DE2504156A1 - Niedermolekulare terephthalsaeure- aethylenglykolester, ihre herstellung und verwendung - Google Patents
Niedermolekulare terephthalsaeure- aethylenglykolester, ihre herstellung und verwendungInfo
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Description
Troisdorf, den 3Oe Januar .!973
OZ: 75 005 ( 2435 )
ΒΥΚΑΚΙΐ K0.BEI. AKT IEiTGESSILS CHAPT
Troisdorf» Be.z» Köln
niedermolekulare Terephthalsäure-^ thylenglykolester5 ihre Her-
stellung und Terwendung
Die Erfindung betrifft niedermolekulare Terephthaisäure~ätby~
lenglykolester in fester !Form» die sich ohne enge zeitliche
Begrenzung lagern und transportieren lassen und infolge ihrer gUnstigen Eigenschaften and ihrer gleichmäßigen Beschaffenheit
als Ausgangsmaterial für Polyethylenterephthalat und für Ä'thylenterephthalat-Einheiten
enthaltende Copolymere geeignet sind.
Als niedermolekulare Terephthalsäure-äthylenglykolester "bezeichnet
man im allgemeinen den monomeren Ester, Bis~(2~hydroxyäthyl)·
terephthalatr sowie die linearen und cyclischen Oligoester mit
2 "bis etwa 20 A'thylenterephthalat-Sinheiten, "bzw.. G-einische dieser
Ester. Von den EinzelverMndungen dieser Gruppe v/ird "bisher
nur das Bis~(2~hydroxyäthyl)~terephthalat im technischen Maßstab
hergestellt, das durch Umsetzung von Terephthalsäure mit Ithylenoxid zugänglich ist. Es ist bekannt, daß die bei etwa
1100C schmelzende Verbindung zu Polyäthylenterephthalat polykondensiert
werden kann. Sie wird aber für diesen Zweck praktisch nicht eingesetzt, weil bei ihrer Polykondensation, die
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~ 2 —
relativ viel Zeit beansprucht, ein großer Teil ihres Sigengewichtfj
in Form von mindestens 24 % verunreinigtem Glycol als
Nebenprodukt anfällt und damit die Ausbeute an Polyester euf
maximal 76 $> beschränkt«, Ein weiterer und für die technische
Verwendung wesentlicher Grund ist der hohe Preis dieses Produkts.
Als Ausgangsstoffe für Polyethylenterephthalat dienen heute fast
ausschließlich Terephthalsäure bzw. Dime thyl terephthslat ( -OMl! )",
v/elche mit Äthylenglykol umgesetzt v/erden. Da von der Terephthalsäurelcomponente
nur der Terephthaloylrest am Aufbau des
Polyesters beteiligt ist, verbleiben von der Terephthalsäure nur 79,5 #, vom DMT nur 68 fa im Endprodukt. Das heißt, daß
20,5 bzw. 32 ia dieser Rohstoffe als unnützer Ballast transportiert
und gelagert werden müssen und bei der Verarbeitung zum Polyester als Nebenprodukte anfallen. !licht nur das bei der
DMT-Verarbeitung entstehende, feuergefährliche Methanol, auch das bei der Terephthalsäure verarbeitung anfallende, mit Glykol,
Acetaldehyd und anderen Eebehbestandteilen verunreinigte Wasser
belasten die Herstellkosten durch die erforderlichen-Schutzmaßnahmen, bzw. Abwasserreinigung.
Bei allen Verfahren zur Herstellung von Polyäthylenterephthalat
treten Gemische niedermolekularer Terephthalsäure—glykolester
vorübergehend auf, wobei die'unterschiedlichen Verfahrensbedingungen
auch Unterschiede in der Zusammensetzung und den Eigenschaften der Gemische zur Folge haben. Diese Produkte werden
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entweder sofort cder nach kurzzeitiger Zwischenlagerung im
flüssigen Zustand weiterverarheitet. Elise solche Zvd.schenla~
gerung ermöglicht es, aus eineis einsigen Yorprodukt verschiedene.
