DE1301129B - Process for the production of thermoplastic, aromatic polyether - Google Patents
Process for the production of thermoplastic, aromatic polyetherInfo
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- DE1301129B DE1301129B DE1961S0075110 DES0075110A DE1301129B DE 1301129 B DE1301129 B DE 1301129B DE 1961S0075110 DE1961S0075110 DE 1961S0075110 DE S0075110 A DES0075110 A DE S0075110A DE 1301129 B DE1301129 B DE 1301129B
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Description
Aus der USA.-Patentschrift 2506 486 ist es bekannt, wie hitzehärtbare Harze aus einem zweiwertigen Phenol und einem Diglycidyläther eines zweiwertigen Phenols hergestellt werden. Die Reaktion wird durch leichtes Erhitzen oder Verwendung von Katalysatoren begünstigt und ergibt ein Gel und anschließend ein hartes, unschmelzbares, vernetztes Harz.From US Pat. No. 2,506,486 it is known how thermosetting resins are made from a bivalent Phenol and a diglycidyl ether of a dihydric phenol. The reaction is favored by gentle heating or the use of catalysts and gives a gel and then a hard, infusible, crosslinked resin.
Die Herstellung von unlöslichen gehärteten Massen erfolgt durch Erhitzen von Bisphenolen und Diglycidyläthern im Molverhältnis 0,2 bis 1 in Anwesenheit von alkalischen Katalysatoren, die im gehärteten Endprodukt und in allen Zwischenprodukten verbleiben. Gemäß Beispiel 3 wird Diphenylolpropan und Diglycidyläther in einem Lösungsmittelgemisch aus gleichen Teilen Alkohol, Aceton und Toluol während 2 Stunden bei 6O0C mit Kaliumhydroxyd als Katalysator in Verhältnissen von 1,1:1, 0,95 :1 und 0,95 :1 Mol Diphenylolpropan zu Diglycidyläther kondensiert. Die bekannten Reaktionsprodukte und die der vorliegenden Erfindung sind jedoch vollkommen verschieden auf Grund der Anwendung vollkommen verschiedener Reaktionsbedingungen. Insoluble hardened masses are produced by heating bisphenols and diglycidyl ethers in a molar ratio of 0.2 to 1 in the presence of alkaline catalysts which remain in the hardened end product and in all intermediate products. According to Example 3, diphenylolpropane and diglycidyl ether in a solvent mixture of equal parts of alcohol, acetone and toluene for 2 hours at 6O 0 C with potassium hydroxide as a catalyst in ratios of 1.1: 1, 0.95: 1 and 0.95: 1 mol Diphenylolpropane condensed to diglycidyl ether. However, the known reaction products and those of the present invention are completely different due to the use of completely different reaction conditions.
Die Herstellung von thermoplastischen Werkstoffen wird nirgends beschrieben.The manufacture of thermoplastic materials is nowhere described.
Die Herstellung von faserbildenden, thermoplastischen Kunststoffen durch Kondensieren von Epichlorhydrin und phenolischen Dihydroxyverbindungen wird in der USA.-Patentschrift 2 602 075 beschrieben. Das Verfahren kann in einer oder zwei Stufen durchgeführt werden. Hierbei werden die Reaktionsteilnehmer entweder allein oder in Gegenwart eines Verdünnungsmittels, im allgemeinen Alkohol, und einer großen Menge Wasser erhitzt, wobei das Harz ausfällt. Das in dieser Weise hergestellte Produkt ist für das Verstrecken von Fasern geeignet. Auf Grund der Herstellungsbedingungen sind die Harze zu einem wesentlichen Teil verzweigt. Obwohl eine gewisse Ähnlichkeit zwischen einigen Verfahrensschritten gemäß USA.-Patentschrift 2 602076 und der vorliegenden Erfindung besteht, so ist doch festgestellt worden, daß die Harze nach dem obengenannten Patent nicht die hohe Schlagfestigkeit besitzen, wenn sie in Form von verpreßten oder auf andere Weise geformten Teilen vorliegen, wie sie die erfindungsgemäß hergestellten Harze aufweisen.The manufacture of fiber-forming thermoplastics by condensing epichlorohydrin and phenolic dihydroxy compounds are described in U.S. Patent No. 2,602,075. The process can be carried out in one or two stages. Here are the Reactants either alone or in the presence of a diluent, generally Alcohol, and a large amount of water, causing the resin to precipitate. The one made in this way Product is suitable for drawing fibers. Due to the manufacturing conditions the resins are largely branched. Although some resemblance between some Process steps according to US Pat. No. 2,602076 and the present invention, it has been found that the resins of the above patent do not have the high impact resistance if they are in the form of pressed or otherwise shaped parts, as exhibited by the resins prepared according to the invention.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung thermoplastischer, aromatischer PoIyäther durch Kondensation von Diphenylolalkanen mit deren Diglycidyläthern in Anwesenheit eines Lösungsmittels und eines alkalischen Katalysators bei erhöhter Temperatur, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man 2,2-Bis-(p-hydroxyphenyl-propan bzw. 2,2-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-propan oder 2,2 - Bis - (3,5 - dichlor-4-hydroxyphenyl) - propan mit einem Diglycidyläther des verwendeten Bisphenols im Molverhältnis entsprechend 0,98 bis 1,025 Epoxygruppen je phenolische Hydroxylgruppe, gelöst in solchen Ketonen, chlorierten Kohlenwasserstoffen oder Äthem, die sowohl die Reaktionsteilnehmer als auch den entstehenden Polyäther lösen, oder in Cyclotetramethylensulfon, wobei die Lösung 20 bis 60 Gewichtsprozent der Reaktionsteilnehmer und weniger als 1% Wasser enthält, bei Temperaturen von 75 bis 150° C umsetzt, bis die Viskositätszahl des Polyäthers mindestens 0,3 dl/g (gemessen bei 25° C in Dimethoxyäthan), beträgt, und darauf den Katalysator neutralisiert und/oder durch Behandeln der Lösung mit Wasser entfernt.The invention relates to a process for the production of thermoplastic, aromatic polyethers by condensation of diphenylolalkanes with their diglycidyl ethers in the presence of a solvent and an alkaline catalyst at elevated temperature, characterized in that is that you 2,2-bis (p-hydroxyphenyl propane or 2,2-bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) propane or 2,2 - bis - (3,5 - dichloro-4-hydroxyphenyl) - propane with a diglycidyl ether of the bisphenol used in a molar ratio corresponding to 0.98 to 1.025 epoxy groups per phenolic hydroxyl group, dissolved in such ketones, chlorinated hydrocarbons or ethers that dissolve both the reactants and the resulting polyether, or in Cyclotetramethylene sulfone, the solution being 20 to 60 percent by weight of the reactants and contains less than 1% water, reacts at temperatures of 75 to 150 ° C until the viscosity number of the polyether is at least 0.3 dl / g (measured at 25 ° C in dimethoxyethane), and then the Catalyst neutralized and / or removed by treating the solution with water.
Man erhält so Kunststoffe, die durch hohe Schlagfestigkeit ausgezeichnet sind, wenn sie in Form von geformten, stranggepreßten oder auf andere Weise geformten Stücken vorliegen, und den Polycarbonaten in einer Anzahl von Eigenschaften ähnlich und in einigen Eigenschaften überlegen sind. Die aus erfindungsgemäß hergestellten Harzen erhaltenen Formkörper besitzen hervorragende Beständigkeit gegenüber vielen Chemikalien, fließen leicht unter Spritzgießbedingungen und sind daher zum Spritzgießen und Strangpressen geeignet.This gives plastics which are distinguished by high impact resistance when they are in the form of molded, extruded or otherwise molded pieces, and the polycarbonates are similar in a number of properties and superior in some properties. The from according to the invention Moldings obtained from resins produced have excellent resistance to many chemicals, flow easily under injection molding conditions and are therefore suitable for injection molding and extrusion.
