DE1495870B2 - Verfahren zur herstellung von hochmolekularen polyestern und/oder polyamiden - Google Patents
Verfahren zur herstellung von hochmolekularen polyestern und/oder polyamidenInfo
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Description
HO
(D
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von UV-absorbierenden, hochmolekularen Polyestern
und/oder Polyamiden von verbesserter Lichtbeständigkeit.
Es wurde gefunden, daß man UV-absorbierende und in ihrer Lichtbeständigkeit verbesserte hochmolekulare
Polyester und/oder Polyamide erhält, wenn man, berechnet auf das Gesamtgewicht des
fertigen Polymeren, 0,1 bis 5 Gewichtsprozent einer monofunktionellen oder 0,1 bis 10 Gewichtsprozent
einer bifunktionellen 2-(2'-Hydroxyphenyl)-benztriazolverbindung der allgemeinen Formel I
15
E eineAlkylengruppe,
F eine Äther-, Thioäther-, Sulfoxyd-, Sulfon-, gegebenenfalls N-substituierte Sulfonamid-,
gegebenenfalls N-substituierte Carbonsäureamid-, eine sekundäre oder tertiäre Amino-
oder eine Acylaminogruppe,
G eine gegebenenfalls durch weitere Y-Gruppen substituierte, maximal zwei aromatische Ringe
enthaltende Kohlenwasserstoffgruppe,
Y eine Carbonsäuregruppe oder deren Ester, Halogenid, Anhydrid oder Nitril, eine an ein
gesättigtes Kohlenstoffatom gebundene Amino-, Acylamino-, Hydroxy- oder Acyloxygruppe,
deren Acylrest mittels einer Carbonylgruppe an N bzw. O gebunden ist,
e, f und η die Zahlen 1 oder 2, wobei / mindestens
so groß wie e sein muß,
bedeuten, und in Formel I der Kern A in den Stellungen 4, 5 und 6 die Gruppierung
worin
E eineAlkylengruppe,
F eine Äther-, Thioäther-, Sulfoxyd-, Sulfon-, gegebenenfalls N-substituierte Sulfonamid-, gegebenenfalls
N-substituierte Carbonsäureamid-, eine sekundäre oder tertiäre Amino- oder eine Acylaminogruppe,
G eine gegebenenfalls durch weitere Y-Gruppen substituierte, maximal zwei aromatische Ringe
enthaltende Kohlenwasserstoffgruppe,
Y die Carbonsäuregruppe oder deren Ester, Halogenid, Anhydrid oder Nitril, eine an ein gesättigtes
Kohlenstoffatom gebundene Amino-, Acylamino-, Hydroxy- oder Acyloxygruppe, deren Acylrest
mittels einer Carbonylgruppe an N bzw. O gebunden ist,
e, f und η die Zahlen 1 oder 2, wobei / mindestens
so groß wie e sein muß,
bedeuten, und in Formell der Kern A in den Stellungen
4, 5 und 6 die Gruppierung
-[(E)^1-(IV1-G-Y]
und/oder Alkyl-, Alkoxy-, Carboxyl-, Carbonsäureester-, Carbonsäureamid-, Sulfonsäureamid-, und/oder Alkyl-, Alkoxy-, Carboxyl-, Carbonsäure-Alkylsulfonylgruppen oder Halogene, und der 45 ester-, Carbonsäureamid-, Sulfonsäureamid-, Alkyl-Kern B in den Stellungen 3', 4' und 5' die Grup- sulfonyl-Gruppen oder Halogene, und der Kern B in pierung den Stellungen 3', 4' und 5' die Gruppierung
und/oder Alkyl-, Alkoxy-, Carboxyl-, Carbonsäureester-, Carbonsäureamid-, Sulfonsäureamid-, und/oder Alkyl-, Alkoxy-, Carboxyl-, Carbonsäure-Alkylsulfonylgruppen oder Halogene, und der 45 ester-, Carbonsäureamid-, Sulfonsäureamid-, Alkyl-Kern B in den Stellungen 3', 4' und 5' die Grup- sulfonyl-Gruppen oder Halogene, und der Kern B in pierung den Stellungen 3', 4' und 5' die Gruppierung
25
30
und/oder Kohlenwasserstoffgruppen, Alkoxygruppen oder Halogene enthalten kann, bei Temperaturen
von 150 bis 350° C mit Lactamen oder Lactonen und/oder im wesentlichen äquimolekularen
Gemischen von Dicarbonsäuren, deren Ester, Anhydriden oder Halogeniden mit Diaminen
bzw. Diolen umsetzt oder die Umsetzung mit den Vorkondensaten oder Polymeren dieser Monomeren
unter Neueinstellung des polymeren Gleichgewichts vornimmt, wobei Benztriazolverbindungen,
bei denen Y die Hydroxy- oder eine Acyloxygruppe bedeutet, nur zur Herstellung von Polyestern
verwendet werden und wobei gegebenenfalls bei Benztriazolverbindungen, bei denen Y eine
Carbonsäurehalogenidgruppe bedeutet, die Um-Setzung bei Temperaturen von 0 bis 200° C erfolgt.
-[(E)^1-(IV1-G-Y]
und/oder Kohlenwasserstoffgruppen, Alkoxygruppen oder Halogene enthalten kann, bei Temperaturen von
150 bis 350° C mit Lactamen oder Lactonen und/oder im wesentlichen äquimolekularen Gemischen von
Dicarbonsäuren, deren Ester, Anhydriden oder Halogeniden mit Diaminen bzw. Diolen umsetzt oder die
Umsetzung mit den Vorkondensaten oder Polymeren dieser Monomeren unter Neueinstellung des polymeren
Gleichgewichts vornimmt, wobei Benztriazolverbindungen, bei denen Y die Hydroxy- oder eine
Acyloxygruppe bedeutet, nur zur Herstellung von Polyestern verwendet werden und wobei gegebenenfalls
bei Benztriazolverbindungen, bei denen Y eine Carbonsäurehalogenidgruppe bedeutet, die Umsetzung
bei Temperaturen von 0 bis 200° C erfolgt.
Dabei ist zu beachten, daß Benztriazolverbindungen, die nur reaktive Hydroxylgruppen oder wie diese reagierende
Gruppen in der Seitenkette enthalten, nur
zur Herstellung von Polyestern verwendet werden können.
Bevorzugt sind von den Verbindungen der Formel I diejenigen, worin E eine Alkylengruppe mit 1 bis
5 C-Atomen, wie die Methylen- oder 2-Methyl-1,3-butylengruppe,
F die Gruppen —O—, —S—, -SO2-
-SO2N
-CON
— N —
R2
wobei R1 Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis
8 C-Atomen, wie die Methyl-, Butyl- oder Heptylgruppe, oder eine — G —Y-Gruppe, wie die Gruppierung
-CH2CH2OH, und R2 eine Acylgruppe mit
1 bis 8 C-Atomen, wie die Formyl-, Acetyl-, Benzoyl- oder Capryloylgruppe oder eine durch Y substituierte
Acylgruppe, die ohne Y 2 bis 6 C-Atome enthält, wie die Gruppierung
— COCH2CH2COOH und — CO — C6H4 — COOH
und G eine Alkylengruppe mit 1 bis 4 C-Atomen, wie die Methylen-, Äthylen- oder 1,4-Butylengruppe; eine
durch Y substituierte Alkylengruppe, die ohne Y
2 bis 3 C-Atome enthält, wie die
-CH2CH- und die -CHCH2CH2-OH-Gruppierung
COOH
mit der Voraussetzung, daß dann η = l,einePhenylengruppe,
eine Cycloalkylengruppe mit 6 bis 7 C-Atomen, wie die Cyclohexylengruppe, eine durch Y substituierte
Cycloalkylengruppe, die ohne Y 6 bis 7 C-Atome enthält, wie die Gruppierungen
COOH
oder eine Aralkylengruppe mit 7 bis 8 C-Atomen, wie die a,2-Benzylengruppe, bedeutet.
Y kann im besonderen eine — COZ-, -COOR3-,
-CN^-NHR4-,
— N
— N
COR,
COOR,
— OH-, — OCOR5-, oder — OCOOR3-Gruppe sein,
wobei die Carboxylgruppe und ihre funktionellen Derivate an einem Kohlenstoffatome tetraderischer
oder trigonaler Struktur, d. h. an einem Kohlenstoffatom mit der Koordinationszahl 4 oder 3, die Amino-
oder Hydroxylgruppe bzw. die funktionellen Derivate dieser beiden Gruppen aber nur an einem tetraedrischen
Kohlenstoffatom, d. h. an einem Kohlenstoffatom der Koordinationszahl 4 gebunden sein können,
und worin Z eine Hydroxylgruppe, eine Acyloxygruppe, wie z. B. eine Acetoxygruppe, den Rest
Benztriazol
— COO— oder den Rest einer cyclischen Carbonsäureanhydridgruppierung
oder ein Halogenatom wie z. B. das Chloratom R3 eine beliebige, gegebenenfalls
durch Hydroxylgruppen substituierte Kohlenwasserstoffgruppe, vorausgesetzt, daß die Gruppierung R3 OH
unter den Kondensationsbedingungen flüchtig ist, wie vorzugsweise eine niedere Alkylgruppe, z. B.
Methyl- oder Butylgruppe oder eine Hydroxyalkylgruppe, z. B. eine /J-Hydroxyäthylgruppe, R4 eine
Alkyl-, Cycloalkyl- oder Aralkylgruppe, wie beispielsweise eine Methyl-, Äthyl-, Butyl-, Cyclohexyl- oder
Benzylgruppe, vorzugsweise aber ein Wasserstoffatom und R5 Wasserstoff oder eine gegebenenfalls durch
Carboxylgruppen substituierte Kohlenwasserstoffgruppe, wie die Methyl-, 4-Carboxybutyl- oder p-Carboxyphenylgruppe
bedeutet; R4 und R5 können auch
.25 untereinander verbunden sein, wobei sie zusammen mit der — NCO—-Gruppe einen heterocyclischen
Ring bilden. R4 bedeutet in diesem Falle eine Carbonyl-
oder gegebenenfalls durch niedere Alkylgruppen substituierte Methylengruppe und R5 den Rest eines
monocyclischen Heterocyclus mit 5 bis 7 Ringgliedern. A ist ein monocyclischer o-Arylenring, der neben
Wasserstoff in den Stellungen 4, 5, 6 noch die Gruppierung
-(E)^1-(IV1-G-Y
und/oder Alkylgruppen, wie Methyl-, Äthyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-, iso- oder tert.-Butyl- oder
Octylgruppen, Alkoxygruppen, wie die Methoxy-, Äthoxy- oder Butoxygruppe, Halogene, wie Fluor,
Chlor oder Brom, die Carboxylgruppe, Carbonsäureestergruppen, namentlich Carbonsäurealkylestergruppen,
wie Carbomethoxy-, Carbäthoxy-, Carbopropoxy- oder Carbobutoxygruppen, gegebenenfalls am Stickstoff
aliphatisch, cycloaliphatisch, aliphatisch oder aromatisch substituierte Carbonsäureamid- oder SuI-fonsäureamidgruppen,
wie Carbonsäure- oder Sulfonsäureamid-, -methylamid-, -äthylamid-, -cyclohexylamid-,
-benzylamid-, -phenylamid-, -dimethylamid-, -diäthylamid-, -N-methyl-N-cyclohexylamid-, -y-methoxypropylamid-,
-piperidid- oder morpholidgruppen, sowie Alkylsulfonylgruppen, wie Methylsulfonyl-,
Äthylsulfonyl- oder Butylsulfonylgruppen enthalten kann; die Gruppierung
-(E)^1-(F)^1-G-Y
befindet sich vorzugsweise in 5-Stellung.
