DE19717371A1 - Propargyl-terminated nematic or cholesteric polymers - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft Propargyl-terminierte, nematische oder cholesterische Polyester, Polycarbonate oder Gemische davon.The invention relates to propargyl-terminated, nematic or cholesteric polyesters, polycarbonates or mixtures thereof.
Beim Erwärmen formanisotroper Stoffe können flüssigkristalline Phasen, sogenannte Mesophasen, auftreten. Die einzelnen Phasen unterscheiden sich durch die räumliche Anordnung der Molekül schwerpunkte einerseits sowie durch die Molekülanordnung hin sichtlich der Längsachsen andererseits (G. W. Gray, P. A. Winsor, Liquid Crystals and Plastic Crystals, Ellis Horwood Limited, Chichester 1974). Die nematisch flüssigkristalline Phase zeichnet sich durch Parallelorientierung der Molekül-Längsachsen aus (ein dimensionaler Ordnungszustand). Unter der Voraussetzung, daß die die nematische Phase aufbauenden Moleküle chiral sind, entsteht eine sogenannte chiral nematische (cholesterische) Phase, bei der die Längsachsen der Moleküle eine zu ihr senkrechte, helixartige Überstruktur ausbilden (H. Baessler, Festkörperprobleme XI, 1971). Der chirale Molekülteil kann sowohl im flüssigkristallinen Molekül selbst vorhanden sein als auch als Dotierstoff zur nematischen Phase gegeben werden, wobei die chiral nematische Phase induziert wird. Dieses Phänomen wurde zuerst an Choleste rolderivaten untersucht ( z. B. H. Baessler, M. M. Labes, J. Chem. Phys. 52, 631 (1970).When heating anisotropic substances can be liquid crystalline Phases, so-called mesophases, occur. The individual phases differ in the spatial arrangement of the molecule focal points on the one hand and due to the molecular arrangement the longitudinal axes on the other hand (G. W. Gray, P. A. Winsor, Liquid Crystals and Plastic Crystals, Ellis Horwood Limited, Chichester 1974). The nematic liquid crystalline phase draws by the parallel orientation of the molecular longitudinal axes (a dimensional order). Provided that the The molecules that build the nematic phase are chiral a so-called chiral nematic (cholesteric) phase in which the longitudinal axes of the molecules are helical, perpendicular to it Form superstructure (H. Baessler, Solid State Problems XI, 1971). The chiral part of the molecule can be found in both liquid crystalline Molecule itself be present as well as a dopant be given nematic phase, the chiral nematic Phase is induced. This phenomenon was first brought to Choleste rol derivatives (e.g. H. Baessler, M. M. Labes, J. Chem. Phys. 52, 631 (1970).
Die chiral nematische Phase hat besondere optische Eigenschaften:
eine hohe optische Rotation sowie einen ausgeprägten Zirkular
dichroismus, der durch Selektivreflektion von zirkular polari
siertem Licht innerhalb der chiral nematischen Schicht entsteht.
Entspricht die Ganghöhe der helixartigen Überstruktur der Wellen
länge des sichtbaren Lichtes, kommt es zur Ausbildung einer soge
nannten Grandjean-Textur. Die je nach Blickwinkel unterschiedlich
erscheinenden Farben sind abhängig von der Ganghöhe der helix
artigen Überstruktur, die ihrerseits vom Verdrillungsvermögen der
chiralen Komponente abhängt. Dabei kann insbesondere durch
Änderung der Konzentration eines chiralen Dotierstoffs die Gang
höhe und damit der Wellenlängenbereich des selektiv reflektierten
Lichts einer chiral nematischen Schicht variiert werden. Solche
chiral nematischen Systeme bieten für eine praktische Anwendung
interessante Möglichkeiten. So kann durch Einbau chiraler Mole
külteile in mesogene Acrylsäureester und Orientierung in der
chiral nematischen Phase, z. B. nach der Photovernetzung, ein sta
biles, farbiges Netzwerk hergestellt werden, dessen Konzentration
an chiraler Komponente dann aber nicht mehr geändert werden kann
(G. Galli, M. Laus, A. Angelon, Makromol. Chemie 187, 2289
(1986)). Durch Zumischen von nichtvernetzbaren chiralen Verbin
dungen zu nematischen Acrylsäureestern kann durch Photovernetzung
ein farbiges Polymer hergestellt werden, welches noch hohe An
teile löslicher Komponenten enthält (I. Heyndricks, D. J. Broer,
Mol. Cryst. Liq. Cryst. 203, 113 (1991)). Weiterhin kann durch
statistische Hydrosilylierung von Gemischen aus Cholesterolderi
vaten und acrylathaltigen Mesogenen mit definierten cyclischen
Siloxanen und anschließender Photopolymerisation ein chiral nema
tisches Netzwerk gewonnen werden, bei dem die chirale Komponente
einen Anteil von bis zu 50% an dem eingesetzten Material haben
kann; diese Polymerisate enthalten jedoch noch deutliche Mengen
löslicher Anteile (F. H. Kreuzer, R. Mauerer, Ch. Müller-Rees, J.
Stohrer, Vortrag Nr. 7, 22. Arbeitstagung Flüssigkristalle, Frei
burg, 1993).The chiral nematic phase has special optical properties:
high optical rotation and a pronounced circular dichroism, which is created by selective reflection of circularly polarized light within the chiral nematic layer. If the pitch corresponds to the helical superstructure of the wavelength of visible light, a so-called grandjean texture is formed. The colors, which appear different depending on the perspective, depend on the pitch of the helical superstructure, which in turn depends on the twisting power of the chiral component. In particular, by changing the concentration of a chiral dopant, the pitch and thus the wavelength range of the selectively reflected light of a chiral nematic layer can be varied. Such chiral nematic systems offer interesting possibilities for practical use. Thus, by incorporating chiral moles, cooling parts in mesogenic acrylic acid esters and orientation in the chiral nematic phase, e.g. B. after photocrosslinking, a stable, colored network can be produced whose concentration of chiral component can then no longer be changed (G. Galli, M. Laus, A. Angelon, Makromol. Chemie 187, 2289 (1986)) . By adding non-crosslinkable chiral compounds to nematic acrylic acid esters, a colored polymer can be produced by photocrosslinking, which still contains high proportions of soluble components (I. Heyndricks, DJ Broer, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 203, 113 (1991)) . Furthermore, a chiral nematic network can be obtained by statistical hydrosilylation of mixtures of cholesterol derivatives and acrylate-containing mesogens with defined cyclic siloxanes and subsequent photopolymerization, in which the chiral component can have a share of up to 50% of the material used; however, these polymers still contain significant amounts of soluble fractions (Kreuzer University of Applied Sciences, R. Mauerer, Ch. Müller-Rees, J. Stohrer, Lecture No. 7, 22nd Working Conference on Liquid Crystals, Freiburg, 1993).
In der DE-A-35 35 547 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem eine Mischung cholesterolhaltiger Monoacrylate über eine Photo vernetzung zu chiral nematischen Schichten verarbeitet werden kann. Allerdings beträgt der Gesamtanteil der chiralen Komponente in der Mischung ca. 94%. Als reines Seitenkettenpolymer ist ein solches Material zwar mechanisch nicht sehr stabil, eine Erhöhung der Stabilität kann aber durch hochvernetzende Verdünnungsmittel erreicht werden.DE-A-35 35 547 describes a method in which a mixture of cholesterol-containing monoacrylates via a photo can be processed into chiral nematic layers can. However, the total proportion of the chiral component is in the mixture approx. 94%. As a pure side chain polymer is a such material is not mechanically very stable, an increase however, stability can be achieved through highly cross-linking diluents can be achieved.
Auch zahlreiche chiral nematische Polyester, in denen die meso genen Strukturen in die Hauptkette eingebaut sind, sind bekannt, z. B. aus S. Vilasagar, A. Blumstein, Mol. Cryst. Liq. Cryst. (1980), 56 (8), 263-9; A. Blumstein, s. Vilasagar, S. Ponratham, S. B. Clough, R.B. Blumstein, G. Maret, J. Polym. Sci., Polym. Phys. Ed. (1982), 20 (5), 877-92; E. Chiellini, G. Galli, C. Ma langa, N. Spassky, Polym. Bull. (1983), 9 (6-7), 336-43); H. J. Park, J. I. Jin, R. W. Leng, Polymer (1985), 26 (9), 1301-6; J. I. Jin, E. J. Choi, K. Y. Lee, Polym. J. (1986), 18 (1), 99.101; J. I. Jin, S. C. Lee, S. D. Chi, J. H. Chang; Pollimo (1986), 10 (4), 382-8; J. I. Jin, E. J. Choi, B. W. Jo, Pollimo (1986), 10 (6), 635-40; J. M. G. Cowie, H. H. Wu, Makromol. Chem. (1988), 189 (7), 1511-16; V. V. Zuev, I. G. Denisov, S. S. Skorokhodov, Vysokomol. Soedin., Ser. A (1989, 31 (5), 1056-61; A. S. Ange loni, D. Caretti, C. Carlini, E. Chiellini, G. Galli, A. Alto mare, R. Solaro, M. Laus, Liq. Cryst. (1986), 4 (5), 513-27; K. Fujishiro, R. W. Lenz, Nacromolecules (1992), 25 (1), 88-95; K. Fujishiro, R. W. Lenz, Nacromolecules (1992), 25 (1), 81-7; V. V. Zuev, I. G. Denisov, S. S. Skorokhodov, Vysokomol. Soedin., Ser. B (1992), 34 (3)1 47-54); V. V. Zuev, I. G. Denisov, S. S. Skorokhodov Vysokomol. Soedin., Ser. B (1989), 31 (2), 130-2.Also numerous chiral nematic polyesters in which the meso structures built into the main chain are known e.g. B. from S. Vilasagar, A. Blumstein, Mol. Cryst. Liq. Cryst. (1980), 56 (8), 263-9; A. Blumstein, s. Vilasagar, S. Ponratham, S. B. Clough, R.B. Blumstein, G. Maret, J. Polym. Sci., Polym. Phys. Ed. (1982), 20 (5), 877-92; E. Chiellini, G. Galli, C. Ma langa, N. Spassky, Polym. Bull. (1983), 9 (6-7), 336-43); H. J. Park, J.I. Jin, R.W. Leng, Polymer (1985), 26 (9), 1301-6; J. I. Jin, E.J. Choi, K.Y. Lee, Polym. J. (1986), 18 (1), 99.101; J.I. Jin, S.C. Lee, S.D. Chi, J.H. Chang; Pollimo (1986), 10 (4), 382-8; J.I. Jin, E.J. Choi, B.W. Jo, Pollimo (1986), 10 (6), 635-40; J.M.G. Cowie, H.H. Wu, Makromol. Chem. (1988), 189 (7), 1511-16; V. V. Zuev, I. G. Denisov, S. S. Skorokhodov, Vysokomol. Soedin., Ser. A (1989, 31 (5), 1056-61; A. S. Ange loni, D. Caretti, C. Carlini, E. Chiellini, G. Galli, A. Alto mare, R. Solaro, M. Laus, Liq. Cryst. (1986), 4 (5), 513-27; K. Fujishiro, R. W. Lenz, Nacromolecules (1992), 25 (1), 88-95; K. Fujishiro, R. W. Lenz, Nacromolecules (1992), 25 (1), 81-7; V. V. Zuev, I. G. Denisov, S. S. Skorokhodov, Vysokomol. Soedin., Ser. B (1992), 34 (3) 1 47-54); V. V. Zuev, I. G. Denisov, S. S. Skorokhodov Vysokomol. Soedin., Ser. B (1989), 31 (2), 130-2.
