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Verfahren zur Herstellung von schmelzbaren, im wesentlichen linearen
aromatisohen Polyeatern Dia Erfindung betrifft die Herstellung von schmelzbaren,
im wesentlichen linearen aromatischen Polyestern, die überwiegend lineare, schmelzbare,
polymere Phenylenester sind und in denen die Phenylenreste aus p-Phenylen-, Monochlor-m-phenylen-
oder o-Phenylenresten oder deren Misohungen beatehen und deren Beterresto Carbonat-,
Isophthalat-, Monochloriophthalat-,
Terephthalat- oder Monochlorterephthalatreste
oder deren Mischungen sind.
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Viele polycere Caronatester und deren Herstellung sind bekannt. Dazu
gehUren die Carbonatharze, die durch Esteraustausch mit aliphatischen Glykolen (z.
B. Dlithylearbonat mit Xthylenglykol) dargestellt werden und Harze, die durch Reaktion
von Dihydroxymonoarylverbindungen (z.B. Hydrochinon und Resiorcin) mit Carbonatestern
oder Carbonatvoratufen (z.B. Phosgen) und Harze, die durch Reaktion von Di(monooxycaryl)alkanen
mit Carbonatestern oder Carbonatvoratufon (z.B. Phosgen) gewonnen werden.
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In gleicher Waisw gind viele polymere Carbonsäuresster und ihre Herstellung
bekannt. Dazu gehören Carbonsäureester-Harzmassen, welche durch Reaktion von aromatischen
Dioarbonylhalogeniden mit Dioxydiarylverbindungen (z.B.
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Isophthaloylchlorid mit Bis(oxyphenyl)dimethylmethan) bereitet werden.
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Obwohl 1 dis polymeren Carbonatester von Hydrochinon und Resoroin
bakannt sind, haben diese Verbindungen bischer nur ein theoretisches Interesse erweckt,
da ihre physikalischen Eigenschaften unzulänglich sind. Der polymere Carbonatsster
von Hydroohinon beipsielsseise, das durch Reaktion
von Phosgen
mit einer Pyridinlösung des Hydrochinons bereitet wird, wird als rötlich gefärbtes,
amorphes, gelbes Pulver beschrieben, das bei 280°C nicht schmilzt.
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Der polymere Carbonatester des Resorcins, das auf die gleiche Weise
dargestellt wird, ist als ein amorphes Pulver beschrieben, das bei 190°C schmilzt,
wobei eine lebhafte Gasentwicklung einsetzt, die die Zersetzung anzeigt.
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Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein einfaches wirtschaftliches
Verfahren zur Herstellung von schmelzbaren, im wesentlichen linearen aromatischen
Polyestern zu schaffen, bei dem ein zweiwertiges Phenol mit einem Bishalogenformiat
eines zweiwertigen Phenols und gegebenenfalls einem aromatischen Dicarbonylchlorid
umgesetzt wird.
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Dazu sollen atmosphgrischer Druck und eine Temperatur angewendet werden,
die unter der Temperatur liegt, bei der die Polymerisate wärmeubeständig sind.
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Gogenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines schmelzbaren,
im wesentlichen linearen, aromatischen Polyesters durch Umsetzung eines zweiwertigen
Phenols mit einem Biahalogenformiat eines zweiwertigen Phenols und gegebenenfalle
einem aromatiechen Dicarbonylohlorid, dae dadurch gekennzeichnet ist, dass die Umsetzung
in Benzophenon, Diphenylbenzol, Chlordiphenyl, Bromdiphenyl, Chlordiphenyloxyd
oder
Bromdiphenyloxyd oder Mischungen dieser Stoffe durchgeführt wird, die Reaktionsteilnehmer
auf eine Temperatur zwischen 270°C und der Rückflusstemperatur erwärmt und dann
abgekühlt werden, worauf das feste Polymer aus dem Reaktionsgemisch abgetrennt wird.
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Die Erfindung wird iii der nachstehenden Beschreibung im einzelnen
erläutert.
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Die Bischlorformiatester, die im Verfahren nach der Er-'findung verwendet
werden, können durch Reaktion eines gewünschten zweiwertigen Phenols mit einem Überschuss
an Phosgen in Anwesenheit eines Wasserstoffhalogenidacceptors z.B. Pyridin, in bekannter
Weise zur Reaktion gebracht werden und nachfolgend von der Reaktionsmischung abgetrennt
werden und, falls envünscht, durch Destillation oder auf anderem Wege gereinigt
werden. Die Darstellung wird in J.Am.Chem.Soc., 47, 2609 (1925) beschrieben. Man
hat festgestellt dass ein oder mehrere 3 sehlorformiatester mit oder ohne Zusatz
von einem oder mehreren aromatischen Dicarbonylhalogeniden', mit einem oder mehreren
zweiwertigen Phenolen reagieren können, die gleich oder unterschiedlich von den
für die Bereitung der Bischlorformiatester verwendeten sein können,, Die Reaktion
wird durchgeführt, wenn
die Reaktionsteilnehmer in einem der folgenden
Lösungsmittel gelöst sind : Benzophenon, m-Terphenyl, chlorierte Diphenyle, z. B.
Diphenyle mit 1-10 Chloratomen am Arylkern und deren Mischungen, bromierte Diphenyle,
z. B.
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Diphenyle mit 1-10 Bromatomen am Arylkern und deren Mischungen, chlorierte
Diphenyloxyde, z. B. Diphenyloxyde mit 1-10 Chloratomen am Arylkern, und deren Mischungen,
bromierte Diphenyloxyde, z. B. Diphenyloxyde mit 1-10 Bromatomen am Arylkern, und
deren Mischungen, chlorierte Naphthaline, z. B. Naphthaline mit 1-8 Chloratomen
am Arylkern, und deren Mischungen, und bromierte Naphthaline, z. B. Naphthaline
mit 1-8 Bromatomen am Arylkern, und deren Mischungen. Die Reaktionsmischung vrird
auf einer Temperatur zwischen 270°C und der Rückflusstemperatur der Lösung so lange
gehalten, bis die Entwicklung des Wasserstoffhalogenids im wesentlichen abgeschlossen
ist. Beim AbkUhlen auf 250°C oder weniger, z. B. auf Zimmertemperatur, fällt das
Polymerisat aus allen diesen Lösungsmitteln aus und kann abgetrennt werden. Dafür
werden einfache, bekannte Verfahren angewendet, z. B. Sprühtrocknen, Verdampfen
des Lösungsmittels, Zentrifugieren oder Filtrieren und Waschen des ausgefällten
Polymerisats, dem das Lösungsmittel entzogen ist, mit Hilfe einer Flüssigkeit (einem
aliphatischen Alkohol, Äther, Keton oder Kohlenwasserstoff, z. B. Diäthyläther,
Aoeton oder Methyläthylketon) in der
das Lösungsmittel der Kondensationsreaktion
aber nicht das Polymerisat selbst löslich ist und die diesem leicht durch Verdampfen
entzogen werden kann.
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Das Verfahren nach der Erfindung liefert erstmalig die Möglichkeit,
ein aromatisches Bischlorformiat und ein aromatisches Dioarbonylhalogenid mit einem
cder mehreren zweiwertigen Phenolen zur Reaktion zu bringen, so dass gemischte misohpolymerisierte,
vollständig aromatische Carbonat-Carbonsäureester von zweiwertigen Phenolen geliefert
werden oder ein aromatisches Bischlorformiat mit einem oder mehreren zweiwertigen
Phenolen reagieren zu lassen, so dass vollständig aromatische, im wesentlichen lineare,
schmelzbare Polycarbonatester von einem oder mehreren zweiwertigen Phenolen entstehen.
dem Ausdruck"vollständig aromatisch"wird bezeichnet, dass die aromatischen Carbonylhalogenide
und zweiwertigen Phenole keine aliphatische oder anorganische Gruppe am Arylkern
besitzen. Diese Bezeichnung schliesst also polymere Ester aus, in denen der Phenolbestandteil
beispielsweise Bis (p-oxyphenyl) dimethylmethan oder ein saures Chlorid war, z.
B. das Bishalogenformiat des genannten Phenols oder das entsprechende Carbcnylohlorid,
in dem Carbonylgruppen die. Hydroxylgruppen ersetzen. Beispiele für vollständig
aromatische, Zweiwertige Phenole, die mit
Phosgen zur Reaktion gebracht
werden können und die Bischlorformiatester bilden, sind : die zweiwertigen, monocyclischen
Phenole, z. B. Hydrochinon, Resorcin oder Brenzkatechin ; die zweiwertigen, bicyclischen
Phenole, z. B. die Dioxydiphenyle wie 2, 2t-Dioxydiphenyl ; 3, 3'-Dioxydiphenyl;
4,4'-Dioxydiphenyl; 2,4'-Dioxydiphenyl ; 2, 5-Dioxydiphenyl ; 3,4-Dioxydiphenyl
; die Dioxynaphthaline, z. B.
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1,4-Dioxynaphthalin oder 1, 6-Dioxynaphthalin und die chlorierten
Abkbmmlinge solcher zweiwertigen Phenole, in denen ein oder mehrere Wasserstoffatome
am Arylkern durch ein Halogenatom, vorzugsweise Chlor, ersetzt sind. Beispiele hierfUr
sind ; Chlorhydrochinon, Dichlorhydrochinon, Bromresorcin oder fluoriertes 2, 2'-Dioxydiphenyl.
Das Bischlorformiat von Brenzkatechin (o-Dioxybenzol) lässt sich nur mit grösster
Schwierigkeit oder gar nicht herstellen, da es leicht mit Phosgen einen cyclischen
Carbonatester bildet. Brenzkatechin und alle anderen angegebenen Phenole können
mit den Bischlorformiatestern zur Herstellung der Polymerisate zur Reaktion gebracht
werden.
