DE1720829C3 - Process for the production of poly (1,4-phenylene ethers) - Google Patents

Process for the production of poly (1,4-phenylene ethers)

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DE1720829C3 DE19671720829 DE1720829A DE1720829C3 DE 1720829 C3 DE1720829 C3 DE 1720829C3 DE 19671720829 DE19671720829 DE 19671720829 DE 1720829 A DE1720829 A DE 1720829A DE 1720829 C3 DE1720829 C3 DE 1720829C3
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worin R die obige Bedeutung hat, abdestilliert.where R has the above meaning, distilled off.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Erhitzen in flüssiger Phase unter Verwendung von Lösungsmitteln erfolgt, in denen das eingesetzte Phenoxyphenol löslich ist, und die einen genügend hohen Siedepunkt haben, um die gewünschte Reaktionstemperatur erreichen zu können.2. The method according to claim 1, characterized in that the heating in the liquid phase under Use of solvents takes place in which the phenoxyphenol used is soluble, and the have a sufficiently high boiling point to achieve the desired reaction temperature be able.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Erhitzen in sauerstofffreier Atmosphäre erfolgt.3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the heating in oxygen-free Atmosphere takes place.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige Phase aus einer Lösung eines 4-Phenoxyphenols in Terphenyl, chloriertem Biphenyläther oder deren Gemischen besteht und daß die Reaktionstemperatur im Bereich zwischen 300° C und dem Siedepunkt der Lösung liegt.4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the liquid phase consists of a Solution of a 4-phenoxyphenol in terphenyl, chlorinated biphenyl ether or mixtures thereof and that the reaction temperature is in the range between 300 ° C and the boiling point of the Solution lies.

5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das 4 - Phenoxyphenol in sauerstoffhaltiger Atmosphäre erhitzt wird.5. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the 4 - phenoxyphenol in oxygen-containing atmosphere is heated.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige Phase wenigstens für den letzten Teil des Erhitzens in dünner Schicht vorliegt und daß das geschmolzene Polymere dann bis zur Verfestigung in sauerstoffhaltiger Atmosphäre erhitzt wird.6. The method according to claim 1 to 5, characterized in that the liquid phase at least for the latter part of the heating in a thin layer and that the molten polymer then heated in an oxygen-containing atmosphere until solidification.

Polyphenylenäther als Klasse stellen eine interessante Gruppe von Polymeren dar. Sie sind beispielsweise in den USA.-Patentschriften 33 06 874 und 06 875 und in einer Reihe von Artikeln in J. Polymer Science, 58, 581—609 (1962), beschrieben. Sie können durch eine oxydative Kupplungsreaktion von verschiedenen Phenolen in Gegenwart eines Komplexes aus einem Amin und einem basischen Kupfer(II)-salz hergestellt werden. Der Wasserstoff der Hydroxylgruppe des Phenols und der Wasserstoff oder das Halogen am Benzolring werden bei der Bildung der PoIy-(1,4-phenylenäther) entfernt.Polyphenylene ethers as a class represent an interesting group of polymers. They are, for example in U.S. Patents 33 06 874 and 06 875 and in a number of articles in J. Polymer Science, 58, 581-609 (1962). You can through an oxidative coupling reaction of various phenols in the presence of a complex of an amine and a basic one Copper (II) salt can be produced. The hydrogen of the hydroxyl group of the phenol and the hydrogen or the halogen on the benzene ring is removed in the formation of the poly (1,4-phenylene ethers).

Es wurde überraschenderweise gefunden, daß gewisse Phenoxyphenole leicht polymerisiert werden können, wenn sie auf eine Temperatur erhitzt werden, bei der'das monocyclische Phenol, das der endständigen Phenoxygruppe des eingesetzten Phenoxyphenols entspricht, vom Reaktionsgemisch abdestilliert wird. Die Phenoxyphenole, die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung polymerisiert werden können, haben die FormelIt has surprisingly been found that certain phenoxyphenols are easily polymerized can, if heated to a temperature at which the monocyclic phenol, that of the terminal Corresponds to the phenoxy group of the phenoxyphenol used, distilled off from the reaction mixture will. The phenoxyphenols that can be polymerized by the process according to the invention, have the formula

in der η eine ganze Zahl von 1 oder 2 ist und R Tür Wasserstoff, Hydroxyl, Methoxy oder 4-Hydroxyphenoxy steht. in which η is an integer of 1 or 2 and R is door Is hydrogen, hydroxyl, methoxy or 4-hydroxyphenoxy.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung von Poly-(l,4-phenylenäther), das dadurch gekennzeichnet ist, daß man ein 4-Phenoxyphenol der allgemeinen FormelThe invention therefore provides a process for the preparation of poly (l, 4-phenylene ether) which characterized in that a 4-phenoxyphenol of the general formula

in der η 1 oder 2 ist, und R Wasserstoff, Hydroxyl, Methoxy oder 4-Hydroxyphenoxy bedeutet, in flüssiger Phase auf eine Temperatur erhitzt, bei der das der endständigen Phenoxygruppe des 4-Phenoxy·- phenols entsprechende monocyclische Phenol der Formelin which η is 1 or 2, and R denotes hydrogen, hydroxyl, methoxy or 4-hydroxyphenoxy, heated in the liquid phase to a temperature at which the monocyclic phenol of the formula corresponding to the terminal phenoxy group of 4-phenoxy · phenol

OHOH

worin R die obige Bedeutung hat, abdestilliert.where R has the above meaning, distilled off.