Diese Polyester zeigen in der Regel schmale Existenzbereiche der chiral nematischen Phase und enthalten überwiegend offenkettige chirale Komponenten, die eine geringe Verdrillungsfähigkeit be sitzen, so daß relativ große Anteile dieser Komponenten notwendig sind, um einen Farbeindruck zu erreichen. Dadurch ist die Auswahl der restlichen Polyesterbestandteile z. B. hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften eingeschränkt.These polyesters generally show narrow areas of existence chiral nematic phase and contain predominantly open-chain chiral components that have a low twistability sit, so that relatively large proportions of these components are necessary are to achieve a color impression. This makes the selection the remaining polyester components e.g. B. regarding their mechanical properties limited.
Die DE-A-195 04 913 beschreibt chiral nematische Polyester mit stark verdrillend wirkenden chiralen Diolkomponenten, insbeson dere Dianhydrozuckern, und breiten flüssigkristallinen Phasen bereichen. Die Polymere können Zimtsäuregruppen enthalten, die über eine [2 + 2]-Photocycloaddition vernetzbar sind.DE-A-195 04 913 describes chiral nematic polyester with strongly twisting chiral diol components, in particular their dianhydro sugars, and broad liquid-crystalline phases areas. The polymers can contain cinnamic acid groups that can be crosslinked via a [2 + 2] photocycloaddition.
Die EP-A-682 092 beschreibt Lacke auf der Basis chiral nemati scher Polymere, die durch UV-Bestrahlung, nicht aber thermisch vernetzbar sind. Als Beispiele werden Polyester, die durch Poly kondensation von Dicarbonsäuren und Diolen hergestellt wurden, genannt.EP-A-682 092 describes paints based on chiral nemati shear polymers by UV radiation, but not thermally can be networked. Examples are polyesters which are produced by poly condensation of dicarboxylic acids and diols have been prepared, called.
Aus der DE-A-44 41 651 ist ein Verfahren zur oberflächlichen Be schichtung von Substraten mit einem Beschichtungsmittel, das min destens eine polymerisierbare niedermolekulare flüssigkristalline Verbindung enthält, bekannt. Außerdem wird die Verwendung von insbesondere fotochemisch polymerisierbaren, niedermolekularen flüssigkristallinen Verbindungen (Oligoestern) in Druckfarben, Tinten und Lacksystemen beschrieben.DE-A-44 41 651 describes a method for superficial loading layering of substrates with a coating agent that min least a polymerizable low molecular weight liquid crystalline Connection contains, known. It also uses especially photochemically polymerizable, low molecular weight liquid crystalline compounds (oligoesters) in printing inks, Inks and coating systems described.
Die WO-A-96/02 597 beschreibt ein Verfahren zur Beschichtung oder zum Bedrucken von Substanzen mit einem Beschichtungs- bzw. Be druckungsmittel, das ein chirales oder achirales flüssigkristal lines Monomeres und eine nichtflüssigkristalline chirale Verbin dung enthält. Die flüssigkristallinen Monomeren sind vorzugsweise fotochemisch polymerisierbare Bisacrylate.WO-A-96/02 597 describes a method for coating or for printing substances with a coating or Be pressure medium containing a chiral or achiral liquid crystal lines monomer and a non-liquid crystalline chiral compound manure contains. The liquid crystalline monomers are preferred Photo-polymerizable bisacrylates.
Die WO-A-95/29 962 beschreibt wäßrige Überzugsmittel zur Her stellung von Überzügen, deren Farbeindruck vom Betrachtungswinkel abhängig ist und die plättchenförmige Pigmente aus orientierten, dreidimensional vernetzten Substanzen flüssigkristalliner Struk tur mit chiraler Phase enthalten. Als besonders bevorzugte Sub stanzen werden dreidimensional vernetzbare Polyorganosiloxane be schrieben. WO-A-95/29 962 describes aqueous coating compositions for the manufacture provision of coatings whose color impression depends on the viewing angle is dependent and the platelet-shaped pigments from oriented, three-dimensionally cross-linked substances of liquid crystalline structure contain chiral phase. As a particularly preferred sub Three-dimensionally crosslinkable polyorganosiloxanes are punched wrote.
Aus der WO-A-95/29 961 sind Überzugsmittel mit vom Betrachtungs winkel abhängigem Farbeindruck und deren Einsatz in Basislacken für Mehrschichtlackierungen bekannt. Die Mittel enthalten plätt chenförmige Pigmente mit vom Betrachtungswinkel abhängiger Far bigkeit, die aus orientierten, dreidimensional vernetzten Sub stanzen flüssigkristalliner Struktur mit chiraler Phase bestehen. Als bevorzugte Substanzen werden dreidimensional vernetzbare Po lyorganosiloxane beschrieben.From WO-A-95/29 961 coating agents are also considered angle-dependent color impression and their use in basecoats known for multi-layer coatings. The funds contain flat Chen-shaped pigments with color depending on the viewing angle little, which consists of oriented, three-dimensionally networked sub Punch liquid-crystalline structure with a chiral phase. Three-dimensionally crosslinkable Po are preferred substances lyorganosiloxanes described.
Die DE-A-44 18 076 beschreibt einen Effektlack bzw. eine Effekt lackierung unter Verwendung von flüssigkristallinen Interferenz pigmenten. Die Interferenzpigmente bestehen aus veresterten Cel luloseethern, insbesondere aus acylierter Hydroxypropylcellulose.DE-A-44 18 076 describes an effect lacquer or an effect painting using liquid crystalline interference pigments. The interference pigments consist of esterified Cel lulose ethers, in particular from acylated hydroxypropyl cellulose.
Aus der EP-A-724 005 ist ein Pigment mit vom Betrachtungswinkel abhängiger Farbigkeit, dessen Herstellung sowie Verwendung in ei nem Lack bekannt. Das Pigment wird durch dreidimensionales Ver netzen von orientierten Substanzen flüssigkristalliner Struktur mit chiraler Phase erhalten. Bevorzugte Substanzen sind dreidi mensional vernetzbare Polyorganosiloxane. Um das Pigment gegen über erhöhten Temperaturen farbhaltig zu machen, wird vorgeschla gen, das Vernetzen in Gegenwart von zumindest einer weiteren, farbneutralen Verbindung durchzuführen, die zumindest zwei ver netzbare Doppelbindungen enthält. Als bevorzugte farbneutrale Verbindungen werden Acrylate, Polyurethane, Epoxide, Siloxane, Polyester und Alkydharze genannt.From EP-A-724 005 is a pigment with the viewing angle dependent color, its production and use in egg known paint. The pigment is determined by three-dimensional Ver network of oriented substances liquid-crystalline structure obtained with a chiral phase. Preferred substances are three Dimensionally crosslinkable polyorganosiloxanes. To counter the pigment It is suggested to make the paint retain its color over elevated temperatures networking in the presence of at least one other perform color-neutral connection, the at least two ver contains wettable double bonds. As preferred color neutral Compounds are acrylates, polyurethanes, epoxies, siloxanes, Called polyester and alkyd resins.
Die EP-A-0686 674 und die ihr zugrundeliegende Prioritätsanmel dung DE-A-44 16 191 beschreiben Interferenzpigmente aus in chole sterischer Anordnung fixierten Molekülen sowie deren Verwendung. Die beschriebenen Pigmente weisen eine plättchenförmige Struktur und eine Dicke von 1 µm bis 20 µm auf. Sie enthalten orientierte vernetzte Substanzen flüssigkristalliner Struktur mit einer chi ralen Phase (vorzugsweise Polyorganosiloxane).EP-A-0686 674 and the priority request on which it is based DE-A-44 16 191 describe interference pigments from in chole sterically arranged molecules and their use. The pigments described have a platelet-like structure and a thickness of 1 µm to 20 µm. They contain oriented ones cross-linked substances of liquid crystalline structure with a chi oral phase (preferably polyorganosiloxanes).
Die EP-A-0601 483 und die ihr zugrundeliegende Prioritätsanmel dung DE-A-42 40 743 beschreiben Pigmente mit vom Betrachtungswin kel abhängiger Farbigkeit, ihre Herstellung und Verwendung. Die beschriebenen Pigmente bestehen aus orientierten dreidimensional vernetzten Substanzen flüssigkristalliner Struktur mit chiraler Phase (vorzugsweise Polyorganosiloxane) sowie gegebenenfalls wei teren Farbstoffen und Pigmenten. Die gegebenenfalls vorhandenen weiteren Farbstoffe und Pigmente dienen hierbei nicht als Träger für die orientierten dreidimensional vernetzten flüssigkristalli nen Substanzen mit chiraler Phase. EP-A-0601 483 and the priority request on which it is based dung DE-A-42 40 743 describe pigments with the consideration dependent color, their production and use. The described pigments consist of oriented three-dimensional cross-linked substances liquid-crystalline structure with chiral Phase (preferably polyorganosiloxanes) and optionally white dyes and pigments. The existing ones, if any other dyes and pigments do not serve as carriers for the oriented three-dimensionally cross-linked liquid crystals substances with a chiral phase.
Die DE-A-196 31 658 beschreibt chiral nematische Polycarbonate, die durch verschiedene Arten der Polykondensation von Diolen mit Phosgen oder Diphosgen hergestellt werden. Photoreaktive und/oder thermisch vernetzende Gruppen können in Form der entsprechenden Diolverbindungen einkondensiert werden. Propargylderivate oder deren Verwendung zur Terminierung der Polycarbonatketten werden nicht erwähnt.DE-A-196 31 658 describes chiral nematic polycarbonates which through different types of polycondensation of diols with Phosgene or diphosgene can be produced. Photoreactive and / or Thermally crosslinking groups can be in the form of the corresponding Diol compounds are condensed. Propargyl derivatives or their use to terminate the polycarbonate chains not mentioned.
Die DE-A-197 04 506.5 beschreibt flüssigkristalline chiral nemati sche Polyester mit flexiblen Ketten, die Isosorbid-, Isomannid- und/oder Isoidideinheiten umfassen. Die Polyester sind nicht kri stallin und bilden Grandjean-Texturen aus, die sich beim Abkühlen unter die Glasübergangstemperatur einfrieren lassen. Sie sind da her insbesondere als Oberflächenbeschichtungsmaterialien brauch bar.DE-A-197 04 506.5 describes liquid-crystalline chiral nemati cal polyester with flexible chains, the isosorbide, isomannide and / or include isoidide units. The polyesters are not kri stallin and form grandjean textures that cool down as they cool freeze below the glass transition temperature. You are there forth especially as surface coating materials bar.