B ist ein o-Hydroxy-monocyclischer Arylring, der neben Wasserstoff in den Stellungen 3', 4', 5' noch
durch die Gruppierung
-(E)e_t -(F)^1 -G-Y
und/oder Kohlenwasserstoffreste, wie Methyl-, Äthyl-, Benzyl-, Cyclohexyl- oder Phenylgruppen, Alkoxygruppen,
wie Methoxy-, Äthoxy-, Propoxy-, Isopropoxy- oder n-Butoxygruppen, oder Halogene, wie Chlor
oder Brom substituiert sein kann.
Besonders langwellig absorbierende Benztriazolverbindungen enthalten acidfizierende Substituenten
in 4- und/oder in 5-Stellung oder basifizierende
Substituenten in 3'- und/oder in 5'-Stellung. Benztriazolverbindungen mit besonders hoher molarer
Extinktion im Bereich von 330 bis 350 ηΐμ sind diejenigen, die basifizierende Substituenten in der 5-
und/oder 4 -Stellung enthalten. Die molare Absorption im Bereich von 300 ΐημ wird durch gegebenenfalls
weitersubstituierte Alkylsubstituenten gefördert. Beispiele für basifizierende Substituenten sind Alkoxygruppen,
wie die Methoxy-, Isopropoxy-, Cyclohexyloxy- und Benzyloxygruppen; Beispiele für acidifizierende
Substituenten sind Alkylsulfonylgruppen, wie die Methyl- und Äthylsulfonylgruppe, Sulfonsäureamidgruppen,
wie die Sulfonsäuremethyl-, -butyl- und -cyclohexylamidgruppe, sowie die Carboxylgruppe
und ihre Ester oder Amide.
-(E)^1 -(FV1 -G-in
der Formel I wird beispielsweise verkörpert durch:
a) zweiwertige Kohlenwasserstoffbrückenglieder, wie zweiwertige Alkylengruppen, beispielsweise
Methylen-, Äthyliden-, 1,2-Äthylen-, 1,4-Butylen-,
1,3- oder 2,2-Dimethyl-l,3-propylengruppen, wie zweiwertige Cycloalkylengruppen, beispielsweise
1,1-, 1,2- und l^-Cyclohexylengruppen, wie zweiwertige
Aralkylengruppe, beispielsweise Benzyliden-, co,2- oder co,4-Benzylengruppen oder wie
zweiwertige . Arylengruppen, beispielsweise 1,4-Phenylen-, 2,4-Toluylengruppen,
b) Kombinationen von unter a) genannten zweiwertigen Kohlenwasserstoffbrückengliedern mit
bt) zweiwertigen Heteroatomen, wie Sauerstoff,
Schwefel oder gegebenenfalls alkyl-, hydroxyalkyl-, cycloalkyl-, aralkyl-, aryl oder acylsubstituierten
Iminogruppen, wie etwa die
— O — CH2CH2- — S — CH7CH,-
— O — CH2CH2CH2-
S — CH,CH,CH,-
N — CH2CH2- oder — N — CH2CH2-Gruppe
CH,
Acetyl
CONH — CH2CH2-
— CONH
— SO2N — CH2CH2-GrUPPe
Alkyl
Alkyl
Die erfindungsgemäßen cokondensierbaren Monomeren der Formel I liefern bei der Polykondensation
mit den konventionellen Polyamide bzw. Polyester liefernden Comonomeren, sowie bei der Reaktion mit
vorgebildeten, konventionellen Polyamiden und Polyestern einen chemisch mit den neuen lichtstabilen
Polymeren verbundenen kritischen Rest der Formel II
35
40
oder Kombinationen von unter a) genannten zweiwertigen Kohlenwasserstoffbrückengliedern
mit
b2) zweiwertigen, sauerstoffhaltigen Gruppen, wie
Sulfinyl- oder Sulfonylgruppen, wie etwa die -SO2-CH2-, -SO2-CH2CH2- oder
-SO2-CH2CH2CH2-GrUPPe, oder
b3) Kombinationen von verschiedenen unter a) aufgezählten
zweiwertigen Alkylengruppen mit den zweiwertigen Brückengliedern unter bj und b2),
• wobei Brück'englieder verschiedener Typen miteinander
verbunden sind, wie in der
CON — CH2CH2-
Alkyl
— SO2NH — CH2CH2-
65 HO
(Π)
In dieser Formel II bedeuten A, B, E, F, G, e, f, und η das unter Formel I angegebene und Y' den
Carbonylanteil, den Amidoanteil oder den Oxyanteil der Gruppierungen
-CO
-CO
-CO
>N
■N<
O —
O —
CO-
— 0-j-CO —
d. h. den aus Y stammenden Anteil dieser Gruppen, wobei der links stehende Oxy- und Amidoanteil der
aufgeführten Gruppierungen nicht mit einem ungesättigten Kohlenstoffatom, kurz trigonalem Kohlenstoffatom,
d. h. weder einem aromatischen oder aliphatischen, ungesättigten Kohlenstoffatom verbunden
ist, und wobei die rechts stehenden Anteile der Carbonsäureamide- bzw. Carbonsäureestergruppierungen
aus den konventionellen Comonomeren bzw. Polymeren stammen, d. h., die in den Monomeren der
Formell enthaltenen Y-Gruppen werden bei der Polykondensation mindestens teilweise in Y'-Gruppen
transformiert.
Die Herstellung der beim erfindungsgemäßen Verfahren einpolymerisierbaren 2-(2'-Hydroxyphenyl)-benztriazolverbindungen
kann auf drei verschiedene Arten erfolgen:
1. durch Umwandlung einer geeignet substituierten Azobenzolverbindung durch Ringschluß,
2. durch Einführung von mindestens einer Seitenkette, die wenigstens eine definitionsgemäße kondensationsfähige
Gruppe enthält, in ein 2-(2'-Hydroxyphenyl)-benztriazol oder
3. durch Freisetzung von mindestens einer in einer Seitenkette stehenden, definitionsgemäßen, kondensationsfahigen
Gruppe, welche Gruppe in chemisch abgewandelter oder potentieller Form wenigstens einmal in einem 2-(2'-Hydroxyphenyl)-benztriazol
vorkommt.
Als Beispiele für die unter 1. genannte Methode seien der oxydative Ringschluß einer 2-Amino-2'-hydroxy-l,l'-azobenzolverbindung,
z.B. mittels Salzen des zweiwertigen Kupfers in neutralem bis alkalischem Medium, oder der reduktive Ringschluß einer 2-Nitro-2'
- hydroxy -1,1' - azobenzolverbindung, beispielsweise
mit Zinkstaub in alkalischem Medium, genannt.
Die unter 2. genannte Einführung der erfindungsgemäßen charakteristischen Seitenkettengruppen kann
beispielsweise mit Hilfe von Kondensationsreaktionen,
ζ. B. durch Kondensation von 2-(2'-Hydroxyphenyl)-benztriazolsulfonsäurechloriden
mit Aminocarbonsäuren oder durch Additionsreaktionen, beispielsweise
durch Anlagerung von Acrylsäureestern an 2-(2'-Hydroxyphenyl)-benztriazol-sulfinsäure,
oder durch direkte aromatische Substitution, z. B. Friedel-Crafts-Acylierung
mit Bernsteinsäure- oder Phthalsäureanhydrid und gegebenenfalls nachfolgender Reduktion
der entstehenden Ketogruppe, z. B. mit Hydrazin nach Wolff— Kishner, erfolgen.
Die unter 3. erwähnte Freisetzung der charakteristischen Seitenkettengruppen kann beispielsweise
durch Abspaltungsreaktionen, etwa durch Ätherspaltung unter Freisetzung von Hydroxylgruppen, durch
hydrolytische Spaltung, z. B. durch Verseifung von Ester- oder Nitrilgruppen unter Freisetzung von
Carboxylgruppen oder durch hydrogenolytische Reaktionen, wie Reduktion von Nitro- oder Cyangruppen
unter Bildung von primären Aminogruppen, erfolgen.
Als konventionelle Cokondensationsmonomere für die neuen lichtstabilen Polymeren kommen in Frage:
a) Für die Herstellung der vorzugsweise linearen Polyamide: praktisch äquimolekulare Gemische, vorzugsweise
die 1,: 1-Salze, von Dicarbonsäuren und Diaminen, insbesondere ω,ω'-Alkandicarbonsäuren
von 2 bis 12 C-Atomen, wie Oxalsäure, Bernsteinsäure, vor allem aber Adipinsäure und Sebacinsäure einerseits
und ω,ω'-Alkaldiamine von 2 bis 6 C-Atomen,
wie Äthylendiamin, Propylendiamin, 1,4-Diaminobutan, vor allem aber Hexamethylendiamin, weiterhin
Diamine mit cyclischem Kohlenwasserstoffanteil, wie α,α'-Diamino-m-xylol oder von eis- und transisomeren,
bzw. deren Gemischen des 1,4-Diaminocyclohexans andererseits, ω-Aminocarbonsäuren bzw.
deren Lactame, wie ω-Aminoundecylsäure und Caprolactam.
b) Für die Herstellung der vorzugsweise linearen Polyester: Gemische von Dicarbonsäuren bzw. deren
Diester mit einwertigen Alkoholen und der mindestens äquivalenten Menge einer Dihydroxyverbindung,
wie die vorzugsweise cyclischen Dicarbonsäuren, wie • Terephthalsäure sowie deren Dimethyl-, Diäthyl- und
Dibutylester, ρ,ρ'-Diphenylsulfondicarbonsäure sowie
deren Diäthyl- und Dibutylester, 4,4'-Diphenyldicarbonsäure sowie deren Diäthyl- und Dibutylester,
p,p'-l,2-Diphenyläthandicarbonsäure sowie deren Dimethyl-, Diäthyl- und Dibutylester einerseits und die
ω,ω'-Dihydroxyalkane mit vorzugsweise 2 bis 6 C-Atomen,
wie Äthylenglykol, 1,3-Dihydroxypropan,
1,4 - Dihydroxybutan, 1,5 - Dihydroxypentan und 1,6-Dihydroxyhexan, weiterhin cyclische Dialkohole,
wie die eis- und trans-Isomeren bzw. deren Gemische des a,a'-l,4-Dimethylcyclohexans, andererseits.
