DE1569039A1 - Antioxidants - Google Patents
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Description
Priorität: 18. 6o 1962 -> Hr0 23 310/62 - Großbritannien 6. 6. 1963 -' !l Priority: 18. 6o 1962 -> Hr 0 23 310/62 - Great Britain 6. 6. 1963 - ' ! L
Die Erfindung betrifft Antioxydationsmittel mif Basie neuer phenolischer Kondensationsprodukte für Polynerisatöo ιThe invention relates to antioxidants mif Basie new phenolic condensation products for Polyneri satöo ι
Bisher wurden Polymerisate gegen Oxydation durch Einver- ; leibung von Kondensattonsprodukten τοη Phenolen mit a.B» j Aldehyden stabilisiert. Geeignete Phenole für diesen Zweck stellen als Bestandteile von Deatillationsproduktenvon Koh- , •le, HoIk oder Erdöl.zur Verfügung und können aus solchen Quellen liveliest werden. Es wurde jedoöh als notwendig an-So far, polymers have been used against oxidation by combining ; Emission of condensate products τοη phenols stabilized with aB »j aldehydes. Phenols suitable for this purpose make as components of Deatillationsproduktenvon coal, • le, HoIk or Erdöl.zur V addition and he can live reads from such sources are. However, it was considered necessary
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.... .. BAD ORIGINAL909815/1 1 96
.... .. BAD ORIGINAL
gesehen, entweder praktisch reine Phenole oder einfacht Gemische von Phenolen mit engem Siedebereich au verwinden, wobei kostspielige Reinigungsstufen nötig waren, die auch zur Gewinnung von nicht erA/Unschten Phenolen führten οseen, either practically pure phenols or simple mixtures of phenols with a narrow boiling range, which required expensive purification steps also led to the production of non-erA / indolent phenols ο
Erfindungagemäß wurde festgestellt, daß bestimmte hochsiedende Fraktionen mit breitem Siedebereich aus Kohle, Holz oder Erdöldestillaten ohne v/eitere Reinigung mit Aldehyden oder Ketonen unter Bildung von Produkten kondensiert v/erden können, die als Antioxydationsmittel in Polymerisaten äußerst wirkungsvoll sindo Diese Produkte stehen leichter zur Verfügung als solche Verbindungen von ähnlichem Typ, wie sie bisher verwendet wurden und »ie sind gegenüber- diesen Antioxydationsmitteln eualndeet vollständig äquivalent und manohmal sogar diesen Überlegen.According to the invention it was found that certain high-boiling fractions with a wide boiling range consist of coal, Wood or petroleum distillates can condense without further purification with aldehydes or ketones to form products which are extremely effective as antioxidants in polymers. These products are more readily available than such compounds from of the same type as previously used and »ie are in some cases completely equivalent to these antioxidants and sometimes even superior to them.
Dementsprechend betrifft die Erfindung tin Verfahren sur Herstellung neuer phenolieoher Kendeneationsprodukte, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine phenolieche Fraktion mit einem Siedebereich zwischen 180 und 4000C aus Kohle, Holz oder Erdöldestillaten mit einem Keton oder Aldehyd in Gegenwart eines sauren Katalysators zur Umsetzung bringt.Accordingly, tin method sur manufacture, the invention relates to new phenolieoher Kendeneationsprodukte, which is characterized in that a phenolieche fraction having a boiling range of 180-400 0 C from coal, wood or petroleum distillates with a ketone or aldehyde in the presence brings an acid catalyst to reaction .
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BAD ORIGINAL,BATH ORIGINAL,
Die phenolisohe Fraktion ist im wesentlichen ein Gemisch, das *ono-,Si- und triprimäre und sekundere Alkylphenole, Indenole, Alkylindenole, Naphthole und Alkylnaphthqle enthält. Die bevoreugten phenoliechen Fraktionen sieden βwischen 230 und 25O0C. Diese liefern Kondeneationeprodukte mit dem höchsten Antioxydationseffekt.The phenol-like fraction is essentially a mixture which contains mono-, si- and triprimeric and secondary alkylphenols, indenols, alkylindenols, naphthols and alkylnaphthols. The bevoreugten phenoliechen fractions boiling βwischen 230 and 25O 0 C. These provide Kondeneationeprodukte with the highest antioxidative effect.