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Bei der Herstellung der Polymerisate hat man festgestellt, dass die
besten Erzeugnisse aus Hydrochinon, Monochlorhydrochinon, Resorcin und Monochlorresorcin
erhalten werden.
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Werden Carbonsäuremischpolyester gewünscht, dann lässt man eines
oder mehrere der nachstehend genannten, vollständig 'aromatischen Dicarbonylhalogenide
mit dem zweiwertigen
Phenol und den Bischlorformiatestern reagieren.
Solche Dicarbonylhalogenide sind ; o-Phthaloylhalogenide, Isophthaloylhalogenide,
Terephthaloylhalogenide, die sauren Halogenide der Dipheolsäuren, z.B. 2,2'-Diphenoylhalogenid
oder 2, 4'-Diphenoylhalogenid ; die Naphthalindicarbonylhalogenide, z.B. 1,4-Naphthalindicarbonylhalogenide
oder 1, und die halogenisierten Abkömmlinge derartiger Säuren, wobei ein oder mehrere
Wasserstoffkerne am Arylkern durch ein Halogenatom, vorzugsweise ein Ohloratom,
ersetzt sind.
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Die aromatischen Dicarbonylhalogenide kennen beispielsweise sein :
Isophthaloylfluorid, Isophthaloylchlorid, Isophthaloylbromid, Isophthaloyljodid
; Terephthaloylchlorid, o-Phthaloylbromid ; die Diphenoylchloride ; die Naphthalindicarbonylbromide
einschliesslich deren halogenisierten Abkömmlingen, z.B. den Chlorisophthaloyiohloriden.
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Bei der Bereitung der Bishalogenformiatabkömmlingen des zweiwertigen
Phenols können an Stelle von Phosgen Carbonyldibromid oder Carbonyldifluorid verwendet
werden.
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Das jeweilig verwendete Halogenid in der Carbonylhalogenid-und Halogenformiatgruppe
hat keine besondere Wirkung auf die endgültige chemische Zusammensetzung des Esters,
da
es als Wasserstoffhalogenid entweicht. Da Wasserstofffluorid
ausserordentlich stark korrodierend wirkt und die Carbonylbromide und-jodide im
Vergleich zum entsprechenden Carbonylchlorid sehr kostspielig sind, bedeutet die
Verwendung von Carbonylfluoriden oder-bromiden oder-jodiden keinen Vorteil gegenüber
der Verwendung des entsprechenden Carbonylchlorid. Aus diesem Grunde wird die Verwendung
von aromatischen Carbonylchloriden und Phosgen als Ausgangsstoffe fur die Herstellung
von Massen mit CarbonsOureestergruppen bevorzugtO Die besten Erzeugnisse sind diejenigen,
in denen die Carbonsäureester Phthalatreste sind, von denen wenigstens 60 % Isophthalat-,
Monochlorisophthalatreste oder deren Mischungen sind und der Rest aus Terephthalat,
Monochlorterephthalat oder deren Mischungen besteht.
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Das Verfahren nach der Erfindung liefert Polymerisate mit gänzlich
anderen Eigenschaften als die bisher herstellbaren. Das Polyearbonatpolymerisat
aus Hydrochinon besitzt einen Schmelzpunkt von 439 - 440°C und kann bei 450°C unter
Anwendung eines Druckes von 70 kg/cm2 geformt werden, so dass Gegenstände, z. B.
Filme, hergestellt werden können, die biegsam und zäh sind. Es war unmöglich, die
intrinsiohe ViskositEt dieses Polymerisats zu erhalten, da das Polymerisat in allen
Ublichen Lösungsmitteln bei Temperaturen
unlöslich ist, die zum
Messen dieser Eigenschaft erforderlich sind. Das Polycarbonatpolymerisat von Resorein
besitzt einen Schmelzpunkt von 212-215°C und kann zu dünnen Gegenständen, z. B.
Filmen, geformt werden.
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Das Polymerisat ist in den üblichen Losungsmitteln bei gewohnlichen
Temperaturen loslich und besitzt eine Viskosität von 0, 25, welche, obwohl sie weit
grösser als bei den bekannten Stoffen ist, etwas unterhalb des Mindestwertes, von
0,4 liegt, der Sür die Herstellung von nützlichen Gegenständen aus diesen Nassen
erforderlich ist.
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Man hat indessen festgestellt, dass, wenn ein polymerer Carbonatester
unter Anwendung von wenigstens zwei zweiwertigen Phenolen hergestellt wird oder
wenn ein gemischter Carbonat-Carbonsäureester aus wenigstens einem zweiwerten Phenol
nach dem erfindungsgemässen Verfahren dargestellt wird, die entstandenen Mischpolymerisate
bei erhöhten Temperaturen in vielen Losungsmitteln löslich sind.
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Diese Polymerisate besitzen eine Viskosität von wenigstens 0, 4 und
sind schmelzbar, so dass sie leicht geformt oder anderweitig bearbeitet werden können
und ausserordentlich nützliche Gegenstände liefern, z.B. Filme, Fasern und dreidimensichale
geformte Gegenstände, die sehr stark sind. Da sie leicht formbar sind, @immt man
an, dass ihr molekulares Gefüge berwiegend linear ist. Es könnte wchl
sein,
dass einige der Polymerisate nach dem erfindungsgemEssen Verfahren verzweigte Ketten
im molekularen Gefüge aufweisen ; aber diese liefern nicht die quervernetzten oder
dreidimensionalen Struktureigenschaften der unlöslichen und unschmelzbaren Polymerisate.
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Die besten und nUtzlichsten Massen sind die Phenylenester, in denen
wenigstens 50 % der Phenylenreste-Phenylenreste Monochlor-p-phenylenreste oder deren
Mischungen darstellen, wobei die tibrigen Phenylenreste m-Phenylenreste Monochlor-m-phenylenreste
oder deren Mischungen bilden.
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Derartige Verbindungen besitzen eine höhere Viskosität als die Polymerisate
mit einem höheren Gehalt der m-Phenylenreste und folglich besitzen die Erzeugnisse
aus den erstgenannten Stoffen bessere physikalische Eigenschaften als die aus den
letztgenannten. Wenigstens 20 % der Esterreste des Polymerisats sind Carbonatreste
und die verbleibenden bestehen aus Isophthalat-, Monochlorisophthalat-, Terephthalat-,
Monochlorterephthalatresten oder deren Mischungen. Stoffe mit einem geringeren Carbonatgehalt
besitzen einen hUheren Schmelzpunkt und eher die Eigenschaften eines Carbonsäurepolymerisats
als die eines Oarbonats. Falls erwünschte ist, den Schmelzpunkt unter dem zu halten,
der fUr eine leichte Herstellung durch Formen notwendig ist, wird der Anteil der
p Phenylenreste
oder der Monochlor-p phenylenreste unter 85 % der
gesamten Phenylenreste im Ester gehalten oder die Carbonatreste werden auf höchstens
85 % der gesamten Estexreste beschränkt.
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Mit anderen Worten, wird ein polymerer Cabonatester ohne Phthalatestergruppen
hergestellt, dann betragen vorzugsweise weder die Phenylen-noch die Monochlor-p-phenylenreste
mehr als 85 po der gesamten Phenylenreste im Phenylencarbonat. Die Summe dieser
kann jedoch 85 % überschreiten, beispielsweise in den p-Phenylenmonochlor"2-phenylencar-'bonat-Mischpolymerisaten.
Wird also ein polymerer Carbonatester aus Hydrochinon und Monochlorhydroohinon zur
Herstellung eines polymeren p-Phenylenmonochlor-p-phenylencarbonats verwendet, dann
werden vorzugsweise nicht mehr als 85 % des einen und wenigstens 15 % des anderen
der beiden Phenylenreste des Moleküls genommen. Wird in ähnlicher Weise ein Oarbonatestermischpolymerisat
aus einem dieser beiden Hydrochinone und entweder einer Mischung von Resorcin und
Monochlorresoroin oder einem von beiden hergestellt, dann werden vorzugsweisewenigstens15%,
aber nicht mehr als 50 %, m-Phenylenreste, die von diesen beiden Resoroinen abstammen,
im KolekEl des Polymerisats und dementsprechend wenigstens 50 % und nicht mehr als
85 %-Phenylenreste, die entweder von Hydroohinon oder Moncchlorhydrochinon abstammen,
verwendet.
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Bestehen die Esterreste aus wenigstens 15 ß Phthalatresten, d. h.
dass die Carbonatreste 85 % nicht überschreiten, dann kann jeder der-Phenylenreste,
die von Hydrochinon bzw. Monochlorhydrochinon abstammen, in jedem Anteil von mehr
als 50 % bis zur Gesamtmenge aller Phenylenreste vorhanden sein.
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Sind Phthaletreste in dem Harzmolekul vorhanden, dann sollten wenigstens
60 % der Phthalatreste Isophthalatreste, Monochlorisophthalatreste oder deren Mischungen
sein und im Ebrigen können Terephthalatreste, Monochlorterephthalatreste oder deren
Mischungen anwesend sein.
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Es t sich leicht erkennen, dass Beispiele fUr die nUtzlichsten und
wunschenswertesten Carbonatester die folgenden Carbonatpolymerisate sind :-Phenylencarbonatet
m-Phenylencarbonate, p-Phenylen-m-monochlor-p-phenylencarbonate, p-Phenylen-m-phenylencarbonate,-Phenylenmonoohlor-m-phenylencarbonate,
Monochlor-p-phenylen-mphenylencarbonate, Monochlor-p-phenylenT Monochlor-pphenylen,
Monoohlor-m-phenylencarbonate, p-Phenylenmonochlor-p-phenylen-m-phenylencarbonate,
p-Phenylen-mphenylen-monochlor-m-phenylencarbonate, Monochlor-p,-phenylen-m-phenylen-monochlor-m-phenylencarbonate,-Phenylen-monochlor-p-phenylen-m-phenylen-und
Monochlorm-phenylenoarbonate. Die angefUhrten Carbonatester können
bis
zu. 80 po der Carbonatesterreste durch Phthalatreste ersetzt haben, von denen wenigstens
60 % Isophthalatreste, Monochlorisophthalatreste oder deren Mischungen darstellen
und die übrigen Reste Phthalatreste, Terephthalatreste oder Monochlorterephthalatreste
oder deren Mischungen sind.