Die unter die vorstehende Formel fallenden Phenoxyphenole sindThe phenoxyphenols falling under the above formula are

4-Phenoxyphenol,4-phenoxyphenol,

4-(4-Hydroxyphenoxy)-phenol,4- (4-hydroxyphenoxy) phenol,

4-(4-Methoxyphenoxy)-phenol,4- (4-methoxyphenoxy) phenol,

l,4-Bis(4-hydroxyphenoxy)-benzoL1,4-bis (4-hydroxyphenoxy) benzoL

l-(4-Methoxyphenoxy)-4-(4-hydroxyphenoxy)-1- (4-methoxyphenoxy) -4- (4-hydroxyphenoxy) -

benzol und
4,4'-Bis(4-hydroxyphenoxy)-diphenyläther,
benzene and
4,4'-bis (4-hydroxyphenoxy) diphenyl ether,

der auch als Bis-4-(4-hydroxyphenoxy)-f>henyläther bezeichnet wird. Hiervon sind die beiden ersten Phenoxyphenole im Handel erhältlich, während die übrigen aus diesen beiden Phenolen oder anderen leicht erhältlichen Materialien nach bekannten Verfahren hergestellt werden können. Die Methoxyderivate können durch Methylierung des entsprechenden Phenols z. B. mit Dimethylsulfat hergestellt werden. Die anderen nicht methylierten Phenole können nach der Ullmann-Reaktion hergestellt werden. Beispielsweise ist das letzte Phenol in der vorstehenden Liste aus Bis-4-bromphenyläther und dem Kaliumsalz von Hydrochinonmonomethyläther herstellbar.also known as bis-4- (4-hydroxyphenoxy) -f> henylether referred to as. Of these, the first two phenoxyphenols are commercially available, while the the rest of these two phenols or other readily available materials by known methods can be produced. The methoxy derivatives can by methylation of the corresponding Phenol e.g. B. be made with dimethyl sulfate. The other non-methylated phenols can after the Ullmann reaction. For example, the last is phenol in the list above can be prepared from bis-4-bromophenyl ether and the potassium salt of hydroquinone monomethyl ether.

Es ist leicht erkennbar, daß 4-Phenoxyphenol ein dimeres Oligomeres und 4-(4-Phenoxyphenoxy)-phenol das trimere Oligomere von PoIy-(1,4-phenylenäther) ist und die anderen Phenoxyphenole dessen Hydroxy- und Methoxyderivate sind. Bei dieser thermischen Polymerisationsreaktiori reagieren 2 Moleküle dieser Dimeren oder Trimeren miteinander in einer schrittweisen Reaktion, bei der 1 Molekül Phe-It can be easily seen that 4-phenoxyphenol is a dimeric oligomer and 4- (4-phenoxyphenoxy) phenol is the trimeric oligomer of poly (1,4-phenylene ether) and the other phenoxyphenols thereof Are hydroxy and methoxy derivatives. Two molecules react in this thermal polymerization reaction of these dimers or trimers with each other in a stepwise reaction in which 1 molecule of Phe-

nol und 1 Molekül des nächst höheren Oligomeren eebildet werden, d. h. 2 Moleküle des Dimeren 4- phenoxyphenoi bilden 1 Molekül Phenol und Molekül des Trimeren, d. h. 4-(4~ Phenoxy phenoxy )-phenol. Im nächsten Schritt reagieren 1 Molekül des i und 1 Molekül des Dimeren unter erneuternol and 1 molecule of the next higher oligomer are formed, ie 2 molecules of the dimer 4-phenoxyphenoi form 1 molecule of phenol and one molecule of the trimer, ie 4- (4 ~ phenoxy phenoxy ) phenol. In the next step, 1 molecule of the i and 1 molecule of the dimer react again

von 25O0C bis zu ihrem Siedepunkt, wobei glatte Gießfolien des Polymeren gebildet werden.wherein smooth cast films of the polymers are formed of 25O 0 C to its boiling point.