Diester von Dicarbonsäuren mit zweiwertigen Alkoholen, vorzugsweise der genannten Dicarbonsäuren
mit zweiwertigen Alkoholen, wie Terephthalsäure-bis- ß - hydroxyäthylester und p,p' - Diphenylsulfondicarbonsäure-bis-jti-hydroxyätriylester,
wobei die genannten Komponenten hauptsächlich zur Herstellung faserbildender Polyester Verwendung finden, die aber
besonders bei Verwendung von bishexacyclischen Dicarbonsäuren häufig durch Zugabe von aliphatischen
Dicarbonsäuren wie Bernsteinsäure und Adipinsäure modifiziert werden.
Zur Herstellung der hauptsächlich als Zwischenprodukte verwendeten, im allgemeinen nicht sehr
hochmolekularen Polyester mit tiefem Schmelzpunkt, wie sie zur Herstellung von Polyurethanen durch
Vernetzung der Ester mit Hydroxylendgruppen mit Di- oder Polyisocyanaten oder zur Herstellung von
Polyesterharzen durch Vernetzung ungesättigter Polyester durch Additionscopolymerisation mit äthylenisch
ungesättigten Monomeren, wie Styrol oder Methylmethacrylat, verwendet werden, kommen weiterhin
die folgenden Ausgangsprodukte als konventionelle Cokondensationsmonomere in Frage:
ω,ω'-Alkandicarbonsäure, wie Bernsteinsäure und
ihr Anhydrid, Adipinsäure und Sebacinsäure, Alkendicarbonsäuren, wie Maleinsäure und ihr Anhydrid,
sowie Itaconsäure, aromatische Dicarbonsäuren, wie Phthalsäure und ihr Anhydrid, sowie ihre Chlorierungsprodukte,
wie Tetrachlorphthalsäure, und alicyclische Dicarbonsäuren, wie die Hexahydrophthalsäure
und ihr Anhydrid, die 1,4,5,6,7,7-Hexachlorbicyclo-(l,2,2)-5-hepten-2,3-dicarbonsäure
und ihr Anhydrid, unter den zweiwertigen Alkoholen auch Telomere der niederen Alkaldiole, wie Diäthylenglykol
(ß,ß - Dihydroxydiäthyläther), Triäthylenglykol (1,2 - Äthylenglykol - bis - hydroxyäthyläther) und
1,4-Butylenglyk ol-bis-<5-hydroxybutyläther.
Die Polymerisation der erfindungsgemäß cokondensierbaren
Benztriazolverbindungen mit den konventionellen Comonomeren erfolgt nach den in der
Polymerenchemie üblichen Methoden zur Herstellung von Polyamiden und Polyestern, sei es durch direktes
Erhitzen der Komponenten mit oder ohne Lösungsmittel, wobei aus Carbonsäuren und Aminen PoIyamide,
aus Carbonsäuren und Hydroxylverbindungen Polyester entstehen, sei es durch Umsetzung der
funktionellen Derivate der Komponenten, wobei Umamidierungen, Umsatz von Estern mit freien Aminen,
von Carbonsäurehalogeniden mit Aminen zu PoIyamiden,
Umesterungen und Umsatz von Carbonsäurehalogeniden mit Hydroxyverbindungen zu Polyestern
führen.
Bei der direkten Veresterung sowie bei der Umesterung sind oft Katalysatoren von Nutzen. Als
solche kommen beispielsweise einfache Protonsäuren, wie Toluolsulfonsäure (oder Toluolsulfochlorid, das
im Verlauf der Kondensation Chlorwasserstoff und Toluolsulfonsäure liefert), aber auch Lewissäuren,
wie Bortrifluorid und vor allem die Oxyde der Metalle der fünften Gruppe, wie Antimonoxyd (das sich mit
den anwesenden organischen Säuren umsetzt), sowie Titanverbindungen, wie Tetraalkoxytitanate und Hydrate
des Titandioxydes, in Frage. Daneben können auch basische Katalysatoren verwendet werden, beispielsweise
die Erdalkalisalze schwacher Säuren, wie Calciumacetat.
Als weitere Additive können Farbstabilisatoren, wie Triphenylphosphit, Antioxydantien und allenfalls
Mattierungsmittel, wie Titandioxyd, zugesetzt werden.
Das Molekulargewicht der erfindungsgemäß hergestellten lichtstabilen Polymeren kann durch die
Temperatur und Druckbedingungen bei der Polymerisation sowie durch die mehr oder weniger vollständige
Entfernung der flüchtigen, niedermolekularen Reaktionsprodukte oder Reaktionsteilnehmer
geregelt werden. Speziell bei den Polyamiden kann das Molekulargewicht auch durch die Zugabe
eines geringen Überschusses an einer Komponente, ■ z. B. Sebacinsäure, beeinflußt werden. Ganz generell
können auch monofunktionelle Substanzen, im Falle von Polyamiden z. B. Essigsäure als Molekulargewichtsregler,
zugegeben werden. Solche Substan-
209 552/537
zen bezeichnet man als Kettenabbruchsmittel. Dabei ist zu berücksichtigen, das die im erfindungsgemäßen
Verfahren cokondensierbaren 2-(2'-Hydroxyphenyl)-benztriazolverbindungen als Kettenabbruchsmittel
auftreten, wenn sie monofunktionell sind. Sind sie hingegen bifunktionell, so fungieren sie als normale
Kettenglieder, die auf das Molekulargewicht keinen Einfluß zu haben brauchen. Die letztere Verbindungsklasse ist also allgemeiner verwendbar und deshalb
bevorzugt.
Alle am Kettenaufbau beteiligten Substanzen können vor der Polymerisation gemischt und zusammen
polymerisiert werden. Es ist aber durchaus möglich, die Benztriazolverbindungen den im Verlaufe konventioneller
Polymerisationen entstehenden Vorkondensaten zuzusetzen. Im Extremfall können auch
konventionell polymerisierte Hochpolymere nachträglich im erfindungsgemäßen Verfahren mit den
Benztriazolverbindungen unter Neueinstellung des polymeren Gleichgewichtes umgesetzt werden. Dazu
wird das auf konventionelle Art erhaltene Hochpolymere mit den einpolymerisierbaren Stabilisatoren
vermischt und unter den gleichen Temperaturbedingungen, wie sie bei der konventionellen Herstellung
der Ausgangspolymeren verwendet werden, während mindestens einer halben Stunde umgesetzt. Im Talle
von Polyestern, die sich von aromatischen Carbonsäuren ableiten, ist eine längere Umsetzungsdauer
vorteilhaft.
Zur erfindungsgemäßen Herstellung von UV-absorbierenden Polyamiden sind die Benztriazolverbindungen,
die nur Hydroxylgruppen oder deren gleichwertig reagierende Derivate als reaktive Gruppen
enthalten, weniger geeignet, da sie nur sehr unvollständig mit den Comonomeren reagieren und
deshalb im Endprodukt nur zu einem kleinen Teil fixiert sind; daher lassen sich Benztriazolverbindungen,
die nur Hydroxylgruppen oder deren gleichwertig reagierende Derivate als reaktive Gruppen
erhalten, mit gutem Erfolg nur in Polyestern verwenden.
Andererseits sind Benztriazolverbindungen, die eine reduzierbare oder thermounstabile Gruppe enthalten,
für die Herstellung von Polyamiden durch direkte Polymerisation von Aminen bzw. deren Derivaten
und freien Carbonsäuren weniger geeignet.
Vorzugsweise erfolgt die erfindungsgemäße Herstellung der Polyamide nach den folgenden Methoden:
a) Direkte Polykondensation der Benztriazolcomonomeren mit den konventionellen Diaminen und
Dicarbonsäuren, wobei letztere beiden Komponenten zweckmäßigerweise in Form ihrer bekannten 1 :1
Salze, wie beispielsweise des Hexamethylendiamin-Adipinsäuresalzes (6-6-Salz), Hexamethylendiamin-Sebacinsäuresalzes
(6-10-Salz), Tetramethylendiamin-Adipinsäuresalzes
(4-6-Salz) (die Herstellung dieser Salze ist z.B. in W. R. Sorenson und T.W.
Campbell, Preparative Methods of Polymer
Chemistry, Interscience Publishers, Inc., New York, 1961, beschrieben) eingesetzt werden. Die Benztriazolcomonomeren
werden in diesem Falle, falls sie monofunktionell sind, direkt als freie Amine oder
freie Carbonsäuren eingesetzt, falls sie bifunktionell sind, entweder direkt, wenn sie Aminocarbonsäuren
sind, oder zugleich mit der äquivalenten Menge konventioneller Dicarbonsäuren beziehungsweise
Diamine, wenn die Diamine beziehungsweise Dicarbonsäuren sind, eingesetzt. Das Monomerengemisch
wird gegebenenfalls unter Zusatz von Wasser und/oder etwas phosphoriger Säure in einer inerten Gasatmosphäre
in einem geschlossenen Gefäß erhitzt, der Wasserdampf wird dann im Verlauf der Polymerisation
langsam entweichen gelassen, aber erst nachdem praktisch kein freies, flüchtiges Diamin mehr
vorhanden ist. Am Schluß wird die Polymerisation unter Unterdruck zu Ende geführt, um alles Reaktionswasser
zu entfernen. Die Temperaturbedingungen richten sich nach den zur Verfügung stehenden
Apparaturen. Am günstigsten ist ein Autoklav, bei dem zu Beginn der Polymerisation ein Wasserdampfüberdruck
aufrechterhalten werden kann, der dann im weiteren Verlauf entspannt wird. In der ersten
Phase der Polykondensation wird die Temperatur zwischen 180 und 2900C, vorzugsweise zwischen
200 und 2700C, gehalten/im Verlaufe der Polymerisation
soll dann die Temperatur zwischen 250 und 3000C betragen. Der Unterdruck in der Endphase
kann 0,01 bis 500 mm betragen, zweckmäßigerweise 0,1 bis 500 mm.
Selbstverständlich können gleichzeitig verschiedene Monomere der gleichen Sorte eingesetzt werden,
um die Eigenschaften der Polymeren zu modifizieren.
Beispielsweise können Gemische von 6-6-Salz und 6-10-Salz mit den Benztriazolcomonomeren zu Polykondensaten
umgesetzt werden.
b) Polykondensation der Benztriazolcomonomeren mit Derivaten der konventionellen Dicarbonsäuren
und Diamine. Als funktionelle Derivate der Dicarbonsäuren kommen vor allem Ester der niederen
Alkanole in Frage, wie beispielsweise Adipinsäurediäthylester oder Oxalsäuredibutylester. In diesem
Falle kann natürlich nicht von den Salzen ausgegangen werden. Es werden dann einfach die zur
Balancierung des Gemisches, d. h. der totalen Äquivalenz von Carbonsäurederivatgruppen und Aminogruppen
notwendigen Mengen an freien Diaminen eingesetzt. Die Polymerisation wird in diesem Falle
gleich durchgeführt wie unter a), wobei einfach die bei der Esterherstellung verwendeten Alkohole an
Stelle des Wassers während der Polykondensation entfernt werden.
