DER0016135MA - - Google Patents
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
Tag der Anmeldung: 4. März 1955 Bekanntgemacht am 19. Juli 1956
DEUTSCHES PATENTAMT
Für die Herstellung des synthetischen Spinnstoffs Polyäthylenterephthalat (unter anderem unter den geschützten
Namen Terylene und Dacron eingeführt) bilden monomere Ester der Terephthalsäure mit
Äthylenglykol, in erster Linie der Bisglykolester der Terephthalsäure, das Ausgangsmaterial. Die Technik
ist bis jetzt bevorzugt den Weg gegangen, diesen Ester nicht durch direkte Veresterung des Glykols mit
Terephthalsäure, sondern durch Umsetzung aus den Estern niederer aliphatischer Alkohole der Terephthalsäure,
hauptsächlich des Dimethylesters, mit Äthylenglykol zu gewinnen. Der Grund dafür liegt zum Teil
darin, daß die Terephthalsäure infolge ihrer Unlöslichkeit einer Reinigung kaum zugänglich ist, andererseits
aber bekanntermaßen die Gegenwart schon geringer Anteile von. Verunreinigungen die Verwendbarkeit
der Polykondensate stark herabzusetzen pflegt, während der Dimethylester infolge seiner Löslichkeit
und Sublimierbarkeit gute Reinigungsmöglichkeiten bietet. Außerdem verläuft naturgemäß die Veresterung
der Terephthalsäure mit Methanol eindeutig, während die direkte Veresterung der Terephthalsäure
mit Glykol als einem zweiwertigen Alkohol, wie weiter unten beschrieben, infolge noch anderer Reaktionsmöglichkeiten des Glykols unter den erforderlichen
Reaktionsbedingungen zur Bildung sehr schädlicher Nebenprodukte führen kann. Zudem verläuft nach
den bisher bekannten Verfahren die Umesterung, zu-
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mal unter dem Einfluß von Katalysatoren, viel rascher
als die direkte Veresterung der Terephthalsäure mit Glykol, wobei allerdings für das Gesamtverfahren
auch noch die Zeit für die Herstellung und Reinigung des Dimethylesters eingesetzt werden müßte. Auch
die Verwendung von. Säurechloriden bzw. Esterchloriden an Stelle der freien Säuren ist zur Abkürzung
der Reaktionszeit schon vorgeschlagen worden. Umgekehrt werden nach einem anderen Verfahren die
ίο Alkalisalze zweibasischer Säuren mit aliphatischen
Dihalogenverbindungen umgesetzt bzw. hochkondensiert, ohne die monomeren Bisester zu isolieren. Auch
ist an Stelle der Terephthalsäure für die Veresterung bzw. Umesterung mit Glykol schon die Diphenoxalkan-4,4-dicarbonsäure
bzw. deren Chlorid oder Methylester vorgeschlagen worden, wodurch also die erste Kondensationsstufe bereits ins Ausgangsmaterial
verlegt wird.
Alle diese Verfahren setzen aber immer zusätzliche Arbeitsgänge für die Herstellung der entsprechenden,
zur Glykolveresterung bestimmten Derivate der Terephthalsäure voraus, die den Zeitgewinn wieder
schmälern, so daß nach wie vor in der Technik das Bedürfnis nach einer direkten Veresterungsmethode
der Terephthalsäure mit Glykol besteht, die einerseits genügend rasch verläuft und andererseits ein Produkt
von einem Reinheitsgrad liefert, der ohne weitere Reinigungsmaßnahmen die Weiterverarbeitung auf
hochwertiges Polykondensat mit Sicherheit gestattet.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Vereinigung
dieser beiden Momente in einem einzigen Prozeß, wobei die Methode der Isolierung des Ver-
esterungsproduktes zugleich eine ausreichende Reinigung gewährleistet.