Die Verwendung dieser Lösungsmittel ist notwendig, wenn 4-Phenoxyphenol selbst als Ausgangsmaterial verwendet wird und in sauerstofffreier Atmoll Di Mterial ist soThe use of this solvent is necessary when using 4-phenoxyphenol itself as a starting material is used and in oxygen-free Atmoll Di Mterial is like that

Trimeren und 1 Molekül des Dimeren unter erneuter Sphäre erhitzt werden soll. Dieses Material ist soTrimers and 1 molecule of the dimer should be heated under renewed sphere. This material is like that

Rildune von 1 Molekül Phenol und 1 Molekül des flüchtig, daß es verdampft, wenn es m AbwesenheitRildune of 1 molecule of phenol and 1 molecule of the volatile that it evaporates in the absence of it

Tetrameren. Es ist auch möglich, daß 2 Moleküle des eines Lösungsmittels erhitzt wird, bevor eine lem-Tetramers. It is also possible that 2 molecules of a solvent are heated before a lem-

Trimeren unter Bildung von 1 Molekül des Dimeren peratur erreicht ist, die genügt, um das Phenol abzu-Trimers with formation of 1 molecule of the dimer temperature is reached, which is sufficient to remove the phenol.

ünd 1 Molekül des Tetrameren in der gleichen Weise io destillieren. Durch Verwendung dieser Losungsmitteland distill 1 molecule of the tetramer in the same way. By using these solvents

reagieren, als wenn das Trimere das Ausgangsmaterial wird das Verdampfen dieses Produkts verhindert,react as if the trimer is the starting material, preventing this product from evaporating,

ist Diese'beiden Reaktionen gehen weiter vonstatten, bis eine Temperatur, bei der das Phenol leicht vomThese 'two reactions will continue until a temperature at which the phenol will readily degrade

his schließlich kein Phenol mehr von der Lösung ab- Reaktions gemisch abdestilliert, erreicht und der Poiy-until finally no more phenol distilled off from the solution reaction mixture, reached and the Poiy-

destilliert werden kann. Wenn in sauerstofffreier · (1,4-phenylenäther) gebildet ist. Die Verwendungcan be distilled. When in oxygen-free · (1,4-phenylene ether) is formed. The usage

Atmosphäre erhitzt wird, begrenzt sich diese Reaktion 15 dieser Lösungsmittel ist auch bei den anderen aisAtmosphere is heated, this reaction is limited 15 this solvent is also with the other ais

Selbst wenn ein PoIy-(1,4-phenylenäther) mit durch- Ausgangsmaterialien eingesetzten PhenoxyphenoienEven if a poly (1,4-phenylene ether) with phenoxyphenoies used by starting materials

trhnittlich bis 20 Phenoxyeinheiten, d. h. mit einem der vorstehenden allgemeinen Formel zweckmamg.incrementally up to 20 phenoxy units, d. H. with one of the above general formula expediently.

Wert von 20 für « in der Forme] Ji, gebildet wird. Das Lösungsmittel unterdrückt ferner die Verdamp-Value of 20 for «in the form] Ji, is formed. The solvent also suppresses the evaporation

Wenn die Reaktion an der Luft oder in einer fung dieser Phenoxyphenole aus dem ^eaKtions-If the reaction takes place in air or in one of these phenoxyphenols from the ^ eaKtions-

anderen sauerstoffhaltigen Atmosphäre durchgerührt μ gemisch, wodurch die Ausbeute an Polymerisat ernontanother oxygen-containing atmosphere stirred through the mixture, which increases the yield of polymer

wird und auch in Fällen, in denen das durch Erhtaen wird. „-„,«„«-htwill and also in cases in which this becomes through Erhtaen. "-", "" "- ht

m sauerstofffreier Atmosphäre erhaltene polymere . Wenn die maximale Polymerausbeute gewünscht polymers obtained in an oxygen-free atmosphere. When the maximum polymer yield is desired

Produkt in Sauerstoff erhitzt wird, geht die Poly- wird, erhitzt man vorzugsweise die Losung des rnen-If the product is heated in oxygen, the poly-

merisationsreaktion weiter vonstatten, bis schließ- oxyphenols in einem Lösungsmittel unter Aussch-uöThe merization reaction continues until oxyphenols are closed in a solvent with exclusion

S ein unlösliches, zähes, hartes Polymerisat gebil- >S von Sauerstoff,,bis kern Phenol mehr^von der^LosungS an insoluble, tough, hard polymer gebil-> S ,, of oxygen to nuclear phenolic more ^ ^ of the solution

det wird, das nicht mehr schmelzbar ist. Wenn eine abdestilliert wird. In dieser Phase ^ttal*^2nthat is no longer fusible. When one is distilled off. At this stage ^ tta l * ^ 2n