Als funktionelle Derivate der konventionellen Dicarbonsäuren kommen weiterhin ihre Säurechloride
in Frage, beispielsweise das Adipinsäurechlorid oder Terephthalsäurechlorid. In diesem Falle müssen die
erfindungsgemäßen Benztriazolverbindungen, falls sie Mono- oder Dicarbonsäuren sind, ebenfalls als Säurechloride
eingesetzt werden. Die Polykondensation erfolgt bei Verwendung von Carbonsäurechloriden
am besten bei Temperaturen von 0 bis 50° C, bevorzugt bei Zimmertemperatur, wobei in einem Zweiphasensystem
gearbeitet wird. Die Aminkomponenten werden als verdünnte wäßrige Lösungen vorgelegt,
wobei eine der entstehenden Salzsäuremenge äquivalente Menge Base, sei es als Alkalihydroxyd wie
Natriumhydroxyd, sei es als überschüssiges Diamin, mitgelöst wird. Die Carbonsäurechloridkomponenten
werden in mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmitteln, wie Methylenchlorid, Tetrachloräthylen, gelöst.
Die beiden Phasen werden dann in Kontakt gebracht, wobei sich an der Grenzfläche die Polykondensation
abspielt. Der dabei entstehende PoIymerenfilm kann entweder direkt abgezogen werden
oder durch sehr gutes Rühren zu pulverigen Polymerenpartikeln zerrissen werden, so daß immer wieder
neue Phasenoberflächen geschaffen werden. Es ist
auch durchaus möglich, eine solche Polykondensation auf vorgelegten Fasern, wie beispielsweise Wolle,
durchzuführen. In diesem Falle wird die Faser mit der einen Phase getränkt und dann mit der anderen
der beiden Phasen behandelt.
c) Copolymerisation von ω-Aminocarbonsäuren, wie 11-Aminoundecylsäure, oder Lactamen wie Caprolactam
mit den Benztriazolmonomeren. Die Polymerisation erfolgt im allgemeinen wie unter a), wobei
im Falle der 11-Aminoundecylsäure die Polymerisation
auch bei Temperaturen um 210 bis 2300C zu
Ende geführt werden kann. Im Falle des Caprolactams als konventionelles Comonomeres wird dem
Gemisch der Monomeren Wasser als Kondensationsbeschleuniger zugegeben, das dann wie das Reaktionswasser
bei der direkten Kondensation von Car^ bonsäuren und Aminen entfernt wird.
Zur Balancierung des Gemisches werden die Benztriazolmonomeren gegebenenfalls zusammen mit der
äquivalenten Menge an konventioneller Dicarbonsäure bzw. Diamin, wie unter a) beschrieben, eingesetzt.
Damit kein zu großer Caprolactamverlust eintritt, da ja ein Gleichgewichtszustand erreicht
wird, an dem noch monomeres Caprolactam beteiligt ist, soll in diesem Falle der Druck in der Endphase
der Polymerisation nicht unter 400 mm gebracht werden.
Bei Verwendung absolut wasserfreier Ausgangsmaterialien können die Caprolactamcokondensationen
auch mit Hilfe starker Basen, wie Lithiumphenyl oder Natriummetall (das mit der Lactamgruppe
unter Bildung der N-Natriumverbindung reagiert und so die benötigte starke Base bildet), ausgeführt
werden.
Vorzugsweise erfolgt die erfindungsgemäße Herstellung der faser- und filmbildenden Polyester nach
folgenden Methoden:
a) Umesterung der Benztriazolcomonomeren mit den konventionellen Dicarbonsäureestern und Dihydroxyverbindungen.
Dabei können die Benztriazolverbindungen selbst als freie Mono- oder Dicarbonsäuren
sowie als deren Ester eingesetzt werden. Zweckmäßigerweise wird ein Überschuß an Dihydroxyverbindung
verwendet, der dann im Verlauf der Polykondensation zusammen mit den einwertigen
Alkoholen entfernt wird. Als Ester der verwendeten Carbonsäuren kommen vor allem die Ester
der niederen Alkanole in Frage. Das Monomerengeniisch wird gegebenenfalls unter Zugabe der genannten
Katalysatoren in erster Phase auf 150 bis 2500C, vorzugsweise auf 180 bis 210° C, erhitzt,
wobei die einwertigen Alkohole abdestilliert und die Glykolester gebildet werden. In zweiter Phase wird
dann die Polykondensation durchgeführt, wozu die Temperatur graduell auf 200 bis 35O°C, vorzugsweise
260 bis 3200C, gesteigert und langsam ein Vakuum
angelegt wird, um die überschüssige Dihydroxyverbindung zu entfernen. Das Vakuum soll mindestens
1 mm, vorzugsweise aber weniger als 0,5 mm betragen.
b) Umsatz der Benztriazolverbindungen mit konventionellen Dihydroxyverbindungen und Dicarbonsäurechloriden.
Die Benztriazolverbindungen sind in diesem Falle als Säurechloride einzusetzen, falls sie
Carbonsäurederivate darstellen. Zur Durchführung der Reaktion kommen prinzipiell drei Methoden in
Frage:
Einfaches Umsetzen der Komponenten ohne Lösungsmittel,
wobei zunächst darauf geachtet wird, daß die Temperatur in erster Phase nicht über den
Zersetzungspunkt der Säurechloride bzw. der durch den entstehenden Chlorwasserstoff labilisierten Dihydroxyverbindungen
steigt, was durch externe Kühlung erreicht wird. Kombinationen von aromatischen Säurechloriden mit Alkandiolen sollten in dieser
Phase zweckmäßigerweise nicht über 600C erwärmt werden, Kombinationen mit Phenolen können bis zu
1500C erhitzt werden. Wenn die in dieser Phase sehr starke Chlorwasserstoffentwicklung nachgelassen hat,
wird die Temperatur auf 140 bis 2200C, vorzugsweise
auf 150 bis 1800C, gesteigert, wobei zur Entfernung
des Chlorwasserstoffs zweckmäßigerweise ein Vakuum graduell angelegt wird.
Umsetzen der Komponenten in einem inerten Lösungsmittel, wie Dichlorbenzole oder Nitrobenzol,
oder basischen Lösungsmitteln mit tertiärer Aminogruppe, wie Pyridin oder Dimethylanilin. Die Reaktion
in inerten Lösungsmitteln wird ähnlich durchgeführt wie die lösungsmittelfreie Polykondensation,
wobei das Lösungsmittel am Schluß durch Destillation im Hochvakuum entfernt wird. Die Reaktion
in basischen Lösungsmitteln wird im allgemeinen bei tieferen Temperaturen von 0 bis 6O0C, vorzugsweise
bei 10 bis 400C, durchgeführt. Das Lösungsmittel
wird am Schluß vorteilhafterweise durch Extraktion mit angesäuertem Wasser entfernt, worauf das Polymere
nach gutem Nach waschen mit Wasser im Vakuum getrocknet wird.
Umsatz der Komponenten in wäßriger Phase, analog der bekannten Schotten-Baumann-Reaktion
für die Veresterung monomolekularer Hydroxyverbindung mit Carbonsäurechloriden. Diese Methode
eignet sich am besten für phenolische Dihydroxyverbindungen, die sich mit der berechneten Menge
Natrium- oder Kaliumhydroxyd in Wasser lösen lassen. Um eine Verseifung der Säurechloride zu vermeiden,
werden sie zweckmäßigerweise in mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmitteln, wie Methylenchlorid,
Chloroform oder Tetrachloräthylen, eingesetzt. Im allgemeinen ist sehr gutes Rühren und die
Verwendung eines oberflächenaktiven Hilfsmittels zur Erzielung einer guten Emulsion angezeigt. Diese
letztere Methode ist für die erfindungsgemäße Herstellung
der Polymeren nicht immer zweckmäßig, da die für die Wirkung der Benztriazolcomonomeren
notwendige phenolische Hydroxylgruppe unter diesen Bedingungen leicht acyliert wird, wodurch weniger
wertvolle Polymere erhalten werden.
Die Herstellung der als Zwischenprodukte für Polyesterharze verwendbaren, neuen, ungesättigten
Polyester wird vorzugsweise durch direkte Veresterung der Benztriazolcomonomeren mit Maleinsäureanhydrid,
gegebenenfalls zusammen mit anderen Säureanhydriden wie die obenerwähnten Phthalsäureanhydride,
und alicyclischen Dicarbonsäureanhydride aber auch freien Dicarbonsäuren, wie Adipinsäure, und
Glykolen wie die erwähnten einfachen Alkandiole oder ihren Telomeren durchgeführt. Dabei werden
zweckmäßigerweise nicht so hohe Temperaturen wie bei der Herstellung der faserbildenden Polyester eingehalten.
Im allgemeinen genügt ein Erhitzen auf 170 bis 2200C. Auch das am Schluß applizierte
Vakuum ist geringer, es genügen meist Drücke von 100 bis 200 mm zur Erzielung des gewünschten
Molekulargewichtes.
Die bei der erfindungsgemäßen Herstellung der
Die bei der erfindungsgemäßen Herstellung der
lichtstabilen Polymeren verwendete Menge an cokondensierbaren 2 - (2' - Hydroxyphenyl) - benztriazolen
hängt von ihrer Art sowie vom Einsatz der neuen Kondensationspolymeren ab. Monofunktionelle Benztriazolverbindungen
können 0,1 bis 5% des Gesamtgewichtes des fertigen Polymeren ausmachen, bei Hochpolymeren vorzugsweise aber nicht über 0,5%,
da sonst der Polymerisationsgrad leidet. Bifunktionelle Benztriazolverbindungen können bei richtiger
Balancierung des Monomerengemisches in Mengen von 0,1 bis 10% des Gesamtgewichtes des fertigen
Polymeren eingesetzt werden. Wird das erfindungsgemäß hergestellte Polymere direkt als solches verwendet,
sind Anteile von 0,1 bis 1% am zweckmäßigsten. Wird aber das Polykondensat zur Beimischung
zu konventionellen Polymeren verwendet oder wird es weiter abgewandelt, wie dies im Falle
der ungesättigten Polyester für Polyesterharze oder der Zwischenprodukte für Polyurethane der Fall ist,
sind höhere Anteilprozente von 0,2 bis 10% bevorzugt.