Die erfindungsgemäß hergestellten Polyäther sind ohne jegliche chemische Modifikation auch zur Herstellung von Oberflächenüberzügen geeignet, die hervorragende Überzugs- und Adhäsionseigenschaften besitzen. Aus Lösungen dieser Kunststoffe her-The polyethers produced according to the invention can also be produced without any chemical modification suitable for surface coatings that have excellent coating and adhesion properties own. Solutions of these plastics
ao gestellte Überzüge zeigen außergewöhnliche Zähigkeit, Adhäsion, Abriebfestigkeit, Härte, Flexibilität und chemische Beständigkeit. Wegen ihrer hervorragenden Adhäsion zu verschiedenen Stoffen sind diese Kunststoffe weiterhin zur Verwendung alsAo provided coatings show exceptional toughness, adhesion, abrasion resistance, hardness, flexibility and chemical resistance. Because of their excellent adhesion to various fabrics these plastics continue to be used as
as Klebstoffe geeignet.as adhesives.
Besonders bevorzugt sind Polyäther, die durch Umsatz von 2,2-Bis-(p-hydroxyphenyl)-propan (p,p'-Bisphenol A) mit seinem Diglycidyläther hergestellt werden.Particularly preferred are polyethers which are obtained by reacting 2,2-bis- (p-hydroxyphenyl) -propane (p, p'-bisphenol A) be made with its diglycidyl ether.
Das im erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Bisphenol kann im wesentlichen 100 °/o rein oder ein technisches Produkt mit einer etwas geringeren Reinheit sein. Konzentrate an Bisphenolen können verwendet werden.The bisphenol used in the process according to the invention can be essentially 100% pure or pure be a technical product with a slightly lower purity. Concentrates of bisphenols can be used will.
Die zweite Komponente im erfindungsgemäßen Verfahren, der Diglycidyläther des Bisphenols, ist eine Verbindung mit zwei 1,2-Epoxygruppen in Endstellung im Molekül. Man verwendet den Diglycidyläther des gleichen Phenols, das als erster Reaktionsteilnehmer verwendet wird.The second component in the process according to the invention, the diglycidyl ether of bisphenol, is a compound with two 1,2-epoxy groups in the end position in the molecule. The diglycidyl ether is used the same phenol used as the first reactant.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der Epoxybestandteil ein reines Diepoxyd oder eine rohe Mischung sein, die eine wesentliche Menge an Diepoxyd enthält. Es ist jedoch wichtig, daß die rohe Mischung frei von Monoepoxyd und einwertigem Alkohol oder Phenol ist. Es ist festgestellt worden, daß z. B. gegenüber reinen Diglycidyläthern nahezu äquivalente Ergebnisse bezüglich der Eigenschaften der erhaltenen Harze in vielen Fällen erhalten werden können, wenn man eine rohe Mischung des Diglycidyläthers des Bisphenols, aber ohne Monoepoxyd, einwertiges Phenol oder einwertigen Alkohol, verwendet, z. B. einen technischen Diglycidyläther von Diphenylolpropan, eine viskose Flüssigkeit mit einem Durchschnittsmolekulargewicht von ungefähr 350 und einem Epoxywert von 0,50 Epoxydäquivalente/100 g (»Polyäther A« der USA.-Patentschrift 2 633 458). Andere verwendbare Diepoxyde sind höhermolekulare Diglycidyläther von Bisphenol A, wie sie durch Umsetzen von Bisphenol A mit Epichlorhydrin in Gegenwart einer basischen Verbindung bei Epichlorhydrin-Bisphenol-A-Verhältnissen von im wesentlichen unterhalb 5 :1, z. B. bis zu 1,45 :1, hergestellt werden; besonders bevorzugt ist ein solcher Diglycidyläther von Bisphenol A mit einem Schmelzpunkt von ungefähr 70° C (bestimmt nach der Durrans-Quecksilbermethode in Gardner und SwardWhen carrying out the process of the invention, the epoxy component can be a pure one Diepoxide or a raw mixture containing a substantial amount of diepoxide. However, it is It is important that the raw mixture is free from monoepoxide and monohydric alcohol or phenol. It it has been found that e.g. B. with respect to pure diglycidyl ethers almost equivalent results the properties of the resins obtained can in many cases be obtained if one a crude mixture of diglycidyl ether of bisphenol, but without monoepoxide, monohydric phenol or monohydric alcohol used, e.g. B. a technical diglycidyl ether of diphenylolpropane, a viscous liquid with an average molecular weight of about 350 and one Epoxy value of 0.50 epoxy equivalents / 100 g ("Polyether A" of the USA patent specification 2,633,458). Other diepoxides that can be used are higher molecular weight diglycidyl ethers of bisphenol A, as described by Reaction of bisphenol A with epichlorohydrin in the presence of a basic compound with epichlorohydrin bisphenol A ratios from substantially below 5: 1, e.g. B. up to 1.45: 1 will; Such a diglycidyl ether of bisphenol A having a melting point is particularly preferred of about 70 ° C (determined by the Durrans-Mercury method in Gardner and Sward
3 43 4
»Paint Testing Manual«, 12. Auflage, 1962, S. 367), mischung. Ist die ursprüngliche Konzentration hoch,"Paint Testing Manual", 12th edition, 1962, p. 367), mixture. Is the original concentration high
einem durchschnittlichen Molekulargewicht von un- so ist es im allgemeinen notwendig, zusätzlichesan average molecular weight of un- so it is generally necessary to add additional
gefahr 900 und einem Epoxydwert von ungefähr Lösungsmittel im Laufe der Reaktion zur Vermin-risk of 900 and an epoxy value of approximately solvent in the course of the reaction to reduce
0,20 Äquivalente/100 g. derung der Viskosität der Mischung und zum In-0.20 equivalents / 100 g. change the viscosity of the mixture and
Bei der Herstellung des Kondensationsprodukts 5 lösunghalten des Produktes zuzufügen. Es darf aus dem Bisphenol und dessen Diglycidyläther muß ferner nicht wesentlich mit Epoxy- oder phenolischen ein basischer Kondensationskatalysator vorliegen, Hydroxylgruppen reagieren. Wasser und Alkohol z. B. als konzentrierte wäßrige Lösung von Natrium- z. B. neigen dazu, mit den Reaktionsteilnehmern zu oder Kaliumhydroxyd, als wäßriges Ammoniak oder reagieren und sind deshalb als Lösungsmittel nicht als Natrium- oder Ammoniumsalz eines Phenols, io geeignet. Es soll schließlich leicht und vollständig z. B. desselben zweiwertigen Phenols, das als Reak- aus der Endreaktionsmischung entfernbar sein, um tionsteilnehmer verwendet wird. Feste Salze werden die Gewinnung eines im wesentlichen vollständig im Reaktionsgemisch gelöst. Wäßrige Lösungen lösungsmittelfreien Harzes zu ermöglichen. Die gesollen möglichst konzentriert sein. wünschte hohe Schlagfestigkeit ist eine Eigenschaft,In the preparation of the condensation product 5 solution holding of the product is added. It may from the bisphenol and its diglycidyl ether does not have to be significantly related to epoxy or phenolic a basic condensation catalyst are present, hydroxyl groups react. Water and alcohol z. B. as a concentrated aqueous solution of sodium z. B. tend to be with the respondents too or potassium hydroxide, as aqueous ammonia or react and are therefore not used as solvents suitable as the sodium or ammonium salt of a phenol, io. After all, it should be easy and complete z. B. the same dihydric phenol that can be removed as a reac- from the final reaction mixture to tion participant is used. Solid salts will make the recovery essentially complete dissolved in the reaction mixture. To enable aqueous solutions of solvent-free resin. The should be as concentrated as possible. Desired high impact strength is a property
Die Konzentration des Katalysators während der 15 die die vollständige Entfernung des LösungsmittelsThe concentration of the catalyst during the 15 that the complete removal of the solvent
Kondensationsreaktion muß auf einem sehr nied- notwendig macht, insbesondere bei der HerstellungCondensation reaction must be at a very low level, especially during manufacture
rigen Wert gehalten werden, sonst werden ver- von Polymeren zur Verwendung beim Formen,of polymers for use in molding,
zweigte Polymere von niedriger Schlagfestigkeit her- Strangpressen u. ä.branched polymers of low impact strength extrusion and the like.
