DE2265402B1 - Verfahren zur Herstellung von Polyaethylenterephthalat - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von PolyaethylenterephthalatInfo
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Description
wird. Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren, das in den Patentansprüchen beschrieben
wird, gelöst.
Die Dispergierbarkeit der Terephthalsäure in Äthylenglykol wird durch die Korngröße und die spezifische
> Oberfläche beeinflußt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beeinflussen die »Aufschlämmungsbildungsfähigkeit« und die »Aufschlämmungsstabilität«
der Terephthalsäure die Reaktivität mit Äthylenglykol, die Betriebswirksamkeit und die
Qualität der am Schluß erhaltenen Polyester. Im allgemeinen bildet Terephthalsäure mit einer großen
durchschnittlichen Korngröße und einer hohen Schüttdichte mit einer geringen Menge von Äthylenglykol
eine Aufschlämmung, wobei sie eine ausgezeichnete \r>
Aufschlämmungsbildungsfähigkeit zeigt. Die Terephthalsäure fällt aber in der gebildeten Aufschlämmung in
kurzer Zeit aus, wobei eine solche Aufschlämmung eine niedrige Stabilität besitzt, weil die Korngröße der
Terephthalsäure groß ist. Auf der anderen Seite besitzt eine Terephthalsäure mit einer hohen Aufschlämmungsstabilität
im allgemeinen eine geringe mittlere Korngröße, und sie besitzt eine niedrige Schüttdichte, so daß
demgemäß eine große Menge von Äthylenglykol zur Bildung der Aufschlämmung erforderlich ist, so daß eine 2-5
derartige Terephthalsäure eine geringe Aufschlämmungsbildungsfähigkeit
hat. Der Erfindung liegen Untersuchungen über die physikalische Form d< r Oberfläche der Terephthalsäure zugrunde, bei denen
gefunden wurde, daß die definierten Werte der so »Aufschlämmungsbildungsfähigkeit« und der »Aufschlämmungsstabilität«
im wesentlichen notwendig sind, um eine Aufschlämmung zu erhalten, die für die Veresterungsreaktion geeignet ist. Wenn eine Terephthalsäure
verwendet wird, die den definierten Werten r> der Aufschlämmungsbildungsfähigkeit und der Aufschlämmungsstabilität
genügt, dann wird Äthylenglykol leicht auf der Oberfläche der Terephthalsäure adsorbiert,
und die Affinität von beiden Komponenten wird verbessert, und eine solche Terephthalsäure wird in
einer geringen Menge von Äthylenglykol homogen dispergiert. Weiterhin kann eine derartig gebildete
Aufschlämmung über einen langen Zeitraum gehalten werden.
Die Aufschlämmungsbildungsfähigkeit der Tereph- 4>
thalsäure ist gemäß der Erfindung nicht mehr als 0,48, vorzugsweise nicht mehr als 0,45, insbesondere nicht
mehr als 0,43. Die Aufschlämmungsstabilität soll nicht weniger als 60%, vorzugsweise nicht weniger als 65%,
insbesondere nicht weniger als 70%, betragen. >o
Die Aufschlämmungsbildungsfähigkeit und die Aufschlämmungsstabilität
der Terephthalsäure werden nach nachstehend beschriebenen Methoden bestimmt. Die definierten Werte sind wesentliche Erfordernisse
zur technischen Durchführung des direkten Vereste- v> rungsverfahrens.
Die Aufschlämmungsbildungsfähigkeit bedeutet das Gewichtsverhältnis von Äthylenglykol/Terephthalsäure
in einer Aufschlämmung mit 30 Poises und wird wie folgt bestimmt. Zu 100 Gew.-Teilen Terephthalsäure t>o
wird Äthylenglykol in einer solchen Menge gegeben, daß die Viskosität, gemessen im B-Typ Viskosimeter, 40
bis 60 Poises nach Rühren des resultierenden Gemisches beträgt. Sodann werden zu der gebildeten Aufschlämmung
der Reihe nach jeweils 0,5 Gew.-Teile Äthylenglykol zugesetzt, und die Viskosität wird zu jedem
Zeitpunkt bestimmt. Es wird die Gesamtmenge von Äthylenglykol bestimmt, wenn die Viskosität 30 Poises
Die Aufschlämmungsstabilität wird in folgender Weise bestimmt. Die oben beschriebene Aufschlämmung
mit 30 Poises wird in ein Gefäß gebracht, das einen Innendurchmesser von 75 mm besitzt. Dies
geschieht bis zu einer Tiefe von 10 cm. Nach 5minütigem Stehenlassen wird die Viskosität η der
Aufschlämmung in einem B-Typ Viskosimeter gemessen.
