CZ288250B6 - Process for preparing polyesters and copolyesters - Google Patents

Process for preparing polyesters and copolyesters Download PDF

Info

Publication number
CZ288250B6
CZ288250B6 CZ19961993A CZ199396A CZ288250B6 CZ 288250 B6 CZ288250 B6 CZ 288250B6 CZ 19961993 A CZ19961993 A CZ 19961993A CZ 199396 A CZ199396 A CZ 199396A CZ 288250 B6 CZ288250 B6 CZ 288250B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
polycondensation
titanium dioxide
precipitate
polyesters
catalyst
Prior art date
Application number
CZ19961993A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ199396A3 (en
Inventor
Michael Martl
Thomas Mezger
Gerriet Oberlein
Klaus Haferland
Bertram Boehringer
Ulrich Berger
Original Assignee
Akzo Nobel Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Akzo Nobel Nv filed Critical Akzo Nobel Nv
Publication of CZ199396A3 publication Critical patent/CZ199396A3/cs
Publication of CZ288250B6 publication Critical patent/CZ288250B6/cs

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/78—Preparation processes
    • C08G63/82—Preparation processes characterised by the catalyst used
    • C08G63/85—Germanium, tin, lead, arsenic, antimony, bismuth, titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, or compounds thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/78—Preparation processes
    • C08G63/82—Preparation processes characterised by the catalyst used
    • C08G63/87—Non-metals or inter-compounds thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Description

