! PI-Wert
verhältnis viskosität
Sb/Dicar-
(Gew.-Teilc) bonsäure [n] ( C) (%) (%)
Aussehen
Sb-oxalat 10,2 - 0,695 261 80;2 98,4 nicht klar und mit einem
leicht dunklen Ton
1/1 0,698: 261 80,6 98,4 dgl.
0,650 260 79,0 98,1 dgl.
1/1 0,650 260 79;2 98,3 dgl.
0,672 260,5 78,8 98,1 dgl.
1/1 0,766 262 88,7 98,6 transparent mit einem
sehr hellen Gelbton
Anmerkung:
DIo Mongen der Antimonverbindungen der Vcrglcichsvcrsuche I. S und1 7 entsprachen 5 Gcwichtsteilen SbOv Jede Antimonverbindung! wurde zur Reaktionsmischung in Form einer
Lösung in Alhylonglykol zugegeben.
Sb2O3 | 5 |
-h Oxalsäure | 3,08 |
Sb-terephthalat | 8,5 |
Sb2O., | 5,0 |
+ Terephthalsäure | 5,68 |
Sb2OS2 | 5,55 |
Sb2O3 | 5 |
+ Dimethylmaleinsäure | 5 |
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung von Polyestern durch Polykondensation von Glycolterephthalat, gegebenenfalls zusammen mit geringeren Mengen einer Copolykondensationskomponente, in Gegenwart von Dicarbonsäuren oder deren Derivaten und Antimonverbindungen, gegebenenfalls in Anwesenheit von löslichen Kobalt verbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß man als Katalysatoren Umsetzungsprodukte verwendet aus Antimonverbindungen und alpha,/?- Dicarbonsäuren mit 4 bis 30 Kohlenstoffatomen oder einem Ester, Amid, Säureanhydrid oder Säurehalogenid dieser alpha,/?-Dicarbonsäure oder einem schwefelhaltigen Derivat der alpha.fJ-Dicarbonsäure. bei dem zumindest ein Sauerstoffatom der Carboxylgruppen durch ein Schwefelatom ersetzt ist, oder einem Ester. Amid oder Säureanhydrid des schwefelhaltigen Derivats, wobei das Verhältnis von Antimon im Polykondensaticnskatalysator zu den Säuren bz«. den SäiirenV rivaten im Bereich von 1 :0.5 bis 1 :3 und vorzugsweise hei 1 : 1 liegt.Lineares Polyethylenterephthalat und eine Äthylente rephthalatkette als eine Hauptkomponente enthaltende Copolyester sind für Textilfasern. Filme oder geformte Gegenstände besonders brauchbar Diese PoKester werden üblicherweise durch e;ne zweistufige Reaktion hergestellt, 'ind /war besteht die erste Stufe dann, daß beispielsweise Dialkvlterephthalat mit Äthylenulvkol einer Umesterung unterworfen wird oder Terephthal säure direkt mit Äthylcngivkol /um Bis-(/i-hydrow äthyl)-terephthalat oder einem niedermolekularen PoK nieren desselben umgesetzt wird, und in der /weiten Stufe wird das Bis-(,:f-hydroxyäthyl)-terephthalat oder sein niedermolekulares Polymeres bei hohen Tempera türen unter vermindertem Druck /u einem hochmoleku laren Polyester polvkondensiert. Fur die glatte Durchführung beider Reaktionen in vernünftigen Zeiten und /ur Erzielung eines handelsmäßig wertvollen Produktes ist die Auswahl geeigneter Katalysatoren wesentlich. Das heißt, die /u verwendenden Katalysatoren haben nicht nur auf die Produktivität einen großen Finfluß. sondern ,iiich auf clic Eigenschaften des resultierenden Polymeren, wie Weißheit. Transparenz. WarmclxM.in digkcil. Witteriingsbeständigkeit und Stabilität bei der Verarbeitung, wie allgemein bekannt ist Die Kalalvs.i lorcn sollten daher mn großer Sorgfalt ausgewählt werdenFur die /weite Stillt· (Polykondensation) sind /ahlreiche Katalysatoren bekannt, wie unterschiedliche Metall- und Nichtmetallverbindungen, von denen du. Antimon und (icrmaniuuivirhindtms.'en fur clic I r/cu 2?ιιηρ von Polyestern in inliismcllem Maßslab praktisch angewandt werden Antimonverbindungen wurdet wegen ihrer besseren k.ilalvschen Wirkiii'i.' irul geringen Kosten vorwiegend .ιημ wandt, sie h.ihen jedoch einen Mangel: Unter Anwendung herkömmlicher Antimofiverbindutigcn, wie Antimontrioxyd hergestellte Polyester sind infolge von Abscheidungen metallischen, Antimons durch Reduktion der katalytisch wirkenden Antimonverbiudung während der Polykondensation unerwünscht grau oder grünlichgrau verfärb! und damit von minderer Qualität, obwohl die sei erzeugten Polyester überlegen hinsichtlich der Wärme beständigkeit und Beständigkeit bei der Verarbeitung sind. Diese Verfärbung im von besonderer Bedeutung, wenn die Polyester als Textilfasern oder Filme verwendet werden sollen, da sie zu einer beträchtlichen Verminderung der Transparenz bei Filmen und einer beträchtliche» Herabsetzung des Weißheitsgrades bei Textilfasern führt mit dem Ergebnis einer Beeinträchtigung der Brillianz bei einer Einfärbung der Polyester.Zur Beseitigung dieser Mangel wurden bereits verschiedene Antimonkatalysatoren verwendet, wie beispielsweise Verbindungen des fünfwertigen Antimons, wie sie in den japanischen Patentveröffentlichungen 10 847/1961 und 6 397/1964 beschrieben sind; weiter wurden Organoantimonverbindungen der Formeln R3SbO oder R3Sb(OH)3 (japanische Patentpublikation 15 999/1968), Siloxyantimonverbindungen der Formel(RxR1RxSiO11Jn-Sb (III)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2012126921A1 (de) * | 2011-03-23 | 2012-09-27 | Basf Se | Polyester auf basis von 2-methylbernsteinsaeure |
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1971
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