gestellt. Es wurde jedoch festgestellt, daß die Reak- Bei der Herstellung von Produkten für Ober-posed. It was found, however, that the reactivity in the manufacture of products for upper
tionsgeschwindigkeiten proportional mit der Kata- ao flächenüberzüge kann das Produkt nach der Neutrali-speed proportional to the cat ao surface coatings, the product can after the neutralization
lysatorkonzentration ansteigen. Der brauchbare Be- sation des Katalysators im Lösungsmittel gelöstlyser concentration increase. The useful Besation of the catalyst dissolved in the solvent
reich der Katalysatorkonzentration liegt zwischen bleiben. Der Siedepunkt des Lösungsmittels mußrich the catalyst concentration lies between stay. The boiling point of the solvent must be
0,005 und 0,1 Mol pro Mol des enthaltenen Bis- derart sein, daß die Reaktion bei 75 bis 150° C bei0.005 and 0.1 moles per mole of bis-contained such that the reaction at 75 to 150 ° C at
phenols. Zum Erhalt der besten Ergebnisse verwen- einem bestimmten Druck durchgeführt werden kann,phenols. To get the best results, use a specific pressure that can be performed
det man eine Konzentration von vorzugsweise 0,01 as Das Lösungsmittel kann eine Mischung von einzel-det a concentration of preferably 0.01 as The solvent can be a mixture of individual
bis 0,025 Mol pro Mol. Es kann vorkommen, daß nen Verbindungen sein.to 0.025 moles per mole. There may be compounds.
etwas Katalysator mit den Verunreinigungen der Geeignete, diese Kriterien erfüllende Lösungs-Reaktionsteilnehmer reagiert. Dies ergibt eine Ver- mittel sind z. B. gewisse Ketone, chlorierte Kohlenminderung der Reaktionsgeschwindigkeit und kann Wasserstoffe und Äther. Methyläthylketon ist ein die Reaktion vorzeitig beenden. Gibt man eine wei- 30 bevorzugtes Lösungsmittel. Methylisobutylketon, tere Katalysatormenge hinzu, so kann die Reaktion Cyclohexanon, Mesityloxyd und andere Ketone, fortgeführt werden. Es wurde festgestellt, daß Chloroform, 1,2-Dichloräthan und andere chlorierte basischer Katalysator mit verseifbarem Chlor rea- Kohlenwasserstoffe können verwendet werden, insgiert, wenn das letztere in dem Diglycidyläther vor- besondere in Mischung mit Ketonen, Äther, wie Dihanden ist. Es ist deshalb zweckmäßig, zur Aufrecht- 35 oxan, Tetrahydrofuran, Dimethoxyäthan und niederhaltung der Reaktionsgeschwindigkeit am Anfang rige Alkyl-(Methyl- oder ÄthyI-)Äther von Äthyleneine Extramenge Katalysator zuzugeben, die aus- glykol sind allein in der Mischung geeignet. Auch reicht, um mit diesem Chlor zu reagieren. geeignet ist Cyclotetramethylensulfon.some catalyst with the impurities of the appropriate solution reactant meeting these criteria reacted. This results in a mediation are z. B. certain ketones, chlorinated carbon reduction the reaction rate and can be hydrogen and ether. Methyl ethyl ketone is a end the reaction prematurely. Is there a preferred solvent? Methyl isobutyl ketone, tere amount of catalyst is added, the reaction can be cyclohexanone, mesityloxide and other ketones, to be continued. It was found that chloroform, 1,2-dichloroethane and others were chlorinated basic catalyst with saponifiable chlorine rea- hydrocarbons can be used, insgiert, when the latter in diglycidyl ether is especially mixed with ketones, ethers such as dihanden is. It is therefore advisable to keep oxane, tetrahydrofuran, dimethoxyethane and hold down the reaction rate at the beginning rige alkyl (methyl or ethyl) ethers of ethylenein Add an extra amount of catalyst; the glycol alone is suitable in the mixture. Even enough to react with this chlorine. Cyclotetramethylene sulfone is suitable.
Vorzugsweise wird der Wassergehalt der Reak- Die Reaktionsmischung wird auf eine gewünschteThe water content of the reaction mixture is preferably adjusted to a desired value
tionsmischung so niedrig wie möglich gehalten, vor- 40 Reaktionstemperatur, geeigneterweise zwischen 75tion mixture kept as low as possible, pre-reaction temperature, suitably between 75
zugsweise unter 0,12 Gewichtsprozent. In jedem und 150° C, vorzugsweise in einem Bereich von 85preferably below 0.12 percent by weight. In each and 150 ° C, preferably in a range of 85
Falle muß der Wassergehalt so niedrig gehalten bis 120° C, gebracht und unter Rühren auf dieserTrap, the water content must be kept as low as 120 ° C, brought and stirred on this
werden, daß er 1 Gewichtsprozent nicht über- Temperatur gehalten. Die Viskosität der Reaktions-be that it does not hold 1 percent by weight over-temperature. The viscosity of the reaction
schreitet. mischung wird kontinuierlich oder in Zeitabschnittenstrides. Mixing is continuous or in time segments
Eine sorgfältige Steuerung des Verhältnisses von 45 gemessen und die Reaktion unterbrochen, wenn die zweiwertigem Phenol und Diglycidyläther des zwei- Viskosität der gesamten Reaktionsmischung anzeigt, wertigen Phenols in der Reaktionsmischung ist von daß das Kondensationsprodukt eine Viskositätszahl größter Wichtigkeit, um ein Produkt mit den ge- im Bereich von 0,3 bis ungefähr 1 dl/g, gemessen in wünschten Eigenschaften zu erhalten. Werden tech- Dimethoxyäthan bei 25° C, aufweist. Ist die Annische Typen eines oder mehrerer Reaktionsteil- 50 fangskonzentration der Reaktionsteilnehmer relativ nehmer verwendet, so wird das richtige Verhältnis hoch, z. B. zwischen 40 und 50 Gewichtsprozent, erhalten, indem man die Epoxyäquivalenz und die dann sollten geringe Mengen zusätzliches Lösungsphenolische Hydroxyäquivalenz der Reaktionsteil- mittel im Lauf der Reaktion zugegeben werden, um nehmer bestimmt und die Reaktion mit einer Mi- zu verhindern, daß die Lösung übermäßig viskos schung durchführt, die nicht weniger als 0,98 und 55 wird.Careful control of the ratio of 45 measured and the response interrupted when the dihydric phenol and diglycidyl ether of the two-indicating viscosity of the entire reaction mixture valent phenol in the reaction mixture is of that the condensation product has a viscosity number of the utmost importance in order to obtain a product with the ge in the range of 0.3 to about 1 dl / g, measured in to obtain the desired properties. Tech-Dimethoxyethane at 25 ° C has. Is the Annische Types of one or more reactants- 50 catch concentration of the reactants relative used, the correct ratio will be high, e.g. B. between 40 and 50 percent by weight, obtained by taking the epoxy equivalency and then adding small amounts of additional phenolic solution Hydroxy equivalency of the reaction partial agents can be added in the course of the reaction in order to Determined taker and reaction with a mi to prevent the solution from becoming overly viscous conducts research that becomes not less than 0.98 and 55.