Oblast techniky
Vynález se týká zlepšeného způsobu výroby polyesterů a kopolyesterů a použití katalyzátorů polykondenzace pro výrobu těchto látek.
Dosavadní stav techniky
Polyestery a kopolyestery se nezávisle na své struktuře, která může mít nejrůznější variace od alifatické až k plně aromatické struktuře vyrábějí obecně ve dvou stupních. V prvním stupni se esterifikováním dikarboxylových kyselin přebytkem dialkoholu nebo výměnou esterové struktury v esterech dikarboxylových kyselin připraví estery pro polykondenzaci dikarboxylových kyselin připraví estery pro polykondenzaci nebo se ze směsi oligoesterů vytvoří estery pro polykondenzaci nebo se ze směsi oligoesterů vytvoří předkondenzát polyesteru, jehož střední relativní molekulová hmotnost je v závislosti na molámích poměrech výchozích látek obvykle v rozmezí 100 až 2000. V případě, že je požadovaná rozvětvená struktura, je možno přidávat také určité množství výchozích složek s větším počtem funkčních skupin, jako je glycerol, pentaerythrit a kyselina trimellitová. První stupeň je možno uskutečnit také reakcí chloridů dikarboxylových kyselin s dioly, adicí ethylenoxidu a dikarboxylových kyselin, esterifikací anhydridu působením dialkoholu, reakcí anhydridů s epoxidy a také reakcí dikarboxylových kyselin nebo esterů dikarboxylových kyselin s diacetátem diolu. Ve druhém reakčním stupni dochází k vlastní polykondenzaci, při níž je odštěpením alkoholu a/nebo vody nutno dosáhnout požadovanou výši molekulové hmotnosti výsledného polyesteru nebo kopolyesterů. Kromě podtlaku, provádění reakce v atmosféře inertního plynu a zvýšené reakční teploty může být polykondenzace příznivě ovlivněna zvláště použitím specifických katalyzátorů polykondenzace.
Při výrobě polyesterů, vytvářejících filmy nebo vlákna, byla navrhována k urychlení a příznivému ovlivnění polykondenzační reakce celá řada katalyzátorů polykondenzace. Převážná většina látek, uvedených v početných patentových spisech však nemá dostatečnou katalytickou účinnost, nebo mají tyto látky další nevýhody, takže pro praktické použití se v současné době používá jako katalyzátor téměř výlučně Sb2O3. Naneštěstí naráží tento katalyzátor v poslední době na námitky z hlediska ohledu na životní prostředí, takže by bylo velmi žádoucí tuto látku nahradit jinými sloučeninami.
Byla již provedena řada pokusů nalézt katalyzátor, jímž by bylo možno oxid antimonitý nahradit. Zejména bylo navrhováno použití alkoxytitanátu, zejména tetrabutyltitanátu, přičemž tyto látky byly užity pouze pro výměnu esterových skupin podle JP 74 11 474, pro výměnu esterových skupin i pro polykondenzaci podle JP 77 86 496 nebo pouze pro polykondenzaci podle JP 80 23 136 vzhledem ktomu, že tyto látky jsou účinné v obou stupních. Sloučeniny titanu však způsobují zabarvení výsledného polyesteru. Proto je podle JP78 106 792 zapotřebí mísit sloučeniny titanu s různými organickými látkami, například aminy v průběhu předběžného zpracování neboje nutno je použít společně s dalšími katalyzátory polykondenzace, zvláště opět s Sb2O3 podle JP 78 109 597.
Vynález si klade za úkol navrhnout nový způsob výroby polyesterů a kopolyester jako náhrady pro postup, při němž se užívá Sb2O3 a tak navrhnout způsob, vhodnější z hlediska ochrany životního prostředí. Při tomto novém způsobu by měl být použit jiný katalyzátor než oxid antimonitý.
-1 CZ 288250 B6
Podstata vynálezu
Podstatu vynálezu tvoří způsob výroby polyesterů a kopolyesterů polykondenzací výchozích složek, tvořících polyester, při němž se v prvním reakčním stupni vytvoří ester nebo oligoester, který se ve druhém reakčním stupni podrobí polykondenzací v přítomnosti katalyzátoru na bázi titanu. Postup spočívá v tom, že se v polykondenzačním stupni pro polykondenzací esteru nebo oligoesteru použije jako katalyzátor polykondenzace společně vysrážený oxid titaničitý a oxid křemičitý smolámím poměrem oxidu titaničitého k oxidu křemičitému v rozmezí 90: 10 až 20 : 80 a/nebo společně vysrážený oxid titaničitý a oxid zirkoničitý s molámím poměrem oxidu titaničitého k oxidu zirkoničitému v rozmezí 95 : 5 až 70 : 30.
Vzhledem k tomu, že oxid titaničitý je jako katalyzátor polykondenzace při syntéze polyesteru nevhodný, jak je zřejmé z dále uvedených srovnávacích příkladů la a lb, je překvapující, že sraženina současně vysráženého oxidu titaničitého a oxidu křemičitého i sraženina společně vysráženého oxidu titaničitého a oxidu zirkoničitého je vysoce účinným katalyzátorem polykondenzace, zvláště pro výrobu polyesterů a kopolyesterů s vysokou molekulovou hmotností, vhodných pro výrobu vláken při dodržení svrchu uvedeného rozmezí molámích poměrů použitých oxidů.
Při provádění způsobu podle vynálezu se s výhodou jako katalyzátor polykondenzace užije společná sraženina oxidu titaničitého a oxidu křemičitého s molámím poměrem uvedených látek v rozmezí 90 : 10 až 50: 50 a společná sraženina oxidu titaničitého a oxidu zirkoničitého s molámím poměrem uvedených látek v rozmezí 90 : 10 až 80 : 20. Jak společná sraženina oxidu titaničitého a oxidu křemičitého, tak odpovídající společná sraženina oxidu titaničitého a oxidu zirkoničitého může být použita jako taková nebo ve směsi s jiným katalyzátorem v uvedeném koncentračním rozmezí.
Příprava amorfní společné sraženiny oxidu titaničitého a oxidu křemičitého a sraženina oxidu titaničitého a oxidu zirkoničitého je známá a byla popsána v publikaci E. A. Barringer a další. J. Am. Ceramic Soc., 65, 1982, C-199. Postupuje se tak, že se přidáním vody do ethanolového roztoku tetraethoxysilanu připraví nejprve silanol obecného vzorce (RO^SiOH a jedna ze skupin OR v tetraethoxysilanu se podle rovnice 1 nahradí skupinou OH
OR
Si(OR)4 + H2O ----------» RO-Si-OH +· ROH (1)
OR
Při použití malého přebytku vody je možno podle následující rovnice 2 uskutečnit samovolnou kondenzaci silanolu
OR OR OR OR
RO-Si-OH I 1 -u i —HW kl 1 1 \ RO-Si-O-Si-OH + ROH (2
|
1 OR 1 OR 1 1 OR OR
V přítomnosti tetraalkoholátu titaničitého nebo tetraalkoholátu zirkoničitého s výhodou probíhá kondenzace těchto sloučenin se silanolem, připraveným podle rovnice 1 tak, jak je zřejmé z rovnice 3
OR
OR
OR OR
RO-Si-OH + RO-Ti-OR
RO-Si-O-Ti-OR + ROH (3)
OR
OR
OR OR
Reakce podle rovnice 3 probíhá daleko rychleji než samovolná kondenzace silanolu podle rovnice 2 (k2 je daleko vyšší než k2) a s výhodou vznikají jednotky Si-O-To a jednotky Si-O-Zr.
Dostatečný přebytek vody při dalším přidávání vody vede za současné kondenzace a hydrolýzy ke vzniku směsných oxidů s alternujícími vazbami Si-O-Ti-O nebo Si-O-Zr-O při téměř úplné náhradě hydroxylových a alkoholových skupin. Tyto směsné oxidy se při optimálních podmínkách hydrolýzy vysráží ve formě jemných částic s velikostí menší než 1 mikrometr při velmi úzkém rozmezí střední velikosti částic. Vzhledem ke svému povrchovému náboji se tyto částice odpuzují, takže nedochází ke tvorbě shluků. Výchozí způsob výroby směsných oxidů srážením oxidu titaničitého a oxidu křemičitého nebo oxidu titaničitého a oxidu zirkoničitého při teplotě místnosti bude dále popsán v příkladech 1 až 3. Za podmínek hydrolýzy, které jsou v těchto příkladech popsány, nedochází ke tvorbě gelu, nýbrž k homogennímu srážení uvedených směsných oxidů.
Mimoto je nutno uvést, že katalyticky účinné společné sraženiny je možno připravit také tak, že se místo tetraizopropylátu titaničitého, použitého v uvedených příkladech užijí jiné sloučeniny titanu, například tetraethylát nebo tetra-2-ethylhexylát titaničitý jako výchozí látka. Analogicky je možno použít také různé sloučeniny křemičité nebo zirkoničité. Místo ethanolu je také možno užít jiný alkohol, například methanol, propanol, izopropanol a glykol, jako rozpouštědla. Výhodné je zvláště použití jednosytných a/nebo vícesytných alkoholů s obsahem 1 až 6 nebo 2 až 6 atomů uhlíku.
Množství katalyzátoru kondenzace podle vynálezu, které je užito při polykondenzaci se může pohybovat v širokém rozmezí, například 5 až 500 ppm, vztaženo na ester nebo oligoester, určený ke kondenzaci. Množství těchto látek se tedy pohybuje přibližně v řádově stejné oblasti jako množství Sb2O3, který se zpravidla používá jako katalyzátor polykondenzace v množství 300 až 400 ppm.
V případě, že je pro určité použití získaných polyesterů a kopolyesterů nutno dbát toho, aby materiál nebyl zabarven, je výhodné, aby se celkové množství směsného oxidu titaničitého a křemičitého nebo titaničitého a zirkoničitého pohybovalo pouze v rozmezí 10 až 100 ppm, vztaženo na ester nebo oligoester, použitý k polykondenzaci. Zvýšená katalytická účinnost uvedených katalyzátorů dovoluje použití mnohem nižších množství, než tomu je při použití oxidu antimonitého, přičemž v případě připravených polyesterů je možno dosáhnout stejné doby polykondenzace a zcela přijatelné hodnoty b* v rozmezí 3,0 až 8,0. Tato hodnota odpovídá zejména hodnotám, které jsou dosahovány při výrobě polyethylentereftalátu při použití 400 ppm oxidu antimonitého jako katalyzátoru polykondenzace. Společná sraženina oxidu titaničitého a křemičitého nebo oxidu titaničitého a zirkoničitého se přidává v prvním reakčním stupni při syntéze esterů nebo oligoesterů, například diglykolesteru dikarboxylové kyseliny nebo dikarboxylových kyselin a/nebo k předkondenzátu z takových esterů před polykondenzaci, jako 5 až 20 % suspenze v glykolu. Je také možno přidávat tyto katalyzátory v různých časových odstupech prvního reakčního stupně, v případě výměny esterové skupiny popřípadě společně s jedním nebo větším počtem katalyzátorů pro výměnu esterových skupin. V případě výměny esterových skupin v prvním reakčním stupni může být někdy výhodné po výměně esterové skupiny blokovat katalyzátor pro tuto výměnu přidáním sloučenin fosforu. Vhodnými sloučeninami fosforu pro toto použití jsou například karbethoxymethyldiethylfosfonát, di(polyoxyethylen)-hydroxymethylfosfonát, tetraizopropylmethylendifosfonát a kyselina fosforečná, obvykle je dostatečná koncentrace fosforu 30 až 50 ppm.
-3CZ 288250 B6