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Beispiele für derartig gemischte polymere Phthalatester sind : p-Phenylenmonochlor-2-phenylencarbonatisophthalatpolymerisate,
p-Phenylenmonochlor-p-phenylencarbonatisophthalatterephthalatpolymerisate, p-Phenylen-m-phenylencarbonatisophthalatpolymerisate,
ß-Phenylen-m-phenylencarbonatmonochlorisophthalatpolymerisate, p-Phenylen-monochlor-mphenylencarbonatisophthalatpolymerisate
und BSIonochlor-2-phenylen-m-phenylencarbonatisophthalatterephthalatpolymerisate.
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Ausser Sur die genannten Polyester, die oben beschrieben werden und
welche sich nicht durch andere bekannte Verfahren herstellen lassen, kann das Verfahren
nach der Erfindung, falls erwünscht, für die Bereitung derjenigen Polyester angewendet
werden, die auch mit Hilfe der bekannten Verfahren geliefert werden können, einschliesslich
der Polyester von aliphatischen Glyoolen « Das Verfahren ist ausserdem nützlich
zur Herstellung von polymeren Carbonatestern beliebiger zweiwertiger Phenole und
ebenfalls von gemischten polymeren Carbonatestern und Carbors
Eureestern
von zweiwertigen Phenolen, in denen die Dioarbonsäure eine aromatische Dicarbonsäure
ist. Die zweiwertigen Phenole, die sich erfindungsgemäss herstellen lassen, entsprechen
allgemein der Formel
in der A eine aromatische Gruppe, z. B. Phenylen, Diphenylen, Naphthylen, Anthrylen,
oder dergleichen darstellt. Es kann ein Alkylen oder Alkyliden sein, z.B. Methylen,
Äthylen, Propylen, Propyliden, Isopropyliden, Butylen, Butyliden, Isobutyliden,
Amylen, Isoamylen, Amyliden, Isoamyliden oder dergleichen sein. Ist E ein Alkylen
oder Alkyliden, dann kann es auch aus zwei oder mehreren Alkylen-oder Alkylidenresten
bestehen, die durch eine nicht-alkylenische oder nicht-alkylidenische Gruppe, z.
B. eine aromatische Bindung, eine tertiare Aminobindung, eine Atherbindung, eine
Carbonylbindung, eine siliciumhaltige Bindung oder eine schwefelhaltige Bindung,
z. B. ein Sulfid, Sulfoxyd,' Sulfon oder dergleichen verbunden sind. Ausserdem kann
E eine oyaloaliphytisohe Gruppe (z. B. Cyclohexyl Oyclopentyl) -eine schwefelhaltige
Bindung, z.B. ein Sulfid, Sulfoxyd oder
Sulfon ; eine XtherbindungS
eine Carbonylgruppe, eine tertiäre Stickstoffgruppe oder eine siliciumhaltige Bindung,
z. B. ein Silan oder Siloxy, sein. Den Fachleuten werden andere Gruppen, die durch
E dargestellt werden können, bekannt sein. R ist Wasserstoff oder ein einwertiger
Kohlenwasserstoffrest, zoB. ein Alkyl (Methyl, Äthyl, Propyl etc.), Aryl (Phenyl,
Naphthyl usw. ) , Aralkyl (Benzyl, Athylphenyl, etc.) oder ein cycloaliphatischer
Rest (Cyclopentyl, Cyclohexyl usw.). Y kann ein anorganisches Atom, z. B. Chlor,
Brom, Bluor und dergleichen sein, eine organische Gruppe, z. B. die Nitrogruppe
und dergleichennehr, oder eine Oxygruppe wie ORo Es ist lediglich erforderlich,
dass Y triage oder neutral und unbeeinflusst von den Reaktionsteilnehmern und den
Reaktionsbedingungen ist. Der Buchstabe m ist eine ganze Zahl von einschliesslich
Null bis zur Anzahl der Stellungen von A, welche fur die Substitution frei sind
; p ist eine ganze Zahl von einschliesslich Null bis zur Anzahl der Stellungen von
E ; t ist eine ganze Zahl von wenigstens Eins ; s ist entweder Null oder Eins und
u ist eine beliebige ganze Zahl-einschliesslich Null.
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Sind in dem zweiwertigen Phenol der Formel 1 mehr als ein Y-Substituent
vorhanden dann ktinnen sie gleich oder verschieden sein. Dasselbe gilt für den R-Substituenten.
Ist
s gleich Null in Formel I und u ungbich Null, dann sind die
aromatischen Ringe unmittelbar, d. h. ohne Alkylen-oder andere Brücken, verbunden,
wobei das Phenol vollständig aromatisch ist. Die Stellungen der Hydroxylgruppen
und von Y an aromatischen Kernresten A können zwischen der Ortho-, Meta-und Parastellung
wechseln und die Gruppierung kann benachbart, asymmetrisch oder symmetrisch sein,
wenn zwei oder mehr ringförmige Kohlenstoffatome des aromatischen Kohlenwasserstoffrestes
durch Y und die Hydroxylgruppe ersetzt wurden.
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Beispiele fUr r zweiwertige Phenole-ausser den bereits angefUhrten-,
in denen die phenolischen Hydroxyle an getrennten Arylkernen lagern, die nicht durch
einen alipha-. tischen Rest verbunden werden, sind : Sulfoxydgruppen, Sulfonylgruppen,
Carbonylgruppen, Sauerstoff, tertiarer Stickstoff, Schwefel, u.dgl.m.,z.B.2,2-Bis-(4-oxyphenyl)
propan ; 2,4'-Dioxydiphenylmethan ; Bis- (2-oxyphenyl) methan ; Bis- (4-oxyphenyl)
methan ; Bis- (4-oxy-5-nitrophenyl) methan und Bis- (4-oxy-2, 6-dimethyl-3-methoxyphenyl)
methan. Die aromatischen Dicarbonylhalogenide können getrennte Arylkerne besitzen,
die miteinander verbunden sind oder einen Arylkern, der in der gleichen Weise wie
vorstehend fUr das zweiwertige Phenol substituiert ist, z. B, durch eine
Carbonylhalogenidgruppe
worin X ein Halogen ist (wie bereits erläutert) und jede der beiden OH-Gruppen der
Formel I ersetzen kann. Diese Substituenten wirken sich nicht auf die Fähigkeit
der Verbindungen aus, Polyester zu bilden, und also ist das erfindungsgemässe Verfahren
in einem weiten Bereich für die Bildung von Carbonatestern der zweiwertigen Phenole
einschliesslich der polymeren, vermischten Carbonat-und Carbonsaureester der zweiwertigen
Phenole anwendbar, in denen die Carbonsäureester aromatische Dicarboxylatester darstellen.
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Die erfindungsgemäss verwendeten Losungsmittel erfüllen mehrere Aufgaben.
Erstens gestatten sie die Anwendung einer Temperatur von wenigstens 250°C, die für
eine hinreichende Kondensation zur Herstellung des hohen Iiolekulargewichts erforderlich
ist und gleichzeitig eine homogene Lusin, der Bestandteile liefert, welche eine
ausreichend niedrige Viskosität besitzen sollen, damit die Wärmeübertragung so gross
ist, dass ein Überhitzen und eine Wärmezersetzung vermieden werden. Diese Lösungsmittel
besitzen ausserdem noch eine ungeklärte Wirkungsweise, da nicht alle Stoffe, die
die Reaktionsteilnehmer und das polymere Erzeugnis losen und einen ausreichend hohen
Siedepunkt besitzen, für das Verfahren nach der Erfindung verwendbar sind. Beispielsweise
können sehr verwandte Verbindungen
wie Diphenylsulfon, Diphenylphosphat,
o-Nitrobiphenyl, 2,3-Benzodiphenylenoxyd, 4-Biphenylcarbonitril und Anthracen, die
gute Lösungsmittel für die Ausgangsstoffe und die Reaktionsprodukte sind, nicht
an die Stelle der besonderen Lösungsmittel fur das erfindungsgemässe Verfahren treten,
da sie nicht die Herstellung von hochmolekularen, linearen Kondensationspolymerisaten
gestatten, obwohl ihr Siedepunkt so hoch liegt, dass die erforderliche Temperatur
erreicht werden kann. Verbindungen wie p-Phenylanisol oder 4-Phenoxyanisol, Phenylbenzoat
sind Lösungsmittel für einige der vollständig aromatischen, polymeren Ester können
aber nicht fUr das Verfahren nach der Erfindung verwendet werden, da die in diesen
Lösungsmitteln entstandenen Massen ein niedriges Molekulargewicht besitzen. Verbindungen
wie Diphenyl, Diphenyloxyd, o-Terphenylacenphthalin, Anisol oder Chlorbenzol können
nicht benutzt werden, da sie keine Lösungsmittel fUr hoohmolekulare Polymerisate
mit hohem Schmelzpunkt darstellen. Folglich fällen die Polymerisate gleich nach
ihrer Entstehung als niedermolekulare Stoffe aus. Polymerisate, die aktiven Wasserstoff,
z. B. in Form von Aminen, Alkoholen, Phenolen und Carbonsauren, enthalten und ge
« wisse Kohlenwasserstoffe können nicht verwendet werden, da sie mit den anderen
Reaktionsteilnehmern reagieren Viele andere Verbindungen besitzen einen zu niedrigen
Siedepunkt,
und also kann die zur Bildung der hoehmolekularen Stoffe nach der Erfindung erforderliche
Temperatur nicht erreicht werden.