nicht mehr als 1,025 vicinale Epoxygruppen je phe- Nachdem die Reaktion unterbrochen worden ist,no more than 1,025 vicinal epoxy groups per phe- After the reaction has been interrupted,
nolische Hydroxylgruppe enthält. Die besten Ergeb- wird der Katalysator, vorzugsweise durch Zugabecontains nolic hydroxyl group. The best result is the catalyst, preferably by adding it
nisse erhält man mit Molverhältnissen entsprechend mindestens ausreichenden Kohlendioxyds, neutrali-nits are obtained with molar ratios corresponding to at least sufficient carbon dioxide, neutral
0,999 bis 1,005 Epoxygruppen je Hydroxylgruppe, siert. Die Reaktionsmischung wird dann durch Zu-0.999 to 1.005 epoxy groups per hydroxyl group, sated. The reaction mixture is then added
vorzugsweise genau 1,0:1,0. Ein leichter Überschuß 60 gäbe von Lösungsmittel, wie Dioxan oder Methyl-preferably exactly 1.0: 1.0. A slight excess of 60 would be of solvent such as dioxane or methyl
an Epoxygruppen wird einem sehr geringen Über- äthylketon, gesättigt mit Wasser in geeigneter Weiseon epoxy groups is a very little excess ethyl ketone, saturated with water in a suitable manner
schuß an phenolischen Hydroxylgruppen vorgezogen. verdünnt, z. B. auf 20 Gewichtsprozent Reaktions-preferred shot of phenolic hydroxyl groups. diluted, e.g. B. to 20 percent by weight reaction
Das Lösungsmittel soll fähig sein, die Reaktions- teilnehmer + Produkt.The solvent should be capable of the reaction participants + product.
teilnehmer und die Reaktionsprodukte bei Reak- Es wurde festgestellt, daß Methyläthylketon, dasparticipants and the reaction products in reac- It was found that methyl ethyl ketone, the
tionstemperaturen in verwendeten Konzentrationen 65 ein bevorzugtes Lösungsmittel ist, eine besonderetion temperatures in used concentrations 65 is a preferred solvent, a special one
in Lösung zu erhalten. Diese Konzentrationen liegen Löslichkeit für erfindungsgemäß erhaltene Harze hat.get in solution. These concentrations have solubility for resins obtained according to the invention.
zwischen 20 und 60 Gewichtsprozent, vorzugsweise Eine Lösung von 30 oder mehr Prozent Harz be-between 20 and 60 percent by weight, preferably a solution of 30 or more percent resin
zwischen 35 und 45% der gesamten Reaktions- steht aus einer einzigen Phase bei Temperaturen inbetween 35 and 45% of the total reaction is from a single phase at temperatures in
dem Bereich, in dem das Waschen und die Gewinnung durchgeführt wird. Die Zugabe von mehr Methyläthylketon zur Verringerung des Harzgehaltes der Lösung auf 20 Gewichtsprozent bewirkt eine Trennung in zwei Phasen, wobei die eine hauptsächlich Methyläthylketon und die andere hauptsächlich Harz enthält. Aus diesem Grunde ist es notwendig, die benötigte Verdünnung der Reaktionslösung mit einem besseren Lösungsmittel für das Harz, z. B. Dioxan, durchzuführen.the area where washing and recovery are carried out. The addition of more Methyl ethyl ketone to reduce the resin content of the solution to 20 percent by weight causes a Separation into two phases, one mainly methyl ethyl ketone and the other mainly Contains resin. For this reason it is necessary to dilute the reaction solution as required with a better solvent for the resin, e.g. B. dioxane to perform.
Bei der Zugabe von 1 bis 3 Gewichtsprozent Wasser zu dem für das Verdünnen der Harzlösung verwendeten Methyläthylketon bleibt überraschenderweise die resultierende Menge als einzige flüssigeWhen adding 1 to 3 percent by weight of water to that for diluting the resin solution The methyl ethyl ketone used surprisingly remains the resulting amount as the only liquid
Chemical Examination of Paints, Varnishes, Lacquers and Colours« von Gardner und Sward, 11. Ausgabe, 1950, S. 173 ff., und nach der Izod-Schlagfestigkeit (ASTM D-256) gekerbt und ungekerbt [vgl. American Standard Methods, Teil 27 (1964), S. 98 bis 105].Chemical Examination of Paints, Varnishes, Lacquers and Colors by Gardner and Sward, 11th Edition, 1950, p. 173 ff., And according to the Izod impact strength (ASTM D-256) notched and unnotched [cf. American Standard Methods, Part 27 (1964), Pp. 98 to 105].
In den Beispielen wurden Zugfestigkeitseigenschaften, einschließlich Dehnung nach ASTM D-638 [Teil 27 (1964), S. 207], die Rockwellhärte nach ίο ASTM D-785 [Teil 27 (1964), S. 306], die Hitzeverformungstemperatur nach ASTMD-648 [feil 27 (1964), S. 229], die Biegeeigenschaften nach ASTM D-790 [Teil 27 (1964), S. 313] und die dielektrischen Eigenschaften nach ASTM D-150Tensile properties including elongation according to ASTM D-638 [Part 27 (1964), p. 207], the Rockwell hardness according to ίο ASTM D-785 [Part 27 (1964), p. 306], the heat distortion temperature according to ASTMD-648 [Feil 27 (1964), p. 229], the bending properties ASTM D-790 [Part 27 (1964), p. 313] and the dielectric properties according to ASTM D-150
Phase bestehen. Sie kann in gleicher Weise aufge- 15 [Teil 27 (1964), S. 22] bestimmt, arbeitet werden wie eine Methyläthylketon-Dioxan- Die Viskositätszahl wurde in Dimethoxyäthan beiPhase. It can be determined in the same way 15 [Part 27 (1964), p. 22], works like a methyl ethyl ketone dioxane The viscosity number was in dimethoxyethane
Lösung.Solution.
Die Reaktionsmischung kann dann gekühlt und mit genügend Wasser gewaschen werden, um zumindest den größten Teil des bei der Katalysator- ao neutralisation gebildeten Salzes zu entfernen. Die Wäsche in diesem Stadium ist nicht wesentlich, wenn das Harz anschließend durch AusfällenThe reaction mixture can then be cooled and washed with enough water to at least to remove most of the salt formed during the catalyst neutralization. the Washing at this stage is not essential if the resin subsequently precipitates
25° C bestimmt und in dl/g angegeben. Werte von 0,4 bis 1,1 entsprechen Molekulargewichten von etwas über 100 000 bis 1 000 000.25 ° C and given in dl / g. Values from 0.4 to 1.1 correspond to molecular weights of a little over 100,000 to 1,000,000.