HümTe Schicht dieser Materialien in Gegenwart eines mere durchschnittlich 14 bis 20 Phenoxyemhe tenHümTe layer of these materials in the presence of an average of 14 to 20 Phenoxyemhe th

iuerstoflhaltigen Gases erhitzt wird, sind die hierbei im Polymermolekül. Dieses Polymere kann «ohertOxygen-containing gas is heated, these are in the polymer molecule. This polymer can «ohert

eSteien Folien sehr flexibel. Sie können in end- werden, indem ein Nichtlöser dem ReaktionsgemischeSteien slides are very flexible. You can end up in by adding a nonsolvent to the reaction mixture

bsen Bahnen oder Bändern hergestellt werden, die 30 zugesetzt oder das Reaktionsgemisch,,n einen,NichtOnly webs or tapes are produced which are added or the reaction mixture, but not

K die verschiedensten Zwecke verwende» werden ^^^^^^^^ K use the most varied of purposes ^^^^^^^^

Die' Temperatur, die für die Durchführung dieser schließend in sauerstofThaltiger Atmosphärez. R Reaktion angewendet wird, muß so hoch sein, daß Luft, auf eine Temperatur, bei der das Polymere im das Phenoxyphenoi, das der endständigen Phenoxy- ,5 flüssigen Zustand vorliegt, nachdem eir,,etwa vorhan-The temperature required to carry out this in an oxygen-containing atmosphere R. Reaction is applied, must be so high that air, at a temperature at which the polymer in the the phenoxyphenoi, which is the terminal phenoxy, 5 liquid state, after eir ,, approximately present

m %hr etzten phen-phenols entspricht' issJ^^ss^st cm SS- m% hr last phen - phenols corresponds to ' issJ ^^ ss ^ st cm SS-

d. h. die Formel ^^ ^.^ ^^ Wenn die Losung bei dieserie the formula ^^ ^. ^ ^^ If the solution at this r

jT > Temperatur gehalten wird, verdampft das gegebenen- jT > temperature is maintained, the given

R^ ^OH 40 foils vorhandene Lösungsmittel, und das Polymere R ^ ^ OH 40 foils existing solvents, and the polymer

N«=/ erstarrt allmählich und geht in ein unlösliches Poly N «= / gradually solidifies and turns into an insoluble poly

merisat über. Da das Polymere unlöslich ist, kannmerisat about. Since the polymer is insoluble, can

hat wobei R die bereits genannte Bedeutung hat, das Molekulargewicht Js Endprodukts oder seine vom Reaktionsgemisch abdestilliert wird. Im allge- tatsächliche chemische Struktur mcht
rneTnen liegt diese Temperatur im Bereich von 250 45 den. Die Unloshchkeit kann auf einen
meinen liegt ^ Reaktion in sauerstoffhaltiger Zustand des Polymeren, *■ B- ;Mol<
where R has the meaning already mentioned, the molecular weight of the end product or its is distilled off from the reaction mixture. In general, the actual chemical structure
In the meantime, this temperature is in the range of 250 45 den. Insolvency can affect one
mine lies ^ reaction in the oxygen-containing state of the polymer, * ■ B- ; Mole <

wird, und gewöhnlich bei oder aufwill, and usually at or on

gesetzte Phenoxyphenoi löslich ist und uit uuui genügend hohen Siedepunkt haben um die gewünschte Reaktionstemperatur erreichen zu können. Als Lösungsmittel für dieses Verfahren eignen sich Terphenyl, die verschiedenen halogenierten Derivate von Biphenyl und Biphenyläther, insbesondere die chlorierten Biphenyle und chlorierten Biphenyläther, oder deren Gemische. Die Lösungsmittel sind im Handel leicht erhältlich und besonders zweckmäßig, da sie im heißen Zustand Lösungsmittel für die polymeren Produkte bis zu dem Punkt sind, bei dem das Polymere in allen Lösungsmitteln unlöslich wird. Wenn die Lösungen der Polymeren in diesen Lösungsmitteln zu dünnen Schichten gegossen werden, verdampfen die Lösungsmittel leicht bei Temperaturenset phenoxyphenoi is soluble and uit uuui have a sufficiently high boiling point to be able to achieve the desired reaction temperature. As a solvent Terphenyl, the various halogenated derivatives of Biphenyl and biphenyl ethers, especially the chlorinated biphenyls and chlorinated biphenyl ethers, or their mixtures. The solvents are readily available commercially and are particularly useful because they when hot are solvents for the polymeric products to the point where the polymer is becomes insoluble in all solvents. When the solutions of the polymers in these solvents are cast in thin layers, the solvents easily evaporate at temperatures

hintci demhintci dem

in Klammern.in brackets.

