CH270745A - Verfahren zur Herstellung eines hochpolymeren, linearen Esters. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung eines hochpolymeren, linearen Esters.    Gegenstand der Erfindung ist ein Ver  fahren zur Herstellung von hochpolymeren,  linearen Estern, gemäss welchen     Äthylen-          glykol    derart mit     einem    Halbester der     Tere-          phtlialsäure    erhitzt wird, dass der     Ät.hylen-          glykolester    der     Tereplithalsäure    gebildet wird,  und dass hierauf der so entstandene     Ät.hylen-          glykolester    so lange auf eine über seinem  Schmelzpunkt liegende Temperatur erhitzt  wird, bis ein Zustand erreicht wird, welcher  Fäden bilden lässt,

   welche nach dem Heraus  ziehen oder Ausstossen aus der Schmelze sich  kalt strecken lassen.  



  Beispiele von Halbestern der     Tereplithal-          säure    sind     Terephtlialsäure-monomethylester     und     Terephthalsäure-monoätliylester.     



  Zur     Bildung    des     Glykolesters    der     Tere-          phthalsä.ure    wird zweckmässig auf eine Tem  peratur erhitzt, welche über dem Schmelz  punkt des Gemisches, ferner über dem Siede  punkt des in Freiheit zu setzenden Alkohols,  jedoch unterhalb des Siedepunktes des     Äthy-          lenglykols    liegt, und zwar unter solchen Be  dingungen, dass der in Freiheit gesetzte Al  kohol aus der Reaktionszone entweichen kann,  was gewöhnlich mittels einer üblichen     Destil-          lationsvorrichtung    erfolgt.

   Tritt keine weitere  Destillation des in Freiheit gesetzten Alkohols  mehr ein, so kann die Bildung des     Glykol-          esters    als beendet betrachtet werden. Vor  teilhafterweise wird man zur Erleichterung  der Bildung des     Glykolesters    einen     Esteraus-          tauseh-Katalysator    oder ein Gemisch solcher    Katalysatoren verwenden.

   Beispiele hierfür  sind     Lithium,    Natrium, Kalium,     Calcium,     Beryllium, Magnesium, Zink, Cadmium, Alu  minium, Chrom,     Molybdän,    Mangan, Eisen,  Kobalt, Nickel, Kupfer, Silber,     Quecksilber,     Zinn, Blei, Wismut, Antimon, Platin und  Palladium.     Geeigliete    Mengen sind 0,025 bis  0,1     Gew-Prozent,    bezogen auf den Ester der       Tereplithalsäure.    Der     Esteraustausch-Kataly-          sator    bzw. die     Esteraustausch-Katalysatoren     können als solche in Form von Pulver, Schnit  zeln, Spänen, Bändern, Draht oder in anderer  beliebiger Form zugesetzt werden.

   Die Alkali  metalle, die     Erdalkalimetalle    oder     Magnesium          werden    vorzugsweise in Form von     Alkohola-          ten,    welche durch Lösen derselben im     Glykol     oder in einem einwertigen Alkohol, z. B.  Methanol oder Äthanol gebildet werden, ver  wendet. Die     Alkalimetalle    lassen sich auch in  Form ihrer     Carbonate    oder anderer alkalisch  reagierender Salze, z. B.     Borate,    verwenden.       Magnesium    kann in Form seines Oxydes zur  Anwendung gelangen.  



  Die     ]Überführung    des Produktes der ersten  Phase der Umsetzung, das heisst des     Glykol-          esters    der     Terephthalsäure,    in ein hochmole  kulares, faserbildendes Produkt, erfolgt     zw        eek-          mässig    durch Erhitzen auf über den Siede  punkt des Glykols liegende Temperaturen  unter solchen Bedingungen, dass das Glykol  aus der     Reaktionszone    entfernt werden kann.  Während dieses     Erhitzungsvorganges    oder  während eines Teils davon ist es zweckmässig,      den Druck zu vermindern, um ein rascheres  Entfernen des Glykols zu erleichtern.

