DE1050061B - Verfahren zur Herstellung von gegen Einwirkung von Licht, Wärme und Chemikalien widerstandsfähigen harzartigen Mischpolymerisaten - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von gegen Einwirkung von Licht, Wärme und Chemikalien widerstandsfähigen harzartigen MischpolymerisatenInfo
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G63/66—Polyesters containing oxygen in the form of ether groups
- C08G63/668—Polyesters containing oxygen in the form of ether groups derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C07C69/00—Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
- C07C69/52—Esters of acyclic unsaturated carboxylic acids having the esterified carboxyl group bound to an acyclic carbon atom
- C07C69/593—Dicarboxylic acid esters having only one carbon-to-carbon double bond
- C07C69/60—Maleic acid esters; Fumaric acid esters
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- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F22/00—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von gegen Einwirkung von Licht, Wärme und Chemikalien
widerstandsfähigen harzartigen Mischpolymerisaten. Zu ihrer Herstellung haben sich die als Di-Säuremaleate
von 2,2'-[Isopropylidenbis-(p-phenylenoxy)]-dialkanolen bezeichneten neuen Verbindungen mit der Formel
— C — O — CH„CHO
COOH
in der R Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt, als wertvolle Ausgangsprodukte
erwiesen. Diese neuen Verbindungen sind mischpolymerisierbare Monomere und können (wie die
ungesättigten Polyester, beschrieben in den USA.-Patentschriften 2 255 313 und 2 195 362) in Verbindung mit
verschiedenen reaktionsfähigen Monomeren, wie Vinyltoloul, Vinylacetat, 2-Methyl-5-vinylpyridin, Methylmethacrylat,
Diallylphthalat, Triallylcyanurat, N-Vinylphthalimid,
Diallylbenzolphosphonat usw., zu brauchbaren Kunststoffen mischpolymerisiert werden. Im
Gegensatz zu den üblichen ungesättigten Polyestern nach den USA.-Patenten 2 255 313 und 2 195 362 haben
diese neuen Monomeren nach der Erfindung jedoch eine Anzahl von wesentlichen Vorteilen. Insbesondere wenn
sie mit Styrol in Mischungen, die 30 bis 70% Styrol enthalten, mischpolymerisiert werden, entstehen die
folgenden Eigenschaften- (im Vergleich mit üblichen Mischungen ungesättigter Polyesterstyrole):
1. höhere Temperatur der Verformung durch Hitze,
2. größerer Widerstand gegen Chemikalien,
3. größerer Widerstand gegen Verfärbung, wenn sie dem Licht ausgesetzt werden.
Diese vorteilhaften Eigenschaften der neuen mischpolymerisierbaren
Monomeren nach der vorliegenden Erfindung sind das Ergebnis verschiedener wesentlicher
Unterschiede in ihrem chemischen Aufbau, verglichen mit üblichen mischpolymerisierbaren ungesättigten Polyestern
:
1. Die neuen Monomeren nach der Erfindung werden aus im wesentlichen 2 Molen ungesättigter Dicarbonsäure
oder -anhydrid pro Mol Dihydroxy verbindung hergestellt, Verfahren zur Herstellung von gegen
Einwirkung von Licht, Wärme und
Chemikalien widerstandsfähigen
harzartigen Mischpolymerisaten
Anmelder:
United States Rubber Company,
New York, N. Y. (V. St. A.)
New York, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter: Dipl.-Ing. Dr.-Ing. R. Poschenrieder,
Patentanwalt, München 8, Lucile-Grahn-Str. 38
Patentanwalt, München 8, Lucile-Grahn-Str. 38
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 16. November 1956
V. St. v. Amerika vom 16. November 1956
John Francis Petras, Bergen, N. J. (V. St. A.)r
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
wobei bestimmte chemische Verbindungen von verhältnismäßig niederem Molekulargewicht entstehen. Die
üblichen ungesättigten mischpolymerisierbaren Polyester, d. h. die Polyester nach den USA.-Patentschriften
2 255 313 und 2 195 362, sind im Gegensatz dazu durch Umsetzung von im wesentlichen einem Mol von ungesättigt
er Dicarbonsäure pro Mol Dihydroxy verbindung hergestellt, so daß dort eine Mischung von chemischen
Stoffen mit einer breiten Verteilung des Molekulargewichtes und verhältnismäßig hohem durchschnittlichem
Molekulargewicht entsteht. ;.' '.