Aufschlämmungsstabilität = -~- · !()()(%)
Wenn die Aufschlämmungsbildungsfähigkeit der Terephthalsäure über 0,48 hinausgeht oder wenn die
Aufschlämmungsstabilität weniger als 60% beträgt, dann ist die Affinität der Terephthalsäure zu dem
Äthylenglykol gering, und wenn eine geringe Menge von Äthylenglykol verwendet wird, wird keine homogene
Aufschlämmung gebildet, und die Veresterungsreaktion wird nicht gleichförmig durchgeführt, und die
Reaktivität erniedrigt sich, so daß die Geschwindigkeit der zugegebenen Aufschlämmung erniedrigt werden
muß.
Die bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendete Terephthalsäure soll fernerhin einen
geringen Gehalt an färbenden Verunreinigungen besitzen, d.h., sie sollte nicht mehr als 1000 ppm
4-Carboxybenzaldehyd enthalten und einen />-Wert von
nicht mehr als 2,5 besitzen.
Der ö-Wert zeigt die Messung des Farbtons der
Terephthalsäure, und er beeinflußt erheblich den Farbton, insbesondere der 6-Werte des Polyesters.
Wenn der Gehalt an 4-Carboxybenzaldehyd nicht mehr als 1000 ppm beträgt,dann wird ein faserbildender
Polyester erhalten. Es wird bevorzugt, daß die Menge nicht mehr als 600 ppm, insbesondere nicht mehr als
400 ppm, beträgt. Wenn der Gehalt an 4-Carboxybenzaldehyd über 1000 ppm hinausgeht, dann wird der
Farbton verschlechtert, und das resultierende Polymere kann nicht verwendet werden.
Terephthalsäure enthält eine geringe Menge von färbenden Substanzen, die bei der Produktionsstufe als
Nebenprodukt gebildet werden, so daß sie in einem solchen Ausmaß gefärbt ist, daß es nicht möglich ist, die
Farbe durch das unbewaffnete Auge zu identifizieren.
Wenn eine Cobaltverbindung in der angegebenen Menge in einer Terephthalsäure verwendet wird, die
4-Carboxybenzaldehyd in einer Menge von nicht mehr als 1000 ppm enthält und deren 6-Wert nicht mehr als
2,5 beträgt, dann können Polyester mit einem besonders ausgezeichneten Farbton erhalten werden.
Das Molverhältnis von Äthylenglykol zu Terephthalsäure ist nicht mehr als 1,3, vorzugsweise nicht mehr als
1,2, insbesondere nicht mehr als 1,15.
Wenn die Menge an Äthylenglykol, bezogen auf Terephthalsäure, größer ist, dann wird die Dispergierung
der Terephthalsäure verbessert, wobei aber ein Nebenprodukt durch eine Verätherungsreaktion gebildet
wird. Demgemäß wurden zur Überwindung eines solchen Nachteils bereits verschiedene Versuche angestellt,
z. B. ein Dispergierungsmittel, wie Wasser, zu verwenden oder eine große Menge von Äthylenglykol
zusammen mit der Terephthalsäure zuzusetzen und hierauf eine überschüssige Menge von Äthylenglykol
rasch aus dem Reaktionssystem auszutragen, so daß nur eine angemessene Menge von Äthylenglykol in dem
Reaktionssystem zurückbleibt. Diese Maßnahmen ha-
ben sich jedoch im Hinblick auf den Betrieb und Installationen nicht als zufriedenstellend erwiesen.
Wenn bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung die Menge des Äthylenglykols über 1,3 Mol hinausgeht,
dann werden Nebenprodukte, wie Diäthylenglykol, stärker gebildet, und es ist unmöglich, zu einem
Polyäthylenterephthalat zu kommen, das gute Qualitäten für Fasern oder Filme hat. Das Molverhältnis von
Äthylenglykol zu Terephthalsäure hat eine enge Beziehung zu der Aufschlämmungsbildungsfähigkeit
und der Aufschlämmungsstabilität. Sie sind unlösbar miteinander verbunden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Aufschlämmung von Terephthalsäure in Äthylenglykol
kontinuierlich in ein Reaktionssystem eingespeist, das Bis-(j8-hydroxyäthyl)-terephthalat enthält. Bis-(j8-hydroxyäthyl)-terephthalat
kann beispielsweise durch ein Esteraustauschverfahren oder ein direktes Veresterungsverfahren
erhalten werden.
