DE60008568T2

DE60008568T2 - Verfahren zur herstellung von metallischen salzen von 5-sulfoisophthalatglykolatestern und oxysulfonierte polyester davon

Info

Publication number: DE60008568T2
Application number: DE60008568T
Authority: DE
Inventors: Edward Donald PUTZIG; G. William PEET
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1999-10-19
Filing date: 2000-09-21
Publication date: 2004-09-23
Anticipated expiration: 2020-09-22
Also published as: TW593245B; EP1222164A1; MY117219A; US6075115A; ES2215070T3; DE60008568D1; EP1222164B1; JP2003512350A; KR20020043638A; WO2001028988A1; AR025708A1; MXPA02003902A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Bisglykolatestern von 5-Sulfoisophthalat-Metallsalzen durch Veresterung von 5-Sulfoisophthalatsäure-Metallsalzen oder Umesterung von Dialkylester von 5-Sulfoisophthalat-Metallsalzen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Polyester von Benzoldicarboxylaten und Glykolen finden breite Anwendung bei thermoplastischen Fasern, Folien und Anwendungen des Formpressens aufgrund ihrer hervorragenden physikalischen Eigenschaften und des Aussehens der Oberfläche. Bei Polyethylenterephthalat (PET), Polypropylenterephthalat (PPT) und Polybutylenterephthalat (PBT) handelt es sich um üblichere kommerzielle Polyester innerhalb dieser Klasse von Polymeren, die im Allgemeinen bezeichnet werden als "Polyalkylenterephthalate".
Polyalkylenterephthalate werden üblicherweise auf ein oder zwei Wegen hergestellt: (1) Umesterung eines Dialkylterephthalatdiesters (z. B. Dimethylterephthalat, DMT) mit einem Diol (z. B. Ethylenglykol), um ein Intermediat zu erzeugen (z. B. Bishydroxyethylterephthalat, BHT), gefolgt von einer Polykondensation zur Erzeugung des Polyalkylenterephthalats (z. B. PET); oder (2) durch direkte Veresterung von Terephthalsäure (TPA) mit einem Glykol (z. B. Ethylenglykol), um das gleiche BHT-Intermediat zu erzeugen, gefolgt von einer Polykondensation zur Erzeugung des Polyalkylenterephthalats (z. B. PET). Der hierin verwendete Begriff "Umesterung/Esterbildung" wird zur Bezeichnung der Veresterung, der Umesterung oder Beider verwendet.
Kationisch färbbare Polyester (CDPET) werden unter Verwendung geringer Mengen von sulfonierten Isophthalat-Metallsalzen oder ihrer Bisglykolatester als Comonomere zusammen mit DMT oder TPA hergestellt. Aus CDPET-Copolymer erzeugte Faser liefert brilliante Schattierungen beim Färben mit basischen/kationischen Farbstoffen färbt aber auch mit Dispersionsfarbstoffen zu tieferen Schattierungen und bei geringeren Temperaturen als bei Fasern, die aus PET hergestellt werden. Im typischen Fall werden diese kationisch färbbaren Polyester hergestellt durch Einbau von bis zu etwa im allgemeinen als Natriumsalz. Die Verwendung des Bisglykolatesters von 5-Sulfoisophthalat-Natriumsalz ist besonders wegen der größeren Effektivität des Herstellens bevorzugt, d. h. kürzere Polykondensationszeit bei der Herstellung von Sulfo-modifiziertem Polyalkylenterephthalat.
Um die vorgenannte Umesterung/Esterbildung und die Polykondensationsreaktionen zu beschleunigen, werden Katalysatoren verwendet. Bei beiden Schritten kann der gleiche oder ein anderer Katalysator verwendet werden. Zahlreiche gegenwärtige kommerzielle Prozesse verwenden Mangan- oder Zinksalze als Katalysator für den Schritt der Umesterung/Esterbildung. Als Katalysator für die Polykondensation wird Antimon in Form einer Glykollösung von Antimonoxid verwendet. Organische Titanate, wie beispielsweise Tetraisopropyltitanat und Tetrabutyltitanat sind ebenfalls dafür bekannt, dass sie wirksame Katalysatoren für die Umesterung/Esterbildung und Polykondensation zum Herstellen von Polyalkylenterephthalaten sind.
Zum Einbauen von sulfomodifizierten Monomeren in die vorgenannten Zusammensetzungen kann ein Natriumsalz eines Bisglykolatesters von 5-Sulfoisophthalat-Natriumsalz verwendet werden. Dieses kann hergestellt werden durch Veresterung von 5-Sulfoisophthalat-Natriumsalz (NaSIPA) oder durch Umesterung des Dialkylesters von 5-Sulfoisophthalat-Natriumsalz, wie beispielsweise Dimethylester von 5-Sulfoisophthalat-Natriumsalz (NaDMSIP). Die GB-P-1210780 offenbart das Umsetzen eines Alkalimetallsalzes von 3,5-Dicarboxybenzolsulfonsäure mit Ethylenglykol vorzugsweise am Siedepunkt von Ethlyenglykol. Im typischen Fall werden entweder Tetraisopropyltitanat (siehe die JP-P-2-117959) oder Manganacetat (siehe die JP-P-49-117446 und die US-P-3899470) als Katalysator für die Umesterung/Esterbildung verwendet, um eine vollständige Umwandlung des Biglykolatesters zu ermöglichen. Allerdings haben diese Katalysatoren die Neigung, dem resultierenden, kationisch färbbaren Polyalkylenterephthalat einen unerwünschten Gelbton zu verleihen. Es besteht eine Nachfrage nach einem verbesserten Katalysator für das Verfahren zum Herstellen des vorgenannten Bisglykolatesters durch Umesterung/Esterbildung von 5-Sulfoisophthalsäure oder Ester-Metallsalzen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die erste Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Verfahren, das zum Herstellen eines Bisglykolatesters von 5-Sulfoisophthalat-Metallsalz verwendet werden kann. Das Verfahren umfasst das Kontaktieren der freien Säure oder des Esters eines 5-Sulfoisophthalat-Metallsalzes in Gegenwart eines Katalysators mit einem Glykol.
Der Katalysator weist eine Titanverbindung auf, einen Promotor für die Löslichkeit, eine Phosphorquelle und wahlweise ein Lösemittel. Der Promotor für die Löslichkeit wird ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Orthosilicaten, Orthozirconaten und Kombinationen davon. Die Phosphorquelle kann ausgewählt sein aus der Gruppe, bestehend aus einer Phosphonsäure, einer Phosphinsäure, einem Phosphin und Kombinationen von zwei oder mehreren davon.