Sehr eingehende Untersuchungen über die direkte Veresterung von Glykol mit Terephthalsäure haben
gezeigt, daß man in keinem Fall, ob man bei gewöhnlichem Druck oder mit Unterdruck unter laufender
Abdestillation des gebildeten Wassers oder mit Überdruck arbeitet, ein einheitliches Veresterungsprodukt
erhält. Stets entstehen, auch bei Anwendung sehr verschiedener Glykolüberschüsse, folgende Produkte,
wenn auch, je nach den Bedingungen, in wechselndem Verhältnis: ~
1. Terephthalsäurebisglykolester, gut kristallisierend,
F. = iio,5°;
2. Terephthalsäuremonoglykolester, kristallin, sintert bei 1780;
3. ein erstes Kondensationsprodukt aus 3 Mol Glykol und 2 Mol Terephthalsäure, feinkristallin,
F..= 160 bis 1620;
-4. ein zweites Kondensationsprodukt aus 4 Mol Glykol und 3 Mol Terephthalsäure, feinkristallin,
F. = i86°; S5
5. Diglykolätherester von 2 Mol Terephthalsäuremonoglykolester, ölig.
Im folgenden wird der Ausdruck Bisglykolester immer für den neutralen Ester der Terephthalsäure
mit je einem Glykolrest pro Carboxylgruppe gebraucht,
während Diglykolester immer Ester des Diglykoläthers, kurz Diglykol genannt, sind.
Die wichtigsten Löslichkeitseigenschaften dieser
fünf Stoffe sind nachfolgend in Tabelle 1 zusammengestellt.
| I | Tabelle 1 | 3 | 4 | 5 | |
| wenig gut gut gut gut ' gut gut gut gut |
2 | unlöslich schlecht löslich unlöslich löslich löslich löslich löslich löslich |
unlöslich praktisch unlöslich löslich unlöslich löslich löslich löslich löslich löslich |
unlöslich etwas löslich gut gut gut sehr gut sehr gut sehr gut löslich |
|
| Löslichkeit in kaltem Wasser .■.--.. in warmem Wasser in warmem Aceton in Äther |
schlecht gut fast unlöslich unlöslich fast unlöslich wenig löslich wenig löslich wenig löslich wenig löslich |
||||
| in Dioxan ·. | |||||
| in heißem Tetrachloräthan in Dichloräthan in Chloroform in Methanol |
|||||
Je nach den ReäStiönsbedingungen können neben
dem oder an Stelle des unter 5 genannten Körpers neben freiem Diglykol· und Triglykol' auch andere
Diglykolester oder gemischte Glykoldiglykolester der
Terephthalsäure entstehen, so der Terephthalsäureglykoldiglykolester (ölig), der Terephthalsäurebisdiglykolester
(ölig, langsam erstarrend), der Terephthalsäuremonodigiykolester (halbfest, F. etwa ioo°).
Die letzteren drei Stoffe, deren Zusammensetzung auch durch die Synthese erhärtet wurde, sind durch gute
Wasserlöslichkeit gekennzeichnet.
Während nun die oben unter Ί bis 4 angeführten
Glykolester alle zur Bildung hochwertiger Polykondensate befähigt sind, erweist sich die Gegenwart
von Terephthalsäureestern, die den Diglykolrest in
irgendeiner Bindungsart enthalten, bei der Polykondensation als äußerst schädlich. Zwar sind auch
die Diglykolester der Terephthalsäure bei höheren Temperaturen zur Polykondensation befähigt, aber
diese Polymeren, die wachs- bis gläsartige Substanzen darstellen, besitzen durchweg Schmelzpunkte von nur
etwa 110 bis 125°, und soweit sich überhaupt die Fäden
daraus ziehen lassen, sind diese nicht verstreckbar. Die Produkte machen zum Teil einen vernetzten Eindruck.
Außerdem wirkt offenbar die Diglykolgruppe L25
als unerwünschter innerer Weichmacher; · Schön' · die
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Gegenwart weniger Prozente von diglykolhaltigen Polykondensaten genügt daher, um die hochwertigen
Polykondensate der Glykolester zu entwerten.
