Verfahren zur Herstellung von optisch aufgehellten Polyestern
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Polyestern, die einen optischen Aufhelleffekt zeigen.
Es ist bekannt, fertige Polyester mit optischen Aufhellern auszurüsten. Es wurden auch schon optisch wirksame Substanzen den Polyestern im Ver laufeihresHerstellungsverfahrenszugesetzt.In'bei- den Fällen ist der Aufhelleffekt zunächst recht gut.
Da die Substanzen jedoch nicht chemiichh an das Fasermaterial gebunden sind, kommt es leicht zu einem Ausbluten d'er Aufheller. Unter. dter Einwir- kung von Waschflotten z. B. verringert sich mhre Kon- zentration im Polyester von Wäsche zu Wäsche er heblich. Da die bisher bekarnntsn optisch aufhellenden Substanzen chemisch mit idem Polyestermaterial nicht t verwandt und oft sehr labile Stoffe sind, unterliegen sie bei den hohen Temperaturendieentwederbei den HerstellungsoperationenderPolyesteroder.beideren Verformungsverfahren hernschen,
leicht chemischen Veränderungen und Zensetzungsreaktionen, die sich . auch. auf die Güte des Polyestermaterials auswirken.
Um das Ausbluten der optischen Aufheller aus {dom Polyestermaterial zu verhindrn, wurde auch bereits versucht, die Aufheller chemisch an das Polyestermaterial zu binden. Die notwenigen Fi xierungsreaktionenSchädigernjedochdiePolyester, undüberdiesverändertsidhihrAnfärbeverhalten,da die Fixierungseraktionen bevorzugt an den freien Endgruppen der Polyestermoleküle angreifen.
Es wurde nun gefunden, dass man zu extrem waschbeständigen und homogen optisch aufgehellten Polyestern gelangen kann, wenn man ihnen bei ihrer Herstellung 2, 5-Dimethoxyter, ephthalsäure oder Ester dieser Säure mit niedrig molekularen Alkoholen einverleibt. Die 2, 5-Dimethoxyterephthalsäure wird im Laufe des Herstellungsprozesses der Polyester in die entstehenden Polyesterpolymerketten eingebaut und chemisch verankert.
Es hart sich gezeigt, dass die hervorragende Wir- kung, die die 2, 5-Dimethoxyterephthalsäure als optischer Aufheller besitzt, in vollem Masse erhalten bleibt, wenn diese Säure ein Kettenglied der lent- stehenden Polyestermoleküle geworden ist. Insbe- sondere eignet sich die 2,5-Dimethoxyterephthalsäure zur optischen Aufhellung von Polyestern der Terephthalsäure mit aliphatisohen oder cycloaliphiati- schen Glykolen. Es zeigte sich, dass durch den Zusatz der 2, 5-Dimethoxyterephthalsäure, die hervorragen- den Efigenschaften dieser Polyester nicht beeinträch- tigt werden, insbesondere nicht ihre leichte Verformbarkeit z.
B. zu Fäden und d ebensoweni die Eigenschaften der Verformungsprodukte. Durch den Zusatz von 1 % 2,5-Dimethoxyterephthalsäure wird z.B. nicht einmal der Erweichungspunkt von Poly äthylenterephthalat verändet, und bei gröneren Zu satzmengen beobachtet mannur eine geringfügige Erniedrigung.Aberbere-its mit einem Zusatz von
0, 1 % wird ein hervorragender Optischer Aufhelleffekt erzielt.
