DE2265254A1 - Verfahren zur herstellung von polyestern - Google Patents
Verfahren zur herstellung von polyesternInfo
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Description
Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. Assmann - Dr. R. Koenigsberger Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Dipl.-Ing. F. Klingseisen - Dr. F. Zumstein jun.
PATENTANWÄLTE
8 MÜNCHEN 2,
TELEFON: SAMMEL-NR. 225341 TELEGRAMME: ZUMPAT
TELEX 529979
97/9o/n K-277(To)-Div.
Verfahren zur Herstellung; von Polyestern
[Ausscheidung aus Patent (P 22 59 531.9-44)]
Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung
von Polyestern durch Polymerisation in der Schmelze oder Polymerisation in festem Zustand. Die Erfindung betrifft
insbesondere ein Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen linearen, faserbildenden oder filmbildenden
Polyestern aus einer Dicarbonsäure oder deren funktionellen Derivaten (die im folgenden einfach als "Dicarbonsäurekomkomponente"
bezeichnet werden) oder einer Hydroxycarbonsäure oder deren funktionellen Derivaten (die im folgenden
einfach als "Hydroxycarbonsäurekomponente" bezeichnet werden) und einem Glykol. Das erfindungsgemäße Verfahren ist
dadurch gekennzeichnet, daß man einen aromatischen o-Sster bei einer bestimmten Stufe der Schmelzpolykondensationsreaktion
zufügt, wobei Polyester gebildet werden, die einen niedrigen Gehalt an freien Carboxylgruppen aufweisen und die
einen niedrigen Gehalt an Diäthylenglykol-Einheiten besitzen.
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Es ist gut bekannt, daß Polyester aus einer Dicarbonsäure und einem zweiwertigen Alkohol hergestellt werden können.
Insbesondere ist bekannt, daß Polyester durch Umsetzung zwischen einem Glykol (zweiwertigem Alkohol) und mindestens
einer aliphatischen Dicarbonsäure mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen wie Bernsteinsäure, Adipinsäure und Sebacinsäure
und aromatischen Dicarbonsäuren wie Terephthalsäure, Isophthalsäure,
Diphenyl-4,4'-dicarbonsäure, Naphthalin-2,6-dicarbonsäure,
Diphenyläther-4,41-dicarbonsäure, Diphenylsulfon-4,4f-dicarbonsäure,
Diphenylmethan-4,4·-dicarbonsäure
und Diphenoxyäthan-4,41-dicarbonsäure gebildet werden
und daß diese Polyester als Ausgangsmaterial für Fasern oder Filme wertvoll sind.
Als Glykol verwendet man einen oder mehrere 1,2-Glykole, die
aliphatische oder alicyclische zweiwertige Alkohole sind und die Hydroxylgruppen enthalten, die an benachbarte
Kohlenstoffatome gebunden sind wie Äthylenglykol, Propylenglykol,
Butan-1,2-diol, Cyclohexan-1,2-diol und Cyclopentan-1,2-diol;
1,3-Glykole, die aliphatische oder alicyclische
zweiwertige Alkohole sind und die alkoholische Hydroxylgruppen an die Kohlenstoffatome in den 1- und 3-Stellungen
gebunden enthalten wie Trimethylenglykol, Neopentylenglykol,
Butan-1,3-diol und Cyclohexan-1,3-diol und andere Glykole
wie Tetramethylenglykol, Hexamethylenglykol, Decamethylenglykol,
Cyclohexan-1,4-diol, Cyclohexan-1,4-dimethanol und
p-Xylylenglykol. Unter diesen Glykolen können die 1,2-Glykole
ebenfalls in Form ihrer reaktiven Derivate wie als Kohlensäureester oder Anhydride verwendet werden.
Polyester, die aus der oben erwähnten Dicarbonsäure und dem Glykol bestehen, werden gemäß einem Zweistufenverfahren hergestellt,
wobei in der ersten Stufe ein Präkondensat gebildet wird durch direkte Veresterungsreaktion zwischen der Dicarbonsäure
und dem Glykol , durch eine Esteraustauschreaktion zwischen einem funktionellen Derivat wie einem niedrigen Alkyl-
oder Phenylester der Dicarbonsäure und dem Glykol oder durch
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eine Additionsreaktion zwischen der Dicarbonsäure und einem
Alkylenoxyd. In der zweiten Stufe wird ein Hochpolymer gebildet, indem man das Präkondensat bei vermindertem Druck und/
oder in einem inerten Gasstrom erwärmt, um dabei das Glykol zu entfernen.
In dieser Anmeldung werden die oben erwähnten Dicarbonsäure und deren funktionellen Derivate wie die Alkylester und
Phenylester durch den Ausdruck "Dicarbonsäurekomponente bzw. Dicarbonsäurebestandteil" vollständig umfaßt.
Es ist ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung von Polyestern bekannt, das ' darin besteht, daß man eine Hydroxycarbonsäure
wie co -Hydroxycapronsäure, p-Hydroxybenzoesäure, p-(ß-Hydroxyathoxy)-benzoesäure,
p-4-(ß-Hydroxyäthoxy)-phenylbenzoesäure
und ß-Hydroxyäthoxyvanillinsäure oder ein funktionelles
Derivat davon wie einen niedrigen aliphatischen Ester und Phenylester mit einem Glykol wie sie oben angegeben wurden
oder einem reaktiven Derivat davon umsetzt, wobei ein Glykolester oder ein niedriges Polymer gebildet wird und wobei
Polykondensation dieser einen im wesentlichen linearen,filmbildenden
oder faserbildenden Polyester ergibt.
In dieser Anmeldung bedeutet der Ausdruck "Hydroxycarbonsäurekomponente
oder Hydroxycarbonsäurebestandteil" die oben erwähnten Hydroxycarbonsäure und deren funktionelle Derivate.
Die Polykondensation von Estern oder niedrigen Polyestern, die durch Umsetzung zwischen der Dicarbonsäurekomponente oder
Hydroxycarbonsäurekomponente und der Glykolkomponente gebildet wurden, erfolgt unter Entfernung von Glykol. Diese PoIykondensationsreaktipn
kann,selbst in Abwesenheit eines Katalysators
ablaufen, aber die Reaktionsgeschwindigkeit ist in diesem Fall extrem niedrig. Dementsprechend wird die Geschwindigkeit
der Polykondensationsreaktion im allgemeinen erhöht, indem man Katalysatoren wie Antimontrioxyd, Antimonacetat,
Antimontrifluorid, Antimonglykolat, Tetrabutyltitanat, Tetra-
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propyltitanat, Kaliumäthyltitanat [K?Ti(OC H )fi], Gennaniumdioxyd,
Tetrabutylgermanat [Ge(OC,H ),], Zinkacetat, Bleioxyd
und Manganacetat verwendet. Es erfordert jedoch eine
sehr lange Zeit, um die Polykondensationsreaktion zu beenden, selbst unter Verwendung solcher Katalysatoren, und es ist
erforderlich, die Umsetzung bei hohen Temperaturen wie 200 bis 350 c durchzuführen. Daher kann das Auftreten von Nebenreaktionen
wie thermische Zersetzung nicht vermieden werden und dies bringt eine Erhöhung der endständigen Carboxylgruppen
mit sich, und dadurch werden Polyester gebildet, die eine schlechte Wärmestabilität besitzen. Wenn beispielsweise
Polyäthylenterephthalat in technischem Maßstab hergestellt wird, ist es erforderlich, die Umsetzung bei so hohen Temperaturen
wie im Bereich von 270 bis 290 C unter Hochvakuum wie bei 0,1 mm Hg während 2 bis 10 Stunden durchzuführen. Um
die Abgabe bzw. den "output" in einem gewissen Rahmen zu halten, ist es erforderlich, große Vorrichtungen zu verwenden.
Da die Reaktionsteilnehmer hohen Temperaturen während langer Zeit ausgesetzt sind, treten Nebenreaktionen wie
thermische Zersetzung auf und diese laufen gleichzeitig mit der Polykondensationsreaktion ab. Es ist daher sehr schwierig,
den Gehalt an endständigen Carboxylgruppen uuterlialb einer
bestimmten Grenze zu vermindern und Polymere herzustellen, die einen Polymerisationsgrad besitzen, der einen bestimmten
Wert überschreitet.
Als Verfahren, die das obige Problem lösen, wurde ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem die Polykondensationsreaktion in
Anwesenheit eines Alkyl-o-esters durchgeführt wird (vergl.
veröffentlichte japanische Patentanmeldung Nr.16598/72). Weiterhin wurde ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem die Polykondensationsreaktion
in Anwesenheit eines o-Carbonats durchgeführt wurde (vergl. US-Patentanmeldungen Ser.Nos. 124,507
und 234,643 der gleichen Anmelderin und die offengelegten niederländischen Patentanmeldungen 71-03731 und 72-03605).
Jedoch wird bei dem Verfahren, bei dem die Polykondensations-
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reaktion in Anwesenheit eines Alkyl-o-esters oder eines Alkylo-carbonats
durchgeführt wird, die Polykondensationsreaktion nicht ausreichend aktiviert und solch ein Verfahren besitzt
weiterhin den Nachteil, daß es schwierig ist, ein Polymer herzustellen, das einen Polymerisationsgrad aufweist, der
einen bestimmten Wert überschreitet.
Wenn die Polykondensationsreaktion in Anwesenheit eines Arylo-carbonats
durchgeführt wird, ist es möglich, den Gehalt an freien Carboxylgruppen (den Gehalt an endständigen Carboxylgruppen)
in dem entstehenden Polykondensat zu vermindern und die Polymerisationsumsetzungsgeschwindigkeit kann stark
erhöht werden, wenn man die Menge an zugefügtem o-Carbonat innerhalb eines gewissen Bereichs hält.
Jedoch kann bei diesem "Verfahren, bei dem die Polykondensationsreaktion
in Anwesenheit eines Aryl-o-carbonats durchgeführt wird, die Bildung von Diäthylenglykol-Einheiten als Nebenprodukte,
bedingt durch die Addition des Aryl-o-carbonats, nicht vermieden werden. Insbesondere wenn das Aryl-o-carbonat
in größeren Mengen verwendet wird, um den Gehalt an freien Carboxylgruppen in dem entstehenden Polykondensat weiter zu
vermindern, werden beachtliche Mengen an Diäthylenglykol-Einheiten als Nebenprodukte gebildet und in das entstehende
Polykondensat eingebaut, was eine Verminderung in der Oxydationsstabilität des Polykondensats mit sich bringt.
Gegenstand der Erfindung ist ein Aktivator oder Promotor für die Polykondensationsreaktion, der den Gehalt an endständigen
Carboxylgruppen in dem entstehenden Polykondensat vermindern kann und der die Bildung von Diäthylenglykol-Einheiten
als Nebenprodukt kaum verursacht.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung
eines faserbildenden oder filmbildenden Polyesters, bei dem die Polykondensationsreaktionsgeschwindigkeit erhöht
ist und die gewünschten Produkte durch eine Polykondensations-
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reaktion, die schnell verläuft bzw. nur kurze Zeit erfordert, erhalten werden. Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein
Verfahren, gemäß dem Polyester mit hohem Polymerisationsgrad, d.h. mit hohem Molekulargewicht, wie man sie nach den bekannten
Verfahren nicht herstellen konnte, erhalten werden.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen linearen, hochpolymerisierten Carbonsäureestern
durch Entfernung des Glykols aus einem Glykolester einer Dicarbonsäure oder einer Hydroxycarbonsäure oder deren
niedrigen Kondensaten, wobei Polykondensation bewirkt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet,
daß man zu einem geschmolzenen Polyester einen aromatischen o-Ester, ausgedrückt durch die folgende Formel
R9O-C-X (I)
worin X eine Gruppe -R, OR4
(^coor oder ~y°~z
0 OR10 fl3
0 OR10 f
bedeuten,
R, R0 und R„„, die gleich oder verschieden sein können, ein
O Ί Ί
Wasserstoffatom oder eine einwertige organische Gruppe, die
gegenüber den esterbildenden Bestandteilen inert ist und ein Molekulargewicht besitzt, das 250 nicht überschreitet,
bedeuten,
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226525A
R9* R1Of R12* R13* R14'R15*
gleich oder verschieden sein können, eine einwertige organische Gruppe, die gegenüber den esterbildenden Bestandteilen
inert ist und ein Molekulargewicht besitzt, das 250 nicht überschreitet, bedeuten,
mindestens eine der Gruppen R.., R2, FU, R^, Rc und Rg,mindestens
eine der Gruppen R1, R2, R,, R10 und R12 und mindestens
eine der Gruppen R1, R2, R. 3, R13, R14 und" R^ine einwertige
aromatische Gruppe bedeuten, -
und im Fall, wenn der o-Ester, der durch die obengenannte Formel dargestellt wird, die Gruppen R, R_, R_ und Rq enthält,
mindestens eine der Gruppen R , R„ und R^ eine einwertige
aromatische Gruppe bedeutet, zwei der Gruppen von R1, R_ und
R_^ zwei der Gruppen R, , R5 und R,., zwei der Gruppen R ,
R^1 und R„_ und zwei der Gruppen R.,, R„, und R können
11 12 13 14 15
zusammen gebunden sein und einen Ring bilden, Y., Y_ und Y-, die gleich oder verschieden sein können,
eine zweiwertige organische Gruppe bedeuten, die gegenüber dem esterbildenden Bestandteil inert ist, und
ρ 0 oder 1 bedeutet,
zufügt und die Polykondensation unter Bedingungen durchführt, daß die Reaktionsmischung in geschmolzenem oder festem Zustand
gehalten wird.