Die Temperatur der Veresterungsreaktion ist nicht weniger als 2400C und beträgt vorzugsweise 245 bis
260° C. Bei der vorliegenden Erfindung ist die Affinität der Terephthalsäure zu Äthylenglykol sehr gut und
beide Komponenten sind in Berührung miteinander, so daß die Reaktion gleichförmig fortschreitet und es
möglich ist, die Reaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen, ohne daß Nebenreaktionen bewirkt werden. Entgegen
der erfindungsgemäßen Lehre kann selbst bei einer Temperatur von weniger als 24O0C eine homogene
Aufschlämmung gebildet werden, doch ist die Reaktionsgeschwindigkeit niedrig, und es ist eine lange Zeit
erforderlich, um die gewünschte Veresterung zu bewirken. Daher steigt in diesem Fall nicht nur der
Gehalt an Nebenprodukten an, sondern auch die Verweilzeit ist lange, so daß derartige Temperaturen
nicht zweckmäßig sind.
Bislang muß die direkte Veresterung von Terephthalsäure mit Äthylenglykol gewöhnlich unter Druck
vorgenommen werden, während bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung die Affinität der Terephthalsäure
zu Äthylenglykol hoch ist und die Reaktionsgeschwindigkeit groß ist, so daß es nicht erforderlich ist,
die Reaktion unter Druck durchzuführen. Die Durchführung der Reaktion bei Atmosphärendruck kann die
Installationen vereinfachen, so daß das Verfahren der vorliegenden Erfindung vorteilhaft ist. Wasser, das bei
der Veresterungsreaktion gebildet wird, wird allmählich aus dem Reaktionssystem entfernt, um die Reaktion
gleichförmig zu bewirken. Hierauf erfolgt die Polykondensation in Gegenwart einer Cobaltverbindung in
einer Menge von 0,05 bis 3,0, vorzugsweise 0,10 bis 2,0, insbesondere 0,2 bis 1,0, als Cobaltatmoäquivalent je 1
Mol des 4-Carboxybenzaldehyds in der Terephthalsäure. Wenn der Gehalt der Cobaltverbindung weniger als
0,05, ausgedrückt als Cobaltatomäquivalent, beträgt, dann kann keine Verbesserung des Farbtons des
Polyesters erhalten werden, während, wenn der Gehalt über 3,0 hinausgeht, die Klarheit des Farbtons des
resultierenden Polymeren sich erniedrigt und ein Abbau des Polymeren beim Heißschmelzen gefördert wird.
Daher sind derartige Mengen nicht zweckmäßig.
Beispiele für bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendete Cobaltverbindungen sind anorganische
Salze, wie Cobaltchlorid, Cobaltnitrat, Cobaltcarbonat oder Cobaltborat, und organische Salze, wie
Cobaltacetat, Cobaltbenzoat oder Cobaltoxalat. Unter diesen Salzen wird besonders das Cobaltacetat bevorzugt.
Es ist zweckmäßig, daß diese Cobaltverbindungen vor dem Begnn der Polykondensation vorhanden sind.
Bei einer Stufe, bei welcher in der Polykondensationsreaktion eine hohe Temperatur beibehalten wird, muß das
Reaktionssystem die Cobaltverbindung enthalten.
Die Terephthalsäure, die bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann und
die die definierten Eigenschaften besitzt, kann erhalten werden, indem beispielsweise p-Xylol mit Luft in
flüssiger Phase in Gegenwart einer Cobaltverbindung
ίο als Hauptkatalysator und einer Manganverbindung als
Promotor und von Brom oder einer Bromverbindung als Initiator oxidiert wird, wobei Essigsäure als
Lösungsmittel verwendet wird. Dies geschieht bei hoher Temperatur und unter Druck. Die Temperatur und der
Druck sind niedriger als bei der Herstellung der gewöhnlichen rohen Terephthalsäure. Sodann wird die
resultierende Terephthalsäure von der Mutterflüssigkeit abgetrennt und mit Essigsäure gewaschen.
Bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung können Polykondensationskatalysatoren, verschiedene
Zusatzstoffe, wie Inhibitoren für die Veretherung, verschiedene Fluoreszensmittel, Pigmente oder Mattierungsmittel,
jeweils entsprechend dem Anwendungszweck eingesetzt werden.
Bei dem Verfahren der Erfindung kann die Aufschlämmung in das Reaktionsgefäß durch herkömmliche
Einrichtungen eingebracht werden, beispielsweise durch eine Getriebepumpe.
Nach der vorliegenden Erfindung kann Polyäthylenterephthalat erhalten werden, das einen guten Farbton hat. Weiterhin kann durch die Erfindung die Betriebswirksamkeit verbessert, die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht und die Verfahrensstufen und Installationen vereinfacht werden. Die Produktionskosten können durch Umwandlung der Ausgangsmatrialien vermindert werden, so daß insgesamt die Produktivität erheblich verbessert wird.
