DE1925758A1 - Polmerisationsverfahren - Google Patents
PolmerisationsverfahrenInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G63/02—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
- C08G63/60—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from the reaction of a mixture of hydroxy carboxylic acids, polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
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Description
Laporte Chemicals Limited, Kingsway, Luton, Bedforshire,
England
Polymerisationsverfahren
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf polymere Zusammensetzungen. Insbesondere betrifft sie Polyesterzusammensetzungen
.
Von Laktonen (oder aliphatischen Monohydroxy-Monokarbonsäuren)
abgeleitete Polyester besitzen gewisse wertvolle Eigenschaften — wie z.B. einen verbesserten Hydrolysierungswiderstand
und verbesserte Niedertemperatureigenschaften — gegenüber den Polyestern, die von der Umsetzung
von Verbindungen mit zwei Hydroxygruppen und Verbindungen mit zwei Karboxylgruppen abgeleitet sind. Die
Polyester der letztgenannten Art sind allerdings bisher billiger und für bestimmte Verwendungszwecke durch Änderung
des Mengenverhältnisses geeigneter gewesen.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren aur Herstellung einer im wesentlichen linearen Polyesterausaameneetzung
durch die Umsetzung eines Epoxyds mit eines
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SAD ORiSINAL--
Polykarboneäureanhydrld und einem Lakton — wie nachstehend
beschrieben —, wobei die Umsetsung auf solche Weise durchgeführt wird, daß ein Polyester gebildet
wird, bei welches sumindest 80 i» seiner kettenTerlängernden
Gruppen aus den Qrappen der formel
bestehen, worin A, E9 X9 ζ und y die nachfolgend erwähnte Bedeutung haben. Solche Polyester werden nachfolgend
als "nicht x-beliebige, sondern spesielle Polyester" be-Belohnet·
Ia allgemeinen — insbesondere wenn Polyester alt niedriges!
Molekulargewicht erwünscht sind — wird das Verfahren vorsugsweise in Gegenwart einer Verbindung durchgeführt,
die suaindest ein aktive» Wasserstoffatoa enthält, das
als Initiator an ein Sauerstoff-, Schwefel- oder Stickstoffatom
gebunden ist. Ss wurde erflndungsgeaäS gefunden
t daS das Verfahren sum Erhalt eines Polyesters in
Abwesenheit eines spesiell beigegebenen Initiators führt.
2s 1st der Anmelderln sieht bekannt, ob Spuren von Verunreinigungen
— wie s.B. Wasser — als Initiatoren wirken
oder sit anderen Verbindungen umgesetzt werde» v us als
Initiatoren wirkend· Verbindungen su bilden, oder ob die Polymerisation nicht durch einen Initiator eingeleitet
wird, der ein aktives Wasser stoff atom hat.
Unter "Epoxyde" werden erfindungsgemae Verbindungen, die
einen Oxiran- oder «inen Oxetanring aufweisen oder Gemische
soldier Verbindungen verstanden. Geeignete Terbindungsarten weises Oxiran· und Oxetane auf, dl· durch
Alkyl* oder Arylgruppen substituiert sind, «inselilieBlloh
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substituierter Alkyl— oder Arylgruppen, Insbesondere
ehlorsubetltuierte oder alkoxy« oder aryloxysubstitulerte
Alkyl- oder Arylgrappen.
Bei einer Abwandlung der Erfindung lot ««windest ein Teil
dea Epoxyd· durch ein Asiridin — «ie s.B. Asiridin —
ereetst. Bei den durch daa abgewandelt· Verfahren hergestellten Polymerisaten handelt cn sieh na Polyesteramide,
die sonst den ans Epoxyden abgeleiteten Polyestern analog
sind.
In den graphischen Itoraeln in der vorliegenden Besohreibnng
wird -X- verwendet, ua die emppe au beseiohnen,
die aus eine· solchen Epoxyd oder Asiridin abgeleitet
1st, wie durch die Poreel
\Έ/ oder Ve;
oder VE
beselohnetf worin S eine beliebig« Aryl- oder Alkylgmppe
1st. Wenn also das Epoxyd ein 1 V2-Xpoxytratan oder 1,3-Spoxybutan
1st, dann wird die ftrappe
-0-E-O-
bsw. -0-OH2-CH2-CH-O-
OH.
Bei der abgewandelten Vorm der ErfÜMdwag, bei welcher Sw-■indest
ein Seil des Epoxyds dwroh «in Asiridin ersetst
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let, 1st «Ine Verkettung der aus den Asiridin abgeleitet»
ten Gruppe -1- eine Aeidgruppe. wenn eine der graphischem
foraeln In dieser Beschreibung und in den Patentaneprü«»
ohen auf diese abgewandelte Ausführungsfora der Erfindimg angewandt letf dann sind die Verkettungen der Gruppe -B-ait
anderen Gruppen alttele Sauerstoffatoaen — also
-Q-B-Q — al* -VH- oder -IZ-Yerkettungen enthaltend su
verstehen, die aus den Aslridln abgeleitet sind, also
-Q-E-SH- oder -O-E-MZ- oder -IH-E-O- oder -HZ-E-O.
Oxirane und Oxetane, die duroh Alkyl- oder Arylgruppen sub»
stltulert Bind — wobei diese Gruppen duroh Estergruppe®
substituiert sind, da sie Alkoxy- oder Aryloxykarbonyl- oder Alkyl- oder Arylkarbonyloxygreppen aind —, elnd
ebenso geeignet. Oxirane und Oxetane, die duroh Gruppen
substituiert sind, die weiterhin duroh an Stickstoff-, Schwefel- oder Sauerstoffatom* gebundene aktive Wasserstoffatoae substituiert sind, können verwendet werdest.
Sie aus Ihnen erhaltenen Produkte sind jedoch versweigt,
wobei, das aktlre Wasseretoffatoa alt den Lakton als
Polyaerisationsinitiator reagiert·
Geeignete Ipoxyde sind 1,2-Epoxyäthan, 1,2-Epoxypropaa,
1^2-lpoxybutan, 1,2-Epoxyootan, 1,2-Epoxydeoan, 1,2 Epoxydodeoan,
1^2-Spoxyeloosan, 3,4—Epoxyoctan, Glycidyläther,
wie s.B« Allylglyoidyläther, Ootylglyoidyläther, Botylglyeidylfttker,
Xsoootylglyoidylätner, Phenylglyoidyläther,
Cresylglyeidyläther, Glyoidylester, wie z.B. Olycidylaethaerylat
end ölycidylester fetter Säuren, wie s.B.
Glyoldyllanrät, Glycidyldeoanoat und aiycidylpalaltat,
Glyoidol, SlfemtenaoBozyd, Pinenaonoxyd, Liaoneneonoxyd,
epoxydlerte fette Beter, s.B. Ootylepoxysterat, ßtyrol-OXJi9
Oyolohexjmepoxyd, Epiohlorhydrin, Oxetan und
2,5-Di(ohlorBethyl)oxetan.
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BAD
*» κ 7 C
Diepoxyde können gegebenenfalls ±m Seal soli alt eines
Monoepoxyd verwendet werden. Wird jedoch ein zu großer
Anteil dee Diepoxyds verwendet, dann ist der erhaltene
Polyester nicht linear, sondern verknüpft oder vernetzt. Geeignete Diepoxyde sind Diglyoidyläther und Diglyci&iel
äther ans Diolen, s.B. Äthylenglyeol, Diglyoidyläther
und Besoroinoldiglyoidyläther, 1:2,3:4-Diepoxybutan und
Limonendiepoxyd.
verstanden, worin X eine -(CH2)-Gruppe ist, worin η eine
ganse Zahl von 4 bis 7 oder worin X eine -(CB2)-Gruppe
1st, worin η eine ganse Zahl von 4 bis 7 ist, und worin jede der 8 bis 14-Gruppen B eine beliebige Gruppe ist,
die aus Methyl-, Äthyl-, n-Propyl- und Isopropylgruppen
und Wasserstoff-, Chlor- und Broaatoaen gewählt ist,
vorausgesetst, da0 die Gesaatansahl der Kohlenstoff atome
in der Gruppe -(CB0) - die Zahl 12 nicht Übersteigt und
η
daß nioht aehr als 2 Ealogenatoae in der Gruppe -(CB2) vorhanden sind, η 1st erwünschterweise 5, d.h. das Lakton 1st ein Tpsllonoaprolakton und vorzugsweise Ypsilonoaprolakton oder ein Methylypeiloneaprolakton oder ein Geaisoh aus isoneren Methylypeilonoaprolaktonen oder ein Geaiech aus isoaerea Hethvlvpsllonoaprolakton mit Ypelloncaprolakton.
daß nioht aehr als 2 Ealogenatoae in der Gruppe -(CB2) vorhanden sind, η 1st erwünschterweise 5, d.h. das Lakton 1st ein Tpsllonoaprolakton und vorzugsweise Ypsilonoaprolakton oder ein Methylypeiloneaprolakton oder ein Geaisoh aus isoneren Methylypeilonoaprolaktonen oder ein Geaiech aus isoaerea Hethvlvpsllonoaprolakton mit Ypelloncaprolakton.
Andere speeifisohe Laktone, die hler vorsugsweiee verwendet
werden — obwohl sie weniger bevoreugä sind, als die
obenerwähnten — sind Deltavalerolaktone und Zetaenantha-
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laktons allein ©der la Gemisch miteinander odor mit eines
oder mehreren der Ypsilonoaprolaktone.
Gruadsätslich kann jedes beliebige Polykarbonsäurean«»
hydrid bei dem erfindungsgemäaea Verfahren verwendet
werden.
In den graphischen foraeln in der vorliegenden Beschreibung
und in den Patentansprüchen wird -A- »ar Beseichnung
der Gruppe verwendet, die aus einen Anhydrid abgeleitet 1st, das durch die formel
beseiohnet ist. Ist also das Anhydrid ein Phthalsäureanhydrid,
so 1st die Gruppe -0-CO-A-CCM)- in diesem fall -QQC-CqIL-COO-, und ist das Anhydrid ein Adlpinsäureanhydrid,
so ist die Gruppe -O-CO-A-CO-O- in diesen Tall
ErfindungsgeBäB werden für das Terfahren vorsugswelse
Bikarboneäureanhydride verwendet. Aus gesättigten
Alkyl-Ος^-dicarbonsäuren abgeleitete Anhydride können
verwendet werden. Auch die aus ungesättigten Sikarbonsäuren abgeleiteten sind geeignet. Aue aronatlsehen Polycarbonsäuren
abgeleitete Anhydride sind geeignete Terwendbare Anhydride sind beispielsweise Phthai-, Malein-,
Suooin-, Adipinsäureanhydrid, ein substituiertes Phthalsäureanhydrid,
wie s.B. Tetraohlorphthal-, Gluton-,
Itaoon-, Heiahydrophthal-, Chlorend-„ Citraoon-, T»trahydrophthal-,
Bodeoenylsuoolnsäureanhydrid und substituiert·
Suoolneänreenhydride,
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Anhydrid« der Tetra- oder Hexakarbaneäuren, gegebenenfalls
la CNwBlsoh alt ei&exe Anhydrid einer Mkarboneäure, körnen
▼erwendet werde»· Wird jedoch ein na großer Anteil dee
Setra- oder Eexak&rfeoneäureanhydrläii verwendet, so let
der hergestellte Polyester aloht ll&e&x», sondern vernetst.
designete Anhydrid« solcher Karbonelorea alnd Pyrohonlgsäureanhydrld
und frihonlgsaureaiihydbeld.