Der Wert der grundmolaren Viskositätszahl,der in der Anmeldung
und in den Ansprüchen angegeben ist, ist ein Wert, den man aus dem Wert
messen wird.
messen wird.
aus dem Wert berechnet, der in o-Chlorphenol bei 35°C ge-
AIs Dicarbonsäurekomponente oder Hydroxycarbonsäurekomponente
kann man irgendeine Verbindung verwenden, die unter den oben erwähnten Verbindungen ausgewählt wird, und als Glykolkomponente
kann irgendein Glykol oder ein reaktives Derivat davon wie es zuvor erwähnt wurde verwendet werden.
Bei der vorliegenden Erfindung kann irgendeiner der bekannten Katalysatoren bei der Polykondensationstufe der Esterbildungs-
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reaktion einschließlich der,die oben für die Durchführung
der Polykondensation von niedrig-polymerisierten Polyestern erwähnt wurden, verwendet werden.
Alle bekannten Verfahren für die Polyester-Herstellung können zur Herstellung eines Polyesters nach der vorliegenden Erfindung
aus dem Dicarbonsäure- oder Hydroxycarbonsäure-Bestandteil
und dem Glykol oder dessen reaktivem Derivat verwendet werden. Bei der Polykondensationsreaktionsstufe können nicht
nur die oben erwähnten bekannten Katalysatoren verwendet werden, sondern bei der Stufe, bei der aus einem Dicarbonsäure-Bestandteil
oder einem Hydroxycarbonsäure-Bestandteil und dem Glykol oder dessen reaktivem Derivat ein Glykolester
der Säure oder ein niedriges Kondensat davon gebildet werden, kann man bekannte Katalysatoren wie übliche Umesterungskatalysatoren
verwenden. Um die Zersetzung des Reaktionsprodukts während der Polykondensationsreaktion zu verhindern,
ist es möglich, zu der Reaktionsmischung einen Stabilisator wie phosphorige Säure, Phosphorsäure und deren
Derivate und/oder ein Mattierungsmittel wie Titanoxyd zuzufügen.
Um eine monofunktionelle Verbindung wie Benzoesäure, Benzoylbenzoesäure
und Alkoxypolyalkylenglykole mit den Enden des entstehenden Polyesters zu copolymerisieren oder um
eine trifunktionelle oder höher-funktioneile Verbindung wie Glycerin, Pentaerythrit, Benzoltetracarbonsäure, Hydroxyisophthalsäure
und Pyromellitsäure mit den Enden des entstehenden Polyesters zu copolymerisieren, ist es möglich,
solche monofunktionellen oder polyfunktionellen Verbindungen
in geringen Mengen bei der Polykondensationsstufe zu dem Reaktionssystem zuzufügen.
Bei der Stufe, bei der ein niedriger polymerer Polyester polykondensiert wird, kann ein aromatischer o-Ester, der
durch die obige allgemeine Formel I dargestellt wird, zu der Schmelze des Polykondensationsreaktionsprodukts (Polyester)
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zugegeben werden, wenn die grundmolare Viskositätszahl des Polykondensationsreaktionsprodukts vorzugsweise mindestens
0,2, mehr bevorzugt mindestens 0,3, erreicht, und die PoIykondensationsreaktion
wird weiter fortgeführt, bis man einen Polyester erhält, der die gewünschte grundmolare Viskosität
besitzt.
Irgendeine der Verbindungen, die durch die obige allgemeine Formel (I) ausgedrückt werden, kann bei der vorliegenden
Erfindung als aromatischer o-Ester verwendet werden. Bei der Definition der Symbole R, R bis R und Y bis Y , die in
der obigen allgemeinen Formel (i) auftreten, bedeutet der
Ausdruck "gegenüber dem esterbildenden Bestandteil inert", daß solche Gruppen keine funktionellen Substituenten besitzen,
die unter den erfindungsgemäßen Bedingungen für die Polyesterbildungsreaktion einen Ester bilden. Dies bedeutet
insbesondere, daß keine der Gruppen R, R1 bis R.,- und Y.. bis
Y , die in dem aromatischen o-Ester der allgemeinen Formel
(i) auftreten, einen esterbildenden funktioneilen Substituenten
wie eine Carboxyl (-COOH)-Gruppe, eine Alkoxycarbonyl-(-COOR^g,worin
R1,- einen einwertigen Kohlenwasserstoffrest
bedeutet)-Gruppe, eine Hydroxyl(-0H)-Gruppe oder eine Acyloxyi-OCOR,.
g, worin R.,g die obige Definition besitzt)-Gruppe
enthält.
Der Grund, weshalb in der obigen allgemeinen Formel (I) angegeben ist, daß jede der Gruppen R und R1 bis R1 ^ ein Molekulargewicht
besitzt, das 250 nicht überschreitet, liegt darin,daß, wenn eine oder mehrere dieser Gruppen ein Molekulargewicht
besitzen, das über 250 liegt, zwar die beabsichtigte Wirkung, den Gehalt an freien Carboxylgruppen in dem
entstehenden Polymeren zu vermindern, mehr oder weniger erzielt wird, daß aber die Menge (Gewicht) an zugefügtem "
aromatischen o-Ester erhöht werden ' soll "wegen des-hohen :
Molekulargewichts und dies bringt wirtschaftliche Nachteile mit sich. Durch die Zersetzung des aromatischen o-Esters mit so
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hohem Molekulargewicht werden Zersetzungsprodukte gebildet, die aus dem Polykondensationssystem durch Destillation nur
schwierig entfernt werden können und manchmal eine Verminderung
in dem Molekulargewicht des · entstehenden Polyesters verursachen.
Dementsprechend ist es bei der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugt, daß jeder der Reste R und R1 bis R1,- ein
Molekulargewicht besitzt, das 200 nicht überschreitet.
Als Beispiele für die Gruppen R und R1 bis R15 können erwähnt
werden einwertige aliphatische Gruppen wie beispielsweise Methyl-, Äthyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, η-Butyl-, Isobutyl-,
tert.-Butyl-, Cyclohexyl-, 4-Methylcyclohexyl-, Cyclopentyl-,
n-Octyl-, n-Decyl-, n-Dodecyl-, Benzyl-, Phenäthyl-,
<X-Naphthylmethyl-, 2-(a-Naphthyl)-äthyl-, Chlormethyl-, Dicnlormethyl-,
Trichlormethyl-, 4-Chlorphenäiiiyl-, 4-Nitrophenäthyl-
und 4-Methoxyphenäthyl-Gruppen; und einwertige aromatische Gruppen wie beispielsweise Phenyl-, p-Tolyl-,
m-Tolyl-, o-Tolyl-, p-Isopropylphenyl-, p-tert.-Butylphenyl-,
p-Äthylphenyl-, p-n-Octylphenyl-, 3-Methyl-4-äthylphenyl-,
p-Cyclohexylphenyl-, p-Benzylphenyl-, p-Phenoxyphenyl-, m-Methoxyphenyl-,
p-Methoxyphenyl-, o-Methoxyphenyl-, p-Nitrophenyl-,
p-Chlorphenyl, p-Bromphenyl-, o-Bromphenyl-, a-Naphthyl-,
ß-Naphthyl-, 4-Methylnaphthyl-, p-Phenylphenyl- und
o-Phenylphenyl-Gruppen.
In der obigen allgemeinen Formel (i) können zwei der Gruppen
R1, R2 und R·^, zwei der Gruppen R^, R,- und R^, zwei der
Gruppen R10, R11 und R12 und zwei der Gruppen R13>
R1^ und R..,- zusammen gebunden sein und einen Ring bilden. Als Beispiele
eines solchen Rings können zweiwertige Alkylen- und Arylengruppen erwähnt werden, beispielsweise Äthylen-,
1,2-Propylen-, Chlormethyläthylen-, 1,3-Propylen-, 1,2-Butylen-,
Isobutylen-, 1,4-Butylen-, 1,2-Cyclohexylen-, 1,2-Cyclopentylen-,
1,2-Hexylen-, o-Phenylen- und 2,3-Naphthylen-Gruppen.
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Unter diesen Gruppen können R, Rg und R.. ein Wasserstoffatom
sein.
Beispiele von Gruppen, die durch die Symbole Y^, Y2 und Y,
ausgedrückt werden, umfassen Alkylen- und Arylengruppen wie Äthylen, 1,2-Propylen, Chlormethyläthylen, 1,3-Propylen,
1,2-Butylen, Isobutylen, 1,4-Butylen, 1,2-Cyclohexylen,
1,4-Cyclohexylen, 1,2-Cyclopentylen, 1,3-Cyclopentylen,
1,6-Hexylen,1,10-Decylen, p-Phenylen, m-Phenylen, 4,4'-Diphenylen,
2,6-Naphthylen, 2,7-Naphthylen, 1,5-Naphthylen,
1,4-Naphthylen,
-CH=CH-
~» P-2,5-Dibromphenylen, 2-Methyl-p-
Br Br phenylen, 4-Methylr.m-phenylen, -// \\-0-// \\- und
Br Br
Cl
Cl
"X V-OCH CH0O-// M-. Die Gruppen Y., Y0 und Y_ können in
γ—/ 2 2 V—/ 1 d ο
Cl
Cl
der obigen allgemeinen Formel vorhanden sein oder sie können auch fehlen.
Bevorzugte Beispiele von aromatischen o-Estern, die bei der
vorliegenden Erfindung verwendet werden können, werden im folgenden aufgeführt.