Der Katalysator kann außerdem eine Titanverbindung, einen Komplexbildner, eine Phosphorquelle und wahlweise ein Lösemittel, eine Sulfonsäure oder Kombinationen davon aufweisen. Der Komplexbildner wird ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Hydroxycarbonsäuren, Aminocarbonsäuren und Kombinationen davon. Die Phosphorquelle ist die gleiche, wie vorstehend offenbart wurde.
Die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren, das zum Herstellen eines kationisch färbbaren Polyalkylenterephthalats angewendet werden kann. Das Verfahren umfasst das Kontaktieren einer Mischung, die aufweist: (i) Terephthalsäure oder Dialkylterephthalat und (ii) den Bisglykolatester von 5-Sulfoisophthalat-Metallsalzen, die in der ersten Ausführungsform der Erfindung hergestellt werden, und zwar in Gegenwart eines Katalysators für die Esterbildung oder Umesterung, mit einem Glykol.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren gewährt, das zum Herstellen von Bisglykolatestern von 5-Sulfoisophthalat-Metallsalzen angewendet werden kann. Die Ausgangsmaterialien, 5-Sulfoisophthalat-Metallsalze oder ihre Ester, haben die Formel (RO(O)C)₂ArS(O)₂OM, worin R gleich oder verschieden sein kann und Wasserstoff oder eine Alkyl-Gruppe ist, die 1 bis 6 Kohlenstoffatome enthält. Ar ist eine Phenylen-Gruppe. M kann ein Alkalimetall-Ion sein.
Die Katalysatorzusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist weitgehend löslich in einem Lösemittel. Der Begriff "weitgehend" hat nicht nur die triviale Bedeutung. Vorzugsweise ist die Zusammensetzung in dem Lösemittel vollständig löslich. Ein erheblicher Teil der Zusammensetzung kann jedoch auch in dem Lösemittel suspendiert oder dispergiert sein.
Die Katalysatorzusammensetzung kann aufweisen, weitgehend bestehend aus oder bestehend aus: einer organischen Titanverbindung, einem Promotor für die Löslichkeit und einer Phosphorquelle. Die Zusammensetzung kann außerdem weitgehend bestehen aus oder bestehen aus einer organischen Titanverbindung, einem Promotor für die Löslichkeit, einer Phosphorquelle und einem Lösemittel. Der Promotor für die Löslichkeit ist ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Orthosilicaten, Orthozirconaten und Kombinationen davon.
Nach der vorliegenden Erfindung sind die bevorzugten Titanverbindungen organische Titanverbindungen. Titantetrahydrocarbyloxide sind gegenwärtig die am meisten bevorzugten organischen Titanverbindungen, da sie leicht verfügbar sind und wirksam sind. Beispiele für geeignete Titantetrahydrocarbyloxid-Verbindungen schließen solche ein, die sich durch die allgemeine Formel Ti(OR')₄ dargestellt werden können, worin jedes R' unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einem Alkyl-Rest, einem Cycloalkyl-Rest, einem Aralkyl-Kohlenwasserstoffrest und Kombinationen von zwei oder mehreren davon. Jeder Rest kann 1 bis 30 und vorzugsweise 2 bis 18 und am meisten bevorzugt 2 bis 12 Kohlenstoffatome pro Rest enthalten und jedes R' kann gleich oder verschieden sein. Am meisten bevorzugt sind Titantetrahydrocarbyloxide, worin die Hydrocarbyl-Gruppe 2 bis 12 Kohlenstoffatome pro Rest enthält, die geradkettige oder verzweigte Alkyl-Reste sein können, da sie relativ kostengünstig sind, leichter verfügbar sind und bei der Erzeugung der Lösung wirksam sind. Geeignete Titantetrahydrocarbyloxide schließen die folgenden ein, ohne auf diese beschränkt zu sein: Titantetraethoxid, Titantetrapropoxid, Titantetraisopropoxid, Titantetra-n-butoxid, Titantetrahexoxid, Titantetra-2-ethylhexoxid, Titantetraoctoxid und Kombinationen von jeweils 2 oder mehreren davon.
Das Vorhandensein eines Halogenids oder eines anderen aktiven Substituenten in der R'-Gruppe wird in der Regel vermieden, da derartige Substituenten die katalytischen Reaktionen stören können oder unerwünschte Nebenprodukte bilden, die das Polymer bei Verwendung der Titanverbindung zum Erzeugen eines Polymers kontaminieren können. Vorzugsweise ist gegenwärtig jede R'-Gruppe identisch, um die Synthese des organischen Titanats zu erleichtern. In einigen Fällen können 2 oder mehrere R'-Gruppen von einer gemeinsamen Verbindung kommen, die chemisch miteinander außer an dem Titanatom verbunden sind (d. h. mehrzähnige Liganden, wie beispielsweise Triethanolamin, Citronensäure, Milchsäure, Äpfelsäure, Weinsäure, Hydroxyglycin, ein Salz der Säure und Kombinationen von 2 oder mehreren davon).
Es können auch Titantetrahydrocarbyloxide hergestellt werden, die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, wie beispielsweise durch Mischen von Titantetrachlorid und einem Alkohol in Gegenwart einer Base, wie beispielsweise Ammoniak, um das Tetraalkyltitanat zu erzeugen. Bei dem Alkohol handelt es sich im typischen Fall um Ethanol, n-Propanol, Isopropanol, n-Butanol oder Isobutanol. Normalerweise gelangt Methanol nicht zum Einsatz, da das resultierende Tetramethyltitanat in dem Reaktionsgemisch unlöslich ist und seine Isolation kompliziert ist. Tetraalkyltitanate, die auf diese Weise erzeugt werden, können gewonnen werden, indem zunächst das Nebenprodukt Ammoniumchlorid mit Hilfe für den Fachmann bekannter Verfahren entfernt wird, wie beispielsweise durch Filtration, gefolgt von einer Destillation des Tetraalkyltitanats aus dem Reaktionsgemisch. Dieses Verfahren kann bei einer Temperatur im Bereich von 0° bis 150°C ausgeführt werden. Es können auch Titanate, die über längere Alkyl-Gruppen verfügen, hergestellt werden, indem solche einer Umesterung unterzogen werden, die über R'-Gruppen mit bis zu C₄ verfügen, mit Alkoholen, die mehr als 4 Kohlenstoffatome pro Molekül aufweisen.
Beispiele für kommerziell verfügbare organische Titanverbindungen schließen ein: TYZOR^® TPT und TYZOR^® TBT (Tetraisopropyltitanat und Tetra-n-butyltitanat), ohne auf diese beschränkt zu sein, die bei E. I. Du Pont de Nemours and Company, Wilmington, Delaware, USA verfügbar sind.