Die Erfindung wird durch folgende Beispiele erläutert: The invention is illustrated by the following examples:
in einemin one
großen Wasservolumen gewonnen wird. Löst das In einen Methyläthylketon enthaltenden Kessellarge volume of water is obtained. Dissolves this in a kettle containing methyl ethyl ketone
ausfällende Lösungsmittel das Salz aus der Kataly- as wird im wesentlichen 100 °/o reines ρ,ρ'-Bisphenol A,precipitating solvent the salt from the catalyst is essentially 100% pure ρ, ρ'-bisphenol A,
satorneutralisation nicht oder wird eine andere Ge- sein im wesentlichen 100 °/o reiner Diglycidyläther undSatorneutralisierung not or will be a different substance essentially 100% pure diglycidyl ether and
winnungsmethode angewendet, dann muß die Harz- eine 60%ige wäßrige Lösung von Benzyltrimethyl-recovery method applied, then the resin must be a 60% aqueous solution of benzyltrimethyl-
lösung in diesem Stadium gewaschen werden, um ammoniumhydroxyd in einem Molverhältnis vonsolution at this stage should be washed to ammonium hydroxide in a molar ratio of
im wesentlichen den Katalysator zu entfernen. 1,0:1,0:0,02 zugegeben. Die Mischung wird aufessentially removing the catalyst. 1.0: 1.0: 0.02 added. The mixture will be on
Zur Gewinnung des erfindungsgemäß hergestellten 30 einen Gehalt von 67 Gewichtsprozent an wirksamenTo obtain the 30 produced according to the invention, a content of 67 percent by weight of effective
Harzes wird die Lösung der Reaktionsprodukte vor- Reaktionsteilnehmern eingestellt. Die Lösung wirdResin, the solution of the reaction products is adjusted before reactants. The solution will be
zugsweise auf einen Harzgehalt von ungefähr 20 Ge- dann auf Siedetemperatur unter Rühren erhitzt undpreferably to a resin content of about 20 Ge then heated to boiling temperature with stirring and
wichtsprozent eingestellt und die Lösung in dünnem bei dieser Temperatur von ungefähr 80° C 13 Stun-adjusted weight percent and the solution in thin at this temperature of about 80 ° C for 13 hours
Strom in ein stark bewegtes großes Volumen kalten den gehalten. Anschließend wird Chloroform inElectricity kept cold in a strongly moving large volume. Then chloroform is in
Wassers stufenweise eingeschüttet und dann das Harz 35 einer solchen Menge zugegeben, daß sich die KonWater poured in gradually and then the resin 35 was added in such an amount that the con
in Form von Schnitzeln gewonnen, z. B. durch Filtrieren, und getrocknet. Bei diesem Verfahren muß das ursprüngliche Lösungsmittel in Wasser löslich sein. An Stelle von Wasser kann eine andere Fiüssig-obtained in the form of schnitzel, e.g. B. by filtration, and dried. This procedure must the original solvent will be soluble in water. Instead of water, another liquid
zentration der Reaktionsteilnehmer (einschließlich Reaktionsprodukt) auf 57 Gewichtsprozent erniedrigt. Nach 28 Stunden Gesamtzeit wird zusätzliches Chloroform in einer Menge zugegeben, die dieconcentration of the reactants (including reaction product) decreased to 57 percent by weight. After a total of 28 hours, additional chloroform is added in an amount that will suffice
keit verwendet werden, in der das Harz unlöslich, 40 Konzentration der Reaktionsteilnehmer auf 50 Geaber das ursprüngliche Lösungsmittel vollständig wichtsprozent erniedrigt.can be used in which the resin is insoluble, 40 concentration of reactants to 50 Geaber the original solvent is completely lowered by weight percent.
löslich ist. Nach einer gesamten Reaktionszeit von 57 Stun-is soluble. After a total reaction time of 57 hours
In einer Variante gießt man die Harzlösung nach den wird die Lösung abgekühlt, ein gleiches Voder Neutralisation auf die obere Walze eines Zwei- lumen Chloroform zugegeben und die erhaltene walzenstuhl. Die Lösung fließt zwischen den Walzen 45 Lösung zweimal mit Wassermengen gewaschen, die durch, und das Lösungsmittel wird schnell aus dem gleich dem Volumen der Harzlösung sind. Die harzerhaltenen dünnen Film verdampft. Das Harz wird reiche Phase wird dann in einem Vakuumofen bei frei von Lösungsmitteln als Folie erhalten. 160° C und 50 mm Hg 6 Stunden stabilisiert.In a variant, the resin solution is poured after the solution is cooled, the same Voder Neutralization is added to the upper roller of a two-lumen chloroform and the resulting roller mill. The solution flows between the rollers 45 solution washed twice with amounts of water that through, and the solvent will quickly be out of the equal to the volume of the resin solution. The resin preserved thin film evaporated. The resin will then be phase rich in a vacuum oven obtained as a film free of solvents. 160 ° C and 50 mm Hg stabilized for 6 hours.
Es können auch andere Verfahren angewendet Das stabilisierte Harz wird dann in Dioxan zuOther methods can also be used. The stabilized resin is then converted into dioxane
werden, wobei die neutralisierte Harzlösung als ein 50 einer Lösung mit einem Harzgehalt von ungefähr dünner Körper, z. B. mit einer Dicke von nicht mehr 15 0/0 gelöst. Die Lösung läßt man als einen feinenthe neutralized resin solution as one 50 of a solution with a resin content of approximately thin body, e.g. B. solved with a thickness of no more 15 0/0. The solution is left as a fine
Strom in das Zehnfache seines Volumens an kaltem Wasser (0 bis 15° C) unter heftigem Rühren einströmen. Danach löst sich das Dioxan aus der Harzlösung in der wäßrigen Phase, und man erhält das im wesentlichen lösungsmittelfreie Harz als eine Suspension von Schnitzeln oder Fasern. Das Harz wird durch Filtrieren gewonnen und erneut in einer Menge von kaltem Wasser suspendiert, die an-Pour current into ten times its volume of cold water (0 to 15 ° C) with vigorous stirring. The dioxane then dissolves from the resin solution in the aqueous phase, and this is obtained essentially solvent-free resin as a suspension of chips or fibers. The resin is recovered by filtration and resuspended in an amount of cold water that
Es ist selbstverständlich auch möglich, bei der 60 nähernd die gleiche ist wie die bei der vorherigen Verwendung der erfindungsgemäß hergestellten Pro- Stufe verwendete. Die gewaschenen Schnitzel werdenIt is of course also possible that 60 is approximately the same as that of the previous one Use of the Pro stage prepared according to the invention used. The washed schnitzel will be
als ungefähr 6,35 mm, in ein fließendes Medium eingeführt wird, in das das Lösungsmittel mit schneller Geschwindigkeit diffundieren kann, während das Harz darin unlöslich ist.than about 6.35 mm, is introduced into a flowing medium into which the solvent enters at a faster rate Speed can diffuse while the resin is insoluble in it.
Bei der Herstellung von Harzen für Oberflächenüberzüge wird die Reaktionsmischung vorzugsweise mit Wasser gewaschen, um die bei der Katalysatorneutralisation gebildeten Salze zu entfernen.In the preparation of resins for surface coatings, the reaction mixture becomes preferred washed with water in order to remove the salts formed in the catalyst neutralization.
dukte für Oberflächenüberzüge den Kunststoff in oben beschriebener Weise als Festkörper zu gewinnen und dann den Festkörper erneut zu lösen, um die gewünschte Überzugslösung zu erhalten.products for surface coatings to win the plastic as a solid in the manner described above and then redissolving the solid to obtain the desired coating solution.
Ein hervorragendes Merkmal der aus den erhaltenen Kunststoffen hergestellten Formkörper ist die hohe Schlagfestigkeit, gemessen nach »Physical andAn excellent feature of the moldings produced from the plastics obtained is that high impact strength, measured according to »Physical and
durch Filtrieren gewonnen und in einem Vakuumofen getrocknet.recovered by filtration and dried in a vacuum oven.
Das in dieser Weise hergestellte geschnitzelte Harz besitzt einen Erweichungsbereich von 145 bis 185° C und eine Viskositätszahl von 0,35 bis 0,45 dl/g. Scheiben haben eine Schlagfestigkeit von 84,3 cm · kg (Gardner).The shredded resin produced in this way has a softening range of 145 to 185 ° C and a viscosity number of 0.35 to 0.45 dl / g. Discs have an impact resistance of 84.3 cm x kg (Gardner).