2s können Anhydride verwendet werden, 41« durch gruppen
substituiert sind, die aktive Waassrstoffatoae aufweisen, die an Stickstoff-, Schwefel- ©der Sauerstoffatoae
gebunden sind. Deren Produkte sind Jeäeoh versweigt, wo-
^eI die aktives 1 asserstoffatoae ait Sea Lakton als PoIyaerisatlonsinltlator
reagieren·
Jede beliebige Te^bimäung^ die »in stires Waeeeretoffatoa
hat, das an eis Stleilt^teff- ©ä»r 2ß^eret®ffmtöa gebunden ist, kann gr3ffldsl$sll@h ale TsiHator verwendet
werden. Besonders geeiga«% sind Ali^hols, Mono- und
Bi-substituierte Aaiae, ?nen@l« vmA XarbeasäaTen· Andere
Arten von Terbindtsngea kumien verw#ad#t werden | seitens
der Aaaeldoria wLva Jedoch geglaubt, daS die PolyBerieatlonsgesoBwindigitelt
klein iat, weam »olohe ^erbindungen
Terwendung fladen. Berorsugte Initiatoren sind beispielsweise Ithyleaglyool, Diethylenglyeol, Propylenglyool,
Dipropylenglyool, Butan-194-dioly fi»xea-196-diol, frl-■ethylolpropaB,
Pentaerythritol, ölyoerlD, ttethsaol,
Ithaaol, Propanol, Butaaol, Xso-ootaaol, Allylallcohol,
Ithylendlaals, HexMethyleadiaaiin, !«lanolaaln, DieÄa-9AlSBiB9
«rletfeaaolaalft, Anilin, BlsalMdlphenylaethsB,
Fhenylendlaalne, Dletiqrl«ntslaBlny frlethylentetrsala,
Harnstoff, Quaaldln, Carba«!d, 2,2,4-4rlae«hylhezsa-196-dlol,
2,2-Blaethylpropea-1,3-diel Meleala, Adlplasäur·,
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Phthalsäure, Succlnsäure, Maleinsäure, Puransäure,
Itaconeäure, Asleinsäure, Stearinsäure, Laurlnsäure,
Oleinsäure, dlaerisierte Fettsäuren, Zitronensäure, Apfelsäure, Tartarsäure, Acrylsäure und Methacrylsäure,
Dodecylaeroaptan und Xthylaereaptan.
Als Initiatoren können anorganische Verbindungen verwendet werden; Infolge der !Instabilität des Produkts sind
aber gewisse Verbindungen ungeeignet. Es handelt sich beispielsweise um Wasser, Ammoniak, Hydrasln, Borsäur·,
Phosphorsäure, Hydroxylamin und Wasserstoffsulfid.
Wird ein Initiator eingesetit, der «ehr als swel aktive
Waaserstoffatome hat, die an Sauerstoff-, Schwefel- oder
Stickstoffatome gebunden sind, so weist der so gebildete Polyester einen oder mehrere Zweige entsprechend der
Ansahl der aktiven Wasserstoffatoae auf. Jede der Ketten,
die durch jedes an ein Sauerstoff-, Schwefel- oder Stickstoffatom gebundenes aktives Wasserstoffatom gebildet 1st, 1st — auSer unter den nachfolgend erörterten
Usständen — linear.
Polymere Verbindungen kunnen auch als Initiatoren geeignet
sein, wie s.B. Polyvinylalkohol und teilweise hydrolyslertee Polyvinylacetat und Mischpolymerisate,
die el· Mlechaonomer eine ungesättigte Verbindung haben,
die selbst geeignet 1st, als Initiator verwendet su werden, wie Schellack, Zellulose, Polyamide mit eadständigem
AaIa9 Marnetoffmelaainharse, Phenolformaldehydharse,
Kolophoalmm, Styrolmaleinsäuremisohpolymerisate und
Phenolharze.
Die Menge des verwendeten Initiator· bedingt das Molekulargewioht
des hergestelltem Polyesters. Ist der Anteil
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m» Q «.
der ait des Lakton, Epoxyd und Anhydrid umgesetzten
Initiatormolekule ho oh, so ist das Molekulargewicht des
Polyesters niedrig. Ist dagegen der Anteil der Initiatormoleküle klein, so iat das Molekulargewicht des Polyesters
hoch. Die Anzahl aktiver Wasserstoffatome an jeden InitiatormolekUl beeinflußt nicht das Molekulargewicht
des hergestellten Polyesters; sie beeinflußt die Länge der Kette des hergestellten Polyesters.
Pie speziellen Polyester können im Prinzip mit einem beliebigen Molekulargewicht hergestellt werden. Die genauen
Molekulargewichte der hergestellten Polyester hängen Ton den Molekulargewichten des Anhydrids, Epoxyds, Laktons
und dee Initiators — soweit verwendet — ab.
Zweckmäßige Molekulargewichte sind über 500 und unter
10000. FUr viele "Verwendungszwecke ist ein spezieller
Polyester mit einem Molekulargewicht swischen 900 und 5000 geeignet. Es wurde erfindungsgemäß gefunden, daß —
insbesondere bei der Herstellung von Polyurethanen aus nicht x-beliebigen Polyestern mit zwei endständigen
Hydroxylgruppen ein Molekulargewicht «wischen 1000 und 2500 besonders geeignet ist.
Die Temperatur, bei welcher das erfindungsgemäße Terfahren zweckmäßig durchgeführt werden kann, hängt von
den Reaktionsteilnehaern und etwaigen Lösungsmitteln ab.
Ein Hauptfaktor ist jedenfalls der Katalysator und der
Initiator, soweit sie verwendet werden. Die gewählt· Temperatur hängt von diesem faktor ab. Geeignet« Yersuohe
ermöglichen die ku treffende Wahl. Als Anhaltspunkt kann die Umsetzung gewöhnlich bei 1000O bis 2000C durchgeführt
werden, obwohl dies« Temperaturbereich· keine äußeren Grenzen darstellen.
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Die Reaktion erfolgt vorzugsweise in Gegenwart eines
. Teräthertmgeinhibitore. Geeignete Inhibitoren sind
trisubstituierte Aalne, Organophosphine und Karbonsäuresalse,
Karbonate, Hydroxyde und Oxyde τοη Alkalimetallen and alkalischen Erden. Biese Inhibitoren Tersugern rer-Hutlich
die Verätherungsreaktion und fördern die Vereaterangsreaktion
»wischen Epoxyden und Anhydriden.
Solche Inhibitoren sind beispielsweise Trinethylaain,
Iriäthylaadn, Beneyldiaethylaein, I-Ithylpiperidin,
Pyrldin, I-Xthylaorpholin, Tris-diMthylaainphenol,
1,4-Diso-(2,2f2)-bioyoloootan (gewöhnlich als Triäthylendiaain
bekannt), frioyolohexylphoaphin, latrimtriohloracetat,
Zinnootanoat, latrioakarbonat, Kaliuekarbonat,
Ealeiuakarbonat, Bariiaöcarbonat, Bariuehydroxyd, Kalsiiimoxyd,
Manganetereat und Zinkacetat.
Die Reaktion wird Toringaweiae in Gegenwart eines Laktonpolysjerisationskatalysators
durchgeführt. Sie seist geeignetsten Katalysatorarten sind basische Verbindungen
einschließlich »etallorganioche Terbindungen, Metallaalse
τοη Karbonsänren and phosphororganisohe Verbindungen.
Solohe Katalysatoren sind s.B. Titanate, wie Tetrabutyltitenat
and Tetraootyltitanat, sinnorganisohe Verbindungen
wie s.B. Dibutylainnoxyd und Xftphenylsinnoxyd,
dann Sinn-», Blei- und Hangansalse wie s.B. Zinnacetat,
Zinoootanoat, Bleiaoetat, Bleloctanoat, Manganaoetat und
Hanganootanoat, frioyolohexylphosphin und latrimaoetat.
Die Amelderin glaubt, dmfl eine Ansabl aöglicher Eeaktionea
bei« erfindnngsgeaflBen Verfahren ia Reaktionsgesaisoh
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oc-a-co
stattfinden kann. Werden ein Anhydrid \Λ ' , ein
,E. X-CO ö
Epoxydt ^q/und ein Lakton \J beispielsweise in Gegenwart
eines alkoholischen Initiators MOH vageaetst, so können folgende Reaktionen »it des Initiator stattfinden:
Ist d«r Initiator eine EarbonsSiare LOOOH, so können die
folgenden Reaktionen Bit de· Initiator stattfinden:
♦ X-Ot
Die Produkte ans den Reaktionen I «ad IT benehmen sieh
für-weitere Reaktionen als der LCOOH ahnliohe EarboBstt«-
ren. BIe Produkte aus den Reaktionen H9 III md T benensieBi
»loh für weitere Reaktionen als des) MOH fthaliahe
Alkohole·
Das Terfahren naoh der vorliegenden Erfindung wird aaf
solche Weise durchgeführt, dafl die Reaktionen III «Ad IT
ie Tergleioh ait den Reaktionen I9 II «ad T nicht bedso-
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tend sind. Dies führt aur Herstellung eines speslellen
Polyesters, der durch die Gegenwart τοη -CO-L-O-Gruppen
und -CO-A-CO-O-E-O-Gruppen al« ia wesentlichen die einaigen
kettenverlängernden Gruppen gekennzeichnet 1st. Diese Polymerisate sind im wesentlichen frei τοη Verkettungen
-0-1-(X)-O-E-O-CO-X-O- und -CO-X-O-CO-A-CO-O-X-CO-, abgesehen
von solchen Verkettungen, die aufgrund der Natur dee Initiators eingeführt sind, wenn z.B. der Initiator
ein 1,2- oder ein 1,3-Glycol iet. Gewöhnlich sind weniger
als 10 % des Laktons und vorteilhafterweise weniger als 5 $>
des Laktons an solchen Verkettungen beteiligt. Vorsugsweise beträgt die Beteiligung des Laktons weniger
als 1 $> und am besten weniger als 0,5 ^.