(1) Verbindungen der allgemeinen Formel (X bedeutet in der allgemeinen Formel ein Wasserstoffatom):
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H-C-O-R ι *= 0
(a) Alle Reste R^, Rp und R, bedeuten aromatische
Gruppen:
Tripheny1-ο-formiat
Tricresyl-o-formiat
Tri-(p-chlorphenyl)-o-fonaiat
Tri- fo-naphthyl) -o-f ormiat Di-(p-chlorphenyl)-monoäthyl-o-formiat
Di- (oc-naphthyl) -mono- (p-pheny lphenyl) -o-f ormiat
(b) Einer oder zwei der Reste R1, R2 und R^ bedeuten
aliphatische Gruppen:
Dibutylmonophenyl-o-formiat
Dihexyl-mono-(p-phenylphenyl)-o-formiat
Di-(p-nitrophenyl)-monoäthyl-o-formiat
Di-(p-chlorphenyl)-raonoäthyl-o-formiat
(c) Zwei der Reste R., Rp und R^ sind zusammen gebunden
und bilden einen Ring:
Äthylenphenyl-o-formiat
Äthylenphenyl-o-formiat
.0 - CH
I 2 0 - CH2
Propylen-(p-phenylphenyl)-o-formiat
0 0 - CH - CH,
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o-Phenylen-phenyl-o-formiat
o-Phenylen-n-butyl-o-formiat
2) Verbindungen der allgemeinen Formel (in der allgemeinen Formel bedeutet X die Gruppe -R und R ist eine einwertige
organische Gruppe):
R-C-OR t 0
a) Alle Gruppen R1, R2 und R^ sind einwertige aroma
tische Gruppen: Triphenyl-o-acetat
Tricresyl-o-acetat Diphenylcresyl-o-acetat
Tri-a-naphthyl-o-acetat
Tri-ß-naphthyl-o-acetat Triphenyl-o-chloracetat
Triphenyl-o-trichloracetat Tri-p-chlorphenyl-o-propionat
Tri-(p-tert.-butylphenyl)-o-benzoat
Tri-(p-octylphenyl)-o-benzoat
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Mono- (p-octylphenyl)-mono -p-chlorphenyl-monophenyl-o-acetat
Tri-(p-tert.-butylphenyl)-o-benzoat ß-[Tri-(2,4-dibromphenyl)]-o-naphthoat
TrI-(p-tert.-butylphenyl)-o-brombenzoat
b) Eine oder zwei der Gruppen R1, IL, und R^ ist eine aliphatische
Gruppe
Monophenyl-diäthyl-o-acetat
Monomethyl-di-(p-tolyl)-o-m-brombenzoat
Mono-(p-octylphenyl)-monomethyl-monooctyl-o-acetat
Mono-(p-nitrophenyl)-di-(n-propyl)-o-ß-naphthoat
Mono-a-naphthyl-diäthyl-o-p-phenylbenzoat
Diphenyl-monooctyl-o-chloracetat
c) Zwei der Gruppen R1, R£ und R, sind aneinander
gebunden und bilden einen Ring
Äthylenphenyl-o-acetat
1,2-Propylen-1-(4-chlor)-naphthyl-o-p-toluylat
1,2-Propylen-(4-tert.-butyl)-phenyl-o-p-toluylat
2,3-Butylen-p-phenylphenyl-o-propionat
1 ,1 ^^-Tetramethyläthylen-p-tert.-butylphenyl-o-acetat
o'Np/
CH, - C - 0
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- 15 3) Verbindungen der allgemeinen Formel (in der allge-
meinen Formel bedeutet X —fY 4— C-O-R)
■Pt
R6
0 0
R2° - ? - <Vp - ? - 0R5
0 0
R3 R6
a) Alle der Gruppen R1 bis R^ sind aromatische Gruppen:
Hexaphenyl-ο-oxalat
1,1-Diphenoxy-1-tolyloxy-2,2-diphenoxy-2-tolyloxyäthan~
1,1-Di-a-naphthoxy-1-phenoxy-2,2-di-a-naphthoxy-2-phenoxyäthan
Hexaphenyl-o-terephthalat
Hexacresyl-o-terephthalat Hexa-ß-naphthyl-o^-terephthalat
Hexa-{2,4-di- (methylphenyl)}-o-terephthalat
1,4-Bis-(diphenoxy-mono-2,6-dichlorphenoxymethyl)-benzol
1,4-Bis-(phenoxy-m-tolyloxy-ß-naphthoxymethyl)-benzol
1-(Triphenoxymethyl)-4-(tri-2 9 4-dimethylphenoxymethyl)-benzol
Hexaphenyl-ο-i sophthalat
Hexaphenyl-2,6-naphthalin-o-carboxylat
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Hexacresyl-2,β-naphthalin-o-carboxylat
2,6-Bis-(diphenoxy-p-chlorphenoxymethyl)-naphthalin
Hexaphenyl-2,7-naphthalin-o-carboxylat
2,y-Bis-Cdiphenoxy-p-isopropylphenoxymethyl)-naphthalin
2,7-Bis-(phenoxy-p-tolyloxy-p-n-butylphenoxymethyl)-naphthalin
Hexatolyl-4,4'-diphenoxyäthan-o-carboxylat
Hexa-(p-chlorphenyl)-4,4f-diphenylsulfon-o-carboxylat
b) R1 bis Rg sind aliphatische Gruppen:
1,1 -Diphenoxy-^-methoxy-2,2-diphenoxy-2-methoxyäthan
1,1-Dimethoxy-1-p-tolyloxy-2,2-dimethoxy-2-p-tolyloxyäthan
Hexa-(2,4-dimethylphenyl)-o-malonat
1,1-Diphenoxy-1-cyclohexyloxy-3 ^-diphenoxy-J-cyclohexyloxy-
propan
1,1-Diphenoxy-1-benzyloxy-3,3-diphenoxy-3-benzyloxypropan
Hexaphenyl-o-adipat
1,1-Di-p-chlorphenoxy-1-propoxy-6,o-di-p-chlorphenoxy-o-prop-
oxyhexan
1,1 -Dimethoxy-1-a-naphthyloxy-6, o-dimethoxy-e-cc-naphthyloxy-
hexan
1f4-Bis-(methoxy-diphenoxymethyl)-benzol
1,4-Bis-(dimethoxy-phenoxymethy1)-benzol
1,4-Bis-(dimethoxy-p-chlorphenoxymethyl)-benzol
i-CDiphenoxy-äthoxymethyl)-4-(diphenoxy-butoxymethyl)-benzol
i-(Dimethoxy-phenoxymethyl)-4-(trimethoxymethyl)-benzol
1-(Triphenoxymethyl-4-(triäthoxymethyl)-benzol
1-(Triphenoxymethyl)-4-(diphenoxy-methoxymethyl)-benzol
1,3-Bis-(diphenoxy-methoxymethyl)-benzol
2,6-Bis-(dibutoxy-phenoxymethyl)-naphthalin
2,6-Bis-(methoxy-diphenoxymethyl)-naphthalin
c) Zwei der Gruppen R1, R2 und R, und/oder R^, R5 und R
sind aneinander gebunden und bilden einen Ring
609884/0924
(Bis-äthylenphenyl -o-oxalat) CH,-CH
609884/0924
CH3 CH$
609884/0924
4) | Verbindungen | - f - <Vp - 0 t |
der | folgenden Formel (in der allgemei |
nen Formel bedeutet X 0 -(Y2V C - 0 - R7 ): |
eine | Gruppe | ||
η CO |
||||
R2O |
a) Alle Gruppen R*, R2 und R, sind aromatische Gruppen
Phenyl-triphenoxyacetat Tolyltritolyloxyacetat
Phenyl-tri-(p-chlorphenoxy)-acetat Phenyl-tri-(a-naphthoxy)-acetat
ß-Naphthyl-tri-(p-butylphenoxy)-acetat P-Nitrophenyl-diphenoxy-mono-(p-propylphenoxy)-acetat
Phenyl-oc-phenoxy-cc- (p-butyl-phenoxy) -α- (p-naphthoxy) -acetat
p-Benzylphenyl-triphenoxyacetat Äthyl-tri-(phenylphenoxy)-acetat
Phenyl-p- triphenoxyinethyl-benzö at Phenyl-m-triphenoxymethyl-benzoat
p-Phenylphenyl-6-[tri-(p-chlorphenoxy)-methyl]-2-naphthoat
p-Methoxyphenyl-7-[tri-(p-octylphenoxy)-methyl]-2-naphthoat
p-Butylphenyl-4'-[tri-(p-propylphenoxy)-methyl]-4-diphenyl-
carboxylat
b)Einer oder zwei der Reste R^, R2 void R, sind aliphatische
Gruppen
Phenylphenoxydiäthoxyacetat Naphthyl-p-propylphenoxy-dibutoxyacetat
p-Phenoxyphenyl-p-chlorphenoxy-di-isopropoxyacetat
Octylphenyl-d- (p-methoxyphenoxy ) -h-hexoxyacetat"""'_"
Phenyl-mono-p-chlorphenoxy-monophenoxy-monomethoxyacetat
Phenyl-4-(phenoxydimethoxy)-methylbenzoat Methyl-4-(methoxy-di-p-naphthoxy)-methylbenzoat
S09884/0924
p-Benzylphenyl-3-(di-p-chlorphenoxy-m-propoxy)-methylbenzoat
p-Methoxyphenyl-4-[p(di-p-nitrophenoxy-n-butoxy)-methyl]-phenyl-
benzoat
c) Zwei der Reste R1, R2 und R* sind aneinander gebunden
und bilden einen Ring
CH,
CH.
CH,
Ο —C ι O
ιί
-CO
609884/092A
CH2
CH / \
C-CH2CH2CH2CH2-CO
0
809884/0924
CH
\
\
ι O
0 CIL
ο ' /—
609884/0924
Verbindungen der allgemeinen Formel (in der allgemeinen Formel bedeutet X -Y-O-Z und Z bedeutet
0 3
η .
-C-R8):
R2O
O ti
- O - C - R
Alle der Gruppen
R2und R,
sind aromatische
Gruppen
Phenyl-4-acetyloxy-o-benzoat p-Cresyl-e-benzoyloxy-o-Z-naphthoat
p-tert.-Butylphenyl-p-formyloxy-o-benzoat
Phenyl-di-(ß-naphthyl)-p-(ß-naphthoyloxy)-o-benzoat
0 -
11
b) Eine oder zwei der Gruppen
alipahtische Gruppen:
und
sind
609884/0924
ei-// \\o-
•C) Zwei der Reste R1, R£ und R sind aneinander ge-
Dunden und bilden einen Ring:
609884/0924
CH,
CH-CH, | \\ | r | 0 |
\ | ) | /ZT\ I! | |
0 | |||
I | =\ | ||
C-- i |
// | ||
0 | |||
Cl
CH,
OHr
• CH
CH5 0 \_ t
C-CH0CH0CH0CH0OcY/
I d. c. cL c.
ι
CH-
CH-
S0988A/0924
6) Verbindung der folgenden Formel (in der allgemeinen
Formel bedeutet X -Y_-O-Z und Z bedeutet
0 3
-C-ORg ):
0
R2 - 0 - C -
R2 - 0 - C -
a) Alle Reste R., Rp und R, sind aromatische Gruppen
(2,2,2-Triphenoxyäthyl)-phenylcarbonat
[2-Phenoxy-2 , 2-cli- (p-tolyloxy) -äthyl ]-phenylcarbonat
[p-Tri-(phenoxy)-methylphenyl]-phenylcarbonat
p-[(p-Methoxyphenoxy)-di-(phenoxy)-methyl]-phenyl-n-amyl-
carbonat
b) Eine oder zwei der Gruppen R., Rp und R^ sind
aliphatische Gruppen [2,2-Di-(phenoxy)-methoxyäthyl]-p-chlorphenylcarbonat
[2,2,2-Tri-(phenoxy)-äthyl]-methylcarbonat
c) Zwei der Reste R1, R~ und R^ sind aneinander gebunden
und bilden einen Ring
609884/0924
CH3
CH3 CH CH
Ο
Ο
χ O
I 0
,-0-C-O-CIL
CIL
CH-CH
CH,
\ c
O — ΟΙ • O
609884/0924
7) Verbindungen der folgenden Formel (in der allge-
OR10
meinen Formel bedeutet X -Υ,-0-Ζ und Z bedeutet -C-R11 ):
R2-O
O
«3
«3
R10
O t
12
a) Alle Reste tische Gruppen
und
sind aroma-
609884/0924
609884/0924
"-C4H9
// \yo-c
0-C-CH3 ,
609884/0924
60988A/0924
Cl
• O
ι O
n-C4Hq
60988^/0924
ο ο
I ι
f/ WO-C-CH2CH2-O-C
0 ι
Br
Br
^Ho-//
7 \—
\\-0-C-CHoCHo-0-C-// M
/ * ά \/
S09884/092A
\\-Cl ,
// xX-O-C-^/ \\-0CH2CH2C-/^
W .W
/ \\_o-c-// Ws-// \Vo-ch
60988A/092A
"b)
Gruppen:
Gruppen:
R1, R2, R,,
und R1-umfassen aliphatische
60988^/0924
0-C-CH2CH2-O-C-CH
OCH
21-C4Hq-0-C-CH2CH2-0-C-// V
O O
Zwei der Reste FL,
OCH,
FL· und R^ und/oder
sind aneinander gebunden und bilden einen Ring:
und
609884/0924
CH,
0 0
C-CH2CH2-O-C ^ 0^ CH-CH2-CH3
C-CH0CH0-O-C
2 2 / H-C3H7
609884/0
2255254
Verbindungen der folgenden Formel (in der allgemeinen
Formel bedeutet X -Y-Z-O-Z und Z bedeutet die Gruppe -C-OR1- ):
OR15
O | O | 5 | Alle | - 0 - | 0 | R3, | |
R2- | ρο-ο-ο- | Reste | ι C I 0 |
||||
a) | R. | ||||||
- 0 - 15 |
|||||||
,. R2. | |||||||
aromatische Gruppen
und R15 sind
609884/0924
Cl
Cl
O O
0-C-CH0CH0O-C-O-// xA-t-CyiH
609884/0924
b) Eine oder zwei der Gruppen R.,
aliphatische Gruppen:
und R,sind
Xi-C4H9
ci
609884/0924
-// VuO-C-CHpCH9O-C-O-// \\
c) Zwei der Reste R^, R2 und R, und/oder zwei der Reste
R.. und
sind aneinander gebunden und bilden einen Ring
CH.
609884/092A
CH, Χ
CH3 CHv
CH Λ O
- C-CH2CH^O-C-0
CH,
O
ι
609884/0924
Unter den oben angegebenen Verbindungen sind solche, die
eine größere Anzahl an esterbildenden VIH- ·
Aryloxygruppen im Molekül
enthalten, besonders wirksam, um die Polykondensationsreaktion
zu aktivieren und den Gehalt an endständigen Carboxylgruppen zu vermindern. Optimale Ergebnisse werden durch die Verwendung
von erfindungsgemäßen Aktivatoren erhalten, in denen alle
der Reste R1 bis Ry, Rq, R10 und R12 bis R1^ in der obigen
allgemeinen Formel (I) einwertige aromatische Gruppen, insbesondere Phenyl- und Naphthylgruppen, bedeuten oder worin
zwei dieser Gruppen zusammen gebunden sind und einen Ring bilden und wobei die restlichen Gruppen einwertige aromatische
Gruppen sind, insbesondere Phenyl- und' Naphthylgruppen.
