PL47794B1 - - Google Patents

Description

Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania poliestrów tworzacych wlókna i blony. Obec¬ nie w przemyslowej produkcji wysokospoli- meTyzowanycfe\SBireftalanów peMmetylenii, sto¬ suje sie jako produkty wyjsciowe iteretftalan dwualkilu i glikol na przyklad tereftalan dwu- metylu i glikol etylenowy. O ile mozna otrzy¬ mac kwas tereftalowy o (wystarczajacym stop¬ niu czystosci, mozna zastapic ninT tereftalan dwumetylu. Kwas tereftalowy lub jego ester dwualkilowy, poddaje sie estryfikaoji lub wza¬ jemnej wymianie estrowej z glikolem, korzyst¬ nie w obecnosci odpowiedniego katalizatora i jezeli to jest pozadane w warunkach nad¬ cisnienia. Utworzony tereftalan bis - hydro- ksyalkilowy polikondeinsuje sie, korzystnie pod zmniejszonym cisnieniem oraz w obecnosci ka¬ talizatora polikondensacji, az otrzyma sie wy- sokospoHmeryzowany *terettal-an peiimetylenu tworzacy wlókna i blony.Opisywano juz wiele substancji odpowied¬ nich jaiko ka/talizaitory polikondensacji w pro¬ dukcji wysokospoliimeryzowanych " tereftalanów pelimetylenu. Opis patentowy Stanów Zjed¬ noczonych Ameryki Pólnocnej nr 2.578.660 za¬ strzega stosowanie do (tego celu germanu i dwu¬ tlenku germanu.W opisie itym podano, ze (katalizator germa¬ nowy dodaje sie do produktu reakcji glikolu z kwasem lub eatrem po zakonczeniu reakcji alkoholizy, katalizowanej w linny sposób i przed podniesieniem temperatury do stopnia potrzeb¬ nego do prowadzenia polimeryzacji.Stwierdzono, ze jezeli stosuje sie zwiazek germanu, korzystnie alkoholanu germanu, któ¬ ry jest rozpuszczalny w tereftalanie bis - hy- drOksyalMlowym wówczas poMkondensacja przebiega ze znaczna szybkoscia i otrzymuje sie poliesitry, o wysokiej lepkosci istotnej i w wysokim stopniu pozbawione zabarwienia, czym przewyzszaja pod tym wzgledem poliestryotrzymywane przy zastosowaniu dwutlenku germanu. ... • W przy|adku stosowania dwutlenku germa¬ nu przed laib po wymianie estrowej, otrzyma¬ ny poliester bez dodatku rozjaisniacza jest przy¬ ciemniony, co dowodzi, ze dwutlenek germanu nawet na koncu polikondensacji nie jest cal¬ kowicie rozpuszczony. W przeciwienstwie do tego poliester wytworzony przy stosowaniu zgodnie z wynalazkiem zwiazku germanu roz¬ puszczalnego w teretftalanie bis - hydroksyal- kilowy, takiego jak tetraetanolan germanu nie jest przyciemniony, lecz zupelnie jasny.Korzystnie stosuje sie alkoholany germanu zwlaszcza etanOlan. Jednakze kazdy zwiazek germanu, który jest latwo rozpuszczalny w mieszaninie reakcyjnej lut? który latwo two¬ rzy roztwory w glikolu, które latwo sie mie¬ szaja z ta mieszanina na przyklad czterochlo¬ rek germanu, jest korzystniejszy w porówna¬ niu z dotychczas proponowanym germanem i dwutlenkiem germanu.Te Kwiaztki germanu mozna stosowac w spo¬ sobie wedlug wynalazku w polaczeniu z kaz¬ dym odpowiednim katalizatorem wymiany estrowej. Korzystne jest stosowanie tych zwiaz¬ ków germanu w polaczeniu ze zwiazkiem me¬ talu ziem alkalicznych, takiego jak wapn lub magnez, na przyklad octanem wapniowym lub weglanem magnezowym. Korzystnie jest, azeby katalizator wymiany estrowej byl zdezakty- wowamy calkowicie lub czesciowo, przed tym nim zacznie zachodzic polikondensacja, ko¬ rzystnie przez dodanie zwiazku fosforu, ta¬ kiego jak fosforyn trójfenylowy lub kwas fos¬ forowy. Te zwiazki germanu mozna równiez latwo stosowac z innymi katalizatoranii wy¬ miany estrowej takimi jak