DE1148746B

DE1148746B - Verfahren zur Herstellung von Polyestern

Info

Publication number: DE1148746B
Application number: DEK36787A
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Herbert Koelbel; Dr-Ing Georg Manecke; Dr Rer Nat Klaus Thoese
Original assignee: GEORG MANECKE DR ING; PHIL HERBERT KOELBEL DR
Current assignee: GEORG MANECKE DR ING; PHIL HERBERT KOELBEL DR
Priority date: 1959-01-23
Filing date: 1959-01-23
Publication date: 1963-05-16

Description

Verfahren zur Herstellung von Polyestern Anthracen liefert mit Maleinsäureanhydrid bei einer Diels-Alder-Reaktion das Anhydrid der Anthracen-endo-bernsteinsäure. Es ist bekannt, daß dieses Dicarbonsäureanhydrid durch Erhitzen mit mehrwertigen Alkoholen polykonzentriert werden kann. Außerdem ist es bekannt, Anthracen mit überschüssiger ungesättigter und gesättigter Dicarbonsäure zu einem Gemisch aus Anthracen-endo-bernsteinsäure-anhydrid und überschüssiger Dicarbonsäure umzusetzen, das dann mit mehrwertigen Alkoholen polyverestert werden kann. Nach der zus erst genannten Arbeitsweise sind die Ausbeuten schlecht, da das Anthracen-endo-bernsteinsäureanhydrid bei den erforderlichen hohen Temperaturen aufgespalten wird. Es entstehen dabei keine durchsichtigen Polyester, da die Polykondensation unvollständig ist und die Polyester Spaltprodukte enthalten.
Nach der zweiten Arbeitsweise herrschen bei der Polyveresterung keine stöchiometrischen Verhältnisse der Reaktionsteilnehmer während großer Zeiträume ihrer Umsetzung, so daß die Polykondensation durch Überschüsse einer Komponente gestört wird und die Molekulargewichte folglich kleiner sind als bei stöchiometrischer Umsetzung. Das führt bei ungesättigten Polyestern zu schlechteren Produkten mit niedrigen Molekulargewichten. Für die Herstellung eines Polyesters aus Anthracen-endo-bernsteinsäureanhydrid allein und mehrwertigen Alkoholen ist dieses Verfahren nicht anzuwenden.
Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Herstellung von Polyestern durch Polykondensation von Anthracen-endo-bernsteinsäure-anhydrid mit mehrwertigen Alkoholen oder deren Gemischen in Gegenwart von Lösungsmitteln, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man Phenol oder Kresol als Lösungsmittel verwendet. Nach dem Verfahren der Erfindung erhält man in sehr guter Ausbeute Polyester, die klar durchsichtig sind und höhere Molekulargewichte aufweisen. Dabei erfolgt überraschenderweise keine Umsetzung mit den Phenolen.
Das Verfahren der Erfindung kann in Gegenwart von Veresterungskatalysatoren, z. B. p-Toluolsulfonsäure, Naphthalinsulfonsäure oder Anthracensulfonsäure, durchgeführt werden.
Die bei der Polyveresterung entstehenden Polyester sind spröde Harze. Verwendet man Gemische mehrwertiger Alkohole, z. B. eine Mischung aus .2ithylenglykol und Diäthylenglykol, kann die Sprödigkeit der Harze verringert werden.
Die mit zweiwertigen Alkoholen hergestellten Polyester lassen sich gut als thermoplastische Gießharze verwenden. Die mit mehrwertigen Alkoholen erhaltenen Polyester können außerdem zu unlöslichen und unschmelzbaren Harzen ausgehärtet werden, so daß sie als härtbare Gießharze verwendet werden können.
Sie zeigen gute Wärmebeständigkeit und sind glasklar durchsichtig. Ihre Verfärbung ist gering und die Lichtbeständigkeit gut. Sie sind gegen gebräuchliche Lösungsmittel, wie Chloroform, Aceton, Petroläther, sowie gegen 500/oige Schwefelsäure und 100/oige Essigsäure beständig.
Beispiel 1 Veresterung mit Glycerin ohne Katalysatorzusatz 1 Mol Anthracen-endo-bernsteinsäure-anhydrid und 1 Mol Glycerin werden mit einer Menge m-Kresol als Lösungsmittel, die dem Gewicht des eingesetzten Anhydrids entspricht, 3 Stunden auf 2300 C erhitzt. Danach wird das Lösungsmittel heraus destilliert und die Harzschmelze weitere 7 Stunden bei 11 mm Hg auf 2200 C erhitzt. Die Ausbeute beträgt 800/0. Der Polyester ist noch thermoplastisch und kann durch weiteres Erhitzen ausgehärtet werden.
Eigenschaften des Polyesters Klares, gelbbraunes Harz Erweichungspunkt (ungehärtet) 990 C Erweichungspunkt (ausgehärtet) 1500 C Brinellhärte (DIN 50 351) . 32,2 kg/mm2 Beispiel 2 Mischpolyveresterung mit Äthylenglykol - Diäthylenglykol 1 Mol Anthracen-endo-bernsteinsäure-anhydrid, 0,5 Mol Äthylenglykol, 0,5 Mol Diäthylenglykol und 0,5 Gewichtsprozent p-Toluolsulfonsäure (bezogen auf Anthracen-endo-bernsteinsäureanhydrid) als Katalysator werden in einer Menge Phenol oder m-Kresol gelöst, die dem Gewicht des eingesetzten Anhydrids entspricht, und 3 bis 4 Stunden am Rückfluß erhitzt. Das Lösungsmittel wird abdestilliert und die Schmelze mehrere Stunden im Vakuum von 11 mm Hg auf 2200 C erhitzt. Man erhält ein klares Harz, das weniger spröde ist als der nach Beispiel 1 erhaltene Polyester. Die Ausbeute beträgt 80 % Harz, bezogen auf Anthracen-endo-bernsteinsäure-anhydrid.

Claims

Eigenschaften des Polyesters Klares, grüngelbes Harz Erweichungspunkt ......... 850 C Brinellhärte (DIN 50 351) .. . 23,3 kg/mm2 Druckfestigkeit . . . . 280 kg/cm2 PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Polyestern durch Polykondensation von Anthracen-endo-bernsteinsäure-anhydrid mit mehrwertigen Alkoholen oder deren Gemischen in Gegenwart von Lösungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß man Phenol oder m-Kresol als Lösungsmittel verwendet.

In Betracht gezogene Druckschriften: Chemisches Zentralbiatt, 1939, Bd. I, 5. 1666 und 1667; Japanische Bekanntmachung Nr. SHo 33-5848.