Nach der vorliegenden Erfindung kann Polyäthylenterephthalat erhalten werden, das einen guten Farbton hat. Weiterhin kann durch die Erfindung die Betriebswirksamkeit verbessert, die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht und die Verfahrensstufen und Installationen vereinfacht werden. Die Produktionskosten können durch Umwandlung der Ausgangsmatrialien vermindert werden, so daß insgesamt die Produktivität erheblich verbessert wird.
Die Erfindung wird in dem Beispiel erläutert. Darin sind Teile und Prozentmengen immer auf das Gewicht
bezogen.
Die Intrinsic-Viskosität (η) des resultierenden Polyesters
wurde bei 200C in einem gemischten Lösungsmittel
von Phenol/Dichloräthan (1/1) gemessen.
Der Prozentgehalt des Diäthylenglykols in dem resultierenden Polyester wurde wie folgt bestimmt: Der Polyester wurde mit methanolischem Kaliumhydroxid verseift, und das verseifte Produkt wurde mit Terephthalsäure neutralisiert und gaschromatographiert. Der Gehalt an Diäthylenglykol wird durch Mol-% Diäthylenglykol in der Gesamtmenge von Diäthylenglykol und Äthylenglykol ausgedrückt. Bei der praktischen Verwendung des Polyesters muß der Gehalt weniger als 2,5 Mol-% betragen. Wenn für Textilendlosfäden hohe Qualitäten gefordert werden, dann wird es bevorzugt, daß dieser Gehalt weniger als 2,0 Mol-% beträgt.
Der Prozentgehalt des Diäthylenglykols in dem resultierenden Polyester wurde wie folgt bestimmt: Der Polyester wurde mit methanolischem Kaliumhydroxid verseift, und das verseifte Produkt wurde mit Terephthalsäure neutralisiert und gaschromatographiert. Der Gehalt an Diäthylenglykol wird durch Mol-% Diäthylenglykol in der Gesamtmenge von Diäthylenglykol und Äthylenglykol ausgedrückt. Bei der praktischen Verwendung des Polyesters muß der Gehalt weniger als 2,5 Mol-% betragen. Wenn für Textilendlosfäden hohe Qualitäten gefordert werden, dann wird es bevorzugt, daß dieser Gehalt weniger als 2,0 Mol-% beträgt.
Der Farbton des Polyesters wurde unter Verwendung eines Farbdifferenzmeters gemessen und durch L-, a-
und 6-Werte ausgedrückt. Unter diesen ist der L-Wert
und der Z>-Wert wichtig. Insbesondere der ö-Wert ist ein
Index, der das Ausmaß einer unerwünschten Gelbfärbung für die Faser zeigt. Er muß praktisch \b\ = 5,
vorzugsweise \b\ = 4 sein. Die Bezeichnung \btl zeigt
den absoluten Wert von b. Der L-Wert ist ein Index, der die Helligkeit zeigt. Er muß praktisch L — 65,
vorzugsweise L — 70, sein.
Der 6-Wert für die Terephthalsäure und den
Polyester wurde in einem MD-K5 Color-Differenzmeter, hergestellt von Nippon Denshoku K.K., gemessen.
Eine Aufschlämmung wurde hergestellt, indem 166,0 Teile Terephthalsäure mit einer Aufschlämmungsbildungsfähigkeit
von 0,43, einer Aufschlämmungsstabilität von 71%, einem 4-Carboxybenzaldehyd-Gehalt von
800 ppm und einem ö-Wert von 2,4 mit 68,2 Teilen Äthylenglykol verknetet wurden. Die resultierende
Aufschlämmung wurde bei einer Temperatur von 250° C unter einem Druck von 2,5 kg/cm2 2,5 Stunden lang in
einem Reaktionsgefäß mit Fraktionierkolonne und einem Rührer umgesetzt. Auf diese Weise wurden 34,2
Tile Wasser und 200 Teile eines Polyesteroligomeren erhalten (Esterumwandlungsverhältnis: 95%). In ein
Reaktionsgefäß, das mit einer Fraktionierkolonne und einem Rührer versehen war, wurden 100 Teile des oben
beschriebenen erhaltenen Polyesteroligomeren gebracht und geschmolzen. Sodann wurden Aufschlämmungen
aus dem oben beschriebenen Terephthalsäure und Äthylenglykol im Äthylenglykol/Terephthalsäure-
Molverhältnis 1,13 in das obenerwähnte geschmolzene Polyesteroligomere in einer Menge von 86,5 Teilen,
berechnet als Terephthalsäure, eingeleitet. Die Veresterungsreaktionen wurden bei 2500C bei einer Viskosität
der Aufschlämmung von 18 Poises und einer Zuführungsgeschwindigkeit der Aufschlämmung von 0,798
Teilen/Minute durchgeführt, wodurch Veresterungsprodukte erhalten wurden. 100 Teile des resultierenden
Veresterungsproduktes wurden in dem Reaktionsgefäß zurückgelassen. Der Rest des Veresterungsproduktes
wurde aus dem Gefäß herausgenommen und in Gegenwart von 0,03 Teilen Antimontrioxid und den in
der Tabelle angegebenen Mengen Cobaltacetat (Cobaltatomäquivalent,
bezogen auf 1 Mol 4-Carboxybenzaldehyd das durch die Bezeichnung »Co/4-CBA« nachstehend bezeichnet werden soll) polykondensiert.
