DE1264061B - Verfahren zum Herstellen von mit Titandioxyd pigmentierten linearen Polyestern - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von mit Titandioxyd pigmentierten linearen PolyesternInfo
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description
AUSLEGESCHRIFT
. iefzl 'I1Cfv-
DeutscheKl.: 39 c-16
Nummer: 1264061
Aktenzeichen: B 80891IV d/39 c
J 264 061 Anmeldetag: 3.November 1962
Auslegetag: 21. März 1968
Es ist bekannt, zum Mattieren von linearen Polyestern, z. B. Polyäthylenterephthalat, die zu Fäden
und Fasern versponnen werden sollen, Titandioxyd mit einer Teilchengröße von bis zu 3 μ zu verwenden.
Das Titandioxyd wird im allgemeinen nach der Umesterung von Terepthalsäuredimethylester mit Äthylenglykol
vor oder während der Polykondensation, in Äthylenglykol suspendiert, zugesetzt. Es wird so viel
Titandioxydsuspension zugesetzt, daß ein Endgehalt an Titandioxyd im fertigen Polykondensat von etwa
0,3 bis 2 Gewichtsprozent erreicht wird.
Es ist weiter bekannt, solchen Titandioxydsuspensionen Hilfsmittel zuzusetzen, um einerseits das
Pigment in Äthylenglykol zu suspendieren und die Suspension über einen längeren Zeitraum stabil zu
halten und andererseits das Pigment im fertigen Polykondensat gleichmäßig und fein zu verteilen.
Für diesen Zweck wurden z. B. Phosphorsäure und Borsäure verwendet. Diese Zusätze haben allerdings
den Nachteil, daß sie in die Reaktion selbst störend eingreifen.
Ferner sind für diesen Zweck oberflächenaktive Verbindungen mit ionogenem oder nichtionogenem
Charakter sowie Kondensationsprodukte aus Formaldehyd und sulfonierten aromatischen Verbindungen
genannt worden. Andere Autoren haben Pigmentzubereitungen beschrieben, die durch Einkondensieren
der Pigmentteilchen in einen höhermolekularen Stoff hergestellt werden. Die so präparierten Pigmente
sollen sich leichter suspendieren lassen als unpräparierte.
Nachteile der genannten Verfahren bestehen darin, daß je nach der Art der Mattierung geeignete organische
Hilfsstoffe mitverwendet werden müssen und daß diese gegebenenfalls störend in die Reaktion eingreifen
können.
Nach einem anderen Verfahren wird ein Gemisch von Titandioxyd und Calciumterephthalat zur Erhöhung
des Erweichungspunktes des Polyesters und Verbesserung seiner Färbbarkeit vor der Veresterung
zugesetzt. Dazu ist die Anwendung erhöhten Drucks erforderlich.
Es wurde nun gefunden, daß man mit Titandioxyd pigmentierte lineare Polyester durch Umesterung von
Alkylestern zweibasischer Säuren mit Glykolen in Gegenwart von Titandioxydsuspensionen, bestehend
aus einem Glykol, Titandioxyd und einem Stabilisator, und Polykondensation der erhaltenen Glykolester mit
Vorteil herstellen kann, indem man als Stabilisator ein Kieselsäuresol verwendet, das, in 25%iger wäßriger
Lösung gemessen, einen pH-Wert von 7 bis 9 hat.
Die erfindungsgemäß verwendeten Kieselsäuresole Verfahren zum Herstellen von mit Titandioxyd
pigmentierten linearen Polyestern
pigmentierten linearen Polyestern
Anmelder:
Badische Anilin- & Soda-Fabrik
Aktiengesellschaft,
6700 Ludwigshafen
Als Erfinder benannt:
Dr. Hans Georg Matthies, 6700 Ludwigshafen;
Dr. Paul Maahs, 6702 Bad Dürkheim-Seebach;
Dr. Friedrich Wenger,
Dr. Paul Maahs, 6702 Bad Dürkheim-Seebach;
Dr. Friedrich Wenger,
Dr. Friedrich Lieseberg, 6700 Ludwigshafen
werden beispielsweise durch partielle Hydrolyse von Silikaten hergestellt. Die Kieselsäuresole werden im
allgemeinen in einer Menge zwischen 5 und 30, vorzugsweise 10 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das
Titandioxyd, angewandt. Die Suspension wird vorteilhafterweise mit Hilfe einer hochtourigen Rührvorrichtung
angesetzt. Als Suspendierungsmittel verwendet man Glykole, wie Äthylenglykol, Propylenglykol,
Butylenglykol oder Cyclohexandicarbinol.
Die erfindungsgemäß verwendeten Suspensionsstabilisatoren können z. B. zunächst für sich in einem
Glykol oder in einem Glykol mit 0,5 Gewichtsprozent Wasser suspendiert werden und die erhaltenen Suspensionen
den Titandioxydsuspensionen zugesetzt werden, oder sie können zusammen mit dem Titandioxyd
suspendiert werden.