Wenn auch, wie oben erwähnt, die unter ι bis 4 angeführten Terephthalsäureglykolester verschiedenen
Kondensationsgrades zur Bildung hochwertiger Polykondensationsprodukte befähigt sind, so sind sie doch
für die praktische Verarbeitung nicht als gleichwertig anzusehen, und zwar vor allem auf Grund des verschiedenen
Reinheitsgrades, in dem sie anzufallen pflegen. Der Bisglykolester der Terephthalsäure verhält
sich infolge seiner ausgezeichneten Kristallisationsfähigkeit weitaus am günstigsten, daher ist
seine bevorzugte Bildung unter möglichster Zurückdrängung des Anteils an anderen Körpern anzustreben.
Der Monoglykölester neigt infolge seines sauren Charakters besonders dazu, anorganische Verunreinigungen,
die aus der Terephthalsäure, den Katalysatoren oder dem Gefäßmaterial stammen können,
hartnäckig festzuhalten. Die unter 3 und 4 erwähnten ersten Kondensationsprodukte, die sehr fein kristallin,
also mit großer Oberfläche ausgestattet sind, halten neben anorganischen Fremdstoffen auch die unerwünschten
Diglykolverbindungen fest, von denen sie kaum zu trennen sind.
Zur Beeinflussung des Gleichgewichts zwischen den einzelnen Stoffen, die sich bilden können, steht die
Variierung mehrerer Faktoren zur Verfugung, nämlich Reaktionstemperatur, mit der zwangläufig auch die
Reaktionsdauer verknüpft ist, angewandte GIy kolmenge,
Art der Entfernung des Reaktionswassers,. Anwendung eines Katalysators. Nicht minder wichtig
ist dann die Art der Isolierung des Reaktionsprodukts, die zwar das Reaktionsgleichgewicht nicht mehr beeinflußt,
wohl aber die Abtrennung der unerwünschten Begleitstoffe ohne besonderen Arbeitsaufwand gestattet.
Die günstigste Abstimmung dieser Faktoren bildet den Hauptgegenstand der Erfindung.
Will man ohne Anwendung von Druck arbeiten, so kann man die Terephthalsäure mit der entsprechenden
Menge Glykol bzw. einem Glykolüberschuß kochen, wobei, da der Bisglykolester angestrebt wird, im
folgenden 2 Mol Glykol auf 1 Mol Terephthalsäure als die theoretisch erforderliche Menge angesehen
werden. Es empfiehlt sich dabei, einen mit entspanntem Dampf beheizten Rückflußkühler anzuwenden, der
die Wasserdämpfe durchläßt, die Glykoldämpfe aber kondensiert. Bei diesem drucklosen Verfahren kann
die Temperatur natürlich nur nach unten durch Anwendung eines kleineren oder größeren Unterdrucks
variiert werden. Das Ende der Veresterung — nicht aber auch die endgültige Einstellung des Gleichgewichts
— ist daran zu erkennen, daß die Suspension der Terephthalsäure im Glykol in eine klare Lösung
übergeht.
In der Tabelle 2 sind einige derartige Versuche zusammengestellt, bei denen der Ansatz beim Siedepunkt
des Glykols, d.h. unter den herrschenden Bedingungen bei etwa 1900, erhitzt wurde. Die Temperatur
ist also bei allen Versuchen dieselbe.
Hierin bedeutet die Spalte a = Dauer der Erhitzung in Stunden, b = das betreffende Vielfache der Glykolmenge
gegenüber der Theorie, c = daß der Ansatz
| Nr. | a | b | C | d | e | f | g |
| I | 20 | 2,37 | + | 58,6 | 14,2 | 27,2 | |
| 2 | 40 | 2,37 | + | — | 77,8 | 0,4 | 21,8 |
| 3 | 24 | 10,0 | + | — | 83,7 | 11,0 | 5,3 |
| 4 | 48 | 10,0 | +■ | — | 83,3 | 10,8 | 5,9 |
| 5 | 24 | 10,0 | + | 185 bis 190° | 54,i | ii,5 | 34.4 |
| 6 | 24 | 20,0 | + | 120° | 77.7 | 18,0 | 4,3 |
nach Beendigung ohne Abdestillieren in Wasser gegössen
wurde, d = daß vor dem Eingießen in Wasser das Glykol bei der angegebenen Temperatur abdestilliert wurde, e = Ausbeute an Bisglykolester in °/0 der
Gesamtausbeute, f = Ausbeute an Monoglykölester in °/0 der Gesamtausbeute, g = Ausbeute an Kondensationsprodukt
1 + 2 in °/0 der Gesamtausbeute.