der theoretische Wertthe theoretical value

Allgemeines VerfahrenGeneral procedure

Das allgemeine Verfahren, das anzuwenden ist, wenn ausschließlich in saucrsioffhaltigcr Atmosphäre erhitzt wird, wird wie folgt durchgeführt: Das Phenoxyphenoi wird gleichmäßig auf die zu überziehende Oberfläche aufgetragen, wenn es in Abwesenheit eines Lösungsmittels erhitzt wird, oder das Phenoxyphenoi und das Lösungsmittel werden in einen Behälter gegeben, dessen Boden die zu überziehende Oberfläche ist und von den Seitenwiindcn umgeben ist. DasThe general procedure to be followed when only in an oxygenated atmosphere is heated, is carried out as follows: The Phenoxyphenoi is evenly on the to be coated Surface applied when heated in the absence of a solvent, or the phenoxyphenoi and the solvent are placed in a container, the bottom of which is the surface to be coated and is surrounded by the side winds. The

Phenoxyphenol wird in sauerstoffhaliiger Atmosphäre, ζ Β. Luft, erhitzt, wodurch die flüchtigen Bestandteile abdampfen können. Die Temperatur, auf die erhitzt wird, ist hoch genug, um das gesamte verwendete Lösungsmittel vollständig abzudampfen, aber nicht hoch genug, um den gebildeten Polymerfilm zu verkohlen. Temperaturen, die eben über dem Schmelzpunkt des anfänglich gebildeten Polymerfilins liegen, sind geeignet. Bei dem Punkt, bei dem im wesentlichen das gesamte Losungsmittel abgedampft ist, bleibt eine dünne Flüssigkeit zurück, die bei weiterem Erhitzen viskoser wird und schließlich in einen nicht fließenden Feststoff übergeht. Zu diesem Zeitpunkt Wt das Polymere zäh, flexibel und kann abgenommen werden, wenn die Folie auf eine hochpolierte, inerte Oberfläche aufgebracht worden ist.Phenoxyphenol is produced in an oxygen-containing atmosphere, ζ Β. Air, heated, which allows the volatile constituents to evaporate. The temperature to which heated is high enough to completely evaporate all of the solvent used, however not high enough to char the polymer film formed. Temperatures just above the melting point of the initially formed polymer film are suitable. At the point where essentially all the solvent has evaporated, remains one thin liquid, which becomes more viscous with further heating and eventually turns into a non-flowing one Solid passes over. At this point the polymer is tough, flexible and can be removed when the foil has been applied to a highly polished, inert surface.

Bei einer Reihe von Versuchen, bei denen das Erhitzen in einem Röhrenofen vorgenommen wurde, in dem die Temperatur genau geregelt und gemessen werden konnte, wurde festgestellt, daß die optimale Temperatur zwischen 250 und 300° C lag. Temperaturen über 300° C während der Destillation des Phenols hatten zur Folge, daß ein Überschuß des eingesetzten Phenoxyphenols abdestillierte, so daß die Polymerausbeute verringert wurde. Bei Temperaturen unter 250°C war die Reaktion zu träge für die Praxis.In a series of experiments in which the heating was carried out in a tube furnace in which the temperature could be precisely controlled and measured, it was found that the optimum temperature was between 250 and 300 ° C. Temperatures above 300 ° C. during the distillation of the phenol resulted in an excess of the phenoxyphenol used distilling off, so that the polymer yield was reduced. At temperatures below 250 ° C the reaction was too sluggish for practice.

Bei einer weiteren Versuchsreihe, die bei 275 C durchgeführt wurde, wurde der Einfluß der Atmosphäre ermittelt, indem ein bedeckter Behälter vcrwendet wurde, der das als Ausgangsmalerial verwendete Phenoxyphenol enthielt, über das eine geregelte Atmosphäre in einer Menge von 28,3 1/Std: geleitel wurde. Bei Verwendung von reinem Stickstoff wurde kein Phenol aus dem Behälter abdestilliert. Mit steigender Sauerstoffmenge im Stickstoff wurde die optimale Ausbeute an Polymerisat im Bereich von 25 bis 50 Volumprozent Sauerstoff erreicht. Die Ausbeute steigt oberhalb von 50 Volumprozent Sauerstoff zwar weiter, jedoch wird die Flexibilität des Polymerprodukts schlechter. Zur Erzielung optimaler Flexibilität sollte daher das sauerstoffhaltige Gas vorzugsweise nicht mehr als 50 Volumprozent Sauerstoff enthalten. Wenn jedoch dickere gegossene Teile gewünscht werden, z. B. bei Verwendung des Materials als Vergußmasse, wobei Flexibilität nicht erforderlich ist, können höhere Sauerstoffmengen im sauerstoffhaltigen Gas enthalten sein. Luft, die etwa 20 Volumprozent Sauerstoff enthält, ist geeignet und wird wegen ihrer niedrigen Kosten und ihres unbcachtlichen Einflusses auf die Ausbeute an Polymerisat im allgemeinen verwendet.In a further series of tests, which was carried out at 275 C, the influence of the atmosphere determined using a covered container that used that as the starting material Phenoxyphenol contained, over which a controlled atmosphere in an amount of 28.3 l / h: geleitel would. When using pure nitrogen, no phenol was distilled from the container. With increasing The amount of oxygen in the nitrogen was the optimum yield of polymer in the range of 25 up to 50 percent by volume of oxygen is achieved. The yield increases above 50 percent by volume of oxygen admittedly further, however, the flexibility of the polymer product deteriorates. To achieve optimal Flexibility, therefore, the oxygen-containing gas should preferably not be more than 50 percent by volume of oxygen contain. However, if thicker cast parts are desired, e.g. B. when using the material as a potting compound, where flexibility is not required, higher amounts of oxygen can be used in the Oxygen-containing gas may be included. Air containing about 20 volume percent oxygen is suitable and is because of its low cost and its negligible influence on the yield of polymer generally used.

