DE1046311B

DE1046311B - Process for the production of polycarbonates

Info

Publication number: DE1046311B
Application number: DEF19984A
Authority: DE
Inventors: Dr Ludwig Bottenburch; Dr Hermann Schnell
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1956-04-06
Filing date: 1956-04-06
Publication date: 1958-12-11

Description

Verfahren zur Herstellung von Polycarbonaten Es ist bekannt, Polycarbonate durch Umsetzung von aromatischen oder aliphatischen Dioxyverbindungen mit Phosgen oder mit Bis-chlorkohlensäureestern solcher Dioxyverbindungen herzustellen. Technisch besonders wertvolle, hochmolekulare Polycarbonate erhält man z. B. durch Umsetzung von Di-monooxyaryl-alkanen, gegebenenfalls im Gemisch Feit anderen Dio_xyverbindungen, oder von Di-monooxyaryl-sulfonen, wiederum gegebenenfalls im Gemisch mit anderen Dioxyverbindungen, oder von Gemischen aus solchen oder anderen aromatischen Dioxyverbindungen und aliphatischen oder/und cycloaliphatischen Dioxyverbindungen mit Derivaten der Kohlensäure, wie hohlensäurediestern, Bis-chlorkohlensäureestern von Dioxyverbindungen und Phosgen, nach den Verfahren gemäß der Patentanmeldungen F 13040 IVb/39c, F 17166 IVb/39c, F 17168 IVh/39c, F 17528 IVb/ 39e, F 19123 IVb/39c.Process for the Production of Polycarbonates It is known to produce polycarbonates by reacting aromatic or aliphatic dioxy compounds with phosgene or with bis-chlorocarbonic acid esters of such dioxy compounds. Technically particularly valuable, high molecular weight polycarbonates are obtained, for. B. by reacting di-monooxyaryl-alkanes, optionally in a mixture of other Dio_xyverbindungen, or di-monooxyaryl-sulfones, again optionally in a mixture with other dioxy compounds, or mixtures of such or other aromatic dioxy compounds and aliphatic and / or cycloaliphatic dioxy compounds with derivatives of carbonic acid, such as hollow diesters, bis-chlorocarbonic acid esters of dioxy compounds and phosgene, according to the process according to patent applications F 13040 IVb / 39c, F 17166 IVb / 39c, F 17168 IVh / 39c, F 17528 IVb / 39e, F 19123 IVb / 39c.

Die Umsetzung der erwähnten Dioxyverbindungen mit Phosgen oder mit Bis-chlorkohlensäureestern von Dioxyverbindungen in wäßrig-alkalischer Lösung oder Suspension" gegebenenfalls in Gegenwart indifferenter Lösungsmittel, wird durch ZuLatz geringer Men gen quarternärer Ammoniumverbindungen in Form der freien Basen oder als. Salze gefördert nach dem Verfahren gemäß Gegenstand des Patentes 959497. The reaction of the dioxy compounds mentioned with phosgene or with bis-chlorocarbonic acid esters of dioxy compounds in aqueous-alkaline solution or suspension "optionally in the presence of inert solvents, is promoted by adding small amounts of quaternary ammonium compounds in the form of the free bases or as salts according to the method according to Subject of patent 959497.

Es wurde nun gefunden, daß man bei der Herstellung von Polycarbonaten unter Verwendung von Bischlorkohlensäureestern von Dioxyverbindungen oder von Phosgen und insbesondere bei der Herstellung hochmolekularer Polycarbonate nach den zuletzt genannten Verfahren auch dann nur relativ kurze Reaktionszeiten benötigt, wenn man dem Reaktionsgemisch geringe Mengen von tertiären Aminen allein oder in Verbindung mit oberflächenaktiven Stoffen zusetzt, insbesondere, wenn man in Gegenwart inerter organischer Lösungsmittel arbeitet. Die Verwendung der tertiären Amine, gegebenenfalls in Verbindung mit oberflächenaktiven Substanzen, führt zu besser reproduzierbaren Ergebnissen als die Verwendung der quarternären Ammoniumverbindungen.It has now been found that in the production of polycarbonates using bishopric carbonic acid esters of dioxy compounds or of phosgene and especially in the production of high molecular weight polycarbonates after the last mentioned method only requires relatively short reaction times if one the reaction mixture small amounts of tertiary amines alone or in combination with surfactants added, especially if you are in the presence of inert organic solvent works. The use of the tertiary amines, if appropriate in connection with surface-active substances, leads to more reproducible Results than the use of the quaternary ammonium compounds.