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Die Halogenierung von Diphenyl, Diphenyloxyd und Naphthalin führt
gewöhnlich zu einer isomeren Mischung. Bei den Lösungsmitteln für das Verfahren
nach der Erfindung spielt es keine Rolle, ob ein reines halogeniertes Erzeugnis
oder eine isomere Mischung oder sogar eine Mischung dieser Lösungsnittel verwendet
wird. Aus praktischen Erwägungen empfiehlt es sich, eine isomere Mischung zu verwenden,
da diese gewöhnlich einen niedrigeren Schmelzpunkt besitzt als die reinen Stoffe
mit dem gleichen Halogengehalte Ausserdem sind diese Mischungen leichtimHändelerhältlich
und wesentlich weniger kostspielig als eine reine Verbindung. Die isomeren Mischungen
werden üblicherweise durch ihren Hälogengehalt gekennzeichnet, z. B. würde ein 50
%iges Chlorbiphenyl einen Chlrogehalt von 50 Gewichtsprozent besitzen, der einer
Mischung von Tetrachlordiphenylen entepricht. Die chlorierten Diphenyloxyde und
insbesondere die chlorierten Diphenyle, die im Handel leicht zu mässigen Preisen
erhältlich sind und ausgezeichnete Lösungsmittel für aromatische Polyester darstellen,
werden demzufolge vorzugsweise angewendet. Beide Verbindungsarten sind als isomere
Mischungen der entsprechenden Mono-, Di-, Tri--bis zu etwa Hepta- -chlorabkömmlinge
erhältlich.
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Alle erfindungsgemässen verwendeten Lösungsmittel besitzen einen Siedepunkt
über 260°C, so dass sie bei atmospharischem Druck angewendet werden können. Dadurch
wird die Anwendung von über-oder unteratmosphärisohem Druck aber nicht ausgeschlossen.
Beispielsweise kann ein verringerter Druck bei den letzten Reaktionsschritten angewendet
werden, so dass mit Sicherheit das gesamte Wasserstoffhalogenid entweicht, und ein
überatmosphärischer Druck kann während der Eingangsreaktion angewendet werden, damit
ein Verlust der Ausgangsstoffe vermieden wird.
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Gewöhnlich empfiehlt es sich, den Bishalogenformiatester, das aromatische
Dicarbonylhalogenid wenn es anwesend sein muss, und das Diphenol bei Zimmertemperatur
in das Lösungsmittel zu geben, wenn dieses bei einer solchen Temperatur flUssig
ist, oder bei einer Temperatur in der Nähe oder in der Höhe des Schmelzpunktes,
wenn das Lösungsmittel bei Zimmertemperatur fest ist. Die Lösung wird allmählich
auf die Reaktionstemperatur erwärmt, wobei darauf geachtet werden muss, dass die
Erwärmung nicht so schnell vor sich geht, dass eine zu schnelle Entwicklung des
Wasserstoffhalogenids eintritt, durch die ein Teil der Reaktionsteilnehmer aus dem
Reaktionsgefäss herausspritzt.
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Ausserdem empfiehlt sich, da sich die Reaktionsteilnehmer bei der
Reaktionstemperatur bis zu einem gewissen Grade
verflUchtigenS
die Eingangsreaktion bei einer verhältnismassig niedrigen Temperatur eintreten und
niedermolekulare Polymerisate bilden zu lassen, die nicht durch Verflüchtigung verlorengehen.
Andererseits sollte die Erwärmung nicht so langsam vorgenommen werden, dass sich
das Polymerisat bildet und aus der Lösung ausfällt, da es bei geringerer Temperatur
unlöslich ist. Ein Ausfällen des Stoffes bei einer solchen Temperatur bietet keine
besondere Schwierigkeit, da sich der Niederschlag leicht auflöst, wenn die Temperatur
auf die Reaktionstemperatur erhbht wird. Sowohl der Bishalogenformiatester und die
aromatischen Dicarbonylhalogenide als auch die sauren Halogenide sollten als Ausgangsstoffe
vorzugsweise nicht mehr als 5 Molprozent, am besten nicht mehr als 3 Molprozent,
des stöehiometrischen Verhaltnisses betragen, das für eine vollständige Veresterung
der reagierenden Gruppen erforderlich ist, z. B. sollten 1 bis 1, 05, vorzugsweise
1 bis 1s03 phenolische Hydroxyle je saures Halogenid vorhanden sein. Die Konzentration
der Reaktionsteilnehmer sollte vorzugsweise so gewdhlt werden, dass die endgültige
Konzentration im Polyester nicht mehr als 10 bis 15 Gewichtsprozent des Gesamtgewichts
der Lösung beträgt. Man hat erfindungsgemäss festgestellt, dass eine höhere Konzentration
bestehen kann ; dann aber ist die Viskosität der entstandenen Lösung so hoch, dass
sich ein
Überzug an den Wandungen des Reaktionsgefässes bildet,
welcher eine gute Wärmeübertragung unterbindet und also eine gewisse Zersetzung
des Polymerisats bewirkte Bei gleichen Reaktionsbedingungen und unter Verwendung
der gleichen Reaktionsteilnehmer und Losungsmittel hat man erfindungsgemäss herausgefunden,
dass bessere Viskositäten erzielt werden, wenn die Lösung gerWhrt wird.
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Wenn die Reaktionstemperatur 270°C erreicht hat, ist die Reaktion
gewöhnlich zu 90 % abgeschlossen und nach etwa 30 Minuten bei Reaktionstemperatur
ist sie zu 99 % beendet, wie man durch die Menge des entwichenen Wasserstoffhalogenids
nachweisen kann. Temperaturen zwischen 270°C und der RUckfluaatemperatur der Lösung
werden vorzugsweise angewendet.
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Gewöhnlich liegt die Temperatur bei atmosphärischen Druck zwischen
28O°O und 330°C. Die hocher siedenden Lösungsmittel und hbhere Reaktionatemperaturen
werden fUr die am wenigsten leicht ldslichen Polymerisate angewendet, z. B. fur
das Polymerisat von p-Phenylencarbonatisophthalat mit einem hohen Prozenteatz von
Estergruppen, das bei Temperaturen unter etwa 300 bis 305°C ausfEllt. Eine Fortdauer
der Reaktion von 60 bis 120 Minuten erhöht die Viskosität leicht, aber längere Reaktionszeiten
als diese sind gewöhnlich nicht fUr die Nrzielung des gewünschten hohen Molekulargewichts
erforderlich.
DatsEchlich haben Versuche gezeigt, dass eine Reaktionszeit von 8 Stunden keine
wesentlich hbhere Viskosität ergibt als nach einer zweistundigen Reaktionsdauer.
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Nach Ablauf der Reaktionszeit wird die Wärmequelle abgeschaltet und
das Rühren fortgesetzt. Wdhrend die Losung abkühlt, beginnt das Polymerisat auszufällen
und zwar in einem Temperaturbereich zwischen 150°C und 300°C in Abhängigkeit von
der chemischen Zusammensetzung und dem Molekulargewicht des jeweiligen Polymerisats
und des Lösungsmittels. Das Polymerisat kann aus der abgekhlten Lösung abfiltriert
werden. Gewöhnlioh empfiehlt sich aber der Zusatz einer Flüssigkeit, in der das
Polymerisat unlöslich ist, die aber mit dem verwendeten Lösungsmittel mischbar ist
und den Filtriervorgang erleichtert. Das jeweilig verwendete Verdünnungsmittel ist
nicht ausschlaggebend, Solche Mittel können Alkohole, Äther, Kohlenwasserstoffe
oder Ketone sein, für die vorstehend bereits Beispiele angeführt wurden und die
leicht erhältlich und leicht entfernbar sind, so dass das Reaktionslösungsmittel
erneut verwendet werden kann. Das filtrierte Polymerisat wird üblicherweise mehrmals
mit diesem Mittel gewaschen, so die letzten Spuren des Reaktionsmittels entfernt
werden.
Das Reaktionslösungsmittel kann aber auch durch Sprühtrocknen entzogen oder durch
Destillation verdampft werden, z. B. bei erniedrigtem Druck.
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Soll das Molekulargewicht der linearen Polyester nach der Erfindung
verändert werden dann kann man in geringen Mengen Verbindungen zusetzen, welche
die Kette abstoppen, z. B. eines oder mehrere einwertige Phenole oder eines oder
mehrere einbasische, saure Chloride. Deren Anteil beträgt z. B. 0,1 bis 1 ! der
entsprecnenden difunktionellen Verbindung. Diese Bette können zusammen mit den anderen
Bestandteilen während der Kondensationsreaktion oder nach fast vollendeter Reaktion
zugesetzt werden.
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Beispiele fur einwertige Phenole, die verwendbar sind, sind Phenol
selbst, die Kresole, die Xylenole, Kohlenwasserstoffe und Oxy-substituierte Kohlenwasserstoffphenole
ein¢hliesslich aller der Phenole, in denen ein oder mehrere Wasserstoffatome am
Arylkern durch ein Halogenatom ersetzt sind. Das einwertige Phenol kann auch ein
zwei-oder dreiwertiges Phenol sein, in dem alle ausser einer Hydroxylgruppe mit
einer Säure, z. B. p-Oxyphenylbenzoat, verestert sind.
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In dem Fall, in dem freie Hydroxylgruppen in der polymeren Kette gewUnscht
werden, kann ein zweiwertiges Phenol,
z. B. Hydrochinon oder Resorcin,
als Mittel zum Abstoppen der Kette zugesetzt werden.