Polyesfcertypen in "beliebiger, den jeweiligen Anforderungen
angepaßter Reihenfolge und Menge lter aus teHen. J1Ur die "Plü-sß-iglagerung
kommen praktisch, nur nieörlgsehiaelsende Produkte mit
relativ hohem Glyfco !anteil in "frage s da höhere Iiagerteinper.aturen
zu störenden und auch schädigenden Veränderungen der Produkte
führen· Dieses oind z.B. die unter 16O°C schmelzenden Gemische,
die durch Umesterung von DMT mit mindestens 2 mol ÄthylenglykoL
erhältlich sind, 33er hohe G-lykolüberschuss ermöglicht zwar .durch
den niedrigen Schmelzpunkt eine Lagerung der flüssigen Produkte
his zu einigen Tagen, "bringt aber auoh lachteile mit sich. Er
vergrößert zunächst das Tolumen und damit den Bedarf an Reak ~
tionsraum und fällt dann hei der Weiterverarbeitung als verunreinigtes Nebenprodukt an, das vor einer Wiederverwendung aufgearbeitet
werden muß. Der größte Nachteil besteht darin, daß die Polykondensation um so mehr Zeit erfordert, je höher der
Glykolanteil des Vorproduktes ist. .
Produkte mit niedrigerem Glykolanteil, z.B, solche, die Terephthalsäure-
und Glykolreste im Molverhältnis 1 : < 1,5 enthalten, verhalten sich in die.ser Beziehung günstiger, d.h. sie
lassen sich schneller und unter geringem Glykölanfall polykondensieren.
Um diese bei 1700C und höher schmelzenden Produkte .
flüssig zu halten, sind Temperaturen erforderlich, die unerwünschte Teränderungen und Nebenreaktionen auslösen»
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So kann z.B. der Schmelzpunkt bis gum Erstarren der Produkte
- ansteigen oder deren Qualität durch Glykolätherbildung und Abbaureaktioner« geTnlndert werden, Biese höherschrelzenden
für eine I1IUs siglsgerung· nicht geeigneten Produkte wurden daher
direkt v/eiterverarbeitet.
Es bedeutet daher einen technischen Fortschritt in der Herstellung
von Polyethylenterephthalat und von Ithylenterephthalat-OSiaheiten
enthaltenden Copolymere»., wenn ein Ausgangsmaterial
eingesetzt werden kann, das sich ohne Veränderung lagern und transportieren läßt und das schnell und unter geringein
Anfall von Nebenprodukten polykondensiert oder copolykondensiert werden kann.
Ein solches Ausgangsmaterial stellen die erfindungsgemäßen Produkte
dar, die überwiegend aus niedermolekularen» insbesondere oligomeren Terephthalatsäure-äthylenglykolestern bestehen und
durch die nachfolgend beschriebenen Eigenschaften und Zusammensetzungen gekennzeichnet sind. Die Produkte sind fest, haben Erstarrungspunkte
zwischen 180 und 2200C, vorzugsweise von 185 bis 2100C," und sind zu Schuppen oder Pastillen geformt. Ihre
Tiskosität im geschmolzenen Zustand liegt unterhalb 250 cP,
; ihre reduzierte Viskosität, gemessen in Phenol/Ietrachlcräthan
: 60 ί 40 bei 250C, zwischen 0,07 und 0,14 dl/g.
Die Produkte bestehen zu mindestens 80 Gew.-^, vorzugsweise zu
84 bis 96 Gew.-^ aus oligomeren Estern und enthalten höchstens
5 Gew.-Jij vorzugsweise 1 bis 3,5 Gew.-^ freies G-lykol. Ihr Ge-
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halt an Hethoxy!gruppen ist kleiner als 0,1 Gew.-^.