Die Veresterungsreaktion und die Polykondensationsreaktion wurden fünfmal wiederholt. In der Tabelle sind
die Eigenschaften des resultierenden Polyesters nach dem fünften Mal zusammengestellt.
Versuchs- Nr. |
Additive Cobalt acetat |
Trimethyl- phosphat*) |
Polykondensation Temp. Zeit |
(Min.) | Eigensch Intrin- sicvis- kosität |
aften des Fp. |
Polyesters DÄG |
Farbton | a | b | 7,2 |
(Co/4-CBA) | (ppm) | ( C) | 165 | O1) | ( C) | (Mol.-0/«) | L | - 3,0 | 6,6 | ||
1 (Vergleich) |
- | - | 280 | 165 | 0,65 | 263,5 | 1,40 | 75,3 | -2,8 | 4,5 | |
2 (Vergleich) |
0,03 | 50 | 280 | 165 | 0,65 | 263,5 | 1,48 | 75,0 | - 1,9 | 2,1 | |
3 | 0,06 | 50 | 280 | 165 | 0,65 | 263 | 1,53 | 75,1 | - 1,5 | - i,o | |
4 | 0,12 | 100 | 280 | 165 | 0,65 | 261,5 | 1,72 | 74,2 | -2,0 | - 2,8 | |
5 | 0,30 | 250 | 280 | 165 | 0,65 | 261 | 1,84 | 71,6 | - 2,4 | ||
6 | 0,60 | 500 | 280 | 0,65 | 259,5 | 2,11 | 68,6 | ||||
*) Die zugegebene Menge des Trimethylphosphats bezieht sich auf das Gewicht der Terephthalsäure.
809 549/167
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung von Polyäthylenterephthalat durch Veresterung von Terephthalsäure
mit Äthylenglykol, worin man eine Aufschlämmung von Terephthalsäure in Äthylenglykol mit einem
Molverhältnis von Äthylenglykol zu Terephthalsäure von nicht mehr als 1,3 kontinuierlich einem
Reaktionssystem zuführt, das Bis(j3-hydroxyäthyl)terephthalat oder dessen Oligomeres enthält, die
Veresterungsreaktion bei einer Temperatur von nicht weniger als 2400C vornimmt, das gebildete
Wasser aus dem Reaktionssystem entfernt und hierauf die Polykondensation in Gegenwart eines
Cobaltsalzes in einer Menge von 0,05 bis 3,0, berechnet als Cobaltatomäquivalent, bezogen auf 1
MoI 4-Carboxybenzaldehyd, vornimmt, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Terephthalsäure
verwendet, die eine Aufschlämmungsbildungsfähigkeit von nicht mehr als 0,48, eine Aufschlämmungsstabilität
von nicht weniger als 60% besitzt, nicht mehr als 1000 ppm 4-Carboxybenzaldehyd
enthält und einen Z>-Wert, bestimmt nach der fotoelektrischen Farbdifferenzmeßmethode mit
einem Dreibereichsfotometer, von nicht mehr als 2,5 besitzt, wobei die Aufschlämmungsbildungsfähigkeit
als das Gewichtsverhältnis von Äthylenglykol zu Terephthalsäure in einer Aufschlämmung mit einer
Viskosität von 30 Poises definiert ist und die Aufschlämmungsstabilität durch die Gleichung
Aufschlämmungsstabilität =
100
definiert ist, worin η die Viskosität der Aufschlämmung
darstellt, die 5 min nach dem Einbringen einer Aufschlämmung mit einer Anfangsviskosität von 30
Poises in ein Gefäß mit einem Innendurchmesser von 75 mm bis zu einer Tiefe von 10 cm gemessen
worden ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Veresterungstemperatur 245 bis
260° C beträgt.