zwiazki kobaltu, magnezu lub cynku.Nastepujace przyklady I i II, w których wszystkie czesci i procenty sa wagowymi, wy¬ jasniaja wynalazek bez ograniczenia go. Sa one przedstawione w porównaniu z przyklada¬ mi A i B, które wyjasniaja dotychczasowy stan techniki w tej dziedzinie.W kazdym z nastepujacych przykladów ogrzewa sie do temperatury 150-r-2iO°C w szkla¬ nym naczyniu 1552 czesci tereftalanu dwume- tylu z 1241 czesciami glikolu etylenowego w obecnosci octanu wapnia jako katalizatora wy¬ miany estrowej stosujac stezenia podane w talplicy, az podczas tej wymiany zostanie wy^ dzielona teoreityczna ilosc metanolu. Nastep¬ nie do produktu wymiany estrowej dodaje sie kwasu fosforowego w stezeniu podanym w tab¬ licy, w celu zdezaktywowania katalizatora wy¬ miany estrowej. Nastepnie dodaje sie jako ka¬ talizatory procesu polikondensacji zwiazki ger¬ manu w glikolu (rodzaj i stezenie podane w tablicy), w kazdym przypadku razem z papka z dwutlenku tytanu {0,5% wagowych w sto^ sunku do stosowanego tereftalanu dwumety- lu). Zawartosc .szklanego naczynia przenosi sie do autoklawu z nierdzewnej stali, zaopatrzo¬ nego w mieszadlo, cisnienie zmniejsza sie i tem¬ perature podnosi sie az do osiagniecia 0,2 mm Hg i 285°C. -a 3) N A.I B II Octan wapniowy % 1 0 03 0.03 0.06 0.06 Kwas fosforo¬ wy % 0.0154 0,0154 0.0308 0.0308 Zwiazek germanu Rodzaj % dwutlenek 0.01 tetraetanolan 0.024 dwutlenek 0.02 tetraetanolan 0 048 Proces 1 polikon¬ densacji (minuty) 150 134 143 117 Lepkosc 1 istotna 0.676 0.687 0.659 0.722 Zabarwienie I poliestrów j L 75 79 79 78 Y 13 7 12 6 L-Y 62 H 72 1 67 . 72 1 Podany w -tablicy czas procesu polikonden¬ sacji odpowiada okresowi czasu od chwili osiagniecia pelnej prózni az do zatrzymania mieszadla, Zabarwnienie poliestrów w otrzymanych przykladach Oznaczono przez porównanie zól¬ cieni i jaskrawosci próbek poliestrów w po¬ staci wstegi, przez zmierzenie wspólczynnika na „Oolormaster" (znak fabryczny kplorymetru róznicowego, wytwarzanego przez Manufac- tures Engineering and Eauipment Corpora¬ tion).„Jaskrawosc" — oznaczona w tablicy sym¬ bolem „L" wyraza stosunek padajacego na po¬ limer swiatla zielonego (w srodku widma wi¬ dzialnego) do swiatla odbitego, wyrazona w - 2 -procentach, mierzoua przy uzyciu kolorymetru róznicowego „Ctolormaster". Gdy stosunek ten jest wiekszy wówczas polimer wydaje sie jas¬ niejszy. , ^ ;_|:_( t ._,; ,; l ,, „Zólcien" — oznaczona w tablicy symbolem J „Y" (wedlug systemu C.I.E. - Coniference In- I iemationale d'Ecleirage) jest ilosciowa miara odchylenia jakie daje polimer od punktu wska¬ zywanego przez wzorcowe zródlo swiatla „C".Dodatnie wartosci zólcieni mierzy sie w kie- runku dlugosci fali 580—590 m^,, a ujemne w .kierunku dlugosci fali 470—490 m^.Róznica miedzy jaskrawoscia „L" i zólcienia „Y" jest korzystnym kryterium barwy polime¬ ru, zgodna z ocena wizualna, poniewaz stwier¬ dzono, ze rzad wielkosci subiektywnego wraze¬ nia bieli odpowiada rzedowi wielkosci „L—Y'\ chociaz wielkosc tej róznicy waha sie w stosun¬ kowo waskich granicach 62—72.Przeprowadzone badania wskazuja, ze przy ocenie zabarwienia polimeru nalezy uwzgled¬ niac jednoczesnie oba wspólczynniki tj. jaskra¬ wosc i zólcien. Uwzgledniajac w podanych czterech przykladach jedynie jaskrawosc, do¬ chodzi sie do blednego wniosku, ze polimery z przykladu B, 1 i 2 sa w przyblizeniu jedna¬ kowe, gdy badania wzrokowe wykazuja jed¬ nak istotne miedzy nimi róznice. Uwzglednia¬ jac natomiast sama tylko zólcien wydaje sie, ze A i B sa bardzo podobne a tak nie jest.Stwierdzono, ze podobnie jak poliester za¬ chowuja sie wytworzone z niego przedza Jul) tkanina tzn. im wieksza jest zólcien lub jas¬ krawosc polimeru tym wieksza jest zólcieii lub jaskrawosc wlókna lub tkaniny jesli sa wykonane w jednakowych warunkach. Takich samych subiektywnych róznic jakie mozna za¬ uwazyc w tych polimerach mozna sie spodzie¬ wac w wykonanej z nich tkaniny lub przedzy.Najkorzystniejsze zabarwienie otrzymuje sie, gdy wartosc róznicy L — Y jest maksymalna.Jednakze, zeby móc robic tego rodzaju porów¬ nanie, poliestry z przykladów, które maja byc porównywane, musza byc wytwarzane w iden¬ tycznych warunkach na przyklad w tej sarniej skali, w takim samym urzadzeniu- i przy za¬ stosowaniu tego samego katalizatora wzajem¬ nej wymiany estrowej.Przyklady I i II wyjasniaja korzysci stoso¬ wania katalizatora polikondensacji wedlug wy¬ nalazku w porównaniu ze stosowanym jako katalizator dwutlenkiem germanu, opiftugr&t w opisie patentowym Zjednoczonych Stanów Ameryki Pólnocnej nr 2.578.660.W przykladach A i B stezenie dwutlenki* germanu jest stosunkowo równe d dwa razy wieksze od stezenia stosowanego w wymienio¬ nym opisie patentowym nr 2.578.660, podczas, gdy stezenie germanu w przykladach A i I oraz B i II sa równowazne.Jest widoczne z kazdego porównania, ze te* reftalan polietylenu, o lepszym zabarwieniu (to znaczy o wyzszych wartosciach L — Y) i wiek¬ szej lepkosci istotnej jest wytworzony w krót¬ szym okresie czasu, gdy stosuje sie rozpusz¬ czalny zwiazek germanu jak tetraetanolan germanu, niz, gdy stosuje sie jako katalizator dwutlenek germanu.Sposób wedlug wynalazku opisano w przy¬ kladowym odniesieniu do tereftalanu poliety¬ lenu, lecz rozumie sie, ze wynalazek obejmuje swym zakresem inne wysokospolimeryzowane tereftalany polimetylenu i stosowanie innych glikoli szeregu HO (CH2)nOH, w którym n = 2 — 10 i ich kopoliestrów zawierajacych mniejsze ilosci innych kwasów takich jak kwas izoftalowy, sebacynowy i adypinowy i (albo) z mieszaninamii glikoli. Ponadto, chociaz spo¬ sób wyjasniono przykladowo na polikondensa¬ cji tereftalanu bis - hydroksyalkilowego, otrzy¬ manego przez wymiane estrowa tereftalanu dwualkilu z glikolem, tereftalan bis - hydro- ksyalkilowy mozna otrzymywac za pomoca kazdego odpowiedniego sposobu takiego jak bezposrednia estryfikacja kwasu tereftalowe¬ go glikolem. PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania poliestrów tworza¬ cych wlókna i blony, przez polikonderisacje tereftalanu bis - hydroksyalkilowego w obec¬ nosci katalizatora germanowego, znamien¬ ny tym, ze jako katalizator germanowy do reakcji polikondensacji stosuje sie zwiazek germanu, latwo rozpuszczalny lub tworza¬ cy roztwór w glikolu, który miesza sie z mieszanina poddawana polikondensacji.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako zwiazek germanu stasuje sie alkoholan germanu..

3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym. jako alkoholan stosuje sie tetraetanolan ze rozpuszczalny zwiazek germanu stosuje germanu. sie razem z katalizatorem wymiany estro¬ wej.

4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze Imperial Chemical jako katalizator stosuje sie roztwór cztero- Industries Limited chlorku germanu w glikolu. Zastepca: mgr Józef Kaminski rzecznik patentowy |BIBLIOTbKA| 2032. RSW „Prasa" Kielce. I Wisi ?z^dos^LLu^^ PL