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Einbasische, saure Halogenide, die verwendbar sind, sind die sauren
Halogenide der aromatischen Reihe, z. B. Benzoylchlorid, einschliesslich deren halogenisierter
Abkömmlingeo Obwohl einbasische, saure Halogenide der aliphatischen Reihe verwendet
werden können werden diese nicht bevorzugt, da sie die hohe DemperaturbestEndigkeit
der Polymerisate zerstören. Aus dem gleichen Grunde empfiehlt es sich, dass die
Ester der zwei-und dreiwertigen Phenole aromatische Monocarbonsäureester sind und
dass sie, wenn sie substituiert sind, Chlor enthalten.
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Werden ein oder mehrere zweiwertige Phenole verwendet oder mehr als
ein Bishalogenformiatester oder mehr als ein aromatisches Dicarbonylhalogenid, dann
können alle diese Bestandteile gleichzeitig einverleibt werden oder einige während
der Kondensationsreaktion zugesetzt werden, oder eines der zweiwertigen Phenole
kann mit einem der Bishalogenformiatester zur Reaktion gebracht werden, so dass
man ein vorläufiges Kondensationsprodukt erhält, das dann vermischt wird und mit
dem Rest der Bestandteile reagiert und ein blockartiges lineares Polymerisat liefert.
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Die Molekulargewichte der linearen Polyester nach der Erfindung lassen
sich ausserordentlich schwierig bestimmen, da die Polyester bei Zimmertemperatur
in den Lösungsmitteln unlöslich sind. Viele der bekannten Lösungsmittel fUr Polyester
erfordern höhere Temperaturen, damit die Polyester in Lösung bleiben und diese Lösungsmittel
greifen die halbdurchlässigen Membranen leicht an, die fUr die Bestimmung des Molekulargewichts
auf osmotischem Wege notwendig sind. Lichtstreuverfahren zur Bestimmung des Molekulargewichts
sind nicht so genau wie die osmotischen Verfahren, da genaue Messungen und deren
Auslegung schwierig sind. Andererseits kann man die ViskositEt verhältnismässig
leicht bestimmen und diese ist ein genaues Mass für den Grad der Polymerisation,
wenn man die'Polymerisate miteinander vergleicht. Diese ViskositCt wird beispieleweise
auf Seite 309 des Buches von J. P. Flory, "Principles of Polymer Chemistry", Cornell
University Press, Ithaca New York, 1953, erlEutert.
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Gewöhnlich empfiehlt es sich, durch Einföhrung eines neutralen ganses,
z. B. Stickstoff, Argon oder Neon, die Luft aus dem Reaktionsgefäss auszuschliessen
damit man mdgliohat wenig stark gefärbte Erzeugnisse gewinnt. Zur Gewinnung der
Erzeugnisse mit der höchsten Viskosität und den besten Eigenschaften sollte auch
Feuchtigkeit
während der Handhabung und Wägung, auch während der
Reaktion, ausgeschlossen werden, damit eine Uwandlung einiger der sauren Halogenidgruppen
oder Chlorformiatgruppen in Säuregruppen unterbunden wird. Gewöhnlich wird die Reaktion
bei atmosphärischem Druck durchgeführt, kann aber auch, falls gewünscht, bei über-oder
unteratmosphärischem Druck vollzogen werden.
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Ublicherweise findet die Reaktion in einem geschlossenen Gefdss aus
Glas, glasbezogenem Stahl oder anderen Stoffen 'statut, die bestdndig gegen die
Einwirkung von Wasserstoffhalogeniden sind und ausserdem mit den Ausgangsstoffen
bei ReaktXionstemperatur nicht reagierenO Das Gefäss ist 'gewohnlich mit einer Rührvorrichtung,
einer Einlass-und einer Austrittsöffnung für das neurale Gas und einem Thermometer
ausgestattet. Man erwärmt entweder unmittelbar mit einer Gasflamme oder mittelbar
mit Hilfe eines flüssigen, gasförmigen oder elektrischen Wärmeübertragungsmittels.
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Die folgenden Ausführungsbeispiele dienen der näheren Erläuterung.
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Allgemeine Verfahren Darstellung von Bischlorformiaten : 1.) Aus
Hydrochinon
Diese Verbindung wurde unter Verwendung einer abgewandelten
Vorschrift von R.E. Oester et als J. Am. Chem. Soc., 7, 2609 (1925) hergestellt.
Einer Mischung von 220 g (2,0 Mol) Hydrochinon und 406 g (4,1 Mol) Phosgen in, 3S5
1 trockenem Xther wurden tropfenweise unter Rühren 484 g (4,0 0 Mol) N, N-Dimethylanilin
im Verlauf von 2 Stunden zugesetzt. Die Reaktionsmischung wurde eine Stunde lang
bei Zimmertemperatur gerührt, dans ber Nacht stehen gelassen und filtriert, Das
Filtrat wurde im Vakuum zu einem Schlamm verdampft und ergab rohes Bischlorformiat.
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Obwohl das Bischlorformiat entweder aus Benzol oder Petroläther rekristallisiert
werden kann, empfiehlt es sich, das Rohprodukt wenigstens zweimal im Vakuum zu destillieren.
Bei einer Darstellung wurden 207 g (eine Ausbeute von 44 %) okdestilliertes (chlorformiat)
mit einem Siedepunkt von 189°C bei einem Druck von 89 mm Quecksilbersäule. Das Produkt
hatte einen Schmelzpunkt von 99 bis 101°C. Gewöhnlich beträgt die Ausbeute 40 bis
50 %.
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2.) Aus Resorcin Die Umsetzung des Resorcins mit Phosgen wurde nach
den oben genannten Vorschriften durchgefizhrt, nur wurde das Hydroohinon durch Resorcin
ersetzt und ergab eine Ausbeute
von 45 bis 51 % rückdestilliertem
m-PhenylenbisÇchlorformiat) mit einem Siedepunkt von 128°C bei einem Druck von 4
mm. Das Produkt hatte einen Schmelzpunkt von 44 bis 45°C.
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3.) Aus Chlorhydrochinon Monochlorhydrochinon wurde nach den bereits
genannten Vorschriften mit Phosgen behandelt. Das Rohprodukt wurde dreimal im Vakuum
destilliert und ergab Ilonochlor-pphenylbnbis (chlorformiat) mit einem Siedepunkt
von 95 bis 105°C bei 0, 3 mm. Das Produkt hatte einen Schmelzpunkt von 52 bis 57°C.
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4.) Aus 2, 2-Bis- (4-oxyphenyl)-propan In diesem Fall wurde ein leicht
abgewandeltes Verfahren angewendet. Einer Lösung mit einem Uberschuss an Phosgen
(2, 1 Mol) in Toluol (3 1) wurde eine Lösung von 2, 2-(4-oxyphenyl) propan (1 Mol)
in Dioxan (250 cm) zugesetzt.
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Eine stöchiometrische Menge an N. N'-Dimethylanilin (2, 0 Mol) wurde
allmählich zugegeben und die Reaktionsmischung im wesentlichen so behandelt, wie
oben beschrieben. Das rockdestillierte Bischlorformiat von 2,2-Bis(4-oxyphenyl)propan
siedete bei 171°C bei 0, 5 mmO Das Produkt hatte einen Schmelzpunkt von 93 bis 96°Co
Die Ausbeute betrug 61 %.
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Beispiel 1 Dieses Beispiel beschreibt die Darstellung eines bestimmten
Misohpolycarbonats mit abwechselnden m-Phenylen-und E-Phenyleneinheiten.
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Eine Mischung von 1,10 g (0,010 Mol) Hydrochinon, 2, 35 g (0,010 Mol)
m-Phenylenbis (chlorformiat) und 30,0 g rückdestillierten, gemischten Triohlordiphenylen
wurde in. ein Reaktionsgefäss gegeben, das mittrockenem Stickstoffgas durchspült
wurde. Die Mischung wurde während der allmählichen Erhitzung gerührt.
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Nach 4 Minuten betrug die Temperatur der klaren Lösung 240°C und die
HCl-Entwicklung hatte eingesetzt. Nachdem die Reaktionsmischung 20 Minuten lang
bei 332 bis 335°C unter RUokfluss behandelt worden war, wurden weitere 0, 10g Hydrochinon
zugesetzt. Das Erhitzen wurde unter Rückfluss weitere 22 Minuten lang bei 332 bis
335°C fortgesetzt.
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Nach Ablauf dieser Zeit liess man die viskose, homogene Mischung abkühlen.
Das Polymerisat fällte bei 180°C als weisser, fester Stoff aus. War die Reaktionsmischung
auf Zimmertemperatur abgekühlt, dann wurden 500 cm3 Aceton der Mischung zugesetzt,
die gerWhrt und filtriert wurde.
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Das Polymerisat wurde dreimal mit je 500 cm3 warmem Aceton
gewaschen,
filtriert und getrocknet. Man erhielt 2, 0 g (in einer Ausbeute von 74 %) weisses
Poly- phenylenm-phenylencarbonat) Das Polymerisat schmolz bei 296 bis 308°C und
besass eine Viskosität von oui 68 in 2,4,6-Trichlorphenol bei 75°C. Probent die
zwischen Aluminiumfolien bei 325 bis 350°C und einem Druck von 210 kg/cm2 gepresst
wurden, ergaben zähe, durchsichtige und biegsame Filme, nachdem sie in Wasser abgeschreckt
worden waren. Warme Filme, die man allmählich an der Lufttrocknen liess, wurden
leicht verschleiert, wodurch eine gewisse Kristallisation angezeigt wird, behielten
aber ihre Zähigkeit und Biegsamkeit.
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Ein ähnliches Produkt wurde aus 5,50 g Hydrochinon (0, 05 Mol), 12S10
g m-Phenylenbis (chlorformiat) (0,052 Mol) und 70 g gemischter Trichlorbiphenyle
wurde unter Auslassung des zweiten Zusatzes von Hydrochinon hergestellt und ergab
eine Ausbeute von 88 % Polymerisat mit einem Sohmelspunkt von 273 bis 278°C und
einer Viskosität von 0,40 in 2,4,6-Trichlorphenol bei 150°C, die zu einem Wert von
0,55 bei 75°C extrapoliert werden kann. Der genaue Schmelzpunkt dieses Mischpolymerisats
scheint vom Molekulargewicht abzuhängen.