Es wurde erfindungsgemäß gefunden, daß die Geschwindigkeit
der Reaktion τοη Laktonen alt Earbonsäuren gegenüber
jener der Reaktion alt Alkoholen klein ist. Dies wird durch eine Übersicht der RelatlTgeschwlndigkeiten eingeleiteter
Homopolymer!sationen τοη Laktonen bestätigt.
Die Gegenwart des Laktonpolyaerlsatlonskatalysators fördert
die SelektiTität der Reaktionen des Laktons. Ist ferner «in Epoxyd anwesend, nimmt auch dieses an der Uaaeteung
alt der Karbonsäuregruppe teil und die Reaktion
IT des obigen Schemas ist nicht bedeutend.
Die Anmelderin glaubt, daß dl« Gegenwart des Yerätherunge-Inhibitors
dl· Reaktion in «weierlei Hinsicht beeinflußt.
Ir hemmt dl· Terätherungsreaktlon III des obigen Schemas
«ad katalysiert Veresterungsreaktionen, insbesondere die
Reaktionen I und V. Beetimmte Laktonpolyaerisationskatalysatoren
katalysleren auoh dl« Yaresterungsreaktionea
X «ad Y«
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Verfahren hergestellt werden, indem geeignete Katalysatoren
oder Kombinationen derselben und geeignete Methoden
ZTia Vermischen der Beaktlonsteilnehmer verwendet
werden, welche die Gegenwart eines Verätherungslnhibltors
nicht erfordern. Der Anmelderin ist keine Kombination von Katalysatoren und keine Methode zum Vermischen der
zur Zeit verfügbaren Reaktionsteilnehaer zum Erhalt der
angestrebten Ergebnisse bekannt, nämlich eis unbedeutendes AusmaS der Verätherungsreaktion XII in Abwesenheit
des Verätherungsinhibitors.
Das bloße Veraischen der Reaktionsteilnehmer, wie zum
Erhalt eines speziellen Polyesters erforderlich, und das
Erhitzen des Gemisches auf eine Temperatur, bei welcher die Polymerisation stattfindet, ergibt normalerweise
keine speziellen Polyester.
So wurde erfindungsgeaäS gefunden, daß bei» Erhitzen des
Gemisches der Reaktlonsteilnehner auf eine !temperatur,
bei welcher eine aäSlg schnelle Polymerisation stattfindet,
das Anhydrid und das Epoxyd rascher als das Lakton verbraucht werden. Der so hergestellte Polyester ist
fast ein Blockpolyaerisat mit Ketten aus Laktonreeten as
dem kettenverlängernden Ende der Polyesterkette und mit einer überwiegenden Anzahl von Epoxydanhydridesterresten
an dem ketteneinleitenden Sud· der Polyesterkett».
Die erfindungsgemäBen Polyester können hergestellt werden,
indem die Geschwindigkeit der Besetzung des Anhydrids und des Spozyds mit den kettenverlängernden Gruppen la
wesentlichen auf jene der Umsetzung des Laktone mit den
kettenverlängernden Gruppen herabgesetzt wird. Theoretisch könnte dl·· durch dl· Wahl geeigneter Katalysatoren
erfolgen; der Anmelderin 1st 3«doofe keine Kombination von
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zur Zeit erhältlichen Katalysatoren bekannt, die zu diesem Ergebnis führen könnten. Ein praktisches Verfahren
zur Herstellung der erfindungsgeaäßen Polyester besteht darin, daß ein oder mehrere der Anhydride, der Laktone
und der Epoiyde dem Initiator oder einem Gemisch aus Initiator
und einem der Anhydride, Laktone und Epoxyde, die
nicht allein zugegeben werden, oder dem Reaktionsprodukt zugegeben werden, das durch eine solche Zugabe mit einer
geeigneten Geschwindigkeit erhalten wurde. Wird ein Terätherungsinitiator
oder ein Katalysator oder werden beide B| verwendet, so ist es zweckmäßig, daß der Reaktionsteilnehmer
oder die Reaktionsteilnehmer einem Gemisch aus Initiator, Inhibitor, Katalysator und einem sonst nicht
beigegebenen Reaktionsteilnehmer beigegeben wird.
Ein Hauptfaktor, der ein solches zweckmäßiges Mischungsverhältnis beeinflußt, betrifft die Relativgeschwindigkeiten
der Umsetzung des Anhydrids, des Laktons und des Spoxyds,
insbesondere desjenigen, das mit der niedrigsten Geschwindigkeit umgesetzt wird. In der Theorie könnte der mit der
niedrigsten Geschwindigkeit umgesetzte Reaktionsteilnehmer das Anhydrid oder das Epoiyd oder das Lakton sein. Der Anmelderin
ist keine Kombination von Umständen einschließ- w lieh einer Variation der verwendeten Reaktionsteilnehmer
bekannt, bei welcher die langsamste Besetzung nicht jene des Laktons ist. Sie Umsetzung des Anhydrids ist gewöhnlich
die schnellste, und aus diesen Grunde wird erfindungsgemäß bevorzugt, das Anhydrid oder ein Gemisch aus Anhydrid
und Lakton oder aus Anhydrid und Epoxyd oder aus Anhydrid und Lakton und Epoxyd des Initiator oder de« Gemisch aus
dem Initiator und den nicht so beigegebenen ReaktionsteilnehmerB
beizugeben. Es ist im allgemeinen nicht zweckmäßig, ein Gemieoh »us Anhydrid und Epoiyd beizugeben u&d zwar wegen der schwachen Löslichkeit der
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Anhydride in Epoxyden, und umgekehrt. Ein weiterer Faktor, der vermieden werden muß, ist jedenfalls die Polymerlsation
im Gemisch aus Anhydrid und Epoxyd το? seiner Zugabe
SQ eines Gemisch aus de» Initiator alt den anderen Reaktionsteilnehmern.
Es ist oft sweokmäSig «— insbesondere
wenn das Anhydrid bei Raumtemperatur fest ist — eine Lösisng aus Anhydrid im Lakton den Gemisch aus den anderen
Heaktionsteilnehaern beizugeben. Ein Gemisch aus Anhydrid,
Epoxyd und Lakton könnte des Initiator and den verwendeten
Katalysator und Inhibitor zugegeben werden, die Polymerisation
la Gemisch aus Anhydrid, Epoxyd und Lakton kann jedoch Tor ihrer Zugabe sub Initiator stattfinden. Mehr
als ein Anhydrid, Lakton und Epoxyd können in gesonderte» Strömen beigegeben werden, wobei sie la Reaktionsgefäfl,
in welohea die Reaktion durchgeführt wird, oder Tor Ihrer Einführung in das Seaktionsgefäd Teraisoht werden·
Dies dürfte sweokmädig sein, falls gewünscht wird, sowohl
das Epoxyd als auch das Anhydrid alt oder ohne Lakton einem Gemisch aus Initiator und anderen Reaktionsteilnehaern
beisugeben. Wird »ehr als ein Epoxyd verwendet, so kann — falls ihre Reaktionsgeschwindigkeiten wesentlich unterschiedlich sind — sweokmäSig sein, ein Gemisch
aus Epoxyden auf solche Welse beisugeben·
Es 1st soglich — insbesondere falls ein Polyester mit
niedrigem Molekulargewicht hersustelleB ist — , dsJ ein
feil des Anhydrids, Epoxyds oder Laktons, das dem Initiator
oder dem Gemisch ans dem Initiator alt den anderen Reaktlonsteilnehaers beisugeben ist, mit dem Initiator oder dem Gemisch aas dem Initiator mit den anderen
Reaktionsteilnehaern Tor Beginn der Reaktion vorliegt.
Das Anhydrid, Spoxyd oder Lakton, das mit dem Initiator vorliegt, wird mit dem Initiator und einem Anhydrid,
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Epoxy£ und Lakton uagesetst, das nicht beigegeben worden
ist, aber alt dea Initiator vorliegt. Palis der hersusteilende
Polyester ein niedriges Molekulargewicht hat oder falls der Teil dee ait dea Initiator vorhandenen,
jeweils beizugebenden Anhydrids, Epoxyds oder Laktone
einen kleinen Anteil des beistehenden Anhydrids, Epoxyds
oder Laktone darstellt, dann enthält das Anfangsprodukt der ttssetsung die ersten ketten verlängernden Gruppen des
Polyesters der erflndungsgeaäSen Art.
Ist dies nicht der Pail, d.h. ist der Anteil des beisugebenden,
alt dea Initiator vorhandenen Anhydrids, Epoxyds oder Laktons ein groSer Anteil la Verhältnis sur Ansah!
aktiver Wasserst off a toae des Initiators, so stellt das
Anfangeprodukt der Reaktion nloht die ersten kettenverlängernden Gruppen des Polyesters der erfindungsgeaäBen
Art, sondern ein Blookpolyaerlsat dar. In jedea der beiden
fälle oder in jedea daswisohenliegenden Fall ist das
Anfangsprodukt selbst «in Initiator, der reagiert, ua kettenverlängernde Gruppen aufzuweisen, wie naoh dea er~
flndungsgeaftSen Verfahren vorgesehen.
Erwünschterweiee sind weniger als drei Moleküle des beiergebenden
Anhydrids, Epoxyds oder Laktons und vorteilhafterwelse weniger als swei Moleküle alt dea Initiator
für jedes aktive Wasseretoffatoa la Initiator vorhanden·
Torsagewelse weniger als ein Molekül und insbesondere weslger al· 0,5 Molekül sind für jedes aktive Wasserstoff a toa dee Initiators vorhanden.
DoafaaSI eoaafft die Erfindung ein Verfahren sur Herstellung
eines nieht x-beliebigen, eondern epesiellen PoIy-
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esters, bei welches entweder (a) das Anhydrid oder
Epoxyd oder Lakton oder (b) das Anhydrid oder !poxyd oder Lakton »usammen alt sumlndest einem Seil eines
der anderen swei oder alt den beiden anderen einea Gemisch, das aus des Initiator, dem gegebenenfalls verwendeten
Veratheriragainhibitor, des gegebenenfalls verwendeten Katalysator und entweder (a) den übrigen Reaktionsteilnehmern
oder (b) etwaigen nicht beigegebenen Reaktionsteilnehaern beeteht, in einem solchen Mischungeoder
Mengenverhältnis beigegeben werden, daß das Anhydrid, Epoxyd and Lakton in einem la wesentlichen gleichen
Verhältnis verbraucht werden. Das Verbraucheverhältnis wird als die Ansahl der Moleküle der uagesetsten
Verbindung pro Rest der Verbindung im hergestellten Polyester ausgedrückt.