Die Direktveresterung von Terephthalsäure mit Äthylenglykol zu Polyäthylenterephthalat bietet gegenüber
der Umesterung von Dimethylterephthalat mit Äthylenglykol erhebliche Vorteile. Problematisch ist
jedoch, daß Terephthalsäure sich zum Unterschied von Dimethylterephthalat in Äthylenglykol nicht löst.
Außerdem ist es schwierig, Terephthalsäure mit der für die Veresterung erforderlichen Äthylenglykolmenge
homogen zu vermischen. Es werden auch Nebenprodukte, wie Diäthylenglykol, durch Verätherungsreaktionen
von Äthylenglykol während der Veresterung gebildet. Zur Herstellung von Polyäthylenterephthalat,
welches zu Fasern oder Filmen verarbeitet wird, ist es erforderlich, daß das zur Polykondensation verwendete
Veresterungsprodukt aus Terephthalsäure und Äthylenglykol einen hohen Reinheitsgrad aufweist, weil
schon geringe Mengen an Verunreinigungen die Qualität der Fasern oder Filme erheblich verschlechtern.
Es sind zahlreiche Verfahren zur Direktveresterung von Terephthalsäure mit Äthylenglykol bekannt. Gemäß
der bekanntgemachten japanischen Patentanmeldung 3 168/58 wird die Veresterungsreaktion bei hohem
Druck bei einer Temperatur vorgenommen, die oberhalb des Siedepunktes des Äthylenglykols liegt. Es
sind auch zahlreiche Verfahren beschrieben worden, bei denen spezielle Katalysatoren und hochgereinigte
Ausgangsmaterialien verwendet werden.
ίο In der DE-OS 17 20 634 wird die Herstellung von
linearen Polymeren aus Äthylenglykol und Terephthalsäure beschrieben, indem man Äthylenglykol und
Terephthalsäure in Molverhältnissen von 1 bis weniger als 2 Mol Äthylenglykol pro Mol Terephthalsäure in
Gegenwart einer vorher gebildeten Menge dieser Polymeren in einem Temperaturbereich von 200 bis
300° C und bei einem Druck unterhalb des Dampfdrukkes
des Äthylenglykols bei der Reaktionstemperatur umsetzt, und gegebenenfalls anschließend weiter polymerisiert.
Dabei wird vorzugsweise ein Temperaturbereich von 220 bis 275° C gewählt. Bei diesem
Verfahren wird die anfängliche Verwendung und spätere Rückgewinnung eines großen Glykolüberschusses
vermieden und eine ausreichend schnelle Umsetzung erzielt, und man erhält ein Produkt, das zu
fadenbildenden Polymeren weiterverarbeitet werden kann. Gemäß der US-PS 34 96 146 wird Terephthalsäure
mit Glykol verestert, indem man eine Aufschlämmung von Terephthalsäure in Glykol in einen Reaktor
einführt, der ein Polyesterreaktionsprodukt mit niedrigem Molekulargewicht enthält und der bei etwa 303 bis
330° C gehalten wird und wobei der gebildete Polyester mit einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 6
bis 20 0,5 bis 2 h im Reaktor gehalten wird. Das Molverhältnis von Glykol zu Terephthalsäure im
Reaktor wird zwischen 1 : und 8 :1 gehalten.
Die bekannten Verfahren zur Direktveresterung von Terephthalsäure mit Glykol befassen sich vorwiegend
mit der geeigneten Auswahl der Betriebsbedingungen, also der Druck- und Temperaturbedingungen, der
Katalysatoren und auch mit einer Verbesserung der Dispergierbarkeit von Terephthalsäure in Äthylenglykol.
So hat man beispielsweise der Terephthalsäure Wasser zugesetzt, um eine homogene Aufschlämmung
zu erhalten, ohne daß die Menge des Äthylenglykols erhöht wird (JP-PA 3 840/71).
Wie erwähnt, ist die Dispergierbarkeit von Terephthalsäure in Äthylenglykol ein Problem, das bei der
Direktveresterung berücksichtigt werden muß. Rohe
so Terephthalsäure ist im allgemeinen in Äthylenglykol besser dispergierbar als gereinigte Terephthalsäure.