Ale Ketone können im erfindungsgemiißen Verfahren z.B. Aceton, Methylftthylketon, Cyclohexanon* Methylisobutylketon, Methylisoamylketon» Äthylbutylketon oder substituierte Ketone , wie Diacetonalkohol und 4-Me1;hoxy-4-methylpentan« 2-on,verwendet werden.All ketones can be used in the process according to the invention, e.g. acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone * methyl isobutyl ketone, Methyl isoamyl ketone "ethyl butyl ketone or substituted ketones such as diacetone alcohol and 4-Me1; hoxy-4-methylpentane" 2-on, can be used.
Als Aldehyde können' im erfindungsgemäßen Verfahren ZoB. Formaldehyd und seine Polymeren, Acetaldehydf Butyraldehyd, Nonaldehyd oder aromatische Aldehj^de yerwendet werden. Anstelle von Aldehyden können auch Verbindungen, die leicht Aldehyde in Freiheit setzen, z.B. Acetale oder a-Chloralkyläther, verwendet werden.Aldehydes that can be used in the process according to the invention are ZoB. Formaldehyde and its polymers, acetaldehyde f butyraldehyde, nonaldehyde or aromatic aldehyde can be used. Instead of aldehydes, it is also possible to use compounds which easily release aldehydes, for example acetals or α-chloroalkyl ethers.
Die verwendete Menge des Ketons oder Aldehyde soll zwischen 0125 und IQ Mol Aldehyd cder Ke-ion je Mol der Phenolfraktion und vorzugsweise von 0,5 bis 5 Mol je Mol der Phenolfraktion betragen.The amount of ketone or aldehyde used is intended CDER between 0 125 and IQ mole of aldehyde Ke-ion per mole of the phenol fraction, and preferably from 0.5 to 5 moles per mole of the phenol fraction.
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BAD ORlQiNALBAD ORlQiNAL
Als saure Katalysatoren können Salzsäure, Bromwasserstoffsäure und Essigsäure sowie Friedel-Crafts-Katalysatoren, wie Zinkchlorid oder Aluminiumchlorid(Verwendet werden. Mit Säure aktivierte Erden oder Ionenharzauetausoher können ebenfalls verwendet werden» Die Verwendung von wasserfreiem Chlorwasserstoff ist besonders Vorteilhaft, da die hierbei erhaltenen Kondensaticiujprodukte besonders wenig verfärben,, wenn sie als Antioxydationsmittel verwendet werden. As acidic catalysts, hydrochloric acid, hydrobromic acid and acetic acid as well as Friedel-Crafts catalysts, such as zinc chloride or aluminum chloride (can be used can also be used »The use of anhydrous hydrogen chloride is particularly advantageous as the hereby obtained condensation products particularly little discolor, when used as an antioxidant.