Beispiel 2 ^aIt an phenolischen Hydroxylgruppen des BisExample 2 ^ aIt of phenolic hydroxyl groups of the bis
phenols und an Epoxygruppen des Äthers wird wiephenols and epoxy groups of the ether is like
Der thermoplastische Kunststoff wird aus einer üblich bestimmt. Die Reaktionsmischung wird so äquimolaren Mischung der beiden Komponenten in eingestellt, bis sie ein Äquivalent an funktionellem einer Abänderung von Beispiel 1 hergestellt, wobei 5 Epoxyd zu einem Äquivalent zu funktionellem das Mononatriumsalz von ρ,ρ'-Bisphenol A in einer Phenol enthält, wobei das letztere die in dem Kata-Konzentration von 0,02 Mol pro Mol Bisphenol A lysator vorhandene Phenolmenge einschließt. Der als Katalysator verwendet wird. Die verwendete Katalysator beträgt 0,05 Mol eines Mononatrium-Menge freien Bis-phenols A beträgt deshalb 0,98 Mol salzes von ρ,ρ'-Bisphenol A pro Mol Bisphenol in pro Mol Diglycidyläther. Die Reaktionsteilnehmer io der Reaktionsmischung. Die gesamten Reaktionswerden in Methyläthylketon zu einer Lösung gelöst, teilnehmer liegen in einer Konzentration von 40 Gedie 40 Gewichtsprozent an Reaktionsteilnehmern wichtsprozent im Methyläthylketon vor. Die Reakenthält. Die Reaktion wird bei 80° C unter Rühren tionstemperatur beträgt 78° C und die Reaktionszeit 108 Stunden durchgeführt. Entsprechend der Arbeits- 72 Stunden. Der Kunststoff wird durch Verdünnen weise wie Beispiel 1 werden das Waschen, die Sta- 15 der Reaktionsmischung mit einem gleichen Gewicht bilisierung, das Schnitzeln und das Trocknen mit an Dioxan und Eingießen der Lösung unter heftigem der Ausnahme durchgeführt, daß Essigsäure wäh- Rühren in das zehnfache Volumen an Eiswasser, rend der Wasserwäsche der Harzlösung zugegeben das einen gewissen Überschuß an Essigsäure über wird. Pro Mol vorliegendem Natriumion wird 1 Mol der zur Neutralisation des Katalysators benötigten Säure zugegeben. 20 Menge enthält, gewonnen.The thermoplastic material is determined from a usual. The reaction mixture will be like this Equimolar mixture of the two components adjusted in until they are equivalent in functional terms a modification of Example 1, with 5 epoxy being an equivalent to functional contains the monosodium salt of ρ, ρ'-bisphenol A in a phenol, the latter being the concentration in the kata includes the amount of phenol present in an amount of 0.02 moles per mole of bisphenol analyzer. Of the is used as a catalyst. The catalyst used is 0.05 mole of a monosodium amount free bis-phenol A is therefore 0.98 mole of salt of ρ, ρ'-bisphenol A per mole of bisphenol in per mole of diglycidyl ether. The reactants io the reaction mixture. The entire reaction is dissolved in methyl ethyl ketone to form a solution, participants are in a concentration of 40 Gedie 40 percent by weight of reactants by weight percent in methyl ethyl ketone. The Reak contains. The reaction is at 80 ° C with stirring tion temperature is 78 ° C and the reaction time Performed 108 hours. Corresponding to the working 72 hours. The plastic is made by thinning As in Example 1, the washing, the sta- 15 of the reaction mixture are of the same weight bilization, shredding and drying with dioxane and pouring the solution under vigorous performed except that acetic acid was stirred into ten times the volume of ice water, rend the water washing of the resin solution added a certain excess of acetic acid will. For each mole of sodium ion present, 1 mole is required to neutralize the catalyst Acid added. Contains 20 amount, won.
Erweichungsbereich 255 bis 310° C; Viskositäts- Formgepreßte Probescheiben des entsprechendSoftening range 255 to 310 ° C; Viscosity compression molded test discs of the corresponding
zahl 0,85 bis 1,2 dl/g. Maximale Schlagfestigkeit der diesem Beispiel hergestellten Harzes werden auf Formkörper 184,3 cm · kg (Gardner). Chemikalienbeständigkeit geprüft. Es wurde festgestellt, daß beim Aussetzen dieser Scheiben ver-Vergleichsbeispiel 2£. schiedenen Flüssigkeiten bei 100° C 24 Stunden keinnumber 0.85 to 1.2 dl / g. Maximum impact strength of the resin produced in this example is 184.3 cm · kg (Gardner) on molded bodies. Chemical resistance tested. It was found that upon exposure to these disks, ver Comparative Example 2 £ . sc hiedenen liquids at 100 ° C for 24 hours, no
Bei der Durchführungsform entsprechend Bei- chemischer Abbau mit Wasser, 5- und 25°/oiger
spiel 2 mit einem Verhältnis von 1,05 Mol Diglycidyl- wäßriger Schwefelsäure, 5- und 25«/oigem wäßrigem
äther von Bisphenol A pro 1,00 Bisphenol A (ein- Natriumhydroxyd, 5%iger wäßriger Essigsäure,
schließlich des Bisphenols im Katalysator) wird ein 25%igem wäßrigen Natriumchlorid und 5%igem
Gel erhalten, das durch Reaktion der Epoxydgruppen 30 Natriummethoxyd und Methanol stattfindet,
mit den alkoholischen Gruppen der Kette statt eines B . · , ^In the implementation form corresponding to chemical degradation with water, 5- and 25% game 2 with a ratio of 1.05 mol diglycidyl aqueous sulfuric acid, 5- and 25% aqueous ether of bisphenol A per 1.00 bisphenol A (a sodium hydroxide, 5% aqueous acetic acid, finally the bisphenol in the catalyst) a 25% aqueous sodium chloride and 5% gel is obtained, which takes place by reaction of the epoxy groups 30 sodium methoxide and methanol,
with the alcoholic groups of the chain instead of a B. ·, ^
linearen Harzes gebildet wird. Beispielelinear resin is formed. Examples
Unter Verwendung eines Verhältnisses von Man setzt reinen Diglycidyläther von p,p'-Bis-Using a ratio of one sets pure diglycidyl ether of p, p'-bis-
1,05 Mol Bisphenol pro Mol Diglycidyläther von phenol A und reines ρ,ρ'-Bisphenol A mit einem Di-Bisphenol wird nach Beispiel 2 ein Harz mit einem 35 epoxyd zu Gesamtphenol-Molverhältnis von 1,0:1,0 wesentlich niedrigeren Molekulargewicht als sonst unter Verwendung von 0,013 Mol Mononatriumsalz und mit einer unzufriedenstellenden Schlagfestigkeit von Bisphenol pro Mol Bisphenol A um. Die Reakerhalten. tionsteilnehmer werden in Dimethoxyäthan zu 40 Ge-1.05 moles of bisphenol per mole of diglycidyl ether of phenol A and pure ρ, ρ'-bisphenol A with a di-bisphenol a resin with a 35 epoxy to total phenol molar ratio of 1.0: 1.0 is according to Example 2 significantly lower molecular weight than otherwise using 0.013 moles of monosodium salt and with an unsatisfactory impact strength of bisphenol per mole of bisphenol A µm. The Reaker hold. Participants are treated in dimethoxyethane to 40
B e i s D i e 1 3 wichtsprozent Festkörper gelöst. Die Wasserkonzen-If 1 3 weight percent solids are dissolved. The water concentration
" 40 tration in der Lösung beträgt 0,03 Gewichtsprozent."40 tration in the solution is 0.03 percent by weight.
Der thermoplastische Kunststoff gemäß Beispiel 1 Die Reaktion wird unter Rückfluß in 17,5 Stunden
wird aus äquimolaren Mengen reinen ρ,ρ-Bis- durchgeführt, wobei dann das Harz eine Viskositätsphenols A und dessen reinen Diglycidyläthern in zahl von 0,55 dl/g besitzt. Die Reaktionsmischung
Gegenwart von Kaliumhydroxyd als konzentrierte wird nunmehr auf ungefähr 20 Gewichtsprozent
wäßrige Lösung in einer Menge äquivalent 0,044MoI 45 durch Zugabe von Dimethoxyäthan verdünnt. Der
KOH pro Mol Bisphenol A hergestellt. Die Reak- Versuch ist nach 11 weiteren Stunden beendet, wenn
tionsteilnehmer werden in Methyläthylketon zu einer das Verflachen der Zeitviskositätskurve der Lösung
37,8°/oigen Lösung gelöst. Die Reaktion wird bei anzeigt, daß die Reaktionsgeschwindigkeit sehr
5,1 atm bei 140° C 1,5 Stunden durchgeführt. Wäh- niedrig geworden ist.
rend der Reaktion oder vor der Wäsche wird kein 50 -. . , , .The thermoplastic material according to Example 1 The reaction is carried out under reflux for 17.5 hours from equimolar amounts of pure ρ, ρ-bis-, the resin then having a viscosity phenol A and its pure diglycidyl ethers of 0.55 dl / g . The concentrated reaction mixture in the presence of potassium hydroxide is now diluted to about 20 percent by weight aqueous solution in an amount equivalent to 0.044 mol 45 by adding dimethoxyethane. The KOH produced per mole of bisphenol A. The reac attempt is ended after a further 11 hours, when participants are dissolved in methyl ethyl ketone to a flattening of the time viscosity curve of the solution 37.8% solution. The reaction is indicated at indicating that the reaction rate is carried out very 5.1 atm at 140 ° C for 1.5 hours. Wah- has become low.