Wird Insbesondere kein ein aktives Wasserstoffatoa besitzender
Initiator verwendet, so wird die Polyaerisatlonsreaktion
gewöhnlich eingeleitet, indes die Reaktion durchgeführt wird, indes eines oder sehr der drei Materialien
—- Anhydrid, Epoxyd, Lakton — in einea geeigneten Mischungsverhältnis — wie oben beschrieben —
den anderen Reaktionstellnehaern beigegeben wird, wobei
das Gemisch aus den Reaktionsteilnehaern keinen Initiator enthält. Unter solchen Haetänden beginnt la allgemeinen
die Polyaerlsationsreaktion, wenn das Gemisch,
dem das Anhydrid, Epoxyd oder Lakton beigegeben worden ist, si oh bei einer genügend erhöhten Temperatur befindet.
Sin Katalysator oder eilt Veratherungsinhibitor
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oder beide werden 1> allgemeinen elngesetst, sind jedoch für die Verwirklichung der Erfindung ohne epe—
slelle Verwendung eines Initiators nicht wesentlich. Gegebenenfalls können das Anhydrid, Epoxyd und Lakton
gastlich einen ReaktionsgefäS alt einer geeigneten
erhöhten Temperatur is oben beschriebenen BelsisohungsTerhältnis
zugeführt werden; in dieses Fall enthält das ReaktionsgefäS sweokaäSigerweise ein inertes
Lösungsmittel alt hohes Siedepunkt. Diese Beschreibung fc eines Verfahrens ohne spezielle Verwendung eines ein
aktives Wasserstoffatoa enthaltenden Initiators unterstellt nicht, daS der Anselderin bekannt ist, ob etwaig
vorhandene Spuren τοη Verunreinigungen als Initiatoren
wirken oder nicht»
Der Gkrad der für das MiBohungSTerhältnis τοη Anhydrid,
Epoxyd und Lakton erforderlichen Regelung hängt rom AusaaS ab, in welche« der hergestellte Polyester
entlang seiner Kettenlänge gleich sein suS. Wird beispielsweise das Anhydrid eines desisoh aus Initiator,
Epoxyd und Lakton auf solche Weise beigegeben, dafl sehr Anhydrid sugegeben als Lakton rer-"
braucht wird, so besteht bei der Verlängerung der Kette ein wachsender Anteil der kettenverlängernden
Reste aus Epoxydanhydridesterresten. Ist das Anhydrid Terbrauoht, bevor das ganse Lakton usgesetst
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***> OrigiNAl
let, so wird der Polyester durch ·1η«η Blook tob Laktonresten
abgeschlossen.
Die erfindungsgeaäfien neuartigen Polyester sind dadurch
gekennseiolnMt, daß ale ale kettenrerläagende Hauptgruppen
eine Ansah! Gruppen der Art
Z=CO-L-O-^t
aufweisen, worin ζ und y jeweils kleine ganse Kahlen bedeuten y die grOIer als 0 und beispielsweise 1, 2, 3 und
4 sind. Gewtthnlioh bestehen sueindeet 80 Jf und häufiger
sujsindsst 90 % der kettenrerlSngernden Gruppen aus den
obigen Gruppen« Tort eilhafterweise bestehen sualndest
95 + der sieh wiederholenden Einheit aus den besagten
Gruppen. Sie Kette besteht gewShnlloh aus einer Einheit
worin η eine ganse Zahl 1st, die grOSer ist sie 1, «ad χ
und y nicht unbedingt dieselbe ganse Zahl in gansea Polyester sind. Die latur der endet9ndigen Gruppen in der Kette
kann je nttoh den Osistaaden rariieren.
Bei eine« epeslellen Polyester, der — wie oben beeohriebea
— ein· Kette.
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aufweist, sind die Mittelwerte τοη ζ und y( die Aureh
^"x/n und 2>/n sngegeiweB werden können, gröBer als 1·
Ib Prinslp 1st dl· Tertellung der Werte τοη ζ und yv die
ganse Zahlen sein aüsses, einer etatietieohea Behandlung
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zugänglich. Zn der Praxis wird die statistische Behandlung
duroh unbekannte Taktoren in der Reaktion koaplislert.
Es leuchtet dea Taohaann ein, daß daa erfindungsgeaäe·
Verfahren und die nach dieses Terfahren hergestellten Produkte sahlreiohe Abwandlungen erfahren können. Verschiedene
Initiatoren, Epoxyde, Anhydride und Laktone können sua Erhalt einer großen Mannigfaltigkeit von
Produkten verwendet werden. Dae Mengenverhältnie von Anhydrid, Epoxyd und Lakton kann sua Erhalt entsprechender
Ergebnisse in Besug auf die Eigenschaften der hergestellten PolyeetersusaaaensetBung verändert werden. Das Mengenverhältnis
Epoxyd/Anhydrid kann beispielsweise bus Erhalt
eines entsprechend unterschiedlichen Produkts geändert werden. Ioraalerweise wird ein ettSohioaetrisohes
verhältnis bevorzugt, obwohl auch ein Überschuß an Epoxyd nach Belieben in Trage körnen kann. Das Verhältnis ist
■weokaäBigerweise «wischen 0,9:1 und 2:1 und vorsugsweise
■wischen 0,95:1 and 1,2:1; Ist dae Terhältnie wesentlich über 1 und der Inhibitor nicht sehr wirksaa, ua die Verätherungereaktionen
su heaaen, finden in eines gewiesen AvsaaJ solche Reaktionen statt, wodurch -o-E-0-E-O-Tvrkettungen
ia Polyester entstehen.
Bas Terhältnii der Epoxyd-, Anhydrid- und Esterrest·
sua Lakton kann nach Belieben geändert werden. Die Wirkung der Terftaderung dieses Verhältnisses auf die Strafe—
turforael de» spesiellea Polyesters koaat ia TerhBltnis
der Smut der Werte von x, JSr «er Suaae der Werte von
y, J!>y svr ««ltung. Werden ewei Moleküle des Laktons für
jedee MolekQl des Anhydrids und Spoxyds verwendet, so ist
umrn Terhältais ^x/Σΐ gl*ieh y. In 9±am solch·» Tall,
wenn JEt/^>J wesentlich unterschiedlich von 1 ist, avS
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folgerichtig der Itlttelwert entweder von χ oder von y,
]>x/n oder 2fy/n größer als der andere sein. Ist z.B.
Sc/J^y » -g, so ist der Mittelwert von y das Zweifache
jenes, von x. Da die Verteilung dieser Werte in Prinzip einer statistischen Behandlung zugänglich ist, wenn
2rx/2:y ^Z. 1, haben die Werte von y, die größer sind
als 4, z.B. 5, 6, 7 und 8, eine größere Wahrscheinlichkeit, als wenn ^x/j>y » 1. Es ist zu verstehen, daß
solche spezielle, nicht x-beliebige Polyester innerhalb der vorliegenden Erfindung liegen. Das Mol verhältnis des
verwendeten Laktons zum verwendeten Anhydrid oder Epoxyd — einerlei welches geringer ist — ist erwünscht erweise zwischen
9 : 1 und 1:9 und vorzugsweise zwischen 4 : 1 und 1 : 2 und insbesondere zwischen 3 : 1 und 1 : 1.Λ
Die latur der endständigen Gruppen des Polyesters kann
durch die Wahl des eventuell verwendeten Initiators und durch die Relativoengen des vorhandenen Spoxyds und Anhydrids
beeinflußt werden. Ist z.B. der Initiator ein· Säure, so sind die endständigen Gruppen gesäuert, es sei
denn, daß ein Überschuß an Epoxyd vorhanden ist, ua mit diesen saueren endständigen Gruppen zu» Erhalt endständiger
Hydroxylgruppen uagesetzt zu werden. Dies ist in der nachfolgenden Tabelle näher erläutert.
Säure 41 -COOH
Säure >1 -OH
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Die genau« Iatur der endständigen Gruppen kann in jedea
einseinen fall durch einfach· Berechnung bestiaat werden.
Sie erfindungsgea&Ben Polyester sind brauchbar« Zusaaiaensetsungen,
die Je.nach ihren Bestandteilen and der Art
ihrer Herstellung flüssig oder fest sind. Za allgemeinen
können sie an Stelle der Polyester verwendet werden, die aus Alkoholen oder deren esterbildenden Derivaten, dia
eine Ansah! τοη Hydroxylgruppen — gewöhnlich swei —
aufweisen, und !arsonsäuren oder deren esterbildenden
Derivaten gebildet sind, die eine Ansahl τοη Karboxylgruppen,
gewöhnlich swei, aufweisen·
Die erfindungsgeaäSen Polyester alt endständigen Hydroxylgruppen
sind beispielsweise besondere wertroll sur tfesetsung
Mit organ!aohen Terbindungen alt suaindest swei
Isooyanatgruppen sua Erhalt τοη ürethanvorpolyaerisaten
alt endständigea Isooyanat· Vorsugsweise soll ein Überschuß an Isooyanatgruppen gegenüber den Hydroxylgruppen
la Reaktionegeaiβch τοrllegen. Bin geeignetes Verhältnie
der Isooyanatgruppen su den Hydroxylgruppen 1st etwa 2:1, das aber je naoh den angestrebten Eigenschaften des
Pölyurethanprodukts verändert werden kann. Bei einen be-Torsugten
Verfahren wird ein ia wesentlichen linearer Polyester alt swei endständigen alkoholischen Hydroxylgruppen
und elnea endständigen Diiaooyanat verwendet, wobei die Uasetsung dieser Terbindungen ein ia wesentlichen
lineares Urethanvorpolyaerisat alt endständig·* Isooyanat
bildet.
Das urethanvorpolyasrisat alt endständigea Isooyanat kann
alt einer polyfunktionellen organischen Terbindung uagesetst
werden, die smindest swei aktive Wasserstoffatoae
enthält, welche an Sauerstoff, Stickstoff oder Wasser
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gebunden sind. Diese aktiven Wasserstoffatone stellen
vorzugsweise einen Teil alkoholischer Hydoxylgruppen, primärer Aningruppen oder sekundärer Aningruppen dar.
Die Isocyanatgruppe wird nit aktiven Waseeratoffatomen
sun Erhalt von Urethanbindungen oder Bindungen «it substituierten Harnstoff «gesetzt, wodurch ein Polyurethanpolymerisat
gebildet wird»
Die Umsetzung des Urethanvorpolyaerisats nit endständigen
Ieooyanat nit der polyfunktionellen Terbindung kann
während der Bildung des Urethanvorpolymerisats nit endständigen
Isoeyanat oder nachher stattfinden. Die polyfunktionelle
Terbindung kann also em Beginn der Reaktion swisohen den Polyester end den Polyisooyanat oder naohher
beigegeben werden.