Die Kondensationsreaktion kann in Lösung, ZoB. in einem organischen Lösungsmittel, das inert sein kann,-oder einem Keton, wie überschüssigem Aceton, oder einem Katalysator, wie Bssigsäures durchgeführt werden, oder man kann die Reaktionsteilnehmer miteinander in Abwesenheit eines Lösungsmittels vermischen» Wasser kann anwesend sein, doch wird, wie vorstehend beschrieben, die Kondensation vorzugsweise unter wasserfreien Bedingungen durchgeführt, Man kann bei Temperaturen von -10 bis +2000C arbeiten. Sehr reaktions fähige Aldehyde können gegebenenfalls glatt bei niedrigeren Temperaturen zur Umsetzung gebracht werden, während weniger aktire Carbonylrerbindungen höhere Arbeitstemperfeturen erfordern,The condensation reaction can take place in solution, ZoB. in an organic solvent which may be inert, -or a ketone such as excess acetone, or a catalyst such as Bssigsäure s are carried out, or can be the reactants together in the absence of a solvent mix "water may be present, but will, as described above, the condensation is preferably carried out under anhydrous conditions. Temperatures from -10 to +200 0 C can be used. Very reactive aldehydes can, if necessary, be made to react smoothly at lower temperatures, while less active carbonyl compounds require higher working temperatures,
Das Kondensationsprodukt kann abgetrennt werden, indem man ZcB0 den Katalysator durch Zugabe τοη wässrigem Alkali oder wässriger Natriumcarbonat- oder -bicarbonatlösungThe condensation product can be separated by ZCB 0 τοη the catalyst by the addition of aqueous alkali or aqueous sodium carbonate or bicarbonate solution
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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
neutrali.siert, sofern das phenolische Produkt feat ist, es abfiltriert oder falls es flüssig ader harzig ist, mit heißem Wasser alkalifrei wäscht und hierauf im Vakuum trocknet. Gegebenenfalls kann man das Reaktionsgemisoh dampfdestillieren, um nicht umgesetzte Ausgangsverbindungen abzutrennen ·>neutralized if the phenolic product is feat, it is filtered off or, if it is liquid or resinous, washed with hot water free of alkali and then dried in a vacuum. If necessary, the reaction mixture can be steam-distilled in order to separate off unreacted starting compounds
Gemäß einen weiteren Merkmal der Erfindung wird ein Verfahren zur Stabilisierung von Polymerisaten gegen Oxydation zur Verfugung gestellt, indem man dem Polymerisat ein phenolisches Kondensationsprodukt der vorgenannten Art einverleibt«,According to a further feature of the invention, a method for stabilizing polymers against oxidation is made available by adding the polymer incorporates a phenolic condensation product of the aforementioned type «,
Als zu stabilisierende Polymerisate können Naturkautschuk oder synthetischer Kautschuk sowie Polymerisate, wit PoIyäthylen und Polypropylen, rtrwottfet werden. Die erfindungsrgeraäß hexgestellten phenolischen Kondensationsproduktβ sind besondere wirkungsvolle Stabilisatoren für Polypropylen. Als Synthesekautschuk können Polymere des Butadiens, 2-Me thy !butadiene,. 2-Chlorbutadiens und Isobutylens sowieThe polymers to be stabilized can be natural rubber or synthetic rubber and also polymers such as polyethylene and polypropylene. The phenolic condensation products formed according to the invention are particularly effective stabilizers for polypropylene. As synthetic rubber, polymers of butadiene, 2-methy! Butadiene,. 2-chlorobutadiene and isobutylene as well Hischpolymeriea^juä^ftBiLJ£^r^nduaSen miteimnder und mit Acrylnitril, Styrol, Methylraethacrylat, sowie anderen bekannten polymerlsierbaren Verbindungen, die aur Herstellung von Synthesekautschuk verwendet werden können, stabilisiert werden.Hischpolymeriea ^ juä ^ ftBiLJ £ ^ r ^ ndua S en with each other and with acrylonitrile, styrene, methyl methacrylate, as well as other known polymerizable compounds, which can be used for the production of synthetic rubber, stabilized.