Der gegenwärtig bevorzugte Promotor für die Löslichkeit kann ein organisches Silicat sein, organisches Zirconat oder Kombinationen davon. Am meisten bevorzugt ist gegenwärtig, dass ein Promotor für die Löslichkeit die Auflösung von weitgehend dem gesamten in der Katalysatorzusammensetzung vorhandenen Titan in einem Lösemittel erleichtern kann, das zur Herstellung der Zusammensetzung verwendet wird, und zwar bei Raumtemperatur (etwa 25°C) und bei Konzentrationen der Katalysatorzusammensetzung, die für die spezielle Anwendung angestrebt werden. Im typischen Fall werden die Komponenten zur Erzeugung einer Katalysatorzusammensetzung ausgewählt, die bei Konzentrationen von mindestens 3 g und vorzugsweise mindestens 5 g Katalysator pro 100 g Lösemittel aufgelöst wird, um die in ein Verfahren unter Einsatz des Katalysators eingeführte Lösemittelmenge auf ein Minimum herabzusetzen. Die gegenwärtig am meisten bevorzugten Promotoren für die Löslichkeit schließen organische Orthosilicate, organische Orthozirconate oder Kombinationen davon ein, ohne auf diese beschränkt zu sein.
Die organischen Orthosilicate haben die Formel Si(OR¹)₄ und die organischen Orthozirconate die Formel Zr(OR¹)₄, worin jedes R¹ gleich oder verschieden sein kann und ein Hydrocarbyl-Rest mit 1 bis 10, vorzugsweise 1 bis 8 und am meisten bevorzugt 1 bis 5 Kohlenstoffatomen pro Rest ist. Das gegenwärtig bevorzugte R¹ ist ein Alkyl-Rest mit entweder einer verzweigten oder geraden Kette. Diese Promotoren für die Löslichkeit sind in der Regel kommerziell verfügbar oder lassen sich beispielsweise durch Einführen eines Siliciumtetrachlorids oder Zirconiumtetrachlorids in ein Lösemittel, wie es vorstehend offenbart wurde, einführen, um die Chloride durch die R¹-Gruppen in dem Lösemittel zu ersetzen.
Beispiele für geeignete Promotoren für die Löslichkeit schließen die folgenden ein, ohne auf diese beschränkt zu sein: Tetraethylorthosilicat, Tetra-n-propylorthosilicat, Tetra-n-propylorthozirconat, Tetra-n-butylorthozirconat und Kombinationen von 2 oder mehreren davon. Tetraethylorthosilicat und Tetra-n-propylorthosilicat sind kommerziell verfügbar. Bei Tetra-n-propylorthozirconat und Tetra-n-butylorthozirconat handelt es sich um organische Zirconate, die bei E. I. Du Pont de Nemours and Company unter dem Warenzeichen "TYZOR^®", kommerziell verfügbar sind.
Gegenwärtig wird die Phosphorquelle vorzugsweise ausgewählt aus einer Phosphonsäure, einer Phosphinsäure, einem Phosphin oder Kombinationen von 2 oder mehreren davon. Die Phosphorquelle kann eine Alkyl-, Alkenyl-, Alkaryl-, Arylalkyl- oder Aryl-Gruppe direkt an dem Phosphoratom gebunden aufweisen. Im typischen Fall kann jede Gruppe 1 bis 25, vorzugsweise 1 bis 20 und am meisten bevorzugt 1 bis 15 Kohlenstoffatome pro Gruppe enthalten. Beispielsweise kann eine Methyl-Gruppe vorhanden sein, eine Ethyl-Gruppe, eine Phenyl-Gruppe oder Naphthyl-Gruppe. Diese Gruppen können weiter mit Substituentengruppen substituiert sein, die die Herstellung der Katalysatorzusammensetzung oder die nachfolgenden Reaktionen unter Einsatz des Katalysators nicht übermäßig stören. Darüber hinaus kann auch die Hydroxyl-Gruppe der Säure substituiert sein. Beispielsweise können eine oder zwei an dem Phosphoratom einer Phosphonsäure gebundenen OH-Gruppen verestert werden.
Beispiele für geeignete Phosphorquellen schließen die folgenden ein, ohne auf diese beschränkt zu sein: Phenylphosphinsäure, Diphenylphosphinsäure, 3-(Hydroxyphenylphosphinyl)propansäure, 1,2-Bisdiphenylphosphinoethan, 1,3-Bisdiphenylphosphinopropan, 1,4-Bisdiphenylphosphinobutan, Bis-4-toluylphosphinoxid, Bis-3,5-xylylphosphinoxid oder Kombinationen von 2 oder mehreren davon.
In der vorliegenden Erfindung kann jedes beliebige Lösemittel, das die vorstehend offenbarte Katalysatorzusammensetzung im Wesentlichen auflöst, verwendet werden. Das gegenwärtig bevorzugte Lösemittel ist ein Alkohol, der die Formel R'(OH)_n hat, ein Alkylenglykol der Formel (HO)_nA(OH)_n, ein Polyalkylenglykol oder ein alkoxylierter Alkohol mit der Formel R'O[CH₂CH(R')O]_nH oder Kombinationen von 2 oder mehreren davon, worin jedes R' das gleiche wie das vorstehend offenbarte ist. A ist eine Alkylen-Gruppe und kann pro Molekül 2 bis 10, bevorzugt 2 bis 7 und am meisten bevorzugt 2 bis 4 Kohlenstoffatome haben. Jedes n kann gleich oder verschieden sein und ist unabhängig eine Zahl im Bereich von 1 bis etwa 10, vorzugsweise 1 bis 7 und am meisten bevorzugt 1 bis 5. Beispiele für geeignete Lösemittel schließen die folgenden ein, ohne auf diese beschränkt zu sein: Ethanol, Propanol, Isopropanol, Butanol, Ethylenglykol, Propylenglykol, Isopropylenglykol, Butylenglykol, 1-Methylpropylenglykol, Pentylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Cyclohexyl-bis-1,4-dimethanoldiethylenglykolmonomethylether, Triethylenglykolmonomethylether, 2-Ethylhexanol und Kombinationen von 2 oder mehreren davon. Das gegenwärtig bevorzugte Lösemittel ist Ethylenglykol für den daraus erzeugten Polyester, der über eine große Zahl von technischen Anwendungen verfügt.
Gemäß der Erfindung kann die Katalysatorzusammensetzung auch aufweisen, im Wesentlichen bestehen aus oder überhaupt bestehen aus einer organischen Titanverbindung, einem Komplexbildner und einer Phosphorquelle. Die Zusammensetzung kann auch aufweisen, im Wesentlichen bestehen aus oder überhaupt bestehen aus einer organischen Titanverbindung, einem Komplexbildner, einer Phosphorquelle und einem Lösemittel. Die Zusammensetzung kann auch im Wesentlichen bestehen aus oder überhaupt bestehen aus einer organischen Titanverbindung, einem Komplexbildner, einer Phosphorquelle, einem Lösemittel und einer Sulfonsäure. Die Titanverbindung, die Phosphorquelle und das Lösemittel sind die gleichen, wie sie vorstehend offenbart wurden.