Sie Katar und das Senfserernflltnis der verwendeten Terbinduttgen
hängt gewöhnlich τοη den gewünschten Eigenschaften des Polyurethans ab. Ein Berelah τοη Polyisocyanaten,
der geeignet sein dürfte, ist τοη Si«fk«n (Annalen,
562, s. 122-135) angegeben. In Prinslp kann das Poly·*·*
than nach Belieben durch «in geeignetes Verfahren nodifisiert
oder behandelt werden, das den Paohnann für Polyurethane
geläwfig ist, die beispielsweise aus Polyttthern
abgeleitet sind· Ss kann beispielsweise vernetst werden,
oder ee kann ein orethansonanastoff anfgrund der üldwng
oder Anwesenheit eines Oases während der Bildung des
Polyurethans hergestellt werden.
fiele Abwandlungen des Verfahrens sur Herstellung des
Polyurethan« und soait des sich aus der Erfindung ergebenden
Erzeugnisse» erhellen dem faohaann ans der obigen
Beschreibung. So können a.B. bein Terfahren Tprgesehen
und folglich im Produkt Tersohiedene HKrtenittel, soll sun
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bildende MIttel wie z.B. Wasser, niedersiedende Flüssigkeiten
und Treib- oder Blasmittel, die durch die chenische
Reaktion aktiviert werden, sowie Vernetzungsmittel enthalten sein.
Sie erfindungsgeaäßen Polyester können als Weichmacher,
z.B. für Polyvinylchlorid, verwendet werden.
Die erfindungBgemäSen Polyester können ferner für Oberflächenüberzüge
verwendet werden, wobei erfindungsgemäS eine tfberzugszusaainensetzung geschaffen wird, die ein
filmbildendes Hars und einen solohen Polyester enthält. 2XLe Überzugs zusammensetzung kann ein Lösungsmittel oder
einen Farbstoff — wie z.B. Titandioxyd — oder beide enthalten. Geeignete filmbildend· Harze sind Aainharz·,
die durch Umsetzung von Foraaldehyd beispielsweise alt
Melamin, Harnstoff oder Benzoguanamin gebildet sind, worauf das Produkt einer Verätherung alt einem Alkohol,
wie s.B. Butanol, unterworfen wird. Besonders geeignet sind aromatische Lösungsmittel, wie z.B. Xylol.
Sie Erfindung wird anhand der nachfolgenden nicht einschränkenden
Beispiele veranschaulicht.
BEISPISL 1
Ithandiol (3,1 g) und 1,2-Epoiyoctan (29,3 g) wurden
unter Rühren auf 1500C in einer Stickstoff atmosphäre
erhitzt. Benzyldimethylaain (0,23 g) und Tetrabutyltitanat
(0,544 g) wurden als Katalysator beigegeben. Dmi Qwdcoh ward« la Laufe von fünf Stunden eine Lösung
von Phthalsäureanhydrid (19,6 g) in Oaprolakton (60,2 g) langsam beigegeben, dl· vor der Zugabe auf 500C gehalten
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worden war. Dae uealsch wurde 30 Minuten lang bei 1500O
weiter erhitzt und dann unter rerringertea Druck sur Beseitigung überschüssigen Olefinoxyds (13,7 g) destilliert.
Das Produkt, 102 g einer viskosen, lohfarbenen oder rotbraunen Flüssigkeit, hatte einen Säurewert von
1,2, einen Hydroxylwert von 55,7 und einen Flucht igst
off gehalt Ton 3,6 i». Das Produkt hatte ein Molekulargewicht γόη etwa 1970. Die Ausbeute an niohtflüohtlgem
Polymerisat war 98,4- f>.
Eine Reaktion unter denselben Versuchebedingungen wie in Beispiel 1 und unter Verwendung von Triaethylolpropan
(4,45 g), 1,2-Epoxyootan (33,4 g), Caprolakton (59,6 g),
Phthalsäureanhydrid (19,3 g), Sensyldimethylaain (0,20 g)
und Tetrabutyltitanat (0,50 g) ergab eine viskose lohfarbene
flüssigkeit (103 g) alt einem Säurewert von 0,5, einen Hydroxylwert von 54,2 und eines Flüchtigstoffwert
von 3,5 £. Das Produkt hatte ein Molekulargewicht von
etwa 3080. Die Ausbeute an nichtflüohtlgea Polymerisat
war 99,5 #.
Eine Reaktion unter denselben Versuohsbedlngungen wie in
Beispiel 1 unter Verwendung von Xthandlol (3,12 g), 1,2-Epoxyootan (26,0 g), Caprolakton (69,0 g), Phthalsäureanhydrid
(15,0 g), BensyldiBethylanin (0,21 g) und
Tetrabutyltitanat (0,5 g) ergab ein lohfarbenes Fett alt
einem Säurewert von 2,7 tmd einen Hydroxylwert von 52,7.
Das Produkt hatte ein Molekulargewicht von etwa 2025.
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Sine Reaktion unter denselben Tersuehsbedlngungen wie in
Beispiel 1 unter Verwendung τοη Xthandlol (3,1 g),
Isooctylglycidyläther (45,6 g), Ctoprolakton (59,9 g),
Phthalsäureanhydrid (18,2 g), Sensyldisethylaaln (0,22 g)
und fetrabutyltitanat (0,5 g) ergab eine Ti elco ee, lohfarbene
Flüssigkeit (103,5 g) sit einen Säurewert τοη 1,5,
eines Hydroxylwert τοη 41,5 und einen Flüchtige to ff gehalt
τοη 3,5 +. Daa Produkt hatte ein Molekulargewicht
τοη etwa 2600. Die Ausbeute an nlchtflüohtlges Polyseri-
^ sat war 100 i>.
Dieses Beispiel ist ein nicht erfindungsgeaäSee Beispiel,
sondern ein Yergleichebeispiel. Das Produkt hatte einen
höheren Scheelspunkt als jener ähnlicher, nicht x-beliebiger Polyester. Ein BeaktionsgefäS wurde alt Xthandiol
(1,26 g), 1,2-Epoxyootan (13,6 g), Caprolakton (25,7 g),
Phthalsäureanhydrid (7,8 g), Bensyldlsethylaain (0,09 g)
und fetrabutyltltanat (0,2 g) beschickt. Das Gemisch
wurde unter Rühren bei 150°C fünf Stunden lang erhitzt
und dann unter Terringerte· Druck but Entfernung übereohüsBigen
Olefinozyds (6 g) destilliert. Das Produkt (40,5 g) war ein lohfarbeite· fett alt eines Säurewert
τοη 0,4 und eines Hydroxylwert τοη 55,0. Das Produkt hatte
ein Molekulargewicht Ton etwa 2025· Die Polyaerisatausbeute
war 97,4 ?ί.
Ein in Wäree auehärtender Polyurethangwmi wurde gegossen, indes das in Beispiel 1 erhaltene Polymerisat
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(12,36 g) susaaaen ait einer Prob· τοη la Handel erhältliche«
Toluoldiisocyanat (2,3 g) erhltst wurde, da« 80 aewichtsprosente (w/w) der 2,4-Xsoaere and 20 (Jewichtsprosente
der 2,6-Isoaere hatte. Vaon 90 Minuten wurde
bei 100°C ein Tiskoaee ιIUseigee Yorpolyaerieat erhalten
und bei 1000C alt gesohaolsenea oder Terflüeelgtea
Di-(4-aain-3-ohlorphenyl)-methan (M.O.O.A.) (1»62 g) ubgeselst,
entgast, in Tora eines Blattes gegossen tmd aan
ließ ea bei 1200C 15 Stunden aushärten. Bas Polyaer war
niohtkrlstallinlsoh und hatte ein· ftelierungsseit τοη
etwa 5 Minuten.
Ein In lärae aushärtender Polyurethanguaai wurde auf
äimliah« Welse wie in Beispiel 6 otter Terweadung des
Polymerisats des Beispiels 3 (12,?6 g) und toh ToluoldilBooyanat
(2,36 g) (80 £/20 *)t Bi-(4«aaln-3->ohlorphenjl)-aethan
(1,70 g) hergestellt· 9er Chaai war
niohtkriatallin und hatte eine Oellerungestit tob etwa
5 Minuten und eine Kaltbiegeteaperatar von -300C (Clash
und Berg-Bestiaaung B. S. 2762 «eil 1V Terfahren 104B).
Das ia Beispiel 1 synthetisierte Polymerisat (7 g) werde
alt"einer Polyrinylohloridpaate (7 ff) «ad Sibatylslnndllaurat
(0,4 s) sueaaaengebraoht. Bas Oeaisoh wurde unter
einea Brock τοη 20 t/Soll2 auf 1700C erhitst und ergab
ein plastlslertes oder TerpreSteo Polyrinylohlöridblatt,
das kein Plaetislerungsaittsl tob sich gab. Das Blatt
hatte eine Kaltblegeteaperatur tob -21,6°C.
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Sin Torpolyaerisat wurde hergestellt, Indes da» in Beispiel
1 erhalten· Polymerisat (9,6 g) ait wiederholt destilliertes Di-(4-isooyanatphenyl)Hpethan (M·D.I.)
(2,38 g) bei 650C swei Stunden lang uagesetst wurde.
Bas in 50 el Dimethylformamid gelöste Produkt wurde ait
Ithylendiaain (0,26 g) reraieoht, das in 10 al Eiaethylformamid
und Phosphorsaure (0,024 g) gelöst war. Sie lösung wurde in Fora dünner Fasern (Filae) rerteilt, rerdaapft
und aan lieS sie 16 Stunden lang bei 1000C aus-)
härten.
Sähe, durohsiohtige Filae wurden erhalten, die nichtkristallin waren und beia Erhitsen auf 1800C etwas weich
wurden.
Ein Polyurethanfila wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 9 gegossen und swar unter Verwendung des Polyaerisats
(7,5 g) des Beispiele 3, M.D.I. (1,81 β), sowie τοη
IthylendiaaiB (0,197 g) und Phosphorsäure (0,031 g).
" Die erhaltenen Filae waren ihrer latur nach den in Beispiel
9 erhaltenen ähnlloh.
Das in Beispiel 2 erhaltene Polyaertriol (10,02 g) wurde
ait DibvtylBiBBdilaurat (0,03 g), Triäthylaain (0,015 g),
Wasser (0,24 g) und einea handelsüblichen eilikonöleohauabildeades
Mittel (0,13 g) geaisoht. Die Beetandteile wur-
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den gründlich vereisoht und Toluoldiieooyanat (3,24 g)
(In «ine« Iaoeerrerhältnie too 80 Ji : 20 ^) wurde beigegeben, worauf daa eealsoh lebhaft uagerUhrt irarde.
Da« Material sohäuate und gelierte naoh fünf Minuten. Man IIβa ea sua Erhalt einer Ausbeute an leicht getönte»
odtv weldllohea Polyurethaasohauastoff swel Stund·»
lang bei 1500C aushärten,
BBISPIEI, 12
Das la Beispiel 1 erhaltene Polymerisat (11,7 g) wurde
alt 0,1 el lobaltootoat (6 Gewicht eproeente (w/w) In
Lösung in Aceton, als Kobaltaetall) Tentleoht und 30
Minuten lang auf 1350O erhitet. laphthalin-1,5-dlieooyanat
(2,05 g) wurde als pulverförmiger feststoff beigegeben und das Erhitzen wurde weitere fünf Minuten lang
bei 1350C fortgesetst. Butan-1,4-diol (0,23 g) wurde
dann Bit der Probe gründlich Yeraisoht und »an UeS das
Cteaisoh, naohdea es swel Minuten lang unter Terringerten
Druck geeetst worden war, 12 Stunden lang bei 1200C aus«
härten. Ein nlohtkristalliner Polyurethangural wurde erhalten.