Eines der Hauptprobleme bei der Bereitstellung nematischer oder cholesterischer Oligo-/Polyester oder Oligo-/Polycarbonate ist die Fixierung ihrer supermolekularen Ordnung, die die erwünschten optischen Eigenschaften der Polymere bedingt. Verschiedene Me thoden zur Fixierung der supermolekularen Ordnung von Polymeren durch Vernetzung über σ-Bindungen sind kürzlich publiziert worden (H.R. Kricheldorf, N. Probst, M. Gurau, M. Berghahn; Macromolecu les (1995) 28, 6565; J. Stumpe, A. Ziegler, M. Berghahn, H.R. Kricheldorf; Macromolecules (1995) 28, 5306; H.R. Kricheldorf, N. Probst; High Perform. Polym. (1995) 7, 471-480). Diese Methoden umfassen die Photovernetzung von UV-sensitiven chiral nematischen Polymeren.One of the main problems in providing nematic or is cholesteric oligo- / polyester or oligo- / polycarbonate fixation of their supermolecular order that the desired optical properties of the polymers. Different me methods for fixing the supermolecular order of polymers through cross-linking via σ bonds have recently been published (H.R. Kricheldorf, N. Probst, M. Gurau, M. Berghahn; Macromolecu les (1995) 28, 6565; J. Stumpe, A. Ziegler, M. Berghahn, H.R. Kricheldorf; Macromolecules (1995) 28, 5306; MR. Kricheldorf, N. Rehearsal; High perform. Polym. (1995) 7, 471-480). These methods include photo-crosslinking of UV-sensitive chiral nematic Polymers.
Aus P.M. Hergenrother, Encyclopedia of Polymers 1, 61 (1985) sind Acetylen-terminierte Präpolymere bekannt (S. 61-86) sowie Poly mere, die in den Seitenketten Propargylgruppen enthalten (S. 82f). Die beschriebenen Verbindung sind thermisch vernetzbar.From P.M. Hergenrother, Encyclopedia of Polymers 1, 61 (1985) Acetylene-terminated prepolymers known (pp. 61-86) and poly mers that contain propargyl groups in the side chains (p. 82f). The connection described can be thermally crosslinked.
Aus P.M. Hergenrother et al., Journal of Polymer Science: Part A:
Polymer Chemistry, 32, 3061-3067 (1994) sind Phenylacetylenyl
terminierte Oligo-/Polyimide bekannt, die bei hohen Temperaturen
ohne Freisetzung flüchtiger Stoffe vernetzt werden können. Die
beschriebenen vernetzten Polymere sollen gegenüber Thermooxida
tion stabiler sein als solche, die aus Acetylen-terminierten Oli
gomeren hergestellt wurden.From PM Hergenrother et al., Journal of Polymer Science: Part A:
Polymer Chemistry, 32, 3061-3067 (1994), phenylacetylenyl terminated oligo- / polyimides are known which can be crosslinked at high temperatures without the release of volatile substances. The crosslinked polymers described are said to be more stable to thermooxidation than those which have been prepared from acetylene-terminated oligomers.
Kozuch, M. et al. beschreiben in Macromol. Chem. Phys. 196, 2371-2382 (1995) die Synthese und Charakterisierung von Phenyla cetylen-terminierten Oligoarylethersulfonen und Oligoarylether ketonen. Beide Verbindungen sind ohne Freisetzung flüchtiger Stoffe bei erhöhten Temperaturen thermisch vernetzbar und in ver netztem Zustand lösungsmittelbeständig.Kozuch, M. et al. describe in Macromol. Chem. Phys. 196, 2371-2382 (1995) the synthesis and characterization of phenyla cetylene-terminated oligoaryl ether sulfones and oligoaryl ethers ketones. Both compounds are more volatile without release Substances thermally crosslinkable at elevated temperatures and in ver wetted state solvent-resistant.
Aus Melissaris, A.P. und Litt, M.H., Macromolecules, 26, 6734-6740 (1993) ist N,N'-Bis(p-acetylenylphenyl)pyromelliti mid bekannt, das ohne Freisetzung flüchtiger Stoffe und ohne Mit wirkung eines Katalysators über ein radikalisches Intermediat thermisch vernetzt werden kann.From Melissaris, A.P. and Litt, M.H., Macromolecules, 26, 6734-6740 (1993) is N, N'-bis (p-acetylenylphenyl) pyromelliti mid known that without the release of volatile substances and without Mit effect of a catalyst via a radical intermediate can be cross-linked thermally.
Melissaris, A.P. et al. beschreiben in Macromolecules, 28, 860-865 (1995) weitere p-Acetylenyl-substituierte Monomere, die bei Temperaturen weit unterhalb ihrer Glastemperaturen thermisch vernetzt werden können und im vernetzten Zustand eine geringe li neare thermische Expansion und eine hohe Stabilität gegenüber Thermooxidation aufweisen.Melissaris, A.P. et al. describe in Macromolecules, 28, 860-865 (1995) further p-acetylenyl-substituted monomers which thermal at temperatures well below their glass temperatures can be networked and in the networked state a small li compared to linear thermal expansion and high stability Have thermal oxidation.
Acetylen-terminierte Oligoetherketone werden von Nunez, F.M. et al. in Polymer, 33, 15, 3286-3291 (1992) beschrieben. Die Oligo mere sind bei 150-300°C thermisch vernetzbar, im vernetzten Zu stand unlöslich und thermisch stabil mit Glastemperaturen von un gefähr 250°C.Acetylene-terminated oligoether ketones are described by Nunez, F.M. et al. in Polymer, 33, 15, 3286-3291 (1992). The oligo mers can be thermally cross-linked at 150-300 ° C, in a cross-linked state stood insoluble and thermally stable with glass temperatures of un dangerous 250 ° C.
Taguchi, Y. et al. beschreiben die Synthese thermisch vernetzba rer Acetylen-terminierter Polyaryletherketone, die im vernetzten Zustand unlöslich und sehr feuchtigkeitsbeständig sind (Macromol. Rapid Commun., 16, 183-187 (1995)).Taguchi, Y. et al. describe the synthesis thermally crosslinkable rer acetylene-terminated polyaryl ether ketones, which in the crosslinked Are insoluble and very moisture-resistant (Macromol. Rapid Commun., 16, 183-187 (1995)).
Die US-A-4,206,107 beschreibt Acetylen-terminierte Oligoimide, die sich sehr gut zur Verwendung als Preßharz, Lackharz und/oder Laminierharz eignen sollen.US-A-4,206,107 describes acetylene-terminated oligoimides, which are very good for use as molding resin, lacquer resin and / or Laminating resin should be suitable.
Die US-A-4, 166,168 beschreibt Acetylen-terminierte Polyimidester und ihre thermische Vernetzung zur Herstellung unlöslicher nichtschmelzbarer Polymere ohne Bildung von Nebenprodukten.US-A-4, 166,168 describes acetylene-terminated polyimide esters and their thermal crosslinking to produce insoluble ones non-meltable polymers without formation of by-products.
Grenier-Loustalot, M.F. und Sanglar, C. beschreiben die thermi sche Vernetzung von Propargyl-terminierten Bisphenol-A-Monomeren in Gegenwart von Katalysatoren, die die Vernetzungstemperatur er heblich verringern. Als geeignete Katalysatoren werden (C5H5)Co(CO)2, CuCl, CuCl2, (C5H5)2Ni, ((C6H5)3P)2NiCl2 und RhCl((C6H5)3P)3 genannt (High Perform. Polym., 8, 533-554 (1996)).Grenier-Loustalot, MF and Sanglar, C. describe the thermal crosslinking of propargyl-terminated bisphenol A monomers in the presence of catalysts which considerably reduce the crosslinking temperature. Suitable catalysts are (C 5 H 5 ) Co (CO) 2 , CuCl, CuCl 2 , (C 5 H 5 ) 2 Ni, ((C 6 H 5 ) 3 P) 2 NiCl 2 and RhCl ((C 6 H 5 ) 3 P) 3 (High Perform. Polym., 8, 533-554 (1996)).
Die US-A-5,475,133 beschreibt thermisch vernetzbare Diester, die durch 4-Propargyloxybenzoesäure- oder p-Propargyloxyphenyloxyre ste terminiert sind. Substituierte Propargyloxybenzoesäure-End gruppen oder Propargyloxyphenyloxy-Endgruppen werden nicht er wähnt. Weder Polycarbonate noch Polyester mit einem Polymerisa tionsgrad < 2 werden in der genannten Schrift beschrieben. Auch cholesterische Verbindungen werden nicht erwähnt. Einige der bei spielhaft beschriebenen Diester haben flüssigkristalline Eigen schaften, die jedoch schon weit unterhalb der Vernetzungstempera tur verloren gehen. Es wird kein Beispiel für Vernetzung in der flüssigkristallinen Phase angeführt.US-A-5,475,133 describes thermally crosslinkable diesters which by 4-propargyloxybenzoic acid or p-propargyloxyphenyloxyre are scheduled. Substituted propargyloxybenzoic acid end groups or propargyloxyphenyloxy end groups will not thinks. Neither polycarbonate nor polyester with a polymer Degree of tion <2 are described in the cited document. Also cholesteric compounds are not mentioned. Some of the at playfully described diesters have liquid-crystalline properties but that are far below the cross-linking temperature lost. It will not be an example of networking in the liquid crystal phase listed.
Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, Polyester, Polycarbonate oder Gemische davon bereitzustellen, die in der ne matischen bzw. cholesterischen Phase thermisch vernetzbar sind.The invention is therefore based on the object, polyester, To provide polycarbonates or mixtures thereof, which in the ne matische or cholesteric phase are thermally crosslinkable.
Gegenstand der,vorliegenden Erfindung sind Propargyl-terminierte,
nematische oder cholesterische Polyester, Polycarbonate oder
nematische oder cholesterische Gemische, die diese enthalten,
ausgenommen Diester der Formel
The present invention relates to propargyl-terminated, nematic or cholesteric polyesters, polycarbonates or nematic or cholesteric mixtures which contain them, with the exception of diesters of the formula
P - A1 - A - A2 - P,
P - A 1 - A - A 2 - P,
worin A für 1,4-Phenylen, 4,4'-Biphenyl, 2,6-Naphthalinyl oder
-C6H4-CR=CR-C6H4- steht, wobei R für H oder CH3 steht und A einen
oder mehrere Substituenten aufweisen kann, die ausgewählt sind
unter Halogen, Nitro, Alkyl, Alkoxy, Furoalkyl, Fluoralkoxy oder
Phenyl,
A1 und A2 für
wherein A is 1,4-phenylene, 4,4'-biphenyl, 2,6-naphthalinyl or -C 6 H 4 -CR = CR-C 6 H 4 -, where R is H or CH 3 and A is one or can have several substituents which are selected from halogen, nitro, alkyl, alkoxy, furoalkyl, fluoroalkoxy or phenyl,
A 1 and A 2 for
stehen und P für HC∼CCH2O- steht.stand and P stands for HC∼CCH 2 O-.