Wenn das anfängliche Erhitzen in praktisch sauerstofffreier Atmosphäre und die abschließende Stufe in sauersloffhaltiger Atmosphäre durchgeführt wird, kommt das folgende allgemeine Verfahren zur Anwendung: Ein Destillationskolben mit einem weiten Austrittsstutzen wird mit einem Heizelement für die senkrechte Kolonne versehen. Das Phenoxyphenol und das Lösungsmittel werden in den Destillationskolben gegeben und unter Stickstoff erhitzt. Das Heizelement am Ausflußarm wird bei einer Temperatur von 210 bis 22O0C gehalten, während der Destillationskolben auf die Rückflußtemperatur des jeweils verwendeten Lösungsmittels erhitzt wird. Das Erhitzen wird abgebrochen, wenn kein Phenol mehr abdestilliert. Die heiße Lösung kann direkt zum Gießen von Folien verwendet werden, die dann in sauerstoffhaltiger Atmosphäre erhitzt werden, oder das Polymere kann in der bereits beschriebenen Weise isoliert werden.When the initial heating is carried out in a substantially oxygen-free atmosphere and the final step in an oxygen-containing atmosphere, the following general procedure applies: A distillation flask with a wide outlet port is fitted with a heating element for the vertical column. The phenoxyphenol and solvent are added to the still and heated under nitrogen. The heating element on Ausflußarm is maintained at a temperature of 210 to 22O 0 C, while the distillation flask is heated to the reflux temperature of the solvent used. The heating is stopped when no more phenol is distilled off. The hot solution can be used directly for casting films, which are then heated in an oxygen-containing atmosphere, or the polymer can be isolated in the manner already described.

Bei den in den folgenden Beispielen beschriebenen Versuchen wurde Trichlorbiphenyl als Lösungsmittel verwendet und der Destillationskolben auf die Rückflußtemperatur von 330DC erhitzt.In the described in the following examples, experiments trichlorobiphenyl was used as solvent and heated to the distillation flask to the reflux temperature of 330 D C.

Beispiel 1example 1

Dieses Beispiel veranschaulicht die Verwendung von Luft als sauerstoffhaltige Atmosphäre während des gesamten Erhitzens. Das allgemeine Verfahren wurde angewendet. Das verwendete Phenoxyphenol und sein Gewicht, die Ausbeute und die Analysenwerte für das Polymerisat sind in Tabelle I angegeben. Als Lösungsmittel wurden 5 ml Trichlorbiphenyl verwendet. Erhitzt wurde auf 275° C, bis das gesamte Lösungsmittel abgedampft und das zunächst als Schmelze vorliegende Produkt in einen nicht fließenden Feststoff umgewandelt war. Zur Luft offene Petrischalen aus Glas wurden als Behälter verwendet. Die Folien ließen sich leicht vom Glas abstreifen. Sie waren stark, flexibel, zäh und in allen gebräuchlichen Lösungsmitteln unlöslich.This example illustrates the use of air as an oxygen-containing atmosphere during of the entire heating. The general procedure was followed. The phenoxyphenol used and its weight, yield and analytical values for the polymer are given in Table I. 5 ml of trichlorobiphenyl were used as the solvent. It was heated to 275 ° C until the entire solvent is evaporated and the product initially present as a melt in a non-flowing solid was converted. Petri dishes made of glass, open to the air, were used as containers used. The films could easily be peeled off the glass. They were strong, flexible, and tough in all Insoluble in common solvents.

Tabelle ITable I.

Phenoxyphenol (Gew.)Phenoxyphenol (wt.)

Ge- Analyse
wicht
des C
Polymeren
Ge analysis
weight
of the C
Polymers

(g)(G)

4-Phenoxyphenol4-phenoxyphenol

(2,0 g) 0,73 78,0(78,2) 4,4(4,3)(2.0 g) 0.73 78.0 (78.2) 4.4 (4.3)

4-(4- Phenoxyphen-4- (4- phenoxyphene-

oxy)-phenol (2,0 g) 0,8 78,4(78,2) 4,5(4,3)oxy) phenol (2.0 g) 0.8 78.4 (78.2) 4.5 (4.3)

4-(4-Hydroxyphen-4- (4-hydroxyphene

oxy)-phenoi (2,0 g) 1,13 77,7(78,2) 4,3(4,3)oxy) -phenoi (2.0 g) 1.13 77.7 (78.2) 4.3 (4.3)

4-(4-Methoxyphen-4- (4-methoxyphene-

oxy)-phenol (2,0 g) 0,88 77,5(78,2) 4,3(4,3)oxy) phenol (2.0 g) 0.88 77.5 (78.2) 4.3 (4.3)

4,4'-Bis(4-hydroxy-4,4'-bis (4-hydroxy-

phenoxy)-phenoxy) -

diphenyläther(lOg) 0,8 77,7(78,2) 4,3(4,3)diphenyl ether (10g) 0.8 77.7 (78.2) 4.3 (4.3)

Beispiel 2Example 2

Bei diesem Verfahren wurde zunächst in praktisch sauerstofffreier Atmosphäre erhitzt, das hierbei gebildete Polymere gewonnen und anschließend in sauerstoffhaltiger Atmosphäre erhitzt, wie im Beispiel 1 beschrieben. Unter Anwendung des vorstehend beschriebenen allgemeinen Verfahrens, bei dem 10 g des jeweiligen Phenols und 100 ml Trichlorbiphenyl als Lösungsmittel verwendet wurden, wurde das aus dem Reaktionsgemisch abdestillierte Phenol aufgefangen. Das Erhitzen wurde ungefähr 6 Stunden fortgesetzt, worauf kein Phenol mehr vom Reaktionsgefäß abdestillierte. Durch weiteres Erhitzen über diese Zeit hinaus wurde kein Phenol mehr gebildet und das Molekulargewicht des Polymeren nicht erhöht. Nach Abkühlung auf Raumtemperatur wurde die erhaltene breiartige Masse in einen Methanolüberschuß gegossen und das ausgefällte Polymere abfiltriert und gewaschen. Eine Molekulargewichtsbestimmung an dem in Chloroform löslichen Teil des Polymeren Il zeigte, daß es ein Molekulargewicht von etwa 1900 hatte. Dies entsprach einem Durch-In this process, the resulting atmosphere was initially heated in a practically oxygen-free atmosphere Polymers obtained and then heated in an oxygen-containing atmosphere, as in Example 1 described. Using the general procedure described above in which 10 g of the respective phenol and 100 ml of trichlorobiphenyl were used as solvents, this was the end the reaction mixture distilled phenol collected. Heating continued for about 6 hours, whereupon no more phenol distilled off from the reaction vessel. By further heating over beyond this time phenol was no longer formed and the molecular weight of the polymer was not elevated. After cooling to room temperature, the slurry obtained was dissolved in an excess of methanol poured and the precipitated polymer filtered off and washed. A molecular weight determination on the chloroform-soluble portion of the polymer II showed that it had a molecular weight from around 1900. This corresponded to a through

schnitt von 19 wiederkehrenden Einheiten im Polymerisat. cut of 19 repeating units in the polymer.

Die erhaltenen Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle 11 angegeben. Bei den für die erste Stufe angegebenen Ergebnissen handelt es sich um die Resultate, die für das Erhitzen unter Ausschluß von Sauerstoff erhalten wurden, während für die zweite Stufe die Ergebnisse für die endgültigen Folien genannt sind, die erhalten wurden, nachdem die angegebenen Gewichtsmengen der Produkte der ersten Stufe mit ι ο 5 ml Trichlorbiphenyi erhitzt wurden, wie im Beispiel 1 beschrieben.The results obtained are shown in Table 11 below. For those specified for the first stage Results are the results for heating in the absence of oxygen were obtained, while the results for the final foils are given for the second stage, which were obtained after the specified amounts by weight of the products of the first stage with ι ο 5 ml Trichlorbiphenyi were heated, as in the example 1 described.

Tabelle IlTable Il Phenolphenol GewichtWeight Analyseanalysis HH Phenoxy-Phenoxy (Gew.)(Weight) desof CC. phenolphenol PolymerenPolymers (g)(G) 4,34.3 1. Stufe1st stage Phenolphenol 3,8 (1)3.8 (1) 76,276.2 (4,3)(4.3) 4-Phenoxy-4-phenoxy (3,2)(3.2) (77,8)(77.8) 4,24.2 phenolphenol HydroHydro 4,9(11)4.9 (11) 75,775.7 (4,3)(4.3) 4-(4-Hydroxy-4- (4-hydroxy chinonchinone (77,8)(77.8) phenoxy)-phenoxy) - (4,2)(4.2) phenolphenol 3,5«)3.5 «) 2. Stufe2nd stage 2,02.0 71,7')71.7 ') 4.04.0 I (2 g)I (2 g) 1,91.9 76,076.0 H (2 g)H (2 g)

1) Enthält etwas restliches Lösungsmittel. 1 ) Contains some residual solvent.