Die erfindungsgemäßen Polykondensationsreaktions-Aktivatoren, worin ρ in der obigen allgemeinen Formel (I) 0 bedeutet
(o-Ester von Oxalsäure), reagieren mit den endständigen Carboxylgruppen der Polyester und werden dadurch zersetzt und
aus dem Polykondensationssystem ausgeschlossen. Daher werden
keine Oxalsäuregruppen in die entstehenden Polyester eingeführt und in diesem Fall ist es möglich, im wesentlichen
homopolymere Polyester zu erhalten.
Ähnliche Ergebnisse erhält man, wenn o-Ester von Terephthalsäure zu den Polyalkylenterephthalaten oder wenn o-Ester von
2,6-Naphthalin-dicarbonsäure zu den Polyalkylen-2,6-naphthalin-dicarboxylaten
zugefügt werden.
Der Polyester, der durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Polykondensationsreaktions-Aktivators erhalten wird, ist durch
einen sehr niedrigen Gehalt an endständigen Carboxylgruppen und Diäthylenglykol-Einheiten charakterisiert, und er zeigt
einen ausgezeichneten Farbton. Der Polyester ist ebenfalls dadurch ausgezeichnet, daß er, bedingt durch den niedrigen Gehalt
an Diäthylenglykol-Einheiten, eine ausgezeichnete Stabilität gegenüber Oxydation besitzt.
4/0924
Bei der vorliegenden Erfindung ist es ebenfalls möglich, die Zeit, die für die Polykondensationsreaktion erforderlich ist,
sehr stark zu verkürzen, verglichen mit dem bekannten Verfahren, indem man die Menge an aromatischem o-Ester, die
man zufügt, auf geeignete Weise einstellt. Das erfindungsgemäße Verfahren bringt daher, verglichen mit dem bekannten
Verfahren, viele Vorteile mit sich.
Die Anmelderin hat zuvor ein Verfahren zur Herstellung von Polyestern mit einem niedrigen Gehalt an freien Carboxylgruppen
bei hohen Polykondensationsgeschwindigkeiten vorgeschlagen, das darin besteht, daß man ein o-Carbonat wie
Tetraphenyl-o-carbonat oder Di-n-butyldiphenyl-o-carbonat
zu dem Polyester-Polykondensationssystem zu dem Zeitpunkt bzw. bei der Stufe zufügt, bei der die grundmolare Viskositätszahl
des Polyesters mindestens 0,2 erreicht (vergl. beispielsweise die US-Patentanmeldung Ser.Nos. 124 507
und 234 643 und die offengelegtai niederländischen Patentanmeldungen
71/03731 und 72/03605). Verglichen mit den früheren Vorschlägen, bei denen o-Carbonate verwendet werden,
werden bei der vorliegenden Erfindung aromatische o-Ester eingesetzt und diese verhindern die Bildung von Diäthylenglykol-Einheiten
in dem Polyester. Nach der vorliegenden Erfindung ist es daher möglich, durch einfache Maßnahmen
im wesentlichen lineare Polyester herzustellen, die einen niedrigen Diäthylenglykol-Gehalt aufweisen, der so niedrig
ist wie 1 Gew.?6, bezogen auf den Polyester, und die einen
niedrigen Gehalt an freien Carboxylgruppen aufweisen wie 4 Äqu./iO g des Polyesters, indem man die geeigneten Bedingungen
auswählt. Nach der vorliegenden Erfindung ist es weiterhin möglich, die Polykondensationsreaktionsgeschwindigkeit
stark zu erhöhen, indem man die Menge an dem aromatischen o-Ester, der zugefügt wird, innerhalb eines geeigneten
Bereichs auswählt.
Da hochpolymerisierte Polyester, die gemäß der vorliegenden
609884/0924
Erfindimg hergestellt wurden, sehr niedrige Gehalte an Diäthylenglykol-Einheiten
und freien Carboxylgruppen aufweisen, besitzen sie unter nassen oder feuchten Bedingungen
eine ausgezeichnete thermische Stabilität und eine gute Stabilität gegen oxydative Zersetzung und ihre anderen
physikalischen und chemischen Eigenschaften sind vergleichbar mit denen der Polyester, die nach bekannten Verfahren
hergestellt wurden. Beispielsweise ist die Färbbarkeit von Polyäthylenterephthalatfasern, die nach der vorliegenden Erfindung
hergestellt wurden, mit Dispersionsfarbstoffen vergleichbar mit der von Fasern aus Polyäthylenterephthalat,
das gemäß einem bekannten Verfahren hergestellt wurde, während die thermische Stabilität unter feuchten oder nassen Bedingungen
und die Stabilität gegen oxydative Zersetzung in den erfindungsgemäßen Polyestern wesentlich besser sind
die gleichen Eigenschaften von Polyäthylenterephthalat, das nach bekannten Verfahren hergestellt wurde.
Bei der vorliegenden Erfindung ist die Menge an aromatischem o-Ester, die zu dem Polykondensationsreaktionssystem zugefügt
wird, nicht besonders kritisch. Es ist jedoch im allgemeinen bevorzugt, daß die Menge an aromatischem o-Ester,
die auf ein Mal zugefügt wird, N Mol-%, ausgedrückt durch
die folgende Formel (II), insbesondere N' Mol-?6, ausgedrückt
durch die folgende Formel (II1), beträgt:
0,05 x ty]"1'3 £n$3x fy]~1 13 (ID
o,i χ ty"1'3 iriix ψ"1'3
worin [yfl die grundmolare Viskositätszahl des Polyesters zu
dem Zeitpunkt bedeutet, wenn der aromatische o-Ester zugefügt wird und N oder N1 die Mol-% an aromatischem o-Ester
bedeuten, die zugefügt werden, bezogen auf die gesamten sauren Bestandteile, die den Polyester ausmachen.
Der Ausdruck "Menge, die auf ein Mal zugefügt wird" bedeutet
609884/0924
nicht immer nur die Menge, die mit einem Mal zugegeben wird, sondern ebenfalls die Menge, die während einer bestimmten
Zeitdauer zugefügt wird.
Aus der obigen Formel ist ersichtlich, daß, wenn die grundmolare Viskositätszahl des Polyesters,zu dem man den aromatischen
o-Ester zufügt, hoch ist, die Menge an aromatischem o-Ester, die zugefügt wird, vermindert werden kann. Selbst
wenn der aromatische o-Ester in geringer Menge zugefügt wird, kann eine Wirkung mit der zugefügten Menge erreicht werden
und je größer die zugefügte Menge ist, umso höher ist die
Wirkung, daß der Gehalt an freien Carboxylgruppen vermindert wird.
Wenn die zugefügte Menge an aromatischem o-Ester in Beziehung zu der oben angegebenen Gleichung (II), insbesondere zu der
Gleichung (IIf), auf geeignete Weise eingestellt wird, erhält man nicht nur die Wirkung, daß der Gehalt an freien
Carboxylgruppen in dem fertigen Polyester auf einen annehmbaren Wert vermindert wird, sondern die Polykondensationsreaktionsgeschwindigkeit
wird außerdem stark erhöht nach der Zugabc des aromatisehen o-Esters. Wenn die Zugabe weiterhin
zu einem geeigneten Zeitpunkt wie oben erwähnt erfolgt, ist es möglich, den Gehalt an freien Carboxylgruppen in
solchem Maß zu vermindern, wie es kaum oder überhaupt nicht bei bekannten Verfahren möglich ist, ohne daß Diäthylenglykol-Einheiten
gebildet werden, beispielsweise auf geringer als 15 Äqu./10°g Polyester, und dabei erhält man
leicht einen hochpolymerisierten linearen Polyester, der eine grundmolare Viskositätszahl von 0,85 oder höher und
einen Gehalt an Diäthylenglykol-Einheiten von 1,0 Gew.%
oder geringer besitzt.
Bevorzugte Mengen an aromatischem o-Ester, die zugefügt werden,und
bevorzugte Zugabeweisen können leicht von dem Fachmann auf diesem Gebiet aus Versuchsergebnissen durch Ver-
609884/0924
gleich der grundmolaren Viskositätszahl des Polyesters zu dem Zeitpunkt, wenn die Zugabe erfolgt, mit der grundmolaren
Viskositätszahl des Polyesters, den man erhält, wenn man die Polykondensation während einer bestimmten Zeitdauer nach
Zugabe des aromatischen o-Esters unter Berücksichtigung der Bedingungen der Gleichungen (II) oder (II1) erhalten
werden.
Bei der vorliegenden Erfindung wird nach der Zugabe des aromatischen
o-Esters weiter bei subatmosphärischem Druck erwärmt, während die Reaktionsmischung in geschmolzenem Zustand
gehalten wird, bis der Gehalt an freien Carboxylgruppen des entstehenden Polyesters den gewünschten Wert
erreicht. Diese Polykondensation erfolgt durch Erwärmen der Reaktionsmischung unter solchen Bedingungen, daß die Reaktionsmischung
in geschmolzenem Zustand bei unteratmosphärischem Druck bleibt, der geringer ist als 100 mm Hg, insbesondere
geringer ist als 50 mm Hg, und . es ist besonders bevorzugt, daß die Erwärmungsreaktion bei einem subatmosphärischen
Druck von 250 bis 3000C durchgeführt wird.
Nach der Zugabe des aromatischen o-Esters kann die Polykondensationsreaktion
in fester Phase durchgeführt werden. In diesem Fall wird die Polymerisationstemperatur so ausgewählt,
daß sie beispielsweise in einen Temperaturbereich fällt 700C niedriger als der Schmelzpunkt des Polyesters
bis zu der Temperatur 200C niedriger als der Schmelzpunkt
des Polyesters. Die Umsetzung kann bei vermindertem Druck durchgeführt werden oder sie kann in inerter Atmosphäre bei
vermindertem oder erhöhtem Druck oder bei Atmosphärendruck durchgeführt werden.
Bei der vorliegenden Erfindung wird der aromatische o-Ester zu dem geschmolzenen Polyester zugefügt. Wenn die Zugabe
des aromatischen o-Esters erfolgt, bevor die grundmolare Viskositätszahl des geschmolzenen Polyesters 0,2 erreicht,
ist die Verminderung des Gehalts an freien Carboxylgruppen in
609884/0924
dem fertigen Ester nicht sehr ausgeprägt, unabhängig von der Menge an zugefügtem aromatischem o-Ester, verglichen mit
dem Fall, bei dem keine Zugabe von aromatischem o-Ester erfolgt. Wenn in einem solchen Fall die Menge an aromatischem
o-Ester zu groß ist, wird die Geschwindigkeit der Polymerisationsreaktion erniedrigt und es ist schwierig, einen Polyester
mit einem hohen Polymerisationsgrad zu erhalten. Aus diesen Gründen wird bei der vorliegenden Erfindung der aromatische
o-Ester zu einem geschmolzenen Polyester zu dem Zeitpunkt bzw. zu der Stufe zugefügt, wenn die grundmolare
Viskositätszahl vorzugsweise mindestens 0,2 erreicht. Besonders gute Ergebnisse werden erhalten, wenn der aromatische
o-Ester zu dem geschmolzenen Polyester zugefügt wird, der eine grundmolare Viskositätszahl von mindestens 0,3 besitzt.
Wenn die Zugabe an aromatischem o-Ester bei irgendeiner Stufe der Polykondensationsreaktion erfolgt, nachdem die grundmolare
Viskositätszahl des geschmolzenen Polyesters mindestens 0,2, vorzugsweise mindestens 0,3 erreicht hat, kann die beabsichtigte
Wirkung,den Gehalt an freien Carboxylgruppen in dem fertigen Polyester zu vermindern, wirksam erreicht
werden. In anderen Worten, es besteht keine obere Grenze, bezogen auf die grundmolare Viskositätszahl des Polyesters,
zu der man den aromatischen o-Ester zugibt.
Durch die vorliegende Erfindung ist es möglich, wirksam den Gehalt an freien Carboxylgruppen von im Handel erhältlichen
Polyestern zu vermindern, die durch bekannte Verfahren hergestellt wurden, indem man solche im Handel erhältlichen
Polyester erneut schmilzt, zu der Polyesterschmelze aromatische o-Ester zufügt und die Polykondensationsreaktion in
dem gewünschten Ausmaß weiterführt, v/ährend der Polyester in geschmolzenem Zustand bei subatmosphärischem bzw. unteratmosphärischem Druck gehalten wird. Es ist ebenfalls wirksam,
einen aromatischen o-Ester zu einem geschmolzenen Polyester zuzufügen und dann die Polykondensationsreaktion in fester
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Phase durchzuführen. In diesen Fällen kann der Polymerisationsgrad des Polyesters weiter erhöht werden, wie oben beschrieben,
indem man auf geeignete Weise die Menge an aromatischem o-Ester, die zugefügt wird, einstellt.