Als Alkylester kommen die Ester zweibasischer Säuren: Isophthalsäure, Adipinsäure, Vanillinsäure,
vorzugsweise der Terephthalsäure, mit Alkanolen, wie Methanol, Äthanol oder Butanol, in Frage. Als
Glykole eignen sich Äthylenglykol, Propylenglykol, Butylenglykol. Ein Beispiel für einen Ester, der als
Ausgangsprodukt dient, ist das Dimethylterephthalat.
Der besondere Vorteil des Verfahrens der Erfindung liegt darin, daß die Titandioxydsuspension vor der
Umesterungsreaktion ohne zusätzliche Änderungen der Reaktionsbedingungen den Monomeren zugesetzt
werden kann. Dies ist nicht nur für eine diskontinuierliche, sondern besonders auch für eine kontinuierliche
Durchführung des Verfahrens von Bedeutung.
Die zuzusetzende Menge an Titandioxydsuspension richtet sich nach dem gewünschten Mattierungseffekt.
809 519/654
Der Titandioxydgehalt im fertigen Polyester beträgt im allgemeinen 0,3 bis 2 Gewichtsprozent:
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäß verwendeten SuspensionsstabiHsatoren liegt darin, daß
sie die Reaktion nicht beeinflussen können, so daß die physikalischen und chemischen Eigenschaften des
fertigen Polykondensats nicht beeinträchtigt werden.
Die in den Beispielen angegebenen Teile und Prozente sind, sofern nicht anders angegeben, Gewichtseinheiten.
. ·
Herstellung der Titandioxydsuspension B
Von einem Kieselsäuresol mit einem Gehalt an Siliciumdioxyd von 25% und einem pH-Wert von 8,
gemessen in einer 25°/0igen wäßrigen Lösung, das durch Ansäuern einer Silikatlösung hergestellt ist,
wird eine l%ige Lösung in Äthylenglykol hergestellt. Mittels einer hochtourigen Rührvorrichtung wird
dieser Kieselsäuresollösung so viel eines handelsüblichen Titandioxyds zugesetzt, daß eine 6°/oige
stabilisierte Titandioxydsuspension (B) entsteht. Außer der I 0Zoigen Lösung des Kieselsäuresole in Äthylenglykol
werden auch eine 1,5- und eine 2%ige Lösung verwendet.
Die gute Stabilität der Suspension im Gegensatz zu unstabilisierten oder mit Borsäure stabilisierten Titandioxydsuspensionen
in Äthylenglykol (Pigmentgehalt 6 %) geht aus der Tabelle 1 hervor. Für die Herstellung
der Suspension werden l°/0ige Lösungen der Stabilisatoren in Äthylenglykol verwendet. Bei Raumtemperatur
und bei 120°C werden die noch in Suspension gehaltenen Pigmentmengen nach verschiedenen Zeiten
gemessen. Auch ein Zusatz von 160 Teilen Dimethylterephthalat, das bei Raumtemperatur und bei 1200C
eingerührt wird, vermindert nicht die Stabilität der Suspension. Bei den angegebenen Werten ist der
Aschegehalt der Suspensionsstabilisatoren berücksichtigt. Ohne Zusatz eines Stabilisators ist die
Suspension bereits nach 2 Stunden vollständig abgesetzt.
In Suspension gehaltenes Titandioxyd in Prozent nach
| Suspensionsstabilisator (1 %) | 0 Tagen | ITag | 3 Tagen | 8 Tagen |
Temperatur
0C |
|
| Keiner | 6 | 20 | ||||
| 6 | 4,9 | 4,4 | 4,1 . | 20 | ||
| 6 | 4,9 | 4,6 | 20 | |||
| 6 | 120 | |||||
| 6 | 3,9 | 2,9 | 120 | |||
| 6 | 120 |
In Tabelle 2 werden Messungen wiedergegeben, sionen von der Konzentration des Stabilisators zeigen
welche die Abhängigkeit der Stabilität der Suspen- sollen.
| Suspensionsstabilisator | Konzentration desselben % |
OTage | ITag | 3 Tage |
Temperatur
0C |
|
| 1 | 6 | 4,9 | 4,1 | 20 | ||
| 1,5 | 6 | 6 | 5 | 20 | ||
| 2 | 6 | 5,7 | 5,4 | 20 | ||
| 1 | 6 | 3,9 | 2,9 | 120 | ||
| 1,5 | 6 | 5,5 | 4,5 | 120 | ||
| Kieselsäuresol (B) | 2 | 6 | 5,3 | 120 |
Im Beispiel werden Versuche durchgeführt, die zeigen, daß die physikalischen und chemischen Eigenschaften
des fertigen Polyesters durch die erfindungsgemäß verwendeten SuspensionsstabiHsatoren nicht
beeinträchtigt werden.