Katalyzátory podle vynálezu ve formě společných sraženin oxidů jsou vhodné za běžných reakčních podmínek pro použití jako katalyzátory polykondenzace pro výrobu nejrůznějších polyesterů a kopolyesterů, až dosud připravených při použití SbjCh jako katalyzátoru polykondenzace, přičemž je možno je použít také v kombinaci s jinými katalyzátory polykondenzace. Je možno připravit polyestery a kopolyestery, určené pro různé použití.
Pokud jsou při použití katalyzátorů podle vynálezu upraveny alkydové pryskyřice a nasycené polyesterové pryskyřice, hydroxypolyestery s relativní molekulovou hmotností nižší než 10 000, je možno tyto látky užít jako pojivá do laků a jiných nátěrových hmot. Pod pojmem „alkydové pryskyřice“ se rozumí polyestery z polykarboxylových kyselin a polyalkoholů, modifikované alifatickými kyselinami a jejich reakční produkty například svinylovými sloučeninami, epoxidovými pryskyřicemi, silikony, diizokyanáty a organokovovými sloučeninami, v tomto případě jsou tyto látky obvykle označovány jako modifikované alkydové pryskyřice. Z polykarboxylových kyselin pro výrobu alkydových pryskyřic je možno uvést kyselinu ftalovou, izoftalovou, malonovou, jantarovou, adipovou, azelainovou, sebakovou, dodekandikarboxylovou, dimerované alifatické kyseliny, kyselinu hexahydroftalovou, hexahydrotereftalovou, maleinovou, filmařovou a v případě použití v materiálech proti vzplanutí také halogenované dikarboxylové kyseliny, jako anhydrid kyseliny tetrachlorfitalové. Z polyolů je možno užít například glycerol, pantaerythrit, dipentaerytherit, trimethylolpropan, trimethylolethan, sorbitol a difunkční polyoly, jako ethylenglykol, 1,2-propylenglykol, 1,3- a 1,4-butandiol, dimethylenglykol, dipropylenglykol a neopentylglykol. Třetí složkou při výrobě alkydových pryskyřic jsou alifatické kyseliny s dlouhým řetězcem včetně syntetických mastných kyselin, jako jsou kyselina pelargonová, abietová a různé směsi syntetických mastných kyselin o 7 až 9 atomech uhlíku nebo přírodních mastných kyselin, které se užívají téměř výlučně ve formě tuků nebo olejů, jako jsou lněný olej, ricinový olej, kokosový olej, sojový olej nebo olej z bavlníkových semen. Při výrobě nasycených polyesterových pryskyřic, definovaných v normě DIN 55 945 se při polykondenzaci neužívají mastné kyseliny s delším řetězcem a nasycené polykarboxylové kyseliny a polyalkoholy mají s výhodou stejný řetězec, tak jak se jich užívá při výrobě alkydových pryskyřic.
V případě, že se při použití katalyzátorů podle vynálezu připravují (ko)polyestery jako předprodukty pro polyurethany se střední molekulovou hmotnostní nižší než 10 000, nedochází při dalším zpracování známým způsobem pouze k výrobě polyurethanových laků, nýbrž je možno získané produkty použít pro výrobu nejrůznějších plastických hmot s různými cennými vlastnostmi, jako jsou duromery, termoplasty, elastomery, vhodné pro lisování vstřikováním, tvrdé a měkké pěnové hmoty, hmoty, vhodné pro lisování, tvrdé a elastické nátěrové hmoty a lepidla.
Polyestery a kopolyestery s nižší molekulovou hmotností jako předproduktu pro výrobu polyurethanů se obecně vyrábějí z nasycených alifatických nebo aromatických dikarboxylových kyselin a difunkčních nebo di a tri-funkčních alkoholů a mohou mít přímé nebo mírně až silně rozvětvený řetězec. Při použití katalyzátoru podle vynálezu je možno připravit širokou škálu hydroxypolyesterů s hydroxylovým číslem 28 až 300 mg KOH/g a číslem kyselosti nižším než 1 mg KOH/g. Silněji rozvětvené polyestery, získané převážně při použití aromatických nebo hydrogenovaných aromatických dikarboxylových kyselin jsou vhodné pro použití především jako pojivá pro polyurethanové laky.
Sraženiny směsných oxidů, tak jak byly svrchu popsány, jsou za běžných reakčních podmínek vhodné pro použití zejména jako katalyzátory polykondenzace při výrobě polyesterů s vysokou teplotou tání pro výrobu vláken a filmů, jako jsou polyethylentereftalát, polybutylentereftalát, poly(ethylen-2,6-naftalendikarboxylát), poly(butylen-2,6-naftalendikarboxylát), poly(l ,4dimethylencyklohexyntereftalát) a směsné polyestery těchto látek na bázi vyššího podílu homopolymesteru alespoň 80 % molámích, tyto látky patří do skupiny termoplastických polyesterů. Tyto polyestery a kopolyestery mají molekulovou hmotnost zásadně vyšší než 10 000. Polykondenzované polyalkylentereftaláty, zejména polyethylentereftalát a polybutylentereftalát, získané při použití směsných sraženin mohou být tvořeny až z 20 molámích % jako směsné
-4CZ 288250 B6 polyestery z jednotek, odvozených od alespoň jedné další složky, tvořící polyester. Mimoto nehraje při použití katalyzátoru polykondenzace žádnou roli skutečnost, zda byl bis-glykolester polykondenzované dikarboxylové kyseliny a/nebo předkondenzát takového esteru nebo většího počtu těchto esterů připraven výměnou esterové skupiny nebo přímou tvorbu esterů.
Katalyzátory polykondenzace podle vynálezu jsou tedy vhodné jak pro výrobu polyethylentereftalátu pro tvorbu vláken s vnitřní viskozitou 0,65 až 0,75, určených pro textilní účely, tak pro výrobu polyethylentereftalátových vláken s vnitřní viskozitou 0,75 až 0,80 a 0,95 až 1,05, určených pro výrobu přízí pro průmyslové využití. Zvýšenou molekulovou hmotnost je možno dosáhnout kontinuální polykondenzací nebo s výhodou následnou kondenzací v pevné fázi. Pro následnou kondenzaci v pevné fázi je výhodné blokovat přítomné katalyzátory pro výměnu esterových skupin známým způsobem přidáním sloučenin s obsahem fosforu. Vhodnými sloučeninami pro toto použití jsou například di(polyoxyethylen)-hydroxymethylfosfonát, tetraizopropylmethylendifosfonát a kyselina fosforečná, dostatečná je koncentrace fosforu 30 až 50 ppm.
Termoplastické polyestery, zejména polyethylentereftalát a polybutylentereftalát, získané při použití katalyzátoru polykondenzace způsobem podle vynálezu mohou být zpracovány také lisováním vstřikováním nebo vytlačováním na tvarové díly nebo profily jakéhokoliv typu. Například v případě, že se získaný polyethylentereftalát zpracovává na láhve, mají tyto láhve nízký obsah acetaldehydu a jsou velmi průhledné.
Další složkou, schopnou vytvářet polyestery pro výrobu kopolyesterů, tvořících vlákna a filmy, mohou být alifatické dioly, jako ethylenglykol, propylenglykol, tetramethylenglykol, pentamethylenglykol, hexamethylenglykol, polyethylenglykol, polypropylenglykol a poly(tetrahydrofuran)diol, dále aromatické dioly, jako pyrokatechin, resorcin a hydrochinon, dále alicyklické dioly, jako 1,4-cyklohexandimethanol a cyklohexandiol, alifatické dikarboxylové kyseliny, jako kyselina adipová, sebaková a dekandikarboxylová, aromatické dikarboxylové kyseliny, jako kyselina izoftalová, 5-natriumizoftalová, natriumsulfotereftalová a 2,6-naftalendikarboylová a také alicyklické dikarboxylové kyseliny, jako kyselina hexahydrotereftalová a 1,3-cyklohexandikarboxylová. Analogické složky pro výrobu směsných polyesterů připadají v úvahu také při výrobě homopolyesterů, tvořících vlákna, částečně již svrchu uvedených, které nespadají do skupiny polyalkylentereftalátu.
Je samozřejmé, že k polyesterům pro tvorbu filmů a vláken je možno přidávat běžné modifikátory, například činidla pro rozvětvení řetězce, jako jsou pentaerythrit, kyselina trimellitová, pyromellitová a trimesinová nebo jejich estery v běžných malých množstvích, například 1 až 15 mikroekvivalentů a g polymeru. Tyto přísady dovolují dosáhnout rychlost zvláknění 3000 až 4000 m/min, avšak také příčné texturování s rychlostí nejméně 1000 m/min. Uvedená činidla se přidávají k biglykolesteru dikarboxylových kyselin, určených k polykondenzací ve formě roztoku v ethylenglykolu.
Pod pojmem „kopolyester“ se rozumí velká skupina polyetheresterů. Termoplastické polyesterestery zahrnují známé sledové kopolymery, které jsou syntetizovány z inkompatibilních pevných krystalických segmentů a měkkých amorfních segmentů. Pevné segmenty s krátkým řetězcem jsou obecně tvořeny převážně aromatickým polyesterem, například jednotkami ethylentereftalátu nebo butylentereftalátu, kdežto měkké segmenty s delším řetězcem jsou tvořeny zejména reakčním produktem alifatického polyesteru, jako polybutylenglykolu nebo polyethylenglykolu s alifatickou, cykloalifatickou nebo aromatickou dikarboxylovou kyselinou. Esterové jednotky s dlouhým a krátkým řetězcem vytvářejí často kopolyestery při použití omezeného množství další nebo dalších dikarboxylových kyselin nebo glykolových složek. Termoplastické polyetherestery, k jejichž výrobě je rovněž možno použít společné sraženiny oxidu titaničitého a křemičitého nebo oxidu titaničitého a zirkoničitého, jako katalyzátory, byly popsány například v US 3 023 192, GB 682 866, DE 23 52 584, EP-A-0 051 220 a EP-A-0 109 123.
-5CZ 288250 B6
Společné sraženiny oxidu titaničitého a křemičitého a oxidu titaničitého nebo zirkoničitého jsou vhodné také pro výrobu plně aromatických polyesterů nebo polyesterů typu kapalných krystalů, které je možno připravit na bázi běžných katalyzátorů polykondenzace, jako jsou oxid antimonitý a alkoxidy titanu. Z US 4 421 908 jsou například známy plně aromatické polyestery, obsahující 10 až 90 % molámích hydroxynaftalenkarboxylové kyseliny, 5 až 45 % molámích alespoň jedné další aromatické dikarboxylové kyseliny, například kyseliny tereftalové, a 5 až 45 % molámích nejméně jednoho aromatického diolu, například hydrochinonu. Podle EP-A-0 472 366 je možno připravit plně aromatické polyestery z A) kyseliny izoftalové, B) hydrochinonu, C) z kyseliny 4,4-dihydroxydifenylbenzoové a/nebo p-hydroxybenzoové a/nebo kyseliny 2-hydroxy-6naftalenkarboxylové a D) fenolu. Podle EP-A-0 496 404 je možno připravit plně aromatické polyestery reakcí nejméně jednoho dialkylesteru aromatické dikarboxylové kyseliny, například DMT s nejméně jedním aromatickým polykarbonátem, například poly(4,4'-izopropylidendifenylenkarbonátem) a/nebo aromatickým dialkyldikarbonátem. V průběhu těchto známých postupů pro výrobu plně aromatických polyesterů je možno nahradit použité katalyzátoiy polykondenzace, například StnC^, alkoxidy titanu nebo alkoxidy zirkonu s výhodou společnými sraženinami oxidů podle vynálezu, které se přidávají již v prvním reakčním stupni nebo až v následujícím vlastním polykondenzačním stupni.