Wie oben erwähnt, kann bei der vorliegenden Erfindung die Zugabe des aromatischen o-Esters zu jeder Stufe erfolgen, nachdem
die grundmolare Viskositätszahl des Polyesters bevorzugt einen Wert von mindestens 0,2, mehr bevorzugt einen Wert von
mindestens 0,3, erreicht hat. Wenn diese Forderung erfüllt wird, kann die Zugabe des aromatischen o-Esters auf ein Mal erfolgen
oder der aromatische o-Ester kann in Teilen in der gewünschten Frequenz zugefügt werden. Es ist jedoch bevorzugt,
daß die Zugabe zu dem Zeitpunkt erfolgt, wenn die grundmolare Viskositätszahl des Polyesters,zu dem der aromatische
o-Ester zugefügt wird, ungefähr 0,1 bis 0,5 niedriger ist als die grundmolare Viskositätszahl des gewünschten fertigen
Polyesters.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie jedoch zu beschränken. In den Beispielen sind die Werte für die
grundmolare Viskositätszahl, wie oben beschrieben, diejenigen, die man aus dem Wert berechnet, der bei 35°C einer Lösung des
Polyesters in o-Chlorphenol erhalten wurde, und der Gehalt an
endständigen Carboxylgruppen wird gemäß dem Verfahren von A.Comix (Makromol.Chem.,26, 226, 1958) bestimmt. Der Gehalt
an Diäthylenglykol-Einheiten wird durch Gaschromatographie gemäß dem Verfahren von Hans-Dieter und Eberhard Tucek
[Faserforschung und Textiltechnik, 21, 205 (1970)] bestimmt.
609884/0924
Biese Beispiele erläutern die Wirkungen, die man erhält,
wenn man verschiedene aromatische o-Ester-Zusatzstoffe zufügt.
In einen Umesterungs-Reaktionskessel gab man 97 g Dimethylterephthalat,
69 g Äthylenglyko1, 0,04 g Antimontrioxyd
und 0,07 g Calciumacetat-monohydrat und führte die Umesterungsreaktion bei 160 bis 225 C durch. Das Methanol, das sich bei
der Umesterungsreaktion bildete, wurde abdestilliert.
Nach Beendigung der Umesterungsreaktion wurde phosphorige Säure in einer Menge, die zu dem Calciumacetat äquimolar
war, zugefügt. Die Reaktionsmischung wurde in ein Polymerisationsgefäß überführt und die innere Temperatur wurde auf
265 C im Verlauf von ungefähr 30 Minuten erhöht. In den nachfolgenden 30 Minuten wurde die Innentemperatur auf 2750C
erhöht und der Innendruck wurde auf Hochvakuum von 0,1 bis 0,3 mm Hg erniedrigt. Anschließend wurde die Polykondensation
weitere 55 Minuten unter diesem Hochvakuum von 0,1 bis 0,3 mm Hg durchgeführt, wobei man einen Polyester mit einer
grundmolaren Viskositätszahl von 0,5 erhielt. Der Innendruck des Kessels wurde auf Atmosphärendruck durch Einleiten von
Stickstoff erhöht und der in Tabelle I angegebene o-Ester wurde zu der Reaktionsmischung in einer Menge von 0,5 bis
1,0 Mol-%, bezogen auf die Terephthalsäure-Komponente, zugefügt.
Die Umsetzung wurde während 3 Minuten bei Atmosphärendruck durchgeführt, anschließend wurde der Druck erniedrigt
und die Polykondensationsreaktion während 30 bis 60 Minuten im Hochvakuum bei 0,1 bis 0,3 mm Hg weiter durchgeführt. Die
grundmolare Viskositätszahl [^], der Gehalt an freien Carboxylgruppen
(-COOH Äquv./10 g Polymer)[COOH],und der Gehalt an Diäthylenglykol-Einheiten ([DEG]GeW.%, bezogen auf das Polymer)
des entstehenden Polyesters sind in Tabelle I aufgeführt.
Zum Vergleich wurde der obige Versuch wiederholt, wobei man
609884/0924
einen aromatischen o-Ester verwendete, worin R bis R_ Gruppen
mit einem relativ hohen Molekulargewicht waren (Vergleichsbeispiele 16 bis 17) oder indem man die Polykondensationsreaktion
im Hochvakuum bei 0,1 bis 0,3 mm Hg während 85 Minuten ohne Zugabe eines o-Esters (Vergleichsbeispiel 3) durchführte.
Die Ergebnisse, die man bei der Bestimmung der grundmolaren Viskositätszahl, dem Gehalt an freien Carboxylgruppen
und dem Gehalt an Diäthylenglykol-Einheiten des entstehenden Polyesters erhielt, sind ebenfalls in Tabelle I aufgeführt.
Der obige Versuch wurde wiederholt, wobei man Alkyl-o-ester
(Vergleichsbeispiele 4 bis 6), o-Carbonate (Vergleichsbeispiele 7 bis 11) und Alkyl-o-ester verwendete. Bei diesen
Vergleichsbeispielen war die Polymerisationsgeschwindigkeit niedrig und der Gehalt an endständigen Carboxylgruppen in
den entstehenden Polyestern war nicht ausreichend niedrig genug. Insbesondere wenn o-Cärbonate verwendet wurden,
nahm die Menge an Diäthylenglykol-Einheiten, die als Nebenprodukte gebildet wurden, stark zu.
609884/0924
Bsp. Nr.
Art
zugef
Menge
[77 ] v.Polyester z.Zt. el·
Zugabe d.aromatischen o-Esters
Hochvakuumreaktion
nach Zugabe [ 7) ] [COOH] [DEG]
d.aromat. '
o-Esters
(Min.)
d.aromat. '
o-Esters
(Min.)
Ci
co 00 co
H -
O C-O
1,19 0,6
0,487
80
0,862 3,0 0,75
Ci
O 1
CH, - C - O -
0,92 0,6
0,489
80
0,853 2,8 0,77 ro
Tabelle I (Fortsetzung)
QQ
ό ό
O
1,75 0,6
0,505
80
0,971 1,9 0,78
0 t
1,98 0,6
0,493
0,983 2,1 0,78
O t
1,24 0,6
0,497
80
0,998 2,3 0,80
ΙΛ IS
CJ CJ
CJ
O O
- 54 -
vo
vo
O OO
CJ
VO
ITV
VO
et
r-CvJ
CJ
a,
609884/0924
Tabelle I (Fortsetzung)
-OG -ι t
-oco -Q
1,51 0,6 0,508
80
0,942 2,5 0,79
10
Q^OC-Q-OC-O-Q 2,02 0,6 0,479
ό ο
80
0,967 1,9 0,82
11
1,92 0,6
80
0,941 2,1 0,77
Tabelle I (Fortsetzung)
CD-CO
12
/
CH7-C-O 0
0,54 0,6
0,490
100 0,707 3,6 0,81
13
14
/Η2
0 \
» CH-CH,
η - σ - οκ
"Ν.
0,54 0,6
0,480
CH
CH
CH
0
ι ι
ο ο
1 I
0,99 0,6
0,497
100 0,703 3,7 0,80
90 0,908 3,4 0,82
Tahelle I (Fortsetzung)
cn ο ca oo co
CD-CO
15
CH
O - OG
1,60 0,6 0,503
0,950 2,2 0,81
16
CH
CH2
0 -
0 C
/ /H2 - C-O 1,22 0,6
_o ο
17
CH-CH 0,507
0,933 2,6 0,83
CH
C t
>-σο Ό
1,13 0,6
0,497
0,948 2,5 0,79
Tabelle I (Fortsetzung)
18
- O O _ C - CO -
1,03 0,6 0,510
90
0,783 2,6 0,77
19
0 - C
Ό-Ο-
0 OCCH,
1,27 0,6 0,476
90
0,805 2,7 0,77
20
-
O
0 - CHCH^
O - C - (CH^)0OC-OCH-CH3, 1,12 0,6
0 H
0,521
90
0,734 3,0 0,79
CVJ
O ιη ο
OJ
- 59 -
τω
VO CM
O CO
Ch
VO O
CVl
CM
I O
Ü
\
\
CM
CM
CM CO
cn
a»
CM
to
CM
VO O
r-CM
O-O-O O
if
0-C>-0~!
CM/
CM
S0988A/0924
Tabelle I (Fortsetzung)
cn ο co
24
CH^
σ -ό
OC0H1
0
1,36 0,6
0,499
100
0,724 2,9 0,80
25
H-C 0
0,76 0,6
0,482
110 0,725 3,2 0,77
26
0,94 0,6
0,495
100
0,782 3,4 0,79
CH, - C - 0 -
Φ H H Φ
O CvI
O O
σ\
VO O
CVl
C\j
O
ά
O I
- 61 -
νθ
IS-
VO O
ΙΛ ιπ
•ν
νο O
CvS
ro,
O O
I W
OJ OJ
o-o-o- o-o
LTv rT^i LTN
OJ N^ C\J
O-O-O- O-O
Cd
ω vo
vo O
O=O ro, I
ο-ΟΓ-ϋ
I O
O CvI
609884/0924
Tabelle I (Fortsetzung)
CH,0
3
3
0 -C-
0 CH,
I!
O -
1,09 0,6
0,488
0,676 3,2 0,79
O-o-c-O-o-Q-oco-
1,83 0,6
0,512
0,685 3,5 0,79
?2H5
1,41 0,6
0,476
0,665 3,7 0,78
t
ο
fa
fa
IS O
OO
IS VO VO
vo O
CVJ
OO O
σ»
ιη ο
VO
cT co
-o-o-o-
OJ i
o-o-o-o-o
609884/0924
Vgl.
Bsp.
Nr.
Zusatzstoff
Art
zugef,
Tabelle I (Fortsetzung)
ir} ] v.Polyester z.Zt.d.
Zugabe d. Zusatzstoffs
-%7
Ges.Reak- entstehender Polyester tionszeit ;
nach Zugabe [η ] QCOOH] [DEG]
d.Zusatz- · Stoffs
(Min.)
2,57 0,6
0,510
0,658 7,5 0,75
2,94 0,6
0,506
0,642 7,2 0,77
nicht zugefügt
0,660 15,3 0,76
0 H-C-O
0,45 0,6
0,497
0,623 8,7 0,79 ,
Tabelle I (Fortsetzung)
ent ο co
C2H5 C2H5
0 0 C2H5O-C-(CH2)2-C-0C2Hc
6
'6
t ι
CTT ft TT
2 5 2
0,97 0,6
0,501
85
0,637 7,2 0,78
H-C4H9
0
0
^-C-OnC4H9
0
0,93 0,6
0,484
0,619 8,0 0,79 '
0-C-O-O
1,15 0,6
0,499
80
0,823 3,6 0,92
1,92 1,0
0,486
80
0,956 2,5 1,30 on
<D H H V
ro co σ»
ο ο
ΙΛ
VO
ι O
>o-o-o-Q
- 66 -
CO
ΙΛ
ΙΛ
νο
CM
VO
~ Ο-ϋ-Ο-ϋ
I
226525Α
CM
ir»
ITV VO
in ω
ΙΛ
σ»
VO VO
ο ο
Γ ι
ο-ο
60988Α/0924
Diese Beispiele erläutern den Einfluß der Zugabezeit des aromatischen o-Ester-Zusatzstoffes.
In einen Umesterungskessel gab man 97 g Dimethylterephthalat,
69 g Äthylenglykol, 0,04 g Antimontrioxyd und 0,07 g Calciumacetat-monohydrat
und erwärmte die Mischung auf 160 bis 225 C,
wobei das Methanol, das während der Umesterungsreaktion gebildet
wurde, abdestilliert wurde.
Nach Beendigung der Umesterungsreaktion wurde phosphorige Säure
zu der Reaktionsmischung in einer Menge zugegeben, die zu dem Calciumacetat ■ äquimolar war,und die Reaktionsmischung wurde
in ein Polymerisationsgefäß überführt. Die Innentemperatur des Kessels wurde im Verlauf von ungefähr 30 Minuten auf 2650C
erhöht und in den anschließenden 30 Minuten wurde die Innentemperatur auf 2750C erhöht, und der Druck wurde auf ein Hochvakuum
von 0,1 bis 0,3 mm Hg erniedrigt. Die Umsetzung wurde in diesem Hochvakuum von 0,1 bis 0,3 mm Hg während der in Tabelle
II angegebenen Zeit durchgeführt und der Druck wurde durch Einleitung von Stickstoff auf Atmosphärendruck erhöht. Dann
wurde zu der Reaktionsmischung der in Tabelle II angegebene aromatische o-Ester zugefügt und die Umsetzung wurde bei Atmosphärendruck
während 3 Minuten durchgeführt. Anschließend wurde der Druck vermindert und die Polykondensation im Hochvakuum
bei 0,1 bis 0,3 mm Hg durchgeführt. Die grundmolare Viskositätszahl und der Gehalt an freien Carboxylgruppen des entstehenden
Polyesters sind in Tabelle II aufgeführt.
609884/0924
Bsp.
Nr.