Der mittlere Kondensatioiisgrad der Produkte«, welche die Kittlere
Anzahl der Terephthslsäuroreste pro Molekül angibt, liegt
zwischen 2,2 und 6,7 und hat vorzugsweise einen Viert von 2,5
bis 5. Diesen Werten entsprechen I'erephthalsäure/G-lykol-H'olver»
hältnisse zwischen 1 ί 1,45 und 1 ί 1»15t vorzugsweise von :
1 : 1,4 Ms 1 : 1,2.
Die zur Kennzeichnung angegebenen Bereiche der Eigenschaftswerte und der Zusammensetzung betreffen die erfindungsgemäßen
Produkte als Gruppe, bedeuten aber nicht, daß die Vierte bei einem einzelnen Produkt über die gesamte Breite dieser Bereiche
schwanken. Vielmehr sind die einzelnen erfindungsgemäßen Produkte auch dadurch gekennzeichnet, daß der Erstarrungspunkt
nicht mehr als - 1,5°C, die reduzierte Viskosität nicht mehr
als ί 0,005, der Oligomerengehalt nicht mehr als - 3 ί* und der
A'thylenglykolanteil im Terephthalsäure/Glykol-Molverhältnis
nicht mehr als ~ 0,05 mol von einem jeweiligen Mittelwert abweichen.
'
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Produkte beschränken sich
nicht darauf, daß sie sowohl lange lagerfähig als auch schnell
polykondensierbar sind. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß sie im Vergleich su den üblichen Ausgangsstoffen für Polyäthylen terephthalat weniger Ballast enthalten, d.h. es ist ein
größerer Anteil an der Polyesterbildung und ein kleinerer Anteil an der Nebenproduktbildung beteiligt. Die unterschiedliche Rohstoff ausnutzung wird durch die folgende Tabelle verdeutlicht:
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Rohe | toff | im Polyester | fi G | verbleiben | kg Nebenprodukt . aus 100 izg Rohstoff |
DMT | # T | 33,0 Methanol | |||
TPS | 68,0 | 21,7 Wasser | |||
DGT | 1:2,0 | 79,5 | 23,6 | 24,4 Glykol | |
OET | 1ί1,4 | 52,0 | 27,7 | 11,4 " | |
OET | 1*1,5 | 60,9 | 28,5 | 8,8 n | |
OPT | 1 ί 1,2 | 62,7 | 29,4 | 6,1 » | |
64,5 | |||||
$> gesamt | |||||
68,0 | |||||
79,5 | |||||
75,6 | |||||
88,6 | |||||
91,2 | |||||
93,9 |
In der Tabelle bedeuten: T und 6 den Terephthalsäure- bzw.
Glykolrest, TPS = Eerephtha!säure, DGT = Diglykolterephthalat =
Bis-(2-hydroxyäthyl)-terephthalat, OET steht hier für die erfindungsgemäßen
Produkte ( Oligoäthylenterephthalat ), wobei das nachgestellten Zahlenverhältnis das T/G-Molverhältnis angibt.
Die erfindungsgemäßen Produkte haben als Ausgangsmaterial für
; Polyäthylenterephthalat noch v/eitere Vorteile gegenüber den bisher üblichen Rohstoffen. So wird anstelle von Terephthalsäure
i oder DMT und Äthylenglykol nur noch ein einziger Rohstoff be-
; nötigt. Außerdem entfällt die Veresterung bzw. Umesterung der ' Terephthälsäurekomponente und damit die ganze erste Verfahrensstufe
der üblichen Herstellungsverfahren. Dadurch wird die Polyesterherstellung insgesamt vereinfacht. Zusätzliche technische
Vereinfachungen ergeben sich noch daraus, daß bei der Verarbei-
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; tung der erfindimgsgeniäßeri Produkte keine Sublimation auftritt
: und auch kein flüchtiges, brennbares Methanol entsteht.
Wie erwähnt, entstehen auch nach bekannten "Verfahren -aus I)MT
und Glykol Kondensate mit Gehalten von niedermolekularen Tere-»
• phthalsäuxeäthylenglykolester.