Wegen der in roher Terephthalsäure enthaltenen Verunreinigungen kann man aber mit dieser kein
Polyäthylenterephthalat, welches Faserqualität hat, herstellen. Rohe Terephthalsäure, die durch Oxidation
von Paraxylol erhalten wird, enthält mehr als 2000 ppm 4-Carboxy-benzaldehyd sowie geringe Mengen anderer
verfärbender Substanzen. Die rohe Terephthalsäure muß deshalb vor iherer Veresterung gereinigt werden.
bo Dann wird aber die Dispergierbarkeit in Äthylenglykol
wiederum sehr schlecht. Selbst eine Verminderung des Gehaltes an 4-Carboxybenzaldehyd ergibt noch keine
Terephthalsäure, die beim Verestern einen Polyester von Faserqualität ergibt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Polyäthylenterephthalat aufzuzeigen,
bei dem Polyäthylenterephthalat mit hoher Qualität und insbesondere einem verbesserten Farbton erhalten
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE2222700A Ceased DE2222700B2 (de) | 1971-12-29 | 1972-05-09 | Verfahren zur Herstellung von Polyethylenterephthalat |
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GB (1) | GB1395551A (de) |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0135341A1 (de) * | 1983-08-09 | 1985-03-27 | Mitsubishi Kasei Corporation | Verfahren zur Herstellung von Terephthalsäure aus para-Xylol |
Families Citing this family (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5246218B2 (de) * | 1973-09-19 | 1977-11-22 | ||
JPS608695B2 (ja) * | 1977-01-26 | 1985-03-05 | 帝人株式会社 | ポリエステルの製造法 |
USRE32765E (en) * | 1981-03-20 | 1988-10-11 | The Goodyear Tire & Rubber Company | High clarity colorless polyesters |
US4440924A (en) * | 1982-10-05 | 1984-04-03 | Toyo Boseki Kabushiki Kaisha | Process for production of polyester |
ZA903202B (en) * | 1989-05-24 | 1991-02-27 | Amoco Corp | Preparation of polyethylene terephthalate |
US5175237A (en) * | 1991-02-01 | 1992-12-29 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Preparation of polyester copolymers |
DE4432839A1 (de) * | 1994-09-15 | 1996-03-21 | Zimmer Ag | Verfahren zur Einstellung des Trübungsgrades von Ethylenterephthalat-Polymeren |
US6384180B1 (en) | 1999-08-24 | 2002-05-07 | Eastman Chemical Company | Method for making polyesters employing acidic phosphorus-containing compounds |
US6906164B2 (en) * | 2000-12-07 | 2005-06-14 | Eastman Chemical Company | Polyester process using a pipe reactor |
KR100880071B1 (ko) * | 2000-12-07 | 2009-01-23 | 이스트만 케미칼 컴파니 | 파이프 반응기를 사용한 저가 폴리에스테르 공정 |
US6649263B2 (en) | 2001-11-16 | 2003-11-18 | Honeywell International Inc. | Polyester resin and industrial yarn process |
US7074879B2 (en) * | 2003-06-06 | 2006-07-11 | Eastman Chemical Company | Polyester process using a pipe reactor |
US7135541B2 (en) * | 2003-06-06 | 2006-11-14 | Eastman Chemical Company | Polyester process using a pipe reactor |
US7332548B2 (en) * | 2004-03-04 | 2008-02-19 | Eastman Chemical Company | Process for production of a polyester product from alkylene oxide and carboxylic acid |
US20080139780A1 (en) * | 2006-12-07 | 2008-06-12 | Debruin Bruce Roger | Polyester production system employing short residence time esterification |
US7943094B2 (en) * | 2006-12-07 | 2011-05-17 | Grupo Petrotemex, S.A. De C.V. | Polyester production system employing horizontally elongated esterification vessel |
US7649109B2 (en) * | 2006-12-07 | 2010-01-19 | Eastman Chemical Company | Polyester production system employing recirculation of hot alcohol to esterification zone |
US7863477B2 (en) * | 2007-03-08 | 2011-01-04 | Eastman Chemical Company | Polyester production system employing hot paste to esterification zone |
US7872089B2 (en) | 2007-07-12 | 2011-01-18 | Eastman Chemical Company | Multi-level tubular reactor with internal tray |
US7829653B2 (en) * | 2007-07-12 | 2010-11-09 | Eastman Chemical Company | Horizontal trayed reactor |
US7858730B2 (en) * | 2007-07-12 | 2010-12-28 | Eastman Chemical Company | Multi-level tubular reactor with dual headers |
US7842777B2 (en) * | 2007-07-12 | 2010-11-30 | Eastman Chemical Company | Sloped tubular reactor with divided flow |