Tertiäre Amine, die erfindungsgemäß zugesetzt werden können, sind z. B. Trimethylamin, Triäthylamin, Tripropylamin, N,N-Dimethylcyclohexylamin, N,N-Diäthylcyclohexylamin, N,N-Dimethylanilin, N,N-Diäthylanilin, Pyridin, Picolin, Chinolin oder deren Salze.Tertiary amines that can be added according to the invention are z. B. trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, N, N-dimethylcyclohexylamine, N, N-diethylcyclohexylamine, N, N-dimethylaniline, N, N-diethylaniline, pyridine, picoline, quinoline or their salts.

Der Zusatz der tertiären Amine beschleunigt die Kondensation zu den Polycarbonaten derart, daß meist schon in i/2 bis 2i/2 Stunden gegebenenfalls hochmolekulare Polycarbonate erhalten werden können. Hierzu genügen im allgemeinen Mengen von 0,05 bis 1 Gewichtsprozent, bezogen auf die eingesetzte Menge der Dioxyverbindungen. Die Amine können vor oder während der Umsetzung dem Reaktionsgemisch zugesetzt werden.The addition of the tertiary amines accelerates the condensation to the Polycarbonates in such a way that usually in ½ to 2½ hours, if necessary, high molecular weight Polycarbonates can be obtained. For this purpose, amounts of 0.05 are generally sufficient up to 1 percent by weight, based on the amount of dioxy compounds used. The amines can be added to the reaction mixture before or during the reaction.

Oberflächenaktive Stoffe, die erfindungsgemäß weiterhin dem Reaktionsgemisch zugesetzt werden können, sind ionogene Netzmittel, wie Fettsäuren oder deren Salze, saure Schwefelsäureester von Fettalkoholen oder deren Salze, aliphatische oder aromatische Sulfonsäuren oder deren Salze, Säureamide aus aliphatischen Carbonsäuren mit Alkylaminosulfonsäuren oder deren Salze, quarternäre Ammoniumverbindungen, und nicht ionogene oberflächenaktive Substanzen, wie Polyglykoläther oder deren Ester mit Fettsäuren und Alkylarylpolyglykoläther.Surface-active substances, according to the invention, continue to be added to the reaction mixture can be added are ionic wetting agents, such as fatty acids or their salts, acidic sulfuric acid esters of fatty alcohols or their salts, aliphatic or aromatic Sulphonic acids or their salts, acid amides from aliphatic carboxylic acids with alkylaminosulphonic acids or their salts, quaternary ammonium compounds, and non-ionic surface-active Substances such as polyglycol ethers or their esters with fatty acids and alkylaryl polyglycol ethers.

Der gleichzeitige Zusatz dieser Stoffe vermag die Reaktionsgeschwindigkeit noch weiter zu erhöhen. Im allgemeinen genügen 0,5 bis 5 Gewichtsprozent der oberflächenaktiven Stoffe, bezogen auf die eingesetzte Menge der Dioxyverbindungen. Auch diese Stoffe können dem Reaktionsgemisch vor oder während der Kondensation zugesetzt werden. In der dem Beispiel 1 folgenden Tabelle sind Reaktionszeiten aufgeführt, die bei Verwendung verschiedener Amine und oberflächenaktiver Stoffe gemessen wurden.The simultaneous addition of these substances can increase the rate of the reaction to increase even further. In general, 0.5 to 5 percent by weight of the surfactant is sufficient Substances, based on the amount of dioxy compounds used. These substances too can be added to the reaction mixture before or during the condensation. In the table which follows Example 1, reaction times are listed which are at Use of various amines and surfactants were measured.