Praktické provedení vynálezu bude osvětleno následující příklady. Uváděné relativní viskozity v roztoku byly měřeny při teplotě 25 °C při použití roztoků s koncentrací 1 % hmotnostní v mkresolu. Počet karboxylových skupina je udáván jako ekvivalent karboxylových skupin/106 g nebo jako mmol/kg polymeru. Tato hodnota se stanoví titrací polymeru hydroxidem draselným v o-kresolu.
Zabarvení polyesteru je vyjádřeno ve formě systému L* a* b*. Jde o jeden ze systémů pro stanovení zabarvení, který má sjednotit měření uvedených údajů a vzhledem k vysoké přesnosti při stanovení barev a barevných rozdílů byl přijat komisí CIE (Commission Intemationale de Γ Eclairage) v roce 1976. V tomto systému znamená L* faktor, označující světlost a a* a b* jsou čísla určující zabarvení. V případě vyráběných polyesterů je důležitá zejména hodnota b*, která udává vyváženost žluté a modré barvy. Pozitivní hodnota b* znamená zabarvení do žlutá, negativní hodnota zabarvení do modra. Při použití polyesterů, připravených z použitím oxidu antimonitého jsou dosahovány hodnoty b* v rozmezí 3 až 8. Pro produkty, u nichž není zabarvení kritické, jsou přijatelné i vyšší hodnoty.
Příklady provedení vynálezu
A) Výroba společných sraženin TÍO2/SÍO2 a ΤϊΟ2/ΖγΟ2
Příklad 1
Katalyticky' účinná společná sraženina oxidu titaničitého a křemičitého (TiO2:SiO2 = 90 : 10 mol/mol)
9,79 g, 34 mmol tetraizopropylátu titaničitého a 0,80 g, 3,8 mmol tetraethoxysilanu se rozpustí ve 100 ml absolutního ethanolu, získá se roztok A. 10,27 g, 0,57 mol destilované vody se smísí se 100 ml absolutního ethanolu na roztok B. Roztok A se užije jako předloha a v průběhu 30 minut se k němu při teplotě 22 °C po kapkách přidá roztok B. Vytvoří se bílá sraženina. Směs se ještě 1 hodinu míchá, pak se odstředí a usazenina se ještě třikrát promyje destilovanou vodou. Produkt se pak suší ve vakuu při teplotě 70 °C.
-6CZ 288250 B6
Příklad 2
Katalyticky účinná společná sraženina oxidu titaničitého a zirkoničitého (TiO2:ZrO2 = 90: 10 mol/mol)
25,58 g, 0,09 mol tetraizopropylátu titaničitého a 3,28 g, 0,01 mol tetrapropylátu zirkoničitého se rozpustí ve 263 g absolutního ethanolu na roztok A. 27,02 g, 1,5 mol destilované vody se smísí s 263 g absolutního ethanolu, získá se roztok B. Roztok A se užije jako předloha a v průběhu 30 minut se k němu po kapkách přidá při teplotě 22 °C roztok B. Vytvoří se bílá sraženina. Směs se ještě jednu hodinu míchá a pak se odstředí. Usazenina se promyje destilovanou vodou a ethanolem a znovu odstředí 20 minut. Produkt se pak suší 24 hodin ve vakuu při teplotě 60 až 70 °C.
Příklad 3
Katalyticky účinná společná sraženina oxidu titaničitého a zirkoničitého (TiO2:ZrO2 = 80 : 20 mol/mol)
22,74 g, 0,08 mol tetraizopropylátu titaničitého a 6,56 g, 0,02 mol tetrapropylátu zirkoničitého se rozpustí ve 263 g absolutního ethanolu na roztok A. 27,02 g, 1,5 mol destilované vody se smísí s 263 g absolutního ethanolu na roztok B. Roztok A se užije jako předloha a v průběhu 30 min se při teplotě 22 °C po kapkách přidá roztok B. Vznikne bílá sraženina. Směs se ještě 1 hodinu míchá a pak se odstředí. Usazenina se promyje destilovanou vodou a pak ethanolem a 20 minut se odstředí. Produkt se pak suší 24 hodin ve vakuu při teplotě 60 až 70 °C.
Příklad 4
Katalyticky neúčinná společná sraženina oxidu titaničitého a zirkoničitého (TiO2:ZrO2 = 60 : 40 mol/mol)
17,05 g, 0,06 mol tetraizopropylátu titaničitého a 13,10 g, 0,04 mol tetrapropylátu zirkoničitého se rozpustí ve 263 g absolutního ethanolu na roztok A. 27,02 g, 1,5 mol destilované vody se smísí s 263 g absolutního ethanolu na roztok B. Roztok A se užije jako předloha a v průběhu 30 minut se k němu při teplotě 22 °C po kapkách přidá roztok B. Vznikne bílá sraženina. Směs se ještě jednu hodinu míchá a pak se odstředí. Usazenina se promyje destilovanou vodou a pak ethanolem a vždy se 20 minut odstředí. Produkt se pak suší 24 hodin ve vakuu při teplotě 60 až 70 °C.
Příklad 5
Katalyticky neúčinná společná sraženina oxidu titaničitého a křemičitého (TiO2:SiO2 = 10: 90 mol/mol)
216,24 g, 25% vodného roztoku amoniaku (% hmotnostní) se smísí s 661,6 g ethanolu na roztok A. 3,42 g, 15 mmol tetraethylátu titaničitého a 28,41 g, 135 mmol tetraethoxysilanu se rozpustí v
763,5 g absolutního ethanolu na roztok B. Roztok A se užije jako předloha a v průběhu 30 minut se k němu při teplotě 40 °C po kapkách přidá roztok B. Vytvoří se bílá sraženina. Směs se ještě půl hodiny míchá a pak se odstředí, usazenina se promyje destilovanou vodou, znovu se odstředí, pak se promyje izopropanolem a ještě jednou se odstředí. Produkt se pak suší ve vakuu při teplotě 60 °C.
B) Příklady polykondenzace
Příklad 6
Polyethylentereftalát byl vyroben ve dvou stupních. V prvním stupni byla uskutečněna výměna esterové skupiny reakcí ethylenglykolu a dimethyltereftalátu, DMT v molámím poměru 2,5 : 1 v přítomnosti 100 ppm ZnAc2.2 H2O (Ac = acetát) a 150 ppm MnAc2.4 H2O, vztaženo na DMT při teplotě v rozmezí 165 až 265 °C, přičemž k zábraně sublimace DMT byla teplota jen pomalu kontinuálně zvyšována ze 165 na 265 °C. Methanol, vznikající při výměně esterových skupin byl oddestilován. Po dosažení reakční teploty 240 °C bylo přidáno 50 ppm fosforu, vztaženo na DMT ve formě ethylesteru kyseliny fosfonoctové k blokování katalyzátoru výměny esterových skupin.
Po dosažení reakční teploty 250 °C bylo přidáno 30 ppm společné sraženiny oxidu titaničitého a křemičitého při molámím poměru uvedených látek 90 : 10 z příkladu 1, vztaženo na přítomný bis-(2-hydroxyethyl)tereftalát, katalyzátor byl přidán ve formě suspenze v glykolu s koncentrací 5 % hmotnostních. Polykondenzace probíhala při teplotě 290 °C ve vakuu při tlaku 130 kPa. Po reakční době 112 minut byl získán polymer s relativní viskozitou v roztoku 1,595. Byla prokázána hodnota b* 5,5, obsah koncových karboxylových skupin byl 15,2 ekvivalentů/106 g polymeru.
Příklad 7
Byl připraven polyethylentereftalát ve dvou stupních. V prvním stupni byla uskutečněna výměna esterové skupiny reakcí ethylenglykolu a dimethyltereftalátu v přítomnosti 55 ppm MnAc2.4 H2O nebo 75 ppm MnAc2.2 H2O, vztaženo na DMT, jinak byl postup prováděn stejně jako v příkladu 6. K blokování katalyzátoru výměny esterových skupin bylo použito ekvivalentní množství kyseliny fosforečné, která byla přidána jako glykolový roztok s koncentrací 70 % hmotnostních.
Při teplotě 250 °C bylo ke vzniklému bis-(2-hydroxyethyl)tereftalátu přidáno 11 ppm společné sraženiny oxidu titaničitého a křemičitého z příkladu 1 se složením TiO2:SiO2 = 90 : 10 mol/mol, vztaženo na tereftalát, ve formě suspenze v glykolu s koncentrací 5 % hmotnostních. Polykondenzace probíhala při teplotě 283 °C a tlaku 80kPa. Po reakční době 180 minut byl získán polymer s relativní viskozitou roztoku 1,605. Hodnota b* = 3,7, obsah koncových karboxylových skupin byl 13,4 ekvivalentu/106 g polymeru.
Příklad 8
Byl opakován způsob podle příkladu 6 s tím rozdílem, že při teplotě 250 °C bylo přidáno 28 ppm společné sraženiny oxidu titaničitého a křemičitého z příkladu 1 se složením TiO2: SiO2 = 90: 10 mol/mol, vztaženo na bis(2-hydroxyethyl)tereftalát, ve formě suspenze v glykolu s koncentrací 5 % hmotnostních. Polykondenzační reakce probíhala při teplotě 276 °C a tlaku 50kPa. Po reakční době 163 minut byl získán polymer s relativní viskozitou v roztoku 1,595. Hodnota b* = 4, obsah koncových karboxylových skupin byl 15,1 ekvivalentů/106 g polymeru.
Příklad 9
Byl opakován způsob podle příkladu 6 stím rozdílem, že při teplotě 250 °C bylo přidáno 100 ppm společně sraženiny oxidu titaničitého a zirkoničitého z příkladu 3 s poměrem TiO2: ZrO2 = 80 : 20 mol/mol, vztaženo na bis-(2-hydroxyethyl)tereftalát, ve formě suspenze s koncentrací 5 % hmotnostních. Polykondenzační reakce probíhala při teplotě 290 °C a tlaku 130 kPa.
-8CZ 288250 B6
Po reakční době 174 minut byl získán polymer s relativní viskozitou v roztoku 1,643. Hodnota b* = 8, obsah koncových karboxylových skupin byl 27,0 ekvivalentu/106 g polymeru.
Příkladu 10
Byl opakován způsob podle příkladu 6 s tím rozdílem, že při teplotě 250 °C bylo přidáno 100 ppm společné sraženiny oxidu titaničitého a zirkoničitého z příkladu 2 s poměrem TiO2: ZrO2 = 90: lOmol/mol, vztaženo na bis-(2-hydroxyethyl)tereftalát, ve formě suspenze v glykolu s koncentrací 5 % hmotnostních. Polykondenzační reakce probíhala při teplotě 290 °C a tlaku 130 kPa. Po reakční době 83 minut byl získán polymer s relativní viskozitou v roztoku 1,676. Hodnota b* = 10,5, obsah koncových karboxylových skupin byl 16,8 ekvivalentů/106 g polymeru.
Příklad 11
Byl opakován způsob podle příkladu 6 stím rozdílem, že při teplotě 250 °C bylo přidáno 100 ppm společné sraženiny oxidu titaničitého a křemičitého z příkladu 1 s poměrem TiO2: SiO2 = 90 : lOmol/mol, vztaženo na bis-(2-hydroxyethyl)tereftalát, ve formě suspenze vglykolu s koncentrací 5% hmotnostních. Kondenzace probíhala při teplotě 290 °C a tlaku 130 kPa. Po reakční době 86 minut byl získán polymer s relativní viskozitou v roztoku 1,671. Hodnota b* = 15,5, obsah koncových karboxylových skupin v polymeru byl 17,0 ekvivalentů/106 g polymeru.
Příklad 12
Ve dvou stupních byl vyroben polyethylentereftalát tak, že v prvním stupni byla uskutečněna přímá esterifikace kyseliny tereftalové ethylenglykolem na bis-(2-hydroxyethyl)tereftalát. Ve druhém stupni pak probíhala polykondenzace při použití a) 400 ppm Sb2O3, b) 100 ppm TiO2/SiO2 (90 : 10 mol/mol) a c) TiO2/ZrO2 (90 : 10 moi/mol) jako katalyzátoru polykondenzace.
a) Sb2O3 jako katalyzátor polykondenzace