Art
ZUQQt
Menge
(gT
C 77 J v'p2ly:
ester z.Zt.d. Zugabe d.aromatischen o-Esters
Hochvakuumreak- Entstehender
tionszeit(Min). Polyester. *
vor' Zugabe nach'zug. LwJLCOOH J LI)^G]
d.aroinax· d.arom.— ' - -
o-Esters o-Esters
-το to
35
37
Q-oc-Q-c-o-Q
O
6 ö
1,67 0,6
0,253
0,6
0,754
0,896 7,8 0,77
36 | M | n | 0,6 | 0,425 | 35 | 35 | 0,923 3,7 0,78 |
4 | Il | tt | 0,6 | 0,493 | 55 | 30 | 0,983 2,1 0,78 |
0,936 1,9 0,77
cn
Tabelle II (Fortsetzung)
ο co oo oo
38
39
CH, -
°'92
0,92 0,6
25
35
80 0,792 9,9 0,76
35 0,824 3,9 0,79
0,92 0,6
55
25 0,853 2,8 0,77
40
0,92 0,6
90
10 0,879 2,5 0,76
Diese Beispiele erläutern den Einfluß der zugefügten Menge an aromatischem o-Ester.
In ein Umesterungsreaktionsgefäß füllte man 97 g Dimethylterephthalat,
69 g Äthylenglyko1, 0,04 g Antimontrioxyd und
0,07 g Calciumacetat-monohydrat und erwärmte die Reaktionsteilnehmer auf 160 bis 225°C, wobei das als Ergebnis der
Umesterungsreaktion gebildete Methanol abdestilliert wurde. Nach Beendigung der Esteraustauschreaktion wurde phosphorige
Säure zu der Reaktionsmischung in einer Menge zugefügt, die äquimolare zu dem Calciumacetat war, und die Reaktionsmischung
wurde in ein Polymerisationsgefäß gegeben. Die Innentemperatur des Kessels wurde auf 2650C im Verlauf von ungefähr 30 Minuten
erhöht und in den anschließenden 30 Minuten wurde die Innentemperatur auf 275°C erhöht und der Druck wurde auf einen
Hochvakuumdruck von 0,1 bis 0,3 mm Hg erniedrigt. Die Umsetzung im Hochvakuum wurde während 60 Minuten durchgeführt, wobei
man einen Polyester mit einer grundmolaren Viskositätszahl von ungefähr 0,6 erhielt. Der Druck wurde dann durch Einleiten von
Stickstoff auf Atmosphärendruck erhöht. Hexaphenyl-o-terephthalat
wurde zu der Reaktionsmischung in einer Menge, wie sie in Tabelle III angegeben ist, zugefügt und die Umsetzung wurde
unter Atmosphärendruck während 3 Minuten durchgeführt. Anschließend
wurde der Druck erneut vermindert und die Polykondensation weitere 30 Minuten im Hochvakuum von 0,1 bis
0,3 mm Hg durchgeführt. Die grundmolare Viskositätszahl, der
Gehalt an endständigen freien Carboxylgruppen und der Gehalt an Diäthylenglykol-Einheiten des entstehenden Polyesters sind
in Tabelle III angegeben.
609884/0924
Bsp. __ Nr. Art
Aromatischer o-Ester
ν.Poly- Hochvaku- Entstehender Polyester
zugef^ ester z.Zt.d. umreaktions-
Menge Zugabe d.aro- zeit nach [>i] [COOH] [DEG]
mat.o-Esters Zugabe d. *
aromat. o-Esters(Min)
(MoI-S
41
cn ο co co co
0,99 0,3 0,590
90
0,893 9,8 0,77
42 | ti | 3,29 | 1,0 | 0,585 | 90 | 0,964 | 3,0 | 0,79 |
43 | π | 13,18 | 4,0 | 0,594 | 90 | 0,921 | 3,0 | 0,83 |
44
0
0,61 0,3 0,512
90
0,862 3,4 0,79
Tabelle III (Fortsetzung)
/ 2S
CH
/CH2
/ s 0 CH2
ο - c -Q-c - </
ο ο
1,22 0,6 0,507
0,933 2,6 0,82
2,03 1,0 0,508
0,930 2,4 0,83
8,13 4,0 0,504
0,905 2,1 0,86 '
Diese Beispiele erläutern die Herstellung von Polyäthylen-2,6-naphthalat.
In einen Umesterungskessel gab man 122 g Dimethylnaphthalin-2,6-dicarboxylat,
69 g Äthylenglykol, 0,02 g Antimontrioxyd und 0,07 g Calciumacetat-monohydrat und erwärmte die Reaktionsteilnehmer auf 16O bis 225 C, wobei das während der Umesterungsreaktion
gebildete Methanol abdestilliert wurde.
Nach Beendigung der Esteraustauschreaktion wurde phosphorige Säure zu der Reaktionsmischung in einer Menge zugefügt, die
dem Calciumacetat äquimolar war. Die Reaktionsmischung wurde in ein Polymerisationsgefäß überführt und die Innentemperatur
des Kessels wurde auf 265 C im Verlauf von ungefähr 30 Minuten erhöht. In den anschließenden 30 Minuten wurde die Innentemperatur
auf 285 erhöht und der Innendruck wurde auf Hochvakuum von 0,1 bis 0,3 mm Hg erniedrigt, anschließend wurde
die Polykondensation während 50 Minuten unter diesem Hochvakuum von 0,1 bis 0,3 mm Hg durchgeführt, wobei man einen Polyester
mit einer grundmolaren Viskositätszahl von ungefähr 0,50 erhielt. Zu diesem Zeitpunkt wurde der Innendruck durch Einleiten
von Stickstoff auf Atmosphärendruck erhöht und der in Tabelle IV angegebene aromatische o-Ester wurde zu der Reaktionsmischung
in einer Menge von 0,1 MoI-^, bezogen auf die Naphthalin-2,6-dicarbonsäure-Komponente
zugefügt. Die Reaktion wurde unter Atmosphärendruck während 3 Minuten durchgeführt, anschließend
wurde der Druck erneut vermindert und die Polykondensation wurde im Hochvakuum von 0,1 bis 0,3 mm Hg während
30 Minuten durchgeführt. Die grundmolare Viskositätszahl [£?],
der Gehalt an endständigen freien Carboxylgruppen und der Gehalt an Diäthylenglykol-Einheiten des entstehenden Polyesters sind
in Tabelle IV aufgeführt.
Zum Vergleich wurde die Polykondensation im Hochvakuum bei 0,1 bis 0,3 mm Hg während 55 Minuten durchgeführt und Proben
609884/0924
wurden entnommen. Zu diesem Zeitpunkt hatten die Polyester-Proben
eine grundmolare Viskositätszahl von 0,55 und einen
Gehalt an endständigen freien Carboxylgruppen von 14 Äquiv./iO g Polyester. Dieser Polyester wurde im Hochvakuum
während 30 Minuten der Polykondensationsreaktion unterworfen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 aufgeführt.
609884/0924
Bsp. Nr.
Art ν·Poly- Hochvaku- Entstehender Polyester
es;ter z.Zt»d. umreaktions-Zugabe
d.aro- zeit nach [>?] [COOH] [DEG]
zugef*
Menge Zugabe d.aro- zeit nach
(g) (Mol-%) mat.o-Esters Zugabe d.
aromat. o-Esters (Min)
σ> ο co
47
48
49
CH0
:-o
0
=\n-O-C-CO-
3,54 1,0
3,26 1,0
2,06 1,0
0,510
0,511
0,498
0,784 2,7
0,740 2,8
0,790 2,4
0,70
0,71 ,
0,69
cn ■cn
Tabelle IV (Fortsetzung
Vergleichsbeispiel
nicht zugefügt (Leerprobe) 0,55
0,620
0,620
14,0
18,2
18,2
0,68
Diese Beispiele erläutern Ausführungsformen, bei denen Tetramethylenglykol
als Glykolkomponente verwendet wird.
In ein Umesterungsreaktionsgefäß gab man 97 g Dimethylterephthalat,
100 g Tetramethylenglykol und 0,04 g Tetrabutyl- . titanat und erwärmte die Reaktionsteilnehmer auf 170 bis 230 C,
um eine Esteraustauschreaktion bzw. Umesterungsreaktion zu bewirken.
Nach Beendigung der Umesterungsreaktion wurden 0,036 g Trimethy!phosphat zu der Reaktionsmischung zugegeben
und diese wurde in ein Polymerisationsgefäß überführt. Die Innentemperatur wurde auf 250 C im Verlauf von ungefähr
30 Minuten erhöht und der Druck wurde auf 30 mm Hg vermindert. In den anschließenden 30 Minuten wurde der Druck weiter auf
Hochvakuum von 0,1 bis 0,2 mm Hg vermindert und dann wurde die Polykondensation im Hochvakuum von 0,1 bis 0,2 mm Hg während
25 Minuten durchgeführt.
Die grundmolare Viskositätszahl des entstehenden Polyesters
betrug ungefähr 0,5. Zu diesem Zeitpunkt wurde der Druck auf Atmosphärendruck durch Einleiten von Stickstoff erhöht und
der in Tabelle V angegebene aromatische o-Ester wurde zu der Reaktionsmischung zugefügt, (der Wert an Mol-% ist auf den
sauren Bestandteil des Polyesters bezogen). Die Reaktion wurde dann bei Atmosphärendruck während 5 Minuten durchgeführt und
der Druck wurde vermindert. Im Hochvakuum von 0,1 bis 0,2 mm Hg wurde die Polykondensation während 20 bis 50 Minuten durchgeführt.
Die grundmolare Viskositätszahl [·)>], der Gehalt an
freien Carboxylgruppen und der Gehalt an Ditetramethylenglykol des entstehenden Polyesters sind in Tabelle V aufgeführt.
Zum Vergleich wurde die Polykondensation im Hochvakuum bei 0,1 bis 0,3 mm Hg während 60 Minuten ohne Zugabe eines anderen
o-Esters durchgeführt. Eine Probe wurde entnommen. Die Polyesterprobe
hatte eine grundmolare Viskositätszahl von 0,75,
609884/0924
einen Gehalt an terminalen Carboxylgruppen von 12,2 Äqu./iO g
Polyester und einen Gehalt an Ditetramethylenglykol von
0,48 Gew.%. Dieser Polyester wurde der Polykondensationsreak- tion im Hochvakuum während 60 Minuten unterworfen (Vergleichsbeispiel 13). Die Ergebnisse dieses VergleichsVersuchs sind
ebenfalls in Tabelle V aufgeführt.
0,48 Gew.%. Dieser Polyester wurde der Polykondensationsreak- tion im Hochvakuum während 60 Minuten unterworfen (Vergleichsbeispiel 13). Die Ergebnisse dieses VergleichsVersuchs sind
ebenfalls in Tabelle V aufgeführt.
609884/0924
Bsp. ..,__
Hr# Art
zugef* Menge?
(g)
[η] ν.Poly- Hochvaku- Entstehender Polyester
ester z.Zt.d· umreaktione-
Zugabe d.aro- zeit nach B?] [COOH]
^) xaat.o-Estera Zugabe d· L ffivkoil
Esters (Mini
50
0
ό ό
3,29 1,0
0,503
60
1,20 3,2 0,51
51
0
2,44 1,0
0,512
60
1,13 3,1
0,49
52
?2Η5
9 Q-OC-Q-C-O-Q
0
1 t
C0H1- C,
2,33 1,0
0,508
60
0,95 4,4 0,50
Tabelle V (Fortsetzung)
Vergleichsbeispiel
nicht zugefügt (Leerprobe) (60)
(120)
(120)
0,75
1,07
1,07
12,2
14,5
14,5
0,48
ro
cn
cn
CJl
*· 81 -
Diese Beispiele erläutern Ausführungsformen, bei denen aliphatische
Polyester hergestellt werden.
Eine Mischung aus 87 g Dimethyladipat, 118 g Hexamethylenglykol
und 0,04 g Tetrabutyltitanat wurde auf 170 bis 220°C erwärmt, um die Umesterungsreaktion zu bewirken. Die Badtemperatur
wurde bei 2700C gehalten und der Druck wurde allmählich
vermindert. Bei 0,1 mm Ig wurde die Polykondensation
während 60 Minuten durchgeführt, wobei man einen Polyester mit einer grundmolaren Viskositätszahl von 0,48 erhielt. Der Druck
wurde auf Atmosphärendruck erhöht und 2,169g Hexa-p-cresyl-oadipat
wurden zu der Reaktionsmischung zugegeben. Der Druck wurde erneut vermindert und die Polymerisation wurde während
30 Minuten durchgeführt. Die grundmolare Viskositätszahl und
der Gehalt an freien Carboxylgruppen des entstehenden Polyesters sind in Tabelle VI aufgeführt. +(0,6 Mol-%)
Zum Vergleich wurde die Polymerisation auf ähnliche Weise bei 0,1 mm Hg während 90 Minuten ohne Zugabe von Hexa-p-eresyl-oadipat
durchgeführt (Vergleichsbeispiel 14). Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle VI aufgeführt.