Unter Polyestern bzw. Polycarbonaten sind hier Verbindungen mit mindestens zwei Ester- bzw. Carbonatgruppen zu verstehen.Among polyesters or polycarbonates are compounds with to understand at least two ester or carbonate groups.
Soweit nicht anders angegeben steht Alkyl (auch in Alkoxy etc.) für eine verzweigte oder unverzweigte Alkylgruppe, die vorzugs weise 1 bis 12 Kohlenstoffatome, insbesondere 1 bis 6 Kohlenstof fatome und besonders bevorzugt 1 bis 4 Kohlenstoffatome, auf weist.Unless otherwise stated, alkyl (also in alkoxy etc.) for a branched or unbranched alkyl group, the preferred have 1 to 12 carbon atoms, in particular 1 to 6 carbon atoms fatome and particularly preferably 1 to 4 carbon atoms points.
Aryl oder Ar steht vorzugsweise für Phenyl oder Naphthyl. Halo gen bedeutet vorzugsweise Cl oder Br.Aryl or Ar is preferably phenyl or naphthyl. Halo gene preferably means Cl or Br.
Bevorzugte erfindungsgemäße Verbindungen sind Polyester, Polycar
bonate oder nematische oder cholesterische Gemische mit wenig
stens einer Propargylendgruppe der Formel R3C∼C-CH2-, worin R3
für H, C1-C4-Alkyl, Aryl oder Ar-C1-C4-alkyl (z. B. Benzyl oder
Phenethyl) steht, die direkt oder über ein Bindeglied an die
Polyester oder Polycarbonate gebunden ist. Das Bindeglied ist
vorzugsweise ausgewählt unter
Preferred compounds according to the invention are polyesters, polycarbonates or nematic or cholesteric mixtures with at least one propargyl end group of the formula R 3 C∼C-CH 2 -, in which R 3 is H, C 1 -C 4 alkyl, aryl or Ar-C 1 -C 4 alkyl (e.g. benzyl or phenethyl), which is bonded directly or via a link to the polyester or polycarbonate. The link is preferably selected from
worin R4 für H; C1-C4-Alkyl oder Phenyl steht, X für O, S oder NR2 steht, und R2 für H, C1-C4-Alkyl oder Phenyl steht.wherein R 4 is H; C 1 -C 4 alkyl or phenyl, X represents O, S or NR 2 , and R 2 represents H, C 1 -C 4 alkyl or phenyl.
Vorzugsweise ist in den erfindungsgemäßen Polyestern die Propar
gylendgruppe über
In the polyesters according to the invention, the propyl end group is preferably above
gebunden.bound.
Die erfindungsgemäßen Polyester enthalten vorzugsweise
The polyesters according to the invention preferably contain
- a) mindestens eine aromatische oder araliphatische Dicarbonsäu reeinheit und/oder mindestens eine aromatische oder aralipha tische Hydroxycarbonsäureeinheit unda) at least one aromatic or araliphatic dicarboxylic acid purity and / or at least one aromatic or aralipha tables hydroxycarboxylic acid unit and
- b) mindestens eine Dioleinheit.b) at least one diol unit.
Bevorzugte Dicarbonsäureeinheiten sind solche der Formel
Preferred dicarboxylic acid units are those of the formula
insbesondere solche der Formel
especially those of the formula
wobei jede der Phenylgruppen bzw. die Naphthylgruppe 1, 2 oder 3
Substituenten aufweisen kann, die unabhängig voneinander ausge
wählt sind unter C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy, Halogen oder Phenyl,
wobei in den obigen Formeln
W für NR, S, O, (CH2)pO(CH2)q, (CH2)m oder eine Einfachbindung
steht,
R Alkyl oder Wasserstoff bedeutet,
m eine ganze Zahl von 1 bis 15 bedeutet, und
p und q unabhängig voneinander für ganze Zahlen von 0 bis 10 ste
hen.where each of the phenyl groups or the naphthyl group can have 1, 2 or 3 substituents which are selected independently of one another from C 1 -C 4 alkyl, C 1 -C 4 alkoxy, halogen or phenyl, in the formulas above
W represents NR, S, O, (CH 2 ) p O (CH 2 ) q , (CH 2 ) m or a single bond,
R represents alkyl or hydrogen,
m represents an integer from 1 to 15, and
p and q stand independently for integers from 0 to 10.
Bevorzugte Hydroxycarbonsäureeinheiten sind solche der Formel
Preferred hydroxycarboxylic acid units are those of the formula
wobei jede Phenylgruppe oder die Naphthylgruppe 1, 2 oder 3 Sub stituenten aufweisen kann, die unabhängig voneinander ausgewählt sind unter C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy, Halogen oder Phenyl.where each phenyl group or the naphthyl group may have 1, 2 or 3 substituents which are independently selected from C 1 -C 4 alkyl, C 1 -C 4 alkoxy, halogen or phenyl.
Bevorzugte Dioleinheiten sind solche der Formel
Preferred diol units are those of the formula
insbesondere der Formel
especially the formula
wobei in den obigen Formeln
L für Alkyl, Alkoxy, Halogen, COOR, OCOR, CONHR oder NHCOR
steht,
X für S, O, N, CH2 oder eine Einfachbindung steht,
A eine Einfachbindung, (CH2)n, O(CH2)n, S(CH2)n, NR(CH2)n,
being in the formulas above
L represents alkyl, alkoxy, halogen, COOR, OCOR, CONHR or NHCOR,
X represents S, O, N, CH 2 or a single bond,
A is a single bond, (CH 2 ) n , O (CH 2 ) n , S (CH 2 ) n , NR (CH 2 ) n ,
oder
or
bedeutet,
R Alkyl oder Wasserstoff bedeutet,
R1 Wasserstoff, Halogen, Alkyl oder Phenyl bedeutet und
n eine ganze Zahl von 1 bis 15 bedeutet.means
R represents alkyl or hydrogen,
R 1 is hydrogen, halogen, alkyl or phenyl and
n is an integer from 1 to 15.
Eine bevorzugte Ausführungsform sind Polyester, die mindestens
eine Dicarbonsäureeinheit der Formel
A preferred embodiment are polyesters which have at least one dicarboxylic acid unit of the formula
und mindestens eine Dioleinheit der Formel
and at least one diol unit of the formula
wobei R3 für
H, Halogen, C1-C4-Alkyl, insbesondere CH3 oder C(CH3)3, oder Phe
nyl steht, enthalten.where R 3 for
H, halogen, C 1 -C 4 alkyl, in particular CH 3 or C (CH 3 ) 3 , or phenyl is contained.
Weitere bevorzugte erfindungsgemäße Verbindungen sind Diester
der Formel P-Y-B-CO-O-A-O-CO-B-Y-P, worin P für eine Propargyl
endgruppe der oben definierten Formel steht, Y für O, S oder NR2
(R2 = C1-C4-Alkyl) steht, B für
Further preferred compounds according to the invention are diesters of the formula PYB-CO-OAO-CO-BYP, where P represents a propargyl end group of the formula defined above, Y represents O, S or NR 2 (R 2 = C 1 -C 4 -alkyl) stands for B for
steht, wobei
jede Phenylgruppe oder die Naphtylgruppe 1, 2 oder 3 Substituen
ten aufweisen kann, die unabhängig voneinander ausgewählt sind
unter C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy, Halogen oder Phenyl, und A (zu
sammen mit den benachbarten Sauerstoffatomen) für eine der oben
genannten Dioleinheiten steht.stands, where
each phenyl group or the naphthyl group may have 1, 2 or 3 substituents which are independently selected from C 1 -C 4 alkyl, C 1 -C 4 alkoxy, halogen or phenyl, and A (together with the neighboring oxygen atoms ) stands for one of the diol units mentioned above.
Besonders bevorzugte Diester sind solche der oben genannten For
mel, in der B für
Particularly preferred diesters are those of the above-mentioned mel, in which B for
steht, und
insbesondere Diester der Formel
stands, and
especially diesters of the formula
HC∼CCH2O-B-CO-O-A-O-CO-B-OCH2-C∼CH, worin
HC∼CCH 2 OB-CO-OAO-CO-B-OCH 2 -C∼CH, wherein
-
a) B für
und
A für
steht, odera) B for
and
A for
stands, or -
b) B für
steht, undb) B for
stands, and
A die unter a) genannten Bedeutungen besitzt.A has the meanings mentioned under a).
Weitere bevorzugte erfindungsgemäße Verbindungen sind Polycarbo
nate, die mindestens eine Dioleinheit der oben genannten Formeln,
insbesondere der Formeln
Further preferred compounds according to the invention are polycarbonates, which contain at least one diol unit of the formulas mentioned above, in particular of the formulas
eingebaut enthalten.built-in included.
Bevorzugte Polycarbonate sind dabei solche, die als Dioleinheiten
mindestens eine mesogene Einheit der Formel
Preferred polycarbonates are those which have at least one mesogenic unit of the formula as diol units
und
mindestens eine chirale Einheit der Formel
and
at least one chiral unit of the formula
und gegebenenfalls eine nicht-chirale Einheit der Formel
and optionally a non-chiral unit of the formula
enthalten, wobei R1 die oben angegebenen Bedeutungen besitzt und insbesondere für H oder CH3 steht.contain, wherein R 1 has the meanings given above and in particular represents H or CH 3 .
Besonders bevorzugte Polycarbonate sind solche mit Propargylend
gruppen der Formel HC∼CCH2O-R5-CO, worin R5 für
Particularly preferred polycarbonates are those with propargyl end groups of the formula HC∼CCH 2 OR 5 -CO, where R 5 is
steht.stands.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Polyester kann durch ver schiedene Arten der Polykondensation erfolgen, die unter anderem aus H.R. Kricheldorf, N. Probst; Makromol. Rapid. Commun. (1995) 16, 231 und N. Probst, H.R. Kricheldorf; High Perform. Polym. (1995) 7, 461 bekannt sind.The polyesters according to the invention can be prepared by ver Different types of polycondensation take place, among others from H.R. Kricheldorf, N. Probst; Macromol. Rapid. Commun. (1995) 16, 231 and N. Probst, H.R. Kricheldorf; High perform. Polym. (1995) 7, 461 are known.
Säurekomponente und Alkoholkomponente werden im molaren Verhält nis von ungefähr 2,5 bis 4,5 : 2,5 bis 4,5 eingesetzt.Acid component and alcohol component are in a molar ratio nis from about 2.5 to 4.5: 2.5 to 4.5.