   Drücke  von 20 mm     bis        hinunter    auf 0,5 mm     Hg     haben sich als     besonders    geeignet     erwiesen,     doch kann man     gewünschtenfalls    auch zu  höheren oder niedrigeren Drücken greifen.       Esteraustausch-Katalysatoren    können wäh  rend dieser Phase des     Erhitzens    zugesetzt  sein.  



  Das Erhitzen erfolgt vorzugsweise in Ab  wesenheit von Sauerstoff und .zweckmässig in  Anwesenheit eines Stromes eines sauerstoff  freien Gases, wie z. B, Stickstoff, welches       durch        und/oder    über die Reaktionsmasse ge  leitet     wird.        Gewünschtenfalls    kann man die  Reaktionsmasse während des     Erhitzens    mecha  nisch in     Bewegung    halten.  



  Obzwar die Bildung der hochpolymeren,  linearen Ester aus Zweckmässigkeitsgründen  als zweistufige Methode beschrieben wurde,  so können diese beiden     Stufen    in der Praxis  ineinander übergehen.  



  Nach beendetem Erhitzen lässt sich das  Produkt in geschmolzener Form aus dem Ge  fäss, in welchem es gebildet und anschliessend  gekühlt wurde, ausziehen oder in anderer  Weise herausnehmen.  



  <I>Beispiel:</I>  1,4 Teile     Terephthalsäure-monoäthylester     und 2,7 Teile     Äthylenglykol    werden zusam  men gemischt und     in        einem        mit    einem Dampf  auslass-     und    einem     Gaseinlassrohr    versehenen  Gefäss auf 200  C erhitzt, wobei man     einen          sauerstofffreien    Stickstoffstrom     durch    die  Reaktionsteilnehmer streichen lässt.

   Nach  4 Stunden trägt man 0,0006 Teile     Lithium     und 0,001 Teile Magnesium ein -und erhitzt  während weiteren 2 Stunden auf 200  C,  worauf die Temperatur bei Atmosphärendruck  während 1     Stunde    auf 285  C gehalten wird.  Dann     wird    der Druck auf etwa 0,5 mm     Hg       gesenkt     und    während weiterer 3 Stunden er  hitzt. Die     aus    oder so erhaltenen     Schmelze    ge  bildeten Fäden     lassen    sich zu Fasern kalt  ziehen.  



  Das so erhaltene     Produkt,        nämlich    hoch  polymeres     Äthylenterephthalat,    ist eine kri  stalline Substanz vom     Schmelzpunkt    von etwa  255  C. Es kann aus der Schmelze zu Fäden  gesponnen werden, welche um ihre mehrfache  ursprüngliche Länge gestreckt werden können  und dabei geschmeidige kräftige Fasern er  geben, welche in charakteristischen     Röntgen-          strahleninterferenzbildern    eine Orientierung  längs der Faserachse zeigen. Die Fasern  eignen sich in hervorragender Weise für     tex-          tilistische    Zwecke.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung eines hochpoly meren, linearen Esters, dadurch gekennzeich net, dass Äthylenglykol derart mit einem Halbester der Terephthalsäure erhitzt wird, dass der Äthylenglykolester der Terephthal- säure gebildet wird, und dass hierauf der so entstandene Äthylenglykolester so lange auf eine über seinem Schmelzpunkt liegende Tem peratur erhitzt wird,

   bis ein Zustand erreicht wird, welcher Fäden bilden lässt, welche nach dem Herausziehen bzw. Ausstossen aus der Schmelze sich kaltziehen lassen. Das Produkt, nämlich hochpolymeres Äthylenterephthalat, ist eine kristalline Sub stanz vom Smp. von etwa 255 C.

   Es kann aus der Schmelze zu Fäden gesponnen wer den, welche um ihre mehrfache ursprüng liche Länge gestreckt werden können und da bei geschmeidige, kräftige Fasern ergeben, welche in charakteristischen Röntgenstrahlen- interferenzbildern eine Orientierung längs der Faserachse zeigen und sich in hervorragender Weise für textilistische Zwecke eignen.