Die unter e bis g genannten Ausbeuten sind insofern Rohausbeuten, als der auf Seite 2 unter 5 angeführte
Diglykolätherester nicht isoliert wurde. Er begleitet die unter e bis g genannten Produkte, besonders das
erste Kondensationsprodukt. Hierauf wird später noch eingegangen werden.
Der Vergleich von 1 und 2 in Tabelle 2 zeigt deutlich,
daß bei mäßigem Glykolüberschuß mit zunehmender Erhitzungsdauer die Bildung des erwünschten Bisglykolesters
auf Kosten der Kondensationsprodukte 1 und 2, besonders aber auf Kosten des Monoglykolesters
stark zunimmt. Versuch 3 läßt erkennen, daß auch bei verhältnismäßig kurzer Erhitzungsdauer
durch einen größeren Glykolüberschuß ein noch günstigeres Ergebnis, d. h. eine Bisglykolausbeute von
über 83 %, erreicht werden kann, wobei die Ausbeuten ■ an Monoglykölester überraschend wenig, die an
Kondensationsprodukt 1 und 2 aber sehr stark gedrückt werden. Das letztere hängt offenbar, wie
nachgewiesen wurde, damit zusammen, daß sich die beiden Kondensationsprodukte durch Kochen mit
Glykol leicht in den Bis- und Monoglykölester überführen lassen. Wie Versuch 4 zeigt, ändert sjch durch
Verdopplung der Erhitzungszeit an den Ausbeuten nichts mehr, ein Beweis, daß durch den großen
Glykolüberschuß schon nach 24 Stunden das Gleichgewicht erreicht war.
Bei den Versuchen 1 bis 4 war der ganze Ansatz
mitsamt dem Glykolüberschuß in heißes Wasser gegossen worden, wobei Bis- und Monoglykölester
zunächst in Lösung bleiben, die Kondensationsprodukte ι und 2 aber infolge ihrer sehr schlechten
Löslichkeit auch in heißem Wasser (s. Tabelle 1) ausfallen
und abgetrennt werden können, worauf beim Abkühlen des Filtrats der Bis- und Monoglykölester
in recht reiner Form auskristallisieren. Auf diese Weise kann also in einfacher Art die Isolierung der Reaktionsprodukte
mit der Reinigung verbunden werden.
Bei den Versuchen 5 und 6 der Tabelle 2 war nach Beendigung der Erhitzungsdauer von 24 Stunden der
Glykolüberschuß vor der. Behandlung mit Wasser abdestilliert worden. Beim Siedepunkt des Glykols
(Versuch 5) ruft diese Maßnahme eine sehr tiefgreif ende und ungünstige Beeinflussung des Gleichgewichts
bezüglich des Bisglykolesters und der Kc-ndensations-
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produkte ι und 2 hervor. Bei der niedrigen Temperatur
von 120°, d. h. bei Abdestillieren im Vakuum, ist dieser
Einfluß lange nicht mehr· so groß.
Will man ohne Anwendung von Überdruck arbeiten, so bietet hierfür der Versuch 3 in Tabelle 1 mit einer
Ausbeute an Bisglykolester von 83,7 % das beste Verfahren. Dieser Versuch kann also als Arbeitsbeispiel
angesehen werden. Wenn man in der Patentliteratur für die direkte Veresterung von Terephthalsäure mit
Glykol Zeiten von 72 Stunden und mehr, für die Veresterung von Diphenoxäthan-4, 4-dicarbonsäure beim
Siedepunkt des Glykols 54 Stunden angegeben findet, so bedeutet die Herabsetzung der Reaktionszeit auf
Stunden und weniger demgegenüber schon einen großen Fortschritt. Trotzdem werden aber in der
heutigen Technik derartige Reaktionszeiten als nicht ganz befriedigend empfunden, zumal die Herstellung
des Bisglykolesters durch Veresterung des Terephthalsäuredimethylesters nur bis zu wenigen Stunden Zeit
erfordert, wobei allerdings, wie schon erwähnt, vom Ausgangsmaterial an gerechnet, die Zeit für die Herstellung
und Reinigung des Dimethylesters hinzuzuzählen wäre.