Unterschiede im Molverhältnis Terephthalsäurekomponente/Ithylenglykol
zwischen 1 : > 3 "bis etwa 1 ; 1,1 lassen "bereits erkennen;
daß die niedermolekularen Zwischenprodukte der einzelnen Verfahren sehr unterschiedlich zusammengesetzt sind, doch "beeinflussen
eine .Anzahl weiterer Verfahrenste dingungen Zusammensetzung
und Produkteigenschaften in nicht geklärter Weise* Hach
den Beispielen der DAS 1 493 113 unterscheiden sich die durch
kontinuierliche Umesterung von DMi mit Äthylenglykol im Molverhältnis
1 : 1,6 unter gleichen Bedingungen,aber in Reaktoren
unterschiedlicher Größe hergestellten Produkte deutlich« Das Produkt aus der kleineren Apparatur enthielt 48 $ monomeren und
49 $> oligomere Ester, das aus der größeren 32 $ monomeren und
65 $ oligomere Ester. JTach. einem weiteren Beispiel wurde bei
einem Mo!verhältnis 1 ί 1,7 und erhöhter Anfangstemperatur
ein Produkt erhalten, das 31 $ monomeren Ester, 60,5 $ oligomere Ester und 5»5 $>
freies Glykol enthielt, obwohl hier ein höherer Monomerenanteil als JFolge des höheren Glykoleinsatzes
erwartet werden könnte.
Die Mo!verhältnisse stehen auch nicht im klaren Zusammenhang zu
z.B. den Schmelz- bzw. Erweichungspunkten der Produkte, wie aus Angaben zu Produkten hervorgeht, die nach ähnlichen Ver-r-.-"-■■
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■ fahren du3:oh kontinuierliche Umesterung und anschließende -Ver-
'.. rainderung des Glykolanteils mittels Dünnschichtverdampfers
hergestellt wurden. Uach der US-Patentschrift 3 167 531 hatten
Produkte mit .wittleren Kondensationsgraden von 8 bis 16 Schmelapunkte
von 238 bis 2420C, während die in der DOS 1 495 696 be-
■ schriebenen Produkte trots wesentlich niedrigerer Kondensationsgrade, z.B. 2,7 ( aus Beispiel 1 berechnet ), Erweichungspunkts
. von 256 bis 2580O hatten» Die Abhängigkeit von mehreren Yerfabrensbedingungen,
besonders vom l'/G-Molverhältnis, der Reaktionstemperetur-
und -zeit, führt auch dazu, daß bei diskontinuierlichen Herstellverfahren unvermeidbare Abweichungen der
Bedingungen zu Produkten mit schwer konstanthaltbaren Eigenschaften
führen.
Demgemäß war bisher die Herstellung definierter und gleichbleibender
Produkte schwierig.
Ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen niedermolekularen
Terephthalsäure-äthylenglykolester muß folgende Forderungen berücksichtigen?
t. Gleichmäßige Beschaffenheit des Produkts unter möglichst genauer
Einhaltung der vorgegebenen Eigenschaftswerte.
2. Vollständige Umsetzung unter möglichst schonenden Bedingungen,
um ein hochpolykondensierbares Produkt mit niedrigem Diäthylenglykolgehalt zu erhalten.
3. Genaue Einhaltung und Kontrolle des T/G-Molverhältnisses während der Glykolverminderung.
4. Isolierung des Produkts in fester, zerkleinerter Form, die
für die Verpackung wie für das Aufschmelzen günstig ist.
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■ Den beiden ersten Forderungen entspricht am besten- die kontl-
; nuierliche Umesterung von DMT mit A'thylenglykol, die drucklos
bei etwa 150 - 25O0G durchgeführt v/erden kann, während die-Veresterung
von Terephthalsäure gewöhnlich unter Druck bei
. 220 - 3200C erfolgt. ·
Verfahren zur kontinuierlichen Umesterung sind bekannt, erfüllen
aber die Forderungen ungenügend oder nur teilweise. So sind K3B*
: in der genannten DAS 1 493 113 Umsätze von nur 98,-6 bis 99 %
angegeben» die für eine Verarbeitung zu hochwertigen Polyestern
nicht ausreichen. In der DOS 1 495 696 wird vorgeschlagen, die flüssigen Produkte durch Abschrecken in- den festen Zustand ;
überzuführen. Diese Methode ist aber technisch unbrauchbarj
weil die niedermolekularen Produkte bei schnellem Abkühlen zunächst
eine amorphe, zähe Masse bilden und dann nur langsam
kristallin erstarren.