Da die optisch aufhellende Substanz beidseits chemischmitdemMolekülderPolyesterverbunden ist, ist sie durch kein Waschverfahren oder sonstiges Extraktionaverfahren mehr aus den Polyestern zu entfernen. Damit ist eine bisher unbekannte Waschbeständigkeit des aufgehellten Materials erreicht wor- den. Überdies enthalten die erfindungsgemäss herge stellten aufgehellten Polyester genau so viele freie Endgruppen wie nicht aufgehellte Polyniere, und alle nachteile, die mit einem Blockieren der Endgruppen besonders im Hinblick auf das Anfärbe-undWasser- aufnahmevermögen verbunden sind, werden vermie Da.
sich die Methoxygmppen der 2, 5-Dimethoxy- terephthalsäure als völlig resistent unter den Herstellungs- und Verformungsbeildungen de Poly estererwiesenhaben,bannman den Polyostern auch grönere mengen des Authellers einverleiben, ohne Vernetzungsreaktionen befürchten zu müssen.
Zur Herstellung optisch aufgehellter Polyester mach dem Verfahren der Erfindung eignen sioh alle bekannten Methoden zur Gewinnung von Polyestern, z. B. die Arbeitsweise,nach der man von den Alkylestern der Dicarbonsäure.
ausgeht unddieseineinem ersten Schritt durch Estecaustauschreaktionen mit Glykolen zu den Diglykolestem der Dicarbonsäuren umestert. Die entstandenen Dicarbonsäurediglykolester werden anschliessend in einem zweiten Ver fahrensschritt, meist unter Anwendung von vermin dertem Druck, zu den gewünschten Hochpolymeren polykondensiert. Benutzt man dieses Verfahren, so kann man zwieckmässigerweise die 2, 5-Dimethoxy terephtihalsäure,vorzugsweiseinFormihresDime- thylesters, den Dioarbonsäuredialkylestem vor der Umesterungsaktion zusetzen.
Während der Umeste- rungsreaktion bildet sich dann der entsprechende 2, 5-Dimethoxyterephthalsurediglykolester, der bei dernachfolgendenPolykondensationunterAbspal- tung von Glykol in die entstehenden Polyestermole külketteneingebautwird.Aber. auch zu jedem späte- ren Zeitpunkt der Herstellungsraaktion ist die Zugabe der 2, 5-Dimethoxyterephthalsäure möglich.
Beispiel 1
100 kg Dimethylterephthalat =umd 0, 1 kg Dime thyl-2, 5-dimethoxyterephthalat wurden in Gegenwart von 0, 01 Gew. % Zinkacetat und 0, 02 Gaw. % Man ganacetat in einemRührautoklaven bei 160 C bis 200 C mit 90kgÄthylenglykolumgeestert.Das freiwerdende Methanol wurde destillativ aus dem Reaktionsraumentfernt.AlstdioseReaktion nach 2 Stunden beendet war, wurden durch weitere Tem- peratursteigerung noch 32 Ltr. Abhylenglykol abde- stilliert, anschliessend 0, 02 Gew. % Antimontrioxyd und 0, 5 Gew.
% in Äthylenglykol suspendiertes Titan- !dioxy)dzugegeben und an das Reaktionsgefäss Va kuum angelegt.
Innerhalb 30 min. verminderte sich. der Druck auf 1 mm Hg. GegenEnde der ansahliessenden, etwa 90 Min. dauernden Polykcmdsnsationszeit wurde eine Temperatur von 280 C erreicht. Der entstandene Misohpolyester wurde. als Band ausgepresst, m Was- ser verfestigt und granuliert. Er besass einen Er weichungspunkt von 261 C und zeigte im W-Licht intensiveBlaufluoreszenz.Das Polymere liess sich nach dem bekannten Schmelzspinnverfahren zu Fäden verformen, di ehervorragend optisch aufgehellt waren.
Beispiel 2
In gleicher Weise wie bei Beispiel 1 beschrieben wurde aus 100 kg Dimethylterephthalat und 1, 0 kg Dimethyl-2, 5-.dimethoxyterephthalateinMischpoly- ester hergestellt, der die optisch aufhellenden Komponente zu 1, 0 % eintheilt. Auch dieses Polymere besass einen Erweichungspunkt von 260 C und liess sich ohne Schwierigkeit zu Fäden hoher Qualität verformen, die in gleichem Ausmass wie das Polymere optlisch aufgehellt waren.