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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
Die phenolischen Kondensationsprodukte sollen dem Polymerisat in einer Menge von 0,001 bis 5 GeWo-5» des Polymers, vorzugsweise von 0,01 bis 2 Gewe=# einverleibt werden. Die stabilisierten Polymerisate können das Polymer in irgendeiner Form, z.Bο in massiver, disporgierter oder verarbeiteter Form, enthalten und sie künnsn vulkanisiert oder !anvulkanisiert sein. Außerdem können sie bekannte Hilfsetoffe enthalten, wie sie in solchen Massen verwendet werden? ZoBo Pigmente, Füllstoffe, Weichmacher, Treibmittel, andere Antioxydationsmittel, Antiozonmittel, Vulknnisiermittelj, Vulkanisationsbeschleuniger und -verzögerer, sowie Wachse< >The phenolic condensation products are to be close to the polymer in an M of 0,001 GeWo-5 "of the polymer, preferably incorporated from 0.01 to 2 percent by e = # up. 5 The stabilized polymers can contain the polymer in any form, e.g. in solid, dispersed or processed form, and they can be vulcanized or vulcanized on. In addition, can they contain known auxiliary substances as they are used in such masses? ZoBo pigments, fillers, plasticizers, blowing agents, other antioxidants, antiozonants, vulcanizing agents, vulcanization accelerators and retarders, as well as waxes <>
Im Polypropylen sind die phenollschen Kondensationsprodukte der Erfindung besonders wirkungsvoll, wenn sie zusammen mit anderen Antioxydationsmitteln, insbesondere Dialkylthiodialkancarbonsäureestern, z,B. Dilaurylthiodipropionat, Dilaurylthiodibutyrats Diiaurylfehiodipentanoat, Diostadecylthiodipropionatv verwendet werden.The phenolic condensation products are found in polypropylene of the invention particularly effective when used together with other antioxidants, especially dialkylthiodialkanecarboxylic acid esters, z, B. Dilauryl thiodipropionate, dilauryl thiodibutyrate diiauryl fehiodipentanoate, diostadecyl thiodipropionate v be used.
Die Erfindung wird durch die naahstehenden Beispiele weiter erläutert ο Seile vaai Prozentangaben beziehen sich, falls nicht anders angegeben, auf das Gewicht.The invention is further illustrated by the following examples ο ropes and percentages relate to weight, unless stated otherwise.
20,2 YoI«»Teile 36#ige Salzsäure werden unter Rühren bei Raumtemperatur zu 136 Teilen hochsiedenden Teers-luren vom Siedebereich 250 bis 25O0C gegeben, die aus Steinkohlenteer erhalten wurden» Anschließend werden zu dem gerührten20.2 Yoi ""# 36 parts hydrochloric acid are high boiling with stirring at room temperature to 136 parts of tar-luren given by the boiling range 250 to 25O 0 C obtained from coal tar "Then, to the stirred
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BAD ORIGINAL .BATH ORIGINAL.
ί00dU03ί00dU03
«= *7 —«= * 7 -
Gemisch 53,3 Teile wässrige 37$iger Formaldehydlösung zugegeben und die temperatur unter 500C gehalten. Das Reaktionseemisch v/ird dann 4 Stunden gekocht, hierauf mit 10$ Überschuß konzentrierter Natriumcarbonatlösung versetzt und das Gemisch eine weitere Stunde gekocht» Nach dem Abkühlen werden 135,8 Teile festes Produkt abfiltriert und alkalifrei gewascheneMixture 53.3 parts of an aqueous 37 $ strength formaldehyde solution and maintained the temperature below 50 0 C. The reaction mixture is then boiled for 4 hours, then treated with a 10% excess of concentrated sodium carbonate solution and the mixture boiled for a further hour. After cooling, 135.8 parts of solid product are filtered off and washed alkali-free
15»4 VoL=TeUe 36$ige Salzsäure werden zu 87 Teilen hochsiedenden Teersäuren (wie sie la Belapiel 1 verwendet wurden) gegeben und anschließend werden 24 Teile n-Butyral-Äehyd allmählich bei einer Temperatur zwischen 35 bis 400C zugesetzt» Das Reaktionsgemisch wird dann 1 Stünde bei 35 bis 400C gehalten und hierauf 3 Stunden auf etwa 1000C erhitzte Danach wird konzentrierte wässrige NatriumearbonatlöBung in ι Obigem Überschuß zugegeben und das Reaktionsgemisch 1 Stunde gekocht. Nach dem Abkühlen wird das Produkt, ein klebriges Harz (A) alkalifrei gewaschen und im Vakuum getrocknet» Das Produkt v/ird unterteilt und 1 Teil wird zur Abtrennung nicht umgesetater hochsiedender Teersäuren daapfdastilliert. Man erhiilt ein. festes Produkt (B).15 »4 vol = TeUe 36 $ strength by weight hydrochloric acid to 87 parts of high boiling tar acids (such as those la Belapiel 1 is used), followed by 24 parts of n-butyral Äehyd gradually at a temperature between 35 added to 40 0 C» The reaction mixture is then kept at 35 to 40 ° C. for 1 hour and then heated to about 100 ° C. for 3 hours. Concentrated aqueous sodium carbonate solution in the above excess is then added and the reaction mixture is boiled for 1 hour. After cooling, the product, a sticky resin (A), is washed alkali-free and dried in vacuo. The product is subdivided and 1 part is distilled to remove unreacted high-boiling tar acids. One receives a. solid product (B).
