DE2265402B1 - Verfahren zur Herstellung von Polyaethylenterephthalat - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Polyaethylenterephthalat

Info

Publication number
DE2265402B1
DE2265402B1 DE2265402A DE2265402A DE2265402B1 DE 2265402 B1 DE2265402 B1 DE 2265402B1 DE 2265402 A DE2265402 A DE 2265402A DE 2265402 A DE2265402 A DE 2265402A DE 2265402 B1 DE2265402 B1 DE 2265402B1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
terephthalic acid
ethylene glycol
slurry
esterification
glycol
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE2265402A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshio Itabashi
Kentaro Noguchi
Masao Seki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kanebo Ltd
Original Assignee
Kanebo Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2540672A external-priority patent/JPS5019314B2/ja
Priority claimed from JP2540572A external-priority patent/JPS5019313B2/ja
Application filed by Kanebo Ltd filed Critical Kanebo Ltd
Publication of DE2265402B1 publication Critical patent/DE2265402B1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/78Preparation processes
    • C08G63/82Preparation processes characterised by the catalyst used
    • C08G63/826Metals not provided for in groups C08G63/83 - C08G63/86
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/12Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/16Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C08G63/18Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds the acids or hydroxy compounds containing carbocyclic rings
    • C08G63/181Acids containing aromatic rings
    • C08G63/183Terephthalic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/78Preparation processes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Description

ORIGINAL INSPECTED
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.
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 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.
Beispiel
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-
Tabelle
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)

Patentansprüche:
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
DE2265402A 1971-12-29 1972-05-09 Verfahren zur Herstellung von Polyaethylenterephthalat Ceased DE2265402B1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP344972 1971-12-29
JP2540672A JPS5019314B2 (de) 1972-03-13 1972-03-13
JP2540572A JPS5019313B2 (de) 1972-03-13 1972-03-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2265402B1 true DE2265402B1 (de) 1978-12-07

Family

ID=27275833

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2265402A Ceased DE2265402B1 (de) 1971-12-29 1972-05-09 Verfahren zur Herstellung von Polyaethylenterephthalat
DE2222700A Ceased DE2222700B2 (de) 1971-12-29 1972-05-09 Verfahren zur Herstellung von Polyethylenterephthalat

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2222700A Ceased DE2222700B2 (de) 1971-12-29 1972-05-09 Verfahren zur Herstellung von Polyethylenterephthalat

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4001187A (de)
DE (2) DE2265402B1 (de)
FR (1) FR2165837B1 (de)
GB (1) GB1395551A (de)
NL (1) NL161179C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2265402B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Polyaethylenterephthalat
DE1795215C3 (de) Verfahren zur Herstellung von faserbildenden linearen Polyestern durch Direktveresterung von Terephthalsäure mit einem Glykol
DE2704315B2 (de) Aromatische Polyestercarbonate, Verfahren zu ihrer Herstellung und deren Verwendung
DE1618653B2 (de) Verfahren zur herstellung von terephthalsaeure
DE2534161A1 (de) Verfahren zur herstellung von terephthalsaeure mit hoher reinheit
DE2166885C2 (de) Verfahren zur Herstellung von p-Toluylsäure und Monomethyltherephthalat
DE2132074A1 (de) Verfahren zur Polymerisation und Extrusion eines prepolymerisierten Polyestermaterials
DE60223343T2 (de) Polytrimethylenterephthalat und verfahren zu seiner herstellung
DE1570208A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Copolyestern
DE2615657C2 (de)
DE1905188A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Polyalkylenterephthalaten und modifizierten Polyestern
DE1720236B2 (de) Verfahren zur Herstellung von Polyestern von Terephthalsäure und Glykolen
DE1595045A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Polyestern aus Terephthalsaeure und Glykolen
DE2905672B2 (de) Verfahren zur Herstellung von Terephthalsäure
DE1953706C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Polyestern
DE1720652A1 (de) Verfahren zur Herstellung linearer Polyester
DE2245703A1 (de) Verfahren zur herstellung von estern aromatischer dicarbonsaeuren
DE1618653C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Terephthalsäure
DE2261564C3 (de) Verfahren zur Herstellung von PoIyäthylenterephthalat
DE2166285C3 (de) Verfahren zur Herstellung linearer Polyester
AT257940B (de) Verfahren zur Herstellung linearer Copolyester
DE1720257A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Polyaethylenterephthalaten
DE2711331A1 (de) Kontinuierliches verfahren zur herstellung von polyesteroligomeren
DE1694156C3 (de) Lichtstabilisierte Polyamide
CH332148A (de) Verfahren zur Herstellung eines hochpolymeren Polymethylen-terephthalats

Legal Events

Date Code Title Description
OD Request for examination
8235 Patent refused