Weiterer Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur
Herstellung der neuen Produkte durch kontinuierliche Umesterung von DMT mit Äthylenglykol im Molverhältnis 1 : 1,6 bis 1 : 2
bei Temperaturen zwischen 140 und 2400C in einem mehrstufigen
Reaktor und anschließende Verminderung des Glykolanteils bei
vermindertem Druck, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man das Umesterungsgemisch aus der letzten Stufe des Reaktors kon- .
tinuierlich in eine Zone verminderten Drucks einbringt bzw.
. einsaugt, in der eine Temperatur aufrechterhalten wird, die 10
bis 4O°C über dem Erstarrungspunkt des Endproduktes lieg*,; und
in der der Druck soweit herabgesetzt ist, daß innerhalb der Ver~
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weilseit in dieser Zone eo viel GXykol entfernt wird, -wie not- '
v/endig ist, ms. das iäerepttt!ialsäure/&lykol-MolTerbältnis· des
Produkts auf Werte zwischen 1 ϊ 1,45 und 1 ϊ 1,15 einzustellen?
und indem man ds» kontinuierlich aus dieser Zone abgesogene,
flüssige Produkt in dünnex* Schicht auf eine auf 40 - 1000C,
vorzugsweise auf 60 - 900C erwärmte Oberfläche durch z.B. Auf- ■
tragen oder Auftröpfen aufbringt und in Form fester Schuppen oder Pastillen abnimmt* ■-."·■
Die Zone verminderten Drucks kann mit dem mehrstufigen Umeaterungsreaktor
eine konstruktive Einheit bilden oder ge- :
trennt davon angeordnet sein. Sie kann sur Vergrößerung der Flüssigkeitsoberfläche Einbauten» wie Böden, Überlaufbleche
oder - rohre und dergl·, und Vorrichtungen zur Durehmisehung,
wie Rührwerke oder Inertgas düsen, enthalten. Um den Glykolanteil
des UmeBterungsgemisehes suf d.en im Endprodukt gewünschten
Wert herabzusetzen, ist ein Druck zwischen etwa 50 und 350 Torr erforderlich, der jeweils von der abzudestillierenden Glykolmenge,
der Temperatur* der Terweilzeit und der Flüssigkeitsoberfläche
in dieser Zone abhängt. Da die Menge des abzudestillierenden Glykole in einem bestimmten "Verhältnis zu der
aus dem Umesterungsreaktor abdestillierten Methanolmenge steht,
kann die Einstellung und Regelung des Drucks durch vergleichen- ; de Messung des Methanol- und des Glykoldestillats ( Proportionalsteuerung
) erfolgen· Diese* Druckregelung hat gegenüber der Einstellung eines konstanten Vakuums den Vorteil, daß sich das gewünschte
T/G-Molverhältnis des Endprodukts auch bei beabsichtigten
oder unbeabsichtigten Änderungen in der Zufuhr des DMT/Gly-
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kol-AusgäiigsgeisIsehs nicht verändert.
Hach dem Verfahren werden el ie neuen Produkte in definierter und
gleichmäßiger Beschaffenheit erhalten und sind im allgemeinen dadurch
gekennzeichnet, daß ihr Erstarrungspunkt nicht mehr als
i 1,50Oj ihre reduzierte Viskosität nicht mehr als - 0,005, ihr
Gehalt an oligoroeren Estern nicht mehr als - 3 % und ihr Terephthalsäure
/1 thylenglykol-Molverhältnis um nicht iaehr als 0,03
mol Glykol von einem vorgegebenen, innerhalb des im Anspruch 1
genannten Bereichs liegenden Mittelwert abweicht.