US7872090B2 (en) * | 2007-07-12 | 2011-01-18 | Eastman Chemical Company | Reactor system with optimized heating and phase separation |
US7868130B2 (en) * | 2007-07-12 | 2011-01-11 | Eastman Chemical Company | Multi-level tubular reactor with vertically spaced segments |
US7868129B2 (en) * | 2007-07-12 | 2011-01-11 | Eastman Chemical Company | Sloped tubular reactor with spaced sequential trays |
US7847053B2 (en) * | 2007-07-12 | 2010-12-07 | Eastman Chemical Company | Multi-level tubular reactor with oppositely extending segments |
US10633750B2 (en) | 2014-11-10 | 2020-04-28 | Iowa States University Research Foundation, Inc. | Electrocatalytic hydrogenation of muconic acid |
US10465043B2 (en) * | 2015-11-10 | 2019-11-05 | Iowa State University Research Foundation | Electrochemical isomerization of muconic acid |
FR3092324B1 (fr) * | 2019-02-01 | 2021-04-23 | Ifp Energies Now | Procédé de production d’un polyester téréphtalate intégrant un procédé de dépolymérisation |
FR3092323B1 (fr) * | 2019-02-01 | 2021-06-04 | Ifp Energies Now | Procédé de production d’un polyester téréphtalate à partir d’un mélange monomérique comprenant un diester |
EP4161982A1 (de) * | 2020-06-05 | 2023-04-12 | Koch Technology Solutions UK Limited | Verfahren zur herstellung eines substrats aus oligomerem polyethylenterephthalat (pet) |
EP4161980A1 (de) * | 2020-06-05 | 2023-04-12 | Koch Technology Solutions UK Limited | Verfahren zur herstellung eines substrats aus oligomerem polyethylenterephthalat (pet) |
FR3130278A1 (fr) | 2021-12-10 | 2023-06-16 | IFP Energies Nouvelles | Procede de production d’un polyester ayant une temperature de cristallisation reduite |
FR3130804A1 (fr) | 2021-12-17 | 2023-06-23 | IFP Energies Nouvelles | Bis(2-hydroxyethyle) terephtalate ayant une teneur en azote faible |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA783594A (en) * | 1968-04-23 | C. Higgins Thomas | Polyethylene terephthalate esters | |
NL266997A (de) * | 1961-07-06 | |||
DE1443168A1 (de) * | 1961-07-18 | 1968-10-24 | Teikoku Jinzo Kenshi Kabushiki | Verfahren zur Herstellung von Polyestern durch direkte Reaktion einer Saeurekomponente mit einem zweiwertigen Alkohol |
GB988548A (en) * | 1961-08-30 | 1965-04-07 | Goodyear Tire & Rubber | Method for preparing polyester resins |
US3431243A (en) * | 1963-12-04 | 1969-03-04 | Teijin Ltd | Process for preparation of poly(ethylene terphthalate) from compressed terephthalic acid |
US3590072A (en) * | 1966-11-18 | 1971-06-29 | Monsanto Co | Method for direct esterification of terephthalic acid with ethylene glycol |
US3497473A (en) * | 1966-11-29 | 1970-02-24 | American Enka Corp | Process for the preparation of polyethylene terephthalate |
US3655729A (en) * | 1968-07-18 | 1972-04-11 | Gen Tire & Rubber Co | Process for preparing esters of terephthalic acid |
US3689461A (en) * | 1969-09-18 | 1972-09-05 | Allied Chem | Process for the preparation of linear condensation polyesters |
NL7016364A (de) * | 1970-10-21 | 1972-04-25 |
-
1972
- 1972-05-02 GB GB2041572A patent/GB1395551A/en not_active Expired
- 1972-05-09 DE DE2265402A patent/DE2265402B1/de not_active Ceased
- 1972-05-09 DE DE2222700A patent/DE2222700B2/de not_active Ceased
- 1972-05-30 FR FR7219391A patent/FR2165837B1/fr not_active Expired
- 1972-07-03 NL NL7209305.A patent/NL161179C/xx not_active IP Right Cessation
-
1974
- 1974-07-11 US US05/487,755 patent/US4001187A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0135341A1 (de) * | 1983-08-09 | 1985-03-27 | Mitsubishi Kasei Corporation | Verfahren zur Herstellung von Terephthalsäure aus para-Xylol |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2222700A1 (de) | 1973-07-12 |
FR2165837B1 (de) | 1974-12-27 |
US4001187A (en) | 1977-01-04 |
NL161179B (nl) | 1979-08-15 |
NL7209305A (de) | 1973-07-03 |
FR2165837A1 (de) | 1973-08-10 |
DE2222700B2 (de) | 1978-04-13 |
GB1395551A (en) | 1975-05-29 |
NL161179C (nl) | 1980-01-15 |
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