1707 g, 10,3 mol kyseliny tereftalové bylo společně s 1020 g, 16,4 mol glykolu a 1 ppm protipěnivého činidla M 10 (Dow Coming) zahříváno v autoklávu pro esterifikaci až k odštěpení vody při tlaku 0,7 MPa a teplotě směsi 235 °C. Dosažení uvedeného tlaku bylo považováno za začátek reakce. Přetlak byl udržován 60 minut, v průběhu této doby byla vnitřní teplota směsi zvýšena na 250 °C. Vytvořená vodní pára byla kondenzována v chladiči a zachycována do odměmého válce. Po celkem 60 minutách byl vnitřní tlak postupně snižován v průběhu dalších 60 minut až na atmosférický tlak při teplotě v rozmezí 250 až 260 °C. Nakonec byl produkt převeden do autoklávu pro polykondenzaci. Bezprostředně potom bylo při teplotě 240 °C přidáno 50 ppm fosforu ve formě ethylesteru kyseliny fosfonoctové, PEE. Při vnitřní teplotě 250 °C (přibližně po 5 minutách) pak bylo přidáno 400 ppm Sb2O3, vztaženo na bis-(2-hydroxyethyl)tereftalát ve formě 1,1% roztoku v glykolu. Při dalším zahřívání bylo použito podtlaku, v průběhu 25 minut byl tlak snížen až na 133 Pa. Vnitřní teplota byla zvýšena až na 298 °C. Ukončení reakce bylo zjištěno měřením namáhání míchacího zařízení. Po 95 minutách byl získán produkt s viskozitou v roztoku 1,681. Obsah koncových karboxylových skupin byl 20,1 mmol/kg.
b) TiO2/SiO2 (90 : 10 mol/mol) jako katalyzátor polykondenzace
Byl opakován způsob podle příkladu 12a tím rozdílem, že při teplotě 250 °C bylo přidáno 100 ppm svrchu uvedeného katalyzátoru, vztaženo na bis-(2-hydroxyethyl)tereftalát ve formě 5% disperze v glykolu.
-9CZ 288250 B6
Po 82 minutách byl získán produkt sviskozitou v roztoku 1,667. Obsah koncových karboxylových skupin byl 12,2 mmol/kg, což znamená podstatné zlepšení ve srovnání s výsledkem, dosaženým v příkladu 12a.
c) TiO2/ZrO2 (90 : 10 mol/mol) jako katalyzátor polykondenzace
Byl opakován způsob podle příkladu 12a stím rozdílem, že při teplotě 250 °C bylo přidáno 100 ppm svrchu uvedeného katalyzátoru, vztaženo na bis-(2-hydroxyethyl)tereftalát ve formě 5% disperze v glykolu.
Po 84 minutách byl získán produkt sviskozitou v roztoku 1,658. Obsah koncových karboxylových skupin byl 12,1 mmol/kg, což je rovněž podstatné zlepšení ve srovnání s výsledkem, dosaženým v příkladu 12a.
Příklad 13
Následná kondenzace v pevné fázi
a) Použití Sb2O3 jako katalyzátoru polykondenzace
Přibližně 2g polyethylentereftalátu s relativní viskozitou v roztoku LV 1,681 a s obsahem koncových karboxylových skupin 20,1 mmol/kg, připraveného při použití 400 ppm Sb2O3 jako katalyzátoru polykondenzace podle příkladu 12a se uloží do skleněné trubice a ta se ponoří do kovové lázně. Při kontinuálním přívodu dusíku se polymer nejprve udržuje 1 hodinu na teplotě 140 °C (předběžná krystalizace) a pak ještě 4 hodiny při teplotě 231 °C. Po této následné kondenzaci je hodnota LV 1,880 a obsah koncových karboxylových skupin je 11,0 mmol/kg.
b) TiO2/ZrO2 (90 :10 mol/mol) je katalyzátor polykondenzace
Přibližně 2 g polyethylentereftalátu s relativní viskozitou v roztoku LV 1,676 a obsahem koncovým karboxylových skupin 16,8 mmol/kg, připraveného při použití 100 ppm svrchu uvedeného katalyzátoru způsobem podle příkladu 10 se uloží do skleněné trubice a ta se ponoří do kovové lázně. Při kontinuálním přívodu dusíku se polymer nejprve udržuje 1 hodinu na teplotě 140 °C (předběžná krystalizace) a pak ještě 4 hodiny na teplotě 231 °C. Po této následní kondenzaci je hodnota LV 2,037 a obsah koncových karboxylových skupin je 9,5 mmol/kg.
Příklad 14
Příprava malonátové pryskyřice
a) Oxid dibutylcínu jako katalyzátor
Pro výrobu pryskyřice se užije nádoby sobsahem 2000ml spětí hrdly, opatřená kovovým míchadlem, kapací nálevkou, přívodem pro dusík, termočlánkem pro měření vnitřní teploty, Vigreuxovou kolonou se stříbrným pláštěm s délkou 300 mm a s destilační hlavou. Reakční směs byla tvořena následujícími složkami:
312,45 g, 3 mol 1,5-pentadiolu, složka A,
560,60 g, 3,5 mol diethylmalonátu, složka B,
0,87 g, 0,1 % hmotnostního oxidu dibutylcínu, vztaženo na A + B, jako složka C,
43,5 g, 15 % hmotnostních n-xylenu, vztaženo na A + B jako složka D,
130,5 g, 15 % hmotnostních xylenu, vztaženo na A + B jako složka E.
-10CZ 288250 B6
Jako katalyzátor byl použit oxid dibutylcínu, běžně užívaný pro tuto reakci. Složka A, B, C a D byly naváženy do nádoby a nádoby byla naplněna dusíkem. Pak byla směs pomalu zahřívána, první kapky ethanolu byly oddestilovány při vnitřní teplotě směsi 115 °C. Při poklesu rychlosti destilace stoupla vnitřní teplota až na 200 °C. Pak byla přidána složka E najednou jako pomocný prostředek pro destilaci a byl odebírán společný destilát ethanolu a m-xylenu. Při dosažení přeměny 99,5 % byla polykondenzace přerušena. Této hodnoty bylo dosaženo po 16 hodinách.
Celkové množství destilátu bylo 378,03 g. Oddestilované množství ethanolu bylo 274,92 g, teoretické celkové množství je 276,42 g. Číslo zbarvení podle gardnera bylo 13.
b) Použití TiO2/SiO2 (90 : 10 mol/mol)
Byl opakován postup podle odstavce a) při použití katalyzátoru podle vynálezu. Reakční směs byla tvořena následujícími složkami:
312,45 g, 3 mol 1,5-pentadiolu, složka A,
560,60 g, 3,5 mol diethylmalonátu, složka B,
0,87 g, 0,1 % hmotnostního TiO2/SiO2, 90 : 10 mol/mol, vztaženo na A + B, složka C,
43,5 g, 5 % hmotnostních m-xylenu, vztaženo na A + B, složka D,
87,0 g, 10 % hmotnostních m-xylenu, vztaženo na A + B, složka E.
Složky A, B, C a D byly zváženy a uloženy do nádoby, která byla propláchnuta dusíkem. Pak byla směs pomalu zahřívána, první kapky ethanolu byly ze směsi s m-xylenem oddestilovány při vnitřní teplotě 142 °C. Při klesající lychlosti destilace byla vnitřní teplota zvýšena až na 200 °C. Pak byla přidána po kapkách složka E jako pomocný prostředek pro destilaci a byl odebírán společný destilát ethanolu a m-xylenu. Po dosažení přeměny 99,8 % byla polykondenzace přerušena. Uvedené hodnoty bylo dosaženo po 8 hodinách.
Celkové množství destilátu bylo 342,28 g, množství ethanolu 276,04 g, teoretické množství ethanolu je 276,42 g. Číslo zbarvení podle gardnera bylo 10.
C) Srovnávací příklady
Srovnávací příklady la a lb
a) Obdobným způsobem jako v příkladu 6 byl vyráběn polyethylentereftalát při použití běžně dodávaného oxidu titaničitého jako katalyzátoru polykondenzace. K tomuto účelu byla provedena výměna esterové skupiny podle příkladu 6 a po blokování katalyzátoru výměny esterové skupiny po dosažení teploty 250 °C bylo k reakční směsi přidáno 500 ppm oxidu titaničitého Hombitec KO3 (Sachtleben), vztaženo na bis-(2-hydroxyethyl)tereftalát, ve formě suspenze vglykolu s koncentrací 10 % hmotnostních. Polykondenzační reakce probíhala při teplotě 290 °C a tlaku 130 kPa. Po 180 minutách byl pokus přerušen vzhledem ktomu, že pro nízkou molekulovou hmotnost produktu polykondenzace nebylo možno dosáhnout dostatečné viskozity vtavenině a tím také asi dostatečné relativní viskozity.
b) Obdobného negativního výsledku bylo dosaženo v dalším pokusu, který byl prováděn za týchž reakčních podmínek a při němž bylo po katalyzátoru polykondenzace použito 50 ppm oxidu titaničitého Tilcom HPT 3 (Tioxide), vztaženo na bis-(2-hydroxyethyl)tereftalát, v formě suspenze v glykolu s koncentrací 10 % hmotnostních.
-11CZ 288250 B6
Srovnávací příklad 2
Byl opakován způsob podle příkladu 6 s tím rozdílem, že po dosažení teploty 250 °C bylo přidáno 10 ppm společné sraženiny oxidu titaničitého a křemičitého z příkladu 5 s poměrem TiO2: SiO2 = 10 : 90mol/mol, vztaženo na bis-(2-hydroxyethyl)tereftalát, ve formě suspenze v glykolu s koncentrací 5 % hmotnostních. Polykondenzační reakce probíhala při teplotě 290 °C a při tlaku 130 kPa. Po 180 minutách reakce nedošlo k žádnému významnějšímu vzestupu viskozity taveniny. Z tohoto důvodu byla reakce přerušena.
Srovnávací příklad 3
Byl opakován způsob podle příkladu 6 s tím rozdílem, že po dosažení teploty 250 °C bylo přidáno 100 ppm společné sraženiny oxidu titaničitého a zirkoničitého podle příkladu 4 s poměrem TiO2: ZrO2 = 60 : 40 mol/mol vztaženo na bis-(2-hydroxyethyl)tereftalát, ve formě suspenze v glykolu s koncentrací 5 % hmotnostních. Polykondenzace probíhala při teplotě 290 °C a při tlaku 130 kPa. Vzhledem ktomu, že po 180 minutách trvání reakce nedošlo k žádnému významnějšímu vzestupu viskozity taveniny, byla reakce přerušena.
Srovnávací příklad 4
Byl opakován způsob podle příkladu Ί s tím rozdílem, že po dosažení teploty 250 °C bylo přidáno 340 ppm SbiO3, vztaženo na bis-(2-hydroxyethyl)tereftalát. Polykondenzační reakce pak probíhala při teplotě 283 °C a při tlaku 80 kPa. Po reakční době 180 minut byl získán polymer s relativní viskozitou v roztoku 1,590. Hodnota b* = 4,8, obsah koncových karboxylových skupin byl 22,5 ekvivalentu/106 g polymeru.
Tento srovnávací příklad prokazuje, že katalytická účinnost katalyzátoru, použitého podle vynálezu je podstatně vyšší než účinnost oxidu antimonitého a že teprve způsobem podle vynálezu je možno dosáhnout podstatného snížení použitého množství katalyzátoru při stejném trvání polykondenzační reakce jako při použití oxidu antimonitého. Mimoto je v případě, že je důležité dosáhnout příznivé hodnoty zbarvení polyesterů, určených pro výrobu vláken pro určitá použití, možno dosáhnout stejných hodnot b*, jak je zcela zřejmé z příkladů 6, 7 a 8.
Srovnávací příklad 5
Byl opakován způsob podle příkladu 6 s tím rozdílem, že při teplotě 250 °C bylo přidáno 213 ppm tetrabutylátu titaničitého, vztaženo na bis-(2-hydroxyethyl)tereftalát jako katalyzátoru polykondenzace ve formě roztoku v glykolu s koncentrací 5 % hmotnostních. Polykondenzační reakce probíhala při teplotě 290 °C a tlaku 350 kPa. Po reakční době 134 minut byl získán polymer s relativní viskozitou v roztoku 1,633. Hodnota b* = 15,5, obsah koncových karboxylových skupin byl 20,2 ekvivalentu/106 g polymeru.
Tento srovnávací příklad ukazuje, že tetrabutylát titaničitý má při nepříznivější hodnotě b* vyšší katalytickou účinnost než Sb2O3, je však nutno jej použít při vyšší koncentraci než katalyzátor při provádění způsobu podle vynálezu v případě, že má být dosaženo srovnatelně krátké doby polykondenzační reakce.