2. Die neuen Monomeren nach der Erfindung sind so hergestellt, daß die ungesättigten Bindungen in der Verbindung
eher an bestimmten bekannten Stellen an den Enden der Molekülkette vorliegen, als daß sie willkürlich
im Molekül verteilt sind, wie im Falle der üblichen mischpolymerisierbaren ungesättigten Polyester. Die,;
Stellung der ungesättigten Bindung an den Kettenenden in dieser Art hat überlicherweise hervorragende physikalische
Eigenschaften der Mischpolymeren zur Folge wegen
des hohen Grades von struktureller Regelmäßigkeit, die so erhalten wird. Die neuen Monomeren sind bestimmte
chemische Verbindungen von bekannter (nicht willkürlicher) Struktur.
Die üblichen ungesättigten Polyester besitzen Einheiten, die nur durch Esterbindungen verbunden sind.
809 748/468
Die neuen mischpolymerisieirbaren Monomeren nach der Erfindung enthalten einen beträchtlichen Anteil von
chemisch stabilen Phenylätherbindungen, wodurch ihre, vorteilhafte Beständigkeit gegenüber Chemikalien,
Hitze und Licht entsteht.
Maleinsäure kann dazu benutzt werden, die neuen mischpolymerisierbaren Monomeren nach der Erfindung
herzustellen, jedoch wird Maleinsäureanhydrid bevorzugt. Das Anhydrid ist der Säure ehemisch voll äquivalent und
reagiert ferner viel schneller und bei einer niedrigeren Temperatur als die Säure. .:.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele erläutert. Die angegebenen Teile sind Gewichtsteile.
In ein Reaktionsgefäß von 1 !Fassungsvermögenwerden
316 g (1 Mol) 2,2'-[Isopropyliden-bis-(p-phenylenoxy)]-diäthanol mit einem Schmelzpunkt von 112 bis 1140C
und 216 g (2,2 Mole) Maleinsäureanhydrid gebracht. Die Mischung wird langsam erhitzt, bis die Komponenten
zusammenschmelzen; darauf -erfolgt eine exotherme Reaktion, und die Temperatur steigt auf 120 bis 13O0C.
Es wird dann erneut erhitzt, um die Badtemperatur auf 15O0C zu steigern und die Temperatur 1 Stunde lang bei
15O0C zu halten. Am Ende dieser Zeit ist die Säurezahl
von 465-der nicht umgesetzten Mischung auf 245 gefallen.
Die für 100°/0ige Reaktion berechnete Säurezahl ist 254.
Die Reaktion der Bildung des Di- (Säuremaleats) von 2,2'- [Isopropyliden - bis - (p - phenylenoxy)] - diäthanol ist
daher völlig bis zum Ende fortgeschritten. Die Molekulargewichtsbestimmung
ergibt 460, verglichen mit dem berechneten Wert von 522.
Das Produkt wird auf 10O0C abgekühlt und durch
Zusatz von 100 Teilen pro Million p-tert.-Butylbrenzcatechin stabilisiert. Eine Lagerungsbeständigkeit von
mindestens einem Jahr bei 23,9° C (75° F) wird so erhalten.
A,uf .23,9° C (750F) abgekühlt, ist das Produkt ein glasartiger,
harter, gelber Festkörper, der in einem Mörser pulverisiert werden kann.
Das wie oben hergestellte Monomere wird mit Styrol mischpolymerisiert, wobei prozentuale Anteile von Styrol
zwischen 30 und 60% in Abständen von 10% benutzt werden. Der angewendete Polymerisationskatalysator ist
eine Paste aus gleichen Gewichtsmengen von Benzoylperoxyd und Tricresylphosphat. Die Behandlung dauert
15 Stunden bei 550C und danach 1 Stunde bei HO0C.
Es werden harte, durchscheinende Kunststoffe mit physikalischen Eigenschaften, wie in Tabelle I aufgeführt,
erhalten. Zwischen den Grenzen des "angewendeten Styrolgehaltes wird eine außergewöhnlich hohe Temperatur
der Verformung durch Hitze festgestellt, obwohl diese Kunststoffe andere Eigenschaften besitzen, die mit
denen eines handelsüblichen ungesättigten Allzweck-Polyesterstyrol-Mischpolymeren
vergleichbar oder besser als deren Eigenschaften sind.
Physikalische Eigenschaften
von Mischpolymeren von Styrol mit dem
. Di-(Säuremaleat) nach Beispiel 1
von Mischpolymeren von Styrol mit dem
. Di-(Säuremaleat) nach Beispiel 1
Zusammensetzung:
Di-(Säuremaleat)-
Monomeres 70 60 50 40
" Styrol 30 40 50 60
50 %ige Benzoyl-
peroxydpaste ....