Beispiel 1 In ein Gemisch aus 137,6 Gewichtsteilen 2,2-(4,4'-Dioxydiphenyl)-propan, 69 Gewichtsteilen Natriumhydroxyd, 700 Gewichtsteilen Wasser und 330 Gewichtsteilen Methylenchlorid werden unter Rühren bei 25° C in 2 Stunden 71,6 Gewichtsteile Phosgen gasförmig eingeleitet. Dann werden die in der folgenden Tabelle angegebenen Mengen tertiärer Amine bzw. Netzmittel zugegeben. Die Zeit in Minuten gibt an, wann das Polycarbonat nach Zugabe der angegebenen Stoffe seine Endviskosität erreicht hat. Zugesetztes Amin Gewichtsteile Oberflächenaktiver Stoff Gewichtsteile Kondensations- zeit in Minuten Triäthylamin . . . . . . . . . . . . . 0,24 - - 200 bis 210 Triäthylamin ........... 0,5 - - 120 Triäthylamin ............. 1,0 - - 90 Tributylamin ............. 0,9 - - 100 i; , N -Dimethyl-cyclohexyl- amin ................... 0,6 - - 30 Triäthylamin .... .... .. .. . 0,24 alkylsulfonsaures Natrium 2 40 Triäthylamin ............. 0,24 diisobutylnaphthalinsulfonsaures 2 25 Natrium Triäthylamin . . . . . . . . . . . . . 0,24 Polyglykoläther von Oleylalkohol mit 2 150 15 Mol Äthylenoxyd Triäthylamin ............. 0,24 Natriumsalz des Sulfoesters des aus 2 100 1 Mol Alkylphenol und 3 Mol Äthylenoxyd erhaltenen Poly- glykoläthers Triäthylamin ......... . ... 0,24 Natriumsalz des Olsäuremethyl- 2 120 taurids Triäthylamin .. ..... . .. .. . 0,24 Polyglykoläther von benzyliertem 4 150 p-Oxydiphenyl Triäthylamin .. .. .. ...... . 0,24 Ester aus Abietinsäure und Poly- 2 90 glykoläther Beispiel 2 In ein Gemisch aus 68,8 Gewichtsteilen 2,2-(4,4'-Dioxydiphenyl)-propan (0,5 Mol), 80,3 Gewichtsteilen 4,4'-Dioxydiphenylsulfon (0,5 Mol), 330- Gewichtsteilen Methylenchlorid, 700 Gewichtsteilen Wasser und 69 Gewichtsteilen Natriumhydroxyd werden unter Rühren bei 25' C in 2 Stunden 71,6 Gewichtsteile Phosgen eingeleitet. Dann werden 0,24 Gewichtsteile Triäthylamin und 2 Gewichtsteile diisobutylnaphthalinsulfosaures Natrium zugegeben. Bei weiterem Rühren bei Zimmertemperatur erreicht die Methylenchloridlösung des gebildeten Polycarbonats nach 50 Minuten ihre Endviskosität.EXAMPLE 1 71.6 parts by weight are added to a mixture of 137.6 parts by weight of 2,2- (4,4'-dioxydiphenyl) propane, 69 parts by weight of sodium hydroxide, 700 parts by weight of water and 330 parts by weight of methylene chloride with stirring at 25 ° C. in 2 hours Phosgene introduced in gaseous form. The amounts of tertiary amines or wetting agents indicated in the table below are then added. The time in minutes indicates when the polycarbonate has reached its final viscosity after adding the specified substances. Added amine Parts by weight Surface active substance Parts by weight Condensation time in minutes Triethylamine. . . . . . . . . . . . . 0.24 - - 200 to 210 Triethylamine ........... 0.5 - - 120 Triethylamine ............. 1.0 - - 90 Tributylamine ............. 0.9 - - 100 i; , N -dimethyl-cyclohexyl- amine ................... 0.6 - - 30 Triethylamine .... .... .. ... 0.24 Sodium alkyl sulfonic acid 2 40 Triethylamine ............. 0.24 diisobutylnaphthalenesulfonic acid 2 25 sodium Triethylamine. . . . . . . . . . . . . 0.24 polyglycol ether of oleyl alcohol with 2 150 15 moles of ethylene oxide Triethylamine ............. 0.24 sodium salt of the sulfoester from 2 100 1 mole of alkylphenol and 3 moles Ethylene oxide obtained poly- glycol ethers Triethylamine .......... ... 0.24 sodium salt of oleic acid methyl 2 120 taurids Triethylamine .. ...... .. ... 0.24 polyglycol ether of benzylated 4150 p-oxydiphenyl Triethylamine .. .. .. ....... 0.24 ester of abietic acid and poly-2 90 glycol ether Example 2 In a mixture of 68.8 parts by weight of 2,2- (4,4'-dioxydiphenyl) propane (0.5 mol), 80.3 parts by weight of 4,4'-dioxydiphenylsulfone (0.5 mol), 330- Parts by weight of methylene chloride, 700 parts by weight of water and 69 parts by weight of sodium hydroxide are passed in 71.6 parts by weight of phosgene with stirring at 25 ° C. in the course of 2 hours. Then 0.24 parts by weight of triethylamine and 2 parts by weight of diisobutylnaphthalenesulfonate sodium are added. With further stirring at room temperature, the methylene chloride solution of the polycarbonate formed reaches its final viscosity after 50 minutes.

