Способ получения алифатических сложных полиэфиров

1. Способ получения сложного полиэфира или сложного сополиэфира, в котором
а) по меньшей мере одну дикарбоновую кислоту, содержащую от 2 до 12 атомов углерода, и/или полученные из нее ангидриды кислоты и по меньшей мере один алифатический спирт, содержащий от 2 до 12 атомов углерода и по меньшей мере две гидроксильные функциональные группы, смешивают друг с другом, и дикарбоновую кислоту растворяют в двухатомном спирте посредством подходящего повышения температуры,
б) полученный на стадии а) раствор добавляют к продукту этерификации, который содержит по меньшей мере один сложный диэфир и/или по меньшей мере один олигомерный сложный эфир, который был получен из по меньшей мере одной дикарбоновой кислоты с по меньшей мере одним алифатическим спиртом для реакции в этом месте, и
в) продукт реакции, полученный на стадии б), подвергают поликонденсации или сополиконденсации при пониженном относительно нормальных условий давлении.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что раствор на стадии а) получают при температурах от 50°C до 250°C, предпочтительно от 100°C до 180°C.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что продукт этерификации содержит сложный диэфир в количестве по меньшей мере 10 масс. %, предпочтительно от 20 до 98 масс. %, еще более предпочтительно от 40 до 95 масс. %, особенно предпочтительно от 60 до 90 масс. %.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что продукт этерификации содержит, помимо сложного диэфира, олигомеры по меньшей мере одной дикарбоновой кислоты и по меньшей мере одного спирта, содержащие в среднем от 2 до 10, предпочтительно от 3 до 6 повторяющихся звеньев.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на стадии а) стехиометрическое отношение общего количества по меньшей мере одной алифатической дикарбоновой кислоты, содержащей от 2 до 12 атомов углерода, и/или полученных из нее ангидридов кислоты к общему количеству по меньшей мере одного алифатического спирта, содержащего от 2 до 12 атомов углерода, составляет от 1:0,5 до 1:5,0, предпочтительно от 1:0,9 до 1:3,0, особенно предпочтительно от 1:1,1 до 1:2,0.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что массовое отношение продукта этерификации к общему количеству подаваемого раствора по меньшей мере одной алифатической дикарбоновой кислоты, содержащей от 2 до 12 атомов углерода, и/или полученных из нее ангидридов кислоты в по меньшей мере одном алифатическом спирте, содержащим от 2 до 12 атомов углерода и по меньшей мере две гидроксильные функциональные группы, составляет от 1:0,5 до 1:20, предпочтительно от 1:1 до 1:5.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что реакцию на стадии б) выполняют при температурах от 120 до 300°C, предпочтительно от 160 до 250°C.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в течение стадии б) и/или после стадии б) побочные продукты, которые присутствуют в паровой форме при нормальных условиях при температурах 60°C или выше, в особенности воду, удаляют по меньшей мере частично или полностью.
1
2
1
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что стадию в) поли- или сополиконденсации применяют двухстадийным образом, при этом на первой стадии в) форполимер сложного полиэфира или форполимер сложного сополиэфира получают из продукта реакции, полученного на стадии б), путем поликонденсации или сополиконденсации, и на следующей стадии в) сложный полиэфир или сложный сополиэфир получают из форполимера сложного полиэфира или форполимера сложного сополиэфира из стадии в) путем поликонденсации или сополиконденсации.
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что
1
а) стадию в)
i. выполняют при пониженном относительно нормальных условий давлении, предпочтительно при давлении от 500 Па до 90 кПа (от 5 мбар до 900 мбар), более предпочтительно от 1 до 70 кПа (от 10 мбар до 700 мбар), особенно предпочтительно от 3 до 30 кПа (от 30 до 300 мбар), и/или
ii. при температурах от 160 до 300°C, предпочтительно от 200 до 260°C, и/или
2
б) стадию в)
i. выполняют при пониженном относительно нормальных условий давлении, предпочтительно при давлении от 10 Па до 3 кПа (от 0,1 мбар до 30 мбар), более предпочтительно от 20 Па до 1 кПа (от 0,2 мбар до 10 мбар), особенно предпочтительно от 40 до 500 Па (от 0,4 мбар до 5 мбар), и/или
ii. при температурах от 200 до 300°C, предпочтительно от 220 до 270°C.