Es hat sich nun gezeigt, daß die Veresterungszeit für die direkte Veresterung noch ganz wesentlich
herabgesetzt werden kann, wenn die Reaktionstemperatur unter Arbeiten im Autoklav auf Temperaturen
heraufgesetzt wird, die man anscheinend für diese Reaktion noch nicht gewagt hat. Eine Reihe
von Versuchen, bei denen Veresterungstemperatur, Veresterungszeit und das Verhältnis Terephthalsäure
zu Glykol variiert wurden, ist in der Tabelle zusammengestellt. In der Tabelle bedeuten in der
zweiten Spalte die Bezeichnungen Bis den Gehalt an Bisglykolester, M an Monoglykolester, K den Gehalt
an Kondensationsprodukt 1 und 2.
Stunden
240"
925
700 °/„ Glykol der Theorie angewandt
I 250 I 925 I- 700
I 250 I 925 I- 700
45°
250
Bis M . K .
Bis M . K .
Bis
M . K .
Bis M . K .
Bis M . K .
57-8 24.9
17.3
67.3 17.7 15,0
82,4 8,6 9,0
53,8 28,5 T-7.7
62,1 22,6 15.3
78,7
8,9
12,4
24,8
61,9
12,9
25,2
12,9
25,2
85,2
7,3
7,5
7,3
7,5
85,8
7,3
6,9
6,9
88,4
4,9
6,7
4,9
6,7
88,9
4,4
6,7
12,4
81,6
8,3
10,1
10,1
82,8
7,5
9-7
7,5
9-7
83,7
7,o
9,3
7,o
9,3
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65,0 19,3
24,7
Stunden
2500 2600
925
700 % Glykol der Theorie angewandt
45° 25° I 925 700
45° 25° I 925 700
400
250
V2
ii/2
Bis M . K .
Bis
M . K .
Bis M . K .
Bis M . K .
Bis
M . K .
80,0
10,5 9,5
85,0 7,3 7.7
86,0
6,7 7,3
88,3 4,7 7,6
74,i 12,1
13,8
81,1
7,6
ii,3
83,2 6,9
9,9
83,6
6,7
9,7
53,4
i7,i
29,5
29,5
59,6
14,4
14,4
2Ö,0
6l,2
6l,2
13,0
25,8
25,8
61,7
12,4
26,0
12,4
26,0
83,6
8,2
8,2
8,2
8,2
86,0
7,o
7,o
7,o
7,o
87,2
5,8
7,o
5,8
7,o
88,6
4,4
7,o
4,4
7,o
10,9
12,0
12,0
81,6
7-5
10,9
10,9
83,9
6,0
10,1
84,3
6,0
6,0
9,7
73,5 11,8
14,7
77,3
8,3
M,4
77>7
7,6
14,7
79,2
7,2
13,6
60,0 12,5 27,5 61,0 "ii,9
27,1
■27,2
120 63,0
9,8 27,2
—
60Ϊ 550/445
R 16135 IVb/12 ο
Ohne auf alle Einzelheiten der Tabelle 3 einzugehen, läßt sich feststellen: Das erwünschte Hauptprodukt,
der Bisglykolester, läßt sich bei 2 bis 3 Stunden Reaktionszeit bei einer Temperatur von 240 bis 260°
in einer Ausbeute von über 88% erreichen, wenn man einen Glykolüberschuß von etwa 900% der
Theorie anwendet. Der Monoglykolester und die Kondensätionsprodukte 1 und 2 bleiben dabei auf
entsprechend niedrigen Prozentsätzen.