Die erhaltenen lichtbeständigen Polykondensate sind je nach Substitution der zu ihrer Herstellung
verwendeten 2-(2'-Hydroxyphenyl)-benztriazolverbindung vollkommen farblos bis blaß fahlgelb. Sie sind
in Folienform durchscheinend bis vollkommen klar. Sie zeichnen sich durch ihre Lichtstabilität aus,
stellen aber auch permanente UV-Filter dar, da ihre UV-absorbierende Eigenschaft durch Extraktionsmittel nicht ohne Zerstörung ihrer physikalischen
Form vernichtet werden kann. Die UV-Absorption geht, selbst bei längerem Erhitzen nicht wie üblich
verloren, sogar wenn das Erhitzen im Vakuum stattfindet. Technisch können die neuen Polymeren, beispielsweise
in Form von Folien als Verpackungsmaterial oder als Abschirmungsmaterial, ferner als
Uberzugsmaterialien, als Konstruktionselemente und als Faden für textile oder technischen Zwecke verwendet
werden. Die Verarbeitung erfolgt auf übliche Art und Weise, je nach physikalischen Eigenschaften, beispielsweise
durch Verspritzen oder Gießen. Dabei ist zu bemerken, daß die übrigen der üblichen physikalischen
Eigenschaften, wie beispielsweise die mechanischen Eigenschaften, der erfindungsgemäß hergestellten
Polymeren im Anfangszustand denjenigen analoger konventioneller Polymerer, d. h. der entsprechenden
Polymeren ohne mitpolymerisierte 2- (2' - Hydroxyphenyl) - benztriazolverbindungen, sehr
ähnlich sind. Das bedeutet, daß sie sich im allgemeinen gleich verarbeiten lassen wie diese. Der Unterschied
zwischen den beiden Polymerensorten tritt dann in der Erweiterung der Verwendungsmöglichkeit
sowie in der Verbesserung des zeitlichen Verhaltens der physikalischen Eigenschaften zutage.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung. Darin bedeuten, sofern nichts anderes vermerkt
ist, die Teile Gewichtsteile. Gewichtsteile stehen zu Volumteilen im gleichen Verhältnis wie Kilogramm
zu Liter.
300 Teile Caprolactam,
2 Teile 2-(2'-Hydroxy-5'-/?-carboxyäthylphenyl)-
2 Teile 2-(2'-Hydroxy-5'-/?-carboxyäthylphenyl)-
benztriazol (Verbindung 1/1) und
30 Teile Wasser
30 Teile Wasser
werden in einem Autoklav unter Ausschluß von Sauerstoff innerhalb 1 Stunde auf 255 bis 265° C
aufgeheizt und dann der entstandene Wasserdampfdruck innerhalb weiterer 4 Stunden bei derselben
Temperatur allmählich entspannt. Das Polymerisat wird während einer weiteren Stunde unter einem
leichten Unterdruck (500 mm Hg) gehalten, um alles Wasser aus dem Polymeren zu entfernen. Das Polymere
wird hierauf unter Stickstoffdruck durch eine sich am Boden des Autoklavs befindende Düse als
Faden von 100 den Stärke extrudiert und aufge-
jo wickelt, unmittelbar darauf im Verhältnis 1:4,5 kalt
verstreckt und zur Entfernung von monomerem Caprolactam (etwa 10%) mit Wasser extrahiert.
Das derart hergestellte Garn absorbiert UV-Licht und eignet sich zur Herstellung von UV-absorbierenden
Geweben.
Die UV-Absorption ist gegen alkalische Wäsche beständig, obschon ein temporärer leichter Farbumschlag
nach Gelb stattfindet. Durch Spülen mit einer l%igen Essigsäurelösung kann das Verschwinden
der Färbung sehr stark beschleunigt werden.
Werden an Stelle der oben verwendeten Verbindung gleich viele Teile 2-(2'-Hydroxy-5'-methylphenyl)-benztriazol
verwendet, so entsteht ein ursprünglich sehr ähnlicher Faden, aus dem aber der UV-Absorber
durch Waschen mit alkalischen Waschmitteln, z. B. mit Sodaseife, praktisch vollständig entfernt
wird.
Die Verwendung von 2 Teilen der folgenden Verbindung an Stelle der vorstehend benutzten Carbonsäure
liefert Polycaprolactam, das zu Garnen oder Spritzgußartikeln verarbeitet werden kann, die ähnliche
Eigenschaften aufweisen wie das vorstehend beschriebene Polymere:
1/2 2-(2'-Hydroxyphenyl)-5-carboxymethoxy-
6-methyl-benztriazol,
1/3 2-(2'-Hydroxy-3'-o-carboxyphenylmethyl-
1/3 2-(2'-Hydroxy-3'-o-carboxyphenylmethyl-
5'-methylphenyl)-benztriazol,
1/4 2-(2'-Hydroxy-5'-N-,3-carboxyäthylbenzoylamidophenyl)-benztriazol,
1/4 2-(2'-Hydroxy-5'-N-,3-carboxyäthylbenzoylamidophenyl)-benztriazol,
1/5 2-(2'-Hydroxy-3'-aminomethyl-5'-methyl-
phenyl)-benztriazol,
1/6 2-(2'-Hydroxy-5'-methylphenyl)-benztriazol-
1/6 2-(2'-Hydroxy-5'-methylphenyl)-benztriazol-
5-sulfonsäurecarboxymethylamid,
1/7 2-(2'-Hydroxy-3'-methyl-5'-/?-carboxyäthylphenyl)-benztriazol-5-sulfonsäure-/?-hydroxyäthylamid,
1/8 2-(2'-Hydroxyphenyl-5'-/3-carbäthoxy-
1/7 2-(2'-Hydroxy-3'-methyl-5'-/?-carboxyäthylphenyl)-benztriazol-5-sulfonsäure-/?-hydroxyäthylamid,
1/8 2-(2'-Hydroxyphenyl-5'-/3-carbäthoxy-
äthylphenyl)-benztriazol,
1/9 2-(2/-Hydroxy-3'-methyl-5'-/?-carboxy-
1/9 2-(2/-Hydroxy-3'-methyl-5'-/?-carboxy-
äthylphenyl)-benztriazol oder
1/10 2-(2'-Hydroxy-3'-(2",5"-dioxopyrolidinyl-(l")-methyl-5'-methylphenyl)-
benztriazol.
1/10 2-(2'-Hydroxy-3'-(2",5"-dioxopyrolidinyl-(l")-methyl-5'-methylphenyl)-
benztriazol.
...
Die in diesem und den folgenden Beispielen verwendeten
Benztriazolverbindungen werden folgendermaßen hergestellt:
a) Durch reduktiven Ringschluß der entsprechenden 2 - Nitro -T- hydroxy -1,1' - azobenzolfarbstoffe.
(Letztere sind erhältlich durch Kuppeln von geeignet substituierten o-Nitranilinverbindungen auf in o-Stellung
zur Hydroxylgruppe kuppelnde Phenolverbindungen.) Es sind dies die Verbindungen: 1/1,3,4,6,7,9;
2/1,5,6,7,8,10,20; 3/2,3,4,5,6,7; 5/1; 6/12,13; 7/1,2,3,4,5,
6,9,10,11,12,13; 8/1.
Das beispielsweise für 1/6 benötigte 3-Nitro-4-aminobenzolsulfonsäure-carboxymethylamid
wird
durch Umsetzung von S-Nitro^-chlorbenzolsulfonsäurechlorid
mit Glykokoll in sodaalkalischer Lösun2 bei Zimmertemperatur und durch anschließendes
^Umdrucken mit wäßriger Ammoniaklösung bei 120 bis 140° C erhalten. Durch Umsatz mit dem
entsprechenden Amin werden die Kupplungskomponenten für 1/7, 7/2, 7/3, 7/4, 7/5, 7/6 erhalten. Analog
werden beispielsweise die für 7/9, 7/13 verwendeten Carbonsäureamide hergestellt, wenn an Stelle des
Sulfonsäurechlorids das Carbonsäurechlorid verwendet wird. Die Kupplungskomponente fur 1/3 wird aus
der 2 - Hy dr oxy - 5 - methyl -1, Γ - benzophenon - 2' - carbonsäure
durch Reduktion mit Zinkstaub in alkalischer Lösung hergestellt. Analog wird die Kupplungskomponente
für 3/5 aus der 2-Hydroxy-5-chlorl,l'-benzophenon-2'-carbonsäure erhalten. Die Kupplungskomponenten
für 1/1 sowie 1/9 werden durch Verseifung der durch Anlagerung von Acrylonitril an Phenol bzw. o-Kresol mit Aluminiumchlorid als
Katalysator erhältlichen Phenylpropionitrile hergestellt. Die Kupplungskomponente für 3/2 wird durch
Reduktion der Ketoverbindung, die aus p-Kresol und Glutarsäureanhydrid erhältlich ist, nach
Clemmensen oder Wolff—Kishner hergestellt. Die Kupplungskomponenten für 3/3, 3/4 und
3/6 werden durch saure Anlagerung der nach der Diels-Alder-Synthese erhältlichen Cyclohexendicarbonsäuredimethylester
(aus Butadien), Methylcyclohexendicarbonsäuredimethylester (aus Isopren) und Bicycloheptendicarbonsäuredimethylester (aus Cyclopentadien)
an Phenol und anschließende Verseifung der Ester erhalten. An Stelle der genannten Verbindungen
können auch ihre Anhydride als cokondensierbare Monomere eingesetzt werden. Die Kupplungskomponente
für 1/4 wird aus dem N-/?-Cyanäthyl-p-aminophenol
durch alkalische Verseifung und anschließende Benzoylierung bei pH 4 bis 7 hergestellt.
b) Durch oxydativen Ringschluß aus den entsprechenden 2-Amino-2'-hydroxy- Ι,Γ-azobenzolverbindungen.