Behandlung 15 Stunden bei 550C plus 1 Stunde bei 110° C.
Eigenschaften:
Rockwell R. Härte ..
Zugfestigkeit psi ....
Zugfestigkeit psi ....
kg/cm2 .;
Dehnung in %
Modul χ 10-3 bei
25°C in psi
in kg/cm2 . . .
500C in psi
in kg/cm2 . . .
750C in psi
in kg/cm2 ...
100°C in psi
in kg/cm2 ...
1250C in psi
in kg/cm2 .. .
15O0C in psi
in kg/cm2 ...
Kerbschlagzähigkeit
nach Izod in ft.-Ib
pro inch der Kerbe
in mkg pro 2,5 cm
Kerbschlagzähigkeit
nach Izod in ft.-Ib
pro inch der Kerbe
in mkg pro 2,5 cm
Kerbe
Verformung durch
Hitze in 0C
Hitze in 0C
119 | 128 | 127 |
4440 | 4911 | 3690 |
310,8 | 344 | 258,3 |
8 | 8 | 8 |
531 | 578 | 521 |
37,2 | 40,5 | 36,5 |
— | 466 | 447 |
— | 32,6 | 31,3 |
— | 357 | 357 |
— | 25,0 | 25,0 |
62 | 207 | 208 |
4,34 | 14,5 | 14,6 |
— | 15 | 20 |
— | 1,05 | 1,40 |
— | 2,7 | 2,3 |
— | 0,19 | 0,16 |
0,27 | 0,39 | 0,34 |
0,037 | 0,054 | 0,047 |
98 | 113 | 113 |
127 2650 185,5 12
427 30,0 454 31,8 374 26,2 194 13,6 8,0 0,56 2,3 0,16
0,31 0,043 109
70 | 60 | 50 |
30 | 40 | 50 |
4 | 4 | 4 |
In ein Reaktionsgefäß mit 5 1 Fassungsvermögen werden 2268 g (5 Mole) 2,2'-[Isopropyliden-bis-(p-phenylenoxy)]-dipropanol
gebracht, wobei die handelsübliche Form »Dow Resin 565« benutzt wird. Der Ansatz wird auf
1000C unter Rühren erhitzt und die Wärmequelle entfernt,
während 1293 g (13,2 Mole) Maleinsäureanhydrid zugesetzt werden. Die Reaktion beginnt sofort, und die
entwickelte Wärme reicht aus, um die Temperatur der Mischung auf 120 bis 13O0C zu erhöhen. Wenn die Reaktion
mäßiger wird, wird erneut Wärme zugeführt und die Mischung 1 Stunde lang bei 15O0C gehalten. Am Ende
dieser Zeit ist die Säurezahl von 416 für die nicht umgesetzte Mischung auf 233 gefallen. Die für 100%ige Reaktion
berechnete Säurezahl ist 241. Die Reaktion der Bildung des Di-(Säuremaleats) von 2,2'-[Isopropylidenbis-(p-phenylenoxy)]-dipropanol
ist daher vollständig zu Ende abgelaufen.
Das Produkt wird auf 1000C gekühlt und durch Zusatz
von 100 Teilen pro Million p-tert.-Butylbenzcatechin stabilisiert. Auf diese Weise wird eine Lagerungsbeständigkeit
für mindestens 1 Jahr bei 23,9° C (75° F) erhalten. Auf 23,9° C (75° F) abgekühlt, ist das Produkt ein harter,
glasartiger Festkörper, der durch Reiben pulverisiert werden kann.
Das wie oben hergestellte Monomere wird mit Styrol mischpolymerisiert, wobei prozentuale Anteile von Styrol
benutzt werden, die von 20 bis 90% in Abständen von 10 % variieren. Der angewendete Polymerisationskatalysator
ist eine Paste aus Benzoylperoxyd (50% Tricresylphosphat. Es werden harte, durchscheinende
Kunststoffe mit physikalischen Eigenschaften, wie in Tabelle II aufgeführt, erhalten. Zwischen den Grenzen
von 30 und 80 % Styrol wird eine außergewöhnlich hohe Temperatur der Verformung durch Hitze festgestellt,
obwohl diese Kunststoffe andere Eigenschaften besitzen, die mit denen eines handelsüblichen ungesättigten AIlzweck-Polyesterstyrol-Mischpolymeren
vergleichbar oder besser als deren Eigenschaften sind. Daher ist 30 bis 80 % Styrol der bevorzugte Bereich des Styrolgehaltes bei
der Anwendung dieses Monomeren.