Polyeerieat (10 g) aus Beispiel 2 wurde alt Titandioxyd
(8,8 g) und Xylol (3,5 g) Ternlsoht. Das Oealsoh
wurde In einer Kugelmühle 20 Stunden lang geaahlen.
B.E. 645 (butyllertes Melamin—lönaaldehydhars) (4,5 g),
Butaxiol (0,5 g) und p-foluol-Sulfonsäur· (0,5 g) (20 0#-
wiohteproaente (w/w) einer Lösung in I&opropanol) wurde
dann sit der Probe Teraiecfct und das TemsJblen wurde
weitere drei Stunden lang fortgesetst* Sas Oesisoh wurde dann sua Erhalt eine· eine weiche farbe aufweisendes
- 30 ·
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30 Minuten lang bei 1500C «rhi***.
BEISPIEL 14
Xthandiol (3,2 g) und Butylglycydiläther (40,2 g) wurden unter Rühren in einer Stiokatoffateoephäre auf 1400O
erhiUt. Ben«yldl«ethyla*in (0,2 g) und Tetrabutyltitana
t (O95 g) wurden ale Katalysator beigegeben. Des ββ-■iaoh
wurde in Saufe tob fünf Stunden Suooinaaureanhydrld
(14,2 g) in Caprolakton (64,6 g) langet» beigegeben,
da« Tor der Beigab« auf 500C gehalten worden war.
Dae Geaiech wurde 30 Mine ten lang auf 1500C welter erhitst
und dann unter reduslertea Druck nr Beseitigung
Ubereohüeaigen Olefinoxyd» (12 g) destilliert· Sa« Produkt (108 g), ein« Tiokoee, lohfarbene FLUesigkeit,
hatte einen Säurewert ron 1,7, einen Hydroxylwert τοη
32,6 und einen flüohtigetoffgehalt τοη 3,5 ^. Daa Produkt
hatte ein lolekulargewioht τοη etwa 2060. Die
Ab eb tu te an niohtflUohtlgea Polynerisat war 100 Jt.
15
Sine Reaktion tinter deneelben Termsohebedingungen wie
In Beiepiel 14 und unter Verwendung τοη Ithandiol (3,12 g),
Butylglyoidyläther (34,8 g), Caprolakton (60,2 g), Phthaleäureanhydrid (19,5 g), Bensyldinethylaaln (0,2 g)
und fetrabutyltltanat (0,6 g) ergab ein lohfarbenea
halbfeetea Produkt (104 g) alt eines Säurewert τοη 1,6,
eines Hydroxylwert τοη 5*5,7 und eines Flüohtigatoffgehalt τοη 3,β i>. Harn Produkt hatte ein Molekulargewicht
τοη etwa 1960. BIe Auebeute an niohtflüohtigee Polyaeri-
«at wmr $9 f.
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- 31 BKCTIEL 16
Ha· Reaktion unter denselben Yereuohsbedingungen wi· in
Belepiel 14 unter Verwendung το η Ithandiol (3,12 g),
1,2-Spoxyootan (29,4 β)» Oaprolakton (60,2 g), Phthal-•ftvreaanjdrid
(20,6 g), Dibutylslandilaurat (0,5 g) und Bensyldiaethjlaain (0,2 g) ergab ein lohf&rbenee Fett
(102 g) ait eines Säurewert τοη 4,0, ein« Hydroxyl*·!*
Ton 52,6 und eines Flüchtig·toffgebalt tob 4,6 ^. Das
Produkt hatte ein Molekulargewioht τοη etwa 1980. Die
Auebeute an niohtflüohtige« Polyaerieat war 97 1>.
Üne Reaktion unter denaelben Tereuohabedingungen wie in
BeiepieX 14 unter Terwendung τοη Ithandiol (3,1 g),
1,2-Epoxyoctan (56,9 g), Oaprolakton (64 g), Suooin-•ttureanhydrid
(14,2 g), Bensyldiaethylaain (0,2 g) und
Tetrabutyltitanat (0,5 g) ergab eine lohfarbene FlUe-•igkeit
(100 g) Bit eine« Sfturewert τοη 0,9, eines Eydroxylwort
τοη 58,5 oad einea Flflohtigetoffgehalt tob
3,4 Jt. Das produkt hmtte ein Molekulargewicht τοη etwa
1890. Die Auabeute an alohtflüehtigen Poljaeriaat war
96,6 H.
Da· ia Beiapiel 17 ey&th«tici«rt· Polyaerieat (7 g) wurde
■it einer Polyrinylohloridpaete (7 g) und «it Dibutylsinndilaumt
(0,4 g) g«aieoht. Daa Oeaieoh wurd· unter
•inea Druok τοη 20 t/SoU,2 auf 170°0 erhitst und ergab
ein plaetlBiertee Polyrinylohloridblatt, da· kein PIaetisierungaaittel
τοη aioh gab. Da« Polyeerieat wurd·
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auoh alt einte Polyrinylohloridpolyaerieat in Suspension
(Oorric Bo5/60) Ttraahltn end da« gemahlene Geaieoh wurde
auf ähnliche Weis· rtrprtflt, Das Produkt hatte einen
lOOjCigen Modalwort τοη 1,314 Pfund/loll2 und eine XaItbiegeteaperatur
tob -15,50C (Clash und Berg).
Bas Polymerisat de· Beispiels 15 wurde alt einer Polyrinylohloridpaete
in einer Weise susaanengebraoht, die jener des Beispiels 17 ähnlioh ist, worauf ein plastlsiertts
Polyrinylohloridblatt erhalten wurde, welches kein Plaatlsierungeaittel ron sich gab.
Das Polymerisat nach Beispiel 16 wurde alt einer PoIyrinylpaste
auf eine Welse susaaaengebraoht, die jener des Beispiels 17 ähnlioh ist, und ergab ein plastislertes
Polyrinylohloridblatt, das kein Plastislerungsaittel
τοη sioh gab.
BEISPIEL 21
ί
ί
Das in Beispiel 4 erhaltene Polyaerisat wurde ait PoIy-Ylnylohlorid
in Suspension (Corrio D65/6O) Teraahlen
und —- wie in Beispiel 17 — in Fora eines Blattes rerpre8t, wobei gefunden wurde, daS es einen lOOJ&gen Hodul« wert tob 1,548 Pfund/Zoll2 und eine Kaltbiegeteaperatur tob -2,540C hatte.
und —- wie in Beispiel 17 — in Fora eines Blattes rerpre8t, wobei gefunden wurde, daS es einen lOOJ&gen Hodul« wert tob 1,548 Pfund/Zoll2 und eine Kaltbiegeteaperatur tob -2,540C hatte.
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sen, Indem das Ib Beispiel 17 erhalten· Polymerisat
(13»34 g) susaaaen Mit einer Prob· ein·· handelsüblichen
Toluoldiieooyanate (2,56 g) erhltst wurde, da·
Gewichtsprozente der 2,4-Isomere und 20 Gewiohtsproiente
der 2,6-Isomere enthielt. laoh 90 Minuten bei 1000C wurde ein viskoses Yorpolymerisat erhalten und dann beil
1000C alt verflüssigt«* M.O.C.l. (1f74 g) uagesetct,
entgast und in for« eines Blatte» gegossen, und m&n
ließ es 15 Stunden lang bei 1200C aushärten. Der erhaltene
Gummi war niohtkriatallin.
Ein in Wärme auehärtender Gummi wurde ähnlich wie In
Beispiel 22 hergestellt, indes ein Polymerisat aus Beispiel 16 (12,9 g), Toluoldiisooyenat (2,2 g) und M.O.C.A.
(1»T g) verwendet wurden. Der OusmI war nichtkristallin.
Ein Vorpolyaerisat wurde hergestellt, indes das in Beispiel
17 erhaltene Polymerisat (10,2 g) nit wiederholt
destilliertem M.D.I. (2,6 g) bei 850C swel Stunden lang
umgesetzt wurde. Das In 50 al Dimethylformamid gelöste
Produkt wurde mit ithylendiamin (0,24 g) veralsoht, das
in 10 Bl Diuethylformamid und Phosphorsäure (0,02 g) gelöst
war. Sie Lösung wurde In form eines dünnen Pilma
ausgebreitet, rerdaapft und man lie α den Film bei 100 $ vehiend
16 Stunden aushärten. Ein säher durchsichtiger film wurde erhalten, der nlohtkrlstallin war·
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1,4-diol (0,87 g) bei 1000C Teralsoht, «.D.I. (4,06 g)
wurde la Gea lach bei 1500O geluvt. Bas eeaisoh gelierte
raeoh und wurde undurchsichtig» Bae Produkt wurde in
fore einer dünnen Foil· bei 1790O (unter eine« Druck
Ton 20 Pfund/Zoll2) rerpredt, die folie wurde auf SIaaerteaperatur
abgekühlt, der Druck wurde aufgehoben und ■an lies dann die folie weitere 24 Stunden bei 800O
auehärten, und die Ausbeute war ein in Vftrae bildeaa
bleibender Polarethanguaai·
Daa Polyaerisat dea Beispiele 1 (10,05 g), Butan-1,4-diol
(0,9 g) und M.D.I. (4,18 g) wurden wie in Beispiel 25 sua Erhalt eines ähnlichen in Wars· blldsaa bleibenden Polyurethanguaals uagesetst.
2-Ithylhexanol (3,7 g) und 1,2-Epoxyootan (34,8 g) wurden unter Rühren in einer Stickstoffataosphäre auf 1400O
erhitst. Bensyldlaethylaaln (0,2 g) und Tetrabutyltltanat
(0,5 g) wurden als Katalysator beigegeben. Dea Genie oh wurde im Laufe ron 5 Stunden eine LSsung τοπ
* Phthalsäureanhydrid (20,5 g) in Oaprolakton (50,0 g) langsaa beigegeben, die Tor der Beigabe auf 500C gehalten
worden war. Das Cteaisch wurde 30 Minuten lang bei
1509O welter erhitst und dann unter Terringertea Druck
sur Beseitigung überschüssigen Olefinoxyds destilliert.