Die Umesterung kann unter Verwendung der- üblichen Katalysatoren,■
z.B. Zink- oder Kanganacetat, durchgeführt werden. Es wurde gefunden,
daß man die Reaktion in der ersten Phase bei niedrigeren Temperaturen.durchführen, bzw« bei den üblichen Temperaturen
zusätzlich beschleunigen kann, indem man außer dem üblichen Katalysator
ein ÜJatriumalkoholat, vorzugsweise liatriumiaethylat oder
Natrium-(2-aydroxyäthylat) in einer Menge zusetzt5 die mindestens
1 mol pro Xquivalentgewicht des üblichen Katalysators entspricht. Dieser Zusatz hat außerdem den Vorteil, die Glykol- ■
ätherbildung herabzusetzen.
Die niedermolekularen Terephthalsäure-äthylenglykolester lassen sich nach, üblichen diskontinuierlichen wie kontinuierlichen
Verfahren zu Polyäthylenterephthalat verarbeiten. Der neue Rohstoff läßt sich in praktisch allen vorhandenen Anlagen ein-?·
setzen, da mit der ersten Verfahrensstufe auch die Speziali-
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sierang auf DM3? oder !Terephthalsäure entfällt. Da er bei der
Verarbeitung keine leicht flüchtigen Nebenprodukte entwickelt,
eignet er sich "besonders für kontinuierliche Verfahren.
Die niedermolekularen Terephthalsäure-äthylenglykolester (OET)
eignen sich auch als Ausgangsmaterial für Ethylenterephthalat«
einheiten enthaltende Copolymeref zu denen sie mit den entsprechenden
weiteren Komponenten umgesetzt werden können. Derartige Copolymere, sind z.Bi lineare oder vernetzte Copolyester*
die außer terephthalsäure und Äthylenglykol noch weitere Dicarbonsäuren
und Mole sowie Komponenten mit 3 oder mehr esterbildenden Funktionen enthalten. Auch lineare oder verzweigte
Polyesteramide, Polyesterimide und Polyesterurethane lassen sich unter Verwendung von OET herstellen. Als höhermolekulares
Diol eignet sich OET auch, eur Herstellung von Äthylenterephtbalat-Einhelten
enthaltenden ungesättigten Polyesterharzen, Polyacrylaten usw, und kann außerdem durch Veretherung von Methylol«
gruppen in Phenol-, Melamin- oder Harnstoff-FormaIdehydharze
eingebaut werden.
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In einer durch Zv/ischenböden in 5 Stufen unterteilten Reafctions
kolonne mit einem Fassungsvermögen von 120 1 wurden pro Stunde 18,5 leg DMT und 10 kg Ithylenglykol ( Mo!verhältnis ca, 1 i IjT
als 1500C heißes Gemisch auf den oberen, auf 1600C beheizten
Boden gefördert. Gleichzeitig wurde eine Lösung von 2,6 g
Zinkacetat in 100 ml Äthylenglykol als Katalysator zudosiert.
Das Reaktionsgemisch lief durch Überlaufrohre von Boden zu Boden und wurde dabei zunehmend bis auf 2200G erhitzt. Es wurde
auf jedem Boden mit Rührflügeln durchmischt, die an einer gemeinsamen, durch Mittelrohre der einzelnen Böden geführten Rühr
welle befestigt waren. las durch die Mittelrohre aufsteigende Kethanol-Glykol-Darapfgemisch wurde in einer iullkorperkolonne
getrennt, aus der das Glykol auf den oberen Boden zurückfloß.