Allerdings ist bei diesen Verfahren bei höheren Temperaturen zu beobachten, daß auch die Anhydrisierung des Glykols zu Diglykoläther und daneben auch zu Acetaldehyd mit steigender Temperatur zunimmt, zumal in saurem Medium, und daher mit gleichzeitig steigendem Glykolüberschuß absolut immer größere Werte annimmt. Damit nimmt auch der Betrag an Diglykolestern zu, zumal nachweislich die Veresterungsgeschwindigkeit des Diglykols höher liegt als die des Glykols. Die Bildung des Diglykols bei gegebener Temperatur ist außerdem materialbedingt und liegt in Apparaturen aus blankem Eisen wesentlich höher als in Apparaturen aus Spezialstahl (bekannt unter dem Handelsnamen V4A-Stahl).
Allerdings ist bei diesen Verfahren bei höheren Temperaturen zu beobachten, daß auch die Anhydrisierung des Glykols zu Diglykoläther und daneben auch zu Acetaldehyd mit steigender Temperatur zunimmt, zumal in saurem Medium, und daher mit gleichzeitig steigendem Glykolüberschuß absolut immer größere Werte annimmt. Damit nimmt auch der Betrag an Diglykolestern zu, zumal nachweislich die Veresterungsgeschwindigkeit des Diglykols höher liegt als die des Glykols. Die Bildung des Diglykols bei gegebener Temperatur ist außerdem materialbedingt und liegt in Apparaturen aus blankem Eisen wesentlich höher als in Apparaturen aus Spezialstahl (bekannt unter dem Handelsnamen V4A-Stahl).
Aus dem Dilemma, einerseits im Interesse kurzer Reaktionsdauer und hoher Ausbeuten an Bisglykolester
hohe Temperaturen und große Glykolüberschüsse anzuwenden, andererseits durch diese Maßnahmen
aber die Bildung der schädlichen Diglykolester zu begünstigen, führt folgende Variante des Verfahrens
heraus: Bei Anwendung einer Glykolmenge vom 7,25- bis gfachen der Theorie wird nicht von vornherein
das ganze Glykol zugesetzt, sondern zunächst nur etwa der theoretisch erforderliche Anteil, also
etwa 2 Mol Glykol auf 1 Mol Terephthalsäure. Nach einer Reaktionsdauer, die noch nicht zur vollständigen
Veresterung führt, läßt man durch Druckentlastung — mit oder ohne vorausgegangene Abkühlung unter den
Siedepunkt des Glykols — das bis dahin entstandene Reaktionswasser dampfförmig abblasen, preßt hierauf
den vorgesehenen restlichen Glykolanteü entsprechend vorgewärmt in den Autoklav und erhitzt weiter.
Man erreicht hierdurch nicht nur eine Herabsetzung des Anteils an gebundenem Diglykol auf etwa ein
Fünftel, sondern auch das Verschwinden des auf S. 2 unter 5 genannten Diglykolätheresters, der infolge seiner
Wasserunlöslichkeit schwer abzutrennen ist, zugunsten der anschließend genannten wasserlöslichen Diglykolester.
Es ergibt sich hieraus als beste Arbeitsweise folgendes:
In einem Rührautoklav aus V4A-Stahl werden 160 g ungereinigte Terephthalsäure mit 120 g Äthylenglykol
I1Z2 Stunden auf 2400 erhitzt. Nach etwa
ι Stunde läßt man ohne Unterbrechen der Erwärmung das entstandene Wasser abdampfen. Hierauf werden
955 S Glykol, das auf i8o° erwärmt wurde, in den
Autoklav gepreßt und bei 2200 1 Stunde weitererhitzt.
Das Reaktionsprodukt im Autoklav wird hierauf auf 125° abgekühlt, und bei dieser Temperatur wird das
überschüssige Glykol im Vakuum abdestilliert. Die noch flüssige Masse wird in 2 1 Wasser von 80° gegossen
und das Gemisch auf etwa 500 abkühlen gelassen.