Claims (14)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob výroby polyesterů a kopolyesterů polykondenzací výchozích složek, tvořících polyester, při němž se v prvním reakčním stupni vytvoří ester nebo oligoester, který se ve druhém reakčním stupni podrobí polykondenzací v přítomnosti katalyzátoru na bázi titanu, vyznačující se t í m , že se ve druhém reakčním stupni pro polykondenzací esterů nebo oligoesterů jako katalyzátor polykondenzace použije společná sraženina oxidu titaničitého a oxidu křemičitého s molámím poměrem TiO2: SiO2 = 90 : 10 až 20 :80 a/nebo společná sraženina oxidu titaničitého a oxidu zirkoničitého s molámím poměrem TiO2: ZrO2 = 95 : 5 až 70 : 30.
  2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se jako katalyzátor polykondenzace použije společná sraženina oxidu titaničitého a oxidu křemičitého s molámím poměrem oxidu titaničitého k oxidu křemičitému 90: 10 až 50 :50 a/nebo společná sraženina oxidu titaničitého a oxidu zirkoničitého s molámím poměrem oxidu titaničitého k oxidu zirkoničitému 90: 10 až 80: 20.
  3. 3. Způsob podle některého z nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se společná sraženina oxidu titaničitého a oxidu křemičitého a/nebo společná sraženina oxidu titaničitého a oxidu zirkoničitého použije v celkovém množství 5 až 500 ppm, vztaženo na ester nebo oligoester, určený k polykondenzací.
  4. 4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že se společná sraženina oxidu titaničitého a oxidu křemičitého a/nebo společná sraženina oxidu titaničitého a oxidu zirkoničitého použije v celkovém množství 10 až 100 ppm, vztaženo na ester nebo oligoester, určený k polykondenzací.
  5. 5. Způsob podle některého z nároků laž4, vyznačující se tím, že se společná sraženina oxidu titaničitého a oxidu křemičitého a/nebo společná sraženina oxidu titaničitého a oxidu zirkoničitého k esterům nebo oligoesterům, určeným k polykondenzací přidává před polykondenzací ve formě suspenze v glykolu s koncentrací 5 až 20 % hmotnostních.
  6. 6. Způsob podle některého z nároků laž5, vyznačující se tím, že se případně přítomné katalyzátory výměny esterových skupin z prvního reakčního stupně blokují přidáním alespoň jedné sloučeniny fosforu.
  7. 7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že se pro blokování katalyzátoru výměny esterových skupin použije karbethoxymethyldiethylfosfonát, di(polyoxyethylen)hydroxymethylfosfonát, tetraizopropylmethylendifosfonát a/nebo kyselina fosforečná.
  8. 8. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že polykondenzačním produktem jsou alkydové pryskyřice s relativní molekulovou hmotností nižší než 10 000.
  9. 9. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že polykondenzačním produktem jsou nasycené polyesterové pryskyřice s molekulovou hmotností nižší než 10 000.
  10. 10. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že polykondenzační produkt polyesterů a kopolyesterů tvoří předprodukt pro polyurethany s relativní molekulovou hmotností nižší než 10 000.
  11. 11. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že polykondenzačním produktem jsou termoplastické polyestery a kopolyestery s relativní molekulovou hmotností vyšší než 10 000.
    -13CZ 288250 B6
  12. 12. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že polykondenzačním produktem jsou látky ze skupiny polyethylentereftalát, polybutylentereftalát, poly(ethylen-2,6-naftalendikarboxylát), poly(butylen-2,6-nafitalendikarboxylát), poly( 1,4-dimethylencyklohexantereftalát
    5 a směsné polyestery těchto látek na bázi vyšších homopolyesterových podílů nejméně 80 % molámích.
  13. 13. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že polykondenzačním produktem jsou polyetherestery.
    o
  14. 14. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že polykondenzačním produktem jsou plně aromatické polyestery nebo polyestery ve formě tekutých krystalů.
CZ19961993A 1994-01-07 1995-01-02 Process for preparing polyesters and copolyesters CZ288250B6 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4400300A DE4400300A1 (de) 1994-01-07 1994-01-07 Verfahren zur Herstellung von film- und faserbildenden Polyestern und Copolyestern