Das abgetrennte Methanoldestillat, ca, 1,7 l/h, enthielt 98,5 $ Methanol und 0,5 %. Glykol. Das Reakticnsgemiseh wurde
vom unteren Boden der Reaktionskolonne durch ein Regelventil
in einen darunter angeordneten zweistufigen Takuumteil gesaugt, dessen Stufen auf 210 bzw. 2500C beheizt vjaren. Der Drück wurde
zwischen 270 und 285 Torr so eingeregelt, daß auf 4 1 Methanoldestillat 1 1 Glykoldestillat überging, ca. 1,9 l/h. Danach
wurde das flüssige Reaktionsprodukt aus dem Yakuumteil zu einer
Kühlwalze gefördert, deren Walze auf 770C beheizt war. Pro Stun
de wurden 20,4 kg niedermolekulares Äthylenterephthalat abgeschuppt.
Die Kennzahlen des Produkts enthält Tabelle 1.
Die Kennzahlen des Produkts enthält Tabelle 1.
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Es wurde nach Beispiel 1 verfahren mit dem Unterschied, daß zusätzlich
zum Zinkacetat eine glykolische Lösung von 2,8 g Katriummethylat
pro Stunde zugegeben wurde. Das Verhältnis G-Iykoldestillat
ι Methanoldestillat ist gegenüber Beispiel 1 erhöht ( von 1 ί 4- auf 1 i 3,9 ). Das 97,7 $ Glykol enthaltende
Destillat wurde kontinuierlich rektifiziert und als 99,8 #iges
Glykol in einer Menge von 2 kg/h in den G-lykolbehälter für das
Ausgangsgemisch zurückgeführt. - Auf der Kühlwalze wurden bei einer Walzentemperatur von 780C 20,3 kg/h abgeschuppt.
Das Produkt unterschied sich von dem nach Beispiel 1 hergestellten
Produkt hauptsächlich durch den niedrigeren Methoxy!gehalt, ·
•während sich die übrigen Kennsahlen bei gleicher Apparatur und
gleicher Segeltechnik und dem nur geringfügig abgeänderten T/G-Molverhältnis nicht wesentlich veränderten.
Tabelle 1 | Kennzahlen | Beispiel 1 | Beispiel 2 |
Ers tarrungspunkt | 189,5 | 191,0 0C | |
Schme1ζviskos i tat | 52,5 cP (22O0C) | nicht bestimmt | |
reduzierte Viskosität | 0,090 | 0,092 dl/g | |
Oligomerengehalt | 87,1 | 88,0 $ | |
freies Glykol | 2,1 | 1,8 * " | |
Me thoxyIgeha11 | 0,085 | 0,042 $ | |
T/G-Molverhältnis | 1 ί 1,35 | 1 J 1,337 | |
mittl. Kondensationsgrad | 2,855 | 2,966 . | |
Umesterungsgrad "6098 3 2 |
0,9971 /0982 |
0,9986 | |
Ein Teil des nach Beispiel 2 hergestellten Produkts -wurde vor
dem Einsaugen in den Vakuumteil durch Zusatz von 3?6 g Triphenylphosphit
pro Stunde stabilisiert.
Mit dem stabilisierten Produkt wurden Polykondensationsversucfre
durchgeführt und die reduzierte Viskosität ( r^ reö ) der Polyester
in Abhängigkeit von der Dauer der Polykondensation bei 2750C /0,5 Torr bestimmt:
Polykond.-Zeit
120 min 150 " 180 «
red. Viskosität
0*955 1,112. 1,218
wurde an Lösungen von 1 g Polyester in 100 ml Phenol/
Tetrachloräthan 60 : 40 Ge-w„-# bei 250G gemessen ). Der Gehalt
der Polyester an Diäthylenglykol lag zwischen 0,6 und. 0,7
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Claims (10)
- .' - ie - ■ 250A 1.56Patentansprüche[ 1 »/niedermolekulare !Terepbthslsäure-äthylenglykolester in fester Porm, dadurch gekennzeichnet* daß ihre Erstarrungspunkte zwischen 180 und 22O0C, vorzugsweise 185 und 21O0G, ihre reduzierten Viskositäten zwischen 0,07"und 0,14 dl/g und ihre Schmelzviskositäten unterhalb 250 cP liegen, und daß ihr Gehalt an oligomeren Estern mindestens 80 Gew.-$, vorzugsweise 84 bis 96 Gew.-$," ihr Gehalt an freiem Ithylenglykol höchstens 5 Gew.-^, vorzugsweise T bis 3»5 Gew.-^, und ihr mittlerer Kondensationsgrad 2,2 bis 6,7» vorzugsweise 2,5 bis 5, beträgt, entsprechend Terephthalsäure/Glykol-Molverhältnisaen von 1 : 1,45 bis 1 : 1,15, vorzugsweise 1 ί 1,4 bis 1 : 1,2.