Das Produkt (93 β), eine Tiskose lohfarbene flüssigkeit,
hatte einen Säurewert tob 1,1, einen Hydroxylwert τοπ 28,3, einen JPlüohtigstoffgehalt tos 1,9 i>
und eine Viskosität Ton etwa 11,940 Oentipoise bei 250O. Das produkt
hatte ein Molekulargewicht το η etwa 1910. Die Ausbeute
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an niohtflüohtigee Poly««rl»at var 98,7 £.
1,2-Epoxyootan (54,7 g), ft-lthylpiperidln (0,06 g) und
fetrabutyltitanat (0,5 g) wurden unter einer Stiokatoffataoaph&re
auf 1400O erhitat. phthalsäureanhydrid
(2O9O g), in Oaprolakton (61,0 g) gelöet und bei 500C
gehalten, wurde dann Im Laufe von 24 etunden langaaa
beigegeben. De» oenieoh wurde 30 Minuten lang bei 14O0O
waiter erhitat und dann iur Beaeitigung überaohüaaigen
Olefinoxyds unter reduzierten Druok destilliert. Das produkt
(101 g) war eine eehr Tiekoae lohfarbene Flüssigkeit
■it eines Säurewert von 1,6, einer Tiakoaität τοη 1,796
Poiae bei 250O und einen Üüohtigatoffgehalt τοη 4,5 ^.
Xn dleeea Beiepiel wurde kein Initiator beigegeben, sondern
ea wurden Materialien gewöhnlichen Oradea verwendet, die 8purenaengen von Terbindungen — wie s.B. Waeaer —
enthalten kennen, die ale Initiator wirken können oder eine andere Tarbindung hydrolysieren kunnen, eo daß eie
ale Initiator wirken kann. Der Annelderin iet nicht bekannt,
ob unter dieeen allgemeinen Beständen eine PoIy-■erieation
in totaler Abwesenheit eines Initiators atattfinden kann. Saa Molekulargewicht dea Polyesters
war wahraoheinlich awieohen 8000 und 10000. Die Auebeute
an niohtflttohtlgea Polyaeriaat war 97,5 £.
Saa Polymerisat dea Beiapiela 27 wurde alt einer PoIyvinylohloridpaate
ähnlich wie in Beispiel 18 venieoht und ergab ein plaatielertee Polyvinylohloridblatt, daa
kein Plaetisierungaalttel von eich gab.
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- 36 BEISPIEL 30
Bas Polymerisat aus Beispiel 28 wurde Bit einer PoIy-Tinylohloridpaete
ähnlich wie in Beispiel 18 Toraisoht und ergab ein* plaetieiertee PolyTinyldhloridblatt, das
kein Plastisierungsmittel ron eioh gab.
Butan-1,4-diol (102,5 g), Tetrabutyltitanat (2,3 g) trad
I-Methylaorpholin (1,15 g) wurden auf 1500O erhitzt.
Eine Lösung, die Caprolakton (1476 g)f Suooinsäureanhydrid
(438 g) und Propylenoxyd (348 g) enthielt, wurde tropfenweise unter Rühren der Anfangslusung la Laufe τοη
11 Stunden beigegeben. Die erhitsten Reaktionsgemische
wurden durch und durch unter einer StickstoffataoSphäre
gehalten. laoh weiterer Erhitsung bei 150° während einer
halben Stunde wurde Überschüssiges Propylenoxyd unter
redusiertea Druok sua Erhalt einer klaren, riskosen,
blaBgelben Flüssigkeit beseitigt, die einen Säurewert
τοη 1,5, einen Hydroxylwert τοη 51,9 und eine Viskosität
τοη 10 000 Gentipoise bei 26° hatte. Das Produkt hatte
ein Molekulargewicht τοη etwa 2100.
Butan-1,4-diol (4,54 g), Dibutilsinndilaurat (0,51 g) und
I-lethylaorphilin (0,2 g) wurden auf 170° erhitzt. Eine
Lösung τοη Caprolakton (65,7 g), Sucoinsäureanhydrid (2O94 g) und Propylenoxyd (36 g) wurde dem Genisoh wie
in Beispiel 31 beigegeben. Das Produkt war eine klare, hellgelbe, Tiskose Flüssigkeit ait einen Säurewert τοη
0,7 und einea Hydroxylwert τοη 56,3. Das Produkt hatte
ein Molekulargewicht τοη etwa 1965.
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ßAD
Butan-1,4-diol (67,5 g), Tetrabutyltitanat (3,1 g) und
H-Methylaorpholin (1,5 g) wurden auf 160° erhltet. Ein·
Lösung, die Caprolakton (975 g), Phthalsäureanhydrid (328,6 g) und Propylenoxyd (206 g) enthielt, wurde den
Gemisch wie in Beispiel 31 beigegeben. Dae Produkt war eine klare, braune, viskose Flüssigkeit nit einen Säurewert Ton 0,44, eine« Hydroxylwert you 56,9 und einer
YiBkoeitat ron 18 500 Centipoiae bei 25°. Das Produkt
hatte ein Molekulargewicht τοπ etwa 1955.
2,2-Dimethylpropan-1,3-diol (5,27 g), Tetrabutyltitanat
(0,13 g) und H-Methylmorpholin (0,10 g) wurden auf 140°
erhitzt. Eine Lösung, die Caprolakton (68,02 g), Sucoinsäureanhydrid
(17 g) und Propylenoxyd (44 g) enthielt, wurde dem Gemisch wie in Beispiel 31 beigegeben. Die
Temperatur des Gemisches wurde dann auf 100° herabgesetzt und überschüssiges Propylenoxyd unter Vakuum beseitigt.
Das Produkt war eine klare hellgelbe, viskose Flüssigkeit mit eines Säurewert von 1,3 und einem Hydroxylwert
von 52,5. Das Produkt hatte ein Molekulargewicht von etwa 2085.
Der Polyester aus Beispiel 31 (30,2 g) wurde mit Di-(4-isooyanatphenyl)-aethan
(19,4 g) uad Butan-1,4-diol (5,1 g) vermischt. Das Gemisch wurde, nachdem es homogen
geworden war, auf 175° unter Druck 15 Minuten lang erhitzt. Ein Polyurethangummiblatt wurde als foxaetüok
erhalten und man Iieß es 12 Ständen lang bei 100° aus«·
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- 38 härten; ee hatte die folgenden Eigenschaften:
100%-Modul | 127 Kg. | om |
30O)UMOdUl | 205 Kg. | o.~2 |
Zugfestigkeit | 613 Kg. | |
Bruchdehnung Kaitbi ege temperatur (Clash und Berg) |
600 £ -25° |
|
Shore-Härte (A) | 92 | |
BEISPIEL 36 |
Der Polyester dee Beispiels 33 (27,8 g) wurde alt
Di(4-iBocyanatphenyl)-aethan (17,5 g) und Butan-1,4-diol
(4,6 g) reralsoht. laohden das Seaisoh homogen geworden
war, wurde es auf 150° erhltst und swar unter Druck während 15 Minuten. Ein Polyurethanguaaiblatt wurde als
Formstück erhalten, man lies es 12 Stunden lang bei 100° aushärten, und es hatte die folgenden Eigenschaften:
lOOjt-Modul | 130 | Kg. | oa | 2 |
300^-Modul | 230 | Kg. | * CB |
"2 |
Zugfestigkeit | 515 | Kg. | • ca |
"2 |
Bru ohdehnung | 500 | * | ||
Kai t biege temperatur (Olaah und Berg) |
-17C | I | ||
Shore-Härte (A) 909848/1300 |
92 |
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- 39 BBIBPIBL 37
2-lfhylhexanol (6,5 g), Tetrabutyltltanat (0,2 g) und
I-Methylaorpholin (0,1 g) wurden in einer Stickstoffataosphäre
unter Rühren auf 150° erhitst. Eine Lusung, die Suooineäureanhydrid (19,2 g), Oaprclskton (65,8 g)
und ithylenoxyd (42,5 g) enthielt, wurde den Genieoh Ie
Laufe Ton 10 Stunden tropfenweise beigegeben· Das ■isoh wurde eine Stunde lang bei 150° weiter erhitst
und das überschüssige Xthylenoxyd dann bei 100° unter
redusiertea Druok entfernt. Das Produkt war eine klare
Tiskose hellbraune flüssigkeit Bit eines Säurewert Ton 1,0 und eines Hydroxylwert ron 26,1. Das Produkt
hatte ein Molekulargewicht τοη etwa 2070.
Butan-1,4-diol (4,5 g), Tetrafeutyltitanat (0,1 g),
I-Methylaorpholin (0,1 g) und Caprolakton (65 g) wurden
in einer Stickstoffatmosphäre auf HO0 erhitst· Suooinsäureanhydrid
(20 g) und Propylenoxyd (30 g), in 50 al Diaethylforaasjid gelöst, wurden dann ia Laufe Ton 12
Stunden tropfenweise der kontinuierlich ungerührten Lusung beigegeben. Das Lusungsaittel wurde dann unter
redusiertea Druok sub Erhalt eines riskosen flüssigen
Polysierisats entfernt. Das Produkt hatte ein Molekulargewicht τοη etwa 2000.
2-Xthylhexanol (6,5 g), Tetrabutyltitanat (0,51 g) und
fi-Methylnorpholin (0,2 g) wurden auf 140° erhitst. Eine
LtSsung, die Caprolakton (69,7 g), Maleinsäureanhydrid
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909848/1300
(15,0 g) und Propylenoxyd (30 g) enthielt, wurde in Laufe von 10 Stunden den Gemisch tropfenweise beigegeben,
wobei das Genisch unter Stickstoff kontinuierlich ungerührt wurde. Wach weiteren Erhitzen in Laufe
von einer halben Stunde wurde dann das überschüssige Propylenoxyd unter reduzierten Druck sum Erhalt eines
klaren, viskosen, braunen flüssigen Polymerisate mit eines Säurewert von 1,81 und einem Hydroxylwert von
18,02 entfernt. Das Produkt hatte ein Molekulargewicht von etwa 2820. Es wurde gefunden, daß sich der Polyester
als Plaeti si erdungsmittel oder Weichmaoher für Polyvinylchlorid
eignet.
Dieses ist kein erfindungsgenäSes, sondern vergleiohsgeaäflee
Beispiel. Der hergestellte Polyester war im Gegensatz zu den duroh direkt analoge Verfahren nach der
vorliegenden Erfindung hergestellten Polyestern ein feststoff. Ithandiol (3,22 g), Tetrabutyltitanat (0,52 g)
und Benzyldinethylanin (0,22 g) wurden auf 140° erhitzt. Eine Lösung, die Caprolakton (60,2 g), Phthalsäureanhydrid
(19,7 g) und 1,2-Epoxyootan (29,4 g) enthielt,
wurde hergestellt und in drei gleiche Teile geteilt, wovon einer unverzüglich beigegeben wurde, während die
anderen zwei in Intervallen von 20 Minuten beigegeben wurden. Das Produkt war ein undurchsichtiger waohsartiger
Feststoff.