In einer heizbaren Rührapparatur werden
112 400 Teile Dimethylterephthalat,
48 250 Teile Äthylenglykol,
9 350 Teile der gemäß B hergestellten Kieselsäuresolsuspension (B),
85 Teile Zinkborat,
43 Teile Antimontrioxyd
48 250 Teile Äthylenglykol,
9 350 Teile der gemäß B hergestellten Kieselsäuresolsuspension (B),
85 Teile Zinkborat,
43 Teile Antimontrioxyd
erhitzt. Das Dimethylterephthalat schmilzt dabei. Die Temperatur wird bis zur Beendigung der Umesterung,
bei der das Methanol abdampft, auf 200°C gehalten.
Sie wird dann allmähHch auf 280°C erhöht, und im Vakuum (unterhalb 1 Torr) wird die Polykondensation
unter Abspaltung von Äthylenglykol bis zum gewünschten Polykondensationsgrad geführt, nämHch
bis die relative Viskosität, gemessen in einer 0,5%igen Lösung, in einem Gemisch aus Tetrachloräthan und
Phenol (Verhältnis 2: 3) bei 25 °C mehr als 1,3 beträgt.
Der Zusatz an Pigmentsuspension ist so bemessen, daß im fertigen Polykondensat etwa 0,5 % Pigment
enthalten sind. Es wird im Vergleich hierzu ein Versuch durchgeführt, bei dem ein Polyester ohne Zusatz
eines SuspensionsstabiHsators hergestellt wird, sowie ein Versuch, bei dem ein Polyester ohne Zusatz von
Titandioxyd und einem SuspensionsstabiHsätor, d. h.
Claims (1)
- ohne Pigmentzusätze, hergestellt wird. Die Zeit- und Temperaturwerte für die Umesterung und Polykondensation sowie die relativen Viskositäten und Asche-gehalte des Produkts sind in der folgenden Tabelle 3 zusammengestellt. Die Werte für die relative Viskosität sind wie oben beschrieben gemessen.Tabelle 3
Umesterung Kondensation Bemerkungen Beispiel Susnensinn mit TCip^ftlsÄiifftiinl nnH TitnnHioYvH ? 5 Stunden
^f,mj hJLUllUvll"? S Stunden
LJLUllUvllrelative bis 200° C bis 280° C Viskosität: quantitativ 1,37 Vergleichsversuch: Asche: 0,47% Ohne Suspensionsstabilisator, aber mit Titandioxyd 2 Stunden 3,5 Stunden relative bis 210° C bis 280° C Viskosität: quantitativ 1,43 Asche: 0,43 °/0 Vergleichsversuch: Ohne Suspensionsstabilisator und ohne Titandioxyd 2,5 Stunden 3,5 Stunden relative bis 210°C bis 280° C Viskosität: quantitativ 1,34 Patentanspruch:Verfahren zum Herstellen von mit Titandioxyd pigmentierten linearen Polyestern durch Umesterung von Alkylestern zweibasischer Säuren mit Glykolen in Gegenwart von Titandioxydsuspensionen, bestehend aus einem Glykol5 Titandioxyd und einem Stabilisator und Polykonden-sation der erhaltenen Glykolester, dadurch gekennzeichnet, daß man als Stabilisator ein Kieselsäuresol verwendet, das, in 25gewichtsprozentiger wäßriger Lösung gemessen, einen pH-Wert von 7 bis 9 hat.In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 610137.809 519/654 3.68 © BundesdruckereiBerIin
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1962B0080891 DE1264061B (de) | 1962-11-03 | 1962-11-03 | Verfahren zum Herstellen von mit Titandioxyd pigmentierten linearen Polyestern |
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|---|---|---|---|
| DE1962B0080891 DE1264061B (de) | 1962-11-03 | 1962-11-03 | Verfahren zum Herstellen von mit Titandioxyd pigmentierten linearen Polyestern |
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| Publication Number | Publication Date |
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ID=6980884
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|---|---|---|---|
| DE1962B0080891 Pending DE1264061B (de) | 1962-11-03 | 1962-11-03 | Verfahren zum Herstellen von mit Titandioxyd pigmentierten linearen Polyestern |
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| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1264061B (de) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB610137A (en) * | 1946-03-28 | 1948-10-12 | James Tennant Dickson | Process for incorporating pigments or delustrants with highly polymeric linear esters |
-
1962
- 1962-11-03 DE DE1962B0080891 patent/DE1264061B/de active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB610137A (en) * | 1946-03-28 | 1948-10-12 | James Tennant Dickson | Process for incorporating pigments or delustrants with highly polymeric linear esters |
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