Die Reaktionszeit kann in einem weiten Bereich variieren. Im all gemeinen beträgt sie 1 bis 48 h, insbesondere 1 bis 24 h.The reaction time can vary within a wide range. In all in general it is 1 to 48 h, in particular 1 to 24 h.
Die Reaktion wird bei erhöhter Temperatur durchgeführt, jedoch unterhalb der Vernetzungstemperatur der Reaktanden oder Reak tionsprodukte, im allgemeinen im Bereich von 120°C bis 300°C, wo bei die Temperatur in diesem Bereich auch stufenweise erhöht wer den kann.The reaction is carried out at elevated temperature, however below the crosslinking temperature of the reactants or react tion products, generally in the range of 120 ° C to 300 ° C, where with the temperature in this area also gradually increased that can.
Bei dem zur Herstellung der erfindungsgemäßen Polyester bevorzug ten Kondensationsverfahren werden die freien Diole mit einem ak tivierten Derivat der Dicarbonsäuren, z. B. dem Dichlorid und Propargylderivaten mit freier Hydroxylfunktion oder Chloriden von Propargylderivaten in einem geeigneten organischen Lösungsmittel, z. B. einem Ether wie Dioxan, einem chlorierten Kohlenwasserstoff wie Dichlormethan, 1,1,2,2-Tetrachlorethan, 1-Chlornaphthalin oder 1,2-Dichlorbenzol, zur Reaktion gebracht. Zweckmäßigerweise wird die Kondensation in Anwesenheit einer Base, z. B. Pyridin, als HCl-Akzeptor durchgeführt. Als reaktionsgemäß geeignet ist beispielsweise ein druckfester Rührbehälter mit Gas-Ein- und Aus laßleitungen.Preferred for the production of the polyesters according to the invention th condensation process, the free diols with an ak tivated derivative of dicarboxylic acids, eg. B. the dichloride and Propargyl derivatives with free hydroxyl function or chlorides of Propargyl derivatives in a suitable organic solvent, e.g. B. an ether such as dioxane, a chlorinated hydrocarbon such as dichloromethane, 1,1,2,2-tetrachloroethane, 1-chloronaphthalene or 1,2-dichlorobenzene. Conveniently the condensation in the presence of a base, e.g. B. pyridine, performed as an HCl acceptor. Is suitable as a reaction for example a pressure-resistant stirred tank with gas on and off drain lines.
Vorzugsweise wird unter Stickstoff gearbeitet. Der gewonnene Po lyester wird bei erhöhter Temperatur getrocknet, beispielsweise bei etwa 120°C im Vakuum. Gegebenenfalls wird der Polyester einem Reinigungsschritt durch erneutes Lösen in einem der obengenannten Lösungsmittel und Ausfällen mit Methanol unterzogen.The process is preferably carried out under nitrogen. The butt won lyester is dried at elevated temperature, for example at about 120 ° C in a vacuum. If necessary, the polyester is one Cleaning step by redissolving in one of the above Subject to solvents and precipitates with methanol.
Wenn das Polymer in dem verwendeten Lösungsmittel löslich ist, wird die organische Phase abgetrennt und der Polyester daraus in üblicher Weise gewonnen, z. B. durch Aufnehmen in Methanol und Abfiltrieren. Fällt das Polymer hingegen aus dem Lösungsmittel aus oder kommt es zur Gelbildung, wird das Reaktionsgemisch gege benenfalls verdünnt, z. B. mit Methanol und das Polymer wird ab filtriert.If the polymer is soluble in the solvent used, the organic phase is separated off and the polyester is converted into won in the usual way, e.g. B. by taking up in methanol and Filter off. However, if the polymer falls out of the solvent or if gel formation occurs, the reaction mixture is countered also diluted, e.g. B. with methanol and the polymer is off filtered.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Polycarbonate kann gleich falls durch verschiedene Arten der Polykondensation, die unter anderem aus der DE-A-19631658 bekannt sind, erfolgen. The preparation of the polycarbonates according to the invention can be the same if by different types of polycondensation, which under are known from DE-A-19631658.
Die Reaktionszeit ist über einen weiten Bereich variabel; sie be trägt im allgemeinen 10 Minuten bis 24 Stunden, insbesondere 10 Minuten bis 5 Stunden. Die Reaktionstemperatur liegt im allgemei nen im Bereich von etwa 0°C bis Umgebungstemperatur, sie kann je doch auch höher sein, insbesondere um die Reaktion zu vervoll ständigen.The response time is variable over a wide range; they be generally wears 10 minutes to 24 hours, especially 10 Minutes to 5 hours. The reaction temperature is generally NEN in the range of about 0 ° C to ambient temperature, it can but also be higher, especially to complete the reaction standing.
Bei dem zur Herstellung der erfindungsgemäßen Polycarbonate be vorzugten Kondensationsverfahren werden die freien Diole in einem Amin, vorzugsweise einem tertiären oder aromatischen Amin, bei spielsweise Pyridin, gelöst. Phosgen, Diphosgen oder Triphosgen wird in einem geeigneten organischen Lösungsmittel, z. B. einem Ether wie Tetrahydrofuran oder Dioxan, einem chlorierten Kohlen wasserstoff, wie Dichlormethan, 1,1,2,2-Tetrachlorethan, 1-Chlor naphtalin, Chlorbenzol oder 1,2-Dichlorbenzol gelöst. Diese Lö sung wird der die Diole enthaltenden Lösung unter Rühren zugege ben. Wenn das Polymer in dem verwendeten Lösungsmittel löslich ist, wird die organische Phase abgetrennt und das Polycarbonat daraus in üblicher Weise gewonnen, z. B. durch Aufnehmen in Metha nol und Abfiltrieren. Fällt das Polymer hingegen aus dem Lösungs mittel aus oder kommt es zur Gelbildung, wird das Reaktionsge misch ggf. verdünnt, z. B. mit Methanol und das Polymer abfil triert. Alternativ zu Phosgen, Diphosgen oder Triphosgen können auch die chlorierten Kohlensäurediester der zu kondensierenden Diole eingesetzt werden.In the case of the production of the polycarbonates according to the invention Preferred condensation processes are the free diols in one Amine, preferably a tertiary or aromatic amine for example pyridine, dissolved. Phosgene, diphosgene or triphosgene is in a suitable organic solvent, e.g. B. one Ethers such as tetrahydrofuran or dioxane, a chlorinated carbon hydrogen, such as dichloromethane, 1,1,2,2-tetrachloroethane, 1-chlorine Naphtalin, chlorobenzene or 1,2-dichlorobenzene dissolved. This Lö solution is added to the solution containing the diols with stirring ben. If the polymer is soluble in the solvent used is, the organic phase is separated and the polycarbonate obtained from it in the usual way, e.g. B. by inclusion in metha nol and filtering off. However, if the polymer falls out of solution medium or if gel formation occurs, the reaction gene mix diluted if necessary, e.g. B. with methanol and the polymer trated. As an alternative to phosgene, diphosgene or triphosgene also the chlorinated carbonic acid diesters of those to be condensed Diols are used.
Die Kettenlänge der erfindungsgemäßen Polyester oder Polycarbo nate kann über die eingesetzte Menge von Propargylderivaten va riiert werden.The chain length of the polyester or polycarbo according to the invention nate can above all use the amount of propargyl derivatives be riied.
Die erfindungsgemäßen Polyester und Polycarbonate können mitein ander zu "blends" gemischt werden, beispielsweise um ihre physi kalischen Eigenschaften zu optimieren. Gegebenenfalls können auch isotrope (nicht flüssig-kristalline) Polymere zugemischt werden, insbesondere, wenn sie die cholesterischen Eigenschaften des Ge misches verbessern. Besonders bevorzugt sind Gemische von propar gylterminierten Diestern des Isosorbids, die Chiralität und eine große Verdrillungsfähigkeit besitzen, mit propargylterminierten nematischen oder cholesterischen Diestern. Diese Gemische, die bis zu 30 mol.%, vorzugsweise 5 bis 20 mol.% propargylterminierte Diester von Isosorbid enthalten, weisen durch thermische Vernet zung dauerhaft fixierbare Grandjean-Texturen auf. The polyesters and polycarbonates according to the invention can coexist others to be mixed to "blends", for example to improve their physi optimize the calic properties. If necessary, too Isotropic (non-liquid-crystalline) polymers are added, especially if they have the cholesteric properties of the Ge improve the mix. Mixtures of propar are particularly preferred gyl-terminated diesters of isosorbide, chirality and a have great twistability, with propargyl-terminated nematic or cholesteric diesters. These mixtures that up to 30 mol%, preferably 5 to 20 mol%, of propargyl-terminated Diesters of isosorbide contain exhibit thermal crosslinking permanent fixable Grandjean textures.
Die erfindungsgemäßen Polyester weisen eine inhärente Viskosität ηinh von etwa 0,01 bis 3 dl/g, insbesondere etwa 0,01 bis 1,5 dl/g, gemessen bei 20°C mit c = 2 g/l in Dichlormethan/Tri fluoressigsäure (Volumenverhältnis 4/l) auf.The polyesters according to the invention have an inherent viscosity η inh of about 0.01 to 3 dl / g, in particular about 0.01 to 1.5 dl / g, measured at 20 ° C. with c = 2 g / l in dichloromethane / trifluoroacetic acid (Volume ratio 4 / l).
Die Glastemperatur (bestimmt mittels DSC) der erfindungsgemäßen Polyester liegt im allgemeinen im Bereich von etwa 50 bis 300°C, insbesondere etwa 60 bis 200°C.The glass transition temperature (determined by means of DSC) of the invention Polyester is generally in the range from about 50 to 300 ° C. especially around 60 to 200 ° C.
Die erfindungsgemäßen Polycarbonate weisen eine inhärente Visko sität ηinh von etwa 0,01 bis 3 dl/g, insbesondere etwa 0,01 bis 2 dl/g, gemessen bei 20°C mit c = 2 g/l in Dichlormethan/Trifluo ressigsäure (Volumenverhältnis 4/l) auf.The polycarbonates according to the invention have an inherent viscosity η inh of approximately 0.01 to 3 dl / g, in particular approximately 0.01 to 2 dl / g, measured at 20 ° C. with c = 2 g / l in dichloromethane / trifluoroacetic acid ( Volume ratio 4 / l).
Die mittels DSC bestimmte Glastemperatur der erfindungsgemäßen Polycarbonate liegt im allgemeinen im Bereich von etwa 50 bis 300°C, insbesondere etwa 50 bis 250°C.The glass temperature of the invention determined by means of DSC Polycarbonates generally range from about 50 to 300 ° C, especially about 50 to 250 ° C.
Die erfindungsgemäßen Polyester und Polycarbonate enthalten die Dicarbonsäure bzw. die Dioleinheiten in statistischer Verteilung.The polyesters and polycarbonates according to the invention contain the Dicarboxylic acid or the diol units in a statistical distribution.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind ohne Katalysator bei einer Temperatur von etwa 120 bis 340°C insbesondere etwa 200 bis 315°C thermisch vernetzbar.The compounds of the invention are without a catalyst a temperature of about 120 to 340 ° C, especially about 200 to 315 ° C thermally cross-linkable.