(Letztere sind erhältlich durch Kuppeln von diazotierten, gegebenenfalls O-substituierten
o-Hydroxyaminophenolen auf in o-Stellung zur Hydroxylgruppe
kuppelnde Anilinderivate und gegebenenfalls Freisetzung der Hydroxylgruppe.) Es sind
dies die Verbindungen 1/2 (als Diazokomponente wird p-Toluolsulfonsäure-o'-aminophenylester verwendet,
nach Ringschluß wird der Tosylrest durch Verseifung abgespalten) und 2/18 (die als Kupplungskomponente
verwendete Carbonsäure wird aus N-/3-Cyanäthylanilin durch Verseifung der Nitrilgruppe,
Nitrierung in viel überschüssiger Schwefelsäure und anschließender Reduktion der Nitrogruppe
hergestellt). Nach erfolgtem Ringschluß wird das Produkt noch N-acyliert.
c) Durch Veresterung der entsprechenden Carbonsäuren mit den benötigten Alkoholen. Auf diese
Art wurden die Verbindungen 1/8, 2/9 und 2/15, 4/1, 4/3, 7/7, 7/8 hergestellt.
d) Durch Acylierung der entsprechenden Amino-2-(T-hydroxyphenyl)-benztriazolverbindungen
mit Bernsteinsäureanhydrid durch einfaches Erhitzen der Komponenten. Nach dieser Methode wurden die
Verbindungen 2/11, 2/12, 2/13 und 2/14 erhalten, wobei die Verbindung 1/5, die als Ausgangsmaterial
zur Herstellung von 2/11 dient, durch saure Verseifung des Reaktionsproduktes von 2-(2'-Hydroxy-5'-methylphenyl)-benztriazol
und dem N-Methylolamid der Heptancarbonsäure in konzentrierter Schwefelsäure
(nach Einhorn) hergestellt sind.
e) Durch Acylierung von entsprechenden Amino-2 - (2' - hydroxyphenyl) - benztriazolverbindungen mit
Bernsteinsäureanhydrid in Chlorbenzol mit p-Toluolsulfochlorid
als Katalysator und fortlaufendes Abdestillieren des gebildeten Wassers; man erhält so
die Verbindung 1/10 aus der Verbindung 1/5.
f) Durch Acylierung der entsprechenden Aminoalkohole mit Benztriazolcarbonsäurechloriden oder
-sulfonsäurechloriden. Auf diese Weise erhält man die Verbindungen 2/4, 2/16, 2/17, 2/19 und 4/2. Die
benötigten Säurechloride werden aus den betreffenden Säuren durch Umsetzen mit Thionylchlorid
gewonnen.
g) Durch Anlagerung von Acrylsäurederivaten an additionsfähige Benztriazolverbindungen. So wurden
die beiden Substanzen 2/2 und 2/3 erhalten. Die benötigte Sulfinsäure wird durch Reduktion mit
Natriumsulfit, das benötigte Mercaptan durch Reduktion mit Zinkstaub und Eisessig aus dem 2-(2'-Hydroxy
- 3',5' - dimethylphenyl) - benztriazol - 5 - sulfonsäurechlorid hergestellt,
h) Durch Umsatz der entsprechenden N-Methylolamide mit den betreffenden in 3'-Stellung unsubstituierten 2-(2'-Hydroxyphenyl)-benztriazolen in Schwefelsäure nach der Einhornschen Methode die Verbindungen 7/14, 16 und 17.
i) Durch Acylierung des Amins mit Caprylylchlorid die Verbindung 7/15. Das als Ausgangsmaterial verwendete Amin wird aus 1/5 durch Umsatz mit Benzaldehyd und katalytische Reduktion der Benzalverbindung gewonnen,
k) Durch Anlagerung von Thioglykolsäure bzw. ^-Thiopropionsäure an das 2-(2'-Hydroxy-3'-/S-methylallyl-5'-methylphenyl)-benztriazol, das selbst durch Claisenumlagerung des Reaktionsproduktes aus Methallylchlorid und 2 - (2' - Hydroxy - 5' - methylphenyl)-benztriazol gewonnen wird.
h) Durch Umsatz der entsprechenden N-Methylolamide mit den betreffenden in 3'-Stellung unsubstituierten 2-(2'-Hydroxyphenyl)-benztriazolen in Schwefelsäure nach der Einhornschen Methode die Verbindungen 7/14, 16 und 17.
i) Durch Acylierung des Amins mit Caprylylchlorid die Verbindung 7/15. Das als Ausgangsmaterial verwendete Amin wird aus 1/5 durch Umsatz mit Benzaldehyd und katalytische Reduktion der Benzalverbindung gewonnen,
k) Durch Anlagerung von Thioglykolsäure bzw. ^-Thiopropionsäure an das 2-(2'-Hydroxy-3'-/S-methylallyl-5'-methylphenyl)-benztriazol, das selbst durch Claisenumlagerung des Reaktionsproduktes aus Methallylchlorid und 2 - (2' - Hydroxy - 5' - methylphenyl)-benztriazol gewonnen wird.
Die vorstehend genannten Operationen werden nach den üblichen Methoden durchgeführt.
In einem Weithalsschliffsulfierkolben, der mit Rührer, Thermometer, Gaseinleitungsrohr und einem
kleinen Heber für Probeentnahmen und einem absteigenden Kühler ausgerüstet ist, werden 212 Teile
Diäthylenglykol und 124 Teile Äthylenglykol unter Durchleiten von reinem Stickstoff bei 80 bis 85° C
portionsweise mit einem Gemisch von 294 Teilen Maleinsäureanhydrid und 2 Teilen 2-(2'-Hydroxy-5'-
ß- carboxyäthylphenyl) - benztriazol - 5 -sulfonsäurecarboxymethylamid (Verbindung 2/1) und 94 Teilen
Phthalsäureanhydrid versetzt. Die Mischung wird vorsichtig erwärmt, da bald nach dem weiteren Erhitzen
eine exotherme Reaktion eintritt, während deren Dauer die Wärmequelle entfernt werden muß.
Nach Abklingen der exothermen Reaktion wird innerhalb I1Z2 Stunden auf 150° C erhitzt, dann innerhalb
5 Stunden auf 200° C. Diese Temperatur wird dann eingehalten, bis die Säurezahl eines kleinen Musters
kleiner als 70 ist. Dann wird die Temperatur auf 180° C fallen gelassen und langsam ein Vakuum angelegt,
bis der Druck auf 100 mm gefallen ist (Vorsicht, die
Mischung schäumt, wenn das Vakuum plötzlich angelegt wird). Unter diesen Bedingungen wird weitergerührt,
bis die Säurezahl unter 30 gesunken ist. Unter Stickstoff wird dann erkalten gelassen, wobei
209 552/537
bei etwa 10O0C 0,06 Teile o-Hydroxy-p-tert.-butylphenol
als Polymerisationsinhibitor zugegeben werden.
Der so erhaltene ungesättigte Polyester eignet sich zur Herstellung lichtstabiler Polyesterharzplatten. Zu
diesem Zweck werden 100 Teile des Polyesters mit Teilen Styrol bei erhöhter Temperatur (80 bis
1000C) verdünnt. In 100 Teilen der so erhaltenen,
flüssigen Harzmischung werden 0,5 Teile Benzoylperoxyd
gut verrührt. Zwischen zwei Glasplatten, die als Form dienen, werden dann aus dieser Mischung
Polyesterharzplatten hergestellt durch 3stündige Härtung bei 80° C.
Wird die gleiche Menge der nachfolgend aufgeführten Substanzen an Stelle des genannten 2-(2'-Hydroxy
-5'-ß- carboxyäthylphenyl) - benztriazol - 5 - sulfonsäure-carboxymethylamids
verwendet, so werden ungesättigte Polyester sehr ähnlicher Eigenschaften erhalten, die sich auf gleiche Art und Weise zu Polyesterharzplatten
verarbeiten lassen:
2/2 2-(2'-Hydroxy-3',5'-dimethylphenyl)-
5-jS-carbäthoxyäthylmercapto-benztriazol,
2/3 2-(2'-Hydroxy-3',5'-dimethylphenyl)-
benztriazol-5-/S-carbäthoxyäthylsulfon,
2/4 2-(2'-Hydroxy-3',5'-dimethylphenyl)-benztriazol-S-sulfonsäure-di-zS-hydroxy-
äthylamid,
2/5 2-(2'-Hydroxy-5'-tert.butylphenyl)-benztriazol-5-sulfonsäure-carboxymethyl-
2/5 2-(2'-Hydroxy-5'-tert.butylphenyl)-benztriazol-5-sulfonsäure-carboxymethyl-
amid,
2/6 2-(2'-Hydroxy-5'-cyclohexylphenyl)-benztriazol-5-sulfonsäure-carboxymethyl-
2/6 2-(2'-Hydroxy-5'-cyclohexylphenyl)-benztriazol-5-sulfonsäure-carboxymethyl-
amid,
2/7 2-(2'-Hydroxy-5'-benzylphenyl)-benztriazol-5-sulfonsäure-carboxymethyl-
2/7 2-(2'-Hydroxy-5'-benzylphenyl)-benztriazol-5-sulfonsäure-carboxymethyl-
amid,
2/8 2-(2'-Hydroxy-5'-phenylphenyl)-benztriazol-5-sulfonsäure-carboxymethyl-
2/8 2-(2'-Hydroxy-5'-phenylphenyl)-benztriazol-5-sulfonsäure-carboxymethyl-
amid,
2/9 2-(2'-Hydroxy-3'-methyl-5'-/S-carbooctyl-
2/9 2-(2'-Hydroxy-3'-methyl-5'-/S-carbooctyl-
oxyäthylphenyl)-5-chlor-benztriazol, 2/10 2-(2'-Hydroxy-3'-methyl-5'-jS-carboxy-
äthylphenyl)-5-chlor-benztriazol, 2/11 2-(2'-Hydroxy-3'-/S-carboxypropionyl-
amidomethyl-5'-methylphenyl)-benztriazol, 2/12 2-(2'-Hydroxy-3'-/3-carboxypropionyl-
amido-5'-methylphenyl)-benztriazol, 2/13 2-(2'-Hydroxy-4'-/3-carboxypropionyl-
amidophenyl)-benztriazol,
2/14 2-(2'-Hydroxyphenyl)-5-/S-carboxypropionyl-
2/14 2-(2'-Hydroxyphenyl)-5-/S-carboxypropionyl-
amido-benztriazol,
2/15 2-(2'-Hydroxy-3'-o-carbobutoxyphenyl-
2/15 2-(2'-Hydroxy-3'-o-carbobutoxyphenyl-
methyl-5'-methylphenyl)-benztriazol, ' 2/16 2-(2'-Hydroxy-5'-methylphenyl)-benztriazol-
5-carbonsäure-/3-hydroxyäthylamid, 2/17 2-(2'-Hydroxy-5'-methylphenyl)-benztriazol-5-carbonsäure-2"-hydroxycyclohexyl-
l"-amid,
2/18 2-(2'-Hydroxy-3',5'-dichlorphenyl)-S-N-zS-carboxyathylacetamido-o-methyl-
2/18 2-(2'-Hydroxy-3',5'-dichlorphenyl)-S-N-zS-carboxyathylacetamido-o-methyl-
benztriazol,
2/19 2-(2'-Hydroxy-3',5'-dimethylphenyl)-benztriazolsulfonsäure-N-butyl-
2/19 2-(2'-Hydroxy-3',5'-dimethylphenyl)-benztriazolsulfonsäure-N-butyl-
N-/9-hydroxyäthylamid,
2/20 2-(2'-Hydroxy-5'-p-carboxyphenylphenyl)-
2/20 2-(2'-Hydroxy-5'-p-carboxyphenylphenyl)-
benztriazol,
2/21 2-(2'-Hydroxy-3'-;S-methyl-rcarboxy-
2/21 2-(2'-Hydroxy-3'-;S-methyl-rcarboxy-
methylmercapto-propyl-S'-methylphenyl)-benztriazol
oder
2/22 2-(2'-Hydroxy-3'-/S-methyl-y-carboxyäthylmercapto-propyl-5'-methylphenyl)-benztriazol.