Bsp.Nr. Gesamtzeit d.Hoch- Entstehender Polyester Diäthyleri-Vakuumreaktion
™ Gehalt an frei- glykol-(Min.) L^J en -COOH-Gruppen gehalt
Bsp.53 90 0,84 6,4 0,81
Vergl.Bsp.14 90 0,71 19,0 0,80
Diese Beispiele erläutern die Herstellung von Polyestern aus einer Hydroxycarbonsäure.
Eine Mischung aus 98 g Methyl-ß-hydroxyäthoxy-benzoat, 34 g
Äthylenglykol und 0,02 g Tetraisopropyltitanat wurde auf
609884/0924
bis 225 C erwärmt, um eine Esteraustauschreaktion zu bewirken.
Das Methanol, das sich bei der Esteraustauschreaktion bildete, wurde abdestilliert. Die Badtemperatur wurde bei 285°C gehalten
und der Druck wurde allmählich vermindert. Die Polymerisation wurde bei vermindertem Druck von 0,2 mm Hg während
600 Minuten durchgeführt. Die grundmolare Viskositätszahl des
entstehenden Polyesters betrug 0,420. Zu diesem Zeitpunkt wurden 1,79 g Diphenyl-p-(triphenoxy)-methylphenyl-o-acetat
zu der Reaktionsmischung zugefügt und die Polymerisation wurde bei 0,2 mm Hg während 60 Minuten durchgeführt. Der entstehende
Polyester hatte eine grundmolare Viskositätszahl von 0,501 und einen Gehalt an freien Carboxylgruppen von 2,1 Äquiv./10 g
Polyester + (0,6 Mol-%)
Zum Vergleich wurde die Polymerisation bei 0,1 mm Hg ohne Verwendung
eines aromatischen o-Esters während 660 Minuten durchgeführt. Der entstehende Polyester hatte eine grundmolare
Viskositätszahl von 0,453 und einen Gehalt an freien Carboxylgruppen
von 10,3 Äquiv./iO g Polyester.
Diese Beispiele erläutern die Herstellung von Copolyestern.
In ein Umesterungsreaktionsgefäß gab man 88,2 g Dimethylterephthalat,
8,8 g (10 Mol-%) Dimethyl!sophthalat, 69 g
Äthylenglyko1, 0,07 g Magnesiumacetat, 0,004 g Cobaltacetat
und 0,04 g Antimontrioxyd. Die Reaktionsteilnehmer wurden
auf 170 bis 230 C erwärmt, um die Umesterungsreaktion zu be
wirken. Nach Beendigung der Umesterungsreaktion wurde zu der Reaktionsmischung Trimethylphosphat in einer Menge zugegeben,
die äquimolar war der Summe von Magnesiumacetat und Cobaltacetat. Die Reaktionsmischung wurde in ein Polymerisationsgefäß überführt und die Innentemperatur des Kessels wurde auf
260 C im Verlauf von 30 Minuten erhöht und der Druck wurde im
6098 8 4/0924
Verlauf von 30 Minuten vermindert. In den anschließenden 30 Minuten wurde die Innentemperatur auf 285 C erhöht und
der Druck auf Hochvakuum von 0,1 bis 0,2 mm Hg erniedrigt. Die Polymerisation wurde während 40 Minuten bei 0,1 bis
0,2 mm Hg durchgeführt. Der entstehende Polyester hatte eine grundmolare Viskositätszahl von ungefähr 0,40. Zu diesem Zeitpunkt
wurde der Druck auf Atmosphärendruck durch Einleiten von Stickstoff erhöht und der in Tabelle VII angegebene
aromatische o-Ester wurde zu der Reaktionsmischung in einer Menge von 1,0 Mol-%, bezogen auf den sauren Bestandteil des
Polyesters, zugegeben. Die Umsetzung wurde während 5 Minuten bei Atmosphärendruck durchgeführt und der Druck wurde erneut
vermindert und die Polymerisation wurde bei 0,1 bis 0,2 mm Hg während 50 Minuten durchgeführt. Die grundmolare Viskositätszahl [77] und der Gehalt an endständigen Carboxylgruppen
(-COOH Äquiv./iO g Polyester) sind in Tabelle VII aufgeführt.
Zum Vergleich wurde die Polymerisation bei 0,1 bis 0,3 mm Hg während 90 Minuten durchgeführt, ohne daß man einen aromatischen
o-Ester verwendete (Vergleichsbeispiel 15). Die Ergebnisse dieses VergleichsVersuchs sind ebenfalls in Tabelle VII
aufgeführt.
609884/0924
Bsp, Nr.
Aromatischer o-Ester
Art
zugef,
Menge
Menge
Tabelle VII |/njv. PoIyester
z.Zt.d, Zugabe d.aromat.o-Esters
Hochvaku- Entstehender Polyester umreaktionszeit
nach Zugab d.aromat. [77] [COOH] [DEG]
o-Esters(Min.) I
o-Esters(Min.) I
O
0 t
1,98 0,6
0,413
0,846 3,3
0,79
to 56
Ci
^-0-C-
1,80 0,6
0,405
0,798 3,0
0,80
Vergl. Bsp.15
nicht zugefügt (90)
0,662 17,3
0,77
Diese Beispiele erläutern die Herstellung von Polyethylenterephthalat
nach dem Äthylenoxydverfahren.
In einen Autoklaven, der mit einem Kühler ausgerüstet war, gab man 8,3 kg Terephthalsäure, 43 kg Benzol, 4,4 kg Äthylenoxyd
und 50 g Triäthylamin und erwärmte die Reaktionsteilnehmer während 10 Minuten in einer Stickstoffatmosphäre bei 180 C.
Ein Ventil, das am oberen Teil des Kühlers angebracht war, wurde geöffnet, um Verdampfung zu bewirken und um die Reaktionsmischung
auf 130°C abzukühlen. Die Reaktionsmischung wurde dann in einen Druckfilter überführt und nichtumgesetzte
Terephthalsäure wurde durch Filtration entfernt.
Bei 1300C wurde die Reaktionsmischung in eine geschmolzene
Phase, die in Benzol unlöslich war, und eine Benzolphase getrennt. Die Benzolphase wurde abgekühlt, wobei Bis-ßhydroxyäthylterephthalat
ausfiel. Die Ausbeute betrug 10,4 kg.
In ein Polymerisationsgefäß gab man 19,65 kg Bis-ß-hydroxyäthylterephthalat,
hergestellt gemäß dem obigen Verfahren, 6,06 g Antimontrioxyd und 0,93 g Trimethylphosphat und setzte
bei Atmosphärendruck bei 285 C während 15 Minuten in einem Stickstoffstrom um. Anschließend wurde der Druck auf 0,5 mm Hg
im Verlauf von 45 Minuten erniedrigt und die Polymerisation wurde während 100 Minuten bei einem verminderten Druck von
0,5 bis 0,2 mm Hg durchgeführt. Zu diesem Zeitpunkt zeigte der Polyester eine grundmolare Viskositätszahl von 0,650. Dann
fügte man zu dem Polyester 236 g festes Tri-p-methoxyphenylo-formiat
unter dem obigen Hochvakuum und führte die Polymerisation während weiterer 60 Minuten durch. Der entstehende
Polyester hatte eine grundmolare Viskositätszahl von 0,82 und einen Gehalt an endständigen Carboxylgruppen von 4,6 Äqu./iO g
Polyester und einen Gehalt an Diäthylenglykol von 0,66 Gew.% des Polyesters. +(0,8 Mol-%)
Zum Vergleich wurde ein Hochvakuumpolymerisation während
609884/0924
16O Minuten ohne die Zugabe von Tri-p-methoxyphenyl-o-formiat
durchgeführt. Der entstehende Polyester hatte eine grundmolare
Viskositätszahl von 0,782 und einen Gehalt an endständigen
Hydroxylgruppen von 27,8 Äqu./iO g Polyester und einen Diäthylenglykol-Gehalt
von 0,65% des Polyesters.
In diesen Beispielen wird die Herstellung von Polyäthylenterephthalat
durch ein direktes Polymerisationsverfahren erläutert.
In ein Veresterungsgefäß gibt man 83 g Terephthalsäure, 69 g
Äthylenglykol, 0,04 g Antimontrioxyd und 0,07 g Calciumacetatmonohydrat
und setzt bei 240 C unter Druck um, wobei man das während der Umsetzung gebildete Wasser abdestilliert.
Nach Beendigung der Veresterungsreaktion wird Phosphorsäure zu der Reaktionsmischung in einer Menge von 1,1 Mol/Mol Calciumacetat
zugefügt und die Reaktionsmischung wird in ein Polymerisationsgefäß überführt. Im Verlauf von ungefähr 30 Minuten
wird die Innentemperatur des Kessels auf 2600C erhöht und
der Druck auf 30 mm Hg erniedrigt. In den anschließenden 30 Minuten wird die Innentemperatur auf 2850C erhöht und
der Druck wird auf Hochvakuum von 0,1 bis 0,2 mm Hg erniedrigt. Die Polymerisation wird dann bei 0,1 bis 0,2 mm Hg während
40 Minuten durchgeführt, wobei man einen Polyester mit einer
grundmolaren Viskositätszahl von 0,410 erhält. Zu diesem Zeitpunkt wird der Druck auf Atmosphärendruck durch Einleiten
von Stickstoff erhöht und Phenyl-äthylen-o-benzoat
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wird zu der Reaktionsmischung in einer Menge von 1,21 g
(0,8 Mol-%, bezogen auf den Terephthalsäure-Bestandteil des
Polyesters) zugefügt. Dann wird der Druck erneut vermindert und die Polymerisation bei 0,1 bis 0,2 mm Hg während 50 Minuten
durchgeführt.
Der entstehende Polyester hatte eine grundmolare Viskositätszahl von 0,711 und einen Gehalt an endständigen Carboxylgruppen
von 4,2 Äqu./iO g Polyester und einen Gehalt an Diäthylenglykol
von 1,43 GeMf.% Polyester.
Zum Vergleich wurde das gleiche Verfahren wie oben beschrieben wiederholt mit der Ausnahme, daß die Zugabe von aromatischem
o-Ester nicht erfolgte. Die Polymerisation im Hochvakuum wurde während 90 Minuten durchgeführt. Der entstehende Polyester
hatte eine grundmolare Viskositätszahl von 0,658 und einen Gehalt an endständigen Carboxylgruppen von 18,5 Äqu./iO g Polyester
und einen Gehalt an Diäthylenglykol von 1,43 Gew.%, bezogen auf den Polyester.
Diese Beispiele erläutern eine zweistufige Zugabe des aromatischen
o-Esters.
In ein Umesterungsgefäß gab man 20 kg Dimethylterephthalat, 13,2 kg Äthylenglykol, 7,4 g Manganacetat und 8,08 g Antimontrioxyd
und erwärmte bei 170 bis 230°C, um die Umesterungsreaktion zu bewirken. Nach Beendigung der Umesterungsreaktion
wurde Trimethylphosphat zu der Reaktionsmischung in einer Menge
zugefügt, die dem Manganacetat äquimolar war, und die Reaktionsini schung wurde in ein Polymerisationsgefäß überführt.
Die Innentemperatur des Kessels wurde auf 2600C im Verlauf
von ungefähr 15 Minuten erhöht und in den anschließenden 60 Minuten wurde die Innentemperatur auf 2850C erhöht und der
Druck auf 0,1 bis 0,2 mm Hg erniedrigt. Anschließend wurde die Polymerisation während 90 Minuten bei 0,1 bis 0,2 mm Hg
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durchgeführt, wobei man einen Polyester mit einer grundmolaren
Viskositätszahl von 0,525 erhielt. Zu diesem Zeitpunkt wurde der Druck auf Atmosphärendruck durch Einleiten von Stickstoff
+
erniedrigt und 151 g p-Triphenoxymethyl-phenylbenzoat wurden zu der Reaktionsmischung zugefügt. Die Umsetzung wurde während 5 Minuten unter vermindertem Druck durchgeführt und der Druck wurde erneut vermindert, anschließend wurde die Polymerisation während 20 Minuten bei 0,1 bis 0,2 mm Hg durchgeführt. Der Polyester zeigte eine grundmolare Viskositätszahl von 0,732 zu diesem Zeitpunkt. Dann fügte man auf gleiche Weise wie oben beschrieben zu der Reaktionsmischung 131g(0,3 p-Triphenyoxymethyl-phenylbenzoat und führte die Polymeri- Mol~ sation im Hochvakuum bei 0,1 bis 0,2 mm Hg während 45 Minuten durch, wobei man einen Polyester mit einer grundmolaren Viskositätszahl von 0,993, einem Gehalt an endständigen Carboxylgruppen von 42 Äqu./iO g Polyester und einem Gehalt an Diäthylenglykol von 0,84 Gew.% an Polyester erhielt.
erniedrigt und 151 g p-Triphenoxymethyl-phenylbenzoat wurden zu der Reaktionsmischung zugefügt. Die Umsetzung wurde während 5 Minuten unter vermindertem Druck durchgeführt und der Druck wurde erneut vermindert, anschließend wurde die Polymerisation während 20 Minuten bei 0,1 bis 0,2 mm Hg durchgeführt. Der Polyester zeigte eine grundmolare Viskositätszahl von 0,732 zu diesem Zeitpunkt. Dann fügte man auf gleiche Weise wie oben beschrieben zu der Reaktionsmischung 131g(0,3 p-Triphenyoxymethyl-phenylbenzoat und führte die Polymeri- Mol~ sation im Hochvakuum bei 0,1 bis 0,2 mm Hg während 45 Minuten durch, wobei man einen Polyester mit einer grundmolaren Viskositätszahl von 0,993, einem Gehalt an endständigen Carboxylgruppen von 42 Äqu./iO g Polyester und einem Gehalt an Diäthylenglykol von 0,84 Gew.% an Polyester erhielt.