Um die Vernetzung bei niedrigeren Temperaturen durchführen zu können, kann man auch in Gegenwart von Katalysatoren arbeiten, insbesondere der in High Perform. Polym., 8, 533-554 (1996) ge nannten: (C5H5)Co(CO)2, CuCl, CuCl2, (C5H5)2Ni, ((C6H5)3P)2NiCl2 und RhCl((C6H5)3P)3. Die Katalysatoren oder Gemische davon werden vor zugsweise in einer Menge von etwa 0,01 bis 3 Gew.-% des Reak tionsgemischs, besonders bevorzugt etwa 0,1 bis 1 Gew.-% des Re aktionsgemischs eingesetzt. Die Vernetzungstemperatur liegt dabei je nach Katalysator und Katalysatorkonzentration um bis zu etwa 100°C tiefer als diejenige bei Vernetzung ohne Katalysator.In order to be able to carry out the crosslinking at lower temperatures, it is also possible to work in the presence of catalysts, especially those in high perform. Polym., 8, 533-554 (1996): (C 5 H 5 ) Co (CO) 2 , CuCl, CuCl 2 , (C 5 H 5 ) 2 Ni, ((C 6 H 5 ) 3 P) 2 NiCl 2 and RhCl ((C 6 H 5 ) 3 P) 3 . The catalysts or mixtures thereof are preferably used in an amount of about 0.01 to 3% by weight of the reaction mixture, particularly preferably about 0.1 to 1% by weight of the reaction mixture. Depending on the catalyst and catalyst concentration, the crosslinking temperature is up to about 100 ° C. lower than that for crosslinking without a catalyst.
Die erfindungsgemäßen Polymere und Gemische eignen sich insbeson dere als Oberflächenbeschichtungsmaterialien, als optische Bau elemente und als Farbmittel. Sie können als farbgebendes Lack system zur Beschichtung von Oberflächen (z. B. als Automobillack oder Effektfolien), oder auch zur Herstellung von Farbpigmenten Verwendung finden. Die farbgebende Struktur des Polymers kann dabei durch thermische Vernetzung der nematischen oder choleste rischen Phase dauerhaft fixiert werden. Die Herstellung von Farb pigmenten kann z. B. durch Ablösen des orientierten Polymerfilms von der beschichteten Oberfläche und Vermahlen zu plättchenförmi gen Pigmenten erfolgen. Die Anwendung des Polymers als Lacksystem kann dabei als Pulverlack, in der Schmelze oder in Lösung (z. B. in Wasser, N-Methylpyrrolidon oder Dimethylformamid) erfolgen. Die Orientierung des Systems geschieht im einfachsten Fall durch Tempern der beschichteten Oberfläche und kann durch die Einwir kung mechanischer, elektrischer oder magnetischer Kräfte gegebe nenfalls verbessert werden.The polymers and mixtures according to the invention are particularly suitable others as surface coating materials, as optical construction elements and as a colorant. You can use it as a coloring varnish system for coating surfaces (e.g. as automotive paint or effect foils), or for the production of color pigments Find use. The coloring structure of the polymer can Thereby through thermal cross-linking of the nematic or choleste phase can be permanently fixed. The production of color pigments can e.g. B. by peeling the oriented polymer film from the coated surface and milling to platelet-shaped against pigments. The application of the polymer as a coating system can be used as a powder coating, in the melt or in solution (e.g. in water, N-methylpyrrolidone or dimethylformamide). In the simplest case, the system is oriented through Annealing the coated surface and can by the Einwir mechanical, electrical or magnetic forces be improved if necessary.
Die erfindungsgemäßen Polymere können zur Einstellung der Visko sität und des Verlaufverhaltens mit zusätzlichen Komponenten ver mischt werden.The polymers according to the invention can be used to adjust the viscosity verity and the course behavior with additional components to be mixed.
Besonders geeignet für lackartige Beschichtungen sind als solche Komponenten polymere Bindemittel und/oder monomere Verbindungen, die durch Polymerisation in ein polymeres Bindemittel überführt werden können. Als solche Mittel eignen sich z. B. in organi schen Lösungsmitteln lösliche Polyester, Celluloseester, Polyure thane, Silikone, polyether- oder polyestermodifizierte Silikone. Besonders bevorzugt werden Celluloseester wie Celluloseacetatbu tyrat eingesetzt.As such, they are particularly suitable for paint-like coatings Components polymeric binders and / or monomeric compounds, which is converted into a polymeric binder by polymerization can be. Such means are suitable for. B. in organi Solvent-soluble polyester, cellulose ester, polyure thane, silicones, polyether or polyester modified silicones. Cellulose esters such as cellulose acetate are particularly preferred tyrat used.
Gewünschtenfalls können den erfindungsgemäßen Lacken auch Stabi lisatoren gegen UV- und Wettereinflüsse zugesetzt werden. Hierfür eignen sich z. B. Derivate des 2,4-Dihydroxybenzophenons, Deri vate des 2-Cyan-3,3-diphenylacrylates, Derivate des 2,2', 4,4'-Tetrahydroxybenzophenons, Derivate des Orthohydroxyphenyl benztriazols, Salicylsäureester, Orthohydroxyphenyl-S-triazine oder sterisch gehinderte Amine. Diese Stoffe können allein oder vorzugsweise in Form von Gemischen eingesetzt werden.If desired, the paints according to the invention can also be stabilizers lisators against UV and weather influences can be added. Therefor are z. B. Derivatives of 2,4-dihydroxybenzophenone, Deri vate of 2-cyan-3,3-diphenyl acrylate, derivatives of 2,2 ', 4,4'-tetrahydroxybenzophenone, derivatives of orthohydroxyphenyl benztriazole, salicylic acid ester, orthohydroxyphenyl-S-triazine or sterically hindered amines. These substances can be used alone or preferably used in the form of mixtures.
Auch Pigmente, Farbstoffe und Füllstoffe können den erfindungsge mäßen Lacksystemen zugesetzt werden.Pigments, dyes and fillers can also be the inventive modern paint systems can be added.
Die Oberflächlichenbeschichtung kann auch mittels eines Druckver fahrens vorgenommen werden.The surface coating can also be done by means of a pressure ver driving.
Hierbei lassen sich alle üblichen Druckverfahren (z. B. Hoch-, Tief-, Flexo-, Offset-, Siebdruck) anwenden.All common printing processes (e.g. portrait, Gravure, flexo, offset, screen printing).
Erfindungsgemäß geeignete Verfahren zum Beschichten und Bedrucken von Substraten sind in der WO 96/02597 beschrieben, auf die hier mit in vollem Umfang Bezug genommen wird.Methods suitable for coating and printing according to the invention of substrates are described in WO 96/02597, to which here with full reference.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind die Ver
bindungen der Formel
The present invention further relates to the compounds of the formula
worin
A1 bis A4 unabhängig voneinander für Wasserstoff, Alkyl, Alko
xyalkyl, gegebenenfalls durch Alkyl substituiertes Cycloal
kyl, Halogen oder Nitro stehen;
X für S, O oder NR2 steht, wobei R2 für H, C1-C4-Alkyl oder Phe
nyl steht,
R3 für Wasserstoff, C1-C4-Alkyl, Aryl oder Aryl-C1-C4-alkyl
steht, oder
Amide oder Halogenide davon.wherein
A 1 to A 4 independently of one another represent hydrogen, alkyl, alkoxyalkyl, optionally alkyl-substituted cycloalcyl, halogen or nitro;
X represents S, O or NR 2 , where R 2 represents H, C 1 -C 4 alkyl or phenyl,
R 3 represents hydrogen, C 1 -C 4 alkyl, aryl or aryl-C 1 -C 4 alkyl, or
Amides or halides thereof.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Ver wendung dieser Verbindung als thermisch oder fotochemisch ver netzbare Endgruppe in Polymeren.Another object of the present invention is Ver use of this compound as thermal or photochemical ver wettable end group in polymers.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie jedoch
darauf zu beschränken:
Die physikalischen Eigenschaften der in den Beispielen beschrie
benen Verbindungen sind in den Tabellen 1 bis 7 angegeben.The following examples illustrate the invention without, however, restricting it thereto:
The physical properties of the compounds described in the examples are given in Tables 1 to 7.
6-Hydroxy-2-naphthoesäure (0,1 mol.) wurde in einer Lösung von KOH (0,2 mol.) in 50 ml Wasser gelöst. Propargylchlorid (0,2 mol.) wurde hinzugegeben und das Reaktionsgemisch wurde 20 Stun den im Rückfluß gerührt. Es wurde in Wasser (100 ml) gelöstes KOH (0,1 mol.) zugegeben und weitere zwei Stunden erhitzt. Nach Abkühlen wurde das Reaktionsgemisch mit 4 N Salzsäure angesäuert und das ausgefallene Produkt durch Filtration isoliert. Nach Trocknung im Vakuum wurde das Produkt aus einem Ethanol/Wasser-Gemisch (Volumenverhältnis 1 : 4) rekristallisiert. Hierdurch wurde 6-Propargyloxy-2-naphthoesäure mit einer Ausbeute von 98% gewon nen. Der Schmelzpunkt (Tm) des Produktes lag bei 239 bis 241°C.6-Hydroxy-2-naphthoic acid (0.1 mol.) Was dissolved in a solution of KOH (0.2 mol.) Dissolved in 50 ml of water. Propargyl chloride (0.2 mol.) was added and the reaction mixture was 20 hours which stirred in reflux. It was dissolved in water (100 ml) KOH (0.1 mol.) Added and heated for a further two hours. After After cooling, the reaction mixture was acidified with 4 N hydrochloric acid and the precipitated product is isolated by filtration. After The product was dried in vacuo from an ethanol / water mixture (Volume ratio 1: 4) recrystallized. This was 6-Propargyloxy-2-naphthoic acid with a yield of 98% nen. The melting point (Tm) of the product was 239 to 241 ° C.
6-Propargyloxy-2-naphthoesäure (0,25 mol.) wurde in einem Gemisch aus trockenem Chloroform (150 ml) und destilliertem Thionylchlo rid (150 ml) suspendiert. Das Gemisch wurde 2,5 bis 3 Stunden un ter Stickstoff im Rückfluß gerührt, bis kein NH3 mehr gebildet wurde. Chloroform und Thionylchlorid wurden teilweise unter Nor maldruck und teilweise im Vakuum abdestilliert. Das Restprodukt wurde in trockenem Toluol gelöst und die Lösung im Vakuum einge dampft. Schließlich wurde das Rohprodukt aus Gemischen von Chlo roform und Ligroin rekristallisiert. Es wurde 6-Propargyl oxy-2-naphthoesäurechlorid mit einer Ausbeute von 77% erhalten. Der Schmelzpunkt des Produktes lag bei 93 bis 95°C.6-propargyloxy-2-naphthoic acid (0.25 mol.) Was suspended in a mixture of dry chloroform (150 ml) and distilled thionyl chloride (150 ml). The mixture was stirred under reflux under nitrogen for 2.5 to 3 hours until no more NH 3 was formed. Chloroform and thionyl chloride were partially distilled off under normal pressure and partially in vacuo. The residual product was dissolved in dry toluene and the solution evaporated in vacuo. Finally, the crude product was recrystallized from mixtures of chloroform and ligroin. 6-Propargyl oxy-2-naphthoic acid chloride was obtained in a yield of 77%. The melting point of the product was 93 to 95 ° C.