Die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeigneten Komplexbildner sind Hydroxycarbonsäuren, Aminocarbonsäuren oder Kombinationen von 2 oder mehreren davon. Gegenwärtig bevorzugt sind die Komplexbildner α-Hydroxycarbonsäuren, Hydroxyalkyl-α-aminocarbonsäuren oder Kombinationen davon, worin die Alkyl-Gruppe 1 bis 15 und bevorzugt 1 bis 10 Kohlenstoffatome pro Gruppe hat, sowie Kombinationen von 2 oder mehreren davon. Beispiele für geeignete Komplexbildner schließen die folgenden ein, ohne auf diese beschränkt zu sein: Milchsäure, Glykolsäure, Citronensäure, Weinsäure, Äpfelsäure, Glycin, Bishydroxyethylglycin, Hydroxyethylglycin und Kombinationen von 2 oder mehreren davon.
Die gegenwärtig bevorzugten Sulfonsäuren können jede beliebige Aryl- oder Alkylsulfonsäure sein, die in einem Lösemittel, wie es vorstehend offenbart wurde, weitgehend löslich ist. Beispiele für geeignete Sulfonsäuren schließen die folgenden ein, ohne auf diese beschränkt zu sein: p-Toluolsulfonsäure, Benzolsulfonsäure, Methansulfonsäure, Ethansulfonsäure, Propansulfonsäure, Butansulfonsäure und Kombinationen von 2 oder mehreren davon. Das Salz von Sulfonsäure kann ein Alkalimetallsalz, ein Erdalkalimetallsalz, ein Ammoniumsalz oder Kombinationen von 2 oder mehreren davon sein.
Das Molverhältnis von Promotor für die Löslichkeit oder Komplexbildner zur Titanverbindung kann im Bereich liegen von 0,1 : 1 bis 5 : 1, bevorzugt 0,5 : 1 bis 5 : 1 und am meisten bevorzugt 1 : 1 bis 3 : 1. Das Molverhältnis von Phosphorquelle zur Titanverbindung, gemessen als P : Ti, kann im Bereich liegen von 0,1 : 1 bis 10 : 1, bevorzugt 0,5 : 1 bis 5 : 1 und am meisten bevorzugt 1 : 1 bis 3 : 1. Das Molverhältnis von Sulfonsäure, sofern vorhanden, zur Titanverbindung (SO₃ : Ti) beträgt allgemein bevorzugt 0,0001 : 1 bis weniger als oder gleich 2 : 1, vorzugsweise weniger oder gleich 1 : 1 und am meisten bevorzugt weniger oder gleich 0,5 : 1. Alternativ kann die in der Katalysatorzusammensetzung vorhandene Titanverbindung vorliegen im Bereich von 0,01 bis 15, bevorzugt 0,1 bis 10 und am meisten bevorzugt 0,5 bis 5 Prozent (%) bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung als 100%.
Die Katalysatorzusammensetzung kann mit Hilfe jeder beliebigen, dem Fachmann auf dem Gebiet bekannten Methode hergestellt werden, weshalb deren Offenbarung hierin aus Gründen der Kürze weggelassen wird.
In der Erzeugung des Bisglykolatesters kann jedes beliebige Glykol verwendet werden, das eine Säure verestern oder einen Ester umestern kann. Das gegenwärtig bevorzugte Glykol ist ein Alkylenglykol mit der Formel (HO)_nA(OH)_n, worin A und n die selben sind, wie sie vorstehen offenbart wurden. Beispiele für geeignete Glykole schließen die folgenden ein, ohne auf diese beschränkt zu sein: Ethylenglykol, Propylenglykol, Isopropylenglykol, Butylenglykol, 1-Methylpropylenglykol, Pentylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, 1,6-Hexandiol, Cyclohexyl-1,4-bismethanol und Kombinationen von 2 oder mehreren davon. Der gegenwärtig am meisten bevorzugte Alkohol ist ein Alkylenglykol, wie beispielsweise Ethylenglykol für den daraus erzeugten Polyester, der über umfangreiche technische Anwendungen verfügt.
Das Molverhältnis des Ausgangsmaterials, (RO(O)C)₂ArS(O)₂OM zu Glykol kann jedes beliebige Verhältnis sein, so lange ein angestrebter Bisglykolester der Erfindung erzeugt werden kann. Generell kann das Verhältnis im Bereich von 0,1 : 1 bis 10 : 1 und bevorzugt 0,2 : 1 bis 1 : 1 liegen.
Nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren gewährt, das zum Herstellen eines kationisch färbbaren Polyalkylenterephthalats verwendet werden kann. Das Verfahren umfasst das Kontaktieren (a) einer Mischung, aufweisend (i) Terephthalsäure oder Dialkylterephthalat und (ii) den Bisglykolatester von 5-Sulfoisophthalat-Metallsalzen, die in der ersten Ausführungsform der Erfindung hergestellt werden, in Gegenwart eines Katalysators für die Esterbildung oder Umesterung mit einem Glykol. Die Bisglykolatester der 5-Sulfoisophthalat-Metallsalze wurden in der ersten Ausführungsform der Erfindung offenbart, während das Glykol das gleiche sein kann, wie vorstehend offenbart wurde.
Nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Katalysator jeder beliebige Katalysator zur Esterbildung oder Umesterung sein, wie beispielsweise Antimon; eine Titanverbindung; ein organisches Titanat, wie es vorstehend offenbart wurde; eine Zusammensetzung, die eine organische Titanatverbindung aufweist und eine zusätzliche Komponente, die ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einem Promotor für die Löslichkeit, einer Phosphorquelle, einer Sulfonsäure, und Kombinationen von 2 oder mehreren davon; eine Katalysatorzusammensetzung, wie sie vorstehend in der ersten Ausführungsform der Erfindung offenbart wurde; und Kombinationen von 2 oder mehreren davon.
Ein bevorzugtes Verfahren zum Herstellen des kationisch färbbaren Polyesters umfasst, besteht im Wesentlichen aus oder besteht überhaupt aus dem Kontaktieren einer Mischung mit einem Katalysator. Die Mischung kann aufweisen, im Wesentlichen aufweisen oder überhaupt ein Glykol aufweisen, eine Terephthalsäure oder die Alkylterephthalat und einen Bisglykolatester von 5-Sulfoisophthalat-Metallsalz, das mit Hilfe des in der ersten Ausführungsform der Erfindung offenbarten Verfahrens hergestellt wird.