+(0,3 Mol-%)
Das so erhaltene Hochpolymere wurde versponnen, wobei man eine SchmeIzspinnvorrichtung verwendete. Das entstehende
filamentartige Garn hatte eine grundmolare Viskositätszahl von 0,952 und einen Gehalt an endständigen Carboxylgruppen
von 10,3 Äquiv./iO g Polyester. Das Garn wurde mit einem Streckverhältnis von 4,8 bis 900C und einem Streckverhältnis
von 1,2 bei 1800C gestreckt und dann einer Nachwärmebehandlung
unterworfen.
Das entstehende Garn wurde gemäß bekannten Verfahren verzwirnt und zu einem Reifenverstärkungscord verarbeitet.
Die Wärmestabilität unter feuchten Bedingungen des so erhaltenen Reifencords wurde gemäß dem folgenden Verfahren
bestimmt.
Die Probe wurde bei einer Temperatur von 25°C und einer relativen Feuchtigkeit von 65% während 48 Stunden aufbewahrt und
anschließend weitere 48 Stunden in einem versiegelten Zustand
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"bei 15O0C gehalten. Die Retention der Festigkeit (%) wurde
gemäß der folgenden Formel berechnet:
(Festigkeit(kg/2000 de) des Reifen- _ ... . , , . . , cords nach dem Feuchtigkeits-Wärme-
Festigkeitsreaktion bzw. beständigkeitsversuch)
Festigkeitsretention(%) = . ■ .
(Festigkeit (kg/2000 de) des Reifencords vor dem Feuchtigkeits-Wärmebeständigkeitsversuch)
x 100
Die Ergebnisse sind in Tabelle VIII aufgeführt.
Zum Vergleich wurde auf ähnliche Weise ohne Zugabe des aromatischen
Polyesters eine Hochvakuumreaktion während 160 Minuten durchgeführt, wobei man einen Polyester mit einer grundmolaren
Viskositätszahl von 0,80 und einem Gehalt an endständigen Carboxylgruppen von 25,8 Äqu./iO°g Polyester erhielt.
Die Polymerisation wurde anschließend während 200 Minuten bei vermindertem Druck durchgeführt. Das entstehende
hochpolymerisierte Polyäthylenterephthalat hatte eine grundmolare Viskositätszahl von 0,970, einen Gehalt an endständigen
Carboxylgruppen von 32,0 Äqu./iO g Polyester und einen Gehalt an Diäthylenglykol von 0,83 Gew.% Polyester. Es wurde vergppnnen,
gestreckt und zu einem Reifencord auf gleiche Weise Wie pb.en beschrieben verarbeitet. Die Wärmestabilität unter
feuchten Bedingungen wurde ebenfalls auf gleiche Weise wie
©ben an dem erhaltenen Reifencord untersuchtt Die Ergebnisse
ßind in Tabelle VIII aufgeführt.
grundmolare Viskositätszahl [77]
des Reifencord * 0,952 0,930
Gehalt an endst,-CQOH-Gruppen d.
Reifencord(Äqu./iObgPolyester) 10,3 29,0
Festigk.d,Reifencords vor d.
Feuchtigkeits-Wärmebeständ.Test 14,9 14,7
Festigkeitsretention(%) 92 60
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Polyester-Chips, die in den Beispielen 1, 4, 5» 6 und 30
erhalten wurden und Vergleichs-Polyesterchips, die in den Vergleichsbeispielen 7» 8, 9, 10 und 11 erhalten wurden, wurden
vermählen und gesiebt. Dann wurden 10,00 g der Polymeren mit einer Größe entsprechend einem Sieb mit einer lichten Maschenweite
von 0,495 bis 0,37 mm (32 bis 40 mesh) genau abgemessen und in ein Glasgefäß mit einem Durchmesser von 35 mm
und einer Länge von 60 mm gegeben und das Polymer wurde thermisch in einem Ofen mit Antrieb mit einem heißen Luftstrom
bei 220 C zersetzt. Von jedem der Polymeren wurde das Verhältnis in der Gewichtsabnahme nach 10 Tagen und nach
20 Tagen bestimmt, wobei man die in Tabelle IX aufgeführten Ergebnisse erhielt.
Aus diesen Ergebnissen ist leicht ersichtlich, daß die Gewichtsabnahme
besonders groß ist, wenn die Menge an o-Ester groß ist und der Polyester einen großen Gehalt an Diäthylenglykol
aufweist.
Diese Polyester wurden in Luft bei 14O0C während 4 Stunden
und 180 C während weiterer 4 Stunden getrocknet, anschließend gesponnen, gestreckt und wärmebehandelt unter den gleichen
Bedingungen wie es in Beispiel 59 beschrieben ist.
Die so gebildeten Polyäthylenterephthalat-Filamentgarne wurden auf rostfreie Stahlgarnrahmen mit einer Länge von 25 cm aufgewickelt
und thermisch bei 200 C während 100 Stunden in einem Ofen mit Antrieb zersetzt. Die Werte der Festigkeitsretentionsverhältnisse
sind in Tabelle X aufgeführt.
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Tabelle IX | Tabelle X | 10 Tagen | nach 20 Tagen | .Nr. | 67,5 | |
Bsp. Gehalt | 5,5 | 10,0 | 66 | |||
Nr. | 5,6 | 11,0 | 66 | |||
1 | an Diäthvlenglykol Gewichtsabnahme (Gew.?£ | 5,9 | 11,0 | 66,5 | ||
4 | (Gew.%; nach | 5,9 | 11,5 | 66 | ||
5 | 0,75 | 5,6 | 10,9 | |||
16 | 0,78 | Beispiel 61 und Vergleichsbeispiel 19 | 63 | |||
30 | 0,80 | 60 | ||||
Vergl.Bsp. | 0,82 | 6,0 | 12,4 | 54 | ||
Nr. | 0,79 | 7,5 | 13,8 | 62,5 | ||
7 | 9,4 | 17,4 | 60 | |||
8 | 6,9 | 12,7 | ||||
9 | 0,92 | 8,9 | 15,0 | |||
10 | 1,30 | |||||
11 | 1,90 | Festi£keitsretentionsverhältnis(90 | ||||
0,98 | ||||||
Beispiel Nr. | 1,39 | |||||
1 | ||||||
4 | ||||||
5 | ||||||
16 | ||||||
30 | ||||||
Vergleichsbsp. | ||||||
7 | ||||||
8 | ||||||
9 | ||||||
10 | ||||||
11 |
In ein Umesterungsreaktionsgefäß gab man 97 g Dimethylterephthalat,
69 g Äthylenglykol, 0,04 g Antimontrioxyd und 0,07 g Calciumacetat-monohydrat. Die Mischung.wurde auf 160 bis 225°C
erwärmt und das Methanol, das sich während der Umesterungs-
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- 92 reaktion gebildet hatte, wurde abdestilliert.
Nach Beendigung der Umesterungsreaktion wurde phosphorige Säure zu der Reaktionsmischung in einer Menge zugefügt, die
dem Calciumacetat äquimolar war und die Reaktionsmischung
wurde in ein Polymerisationsgefäß überführt. Die Innentemperatur wurde auf 265°C im Verlauf von ungefähr 30 Minuten erhöht
und in den folgenden 30 Minuten wurde die Innentemperatur auf 2750C erhöht und der Druck wurde auf Hochvakuum von 0,1 bis
0,3 mm Hg erniedrigt. Unter diesen Temperatur- und Druckverhältnissen wurde die Hochvakuumreaktion während ungefähr
50 Minuten durchgeführt, wobei man einen Polyester mit einer
grundmolaren Viskositätszahl von ungefähr 0,5 erhielt. Zu diesem Zeitpunkt wurde der Druck in dem Reaktionssystem auf Atmosphärendruck
erhöht, indem man Stickstoff einleitete und zu der Reaktionsmischung fügte man dann 1,24 g Phenyltriphenoxyacetat.
Die Umsetzung wurde während 3 Minuten bei Atmosphärendruck durchgeführt und dann wurde der Druck auf 0,1 bis 0,3 mm
Hg erniedrigt und die Polykondensation wurde während 10 Minuten durchgeführt. Die grundmolare Viskositätszahl des entstehenden
Polyesters betrug 0,693 und der Gehalt an endständigen Carboxylgruppen des entstehenden Polyesters betrug
6,4 Äqu./iO g des Polymeren. + (0,6 Mol-?6)
Dieser Polyester wurde verfestigt und auf eine Größe entsprechend einem Sieb mit einer lichten Maschenweite von
(10 mesh) vermählen. Der vermählene Polyester wurde bei 160 C
während 4 Stunden getrocknet und in fester Form bei 230 C während 5 Stunden im Vakuum polymerisiert. Die grundmolare
Viskositätszahl, berechnet für einen Wert in einer Lösungsmittelmischung aus Phenol und Tetrachloräthan bei einem Gewichtsverhältnis von 6:4 bei 350C, des entstehenden Polyesters
betrug 0,994 und der Gehalt an endständigen Carboxylgruppen betrug 1,0 Äqu./iO°g des Polyesters.
Zum Vergleich wurde ein Polyester (mit einer grundmolaren
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Viskositätszahl von 0,660 und einem Gehalt an endständigen Carboxylgruppen von 12,0 Äqu./iO g des Polyesters) hergestellt,
indem man die Hochvakuumpolykondensationsreaktion während 80 Minuten ohne Zugabe des aromatischen o-Esters
auf gleiche Weise wie oben als Polymerisation in der festen
Phase durchführte. Der entstehende Polyester hatte eine grundmolare Viskositätszahl von 0,920, berechnet aus dem
Wert, den man in einer Lösungsmittelmischung aus Phenol und Tetrachloräthan in einem Gewichtsverhältnis von 6:4
bei 35 C erhalten hatte, und einen Gehalt an endständigen Carboxylgruppen von 7,9 Äqu/10 g des Polyesters.
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Claims (6)
- PatentansprücheVerfahren zur Herstellung von im wesentlichen linearen, stark polymerisieren Carbonsäureestern, wobei man aus einem Glykolester einer Dicarbonsäure oder Hydroxycarbonsäure oder aus dessen niedrigem Kondensat das Glykol entfernt, um Polykondensation zu bewirken, dadurch gekennzeichnet, daß man einen aromatischen o-Ester der FormelR9O - C - X (I)R->
worin Gruppe - -(Y, l"*P~~ OR4 5 bedeutet, X eine -C-OR R3' R4» R5 und ORg die gleich R1. R2' R6, können, eine einwertige organische Gruppe bedeuten, die gegenüber den esterbildenden Komponenten inert ist und ein Molekulargewicht besitzt, das 250 nicht überschreitet, mindestens einer der Reste R-, R2, R3, R4, R5 und Rg eine einwertige aromatische Gruppe bedeutet, zwei der Reste R^, R2 und R3 und zwei der Reste R4, R5 und Rg unter Bildung eines Ringes zusammengebunden sein können,Y^ eine zweiwertige organische Gruppe, die gegenüber den esterbildenden Bestandteilen inert ist, darstellt undρ 0 oder 1 bedeutet,zu einem geschmolzenen Polyester mit einer Intrinsic-Viskosität von mindestens 0,2, berechnet aus dem Viert, der in o-Chlorphenol bei 35 C erhalten wurde, zufügt und die Polykondensation unter solchen Bedingungen durchführt, daß die Reaktionsmischung in einem geschmolzenen oder festen Zustand gehalten wird.609884/0924 - 2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Glykol ein 1,2-Glykol oder ein 1,4-Glykol verwendet.
- 3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Dicarbonsäure Terephthalsäure und/oder Naphthalin-2,6-dicarbonsäure verwendet.
- 4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß R. bis Rg eine einwertige aromatische Gruppe bedeuten.
- 5. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ρ 0 oder ρ 1 und Y1 p-Phenylen oder 2,6-Naphthalin bedeuten bzw. einen 2,6-Naphthylrest bedeuten.
- 6. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß R^ bis Rg eine Phenyl- oder Naphthylgruppe bedeuten.609884/0924
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