Isosorbid (20 mmol.) und 4'-Propargyloxy-4-biphenylbenzoesäure
chlorid (41 mmol.) wurden in trockenem Chloroform (100 ml) gelöst
und in einen zylindrischen Glasreaktor gegeben, der mit mechani
schem Rührer sowie Gas-Ein- und -Auslaß versehen war. Unter Rüh
ren wurde eine Lösung von trockenem Pyridin (41 mmol.) in Chloro
form (10 ml) tropfenweise zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde
24 Stunden unter Stickstoff bei Raumtemperatur gerührt, mit Chlo
roform (100 ml) verdünnt und nachfolgend dreimal mit 1 N HCL und
dreimal mit Wasser gewaschen. Die Chloroformlösung wurde mit
Na2SO4 getrocknet und im Vakuum konzentriert. Durch portionsweise
Zugabe von Ligroin wurde das Produkt 3a
Isosorbide (20 mmol.) And 4'-propargyloxy-4-biphenylbenzoic acid chloride (41 mmol.) Were dissolved in dry chloroform (100 ml) and placed in a cylindrical glass reactor equipped with a mechanical stirrer and gas inlet and outlet was provided. A solution of dry pyridine (41 mmol.) In chloroform (10 ml) was added dropwise with stirring. The reaction mixture was stirred under nitrogen at room temperature for 24 hours, diluted with chloroform (100 ml) and then washed three times with 1N HCl and three times with water. The chloroform solution was dried with Na 2 SO 4 and concentrated in vacuo. The product 3a
kristallisiert. Analog hierzu wurden vier weitere Diester (3b-e) durch Umsetzung der Dihydroxy-substituierten Verbindungen b, c, d und e mit 4'-Propargyloxy-4-biphenylbenzoesäurechlorid herge stellt. crystallized. Analogously, four further diesters (3b-e) by reacting the dihydroxy-substituted compounds b, c, d and e with 4'-propargyloxy-4-biphenylbenzoic acid chloride poses.
durch Umsetzung von 6-Propargyloxy-2-naphthoesäurechlorid mit Isosorbid bzw. den Dihydroxy-substituierten Verbindungen b-f her gestellt.by reacting 6-propargyloxy-2-naphthoic acid chloride with Isosorbide or the dihydroxy-substituted compounds b-f posed.
In der Tabelle 1 sind die physikalischen Eigenschaften (Drehwert ([α]D), Schmelztemperatur (Tm), Klärtemperatur (Ti) und Vernet zungstemperatur (Tx)) sowie die Ausbeute und die Charakterisierung der Schmelze angegeben. Table 1 shows the physical properties (rotation value ([α] D ), melting temperature (T m ), clarification temperature (T i ) and crosslinking temperature (T x )) as well as the yield and the characterization of the melt.
Tabelle 1Table 1
Es wurden Gemische der Diester 3a und 3c, 3b und 3c, 4a und 4c und 4b und 4c mit den in den Tabellen 2 bis 5 angegebenen Mol verhältnissen hergestellt. Diesen Tabellen sind weiterhin die Klärtemperatur (Ti), die Vernetzbarkeit in der flüssigkristallinen Phase und die Charakterisierung der Schmelze des jeweiligen Gemi sches zu entnehmen. Mixtures of diesters 3a and 3c, 3b and 3c, 4a and 4c and 4b and 4c were produced with the molar ratios given in Tables 2 to 5. These tables also show the clarification temperature (T i ), the crosslinkability in the liquid-crystalline phase and the characterization of the melt of the respective mixture.
Gemisch von 3a und 3cMixture of 3a and 3c
Gemisch von 3a und 3cMixture of 3a and 3c
Gemisch von 3b und 3cMixture of 3b and 3c
Gemisch von 3b und 3cMixture of 3b and 3c
Gemisch von 4a und 4cMixture of 4a and 4c
Gemisch von 4a und 4cMixture of 4a and 4c
Gemisch von 4b und 4cMixture of 4b and 4c
Gemisch von 4b und 4cMixture of 4b and 4c
Eine konzentrierte Lösung von Terephthalsäuredichlorid (A) (8 mmol.) in trockenem Chloroform wurde unter Rühren tropfenweise zu einer eisgekühlten Lösung von Phenylhydrochinon (W) (2 mmol.), Isosorbid (I) (1 mmol.) und 4-Propargylthiophenol (Y) (2 mmol.) in trockenem Pyridin (20 ml) gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde dann 20 Stunden bei 20 bis 25°C gerührt und schließlich 2 Stunden refluxiert. Das Reaktionsgemisch wurde im Vakuum konzentriert und das Reaktionsprodukt in kaltem Methanol ausgefällt. Der erhaltene Oligoester wurde durch Filtration isoliert, mit kaltem Methanol gewaschen und bei 65°C im Vakuum getrocknet. Analog hierzu wurde eine konzentrierte Lösung von Biphenyl-4,4'-dicarbonsäuredichlo rid (C) (6 mmol.) und 6-Propargyloxy-2-naphthoesäurechlorid (Z) (4 mmol.) in trockenem Chloroform unter Rühren tropfenweise zu einer Lösung von Phenylhydrochinon (6 mmol.) und Isosorbid (2 mmol.) in trockenem Pyridin (20 mmol.) gegeben und wie oben beschrieben umgesetzt. Analog hierzu wurden 15 weitere Oligome risationen unter Einsatz variierender Molmengen der genannten Ausgangsverbindungen sowie von Naphthalin-2,6-dicarbonsäuredich lorid (B), tert.-Butylhydrochinon (V) und Propargylalkohol (X) durchgeführt. Die molaren Einsatzmengen der Monomere sowie die Ausbeuten, die beobachteten Texturen und die physikalischen Ei genschaften der erhaltenen Polymere sind in Tabelle 6 darge stellt. A concentrated solution of terephthalic acid dichloride (A) (8 mmol.) in dry chloroform was added dropwise with stirring an ice-cold solution of phenylhydroquinone (W) (2 mmol.), Isosorbide (I) (1 mmol.) And 4-propargylthiophenol (Y) (2 mmol.) In given dry pyridine (20 ml). The reaction mixture was then stirred for 20 hours at 20 to 25 ° C and finally 2 hours refluxed. The reaction mixture was concentrated in vacuo and the reaction product precipitated in cold methanol. The received one Oligoester was isolated by filtration with cold methanol washed and dried at 65 ° C in a vacuum. Analogously to this a concentrated solution of biphenyl-4,4'-dicarboxylic acid dichlo rid (C) (6 mmol.) and 6-propargyloxy-2-naphthoic acid chloride (Z) (4 mmol.) In dry chloroform while stirring dropwise a solution of phenylhydroquinone (6 mmol.) and isosorbide (2 mmol.) In dry pyridine (20 mmol.) And as above described implemented. 15 other oligomes were made analogously Risks using varying molar amounts of the above Starting compounds as well as from naphthalene-2,6-dicarboxylic acid loride (B), tert-butyl hydroquinone (V) and propargyl alcohol (X) carried out. The molar amounts of the monomers used and the Yields, the observed textures and the physical egg Properties of the polymers obtained are shown in Table 6 poses.
Eine Lösung von Diphosgen (12,8 mmol.) in 20 ml Dichlormethan wurde tropfenweise zu einer Lösung von 4,4'-Dihydroxybiphenyl (10 mmol.), Methylhydrochinon (5 mmol.), Isorbid (5 mmol.) und Pro pargylalkohol (10 mmol.) in 30 ml Pyridin gegeben. Das Gemisch wurde bei 5 bis 10°C 30 Minuten und bei Raumtemperatur weitere 4 Stunden gerührt. Das Gemisch wurde dann in Methanol gegeben und filtriert. Das isolierte Polymer wurde in Dichlormethan gelöst und erneut in Methanol ausgefällt. Schließlich wurde das Polycar bonat bei 90°C vakuumgetrocknet. Diese Reaktion und 5 weitere zu ihr analoge werden durch das folgende Reaktionsschema verdeut licht. A solution of diphosgene (12.8 mmol.) In 20 ml dichloromethane was added dropwise to a solution of 4,4'-dihydroxybiphenyl (10th mmol.), methylhydroquinone (5 mmol.), isorbide (5 mmol.) and Pro Pargyl alcohol (10 mmol.) added in 30 ml of pyridine. The mixture was at 5 to 10 ° C for 30 minutes and at room temperature a further 4 Hours stirred. The mixture was then placed in methanol and filtered. The isolated polymer was dissolved in dichloromethane and precipitated again in methanol. Eventually the polycar bonat vacuum dried at 90 ° C. This reaction and 5 others too their analog are illustrated by the following reaction scheme light.
Das Produkt der oben beschriebenen Reaktion ist in Formel I als Polycarbonat 10e dargestellt. Durch veränderte molare Einsatzmen gen wurde das Polycarbonat 10f synthetisiert. Einsatz eines durch eine zusätzliche Esterfunktion modifizierten Dihydroxybiphenyls führte zu den Carbonaten 10g und 10h. Einsatz von 2,6-Dihydroxy naphthalin anstelle von Methylhydrochinon führte zu den in Formel II dargestellten Polycarbonaten 10i und 10j. Ausbeuten und die physikalischen Eigenschaften dieser Polymere sind der Tabelle 7 zu entnehmen.The product of the reaction described above is in Formula I as Polycarbonate 10e shown. By changing molar use the polycarbonate 10f was synthesized. Use of a by an additional ester function of modified dihydroxybiphenyl led to the carbonates 10g and 10h. Use of 2,6-dihydroxy naphthalene instead of methylhydroquinone led to those in formula II shown polycarbonates 10i and 10j. Yield and the Physical properties of these polymers are shown in Table 7 refer to.