At the end of the reaction or before the wash, no 50 -. . ,,.
zusätzliches Lösungsmittel zugegeben. Die Reak- Vergleichsbeispieladditional solvent added. The Reak Comparative Example
tionsmischung wird in einer Mischung von Wasser, Das Verfahren von Beispiel 5 wird wiederholt mittion mixture is in a mixture of water, The procedure of Example 5 is repeated using
Methyläthylketon und CO2 gewaschen, wobei CO2 der Ausnahme, daß der Wassergehalt der Reakin einer genügenden Menge vorliegt, um den Kata- tionsmischung von 0,03 auf 1,0 Gewichtsprozent lysator zu neutralisieren. Die Mischung wird stabili- 55 erhöht wird. Diese Steigerung des Wassergehaltes siert, das stabilisierte Harz in Dioxan gelöst und die ergibt etwa ein zehnfaches Ansteigen der alpha-Harzschnitzel, wie im Beispiel 1, gewonnen. Maxi- Glykolbildung, wobei der größere Teil des Ansteigens male Schlagfestigkeit der Formkörper 184,3 cm · kg in den ersten 12 Stunden der Reaktion stattfindet. (Gardner); Erweichungsintervall von 145 bis ober- Unter den Reaktionsbedingungen reagiert die endhalb 150° C. 60 ständige alpha-Glykolgruppe sehr langsam, wenn Beispiel 4 überhaupt, mit einer funktioneilen Epoxygruppe;Washed methyl ethyl ketone and CO 2 , CO 2 with the exception that the water content of the reac is present in a sufficient amount to neutralize the catalyst mixture from 0.03 to 1.0 percent by weight of the analyzer. The mixture becomes stable- 55 is increased. This increase in the water content siert, the stabilized resin dissolved in dioxane and this results in a tenfold increase in the alpha resin chips, as in Example 1, obtained. Maximum glycol formation, with the greater part of the increase in the impact strength of the molded bodies 184.3 cm · kg taking place in the first 12 hours of the reaction. (Gardner); Softening interval from 145 to above. Under the reaction conditions the alpha-glycol group at the end of 150 ° C. reacts very slowly, if at all, with a functional epoxy group;
deshalb wirkt Glykol als Kettenabbruchmittel. Dietherefore, glycol acts as a chain terminator. the
Es werden technisches Bisphenol A mit ungefähr Geschwindigkeit des Verschwindens der funk-96,5 °/o ρ,ρ'-Bisphenol A und ein handelsübliches tionellen, phenolischen Hydroxylgruppen in dem Reaktionsprodukt des gleichen Typs von Bisphenol A 65 1% Wasser enthaltenden System ist nur die Hälfte mit Epichlorhydrin mit ungefähr 70 bis 80% reinen bis ein Drittel derjenigen der Reaktion, die 0,3 Ge-Diglycidyläthers von ρ,ρ'-Bisphenol A und den Rest wichtsprozent Wasser enthält. Aus diesen Ergeban höheren Reaktionsprodukten verwendet. Der Ge- nissen geht eindeutig hervor, daß das Erhöhen desIt will be technical bisphenol A with about the speed of disappearance of the funk-96.5 ° / o ρ, ρ'-bisphenol A and a commercially available ionic phenolic hydroxyl group in the Reaction product of the same type of bisphenol A 65 containing 1% water system is only half with epichlorohydrin with about 70 to 80% pure to a third of that of the reaction, the 0.3 Ge diglycidyl ether of ρ, ρ'-bisphenol A and the remainder weight percent water. From these results higher reaction products are used. The conscience clearly shows that increasing the
Wassergehaltes des Reaktionssystems nicht nur die erreichbaren Endmolekulargewichte des Harzes verändert, sondern auch merkbar die Reaktionsgeschwindigkeit herabsetzt.Water content of the reaction system not only changes the achievable final molecular weights of the resin, but also noticeably slows down the reaction rate.
Durch Zugabe von genügend reinem ρ,ρ'-Bisphenol A und Diglycidyläther von ρ,ρ'-Bisphenol A zu Methyläthylenketon in einem korrosionsbeständigen Stahlbehälter wird eine 40gewichtsprozentige Lösung der Reaktionsteilnehmer hergestellt, wobei das Verhältnis der Reaktionsteilnehmer 1,0:1,0 Epoxyd zu phenolischer Epoxydäquivalenz beträgt. Der Katalysator ist 0,02MoI Natriumhydroxyd pro Mol Bisphenol A, als eine 45gewichtsprozentige Lösung. Die Reaktion wird bei 120° C durchgeführt und durch Zugabe eines Überschusses an CO beendet, nachdem eine Viskositätszahl von 0,34 bzw. 0,37 dl/g erhalten worden ist. Die Rohproduktlösung wird zweimal mit dem halben Volumen Methyläthylketon, gesättigt mit Wasser, gewaschen, um den Natriumhydroxydgehalt des Harzes unter 0,1 Milliäquivalent pro 100 g Harz zu erniedrigen. Das Harz wird aus der Lösung durch Ausfällen mit kaltem Wasser unter heftigem Rühren gewonnen.By adding sufficiently pure ρ, ρ'-bisphenol A and diglycidyl ether of ρ, ρ'-bisphenol A. to methyl ethyl ketone in a corrosion-resistant steel container is a 40 weight percent Solution of reactants prepared, the ratio of reactants being 1.0: 1.0 Epoxy to phenolic epoxy equivalence. The catalyst is 0.02 mol per sodium hydroxide Moles of bisphenol A, as a 45 weight percent solution. The reaction is carried out at 120 ° C and terminated by adding an excess of CO after a viscosity number of 0.34 or 0.37 dl / g has been obtained. The crude product solution is twice with half the volume of methyl ethyl ketone, saturated with water, washed to keep the sodium hydroxide content of the resin below 0.1 milliequivalent per 100 g of resin to decrease. The resin is removed from the solution by precipitation with cold Water obtained with vigorous stirring.
hergestellter
PolyätherAccording to the invention
manufactured
Polyether
carbonatPoly
carbonate
Viskositätszahl Viscosity number
Epoxyd, Äq/100 g Epoxy, eq / 100 g
Phenolisches Hydroxyl,
Äq/100 g Phenolic hydroxyl,
Eq / 100 g
Alkalinität, Äq/100 g Alkalinity, eq / 100 g
Sekundäres Hydroxyl,
Äq/100 g Secondary hydroxyl,
Eq / 100 g
Methyläthylketon,
Gewichtsprozent Methyl ethyl ketone,
Weight percent
Wasser, Gewichtsprozent Water, percent by weight
Chlor, Gesamt-GewichtsprozentChlorine, total weight percent
Anorganische Chloride,
Gewichtsprozent Inorganic chlorides,
Weight percent
Asche, Gewichtsprozent Ash, percent by weight
Wärmeverformungstemperatur
[17,9 cm/° C (ASTM D-648)]Heat distortion temperature
[17.9 cm / ° C (ASTM D-648)]
Vicat Erweichungspunkt, ° C
[ASTM TeU 27 (1964), S. 229]Vicat softening point, ° C
[ASTM TeU 27 (1964), p. 229]
Kerbschlagfestigkeit, Izod,
(Durchschnitt) kg · cm/mmKerbNotched impact strength, Izod,
(Average) kg · cm / mm notch
Ungekerbte Schlagfestigkeit,
Izod, kg · cm/cms (Durchschnitt) Unnotched impact resistance,
Izod, kg cm / cm s (average)
Harz BadResin bath
Nr. I No. I.