Das Kontaktieren der Mischung mit einem Katalysator kann mit Hilfe jeder beliebigen geeigneten Methode ausgeführt werden. Beispielsweise können die einzelnen Zusammensetzungen der Mischung vor dem Kontaktieren mit dem Katalysator vereint werden. Allerdings wird der Katalysator gegenwärtig bevorzugt als erstes in einem Glykol aufgelöst oder dispergiert mit Hilfe beliebiger geeigneter Maßnahmen, wie beispielsweise mechanisches Mischen oder Rühren, um eine Lösung oder Dispersion zu erzeugen, gefolgt von einem Vereinigen der Lösung oder Dispersion mit: (1) einer Mischung von TPA oder Dialkylterephthalat und einem Bisglykolat von 5-Sulfoisophthalat-Metallsalz und (2) einem Glykol unter der Bedingung einer wirksamen Esterbildung oder Umesterung, die ausreichend ist, um die Erzeugung eines kationisch färbbaren Polyalkylenterephthalats herbeizuführen.
Eine geeignete Bedingung, die Erzeugung eines kationisch färbbaren Polyalkylenterephthalats herbeizuführen, kann eine Temperatur im Bereich von 60° bis 350°C, bevorzugt 150° bis 300°C und am meisten bevorzugt 250° bis 300°C unter einem Druck im Bereich von 0,001 bis 10 Atmosphären bei einer Dauer von 0,1 bis 20, vorzugsweise 0,2 bis 15 und am meisten bevorzugt 0,5 bis 10 Stunden einschließen.
Das Molverhältnis von Glykol zu Terephthalsäure oder Dialkylterephthalat kann jedes beliebige Verhältnis so lange sein, wie das Verhältnis die Erzeugung von kationisch färbbarem Polyester herbeiführen kann. Im Allgemeinen kann das Verhältnis im Bereich liegen von 1 : 1 bis 10 : 1, vorzugsweise 1 : 1 bis 5 : 1 und am meisten bevorzugt 1 : 1 bis 3 : 1. Die Konzentration des Bisglykolatesters von 5-Sulfoisophthalat-Metallsalz in der Mischung ist so groß, dass der kationisch färbbare Polyester 0,5% bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 1% bis 7 Gew.-% und am meisten bevorzugt 2% bis 5 Gew.-% dieses Monomers enthält. Im Allgemeinen kann ein Bisglykolatester von 5-Sulfoisophthalat-Metallsalz in der Mischung im Bereich von mindestens 0,1% bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 1% bis 7 Gew.-% und am meisten bevorzugt 2% bis 5 Gew.-% bezogen auf das Gewicht der Mischung vorliegen.
Der Katalysator kann in einer Menge entsprechend 1 bis 1.000, bevorzugt 10 bis 500 und am meisten bevorzugt 100 bis 300 ppm pro Gewicht Titan im Bezug auf das Gewicht des Bisglykolatesters vorliegen. Allerdings kann die optimale Katalysatormenge in Abhängigkeit von der speziellen gewählten Katalysatorzusammensetzung oder den Merkmalen des Polymers, die angestrebt werden, abhängen. Die wichtigsten zu erwartenden Änderungen sind eine kürzere Reaktionszeit und eine verbesserte Farbe des kationisch färbbaren Polyesterproduktes.
Obgleich die einzelnen Komponenten in der vorgenannten Reaktion in jeder beliebigen Reihenfolge vereint werden können, wird im Allgemeinen für einen maximalen Wirkungsgrad der Katalysator vorzugsweise als letztes zugesetzt, bevorzugt bevor eine gewünschte Temperatur der Mischung erreicht ist.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele veranschaulicht, jedoch durch diese nicht beschränkt. Alle TYZOR^® Produkte, die in den Beispielen genannt werden, wurden von DuPont, Wilmington, Delaware, USA, erhalten.
Im typischen Fall wird der Bisglykolatester von 5-Sulfoisophthalat-Metallsalz kommerziell erzeugt durch Umesterung des entsprechenden Dimethylesters, der durch Erwerb von der E. I. DuPont de Nemours & Co., Wilmington, DE, leicht erhalten werden kann. Im typischen Fall wird das Dimethyl-5-sulfoisophthalat-Metallsalz zu einem Überschuss von Ethylenglykol zusammen mit einer geringen Menge eines Puffermittels und Katalysators zugesetzt und unter einer inerten Atmosphäre bewegt. Der Katalysator ist typischerweise Manganacetat oder ein organisches Titanat, wie beispielsweise Tetraisopropyltitanat, während das Puffermittel typischerweise Natriumacetat ist. Sodann wird die Temperatur über eine Dauer von mehreren Stunden erhöht, um das Nebenprodukt Methanol abzutreiben und die Reaktion bis zur Beendigung voranzubringen im typischen Fall bei einer Temperatur zwischen 125° und 185°C. Die gewählte Temperatur und Reaktionsdauer bestimmen die Zusammensetzung des Endproduktes als die verschiedenen möglichen Ester des 5-Sulfoisophthalat-Metallsalzes. Beispielsweise betrug in einem typischen Durchlauf bei 145°C und einer Reaktionsdauer von 2 Stunden unter Verwendung von Manganacetat als Katalysator der prozentuale Anteil des Diglykol-Monomers 56,9%, des Diglykol-Dimers 6,0%, des Glykol-Methanol-Monomers 31,5% und des Dimethanol-Monomers 4,9%.
Wenn der Bisglykolatester von 5-Sulfoisophthalat-Metallsalz anstelle dessen durch Veresterung von 5-Sulfoisophthalsäure-Metallsalz hergestellt wird, ist die zugrunde liegende Prozedur ähnlich. Im Allgemein wird 5-Sulfoisophthalat-Metallsalz zu einem Überschuss von Ethylenglykol zusammen mit einer geringen Menge Puffermittel und Katalysator zugesetzt und unter einer inerten Atmosphäre bewegt. Der Katalysator ist typischerweise Tetraisopropyltitanat; das Puffermittel ist typischerweise Natriumacetat. Dieser Prozess ist ebenfalls gut bekannt und kann mühelos von einem Fachmann auf dem Gebiet ausgeführt werden. Allerdings ist darauf zu achten, das 5-Sulfoisophthalsäure-Metallsalz dem Ethylenglykol portionsweise, langsam und unter guter Bewegung bei 60° bis 90°C zuzusetzen, da für das ungelöste Salz eine Neigung besteht, zu einer festen Masse zu agglomerieren. Die Temperatur wird erhöht, um die Reaktion bis zur Beendigung voranzubringen. Wie zuvor liegt der bevorzugte Temperaturbereich zwischen 125° und 185°C.