4-Propargyloxybenzoesäurechlorid (10 mmol.) wurde in 10 ml Pyri din gelöst und zu einer kalten Lösung von 4,4'-Dihydroxybiphenyl (10 mmol.), Methylhydrochinon (5 mmol.) und Isosorbid (5 mmol.) in 20 ml trockenem Pyridin gegeben. Nach 10 Minuten wurde in 20 ml Dichlormethan gelöstes Diphosgen (12,8 mmol.) tropfenweise zu der obigen Lösung gegeben. Man ließ das Gemisch 30 Minuten bei 5 bis 10°C und weitere 4 Stunden bei Raumtemperatur reagieren. Das Gemisch wurde dann in Methanol gegeben und filtriert. Das iso lierte Polymer wurde in Dichlormethan gelöst und erneut in Metha nol ausgefällt. Schließlich wurde das Polycarbonat bei 90°C im Vakuum getrocknet. Das folgende Reaktionsschema verdeutlicht diese Umsetzung. 4-propargyloxybenzoic acid chloride (10 mmol.) Was dissolved in 10 ml of Pyri din dissolved and to a cold solution of 4,4'-dihydroxybiphenyl (10 mmol.), Methylhydroquinone (5 mmol.) And isosorbide (5 mmol.) placed in 20 ml of dry pyridine. After 10 minutes, in 20 ml of diphosgene (12.8 mmol.) dissolved in dichloromethane is added dropwise given the above solution. The mixture was left at 5 for 30 minutes react to 10 ° C and for a further 4 hours at room temperature. The The mixture was then placed in methanol and filtered. That iso gated polymer was dissolved in dichloromethane and again in metha nol failed. Finally, the polycarbonate at 90 ° C in Vacuum dried. The following reaction scheme illustrates this implementation.
Die oben beschriebene Reaktion führte zu dem Polycarbonat 10a der Formel III. Das Polycarbonat 10b wurde durch entsprechend verän derte molare Einsatzmengen erhalten. Einsatz von 6-Propargy loxy-2-naphthoesäurechlorid führte zu den Polycarbonaten 10c und 10d. Ausbeuten und physikalische Eigenschaften der Polymere 10a bis 10d sind der Tabelle 7 zu entnehmen. The reaction described above resulted in the polycarbonate 10a Formula III. The polycarbonate 10b was changed accordingly derate molar amounts. Use of 6-Propargy Ioxy-2-naphthoic acid chloride led to polycarbonates 10c and 10d. Yields and physical properties of the polymers 10a to 10d are shown in Table 7.
Claims (27)
P - A1 - A - A2 - P,
worin A für 1,4-Phenylen, 4,4'-Biphenyl, 2,6-Naphthalinyl oder -C6H4-CR=CR-C6H4- steht, wobei R für H oder CH3 steht und A einen oder mehrere Substituenten aufweisen kann, die ausge wählt sind unter Halogen, Nitro, Alkyl, Alkoxy, Fluoralkyl, Fluoralkoxy oder Phenyl,
A1 und A2 für
stehen und P für HC∼CCH2O- steht.1. Propargyl-terminated, nematic or cholesteric polyesters, polycarbonates or nematic or cholesteric mixtures containing them, with the exception of diesters of the formula
P - A 1 - A - A 2 - P,
wherein A is 1,4-phenylene, 4,4'-biphenyl, 2,6-naphthalinyl or -C 6 H 4 -CR = CR-C 6 H 4 -, where R is H or CH 3 and A is one or can have several substituents which are selected from halogen, nitro, alkyl, alkoxy, fluoroalkyl, fluoroalkoxy or phenyl,
A 1 and A 2 for
stand and P stands for HC∼CCH 2 O-.
worin R4 für H, C1-C4-Alkyl oder Phenyl steht und X für O, S oder NR2 steht, wobei R2 für H, C1-C4-Alkyl oder Phenyl steht. 3. polyesters, polycarbonates or nematic or cholesteric mixtures according to claim 2, wherein the propargyl end group is bonded directly to a hydroxy end group or via a link which is selected from
wherein R 4 is H, C 1 -C 4 alkyl or phenyl and X is O, S or NR 2 , where R 2 is H, C 1 -C 4 alkyl or phenyl.
- a) mindestens eine aromatische oder araliphatische Dicarbon säureeinheit und/oder mindestens eine aromatische oder araliphatische Hydroxycarbonsäureeinheit und
- b) mindestens eine Dioleinheit enthalten.
- a) at least one aromatic or araliphatic dicarboxylic acid unit and / or at least one aromatic or araliphatic hydroxycarboxylic acid unit and
- b) contain at least one diol unit.
insbesondere solchen der Formel
wobei jede der Phenylgruppen bzw. die Naphthylgruppe 1, 2 oder 3 Substituenten aufweisen kann, die unabhängig voneinan der ausgewählt sind unter C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy, Halogen oder Phenyl, wobei in den obigen Formeln
W für NR, S, O, (CH2)pO(CH2)g, (CH2)m oder eine Einfachbindung steht,
R Alkyl oder Wasserstoff bedeutet,
m eine ganze Zahl von 1 bis 15 bedeutet und
p und q unabhängig voneinander für ganze Zahlen von 0 bis 10 stehen.5. Polyester according to claim 4, wherein the dicarboxylic acid unit is selected from dicarboxylic acid units of the formula
especially those of the formula
where each of the phenyl groups or the naphthyl group can have 1, 2 or 3 substituents which are selected independently of one another from C 1 -C 4 alkyl, C 1 -C 4 alkoxy, halogen or phenyl, in the formulas above
W represents NR, S, O, (CH 2 ) p O (CH 2 ) g , (CH 2 ) m or a single bond,
R represents alkyl or hydrogen,
m is an integer from 1 to 15 and
p and q independently represent integers from 0 to 10.
wobei jede Phenylgruppe oder die Naphthylgruppe 1, 2 oder 3 Substituenten aufweisen kann, die unabhängig voneinander aus gewählt sind unter C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy, Halogen oder Phenyl.6. Polyester according to claim 4 or 5, wherein the Hydroxycarbonsäu reeinheit is selected from
where each phenyl group or the naphthyl group can have 1, 2 or 3 substituents which are selected independently of one another from C 1 -C 4 alkyl, C 1 -C 4 alkoxy, halogen or phenyl.
insbesondere solchen der Formel
wobei in den obigen Formeln
L für Alkyl, Alkoxy, Halogen, COOR, OCOR, CONHR oder NHCOR steht,
X für S, O, N, CH2 oder eine Einfachbindung steht,
A eine Einfachbindung, (CH2)n, O(CH2)n, S(CH2)n, NR(CH2)n,
oder
bedeutet,
R Alkyl oder Wasserstoff bedeutet,
R1 Wasserstoff, Halogen, Alkyl oder Phenyl bedeutet und
n eine ganze Zahl von 1 bis 15 bedeutet.7. Polyester according to any one of claims 4 to 6, wherein the diol units are selected from diol units of the formula
especially those of the formula
being in the formulas above
L represents alkyl, alkoxy, halogen, COOR, OCOR, CONHR or NHCOR,
X represents S, O, N, CH 2 or a single bond,
A is a single bond, (CH 2 ) n , O (CH 2 ) n , S (CH 2 ) n , NR (CH 2 ) n ,
or
means
R represents alkyl or hydrogen,
R 1 is hydrogen, halogen, alkyl or phenyl and
n is an integer from 1 to 15.
und mindestens eine Dioleinheit der Formel
enthalten, wobei
R1 für H, Halogen, C1-C4-Alkyl, insbesondere CH3 oder C(CH3)3, oder Phenyl steht.8. Polyester according to one of claims 5 or 6, the at least one dicarboxylic acid unit of the formula
and at least one diol unit of the formula
included, where
R 1 represents H, halogen, C 1 -C 4 alkyl, in particular CH 3 or C (CH 3 ) 3 , or phenyl.
gebunden ist.9. The polyester of claim 8, wherein the propargyl end group via
is bound.
steht, wobei
jede Phenylgruppe oder die Naphthylgruppe 1, 2 oder 3 Substi tuenten aufweisen kann, die unabhängig voneinander ausgewählt sind unter C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy, Halogen oder Phenyl, und A (zusammen mit den benachbarten Sauerstoffatomen) für die in Anspruch 7 definierten Dioleinheiten steht.10. Diester according to one of the preceding claims of the formula PYB-CO-OAO-CO-BYP, wherein P stands for a propargyl end group of the formula defined in claim 2, Y for O, S or NR 2 (R 2 = C 1 -C 4 -Alkyl), B stands for
stands, where
each phenyl group or the naphthyl group may have 1, 2 or 3 substituents which are independently selected from C 1 -C 4 alkyl, C 1 -C 4 alkoxy, halogen or phenyl, and A (together with the neighboring oxygen atoms) stands for the diol units defined in claim 7.
steht, wobei jede Phenylgruppe oder die Naphthylgruppe 1, 2 oder 3 Substi tuenten aufweisen kann, die unabhängig voneinander ausgewählt sind unter C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy, Halogen oder Phenyl.11. Diester according to claim 10, wherein Y, A and P have the meanings given in claim 10 and B for
is, wherein each phenyl group or the naphthyl group may have 1, 2 or 3 substituents which are independently selected from C 1 -C 4 alkyl, C 1 -C 4 alkoxy, halogen or phenyl.
HC∼CCH2O-B-CO-O-A-O-CO-B-OCH2-C∼CH, worin
- a) B für
und
A für
steht, oder - b) B für
steht, und
HC∼CCH 2 OB-CO-OAO-CO-B-OCH 2 -C∼CH, wherein
- a) B for
and
A for
stands, or - b) B for
stands, and
enthalten.13. Polycarbonates according to one of claims 1 to 3, the at least one diol unit as defined in claim 7, in particular a diol unit of the formula
contain.
und mindestens eine chirale Einheit der Formel
und gegebenenfalls eine nicht-chirale Einheit der Formel
enthalten, wobei R1 die in Anspruch 7 angegebenen Bedeutungen besitzt und insbesondere für H oder CH3 steht.14. Polycarbonates according to claim 13, which at least one mesogenic unit of the formula as diol units
and at least one chiral unit of the formula
and optionally a non-chiral unit of the formula
contain, wherein R 1 has the meanings given in claim 7 and in particular represents H or CH 3 .
steht. 15. Polycarbonates according to claim 13 or 14, with propargyl end groups of the formula HC∼CCH 2 OR 5 -CO, wherein R 5 is
stands.
worin
A1 bis A4 unabhängig voneinander für Wasserstoff, Alkyl, Al koxyalkyl, gegebenenfalls durch Alkyl substituiertes Cy cloalkyl, Halogen oder Nitro stehen;
X für S, O oder NR2 steht, wobei R2 für H, C1-C4-Alkyl oder Phenyl steht,
R3 für Wasserstoff, C1-C4-Alkyl, Aryl oder Aryl-C1-C4-alkyl steht, oder
Amide oder Halogenide davon.25. Compounds of the formula
wherein
A 1 to A 4 independently of one another represent hydrogen, alkyl, alkoxyalkyl, optionally substituted by alkyl cycloalkyl, halogen or nitro;
X represents S, O or NR 2 , where R 2 represents H, C 1 -C 4 alkyl or phenyl,
R 3 represents hydrogen, C 1 -C 4 alkyl, aryl or aryl-C 1 -C 4 alkyl, or
Amides or halides thereof.
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