PROCEDIMIENTO PARA LA ELEBORACIÓN DE UN PRODUCTO DE POLIÉSTER A PARTIR DE ÓXIDO DE ALQUILENO Y ÁCIDO CARBOXÍLICO.

Un procedimiento para la elaboración de un producto de ácido tereftálico parcialmente esterificado,

en el que dicho procedimiento consiste en poner en contacto, en una zona de un reactor, ácido tereftálico con óxido de etileno en presencia de tolueno como disolvente y entre el 0,5% y el 5% de trietilamina, sobre la base del peso del ácido tereftálico como catalizador, con el fin de sintetizar dicho producto de ácido tereftálico parcialmente esterificado, en el que dicho óxido de etileno está presente en una proporción molar comprendida entre 0,5:1 y menos de 1:1 de óxido de etileno a ácido tereftálico; en el que dicho reactor se opera a una temperatura comprendida entre 180 °C y 280 °C

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2005/006727.

Solicitante: Grupo Petrotemex, S.A. de C.V.

Nacionalidad solicitante: México.

Dirección: Ricardo Margain No. 444 Torre sur, Piso 16 Col. Valle del Campestre 66265 San Pedro Garza Garcia, Nuevo Leon MEJICO.

Inventor/es: EKART, MICHAEL, PAUL, WHITE, ALAN, WAYNE, WINDES, LARRY, CATES, BONNER,Richard,Gillc/o Eastman Chemical Co, WONDERS,Alan,George.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 1 de Marzo de 2005.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C08G63/42 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08G COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES DISTINTAS A AQUELLAS EN LAS QUE INTERVIENEN SOLAMENTE ENLACES INSATURADOS CARBONO - CARBONO (procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para sintetizar un compuesto dado o una composición dada o para la separación de isómeros ópticos a partir de una mezcla racémica C12P). › C08G 63/00 Compuestos macromoleculares obtenidos por reacciones que forman un enlace éster carboxílico en la cadena principal de la macromolécula (poliesteramidas C08G 69/44; poliesterimidas C08G 73/16). › Eteres cíclicos (C08G 59/00 tiene prioridad ); Carbonatos cíclicos; Sulfitos cíclicos; ortoésteres cíclicos.
  • C08G63/87 C08G 63/00 […] › No metales o sus intercompuestos (boro C08G 63/84).

Clasificación PCT:

  • C08G63/78 C08G 63/00 […] › Procedimientos de preparación.
  • C08G63/81 C08G 63/00 […] › utilizando disolventes (C08G 63/79 tiene prioridad).

Clasificación antigua:

  • C08G63/78 C08G 63/00 […] › Procedimientos de preparación.
  • C08G63/81 C08G 63/00 […] › utilizando disolventes (C08G 63/79 tiene prioridad).

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania.