Wie in den nachfolgenden Beispielen gezeigt wird, kann unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine kürzere Reaktionsdauer und/oder verbesserte Farbe des kationisch färbbaren Polyesterprodukts erhalten werden.
Die Farbe des resultierenden, kationisch färbbaren Polyesterpolymers wurde in Form des L-Wertes und des b-Wertes unter Verwendung eines Instrumentes gemessen, wie beispielsweise dem SP-78- Spektrophotometer. Der L-Wert gibt die Helligkeit an, wobei die Helligkeit um so größer (angestrebt) ist, je größer der numerische Wert ist. Vorzugsweise wird der L-Wert gleich oder größer sein als der des Polymers bei Verwendung von Katalysatoren bekannter Ausführung. Der b-Wert gibt den Grad der Vergilbung an, wobei der Grad der Vergilbung um so größer ist (unerwünscht) je höher der numerische Wert ist. Vorzugsweise wird der b-Wert gleich oder größer sein als der des unter Anwendung von Katalysatoren bekannter Ausführung hergestellten Polymers. Da die Farbmessung dem Fachmann auf dem Gebiet gut bekannt ist, wird im Interesse der Kürze ihre Beschreibung hierin weggelassen.
HERSTELLUNG DES KATALYSATORS
BEISPIEL 1A
Es wurde ein 500 ml-Kolben mit 109,4 g Ethylenglykol beladen. Es wurde das Bewegen gestartet und 100 g Phenylphosphinsäure zugegeben. Die Reaktionsmasse wurde bis 60°C erhitzt und bei 60°C so lange gehalten, bis die Feststoffe alle aufgelöst waren. Sodann wurden 36,9 g Tetraethylorthosilicat zugegeben, gefolgt von 50 g Tetraisopropyltitanat, die tropfenweise zugesetzt wurden. Die Reaktionsmasse wurde für 1 Stunde bei 50° bis 60°C gehalten und anschließend gekühlt und in eine Flasche abgefüllt, um 369,4 g einer blassgelben Lösung zu ergeben, die 2,3% Ti enthielt.
BEISPIEL 1B
Es wurde ein 5 l-Kolben mit 3.560 g Ethylenglykol beladen. Es wurde das Bewegen gestartet und 209,4 g Phenylphosphinsäure zugegeben. Die Reaktionsmasse wurde bis 60°C erhitzt und so lange gehalten, bis die Feststoffe alle aufgelöst waren. Sodann wurden 98,8 g Äpfelsäure, 141,6 g wasserfreie Citronensäure und 70,8 g p-Toluolsulfonsäure-monohydrat zugesetzt. Die Reaktionsmasse wurde bei 60°C so lange gehalten, bis alle Feststoff aufgelöst waren, wonach 418,8 g Tetraisopropyltitanat über 30 min tropfenweise zugesetzt wurden. Die Reaktionsmasse wurde bei 60°C für eine weitere Stunde gehalten und anschließend gekühlt, um 4.500 g einer blassgelben Lösung zu ergeben, die 1,57% Ti enthielt.
HERSTELLUNG VON BISGLYKOLATESTER AUS NaSIPA
BEISPIEL 2 (VERGLEICHSBEISPIEL)
Es wurde eine Ethylenglykol-Lösung des Bisglykolatesters durch langsames Zusetzen von 91 g (0,338 Mol) 5-Sulfoisophthal-Natriumsalz zu 266,7 g (4,30 Mol) Ethylenglykol bei 60°C unter Rühren in einem sauberen und mit Stickstoff gespülten Gefäß hergestellt, das mit einem Rührwerk und einem Kühler ausgestattet war. Anschließend wurden 0,28 g (0,0034 Mol) wasserfreies Natriumacetat als Puffer zugesetzt, gefolgt von 0,12 g (0,00042 Mol) Tetraisopropyltitanat (TYZOR^®TPT) als Katalysator. Das Gefäß wurde anschließend bis 180°C über eine Dauer von 1,5 bis 2,0 Stunden unter Anwendung eines Spülens mit Stickstoff unter der Oberfläche während der gesamten Zeit erhitzt, um die Entfernung von Wasser zu erleichtern und die Sicherheit des Prozesses zu gewährleisten. Die Reaktion wurde für 4 Stunden fortgesetzt und anschließend auf Raumtemperatur gekühlt, um 304,7 g einer klaren 39,7%igen Lösung des Bisglykolatesters zu ergeben.
BEISPIEL 3
Beispiel 2 wurde unter Verwendung von 1 g (0,00048 Mol) Katalysator wiederholt, der in Beispiel 1A hergestellt wurde, um 318,9 g einer klaren 36,1%igen Lösung zu ergeben.
BEISPIEL 4
Beispiel 2 wurde unter Verwendung von 1,28 g (0,00042 Mol) Katalysator wiederholt, der in Beispiel 1B hergestellt wurde, um 339,2 g einer klaren 36,9%igen Lösung zu ergeben.
Die nachfolgende Tabelle zeigt die Zusammensetzung des resultierenden Produktes nach 4 Stunden bei 180°C. Es wurden folgende Abkürzungen verwendet: %EG-EG gibt die Prozent von Bisglykolatester an; %EG-EG-Dimer gibt die Prozent von Bisglykolat-Dimer an; %EG-OH gibt die Prozent von Hydroxylethylen-monoglykolatester an und %EG-DEG gibt die Prozent des Ethylenglykol-Diethylenglykol-gemischten Esters an.
TABELLE 1
Diese Tabelle zeigt, dass die erfindungsgemäßen Katalysatorzusammensetzungen (Beispiele 3 und 4) eine Glykolatester-Zusammensetzung mit geringfügig höherer Menge des gewünschten Bisglykolatester-Produktes (die %EG-EG) erzeugte als das Vergleichsbeispiel 2.
HERSTELLUNG DES BISGLYKOLATESTERS AUS NaDMSIP
BEISPIEL 5 (VERGLEICHSBEISPIEL)
Es wurde eine Ethylenglykol-Lösung des Bisglykolatesters hergestellt, indem langsam 100 g (0,372 Mol) 5-Sulfodimethylisophthalat-Natriumsalz zu 222 g (43,58 Mol) Ethylenglykol bei 80°C unter Rühren in einem sauberen und mit Stickstoff gespülten Gefäß zugesetzt worden, das mit einem Rührwerk und einem Kühler ausgestattet war. Anschließend wurden 0,28 g (0,0034 Mol) wasserfreies Natriumacetat als Puffer zugesetzt, gefolgt von 0,12 g (0,00042 Mol) Tetraisopropyltitanat (TYZOR^®TPT) als Katalysator. Das Gefäß wurde anschließend bis 180°C über eine Dauer von 1,5 bis 2,0 Stunden unter Anwendung eines Spülens mit Stickstoff unter der Oberfläche während der gesamten Zeit erhitzt, um die Entfernung von Methanol zu erleichtern und die Sicherheit des Prozesses zu gewährleisten. Die Reaktion wurde für 4 Stunden fortgesetzt und anschließend auf Raumtemperatur gekühlt, um 260 g einer klaren Lösung des Bisglykolatesters zu ergeben.