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что до и/или в течение применения стадии б) и/или в) по меньшей мере один катализатор, предпочтительно не содержащий тяжелых металлов катализатор, особенно предпочтительно содержащий титан катализатор, в особенности алкоголяты титана, и/или титановые соли, полученные из органических кислот, такие, например, как оксалат титана, цитрат титана и/или лактат титана, или ацетат сурьмы добавляют в реакционную смесь, присутствующую на соответствующей стадии.
12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что катализатор
а) на стадии б) добавляют в концентрации, составляющей от 10 до 20000 частей на млн., предпочтительно от 100 до 5000 частей на млн. по отношению к сумме массы алифатической дикарбоновой кислоты, алифатического спирта и продукта этерификации, и/или
б) на стадии в) добавляют в концентрации, составляющей от 10 до 20000 частей на млн., предпочтительно от 100 до 5000 частей на млн. по отношению к продукту реакции, полученному на стадии б).
13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что до и/или в течение выполнения стадии в) по меньшей мере один сокатализатор и/или по меньшей мере один стабилизатор добавляют в реакционную смесь, в особенности в форполимер и/или полимер.
14. Способ по п. 1, отличающийся тем, что
а) по меньшей мере одну алифатическую дикарбоновую кислоту выбирают из группы, состоящей из янтарной кислоты, щавелевой кислоты, малоновой кислоты, глутаровой кислоты, адипиновой кислоты, пимелиновой кислоты, пробковой кислоты, азелаиновой кислоты, себациновой кислоты, ундекановой кислоты, додекановой кислоты, 3,3-диметилпентандиовой кислоты, их ангидридов и/или их смесей,
б) по меньшей мере один спирт выбирают из группы, состоящей из этиленгликоля, диэтиленгликоля, триэтиленгликоля, пропиленгликоля, дипропиленгликоля, 1,3-бутандиола, 1,4-бутандиола, 3-метил-1,5-пентандиола, 1,6-гександиола, 1,7-гептандиола, 1,8-октандиола, 1,9-нонандиола, неопентилгликоля, 1,4-циклогександиметанола и/или их сочетаний или смесей.
15. Способ по п. 1, отличающийся тем, что
а) продукт реакции, полученный на стадии б), подбирают так, чтобы характеристическая вязкость (ХВ) составляла от 0,04 до 0,12, предпочтительно от 0,05 до 0,10, особенно предпочтительно от 0,06 до 0,08 и/или
б) сложный полиэфир, полученный на стадии в), в особенности на стадии в2), подбирают так, чтобы характеристическая вязкость (ХВ) составляла от 0,60 до 2,0, предпочтительно от 0,80 до 1,60, особенно предпочтительно от 1,0 до 1,40.
16. Способ по п. 1, отличающийся тем, что
а) алифатический сложный полиэфир представляет собой сукцинат полибутилена, алифатическая дикарбоновая кислота представляет собой янтарную кислоту, алифатический спирт представляет собой 1,4-бутандиол и сложный диэфир представляет собой бис(4-гидроксибутил)бутандиоат, или
б) алифатический сложный полиэфир представляет собой сукцинат полиэтилена, алифатическая дикарбоновая кислота представляет собой янтарную кислоту, алифатический спирт представляет собой этиленгликоль и сложный диэфир представляет собой бис(4-гидроксиэтил)бутандиоат.
17. Способ по любому из пп. 1-16, отличающийся тем, что продукт этерификации получают путем конденсации по меньшей мере одной алифатической дикарбоновой кислоты и полученных из нее ангидридов кислоты, содержащих от 2 до 12 атомов углерода, с по меньшей мере одним алифатическим спиртом, содержащим от 2 до 12 атомов углерода и по меньшей мере две гидроксильные функциональные группы.
18. Способ по п. 17, отличающийся тем, что при получении продукта этерификации стехиометрическое отношение общего количества по меньшей мере одной алифатической дикарбоновой кислоты, содержащей от 2 до 12 атомов углерода, и/или полученных из нее ангидридов кислоты к общему количеству по меньшей мере одного алифатического спирта, содержащего от 2 до 12 атомов углерода, составляет от 1:0,5 до 1:5,0, предпочтительно от 1:0,9 до 1:3,0, особенно предпочтительно от 1:1,1 до 1:2,0.