0,37 0,00510.37 0.0051
0,012 0,040.012 0.04
0,3310.331
0,080.08
0,80.8
0,030.03
0,0035 0,020.0035 0.02
8989
100,2 0,63100.2 0.63
6,56.5
Harz Bad Nr. 2Harz bath no.2
0,34 0,00530.34 0.0053
0,011 0,040.011 0.04
0,3320.332
0,080.08
0,50.5
0,020.02
0,0014 0,010.0014 0.01
86 86
96,5 0,6796.5 0.67
7,07.0
Die Fließeigenschaften der Proben bei Spritzgießen sind zufriedenstellend. Andererseits wurde festgestellt, daß ein handelsübliches Polycarbonat äußerst große Schwierigkeiten beim Formen bereitet, selbst bei 1360 at Spritzdruck und 315° C Zylindertemperatur. Es wurde beobachtet, daß Anzeichen an Dunkelwerden auftreten, wenn das Polycarbonat bei dieser Temperatur unter Verwendung von Zykluszeiten von 3 bis 5 Minuten geformt wird, während keine Anzeichen an Dunkelwerden bemerkt werden während des Formens bei 31O0C eines entsprechend der Erfindung hergestellten Polyäthers.The flow properties of the samples in injection molding are satisfactory. On the other hand, it was found that a commercially available polycarbonate causes extremely great difficulties in molding, even at an injection pressure of 1360 atm and a cylinder temperature of 315 ° C. It has been observed that signs occur at dusk, when the polycarbonate is molded at this temperature using cycle times of 3 to 5 minutes, while no signs be noted at nightfall a polyether prepared in accordance with the invention during the molding at 31o 0 C.
In einem Methyläthylketon enthaltenden Kessel werden technisches Bisphenol A (p,p'-Gehalt 96,5 %)In a boiler containing methyl ethyl ketone, technical bisphenol A (p, p 'content 96.5%)
ao und ein fester Diglycidyläther von Bisphenol A (Durrans Quecksilber-Schmelzpunkt ungefähr 700C, Molekulargewicht ungefähr 900, Epoxygehalt ungefähr 0,2 ÄquivaIente/(100 g) im Verhältnis von 1,01 Epoxygruppen je phenolische Hydroxylgruppeao and a solid diglycidyl ether of bisphenol A (Durrans mercury melting point of about 70 0 C, molecular weight about 900, epoxy content approximately 0.2 ÄquivaIente / (100 g) in a ratio of 1.01 epoxy groups per phenolic hydroxyl group
as zu einer 40gewichtsprozentigen Lösung gelöst; als Katalysator wurde 0,15 Gewichtsprozent Natriumhydroxyd, berechnet auf die Gesamtmenge an Reaktionsteilnehmern in Form einer 45°/oigen Lösung in Wasser zugegeben. Die Lösung wurde 6 Stunden bei 1300C erhitzt, gekühlt und neutralisiert durch Zugabe von gasförmigem Kohlendioxyd. Die Lösung wurde mit Methyläthylketon auf einen Harzgehalt von 20 Gewichtsprozent gebracht und mit Wasser gewaschen. Das feste Harz wurde gewonnen durch Eingießen der gewaschenen Lösung (1 Volumteil) in 10 Volumteile Eiswasser unter heftigem Rühren, Waschen der Harzschnitzel mit Wasser, und Trocknen bei 1000C (16 Stunden).as dissolved to a 40 weight percent solution; 0.15 percent by weight of sodium hydroxide, calculated on the total amount of reactants, was added as a catalyst in the form of a 45% solution in water. The solution was heated at 130 ° C. for 6 hours, cooled and neutralized by adding gaseous carbon dioxide. The solution was brought to a resin content of 20 percent by weight with methyl ethyl ketone and washed with water. The solid resin was recovered by pouring the solution washed (1 part by volume) in 10 parts by volume of ice water with vigorous stirring, washing the resin with water scavenger, and dried at 100 0 C (16 hours).
Das Harz hatte eine Viskositätszahl von 0,39 dl/g, einen Erweichungspunkt (Vicat) von 1000C; Scheiben widerstanden einem Schlag von 184,3 cm · kg (Gardner) ohne Brechen oder Reißen.The resin had a viscosity number of 0.39 dl / g, a softening point (Vicat) of 100 ° C .; Discs withstood an impact of 184.3 cm · kg (Gardner) without breaking or cracking.
Aus einer Mischung von 925 g Epichlorhydrin (10 Mol) und 284 g 2,2-Bis-(3,5-Dimethyl-4-hydroxyphenyl)-propan (1 Mol) und 240 g 33%iger Natriumhydroxydlösung (2 Mol) wird der Diglycidyläther in Form einer praktisch farblosen Flüssigkeit erhalten, die ein Epoxyäquivalent pro 230 g enthält.From a mixture of 925 g of epichlorohydrin (10 mol) and 284 g of 2,2-bis- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) propane (1 mol) and 240 g of 33% sodium hydroxide solution (2 mol) is the diglycidyl ether in Obtained in the form of a practically colorless liquid containing one epoxy equivalent per 230 g.
284 g 2,2 - Bis - (3,5 - dimethyl - 4 - hydroxyphenol)-propan (1 Mol), 460 g wie oben hergestellten Diglycidyläther (1 Mol, berechnet auf das Epoxyäquivalent) und 3,28 g des Binatriumsalzes von 2,2-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxy-phenyl)-propan (0,01 Mol) werden in 1500 g Cyclotetramethylensulfon gelöst. Die Lösung wird 6 Stunden bei 140° C gehalten. Die Polymerisation wird abgebrochen, indem man eine geringe Menge von Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-propan zugibt.284 g of 2,2 - bis - (3,5 - dimethyl - 4 - hydroxyphenol) propane (1 mol), 460 g of diglycidyl ether prepared as above (1 mol, calculated on the epoxy equivalent) and 3.28 g of the disodium salt of 2,2-bis- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) propane (0.01 mol) are dissolved in 1500 g of cyclotetramethylene sulfone. The solution is kept at 140 ° C. for 6 hours. the Polymerization is terminated by adding a small amount of bis- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) propane admits.
Die Reaktionsflüssigkeit wird dann mit 6,0 kg Dimethylformamid gemischt. Die verdünnte Lösung wird in Wasser gegossen, zu dem 0,05% Chlorwasserstoffsäure zugegeben worden ist. Das Polymere wird in Form von weißen Flocken gefällt, die durch Absaugen entfernt, mit Wasser gewaschen und bei 1200C getrocknet werden. Die Viskositätszahl in Dimethylformamid beträgt 0,56 dl/g.The reaction liquid is then mixed with 6.0 kg of dimethylformamide. The diluted solution is poured into water to which 0.05% hydrochloric acid has been added. The polymer is precipitated in the form of white flakes which are removed by suction, washed with water and dried at 120 0 C. The viscosity number in dimethylformamide is 0.56 dl / g.
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US2506486A (en) * | 1948-04-21 | 1950-05-02 | Union Carbide & Carbon Corp | Thermosetting resin from a diphenol and a diglycidyl ether of a diphenol |
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1961
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2506486A (en) * | 1948-04-21 | 1950-05-02 | Union Carbide & Carbon Corp | Thermosetting resin from a diphenol and a diglycidyl ether of a diphenol |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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