- 2. niedermolekulare Terephthalsäure-äthylenglyko!ester nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie weniger als 0,1 Gew.-$ Methoxy!gruppen enthalten.
- 3. niedermolekulare lerephthalsäure-äthylenglykolester nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ihr: Erstarrungspunkt nicht mehr als - 1,5°C, ihre reduzierte Vis-■ kosität nicht mehr als - 0,005> ihr Gehalt an oligomeren j Estern nicht mehr als ί 3'^ und ihr Terephthalsäure/Äthylen-glykol-Molverhältnis um' nicht mehr als 0,03 mol Glykol von . .einem vorgegebenen, inneihalb des im Anspruch 1 genannten Bereichs liegenden Mittelwert abweicht.609832/G982
- 4. Niedermolekulare Terephthalsäure-äthylenglykolester nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß sie zu Schuppen oder Pastillen geformt sind.
- 5. niedermolekulare Terephthalsäure-äthylenglykolester nach einem der Ansprüche 1 "bis 4» dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Stabilisator und gegebenenfalls einen Polykondensetionskstalysator in bekannter Art und Menge enthalten.
- 6. Verfahren zur Herstellung niedermolekularer Terephthalsäureäthylenglykolester nach einem der Ansprüche 1 "bis 5 durch kontinuierliche Umesterung von Dimethylterephthalat mit Athylenglykol im Molverhältnis 1 : 1,6 bis 1 : 2 bei !Temperaturen von 140 bis 24O0C in einem mehrstufigen Reaktor und anschließende Verringerung des G-lykolanteils bei vermindertem Druck, dadurch gekennzeichnet, daß man das Urnesterungsgemisch aus der letzten Stufe des Reaktors kontinuierlich in eine Zone verminderten Drucks saugt, in der eine Temperatur aufrechterhalten wird, die 10 bis 400C über dem Erstarrungspunkt des Endprodukts liegt, und in der der Druck so geregelt wird, daß innerhalb der Verweilzeit in dieser Zone so viel Glykol aus dem Produkt abdestilliert, wie notwendig ist, um das Terephthalsäure/Glykol-Molverhältnis auf den im Endprodukt gewünschten Wert zwischen 1 : 1,45 und 1 : 1,15 einzustellen, und daß man das kontinuierlich aus dieser Zone abgezogene Produkt auf eine auf 40 bis 1000C, vorzugsweise auf 60 bis60 9Γ8 3 27 098T9O0G erwärmte Oberfläche aufträgt oder auftropft und in Form fester Schuppen oder Pastillen abnimmt.
- 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch, gekennzeichnet, daß der Druck in der Zone verminderten Drucks nach dem Mengen- "bzw. Volumenverhältnis Methanoldestillat i Glykoldestillat geregelt wird.
- 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Umesterung außer üblichen Umesterungskatalysatoren zusätzlich ein latriumalkoholat, vorzugsweise Hatriunanethylat oder Natrium-2-hydroxyäthylat, als Cckatalysator in einer Menge zugegeben wird, die mindestens 2 mol Natriumalkyiat pro mol des üblichen Katalysators entspricht«
- 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Produkt vor der Glykol verminde rung einen üblichen Stabilisator undgegebenenfalls nach der Glykolverminderung einen üblichen Polykondensationskatalysator zusetzt.
- 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man das Glykoldestillat nach Jcontinuierlicher, destillativer Reinigung in den Prozeß zurückführt. :Dr.La/Be809832/0982
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