BEISPIEL 6
Beispiel 5 wurde unter Verwendung von 1 g (0,00048 Mol) Katalysator wiederholt, der in Beispiel 1A hergestellt wurde, um 267,9 g einer klaren 49,6%igen Lösung zu ergeben.
BEISPIEL 7
Beispiel 5 wurde unter Verwendung von 1,4 g (0,00046 Mol) Katalysator wiederholt, der in Beispiel 1B hergestellt wurde, um 272,5 g einer klaren 42%igen Lösung zu ergeben.
Die nachfolgende Tabelle zeigt die Zusammensetzung der resultierenden Produkte nach 4 Stunden bei 180°C. Die verwendeten Abkürzungen sind die gleichen wie in der vorangegangenen Tabelle.
TABELLE 2
Diese Tabelle zeigt, dass bei NaDMSIP die erfindungsgemäßen Katalysatorzusammensetzungen (Beispiele 6 und 7) eine Glykolatester-Zusammensetzung mit etwas geringerer Menge des gewünschten Bisglykolatester-Produktes erzeugte (die %EG-EG) als das Vergleichsbeispiel 5. In diesem Fall zeigte sich der Vorteil der erfindungsgemäßen Zusammensetzung hauptsächlich dann, wenn der Bisglykolatester zur Erzeugung des Sulfo-modifizierten PET (Tabelle 4) verwendet wurde.
BEISPIEL 8: HERSTELLUNG DES PET-OLIGOMERS AUS DMT
Die Oligomere auf DMT-Basis, die in diesen Beispielen verwendet wurden, wurden aus Dimethylterephthalat, Ethylenglykol und ohne Zusatz von Antimon-Katalysator hergestellt. Sie wurden folgendermaßen hergestellt: Es wurde ein Autoklav mit 45,4 kg (100 lbs.) Dimethylterephthalat, 30,4 kg (67 lbs.) Ethylenglykol und 4,4 g Zinkacetat-dihydrat beladen. Die Charge wurde bis 240°C mit einer Rührgeschwindigkeit von 15 U/min erhitzt und 15,0 kg (33 lbs.) des Methanol und 6,5 kg (14,3 lbs.) des Ethylenglykols entfernt. Die Charge wurde anschließend bis 275°C im Verlaufe von 90 min erhitzt und das verbleibende Ethylenglykol bei 285°C und einem Vakuum von weniger als 2 mmHg entfernt. Sobald die Kondensationsmenge für abgeschlossen bewertet wurde, wurde die schmelzflüssige Masse in ein Wasserbad extrudiert, um das Produkt erstarren zu lassen. Das resultierende Polymer wurde getrocknet, um vor der Anwendung die Restfeuchtigkeit zu entfernen.
BEISPIEL 9: HERSTELLUNG DES SULFO-MODIFIZIERTEN PET
Es wurde ein 1 l-Autoklav mit 489 g Oligomer auf DMT-Basis beladen, das wie in Beispiel 8 hergestellt wurde, sowie mit 33 g einer 35%igen Wirkstofflösung von Bisglykolatester von 5-Sulfoisophthalat-Natriumsalz in Ethylenglykol und 138 g Ethylenglykol. Dieses entsprach einer Gesamtbeschickung von 500 g Oligomer auf DMT-Basis und 160 g Ethylenglykol. Daraus berechnet sich eine Beladung von 2% des SIPA bezogen auf das Gewicht des PET-Polymers. Sodann wurden 0,18 g Antimonoxid-Katalysator zugesetzt. Die Bewegung und das Erhitzen wurden gestartet und die Charge bis 270° bis 280°C erhitzt, während die flüchtigen Bestandteile unter Atmosphärendruck abgetrieben wurden. Sobald die Schmelze 270°C erreichte, wurde ein Vakuum angelegt. Sobald die Charge 280° bis 285°C erreichte, wurde das Vakuum bis auf 2 bis 2,5 mmHg vermindert. Das Erhitzen wurde bei 280° bis 285°C und 2 bis 2,5 mmHg fortgesetzt, bis die Drehmomentablesung von 15 erhalten wurde. Die Charge wurde in Wasser getränkt und über Nacht bei 160°C einer Ofenalterung unterworfen. Für jede Probe wurden die logarithmische Viskositätszahl (IV) und die Farbe aufgezeichnet. Die Abschlusszeit wurde von dem Zeitpunkt an gemessen, bei dem das Vakuum 2 bis 2,5 mmHg erreicht, bis zu dem Moment, wo das Drehmoment 15 oz-in (ounce-inches) erreichte, gemessen mit Hilfe eines Momentenreglers "Electro-Craft-Monomatic".
Die Farbe des resultierenden Polymers wurde mit Hilfe des L-Wertes und des b-Wertes unter Anwendung des SP-78-Spektrophotometers gemessen. Die nachfolgenden Beispiele 10 und 11 wurden jeweils unter Verwendung des Bisglykolatesters ausgeführt, der in Vergleichsbeispiel 2 hergestellt wurde, während Beispiel 12 unter Verwendung des Bisglykolatesters ausgeführt wurde, der in dem erfindungsgemäßen Beispiel 3 hergestellt wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
TABELLE 3
Bemerkungen:

a: Dieses war ein Vergleichsversuch ohne zugesetzten Bisglykolatester indem 300 ppm Antimon als der Polykondensationskatalysator verwendet wurden.
b: Dieses war ein Versuch mit 2% Bisglykolatester, der in Vergleichsbeispiel 2 hergestellt wurde, ohne dass ein Polykondensationskatalysator verwendet wurde.
c: Dieses war ein Versuch mit 2% Bisglykolatester, der in Vergleichsbeispiel 2 hergestellt wurde, indem 300 ppm Antimon als Polykondensationskatalysator verwendet wurden.
d: Dieses war ein Versuch mit 2% Bisglykolatester, der in dem erfindungsgemäßen Beispiel 3 hergestellt wurde, indem 300 ppm Antimon als Polykondensationskatalysator verwendet wurden.