PDF original: ES-2369920_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la elaboración de un producto de poliéster a partir de óxido de alquileno y ácido carboxílico 5 Esta invención se refiere a un procedimiento para la producción de tereftalato de polietileno (PET) a partir de óxido de etileno y ácido tereftálico (TPA). Más específicamente, este procedimiento se refiere a un procedimiento para la producción de PET mediante la reacción de ácido tereftálico y óxido de etileno en presencia de un catalizador y un disolvente con el fin de formar un producto de ácido tereftálico parcialmente esterificado. El producto de ácido tereftálico parcialmente esterificado se hace reaccionar adicionalmente con una cantidad mínima de etilenglicol para 10 producir PET. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN: Los poliésteres termoplásticos son polímeros de crecimiento gradual que resultan útiles cuando se sintetizan con 15 pesos moleculares elevados. El primer paso de un procedimiento común para la producción de un poliéster o copoliéster, tales como tereftalato de polietileno, es una etapa de esterificación o intercambio de ésteres, en la que un diácido, por lo general ácido tereftálico, o un diéster, por lo general tereftalato de dimetilo, reacciona con un diol adecuado, por lo general etilenglicol, para dar lugar a un éster de bis(hidroxialquilo) y algunos oligómeros. En esta etapa se desprende agua o alcohol que, por lo general, se eliminan por destilación fraccionada. De conformidad con el objetivo de sintetizar tereftalato de polietileno y otros poliésteres, la bibliografía incluye una gran cantidad de patentes que se dedican a describir los procedimientos para la preparación de mezclas de ácido tereftálico/etilenglicol adecuadas como materiales de partida. En general, estas invenciones describen esquemas específicos de mezcla con un ácido tereftálico purificado sólido y con etilenglicol líquido como materiales de partida. 25 Además, existe una considerable cantidad de bibliografía dedicada a la producción de un ácido tereftálico purificado en forma de polvo que resulte adecuado para su uso en la producción de PET. En la presente invención, según se expone con mayor detalle en las reivindicaciones, se da a conocer un procedimiento para la producción de tereftalato de polietileno a partir de óxido de etileno y ácido tereftálico. Se hacen reaccionar ácido tereftálico y óxido de etileno para dar lugar a un producto de ácido tereftálico parcialmente esterificado. Posteriormente, el producto de ácido tereftálico parcialmente esterificado se hace reaccionar, por ejemplo, con etilenglicol en un procedimiento convencional de tereftalato de polietileno mediante el uso de un reactor tubular para sintetizar tereftalato de polietileno. 35 El uso de óxido de etileno puede constituir un procedimiento preferente con respecto al uso de etilenglicol. Además, puede ser necesario un menor aporte de calor durante la esterificación con óxido de etileno, en comparación con el uso de etilenglicol. El paso de policondensación se puede llevar a cabo en una o en varias etapas y se puede completar mediante la adición de etilenglicol, si fuese necesario, con el fin de aumentar la velocidad y controlar la proporción molar. Se pueden añadir catalizadores y aditivos adecuados antes o durante la policondensación. Los 40 posibles catalizadores son compuestos derivados de Sb, Ge, Ti, Al, Sn y Zr o de sus combinaciones. CARACTERÍSTICAS DE LA INVENCIÓN Un objetivo de esta invención consiste en dar a conocer un procedimiento para la elaboración de un producto de 45 ácido tereftálico parcialmente esterificado en el que se pone en contacto, en una zona de un reactor, ácido tereftálico y óxido de etileno en presencia de al menos un disolvente y al menos un catalizador básico.   Otro objetivo de esta invención consiste en dar a conocer un procedimiento para la elaboración de tereftalato de polietileno en el que se pone en contacto, en una zona de un reactor, ácido tereftálico con óxido de etileno en presencia de un disolvente y un catalizador básico para dar lugar a un producto tereftálico parcialmente esterificado; y, a continuación, se hace reaccionar dicho producto de ácido tereftálico parcialmente esterificado con etilenglicol para sintetizar tereftalato de polietileno. En una realización de esta invención, según se define en la reivindicación 1, se da a conocer un procedimiento para 55 la elaboración de un producto de ácido tereftálico parcialmente esterificado. El procedimiento consiste en poner en contacto, en una zona de un reactor, ácido tereftálico con óxido de etileno en presencia de tolueno y trietilamina con el fin de sintetizar dicho producto de ácido tereftálico parcialmente esterificado; en el que dicho óxido de etileno está presente en una proporción molar comprendida entre 0,5:1 y menos de 1:1 de óxido de etileno a ácido tereftálico; en el que dicho reactor se opera a una temperatura comprendida entre aproximadamente 180 °C y aproximadamente 2   280 °C. En otra realización de esta invención, se da a conocer un procedimiento para la elaboración de un producto de ácido tereftálico parcialmente esterificado. El procedimiento consiste en poner en contacto, en una zona de un reactor, ácido tereftálico con óxido de etileno en presencia de tolueno y trietilamina con el fin de sintetizar dicho producto de ácido tereftálico parcialmente esterificado; en el que dicho óxido de etileno está presente en una proporción molar comprendida entre 0,8:1 y menos de 1:1 de óxido de etileno a ácido tereftálico; en el que dicha zona del reactor comprende al menos un reactor que se opera a una presión tal que una parte sustancial del óxido de etileno se encuentre en fase líquida; y en el que dicho reactor se opera a una temperatura comprendida entre aproximadamente 180 °C y aproximadamente 280 °C. Estos objetivos, así como otros objetivos, resultarán más evidentes para los expertos en la materia técnica después de leer esta memoria descriptiva. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN El ácido tereftálico, el óxido de etileno, el tolueno y la trietilamina se pueden cargar en la zona del reactor por separado o mezclados en cualquier combinación. Preferentemente, el catalizador básico y el óxido de etileno se añaden en presencia del ácido carboxílico. En cuanto a la zona del reactor, no existen limitaciones especiales en términos de su construcción. Sin embargo, la zona del reactor debe presentar una disposición que permita el contacto entre el óxido de etileno, el ácido tereftálico, el tolueno y la trietilamina en las condiciones del procedimiento indicadas. En términos generales, la zona del reactor comprende al menos un reactor. La zona del reactor consta de un reactor de flujo pistón, en el que la temperatura final se encuentra comprendida entre 180 °C y 280 °C con el fin de obtener altas velocidades de reacción y una conversión casi total del óxido de etileno. Los productos secundarios, como el dietilenglicol (DEG), se pueden controlar mediante la adición de pequeñas cantidades de agua, y se puede utilizar el agua para garantizar la reacción completa del óxido de etileno. En términos generales, la reacción se lleva a cabo a una presión comprendida entre aproximadamente 689 kPa (100 psi) y aproximadamente 10,3 MPa (1500 psi). Preferentemente, la reacción se lleva a cabo a una presión comprendida entre aproximadamente 2,07 MPa (300 psi) y aproximadamente 10,3 MPa (1500 psi). Lo más preferentemente, la reacción se lleva a cabo a una presión comprendida entre aproximadamente 3,45 MPa (500 psi) y aproximadamente 8,27 MPa (1200 psi). En una realización preferente de esta invención, la zona del reactor comprende al menos un reactor que se opera a una presión tal que una parte sustancial del óxido de alquileno se encuentra en fase líquida. Una parte sustancial se define como el 90% en peso. La trietilamina está presente en una concentración comprendida entre el 1 y el 5 por ciento en peso. Lo más preferentemente, la trietilamina está presente en una concentración comprendida entre el 1 y el 3 por ciento en peso. En esta realización, el producto de ácido carboxílico parcialmente esterificado se conoce como un producto de ácido tereftálico parcialmente esterificado. La conversión del ácido tereftálico a un producto parcialmente de ácido tereftálico se define como el porcentaje de conversión de los grupos ácido del ácido tereftálico en grupos éster. Normalmente, la conversión se encuentra entre aproximadamente el 8% y aproximadamente el 60%. Preferentemente, la conversión se encuentra entre aproximadamente el 30% y aproximadamente el 50%. Lo más preferentemente, la conversión se encuentra entre aproximadamente el 40% y aproximadamente el 50%. 45 El producto de ácido carboxílico parcialmente esterificado se puede utilizar posteriormente para sintetizar... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento para la elaboración de un producto de ácido tereftálico parcialmente esterificado, en el que dicho procedimiento consiste en poner en contacto, en una zona de un reactor, ácido tereftálico con óxido de etileno en presencia de tolueno como disolvente y entre el 0,5% y el 5% de trietilamina, sobre la base del peso del ácido tereftálico como catalizador, con el fin de sintetizar dicho producto de ácido tereftálico parcialmente esterificado, en el que dicho óxido de etileno está presente en una proporción molar comprendida entre 0,5:1 y menos de 1:1 de óxido de etileno a ácido tereftálico; en el que dicho reactor se opera a una temperatura comprendida entre 180 °C y 280 °C. 2. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicho óxido de etileno está presente en una proporción molar comprendida entre 0,8:1 y menos de 1:1 de óxido de etileno a ácido tereftálico. 3. El procedimiento según la reivindicación 2, en el que dicha zona del reactor comprende al menos un reactor que se opera a una presión tal que una parte sustancial del óxido de etileno se encuentre en fase líquida. 4. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicho producto de ácido carboxílico parcialmente esterificado se utiliza posteriormente para sintetizar un producto de poliéster. 20 5. Un procedimiento para la producción de tereftalato de polietileno, comprendiendo dicho procedimiento: (a) un procedimiento para la elaboración de un producto de ácido tereftálico parcialmente esterificado según cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1 a 4, y   (b) hacer reaccionar posteriormente dicho producto de ácido tereftálico parcialmente esterificado con un diol para sintetizar tereftalato de polietileno. 6. El procedimiento según la reivindicación 5, en el que dicha reacción tiene lugar en un reactor tubular. 7. El procedimiento según la reivindicación 5, en el que dicho diol se selecciona entre el grupo 30 compuesto por etilenglicol (EG), dietilenglicol, trietilenglicol, 1,4-ciclohexanodimetanol, propano-1,3-diol, butano-1,4diol, pentano-1,5 -diol, hexano-1,6-diol, neopentilglicol, 3-metilpentanodiol-(2,4), 2-metilpentanodiol-(1,4), 2,2,4trimetilpentanodiol-(1,3), 2-etilhexanodiol-(1,3), 2,2-dietilpropanodiol-(1,3), hexanodiol-(1,3), 1,4-di-(hidroxietoxi)benceno, 2,2 -bis-(4-hidroxiciclohexil)-propano, 2,4-dihidroxi-1,1,3,3-tetrametil-ciclobutano, 2,2,4,4tetrametilciclobutanodiol, 2,2-bis-(3-hidroxietoxifenil)-propano, 2,2-bis-(4-hidroxipropoxifenil)-propano, isosorburo, 35 hidroquinona, BDS-(2,2-(sulfonilbis)4,1-fenilenoxi))bis(etanol), y mezclas de los mismos. 8. El procedimiento según la reivindicación 5, en el que dicho diol comprende etilenglicol (EG). 8

 

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