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Versuchte man das gleiche Polymerisat auf andere Weise herzustellen,
indem man Resorcin mit p-Phenylenbis-(chlorformiat) unter Verwendung von Monochlordiphenyl
oder Trichlordiphenyl als Lösungsmittel reagieren liess, dann wurde das Polymerisat
während der Darstellung quervernetzt und die Reaktionsmischung gelierte.
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Beispiel 2 Beliebige Carbonatmischpolymerisate konnten aus Mischungen
von Diphenolen bzw. Mischungen von Bischlorformiaten hergestellt werden.
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Die ersten drei Polymerisate der Tabelle I wurden aus Hydrochinon
und den angegebenen Mengen m-Phenylen-und -Phenylenbis (chlorformiaten) dargestellt.
Diese Reaktionen wurden in vermischten Trichlorbiphenylen bei 300 bis 340°0 innerhalb
von 30-120 Minuten nach dem Verfahren von Beispiel 1 durchgefuhrt. Die angewendete
Lösungsmittelmenge war ausreichend, um Lösungen zu liefern, die etwa 10 % Polymerisat
enthielten. Diese Polymerisate wurden oberhalb ihres Schmelzpunktes geformt und
bildeten zähe, biegsame Filme.
Zum Vergleich wird das Polymerisat
nach Beispiel 1 als 4. Polymerisat in Tabelle I angeführt.
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Tabelle I Reaktions-a Mol p-Phenylen/ Schnmelz- (#) Anmerkun-e teilnehmer
m-Phenylen punkt °C gen H 0,0200 85/15 401 - 405 -b bie 405°C and 35 kg/cm2 ge-H'
0,0140 formt; zäher, R' 0,0060 biegsamer, verschleierter Film H 0,0518 70/30 297
- 304 0.43c bei 375 - 385°C H' 0,0208 und 210 kg/cm2 geformt ; zäher, R' 0,0312
durchsichtiger, biegsamer Film H 0,0514 60/40 263 - 272 0,42d bei 325°C und 140
kg/ H' 0,0106 cm2 geformt; biegsamer durchsichtiger Film R' 0,0408 H 0,0100 50/50
297 - 308 0,68d bei 325 - 350°C und R' 0,0100 210 kg/cm2 geformt; zäher, biegsamer,
durchsichtiger Film. aH - Hydrochinon; R-Resorcin; H' - p-Phenylenbis(chlorformiat)
; R'- m-Phenylenbis(chlorformiat) b unlöslich in 2,4,6-Trichlorphenol und in rückfliessender
Trichloressigsäure c gemessen in 2,4,6-Trichlorphenol bei 150°C und extrapoliert
auf den Wert bei 75°C d gemessen in 2,4,6-Trichlorphenol bei 75°C e alle Filme nach
dem Formen in Wasser abgeschreckt
Beispiel 3 Dieses Beispiel beschreibt
die Darstellung eines Mischpolymerisats aus Chlor-p-phenylencarbonat und p-Phenylencarbonat
durch Reaktion von Chlorhydrochinon und p-Phenylenbis (chlorformiat).
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Eine Mischung aus 1,45 g (0,01 Mol) Chlorhydrochinon, 2,35 g (0,01
Mol) E-Phenylenbis (chlorformiat) und 30, 0 g destillierten, gemischten Trichlordiphenylen
wurde unter Rühren erwärmt. Bei 150°C entstand eine klare, homogene Lösung.
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Die HCl-Entwicklung setzte bei etwa 240°C ein. Die Reaktionsmischung
wurde innerhalb von 20 Minuten von 24 C auf 330 C erwärmt und 32 Minuten lang auf
330-333°C gehalten. Die entstandene viskose Lösung ließ man abkühlen, und d das
Polymerisat fiel bei 200°C aus. Das Polymerisat wurde zweimal nit einem Liter Aceton
gewaschen, filtriert und getrocknet-und ergab 2, 5 g (eine Ausbeute von 81 %) Poly
(chlor-p-phenylencarbonat). Das Polymerisat schmolz bei 304-312 und besaß eine Viskosität
von 0,70 in 2, 4,6Trichlorpheno bei 75°C.
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Durchsichtige biegsame Filme aus diesem Polymoisat wurden hergestellt,
indem man den Puder bei 390°C und einem Druck von 70 kg/cm2 zwischen Aluminiumfolien
formte.
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Spi Ein Mischpolymerisat aus Hydrochinon und Monochlor-pphenylenbis(chlorformiat)
wurde in folgender Weise dargestellt: Eine Mischung aus 2,20 g (0,02 Mol) Hydrochinon,
5,40 g (0,020 Mol) Chlor-p-phenylenbis(chlorformiat) und
55 g Monochlordiphenyl
wurde unter Rühren erwärmt. Die Reaktion setzte bei etwa 234°C ein, da bei dieser
Temperatur eine HCl-Entwicklung einsetzte. Die Polyermisation wurde innerhalb von
145 Minuten bei 273-276°C durchgeführt.
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Man lied dann die Reaktionsmischung abkühlen, um das Polymerisat bei
204°G auszufällen. Dann wurde das durch Waschen mit Aceton gereinigt und ergab Poly-(chlor-2-phenylen,
phenylencarbonat) als weißen Puder. Eine Probe dieses Mischpolymerisats schmolz
bei 347-358°C. Nach dem Formen entstand ein durchsichtiger, farbloser, biegsamer
Film bei 350°C unter einem Druck von 140 kg/cm2.
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Tertiares Amin, z. B. Pyridin und Chinolin, können als Katalysatoren
bei diesen Reaktionen in vorteilhafter Weise angewendet werden. Wird also das oben
beechriebene Polymerisat aus der Reaktion von einer Mischung aus 2, 20 g (0, 02
Mol) Hydrochinon, 5, 40 g (0, 02 Mol) Chlor-p-phenylenbis (chlorformiat) 55 g Trichlordiphenyl
und 0, 52 g (0, 004 Mol) Chinolin als Katalysator bereitet, dann setzte die Polykensation
und die HCl-Entwicklung bei 90°C ein, während die Reaktion ohne Katalysator erst
bei 234°C einsetzte.
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Die Reaktion wurde 92 Minuten lang bei 260-263°C durchgeführt und
das Polymerisat in der beschriebenen Weise abgetrennt. Man gewann 5, 74 g (93,5
%) Poly- (chlor-Z-phenylen, phenylencarbonat), das zu biegsamen Filmen geformt wurde.
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Beispiel 5 Aus diesem Beispiel ist zu ersehen, daß das Verfahren nach
der Erfindung zur Herstellung von Polycarbonaten aus Bisphenolen, z. B. 2, 2-Bis
(4-oxyphenal) propan, angewendet werden kann.
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Eine Mischung aus 17, 65 g (0, 050 Mol) Bischlorformiat des 2,2-Bis-(4-oxyphenyl)
propans, 11,50 g (0, 05 Mol) 2, 2-Bis (4-oxyphenyl) propan und 100, 0 g destilliertem
Monochlordiphenyl wurde unter Rühren erwärmt. Noch bei 260°C war die HCl-Entwicklung
sehr langsam, so daß die Polykondensation katalytisch beschleunigt werden mußte.
Bei 275°C nach 20 Minuten ErwWrmen wurden insgesamt 0, 30 g (0, 0038 Mol) Pyridin
zugesetzt. Sofort trat eine lebhafte HCl-Entwicklung ein, und die Kondensation begann.
Die Reaktion lie# man 65 Minuten lang bei 278-288°C andauern. Die entstandene viskose
Ldsung wurde auf Zimmertemperatur abgekühlt und in 2 1 Methanol gegeben, damit das
Polymerisat ausfiel. Das Polymerisat wurde filtriert, nochmals mit 2 1 Methanol
gewaschen, filtriert und getrocknet und ergab 25, 0 g (eine Ausbeute von 98,5 5
eines weißen polymeren Carbonats von 2, 2-Bis (4-oxyphenyl) propan. Proben dieses
Polycarbonats wurden bei 270°C zu farblosen, biegsamen Filmen geformt.
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Beispiel 6 Bei Temperaturen über 290°C erfordert die unmittelbare
Kondensation des Bischlorformiats von 2, 2-Bis (4-oxyphenyl)
propans
und 15 g gemischtem Dichlordiphenyläther wurde unter RKhren erwärmt. Bei 305°C setzte
die Reaktion ein, was aus der HCl-Entwicklung ersehen werden konnte. Die Polymerisation
wurde 17 Minuten lang bei 325-327°G durchgeführt und es entstand eine viskose, homogene,
polymere Lösung. Beim Abkühlen fiel das Polymerisat bei 70°C aus. Das Polymerisat
wurde dreimal mit je einem Liter Aceton gewaschen, filtriert und getrocknet und
ergab 2, 6 g (66 %) eines weißlich-bräunlichen Polyearbonats. Disses Polymerisat,
welches ein Block-Mischcarbonatpolymerisat von Hydrochinon und 2, 2-Bis (4-oxyphenyl)
propan darstellte, schmolz bei 236-251°C und besaß eine Viskosität von 0,44 in 2t426-Trichlorphenol
bei 75°C. Biegsame Filme aus diesem Polymerisat wurden bei 350°C zwischen Aluminiumfolien
geformt.