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ199396A3 CZ199396A3 (en) 1997-02-12
CZ288250B6 true CZ288250B6 (en) 2001-05-16

Family

ID=6507556

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ19961993A CZ288250B6 (en) 1994-01-07 1995-01-02 Process for preparing polyesters and copolyesters

Country Status (28)

Country Link
US (1) US5684116A (cs)
EP (1) EP0738292B1 (cs)
JP (1) JP3266265B2 (cs)
KR (1) KR100341042B1 (cs)
CN (1) CN1069662C (cs)
AT (1) ATE207095T1 (cs)
AU (1) AU685213B2 (cs)
BG (1) BG63398B1 (cs)
BR (1) BR9506428A (cs)
CA (1) CA2179632A1 (cs)
CO (1) CO4410247A1 (cs)
CZ (1) CZ288250B6 (cs)
DE (2) DE4400300A1 (cs)
ES (1) ES2165413T3 (cs)
HR (1) HRP941024A2 (cs)
HU (1) HU214670B (cs)
MX (1) MX9602662A (cs)
NZ (1) NZ278069A (cs)
PL (2) PL181186B1 (cs)
PT (1) PT738292E (cs)
RU (1) RU2151779C1 (cs)
SG (1) SG70952A1 (cs)
SK (1) SK87496A3 (cs)
TR (1) TR28770A (cs)
TW (1) TW393495B (cs)
UA (1) UA41970C2 (cs)
WO (1) WO1995018839A1 (cs)
ZA (1) ZA9410366B (cs)

Families Citing this family (65)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4400300A1 (de) * 1994-01-07 1995-07-13 Akzo Nobel Nv Verfahren zur Herstellung von film- und faserbildenden Polyestern und Copolyestern
DE4443648C2 (de) * 1994-12-08 1999-01-21 Akzo Nobel Nv Verfahren zur Herstellung von Polyestern und Copolyestern
US6316584B1 (en) 1997-06-10 2001-11-13 Akzo Nobel Nv Method for producing polyesters and copolyesters
WO2000024827A1 (en) 1998-10-26 2000-05-04 Toray Industries, Inc. Polyester composition, method for producing the same and polyester film
US6451959B1 (en) * 1998-12-25 2002-09-17 Mitsui Chemicals, Inc. Catalyst for polyester production, process for producing polyester using the catalyst, polyester obtained by the process, and uses of the polyester
US6346070B1 (en) 1998-12-25 2002-02-12 Mitsui Chemicals Inc Catalyst for polyester production, process for producing polyester using the catalyst, polyester obtained by the process, and uses of the polyester
IT1307751B1 (it) * 1999-02-04 2001-11-19 Gen Electric Composizione di catalizzatore contenente fosfati per la preparazionedi poliesteri e procedimenti relativi.
GB9909956D0 (en) * 1999-04-29 1999-06-30 Univ Aston Thermoplastic moulding compositions and polymer additives
US6828272B2 (en) 1999-12-10 2004-12-07 Equipolymers Gmbh Catalyst systems for polycondensation reactions
US6372879B1 (en) * 2000-01-07 2002-04-16 Atofina Chemicals, Inc. Polyester polycondensation with catalyst and a catalyst enhancer
US6683023B2 (en) 2000-04-21 2004-01-27 Showa Denko K.K. Photocatalytic powder and polymer composition
JP5288676B2 (ja) * 2000-08-22 2013-09-11 三井化学株式会社 ポリエステル製造用触媒、ポリエステルの製造方法およびポリエステル
RU2237068C2 (ru) * 2000-08-22 2004-09-27 Митсуи Кемикалс, Инк., Катализатор для получения полиэфира (варианты), способ получения полиэфира и полиэфир
US6906164B2 (en) * 2000-12-07 2005-06-14 Eastman Chemical Company Polyester process using a pipe reactor
US6914107B2 (en) * 2001-01-24 2005-07-05 E. I. Du Pont De Nemours And Company Catalyst composition and process therewith
US6489433B2 (en) 2001-02-23 2002-12-03 E. I. Du Pont De Nemours And Company Metal-containing composition and process therewith
KR100459654B1 (ko) 2001-10-12 2004-12-03 에스케이케미칼주식회사 1,4-사이클로헥산디메탄올이 공중합된 폴리에스테르수지의 제조방법
JP2005527697A (ja) * 2002-05-09 2005-09-15 イクイポリマース・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング 縮重合反応に対する触媒系
US6841505B2 (en) 2002-07-26 2005-01-11 E..I. Du Pont De Nemours And Company Titanium-zirconium catalyst compositions and use thereof
WO2004031258A1 (ja) * 2002-10-03 2004-04-15 Toray Industries, Inc. ポリエステル樹脂組成物、ポリエステル製造用触媒、ポリエステルフィルムおよび磁気記録媒体
CN100469814C (zh) * 2002-10-03 2009-03-18 东丽株式会社 聚酯树脂组合物、聚酯制造用催化剂、聚酯薄膜和磁记录介质
US7208477B2 (en) * 2002-12-02 2007-04-24 University Of Florida Research Foundation, Inc. Treatments for benign tumors, cancers, neoplasias, and/or other inflammatory disorders or diseases
KR100620672B1 (ko) * 2002-12-14 2006-09-13 주식회사 하이닉스반도체 포토레지스트 조성물
DE602004025111D1 (de) * 2003-05-21 2010-03-04 Wellman Inc Langsam kristallisierende polyesterharze
US20070059465A1 (en) * 2004-05-20 2007-03-15 Thompson David E Polyester Resins for High-Strength Articles
US7094863B2 (en) * 2003-05-21 2006-08-22 Wellman, Inc. Polyester preforms useful for enhanced heat-set bottles
US20050261462A1 (en) * 2004-05-20 2005-11-24 Nichols Carl S Methods of making titanium-catalyzed polyester resins
KR101026097B1 (ko) * 2003-06-03 2011-03-31 미쓰비시 가가꾸 가부시키가이샤 폴리에스테르 제조용 촉매, 이를 이용한 폴리에스테르의제조 방법, 및 티탄 함유 폴리에틸렌 테레프탈레이트
US7074879B2 (en) * 2003-06-06 2006-07-11 Eastman Chemical Company Polyester process using a pipe reactor
CN1294176C (zh) * 2003-07-09 2007-01-10 中国石化上海石油化工股份有限公司 一种用于制造改性聚酯的复合催化剂
WO2005026232A1 (ja) * 2003-09-16 2005-03-24 Mitsubishi Chemical Corporation 脂肪族ポリエステルの製造方法および脂肪族ポリエステル
LT5256B (lt) 2003-11-07 2005-08-25 Vilniaus Gedimino technikos universitetas Kompleksinis dviejų sluoksnių vandens valymo įrenginys
US7199172B2 (en) * 2004-04-21 2007-04-03 Plastic Technologies, Inc. Metal phosphonates and related nanocomposites
JP4845385B2 (ja) * 2004-08-13 2011-12-28 東京エレクトロン株式会社 成膜装置
DE102004061702A1 (de) * 2004-12-22 2006-07-06 Degussa Ag Titan-Aluminium-Mischoxidpulver
DE102004061703A1 (de) * 2004-12-22 2006-07-06 Degussa Ag Titan-Aluminium-Mischoxidpulver
KR20060072485A (ko) * 2004-12-23 2006-06-28 에스케이케미칼주식회사 토너용 폴리에스테르 수지, 및 이를 사용하여 제조되는 토너
US20070020422A1 (en) * 2005-05-13 2007-01-25 Mark Rule Method to reduce the aldehyde content of polymers
US7163977B2 (en) * 2005-05-13 2007-01-16 Plastic Technologies, Inc. Method to reduce the aldehyde content of polymers
DE102006025942B4 (de) * 2006-06-02 2011-07-07 Uhde Inventa-Fischer GmbH & Co. KG, 13509 Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von hochmolekularen Polyestern durch Veresterung von Dicarbonsäuren und/oder Umesterung von Dicarbonsäuren mit Diolen und/oder deren Mischungen sowie Vorrichtung hierzu
CN101270185B (zh) * 2007-03-20 2010-11-10 上海华明高技术(集团)有限公司 用于制备聚酯与共聚酯的液态钛系催化剂的制备方法
CN101565499B (zh) * 2008-04-23 2011-12-21 中国科学院化学研究所 一种聚酯缩聚催化剂及其制备方法与应用
US8791225B2 (en) * 2008-06-06 2014-07-29 Dak Americas Mississippi Inc. Titanium-nitride catalyzed polyester
US20100069556A1 (en) * 2008-09-18 2010-03-18 Eastman Chemical Company Polyester melt-phase compositions having improved thermo-oxidative stability, and methods of making and using them
US8148295B2 (en) 2009-02-16 2012-04-03 Millennium Inorganic Chemicals, Inc. Catalyst promoters in vanadium-free mobile catalyst
US7879759B2 (en) * 2009-02-16 2011-02-01 Augustine Steve M Mobile DeNOx catalyst
TW201100460A (en) 2009-03-18 2011-01-01 Saudi Basic Ind Corp Process for making thermoplastic polyesters
CN101891884B (zh) * 2009-05-22 2012-07-18 中国科学院化学研究所 一种聚酯缩聚催化剂及其制备方法与应用
RU2543383C2 (ru) * 2009-07-01 2015-02-27 Байер Матириальсайенс Аг Способ получения полиуретанового полимера, содержащего сложные полиэфирполиолы, имеющие концевые вторичные гидроксильные группы
CN102050942A (zh) * 2009-11-02 2011-05-11 远东新世纪股份有限公司 含钛组合物及以含钛组合物催化聚酯化反应的方法
TWI471355B (zh) * 2009-11-11 2015-02-01 Far Eastern New Century Corp 含鈦組合物及其在聚酯反應之應用
EP2433771B1 (de) * 2010-09-28 2016-12-21 Uhde Inventa-Fischer GmbH Verfahren zur Erhöhung des Molekulargewichts unter Nutzung der Restwärme von Polyestergranulat
CN102441370B (zh) * 2010-09-30 2013-08-14 中国石油化工股份有限公司 一种气凝胶催化剂及其制备方法
CN102443156B (zh) * 2010-09-30 2013-07-03 中国石油化工股份有限公司 一种制备聚酯的方法
CN102443157B (zh) * 2010-09-30 2013-06-05 中国石油化工股份有限公司 一种脂肪族-芳香族共聚酯的制备方法
CN102443155B (zh) * 2010-09-30 2013-03-27 中国石油化工股份有限公司 一种脂肪族-芳香族共聚酯的制备方法
CN102492121B (zh) * 2011-12-13 2013-06-12 南昌航空大学 一种稀土包裹型钛系聚酯催化剂的制备方法及其应用
KR101385721B1 (ko) 2012-04-13 2014-04-15 롯데케미칼 주식회사 복합 금속 산화물, 및 이를 이용하여 폴리에스테르를 제조하는 방법
CN102702497B (zh) * 2012-06-07 2014-03-05 昆山天洋热熔胶有限公司 一种聚酯催化剂的制备方法
WO2016036592A1 (en) * 2014-09-05 2016-03-10 Basf Corporation Titania-doped zirconia as platinum group metal support in catalysts for treatment of combustion engine exhausts streams
CN105585701B (zh) * 2014-10-22 2019-11-29 中国石油化工股份有限公司 一种聚醚改性共聚酯连续式制备方法
CN105585702A (zh) * 2014-10-22 2016-05-18 中国石油化工股份有限公司 一种板材用聚酯及其制备方法
PT3310835T (pt) * 2015-06-18 2022-09-20 Basf Se Processo para a produção de espumas rígidas de poliuretano
CN114318577A (zh) * 2022-02-22 2022-04-12 青岛大学 利用GO-SiO2复合成核添加剂提高涤纶纤维结晶性能的方法
CN115785408B (zh) * 2022-11-18 2024-02-13 浙江桐昆新材料研究院有限公司 一种用于半消光聚酯合成的钛催化剂的制备方法及应用