Dieses Beispiel ist kein erfindungsgemäees, sondern ein
vergleiehsgenäSes Beispiel. Der hergestellte Polyester war im Gegensatz zu den nach den direkt analogen Ver-
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BAD
fahren der Torliegenden Erfindung hergestellten Polyestern ein feststoff. Xthandiol (1,26 g), Caprolakton (25,7 g),
1,2-Epoxyootan (13,6 g), Phthaleäureanhydrid (7,8 g),
Bensyldiaethylasln (0,09 g) und Tetrabutyltitanat (0,2 g) wurden zwei Stunden lang bei 140° erhitat. Per Überschuß
an 1,2-Epoxyootan wurde sub Erhalt eines undurchsichtigen,
wachsartigen, lohfarbenen Polyaerisats alt eine«
Säurewert von 0,4 und eines Hydrolylwert τοη 55,4 durch
Destillation entfernt·
Bia-chloreethyloxetan (30 g) wurde mit Xthandiol (3,1 g),
Benzyldiaethylaain (0,1 g) und Setrabutyltitanat,(0,2 g)
vermischt. Eine Lösung τοη Phthalsäureanhydrid (15,1 g)
in Caprolakton (66 g) wurde dann ia Laufe von 10 Stunden unter Einrühren dem Gemisch tropfenweise beigegeben. laoh
Beseitigung überschüssigen Oxetane unter reduslertem Druck wurde eine klare braune viskose Flüssigkeit salt
eines Säurewert von 1,4 erhalten. Das Polyaerisat hatte ein Molekulargewicht von etwa 2000.
Xthandiol (3,1 g), 1,2-Epoxyootan (21,4 g) und 1,2-Epoxybutan (12,0 g) wurden unter Stickstoff auf 1100C
erhitat, Benayldinethylaaain (0,23 g) und Tetrabutyltltanat
(0,54 g) als Katalysator beigegeben. Den Gemisch wurde io Laufe von 10 Stunden eine Lösung von Phthalsäureanhydrid
(19,6 g) in Caprolakton (60,2 g) beigegeben, die vor der Beigabe auf 50° gehalten worden war.
Das Gemisch wurde 30 Minuten lang bei 180° weiter erhitst
und die überschüssigen Olofinoxyde wurden.dann ium
Erhalt eines klaren viskosen Polymerisate alt eines
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Molekulargewicht τοπ etwa 2000 unter redusiertea Druok *
destilliert.
2,2-Diaethylpropan-1,3-diol (5g), Tetrabutyltitanat
(0,1 g) und I-Methylaorpholin (0,1 g) wurden auf 140° erhitst.
Bine Lasting, die isoaere Methyloaprolaktone (68 g),
Suooinaäureanhydrid (17 g) und Propylenoxyd (44 g) enthielt, wurde wie !■ Beispiel 31 dea Geaisoh beigegeben.
Die Temperatur de« Qeaiaohes wurde dann auf 100° herabgesetzt und Überschüssiges Propylenoxyd unter Takuua
entfernt. Das Produkt war eine klare bewegliche Flüssigkeit ait eines Molekulargewicht τοη etwa 2000.
Der Tersuoh nach Beispiel 44 wurde unter Terwendung eines
Gtealsob.es τοη Oaprolakton (40 g) und Isomeren Methylkaprolaktone
(28 g) an Stelle der Methylkaprolaktone wiederholt. Das Produkt war eine bewegliche Flüssigkeit ait
einea Molekulargewicht τοη etwa 2000.
212-Diaethylpropan-1 „3-diol (5,2 g), Tetrabutyltitanat
(0,1 g) und I-Methylaorpholin (0,1 g) wurden auf 140° erhltst.
Eine Lösung, die Oaprolakton (68 g), Suooinsäureanhydrid
(6,9 g), Phthalsäureanhydrid (10,2 g) und Propylenoxyd (44 g) enthielt, wurde dea Gemisch wie in Beispiel
31 beigegeben. Dann wurde die Temperatur des öeaisohes
auf 100° herabgesetst und das überschüssige Propylenoxyd unter Takuua entfernt. Das Produkt war
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•in· klar· Yiekose flüssigkeit Bit eine« Molekulargewicht Ton etwa 2000.
Ieoootanol (6,5 g), Tetrabutyltitanat (0,1 g) und Kaliumcarbonat
(0,1 g) wurden auf 160° erhitst. Eine Lüftung Ton Suooinaäureanhydrld (15,2 g) in Oaprolakton
(69,5 g) und Propylenoxyd (35,2 g) wurde den Gealeoh
wie in Beispiel 31 beigegeben. Das Produkt war ein undurchsichtiges,
waohsartigee lohfarbenes Polymerisat ■it einen Säurewert Ton 0,92 und einea Molekulargewicht
το» etwa 2000.
1,2-Epoxyootan (31,5 g), Di-(4-aninphenyl)-nethan (9,7 g),
Bensyldinethylanin (0,2 g) und Tetrabutyltitanat (0,5 g)
wurden auf 140° erhitst. Eine Lösung τοη Phthalsäureanhydrid (18,3 g) in Oaprolakton (56,1 g) wurde alt des
Geaisoh wie in Beispiel 1 ungesetst. Das Produkt war
eine dunkelbraune Tiskose Plüssigkeit nit einen Säurewert τοη 3,0 und eines Molekulargewicht τοη etwa 2000.
1,2-Epoxyootan (34,3 g), Chinol (5,5 g)» Bensyldinethyla-■in
(0,2 g) und Tetrabutyltitanat (0,5 g) wurden auf 140° erhitst. Eine Lösung τοη Phthalsäureanhydrid (19,1 g) in
Caprol&kton (58,9 g) wurde Bit den Geaisoh wie in Beispiel
1 uagesetst. Das Produkt war eine dunkelbraune Tiskose
Flüssigkeit nit einen Hydroxylwert τοη 52,5, einen Säurewert τοη 4,2 und einen Molekulargewicht τοη 1980.
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Adiplnsätireanhydrid (7,3 g), Tetrabutyltltanat (0,2 g)
und H-Metylaorpholin (0,2 g) wurden auf 140° erhitst.
Eine Lösung von Suoolnsäureanhydrid (17,5 g) in Caprolakton
(65 g) und Propylenoxyd (30 g) wurde im Laufe von 12 Stunden
den Gemisch tropfenweise beigegeben. Das übereohüesige
Propylenoxyd wurde dann unter reduziertes Druck tvm Erhalt einer klaren viskosen Flüssigkeit alt einem Molekulargewioht
von etwa 2000 entfernt.
Butan-1,4-diol (4,5 g), Zinnootoat (0,5 g) und N-Methyl-■orpholin
(0,2 g) wurden auf 170° erhitst. Eine Lösung
Ton Caprolakton (65,7 g), Suooinsäureanhydrid (20,4 g) und Propylenoxyd (36 g) wurde den Geeisch wie im Beispiel
31 beigegeben. Das Produkt war eine klare viskose HUesigkeit
mit einem Molekulargewicht von etwa 2000.
Butan-1,4-diol (4,5 g), Tetrabutyltitanat (0,2 g)„
I-Iethylmorpholin (0,2 g) und ein Olyoldylester (21,9 g)
der Struktur
H1
E2-C- 000 CH2 CH - CH
2 CH - CH2 ,
rertrieben τοη Shell Chemicals Limited und bekannt unter
dem Handelenamen Cardura E, wurden auf 140° erhltst. Eine
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Lösung Ton Caprolakton (65,7 g) und Sucoinsäureanhydrld
(20,4 g) wurde la Laufe von 10 Stunden dem Gemisch langsam zugegeben, Paa Produkt war eine Tißkose Flüssigkeit
mit eine» Molekulargewicht von etwa 2000.
Isoootanol (6,5 g), letrabutyltitanat (0,1 g) und ffatriumaoetat
(0,1 g) wurden auf 160° erhitzt. Eine Lösung ron Sucoinsäureanhydrid (15,2 g) In Caprolakton (69,5 g)
und Propylenoxyd (35,2 g) wurde den Gemisch wie in Beispiel
31 beigegeben. Bas Produkt war eine undurchsichtige, viskose Flüssigkeit alt eines Molekulargewicht
Ton etwa 2000.
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Claims (9)
1. Polyester, dadurch gekennzeichnet, daß seine Kette
aus einer Einheit
besteht, worin η eine ganse Zahl, die größer als 1 ist, bedeutet und χ und y kleine ganse Zahlen sind,
die nioht notwendigerweis· dieselben ganzen Zahlen im ganzen Polyester sind und worin -A- eine Gruppe
ist, die von «ine· Polykarbonsäureanhydrid
OC—A — 00
abgeleitet ist, und worin -E- eine Gruppe ist, die Ton einen Epoxyd ί λ abgeleitet ist, das ein Oxiran
oder Oxetan ist, und -X- ein· Gruppe ist, die von einen Lakton mit 5 bis 8 Kohlenstoffat ob en la Ring
der forael X-CO abgeleitet ist.
2. Polyester nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Epoxyd ein Monoepoxyd ist.
3. Polyester nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net $ daß das Anhydrid τοη einer Dikarbonaäure abgelei
tet ist.
4. Polyesteraaid, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyester
nach Anspruch 1 Modifiziert ist, so daß zunindest «in Teil der Gruppen -E- τοη einen Aairidin an
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Stell· des Epoxyds abgeleitet 1st und ein an der Gruppe
-E- anliegende· Sauerstoffatom, die Tom Asiridin abgeleitet
let, duroh eine Iminogruppe ersetst let.
5. Terfahren sur Herstellung eines Polyesters duroh die
Ueeetsung eines Polykarboneäur«anhydride, eines
Epoxyde und eines Laktone, dadurch gekennseiohnet,
daß das Anhydrid, Epoxyd und Lakton auf solche Weise
reraisoht werden, daß da· Terbrauohsrerhältnls oder
die Terbrauohsgesohwindigkelt jedes der Reaktionsteilnehaer
dasselbe bsw. dieselbe ist.
6. Terfahren naoh Anspruch 5, dadurch gekennseiohnet, dafi suaindest eines der drei Reaktionetellnehaer Anhydrid,
Epoxyd, Lakton den anderen Reaktioneteilnehme»
langeaa beigegeben wird.
7· Terfahren naoh Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennseiohnet,
daß ein Initiator rerwendet wird, der suaindest ein aktires Wasserstoffatoa hat, das an ein Sauerstoff-,
Stickstoff- oder Schwefelatom gebunden ist.
8. Terfahren naoh eines der AneprUohe 5-7, daduroh
kennseiohnet, daß ein Laktonpolyaerisationskatalysator
rerwendet wird.
9. Terfahren naoh eines) der Anspruch« 5 - 8, daduroh gekennseiohnet,
daß ein Teräthemngelnhibltor Terwendet wird.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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GB2451968 | 1968-05-22 |
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