Wie vorstehend beschrieben, können die durch Erhitzen in praktisch sauerstofffreier Atmosphäre erhaltenen Polymeren zur Herstellung von FolienAs described above, the can by heating in a practically oxygen-free atmosphere obtained polymers for the production of films

35 auf einer Unterlage, von der sie abgezogen werden können, oder zur Herstellung von Schutzüberzügen für die Unterlage verwendet werden. Sie können auch beispielsweise zum überziehen von Aluminiumdraht verwendet werden, wobei der Draht in die heiße Lösung getaucht und anschließend durch eine Heizkammer geführt wird, wo der überzug auf dem Aluminiumdraht in den endgültigen unlöslichen, flexiblen Zustand übergeführt wird. 35 on a backing from which they can be peeled off or used to make protective coatings for the backing. They can also be used, for example, to coat aluminum wire, the wire being dipped into the hot solution and then passed through a heating chamber, where the coating on the aluminum wire is converted into its final, insoluble, flexible state.

Die Produkte können mit einbasischen oder zweibasischen Säuren, Anhydriden oder Acylhalogeniden verestert werden, wobei Ester gebildet werden, die sich als Weichmacher für die allgemeine Klasse von Polyphenylenäthern eignen.The products can be made with monobasic or dibasic acids, anhydrides or acyl halides esterified, forming esters that act as plasticizers for the general class of Polyphenylene ethers are suitable.

Die Lösungen der als Ausgangsprodukte verwendeten Phenoxyphenole oder die durch Erhitzen in praktisch sauerstofffreier Atmosphäre erhaltenen Lösungen der Polymeren können auf eine endlose Oberfläche gegossen und ausgebreitet und anschließend durch einen Heizofen geführt werden, in dem sie in eine endlose Folie aus unlöslichem, flexiblem Polymerisat umgewandelt werden, die von der Gießfläche abgestreift wird. Diese Folien können zu Streifen und Bändern verarbeitet und danach mit einem magnetischen Film zur Verwendung als Tonband oder mit photographischen Emulsionen für die Verwendung als photographische Filme überzogen werden. Diese Folien können auch als Nutenkeile im Läufer von Elektromotoren oder als dielektrische Isolierung verwendet werden.The solutions of the phenoxyphenols used as starting materials or those obtained by heating in Solutions of the polymers obtained in a practically oxygen-free atmosphere can be applied to an endless surface poured and spread out and then passed through a heating furnace in which they are placed in a endless film made of insoluble, flexible polymer, which is stripped from the casting surface will. These foils can be processed into strips and ribbons and then with a magnetic Film for use as an audio tape or with photographic emulsions for use as a photographic films are coated. These foils can also be used as slot wedges in the rotor of electric motors or used as dielectric insulation.

Die heißen Lösungen der Polymeren, die durch Erhitzen in praktisch sauerstofffreier Atmosphäre erhalten werden, können mit den verschiedensten Füllstoffen und auch mit modifizierenden Mitteln, z. B. Stabilisatoren und Weichmachern, gemischt und dann zum unlöslichen schmelzbaren Zustand erhitzt werden. Sie können auch als Ausgußmassen, Vergußmassen und Elektroisoliermassen verwendet werden.The hot solutions of the polymers produced by heating in a practically oxygen-free atmosphere can be obtained with a wide variety of fillers and also with modifying agents, z. B. stabilizers and plasticizers, mixed and then heated to the insoluble, meltable state will. They can also be used as pouring compounds, casting compounds and electrical insulating compounds.

«09610/92«09610/92

Claims (1)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Herstellung von Poiy-(i,4-phenylenäther), dadurch gekennzeichnet, daß man ein 4-Phenoxyphenol der allgemeinen Formel1. Process for the production of poly- (i, 4-phenylene ether), characterized in that a 4-phenoxyphenol of the general formula in der η 1 oder 2 ist, und R Wasserstoff, Hydroxyl, Methoxy oder 4-Hydroxyphenoxy bedeutet, in flüssiger Phase auf eine Temperatur erhitzt, bei der das der endständigen Phenoxygruppe des 4-Phenoxyphenols entsprechende monocyclische Phenol der Formelin which η is 1 or 2, and R is hydrogen, hydroxyl, methoxy or 4-hydroxyphenoxy, heated in the liquid phase to a temperature at which the monocyclic phenol of the formula corresponding to the terminal phenoxy group of 4-phenoxyphenol
DE19671720829 1966-05-03 1967-04-27 Process for the production of poly (1,4-phenylene ethers) Expired DE1720829C3 (en)

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