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK55945C (da) * 1937-02-20 1939-03-20 Hugo Joosten Strygebord til Strygning af Skjorter.
GB682866A (en) * 1949-07-27 1952-11-19 Denis Coleman New interpolyesters
NL55065C (cs) * 1956-02-29 1943-08-16
US3023192A (en) * 1958-05-29 1962-02-27 Du Pont Segmented copolyetherester elastomers
FR1435758A (fr) * 1962-07-21 1966-04-22 Toyo Rayon Co Ltd Procédé de production d'un polyester
GB1037256A (en) * 1962-07-21 1966-07-27 Toyo Rayon Co Ltd Process for producing polyesters
CH455290A (de) * 1966-01-12 1968-06-28 Inventa Ag Verfahren zur Herstellung von klaren linearen Polyester mit hohem Weissgrad
JPS4841949A (cs) * 1971-10-04 1973-06-19
JPS5529589B2 (cs) * 1972-05-30 1980-08-05
JPS4974792A (cs) * 1972-10-19 1974-07-18
JPS5286496A (en) * 1976-01-14 1977-07-18 Teijin Ltd Preparation of polyesters
JPS53106792A (en) * 1977-03-02 1978-09-18 Teijin Ltd Preparation of polyester
JPS6021172B2 (ja) * 1977-03-08 1985-05-25 帝人株式会社 ポリエステルの製造方法
DE2811982A1 (de) * 1978-03-18 1979-09-27 Huels Chemische Werke Ag Verfahren zur herstellung von hochmolekularem poly(ethylenterephthalat)
DE2834028C2 (de) * 1978-08-03 1987-04-02 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Deckende Calziumfarblacke mit hoher Purtonbrillanz und verbesserter Lichtechtheit, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
US4362836A (en) * 1980-10-24 1982-12-07 E. I. Du Pont De Nemours And Company Thermoplastic copolyester elastomers modified with salts of aliphatic polycarboxylic acid
US4421908A (en) * 1982-03-08 1983-12-20 Celanese Corporation Preparation of polyesters by direct condensation of hydroxynaphthoic acids, aromatic diacids and aromatic diols
DE3370489D1 (en) * 1982-11-11 1987-04-30 Akzo Nv Thermoplastic block copolyester resin composition containing a nucleating agent and an accelerator
FR2570077B1 (fr) * 1984-09-11 1987-05-29 Rhone Poulenc Films Procede de preparation de polyester
DD279490A1 (de) * 1984-09-17 1990-06-06 Guben Chemiefaserwerk Verfahren zur katalytischen herstellung von polyester
US5216109A (en) * 1990-08-22 1993-06-01 Teijin Limited Crystalline wholly aromatic polyester, process for its production, resin composition containing it, and articles from the resin composition
IT1253357B (it) * 1991-01-25 1995-07-25 Montedipe Srl Processo per la preparazione di poliesteri aromatici
US5143984A (en) * 1992-01-21 1992-09-01 Eastman Kodak Company Process to prepare high molecule weight polyester
DE4400300A1 (de) * 1994-01-07 1995-07-13 Akzo Nobel Nv Verfahren zur Herstellung von film- und faserbildenden Polyestern und Copolyestern

Also Published As

Publication number Publication date
MX9602662A (es) 1997-05-31
CZ199396A3 (en) 1997-02-12
CA2179632A1 (en) 1995-07-13
PL181123B1 (pl) 2001-05-31
CN1069662C (zh) 2001-08-15
BG63398B1 (bg) 2001-12-29
KR100341042B1 (ko) 2002-11-29
SG70952A1 (en) 2000-03-21
SK87496A3 (en) 1997-04-09
UA41970C2 (uk) 2001-10-15
PT738292E (pt) 2002-04-29
DE59509722D1 (de) 2001-11-22
HRP941024A2 (en) 1997-10-31
JP3266265B2 (ja) 2002-03-18
AU685213B2 (en) 1998-01-15
TR28770A (tr) 1997-02-28
BR9506428A (pt) 1997-03-04
BG100750A (bg) 1997-03-31
AU1415695A (en) 1995-08-01
JPH09507514A (ja) 1997-07-29
ES2165413T3 (es) 2002-03-16
ATE207095T1 (de) 2001-11-15
HU214670B (hu) 1998-04-28
WO1995018839A1 (de) 1995-07-13
PL181186B1 (pl) 2001-06-29
ZA9410366B (en) 1995-09-01
US5684116A (en) 1997-11-04
DE4400300A1 (de) 1995-07-13
TW393495B (en) 2000-06-11
PL315746A1 (en) 1996-11-25
RU2151779C1 (ru) 2000-06-27
HUT75491A (en) 1997-05-28
CO4410247A1 (es) 1997-01-09
EP0738292A1 (de) 1996-10-23
HU9601853D0 (en) 1996-09-30
EP0738292B1 (de) 2001-10-17
NZ278069A (en) 1998-01-26
CN1138339A (zh) 1996-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ199396A3 (en) Process for preparing polyesters and co-polyesters and the us of polycondensation catalysts
CN1114643C (zh) 制备聚酯和共聚酯的方法
US5789528A (en) Process for the preparation of polyesters and copolyesters
US8247345B2 (en) Polycondensation catalyst for producing polyester and method for producing the same and method for producing polyester
US20020087027A1 (en) Esterification catalysts
CN100413908C (zh) 用于制造酯的催化剂
WO2001056694A1 (en) Esterification catalyst compositions
JP3442555B2 (ja) ポリエステル及びコポリエステルの製法
WO2003045550A1 (en) Catalyst and process for preparation of an ester
KR20070030730A (ko) 에스테르 제조를 위한 촉매
JPS6042811B2 (ja) ポリエステルの製造法
MXPA99011497A (en) Method for producing polyesters and copolyesters
JP2003231756A (ja) ポリオルガノシロキサン化合物のスラリー化法

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20050102