Die vorstehende Tabelle zeigt, dass der Bisglykolatester von NaSIPA, der mit dem erfindungsgemäßen Katalysator hergestellt wurde, einen färbbaren Polyester ergab, der über verbesserte L- und/oder b-Farbwerte gegenüber kationisch färbbarem Polyester hatte, der unter Verwendung von Tetraisopropyltitanat-Katalysator (TYZOR^® TPT) erzeugt wurde.
Die folgende Tabelle zeigt die Ergebnisse bei Verwendung von Bisglykolatester, der aus NaDMSIP hergestellt wurde. Das nachfolgende Beispiel 13 wurde unter Verwendung eines Bisglykolatesters ausgeführt, der unter Verwendung eines Manganacetat-Katalysators für die Umesterung hergestellt wurde, während die Beispiele 14 und 15 unter Verwendung des Bisglykolatesters ausgeführt wurden, der in den erfindungsgemäßen Beispielen 6 bzw. 7 hergestellt wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt.
TABELLE 4
Bemerkungen:

a: Dieses war ein Vergleichsbeispiel unter Verwendung von kommerziell verfügbarem 2% Bisglykolatester von NaDMSIP und Manganacetat-Katalysator für die Umesterung, indem 300 ppm Antimon als Polykondensationskatalysator verwendet wurden.
b: Dieses war ein Versuch mit 2% Bisglykolatester, der in Beispiel 6 hergestellt wurde, indem 300 ppm Antimon als Polykondensationskatalysator verwendet wurden.
c: Dieses war ein Versuch mit 2% Bisglykolatester, der in Beispiel 7 hergestellt wurde, indem 300 ppm Antimon als Polykondensationskatalysator verwendet wurden.

Die vorstehende Tabelle zeigt, dass der Bisglykolatester von NaDMSIP, der mit neuartigen Titanat-Katalysatoren hergestellt wurde, kationisch färbbare Polyester mit verbesserten L- und/oder b-Farbwerten gegenüber kationisch färbbarem Polyester lieferte, der unter Verwendung von Manganacetat-Katalysatoren hergestellt wurde.

Claims

Verfahren, umfassend das Kontaktieren eines Metallsalzes der 5-Sulfo-Isophthalsäure oder eines Dialkylesters eines Metallsalzes eines 5-Sulfo-Isophthalats in Gegenwart eines Katalysators mit einem Glykol, worin der Katalysator: (1) ein Katalysator ist, der eine Titan-Verbindung aufweist, einen Löslichkeitsvermittler und eine Phosphor-Quelle; (2) ein Katalysator ist, der eine Titan-Verbindung aufweist, einen Komplexbildner und eine Phosphor-Quelle; oder (3) Kombinationen von (1) und (2); wobei der Löslichkeitsvermittler ein Orthosilicat oder ein Orthozirconat oder Kombinationen davon ist und wobei der Komplexbildner eine Hydroxycarbonsäure oder eine Aminocarbonsäure ist oder Kombinationen davon.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Katalysator eine Titan-Verbindung aufweist, einen Löslichkeitsvermittler und eine Phosphor-Quelle; und wobei die Phosphor-Quelle ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einer Phosphonsäure, einer Phosphinsäure, einem Phosphin und Kombinationen von 2 oder mehreren davon.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Katalysator eine Titan-Verbindung aufweist, einen Komplexbildner und eine Phosphor-Quelle; und wobei die Phosphor-Quelle eine Phosphonsäure, eine Phosphinsäure oder ein Phosphin ist.
Verfahren nach Anspruch 3, bei welchem der Katalysator ferner eine Sulfonsäure aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem die Titan-Verbindung die Formel Ti(OR')₄ hat, worin jedes R' ein Alkyl-Rest ist, ein Cycloalkyl-Rest oder ein Aralkyl-Kohlenwasserstoffrest.
Verfahren nach Anspruch 5, bei welchem das Titan Titantetraethoxid ist, Titantetrapropoxid, Titantetraisopropoxid, Titantetra-n-butoxid, Titantetrahexoxid, Titan-tetra-2-ethylhexoxid oder Titantetraoctoxid.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welchem der Katalysator ferner ein Lösemittel aufweist.
Verfahren nach Anspruch 7, bei welchem das Lösemittel ein Alkohol ist.
Verfahren nach Anspruch 2, 3, 4, 5, 6 oder 8, bei welchem der Löslichkeitsvermittler, sofern vorhanden, Si(OR¹)₄ oder Zr(OR¹)₄ ist und jedes R¹ unabhängig ein Hydrocarbyl-Rest ist, der 1 bis 10 Kohlenstoffatome pro Rest hat, und wobei der Komplexbildner, sofern vorhanden, eine Hydroxycarbonsäure oder eine Aminocarbonsäure ist.
Verfahren nach Anspruch 9, bei welchem der Löslichkeitsvermittler Tetraethylorthosilicat ist, Tetra-n-propylorthosilicat, Tetra-n-propylorthozirconat oder Tetra-n-butylorthozirconat; und wobei der Komplexbildner Milchsäure, Glykolsäure, Zitronensäure, Weinsäure, Äpfelsäure, Glycin, Bishydroxyethylglycin oder Hydroxyethylglycin ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei welchem das Metallsalz der 5-Sulfoisophthalsäure oder ein Dialkylester eines Metallsalzes eines 5-Sulfoisophthalats die Formel haben: (RO(O)C)₂ArS(O)₂OM, wobei jedes R Wasserstoff oder eine Alkyl-Gruppe ist; Ar ist eine Phenylen-Gruppe und M ist ein Alkalimetallion.
Verfahren nach Anspruch 11, bei welchem mindestens eines der R Wasserstoff oder eine Methyl-Gruppe ist.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, bei welchem M ein Natriumion ist.
Verfahren zum Herstellen eines Polyesters, umfassend das Darstellen eines Bis-Glykolatesters von 5-Sulfoisophthalat-Metallsalz durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, anschließend Kontaktieren einer Mischung des Salzes und Terephthalsäure oder Dialkylterephthalat mit einem Glykol in Gegenwart eines Katalysators unter zur Erzeugung eines Polyesters wirksamen Bedingungen.
Verfahren nach Anspruch 14, bei welchem der Katalysator ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einer Antimon-Verbindung, Titan-Verbindung, einem organischen Titanat, einem Katalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 13 und Kombinationen von 2 oder mehreren davon.
Verfahren nach Anspruch 15, bei welchem die Konzentration der Bis-Glykolatester von 5-Sulfoisophthalat-Metallsalz in der Mischung im Bereich von 1% bis 7 Gew.-% des Polyesters vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 15, bei welchem die Konzentration der Bis-Glykolatester von 5-Sulfoisophthalat-Metallsalz in der Mischung im Bereich von 2% bis 5 Gew.-% des Polyesters vorliegt.