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Beispiel 7 Dieses Beispiel beschreibt die Darstellung von Mischpolymerisaten
des Poly-p-phenylencarbonatisophthalats. Eine Anzahl solcher Mischpolymerisate wird
in Tabelle II angeführt. Diese Polymerisate wurden alle aus einer Mischung von Hydrochinon,
p-phenylenbis (chlorformiat) und Isophthaloylchlorid in barmen, gemischten Trichlordiphenylen
als Lösungsmittel bereitet. Die dblichen Bedingungen fur die Polykondensation waren
30-60 Minuten bei 320 - 330°C. Die Polymerisate wurden alle durch Waschen mit Aceton
gereinigt. Tabelle II gibt auch die Schmelzpunkte, die ViskositXten und das Verhalten
der Filme an. Gewbhnlich ist
eine Viskosität von 0, 40 oder mehr
zur Bildung bieksamer, zäher, geformter Filme erforderlich. Fast alle polymeren
Filme kristallisieren und wurden trübe oder undurchsichtig, wenn die warman, geforsten
Filme all6hlich an der Luft trockneten, Das an wenigsten kristalline Polymerisat
in Tabelle II ist die Masse sit einem Verhältnis von 35 Carbonat-zu 65 Isophthalatestergruppen.
Dieses Polymerisat bildete klare, durchsichtige, anorphe Filme, gleicheb diese abgeschreckt
wurden oder allmählich an der Luft abgekühlt wurden.
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Die Mischpolymerisate der Tabelle II wurden entweder in einem in
zwei Verfahrensschritten dargestellt. Bestand das Verfahren aus nur einem Schritt,
dann wurden alle drei Reaktionsteilnehmer zu Anfang mit dem Lösungsmittel vermischt.
Die Polykondensation wurde durch Erwärmen der Mischung bewirkt und lieferte ein
beliebiges Mischpolymerisat. Bei dem Verfahren in zwei Schritten ließ man zuerst
Hydrochinon und Isophthalaylchlorid aufoinander reagieren, so da# Blöcke von Poly
(p-phonylenisophthalat) entstand. aie nachfolgend mit p-phenylenbis(chlorformiat)
kondensiert wurden, das später zugesetzt wurde. In der Tabollo wordes die Molangabon
fUr den zweiten Schritt, H', dmrch ein Sternchen (*) bezeichnet, wenn ein selches
Verfahrem amgewendet wurde.
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Die Darstell ung des letzten Polymerisats der Tabelle II wird nachstehemd
als Ausführungsbeispiel für das Verfahren beschrieben.
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Eine Mischung aus 11,20 g (0,102 Mol) Hydrochinon, 16,24 g (0,0800)Mol)
Isophthakylchlorid und 200 g gornlechten, deetilllerten Trichlorbiphenylen mit einem
Siedewnkt von 133,5 - 152°C bei 0,7 mm wurde in eine gro#e Rbbre (3,8 cm Durchmesser
und etwa 28 cm Länge) gegeben, die mit trockenem N2-Gas durchspült wurde. Diese
Mischung wurde unter RUhron auf 170°C erwärmt. Unter HCl-Entwicklung eatotnd eine
homogene Lösung. Die Umsetzung wurde bei 338°C 5 Ninuten lang unter Rückflu# weitergeführt.
Dann wurde auf 290°C abgekühlt. Zu diesem Zeitpunkt wurden 4,70 g (0.020 Mel) p-phenylenbis(chlorformiat)
zugesetzt und wieder orhitst. Die Umsetzung wurde 33 Minuten lan bei 338°C water
Rückflu# durchgeführt und ergab eine viskose Lösung don Polynorloats, die son abkühlen
lie#. Bei 255°C fiel das PolymerlMt ale Poste *. Nach dem Abkühlen auf Zimmertemperatur
wurden 2 1 Aeeton wugeeetzt und die K echung gerührt. Dann lied man das Polymerisat
absitzen und dekantierte daa Aceton ab. De Polymerisat wurde noch zweimal mit je
2 1 frischem Aoeton gewashcne, filtriert und getrocknet.
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Man gewann 24,0 g (eine Ausbeute von 96,5 %) eines wei#en, frei flie#enden
Pulvers. Dieses Poly-(p-phenylencarbonatisophthalat) ee bei 333 - 334°C und besa#
eine Viskositut von 0,57 in 2,4,6-Trichlorphenel bei 75°C.
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Tabelle II Polycarbonatester Reaktions-a Mol Cmrbonat/ Verfahrens-
Schmelzpunkt (2)b Anmerkungen teilnehmer Isophthalat schritte °C H 0,0510 80/20
1 374 - 377 -c bei 415°C geformt; zähe, H' 0,040 biegsame Filme bei Ab-I 0,010 schrecken
H 0,0510 70/30 2 372 - 377 0,47d bei 420°C und 280 kg/cm2 H' 0,0350+ geformt; biegsame,
durch-I 0,0150 sichtige Filme bei Abschrecken H 0,040 50/50 1 306 - 325 0,53 bei
375° C und 35 kg/cm2 H' 0,020 geformt; trübe, biegsame I 0,020 Filme bei Abschrecken
H 0,102 50/50 2 310 - 324 0,51 bei 385-415°C geformt; H' 0,050+ zähe, biegsame Filme
bei I 0,050 Abschrecken H 0,102 35/65 2 316 - 322 0,42 bei 400°C geformt; zähe,
H' 0,035+ biegsame, durochsichtige I 0,065 Filme bei Abschrecken oder Luftkühlung
H 0,0510 30/70 1 304 - 328 0,40 bei 350°C geformt; bieg-H' 0,0150 same, durchsichtige
Filme I 0,0350 bei Abschrecken H 0,102 20/80 2 333 - 344 0,57 bei 350°C geformt;
zähe, H' 0,0200+ biegsame, durchsichtige I 0,0300 Filme bei Abschreckan aH = Hydrochinon;
H' = p-Phenylenbis(chlorformiat); I = Isophthaloylchlorid b gemeasen in 2,4,6-Trichlorbiophenol
bei 75°C c unlöslich in 2,4,6-Trichlorphenol bei 150°C d bei 150°C in 2,4,6-Trichlorbiphenol
bestimmt und auf den Wert für 75°C extrapoliert
Eine Probe wurde
bei 350°C und einem Druck von 70kg/cm2 gepresst und nachfolgend abgeschreckt und
ergab einen durchsichtigen, biegeason und zähen Film Dieser Film besaß eine ZorreiBfestigkeit
von 736, 4 kg/cm2 und eine Drehnung von 37 %.
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Diese mischpolymerisierten Carbonat-Isophthalate besaßen die orwartete
Struktur, wie eine Analyse zeigte. Das dritte Mlsehpolysorlsat der Tabelle II, das
50 Molprozent Carbonat-und Itophthzlatgruppon enthielt, basa8 also die nachstehende
empirische Formel : C28H16O10 berechnot : C, 65, 63 ; Ho 3ß5 gefunden: C, 65,1 ;
H, 3,25 Beispiel 8 Aus diesem Beispiel ist su ersehen, da# ein chloriertes Isopthaloyichlorid
bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Mischpolymerisate verwendet werden kann.
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Eine Mischung aus 5,60 g(0,0510 Mol) Hydrochinon, 5, 88g (5250 Mol)
@-Phanylenbis(chloorformiat), 5,95 g (0, 0250 Mol7 5-Chlorisophthaloylchlorid und
100 g destillierten gemischtem Menechlerdiphenyl wurde langsam unter Rähren erhitzt.
Nach 5 Xlnuton @rwärmen betrug die Temperatur 200°C, und eine 1hatte @@l-@atwieklung
hatte eingesetzt. Die Lösung wurde
26 Minuten lang bei 2836C unter
Rückflu# behandelt. Dann wurden C g Hydrochinon zugesetzt, so da# insgesamt 5,70
g oder 0 ,0518 Mol zugegeben worden waren. Die Reaktionsmischung wurde weitere 40
Minuten bei 283 - 285°C unter Rückflu# behandelt un' ergab eine klare, viskose Lesung.
Man ließ diese abkühlen, wobei das Polymerisat bei 190°C als ein fester, wei@er
Stoff ausfiel. Das Polymerisat wurde dreimal mit je l l Aceton gewaschen, filtriert
und getrocknet. Das polymere p-Phenylenearbonat-5-chlorisophthalat wurde als voiles
Pulver gevonnen. Dieses Polymerisat schmolz bei 271 - 301°C und besa# eine Viskosität
von 0,62 in 2,4,6-Trichlorphe, bei 75°C Eine Probe wurde bei 340°C und einem Druck
von 70 kg/cm2 gepresst, nach@blgend in Wasser abgeschreck und ergab einen zähen,
durchsichtigen, biegsamen Film.
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Dieses Pe wurde au seinen Chlorgehalt untersucht. Das Ergebnis entsprach
der empirischen Formel : C28H15O10Cl berechnet : Cl, 6, 5-gefunden : Cl. 7vu Beispiel
9 Es wurden einige Polycarbonatester Hergestellt die eine Mischung aus @@Phenylen,
p-Phenylen, Carbonat-, Isophthalat-und nd Terephthalatgrupenn in verschiedenen Zusammensetzungen
enthielten. Diese Polymerisate werden in Tabelle III aufgeführt.
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Diese Polymerisate konnten in einem oder zwei Verahrensschritten
dargestellt werden, wie aus der Tabelle ersichtlich.
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Die Bestandteile mit einem Sternchen (*) wurden während des zweiten
Verfahrensschrittes zugesetzt. Alle Polymerisate der Tabelle wurden zu biegsamen
Filmen geformt. Die Umsetzungen wurden in gemischten Trichlordiphenyl als Lösungsmittel
durchgeführt, wobei soviel Lösungsmittel verwendet wurde, daß eine Ldsung von 10
Gewichtsprozent des Polymerisats gebildet wurde. Normalerweise wurden folgende Reaktionsbedingungen
angewendet : 30-60 Minuten bei 320-330°C.
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Die nachstehende Beschreibung soll das zweistufige Herstellungsverfahren
des letzten Mischpolymerisats schildern, das durch Kondensation von fünf Reaktionsteilnehmern
gebildet wurde.