Durch Zentrifugieren oder Filtrieren werden die unter diesen Bedingungen unlöslichen Kondensationskörper 1
und 2 vom F. = 160 bis 162 und 186° abgetrennt und
mit wenig Wasser nachgewaschen. Die aus den Kondensationsprodukten 1 und 2 bestehenden Filterrückstände
nebst anhaftenden Verunreinigungen werden gesammelt und chargenweise durch einstündiges
Kochen bei 2300 im Autoklav mit der 5- bis yfachen
Glykolmenge in Bisglykolester übergeführt. Das Filtrat wird unter Rühren auf + io° abgekühlt,
wobei der Bis- und Monoglykolester der Terephthalsäure in farblosen Kristallen auskristallisieren. Sie
werden dann mit wenig kaltem Wasser nachgewaschen und im Vakuum bei 8o° getrocknet. Das Produkt ist
damit zur Herstellung befriedigender Polykondensate geeignet. Es enthält 88,5 bis 90 °/0 eines Gewichts von
Bis- und Monoglykolester, wovon der Monoglykolester nur etwa 2 % ausmacht, 7 bis 9 % Kondensationsprodukt ι und 2 und höchstens 2,5 °/0 Diglykolester.
Da die Löslichkeit des Bisglykolesters in Wasser von io° immerhin 0,8 °/0 beträgt, empfiehlt es sich, die
Mutterlauge, die beim Eingießen des Veresterungsansatzes entsteht, zwei- bis dreimal zu benutzen, was ohne
Schaden für die Qualität des Polykondensats erfolgen kann. Die mehrmals benutzten Mutterlaugen werden
durch zweistündiges Erhitzen im Autoklav auf 240 bis 250° verseift und die dabei ausfallende reine Terephthalsäure
durch Filtration wiedergewonnen.
Claims (9)
- PATENTANSPRÜCHE:.1. Verfahren zur Herstellung von für die Polykondensation gut geeigneten Terephthalsäureglykolestern durch direkte Veresterung der Terephthalsäure mit Glykol bei. erhöhter Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß man Terephthalsäure mit mindestens 400% der zur Bildung des Bisglykolterephthalats erforderlichen, vorzugsweise mit der 9- bis iofachen theoretisch erforderlichen Glykolmenge und vorzugsweise unter Druck auf mindestens 2100, vorzugsweise 240 bis 250°, bis zum Verschwinden der freien Terephthalsäure erhitzt, wobei das Glykol in zwei Portionen zugegeben und vor Zugabe der zweiten Portion das gebildete Reaktionswasser, gegebenenfalls nach Abkühlung auf eine Temperatur unter dem Siedepunkt des Glykols, dampfförmig abgelassen wird, worauf der Glykolüberschuß im Vakuum bei etwa 120° abdestilliert und hierauf das noch flüssige Reaktionsprodukt in Wasser von 8o° eingegossen wird und nach Abkühlen auf etwa 500 die ausgeschiedenen ersten Kondensationsprodukte durch Filtration zur Weiterverarbeitung abgetrennt und aus der Mutterlauge. die monomeren Terephthalsäureglykolester durch Abkühlen auf etwa io° zur Kristallisation gebracht . und durch Filtration isoliert werden.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu Beginn der Reaktion zur Anwendung gebrachte Glykolportion 2 bis 2,5 Mol Glykol auf 1 Mol Terephthalsäure beträgt.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionszeit mit der ersten Glykolportion etwa. I1Z2 Stunden beträgt.609 550/485R 16135 IVb/12 ο
- 4· Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach Zugabe der zweiten Glykolrate die Reaktionstemperatur auf 2200 erniedrigt wird.
- 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtreaktionszeit etwa 3 Stunden beträgt.
- 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß technische Terephthalsäure ohne besondere Reinigung verwendet wird.
- 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beim Eingießen in warmes Wasser ausgeschiedenen und abgetrennten ersten Terephthalsäure - Glykol - Kondensationsprodukte durch eine Druckkochung mit der 5- bis 7fachen Menge Glykol bei 230° in monomere Terephthalsäureglykolester übergeführt werden. ,
- 8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutterlaugen von der Auskristallisation der monomeren Terephthalsäureglykolester mehrmals verwendet werden.
- 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutterlaugen durch zweistündige Druckerhitzung auf 240 bis 2500 auf freie Terephthalsäure aufgearbeitet werden.In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 905 736.
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