1 UÖU UD
5 6
Tabelle II Eigenschaften der Styrol-Mischpolymeren mit dem Di-(Säuremaleat) nach Beispiel 2
Monomere Säure (Gewichtsteile)
Styrol (Gewichtsteile)
50°/0ige Benzoylperoxydpaste
(Gewichtsteile)
(Gewichtsteile)
80 | 70 | 60 | 50 | 40 | 30 | 20 |
20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
Behandlung 15 Stunden bei 55°C plus 1 Stunde bei HO0C.
Physikalische Eigenschaften:
Rockwell R. Härte
Zugfestigkeit psi
kg/cm2
Dehnung in °/0
Modul X 10-3 bei
250C in psi
in kg/cm2
500C in psi
in kg/cm2
75°C in psi
in kg/cm2
100°C in psi
in kg/cm2
125°C in psi
in kg/cm2
150°C in psi
in kg/cm2
Kerbschlagzähigkeit nach Izod in ft.-Ib
pro inch der Kerbe
in mkg pro 2,5 cm Kerbe
Verformung durch Hitze in 0C
Bemerkung: Die Dehnungen in Tabelle I und Tabelle II wurden durch Feststellen der Prüflinge zwischen
Klemmbacken berechnet und sind daher höher als die wirklichen absoluten Werte. Zum Beispiel entspricht
eine Dehnung von 8°/0 einer ASTM-Dehnung von etwa 1,3 bis 1,5%.
O R CH3
HOOC-CH = Ch-C-O-CH9CHO-/ V
127 | 126 | 123 | 126 | 125 | 127 | 127 |
3500 | 4600 | 4800 | 6100 | 5100 | 4600 | 3100 |
246 | 323 | 337 | 429 | 359 | 323 | 218 |
8 | 8 | 8 | 10 | 10 | 10 | 8 |
480 | 530 | 400 | 440 | 450 | 440 | 420 |
33,6 | 37,1 | 28,0 | 30,8 | 31,5 | 30,8 | 29,4 |
470 | 320 | 390 | 390 | — | — | |
— | 32,9 | 22,4 | 27,3 | 27,3 | — | — |
— | 320 | 360 | 310 | 350 | — | — |
—. | 22,4 | 25,2 | 21,7 | 24,5 | — | — |
3,1 | 53 | 123 | 174 | 204 | 180 | 41 |
0,2 | 3,71 | 8,6 | 12,2 | 14,3 | 12,6 | 2,87 |
1,6 | 5,1 | 12 | 5,3 | — | — | |
—. | 0,11 | 0,36 | 0,84 | 0,36 | — | — |
—. | 1,1 | 1,4 | 1,5 | 1,2 | — | — |
— | 0,08 | 0,10 | 0,10 | 0,08 | — | — |
0,21 | 0,22 | 0,29 | 0,23 | 0,30 | 0,37 | 0,22 |
0,029 | 0,030 | 0,040 | 0,032 | 0,041 | 0,051 | 0,030 |
—· | 96 | 102 | 108 | 112 | 109 | — |
370 25,9
CHa
in der R Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt, in an sich bekannter
Weise mit reaktionsfähigen Äthylengruppen ent-
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung von gegen Einwirkung von Licht, Wärme und Chemikalien widerstandsfähigen harzartigen Mischpolymerisaten, dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungen der FormelR O! Il0-CHCH2O-C-CH = CH-COOHhaltenden monomeren Verbindungen zu harzartigen Kunststoffen mischpolymerisiert werden.© 809 74&Z468 1.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US622520A US2891989A (en) | 1956-11-16 | 1956-11-16 | Di(acid maleates) of 2, 2'-[isopropylidene bis(p-phenyleneoxy)]-dialkanols |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1050061B true DE1050061B (de) | 1959-02-05 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DENDAT1050061D Pending DE1050061B (de) | 1956-11-16 | Verfahren zur Herstellung von gegen Einwirkung von Licht, Wärme und Chemikalien widerstandsfähigen harzartigen Mischpolymerisaten |
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FR (1) | FR1193688A (de) |
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US3359306A (en) * | 1962-08-17 | 1967-12-19 | Union Carbide Corp | Hydroxyneopentyl ethers and process for preparing the same |
WO1989005788A1 (en) * | 1987-12-18 | 1989-06-29 | Lummus Crest Inc. | Process of recovering and esterifying maleic anhydride |
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0
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-
1956
- 1956-11-16 US US622520A patent/US2891989A/en not_active Expired - Lifetime
-
1957
- 1957-11-08 FR FR1193688D patent/FR1193688A/fr not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR1193688A (fr) | 1959-11-04 |
US2891989A (en) | 1959-06-23 |
BE562316A (de) |
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