272 Te:.le hochsiedende Teersäuren und 58 Teile Aceton werden mi"3viandsr verai3cht und bi i O0C mit Chlorwasserstoff-.Le are high boiling tar acids and 58 parts acetone mi "3viandsr verai3cht and bi i O 0 C with hydrochloric: 272 Te
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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
gas gesättigt. Das Reaktionsgemisoh wird über Nacht bei O0C gerührt» Hierauf wird überschüssige wässrige Natriumcarbonatlösung zugegeben und das Gemisch eine Stunde gekocht ο Anschließend wird da3 flüssige Produkt mit heißem Wasser alkalifrei gewaschen» Das Produkt wird dann dampfdestilliert und man erhält nach dem Kühlen und Trocknen im Vakuum 114*5 Teile des Produktes (C). 73,7 Teile dieses Produktes werden dann nochmals destilliert, bis keine hochsiedenden Teersäuren mehr übergehen« Nach dem Abküh- - η wird das Produkt abfiltriert, felnvermahlen und im Vakuum getrocknet» Man erhält 31,0 Teile Produkt (D).gas saturated. The reaction mixture is stirred at 0 ° C. overnight. Excess aqueous sodium carbonate solution is then added and the mixture is boiled for one hour. The liquid product is then washed alkali-free with hot water 114 * 5 parts of the product (C). 73.7 parts of this product are then distilled again until no more high-boiling tar acids pass over. "After cooling, the product is filtered off, flaked and dried in vacuo" 31.0 parts of product (D) are obtained.
Kautschukgemische der nachstehenden Zusammensetzung werden hergestellt und 30 Minuten bei 1530C gehärtet» Proben der Vulkanisate werden hierauf in einem luftofen bei 1000C gealtert und ihre Zugfestigkeit (kg/cm2) in Zeitabständen gemessen« Die Ergebnisse sind in Tabelle I angegeben. Die Versuche am Produkt D wurden getrennt von den Versuchen an den Produkten A9 B und C durchgeführt, so daß ein getrennter Kontrollversuch erhalten wurde»Rubber mixtures of the following composition are prepared and cured for 30 minutes at 153 0 C "samples of the vulcanizates are then aged in an air oven at 100 0 C and the tensile strength (kg / cm 2)" measured at time intervals The results are shown in Table I below. The tests on product D were carried out separately from the tests on products A 9 B and C, so that a separate control test was obtained »
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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
Tabelle I Zugfestigkeit der Vulkaniaate nach dem Altern, kg/cm2 Table I Tensile strength of Vulkaniaate after aging, kg / cm 2
dauer, Std.Aging
duration, hours
tioxyda-
tionsmit-
telno arrival
tioxyda-
announcement
tel
les Phenol-
Aldehyd -Kon
densat als
Vergleichcommercial
les phenolic
Aldehyde con
densat as
comparison
des Bei
spiels 1product
of the case
game 1
Produkt
A des
Beispiels
2! ;
product
A des
Example
2
B des
Bei
spiels 2product
B des
at
game 2
C des
Bei
spiels 3product
C des
at
game 3
zielles
Phenol-
Aldehyd-
Kondensat
als Ver
gleich come
target
Phenol-
Aldehyde-
condensate
as Ver
same
D des
Beispiels
3 product
D des
Example
3
■47
■
— IU —- IU -
Weiterhin wurden Kautschukgemische der nachstehenden Zusammensetzung hergestellt, 12 min "bei 1250C gehHrtet und die Verfärbungseigensohäften der Vulkaniaate unter einer Xenonlampe und im Freien bestimmt. Sie Ergebnisse sind in Tabelle II und III angegeben.Further, rubber compositions were prepared having the following composition, gehHrtet 12 min "at 125 0 C and determines the Verfärbungseigensohäften the Vulkaniaate under a xenon lamp and outdoors. It results are given in Table II and III.