Werden 70 Teile 2 - (T - Hydroxy - 5' - β - carboxyäthylphenyl)
- benztriazol - 5 - sulfonsäure - carboxymethylamid (Verbindung 3/1 identisch mit Verbindung
2/1) an Stelle der im Beispiel 2 genannten 2 Teile und 70 Teile Phthalsäureanhydrid an Stelle
der genannten 94 Teile verwendet und sonst gleich wie im Beispiel 2 verfahren, so wird ein ungesättigter
Polyester erhalten, der sich als lichtschützendes Konzentrat verwenden läßt. Um zu geeigneten Mischungen
zu gelangen, werden 2 bis 6 Teile dieses so erhaltenen Polyesters mit 98 bis 94 Teilen eines konventionellen
Polyesters, wie er z. B. durch das Verfahren nach Beispiel 2, aber ohne Zusatz des Benztriazolcomonomeren
erhalten wird, und 40 bis 45 Teilen Methylmethacrylat gut gemischt. Solche flüssigen
Polyesterharze lassen sich beispielsweise durch Zugabe von 0,5% Benzoylperoxyd in der Wärme zu
lichtstabilen Polyesterharzplatten härten.
Die im Beispiel 2 genannten monofunktionellen Verbindungen 2/2, 2/3; 2/5 bis 2/22 eignen sich nicht
zur Herstellung des obigen Polyesters. Hingegen liefern die folgenden bifunktionellen Substanzen ungesättigte
Polyester, die sich durch käufliche Polyester verdünnen lassen, wobei in Klammern diejenigen
Mengen angegeben sind, die an Stelle der 70 Teile 2-(2'-Hydroxy-5'-J9-carboxyäthylphenyl)-benztriazol-5-sulfonsäure-carboxymethylamid
eingesetzt werden müssen:
3/2 2-(2'-Hydroxy-3'-<5-carboxybutyl-5'-methylphenyl)-benztriazol-5-carbonsäure
(61,5 Teile),
3/3 2-(2'-Hydroxy-5'-3",4"-dicarboxycyclohexyl-
3/3 2-(2'-Hydroxy-5'-3",4"-dicarboxycyclohexyl-
(l")-phenyl)-benztriazol (63,5 Teile), 3/4 2-(2'-Hydroxy-5'-l "-methyl-3",4"-dicarboxycyclohexyl-(l")-phenyl)-5-methyl-benztriazol
(68 Teile),
3/5 2-(2'-Hydroxy-3'-o-carboxyphenylmethyl- "
3/5 2-(2'-Hydroxy-3'-o-carboxyphenylmethyl- "
S'-chlorphenyty-benztriazol-S-carbonsäure
(70,5 Teile),
3/6 2-[2'-Hydroxy-5'-(5",6"-dicarboxy-bicyclo-
3/6 2-[2'-Hydroxy-5'-(5",6"-dicarboxy-bicyclo-
[l,2,2]-heptyl-(2"))-phenyl]-5-chlorbenz- .
triazol (73,5 Teile),
3/7 2-(2'-Hydroxy-5'-a,/S-dicarboxyäthylphenyl)-
3/7 2-(2'-Hydroxy-5'-a,/S-dicarboxyäthylphenyl)-
benztriazol (57,5 Teile),
3/8 2-(2'-Hydroxy-3',5'-dimethylphenyl)-
3/8 2-(2'-Hydroxy-3',5'-dimethylphenyl)-
benztriazol-S-sulfonsaure-di-zMiydroxyathyl-
amid
(identisch mit Verbindung 2/4, bei Verwendung von 67,5 Teilen dieses cokondensierbaren Bentriazolmonomeren
müssen in genanntem Rezept 94 Teile Phthalsäure, aber nur 114 Teile Äthylenglykol eingesetzt
werden).
In einem V 4A-Rührautoklav von 1,51 Inhalt, der
mit einem Manometer, einem Thermometer, zwei Ventilen im Deckel und mit einem mit auswechselbarer
Düse versehenen Auslaßventil am Boden sowie einer drucksteuerbaren Dow-Therm-Dampfbeheizung ausgerüstet
ist, wird eine Mischung von 25,0 Teilen I54 - Cyclohexandicarbinol (hergestellt gemäß
W.R. Sorenson undT. W. Camρbe 11, Preparative
Methods of Polymer Chemistry; Interscience Publishers, Inc., New York, 1961; S. 114), 0,1 Teil
2 - [T - Hydroxy - 3' - methyl - 5' - β - carbomethoxyäthylphenyl)
- benztriazol - 5 - carbonsäuremethylester (Verbindung 4/1), 12,5 Teilen Terephthalsäuredimethylester
und 0,02 Teilen Tetrabutyltitanat unter Ausschluß von Sauerstoff innerhalb 2 Stunden auf 200° C erhitzt,
wobei das sich bildende Methanol abdestilliert. Anschließend wird 2 Stunden bei dieser Temperatur
gehalten. Dann wird die Temperatur innerhalb 2 Stunden auf 285° C gesteigert, wonach langsam Vakuum
angelegt wird (Vorsicht wegen Schäumen), so daß innerhalb einer halben Stunde 0,2 mm erreicht werden.
Unter diesen Bedingungen wird 2 Stunden auskondensiert. Dann wird das gebildete Polymere nach kurzer
Temperatursteigerung auf 300° C durch das Bodenauslaßventil durch eine Schlitzdüse durch Anlegen
eines Stickstoffüberdruckes als Band ausgepreßt und mittels Umlenkrolle durch ein Wasserbad gezogen.
Bei Verwendung einer Mehrlochdüse lassen sich auf diese Art und Weise auch endlose Fäden herstellen.
Dann ist die Kühlung durch ein Wasserbad überflüssig.
Die so erhaltenen Bänder absorbieren UV-Licht und sind gegen Versprödung beim Belichten weniger
empfindlich als Bänder, die auf gleiche Art und Weise, aber ohne Lichtschutzmittelzusatz hergestellt werden.
Sie lassen sich in Schnitzel zerschneiden, die dann nach gutem Vortrocknen zur Herstellung von Spritzgußartikeln
verwendet werden können.
An Stelle der genannten Benztriazolverbindung kann auch
4/2 2-(2'-Hydroxy-5'-methylphenyl)-benztriazol-5-carbonsä ure-;8,/J'-dihydroxydiä thylamid
oder
4/3 2-(2'-Hydroxy-4'-/S-carbobutoxyäthylphenyl)-benztriazol-5-ä
thylsulfon
eingesetzt werden.
40
45
Im vorgehend beschriebenen Autoklav wird ein Gemisch von 60 Teilen p,p'-Di-carbo-/J-hydroxyäthyldiphenylsulfon
(hergestellt nach USA.-Patentschrift 2 614120), 9 Teilen Adipinsäure, 0,1 Teil Calciumacetat-dihydrat,
0,02 Teilen Antimontrioxyd und 0,3 Teilen 2-(2'-Hydroxy-5'-/3-carboxyäthylphenyl)-benztriazol
- 5 - carbonsäure - β - hydroxyäthylamid (Verbindung 1/5) unter Luftausschluß langsam auf
220° C erhitzt und 3 Stunden bei dieser Temperatur belassen. Dann wird die Temperatur auf 285° C
gesteigert, und nach einer Stunde bei dieser Temperatur wird langsam Vakuum angelegt, so daß innerhalb
einer halben Stunde 0,1 mm erreicht wird. Anschließend wird bei diesen Bedingungen 21I1 Stunden
auskondensiert. Das erhaltene Polymere wird durch die Schlitzdüse ausgepreßt und durch ein Wasserbad
abgezogen. Das erhaltene Polymere kann zu UV-dichten Spritzgußartikeln verarbeitet werden, die gegen
Versprödung beim Belichten resistenter sind als analog hergestellt Polymere ohne Lichtschutzmittelzusatz.
1000 Teile Terephthalsäuredimethylester, 750 Teile Äthylenglykol,
25 Teile 2 - (2' - Hydroxy - 3' - ο - carboxyphenylmethyl - 5' - methylphenyl) - benztriazol
(Verbindung 6/1 ist identisch mit 1/3) und 0,4 Teile Sb2O3 (als Umesterungskatalysator)
werden im Autoklav, wie im Beispiel 4 beschrieben, in einer Stickstoffatmosphäre bei 220°C während
4 Stunden zur Reaktion gebracht, wobei Methanol abdestilliert. Dann wird der Druck im Reaktionsgefaß
allmählich auf 20 mm Hg reduziert, wobei Glykol abdestilliert. Schließlich wird die Temperatur
auf 285° C gesteigert, der Druck auf 0,2 mm Hg reduziert und die Kondensation unter diesen Bedingungen
während 2 Stunden zu Ende geführt. Das Reaktionsgefaß wird sofort anschließend unter einen
Stickstoffdruck von lOatü gesetzt und die flüssige Masse durch öffnen des Bodenventils bei 285° C in
Form eines Fadens von 200 den ausgepreßt und nach dem Passieren eines Wasser-Kühlbades in Form
eines Endlosgarns aufgewickelt.
Der erhaltene Faden absorbiert UV-Licht, wobei diese Eigenschaft auch durch mehrfaches Waschen
mit Soda/Seife nicht beeinträchtigt wird.
Wird andererseits eine Mischung von käuflichen Polyäthylenglykol-terephthalatschnitzeln und
2 - (2' - Hydroxy - 5' - cyclohexylphenyl) - benztriazol in einem Spinnautoklav aufgeschmolzen, und wie oben
beschrieben, Fäden hergestellt, so erweist sich deren UV-absorbierende Eigenschaft als nicht beständig
gegenüber der alkalischen Wäsche.