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Eine Mischung aus 3,30 g(0,030 Mol) Hydrochinon, zip g (0, 010 Mol)
Resorcin, 4, 06 g (0,02 Mol) Isophthaloylchlorid, 2,03 g (0,01 Mol) Terephthaloylchlorid
und 120 g destilliertem Trichlordiphenyl wurde unter Rhren erhitzt. Die Temperatur
wurde @nnerhalb von 9 Minuten allmählich von 2@C aut 530°C orhöht. Zu diesem
Zeitpunkt wurden 2, 35 g (0,010 Mol) a-Phenylenbis (chlorforniat) zur Vollendung
der Rolymerisation zugesetzt. Die Reaktionsmischung wurde 33 Minuten lang auf 330-340°C
erwärmt und ergab eine viskose, polymere Ldsung. Beim Abkühlen fiel das Polymerisat
bei 150°C aus.
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Das Polymerisat wurde zweimal mit je 2 1 Aceton gewaschen, filtriert
und getrocknet und ergab 8, 6 g eines (eine Ausbecte von 87 %) frei fliessenden,
weißen Pulvers. Dieses
Mischpolymerisat aus Poly(p-Phenylen)m-phenylencarbonat-Isophthalat-Terephthalat
schmolz bei 235-263°C und besa# eine Viskosität von 0, 49 in 2,4,6-Trichlorphenol
bei 75°C.
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Zähe, durchsichtige, biegsame Filme aus diesem Polymerisat wurden
durch Formen des Pulvers bei 345°C und einem Druck von 70 kg/cm2 und durch anschliessendes
Abschrecken erhalten.
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Tabelle III Polycarbonatester Reaktions- Mol Verfahrens- Schmelzpunkt
(2)b Anmerkungen teilnehmer stufen °C H 0,0510 1 318 - 322 0,43 bei 400°C und 35
kg/cm2 geformte ; R' 0,010 Film an der grenze der Biegsemkeil I 0,040 H 0,030 2
227 - 240 0,45 bei 390°C und 70 kg/cm2 geformt ; R 0,010 zäher, durchsichtiger,
biegsamer I 0,030 Film bei Abschrecken H' 0,010 H 0,040 1 232 - 244 0,42 bei 390°C
und 70 kg/cm2 geformt ; H' 0,010 zäher, durchsichtiger, biegsamer R' 0,010 Film
bei Abschreckan I 0,020 H 0,030 2 235 - 263 0,49 bei 345°C und 70 kg/cm2 geformt;
R 0,010 zäher, durchsichtiger, biegsamer R' 0,010 Film bei Abschrecken I 0,020 T
0,010 aH = Hydroohinon ; R = Resorcin ; h' = p-Phenylenbis(chlorformiat) R' = m-Phenylenbis(chlorformiat)
; I = Isophthaloylchlorid ; T = Terephthaloylchlorid bgemessen in 2,4,6-Trichlorphenol
bei 75°C
Vergleichsbeispiel Dieses Beispiel soll die unmittelbare
Behandlung einer Mischung aus Hydrochinon und Resorcin mit Phosgen in Pyridin beschreiben.
Dadurch entstehen niedermolekulare, spröde Mischpolymerisate;welchesichinihrerArtvondementprech.
. . mx°istn da-n. a, e, ° bonat nach der Erfindung unterscheiden.
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Eine Lösung aus 11,0 g (0,1 Mol) Hydrochinon und 11,0 g (0,1 Mol)
Resorcin in 400 cm3 Pyridin wurde mit annähernd 0,20 Mol gasförmigem Phosgen bei
58 - 67°C innerhalb von 69 MinutenssrReaktiongebracht.DasentstandenePolymerisat
wurde durch Zusatz von Aceton ausgefällt, filtriert tond mit Methanol gewaschen,
bis es frei von pyridin war. und for bei300°CundeinemDruckvon350kg/cmbildete das
Polymerisat einen sehr spröden, gebräunten film, der vollerBlasenwarwodurchdieZersetzungangezeigturde.
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Derartige Polymerisate können praktisch nicht verwendet werden. DiesesErzeugniskannmitderMassevonBeispiell
verglichenwerdendiedaserfindungsgemäßentsprechende Erzeugnis ist.
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Die Polyester nach der Erfindung können vielseitig verwendet werden.
Als Überzugsmassen können sie auf metallische oder nichtmetallische Unterlagen durch
Flammspruhen, Schmelzgu# oder Gie#en aufgetragen werden, wobei sie in einem
Lösungsmittel
geldst sind, z. B. in einem der Lösungsmittel, in dem sie hergestellt wurden. Dieses
wird anschliessend bei erhöhten Temperaturen und verringertem Druck abgedampit.
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Die warme Lösung des Lösungsmittels kann durch eine Spinndüse in einen
erwärmten Trockenturm (vorzugsweise unter verringertem Druck gedrückt werden, so
da# Fädern oder Fasern gebildet werden, oder das geschmolzene Polymerisat kann mit
Hilfe der bekannten Verfahren durch Spinndüsen gepresst werden, so daß Rcten oder
Fasern entstehen. In beiden F§1len kdnnen die entstandenen Fäden Kaltgezogen werden,
damit das Polymerisat im Gefuge in Richtung der Faserachse ausgerichtet wird. Dadurch
wird die Zerreissfestigkeit erhöht. Diese Fasern können zu Garnen verarbeitet werden
oder zu Fasermatten geformt werden. Außerdem kbnnen die Polymerisate aus einer Lösung
oder Schmelze des Polymerisats gegossen oder stranggepresst oder anderweitig geformt
werden, so daB ein fortlaufender Polymerisatfilm gebildet wird. Diese Filme können
ebenfalls durch Kaltziehen in eine oder beide Dimensionen ausgerichtet werden, so
da# die polymeren Moleküle in der Filmebene ausgerichtet sind. Zur Erzielung besonders
vorteilhafter Eigenschaften empfiehlt sich eine Ausrichtung in beiden Richtungen.
Ein Kaltziehen des Films oder der Faser kann durch de Art der Streckung bzw. des
Walzens unter dem Schmelzpunkt des Polymerisats bewirkt werden. Vorzugsweise findet
das Kaltziehen oberhalb der zweiten Ubergangstemperatur
des Polymerisats
statt. Die Streckung oder das Walzen soll gewöhnlich ausreichen um die Abmessungen
auf wenigstens das Doppelte der Oberflächenebene eines Films zu erweitern. Einige
der erfindungsgemäßen Polymerisate sind stärker kristallin als andere, was daraus
zu ersehen ist daß sie nach Formen unter Einwirkung von Wärme und Druck und nachfolgendem
allmählichen Abkühlen trübe oder undurchsichtig werden. Wenn man diese Gegenstände
nicht allmählich abifühlen lässt, sondern durch Abschrecken in Wasser oder in einem
kalten Luftstrom plotzlich abkühlte dann entsteht ein durchsichtiges und amorphes
Erzeugnis.
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Wird diese amorphe Masse über ihren zweiten Übergangspmnkt, aber nicht
auf ihren Erweichungspunkt erwärmt, dann geht der amorphe Zustand in einen kristallinen
Zustand über.
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Im Gegensatz se der di durch allmähliches Abkühlen des Films von der
beim Formen angewendeten Temperatur entsteht, bleibt der Film klar und biegsam.
Die Wirkung dieser Kristallisation besteht darin, da# die Dichte des Polymerisats
erhöht wird und die physikalischen Abmessungen verringert werden. Die gleiche Wirkung
kann beobachtet werden, wenn das Polymerisat röhrenförmig stranggepresst und nachfolgend
abgeschreckt wird. Diese Schrumpfung des hoch kristallinen Stoffes kann vorteilhaft
ausgenutzt werden, z. B. für die Herstellung von isolierten Leitern. In diesem Fall
wird der Film um einen elektrischen Leiter als spiralenförmiges Band gewickelt,
wobei
die Ränder sich entweder überlappen oder genau aneinander grenzen, so daß eine Isolierschicht
gebildet wird.
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Ist eine Robre geformt worden, dann wird diese über den elektrischen
Leiter gestreift und auf diese Weise die Isolierschicht hergestellt. In beiden Fällenwirddie
Isolierung, d. h. der Film bzw. die Röhre oder Hülse, durch Erwärmen der Isolierschicht
dicht auf den elektrischen Leiter gelegt, indem man sie bei 200-350°Gs vorzugsweise
bei 275 - 350°C, einschrumpfen lässt. Man mu# dabei beachten, da# die Temperatur
unter dem Erweichungspunkt des Polymerisats bleibt. Besitzen die Polymerisate einen
Schmelzpunkt von weniger als 350°C, dann müssen Temperaturn unterhalb des Schmelzpunktes
angewendet werden.
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Weitere Verwendungsmöglichkeiten für die Filme und Stoffe oder Matten
aus den Fasern in elektrischen Geräten sind : Nichtleiter in Kondensatoren,-Läuferisolierngen
in Motoren, erste Isolierung vonwärmebeständigen Drähten, druckempfindliche, elektrische
Bänder, Glimmerisolierbander z. B. Glimmerfolien, die zwischen Filme geschichtet
sind, Kondensatoren, Metallfolien, die mit einem F@ @schichtet sind, oder Filme
mit einem haftenden Metallüberzug, wetterbeständige, elektrische Drähte, d. h.
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Leiter, die mit einem Film umwickelt sind, der mit Asphalt t umgeben
ist, wodurch eine gegen die Erdströme isolierte unterirdische Leitung entsteht,
als erste und zweite Isolierung in Transformatoren und als dielektrischer
Bestandteil
in elektrolumineszierenden Geraten, und dergleichen mehr.'Ausserdem können die Polyester
nach der Erfindung für die Beschichtung von Glas-oder Metallflächen verwendet werden,
so daß diese aneinander haften oder mit ähnlichen Flächen verbunden werden.