heller Crepe Smoked Sheet 100light crepe smoked sheet 100
Zinkoxyd 10Zinc oxide 10
Bariumsulfat 75Barium sulfate 75
Stearinsäure 1,0Stearic acid 1.0
Schwefel 2,0Sulfur 2.0
Zinkdiäthyldithiocarbamat 0,375Zinc diethyl dithiocarbamate 0.375
Antioxydationsmittel(wie angegeben) 2,0Antioxidant (as indicated) 2.0
mit der
Xenonlampe,
TageIrradiation
with the
Xenon lamp,
Days
Beispiels 2Product A of the
Example 2
1
20
1
2
54
4358
54
43
nol-Aldehyd-Kond en-
sationsmittel als
VergleichCommercial Phe-
nol aldehyde condens
sation agent as
comparison
59
4759
59
47
des Bei
spiels 3Product D
of the case
game 3
mit Tages
licht,
WochenIrradiation
with day
light,
Weeks
oxydations
mittelNo anti
oxidative
middle
Phenol-Aldehyd-
Kondensationsmit
tel als VergleichCommercial
Phenol aldehyde
Condensation with
tel as a comparison
65
49
4473
65
49
44
4
5 I.
4th
5
76
64
5978
76
64
59
68
49
4372
68
49
43
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ι υ υ \j uι υ υ \ j u
Polypropylen wird mit den nachstehend beschriebenen Antioxydationsmitteln vermischt und Proben werden bei 150 + 10C gealtert, bis Versprödung eintritt„ Die Versprödungszeit ist in Tabelle IV angegeben.Polypropylene is mixed with the antioxidants described below and samples were aged at 150 + 1 0 C until embrittlement "enters The embrittlement time is given in Table IV.
telsystemsystem
zeit, Std.time, hours
tert.-butylphenol-tert-butylphenol
Crotonaldehyd-Kon-Crotonaldehyde con-
densat und 0,25?«densat and 0.25? "
Laurylthiodipro-Laurylthiodipro-
pionatpioneer
0,555 Produkt B0.555 product B
dee Beispiels 2dee example 2
0,255* Produkt B0.255 * product B
des Beispiels 2of example 2
O,25# Laurylthio-0.25 # Laurylthio-
dipropionatdipropionate
0,5% Produkt C 0.5% product C
des Beispiels 3of example 3
0,255^ Produkt C0.255 ^ product C
des Beispiels 3of example 3
0,25?» Laurylthio-0.25? » Laurylthio
dipropionatdipropionate
0,25^ Produkt D0.25 ^ product D.
des Beispiels 3of example 3
O,25# laurylthio-0.25 # laurylthio-
dipropionatdipropionate
0,5?ό Latirylthio-0.5? Ό latirylthio
dipropionatdipropionate
192192
10321032
7272
17001700
12501250
576576
braunBrown
braunBrown
keineno
keineno
keineno
keineno
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909815/1196909815/1196
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Claims (1)
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GB23310/62A GB1002258A (en) | 1962-06-18 | 1962-06-18 | Preservation of polymers |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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ID=10193546
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GB (1) | GB1002258A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2457272A1 (en) * | 1979-05-23 | 1980-12-19 | Gen Electric | High purity bisphenol prodn. in high yield - by reaction of phenol and cpd. contg. ether linkage in presence of acid condensing agent |
-
1962
- 1962-06-18 GB GB23310/62A patent/GB1002258A/en not_active Expired
-
1963
- 1963-06-18 DE DE19631569039 patent/DE1569039A1/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2457272A1 (en) * | 1979-05-23 | 1980-12-19 | Gen Electric | High purity bisphenol prodn. in high yield - by reaction of phenol and cpd. contg. ether linkage in presence of acid condensing agent |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1002258A (en) | 1965-08-25 |
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