Beispiel 3 In ein Gemisch aus 68,8 Gewichtsteilen 2,2-(4,4'-Dioxydiphenyl)Propan (0,5 Mol), 56,2 Gewichtsteilen 4,4'-Dioxydiphenyl (0,5 Mol), 330 Gewichtsteilen Methylenchlorid, 700 Gewichtsteilen Wasser und 69 Gewichtsteilen Natriumhydroxyd werden unter Rühren bei 25° C in 2 Stunden 71,6 Gewichtsteile Phosgen eingeleitet. Dann werden 0,24 Gewichtsteile Triäthylamin und 2 Gewichtsteile diisobutylnaphthalinsulfosaures Natrium zugegeben. Bei weiterem Rühren bei Zimmertemperatur erreicht die Methylenchloridlösung des gebildeten Polycarbonats schon nach 15 Minuten ihre Endviskosität.Example 3 In a mixture of 68.8 parts by weight of 2,2- (4,4'-dioxydiphenyl) propane (0.5 mole), 56.2 parts by weight of 4,4'-dioxydiphenyl (0.5 mole), 330 parts by weight Methylene chloride, 700 parts by weight of water and 69 parts by weight of sodium hydroxide 71.6 parts by weight of phosgene are passed in with stirring at 25 ° C. in 2 hours. Then 0.24 parts by weight of triethylamine and 2 parts by weight of diisobutylnaphthalenesulfonic acid Sodium added. With further stirring at room temperature, the methylene chloride solution reaches of the polycarbonate formed reaches its final viscosity after just 15 minutes.

Claims

PATENT ANSYRQCHE: 1. Process for the production of polycarbonates by Implementation of dioxy compounds with phosgene or bis-chlorocarbonic acid esters of Dioxy compounds. in aqueous-alkaline solution or suspension, characterized in that that the reaction mixture before or during the reaction small amounts of tertiary Amines or their salts, optionally in the presence of inert organic solvents, clogs.

2. The method according to claim 1, characterized in that the reaction mixture also adds surface-active substances.