Wird an Stelle der oben verwendeten Verbindung eine gleiche Menge der nachstehend aufgeführten
Stabilisatoren für die Herstellung von Polykondensationsverbindungen verwendet, so entstehen Produkte,
die sehr ähnliche Eigenschaften wie das oben beschriebene Polymere aufweisen. Sie lassen sich durch
Verblasen von Schnitzel, die durch Zerkleinern der Fäden erhalten werden, in einem Extruder zu klaren
Folien mit sehr guten Festigkeitseigenschaften und sublimationsbeständiger UV-Absorption verarbeiten:
6/2 2-(2'-Hydroxy-3'-methyl-5'-/?-carbooctyloxyäthylphenyl)-5-chlor-benztriazol
(identisch mit Verbindung 2/9), 6/3 2-(2'-Hydroxy-3'-methyl-5'-/S-carboxyäthylphenyl)-5-chlor-benztriazol
(identisch mit
Verbindung 2/10), >
6/4 2-(2'-Hydroxy-3'-carboxypropionylamidomethyl-5'-methylphenyl)-benztriazol
6/4 2-(2'-Hydroxy-3'-carboxypropionylamidomethyl-5'-methylphenyl)-benztriazol
(identisch mit Verbindung 2/11), 6/5 2-(2'-Hydroxy-3 '-/S-carboxypropionylamido-5'-methylphenyl)-benztriazol
(identisch mit
Verbindung 2/12),
6/6 2-(2'-Hydroxy-4'-/S-carboxypropionylamido-
6/6 2-(2'-Hydroxy-4'-/S-carboxypropionylamido-
phenyl)-benztriazol (identisch mit Verbindung 2/13),
6/7 2-(2'-Hydroxyphenyl)-5-/?-carboxypropionyl-
6/7 2-(2'-Hydroxyphenyl)-5-/?-carboxypropionyl-
amido-benztriazol (identisch mit Verbindung 2/14),
6/8 2-(2'-Hydroxy-3'-o-carbobutoxyphenylmethyl-5'-methylphenyl)-benztriazol
6/8 2-(2'-Hydroxy-3'-o-carbobutoxyphenylmethyl-5'-methylphenyl)-benztriazol
(identisch mit Verbindung 2/15), 6/9 2-(2'-Hydroxy-5'-methylphenyl)-benztriazol-5-carbonsäure-/?-hydroxyä
thylamid (identisch mit Verbindung 2/16),
6/10 2-(2'-Hydroxy-5'-methylphenyl)-benztriazol-5-carbonsäure-2"-hydroxycyclohexyl-
Γ'-amid (identisch mit Verbindung 2/17),
Γ'-amid (identisch mit Verbindung 2/17),
6/11 2-(2'-Hydroxy-5'-p-carboxyphenylphenyl)-benztriazol
(identisch mit Verbindung 2/20),
6/12 2-(2'-Hydroxy-3'-methyl-5'-/9-carboxyäthylphenyl)-5-methoxy-benztriazol,
6/13 2-(2'-Hydroxy-3'-methyl-5'-/S-carboxyäthylphenyl)-5-butoxy-benztriazol.
300 Teile Hexamethylendiaminsalz der Adipinsäure
(AH-SaIz = 6-6-Salz),
2 Teile 2 - (2' - Hydroxy - 3' - methyl -5'-β- carboxyäthylphenyl) - benztriazol - 5 - carbonsäure
2 Teile 2 - (2' - Hydroxy - 3' - methyl -5'-β- carboxyäthylphenyl) - benztriazol - 5 - carbonsäure
(Verbindung 7/1) und
100 Teile Wasser
100 Teile Wasser
werden in einem Autoklav unter sorgfaltigem Ausschluß
von Sauerstoff innerhalb I1J2 Stunden auf 275
bis 2800C aufgeheizt und dann der entstandene Wasserdampfdruck innerhalb weiterer 5 Stunden bei
derselben Temperatur entspannt. Während einer weiteren Stunde wird das entstandene Polymere unter
einem leichten Vakuum (anfänglich 400 mm, dann steigernd auf 50 mm Hg) gehalten, um das letzte
Wasser daraus zu entfernen. Das Polymere wird hieraufunter Stickstoffdruck durch eine Düse im Autoklavboden
zu einer etwa 2 mm dicken Stange ausgepreßt und diese nach dem Erkalten in kleine Schnitzel
zerschnitten.
Die so hergestellten Schnitzel werden in einem Extruder zu einer Folie verspritzt. Diese Folie, die
einen leichten Gelbstich aufweist, wird, mit l%iger Ameisensäurelösung in Wasser gewaschen, wodurch
die Farbe zurückgeht. Die Folie absorbiert alles UV-Licht bis etwa 730 πΐμ und zeigt beim Belichten
einen wesentlich kleineren Festigkeitsverlust als eine ohne das als Comonomeres benutzte Benztriazol
hergestellte, sonst aber identisch behandelte Folie. Durch Extraktion der UV-dichten Folie mit Seifenwasser
oder Cyclohexan läßt sich nur ein kleiner Teil der eingesetzten Benztriazolverbindung aus der Folie
herauslösen, der Rest ist fest gebunden und läßt sich auch nicht durch wiederholte Extraktion entfernen.
Sehr ähnliche Polymere werden erhalten, wenn man die folgenden Verbindungen anstatt 7/1 in gleicher
Menge wie dieses und unter gleichen Versuchsbedingungen verwendet:
7/2 2-(2'-Hydroxy-5'-carboxyäthylphenyl)-
benztriazol-5-sulfonsäureamid,
7/3 2-(2'-Hydroxy-5'-^-carboxyäthylphenyl)-
7/3 2-(2'-Hydroxy-5'-^-carboxyäthylphenyl)-
benztriazol-5-sulfonsäurebutylamid,
7/4 2-(2'-Hydroxy-5'-/S-carboxyäthylphenyl)-
7/4 2-(2'-Hydroxy-5'-/S-carboxyäthylphenyl)-
benztriazol-5-sulfonsäure-benzylamid,
7/5 2-(2'-Hydroxy-5'-/S-carboxyäthylphenyl)-
7/5 2-(2'-Hydroxy-5'-/S-carboxyäthylphenyl)-
benztriazol-5-sulfonsäure-y-methoxypropyl-
amid,
7/6 2-(2'-Hydroxy-5'-/9-carboxyäthylphenyl)-
7/6 2-(2'-Hydroxy-5'-/9-carboxyäthylphenyl)-
benztriazol-5-sulfonsäure-N-rnetnylcyclo-
hexylamid,
7/7 2-(2'-Hydroxy-5'-£-carbäthoxyäthylphenyl)-
7/7 2-(2'-Hydroxy-5'-£-carbäthoxyäthylphenyl)-
benztriazol-5-carbonsäureäthylester,
7/8 2-(2'-Hydroxy-5'-carbocyclohexyloxyäthyl-
7/8 2-(2'-Hydroxy-5'-carbocyclohexyloxyäthyl-
phenylJ-benztriazol-S-carbonsäurecyclo-
hexylester,
7/9 2-(2'-Hydroxy-5'-/S-carboxyäthylphenyl)-
benztriazol-S-carbonsäure-N-methylcyclo-
hexylamid,
7/10 2-(2'-Hydroxy-3'-cyclohexyl-5'-methyl-
7/10 2-(2'-Hydroxy-3'-cyclohexyl-5'-methyl-
phenylJ-benztriazol-S-sulfonsäure-carboxy-
methylamid,
7/11 2-(2'-Hydroxy-3'-benzyl-5'-methylphenyl)-
7/11 2-(2'-Hydroxy-3'-benzyl-5'-methylphenyl)-
benztriazol-5-sulfonsäure-carboxymethyl-
amid, " '
7/12 2-(2/-Hydroxy-5'-pheriylphenyl)-benztriazol-
5-carbonsäure-carboxymethylamid, 7/13 2-(2'-Hydroxy-3'-tert.butyl-5'-methylphenyl)-
benztriazol-5-carbonsäure-carboxymethyl-
amid.
Weiterhin können die folgenden cokondensierbaren Benztriazolverbindungen eingesetzt werden, doch sind
dies Comonomere, die nur zu einem Teil einpolymerisiert werden. Ein bis 70% des Comonomeren ausmachender
Anteil bleibt unumgesetzt und kann durch wiederholte alkalische Wäsche aus Folien oder Filamenten
des Endpolymeren ausgewaschen werden:
7/14 2-(2'-Hydroxy-3 '-acetylamidomethyl-S'-cyclohexylphenyl)-benztriazol,
7/15 2-(2'-Hydroxy-3'-heptylcarbonsäurebenzyl-
amidomethyl-5'-methylphenyl)-benztriazol, 7/16 2-(2'-Hydroxy-3'-formylheptylamidomethyl-
5'-methoxyphenyl)-benztriazol, 7/17 2-(2'-Hydroxy-3'-(2"-oxo-hexamethylen-
imidomethyl)-5'-butoxyphenyl)-benztriazol.
80 Teile Hexamethylendiaminsalz der Sebacinsäure (6-10-Salz),
20 Teile Hexamethylendiaminsalz der Adipinsäure
(6-6-Salz),
2 Teile 2-(2'-Hydroxy-5'-/3-carboxyäthylphenyl)-benztriazol
- 5 - carbonsäure (Verbindung 8/1, identisch mit Verbindung 7/1) und 0,7 Teile Hexamethylendiamin,
werden zusammen mit 30 Teilen Wasser wie nach Beispiel 7 umgesetzt. Das erhaltene Polyamid hat
eine gelbliche Farbe, die bei längerem Stehen, schneller beim Spülen mit verdünnter Essigsäure praktisch
verschwindet. Es eignet sich als Spritzgußmaterial, besonders als lichtstabiler Überzug für Kabel.
Eine Lösung von 4 Teilen Sebacinsäuredichlorid und 0,01 Teil des Dichlorids der 2-(2'-Hydroxy-5'
- β - carboxy - äthylphenyl) - benztriazol - 5 - carbonsäure (Verbindung 9/1; hergestellt aus der freien Säure
durch Umsatz mit Thionylchlorid in Chlorbenzol nach üblichen Methoden) in 100 Volumteilen Tetrachloräthylen
wird sorgfältig mit einer Lösung von 5 Teilen Hexamethylendiamin in 60 Volumteilen Wasser
überschichtet. Dabei bildet sich sofort ein unlöslicher Film an der Grenzfläche der beiden Phasen,
der in der Mitte erfaßt und mit Hilfe einer Trommel abgezogen wird, so daß ein kontinuierliches Band
entsteht. Das so erhaltene Polymere wird mehrmals mit verdünntem Alkohol, dem einige Tropfen Eisessig
zugegeben worden sind, gewaschen und dann bei erhöhter Temperatur im Vakuum getrocknet. Es
eignet sich dann zur Herstellung von UV-dichten Filmen.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung von hochmolekularen Polyestern und/oder Polyamiden, dadurch gekennzeichnet, daß man, berechnet auf das Gesamtgewicht des fertigen Polymeren, 0,1 bis 5 Gewichtsprozent einer monofunktionellen oder 0,1 bis 10 Gewichtsprozent einer bifunktionellen 2-(2'-Hydroxyphenyl)benztriazolverbindung der allgemeinen Formel I
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH710361 | 1961-06-16 | ||
CH710361A CH426263A (de) | 1961-06-16 | 1961-06-16 | Verfahren zur Herstellung von hochmolekularen Polyamiden |
DEG0032526 | 1962-06-15 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1495870A1 DE1495870A1 (de) | 1969-07-31 |
DE1495870B2 true DE1495870B2 (de) | 1972-12-21 |
DE1495870C DE1495870C (de) | 1973-07-19 |
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ID=
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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DK103095C (da) | 1965-11-15 |
GB981539A (en) | 1965-01-27 |
DK105002C (da) | 1966-08-01 |
AT248698B (de) | 1966-08-10 |
SE312440B (de) | 1969-07-14 |
CH426263A (de) | 1966-12-15 |
FR1325405A (fr) | 1963-04-26 |
NL124488C (de) | |
ES278354A1 (es) | 1962-12-01 |
DE1495870A1 (de) | 1969-07-31 |
CH432842A (de) | 1967-03-31 |
US3862087A (en) | 1975-01-21 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |