DE2108207A1 - Verfahren zum Herstellen von Glycidylathern - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von GlycidylathernInfo
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Description
DR.WAL"! hR MifcLSOH
Patentanwalt
2 Hamburg 70 . Postfach ίθ 914
Femruft 6529707 Akte 22°7
Reichhold-Albert-Chemie Aktiengesellschaft 2000 Hamburg 70, Iversstraße 57
Verfahren zum Herstellen von Glyeidyläthern
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen von Glyeidyläthern. Glycidylather ein- oder mehrwertiger
Phenole stellt man bekanntlich dadurch her, daß man die phenolische OH-Gruppen enthaltenden Verbindungen in Gegenwart
von Alkali mit Epichlorhydrin umsetzt. Man kann dabei so verfahren, daß man zur Herstellung fester Glycidylather
pro phenolischer 0H-Gruppe 1 bis 2 Epichlorhydrin und zur Herstellung niedrigmolekularer, flüssiger Glycidyläther
3 bis 20 Mol Epichlorhydrin pro Mol phenolischer OH-Gruppe verwendet.
Das bei der Reaktion entstehende Alkalichlorid kann als Nebenprodukt nach verschiedenen Methoden entfernt werden.
Nach dem in der deutschen Auslegeschrift 1 08l 666 beschriebenen Verfahren nimmt man die Herstellung der flüs- J
sigen Glycidyläther unter Ausschluß von Wasser vor. Ein derartiges Verfahren hat den Nachteil, daß zunächst das
Alkalisalz der ein- oder mehrwertigen Phenole in trockener Form hergestellt werden muß. Auch ist die Rückgewinnung
des nicht umgesetzten Phenolate aus dem bei der Reaktion mit Epichlorhydrin entstehenden Alkalichlorid umständlich.
Bei den bekannten Verfahren (vergleiche Deutsche Patentschrift 1 016 273), bei denen in Gegenwart von Wasser ge-
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arbeitet wird, wird aus einer Lösung, die 1 Mol der ein- oder mehrwertigen Phenole in 3 bis 12 Mol Epichlorhydrin
pro phenolischer OH-Gruppe sowie mindestens 15 Qew.-JSige
wäßrige Alkalilösung enthält, Wasser und Epichlorhydrin abdestiilliert, wobei die Destillationsprodukte voneinander
getrennt werden und das Epichlorhydrin dem Reaktionsgemisch wieder zugeführt wird und wobei die Zuführungsgeschwindigkeit
der Alkalihydroxidlösung und die Destillationsgeschwindigkeit so geregelt werden, daß die
Reaktionsmischung 0,3 bis 2 Gew.-56 Wasser enthält.
Das bei der Reaktion entstandene Alkalichlorid wird nach dem Entfernen des überschüssigen Epichlorhydrins und Aufnehmen
des Rückstandes in einem geeigneten Lösungsmittel durch Filtration entfernt. Diese Verfahren haben den Machteil,
daß durch den Kontakt des heißen Epichlorhydrins mit dem Alkali bei der relativ hohen Temperatur unerwünschte
Nebenreaktionen eintreten, die zu Epichlorhydrinverlusten,
zu Glycidyläthern mit relativ hohen Viskositäten und zu gelierten Harzanteilen führen. Ein weiterer
Epichlorhydrinverlust tritt dadurch ein, daß das azeotrop
abgetrennte Wasser 5 bis 10 Gevrichtsprozent Epichlorhydrin enthält, dessen Rückgewinnung aus dem Wasser kostspielig
wäre.
Nach einem anderen bekannten Verfahren, welches in der deutschen Auslegeschrift 1 131 lJ13 beschrieben ist, und
das hauptsächlich kontinuierlich durchgeführt werden soll, wird in Gegenwart von Ketonen mit bis zu 4 C-Atomen gearbeitet.
Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß mit der abgetrennten wäßrigen Phase viel Keton verlorengeht,
dessen Rückgewinnung das Verfahren verteuert. Außerdem erhält man Harze mit einer relativ hohen Viskosität.
Gemäß dem Verfahren» welches in der deutschen Ausleseschrift 1 128 667 beschrieben ist, wird das Alkali in
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einem niederen Alkohol gelöst und dann langsam zu einer
Auflösung des Polyphenols in einem Epihalogenhydrin gegeben. Nach Beendigung der Reaktion werden überschüssiges
Epihalogenhydrin und der Alkohol zusammen abdestilliert. Mit diesem Verfahren ist jedoch kaum ein Kreislaufverfahren
im technischen Maßstab möglich, da sich im Destillat das Reaktionswasser anreichert und zur Herstellung
der alkoholischen Alkalilösung sich nur niedermolekulare, wasserlösliche Alkohole eignen.
In der USA-Patentschrift 2 818 435 ist die Herstellung
von Glycidyläthern in Gegenwart eines sekundären einwerti- *
gen Alkohols, speziell Sek.-Butanol, vorgeschlagen worden,
wobei gegenüber dem Einsatz von primären Alkoholen, wie Äthyl- oder Propylalkohol, der Vorteil darin bestehen
soll, daß geringere Verluste an Epichlorhydrin durch
Bildung von Glycidyläthern aus den entsprechenden Alkoholen entstehen sollen. Nach diesem Verfahren werden nur
relativ hochviskose Glycidylather in unbefriedigender
Ausbeute erhalten.
Nach dem Verfahren, welches in der USA-Patentschrift
3 336 342 beschrieben ist, werden mehrwertige Phenole mit
Epihalogenhydrinen in Gegenwart von Sulfoniumsalzen oder schwefelhaltigen Verbindungen, die mit Epihalogenhydrin \
zu Sulfoniumsalzen reagieren können, zu den entsprechenden Halogenhydrinen umgesetzt, aus denen nach Abtrennung
des überschüssigen Epihalogenhydrine Halogenwasserstoff abgespalten wird, um zu den gevjünschten Epoxidverbindungen
zu gelangen. Dieses Verfahren ist sehr zeitraubend, da zur Bildung der Chlorhydrinäther mindestens 40 Stunden notwendig
sind. Außerdem enthält das als Überschuß abdestillierte Epihalogenhydrin teilweise Dihalogenhydrin und
muß vor seinem erneuten Einsatz gesondert aufgearbeitet werden. Aus diesen Gründen ist das Verfahren sehr zeitraubend,
umständlich und unwirtschaftlich.
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Nach dem Verfahren, welches in der USA-Patentschrift 3 372 142 beschrieben ist, werden neben Carbonsäuren auch
Phenole mit überschüssigem Epichlorhydrin in Gegenwart von Benzyltrimethylammoniumchlorid oder anionischen Austauscherharzen
in die Chlorhydrinverbindungen umgewandelt
und danach mit einer wäßrigen Lösung eines Alkalimetallhydroxids,
die mit einem Alkalimetallcarbonat gesättigt ist, in die Epoxidverbindungen umgewandelt. Auch läßt sich
feststellen, daß das Verfahren für die Praxis viel zu zeitraubend ist, da für die Chlorhydrinätherbildung 25
Stunden notwendig sind. Mit der Aufarbeitung des Chlorhydrinäthers zur Epoxidverbindung, die noch 10 - 15 Stunden
in Anspruch nehmen würde, kommt man zu einer in der Praxis untragbaren Kesselbelegungszeit.
Ein ähnliches Verfahren wird in der USA-Patentschrift 2 9^3 096 beschrieben, nach dem ebenfalls mehrwertige
Phenole und Epichlorhydrin in Gegenwart von Tetramethylammoniumchlorid oder Benzyltrimethylammoniumchlorid in
die Chlorhydrinäther umgewandelt werden. Dafür sind wieder 26 Stunden notwendig. Die weitere Aufarbeitung des Reaktionsansatzes
gestaltet sich sehr aufwendig, da das überschüssige Epichlorhydrin nach seiner Abtrennung durch
Destillation wegen seines Gehaltes an Dichlorhydrin mit Natronlauge zu einem für die Wiederverwendung reinerem
Epichlorhydrin aufgearbeitet werden muß. Der isolierte Chlorhydrinäther wird nach seiner Lösung in einem Lösungsmittelgemisch
aus Toluol/Äthanol durch Umsatz mit 18 Gew.-%iger wäßriger Natronlauge in den Glycidylather umgewandelt.
Auch hier nehmen die einzelnen Verfahrensschritte große Zeiträume in Anspruch, so daß man nicht von einem
sehr wirtschaftlichen Verfahren sprechen kann.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, Glycidylather ein- oder
mehrwertiger Phenole durch Umsetzung der phenolischen OH-Gruppe mit überschüssigem Epichlorhydrin in Gegenwart von
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Katalysatoren und Alkali in sehr reiner Form bei möglichst kurzen Kesselbelegungszeiten zu gewinnen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen besonders wertvoller Glycidyläther der ein-
oder mehrwertigen Phenole zu erhalten, daß heißt solche, die niedrigviskos sind, ein niedriges Epoxidäquivalent
und einen sehr geringen Chlorid- bzw. Chlorgehalt aufweisen sowie große Viskositätsstabilität besitzen (gemessen
nach DIN 16945.4.2), dabei gute Ausbeuten und Umsätze in der Zeiteinheit liefern.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Glycidyläthern ein- oder mehrwertiger Phenole
durch Umsetzen eines ein- oder mehrwertigen Phenols mit überschüssigem Epichlorhydrin im alkalischen Medium, wobei
ein ein- oder mehrwertiges Phenol mit überschüssigem Epichlorhydrin, bezogen auf die phenolische Hydroxylgruppe,
in Gegenwart von etwa einem Äquivalent eines Alkalihydroxids je Äquivalent phenolischer Hydroxylgruppe, umgesetzt
wird, dadurch gekennzeichnet, daß 3 bis 15 Mol Epichlorhydrin pro Mol phenolischer Hydroxylgruppe umgesetzt
werden und daß
a) die Umsetzung mit dem im Verlaufe von 30 bis 300 Minuten zuzusetzenden Alkalihydroxid in Gegenwart von
Cholin oder Cholinsalzen, einzeln oder im Gemisch, als für die Chlorhydrinätherbildung aus Phenolen und
Epichlorhydrin sehr spezifischen Katalysators in Anwesenheit von 2 bis 8 Gew.-? Wasser bei 50 - 110°C
unter Abführung der Reaktionswärme und zusätzlich in Anwesenheit des sich bildenden Reaktionswassers durchgeführt
wird und anschließend nach Bildung des GIycidyläthers
b) das überschüssige Epichlorhydrin zusammen mit dem Wasser aus dem Reaktionsgemisch durch Destillation abgetrennt
wird, und der gebildete Glycidyläther isoliert wird.
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Man kann die Umsetzung auch in Anwesenheit von 3 bis 25 Gew.-% eines beschränkt wasserlöslichen, aliphatischen
Alkohols mit h bis 6 Kohlenstoffatomen, bezogen auf die eingesetzte Epichlorhydrinmenge, durchführen, wobei der
Reaktionsablauf nicht gestört wird. Der Zusatz der genannten Alkohole kann schon vor, während oder nach der
Umsetzung erfolgen und erleichtert nach Beendigung der Glycidylätherbildung die anschließende destillative Entfernung
des Wassers.
Man kann zum gleichen Zweck die Umsetzung in alleiniger oder zusätzlicher Anwesenheit (zu den beschränkt wasserlöslichen,
aliphatischen Alkoholen) von 3 bis 25 Gew.-% aromatischer Lösungsmittel vornehmen, bzw. diese aromatischen
Lösungsmittel vor, während oder nach der Umsetzung zugeben, da diese ebenfalls als Schleppmittel bei der
destillativen Entfernung des Wassers in der Stufe b wirken.
Die Bildung des Chlorhydrinäthers, die in der ersten Reaktionsstufe
nach folgendem Schema unter dem Einfluß des spezifischen Katalysators verläuft:
.0 Kat. OH ROH + CH2 - CH -CH2Cl 5= ROCH2 - CH - CH2Cl
(R = aromatischer Rest)
wird durch den Zusatz von 2 bis 8,0 Gewichtsprozent Wasser erleichtert und beschleunigt.
Außerdem entsteht bei der sofort beginnenden Umsetzung des Alkalihydroxids mit dem Chlorhydrinäther unter Ausbildung
der Epoxidgruppe Reaktionswasser.
Die Zugabe des Alkalihydroxids in Gegenwart des für die Chlorhydrinätherbildung spezifischen Katalysators, bringt
bedeutende Vorteile mit sich:
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Es ist eine schnelle, vollständige Bildung des Chlorhydrinäthers gewährleistet. Aus den schon durch die beginnende
Zugabe des Alkalihydroxids entstehenden Glycidyläthern können sich, da das Reaktionsgemisch sehr schnell
an freien Phenolen verarmt ist, keine schwerlöslichen Phenoxyäther bilden, was leicht geschehen kann, wenn bei
zu geringer Reaktionsgeschwindigkeit der Chlorhydrinätherbildung
gleichzeitig Glycidyläther und Phenole im alkalischen Medium anwesend sind:
O O NaOH .0
n+2 CH2-CH-CH2-O-R-O-CH2.CH-CH2+n HO-R-OH-—>
CH2-CH-CH2-J
ΟΙ :
-0-R-O-CH0 . CH. CH0 -I O-R-0 j CH0 . CH. CH0-O-R-O
c. 2 ι ι 2 2 :
— CH2
s CH
^CH2 (R = aromatischer Pest).
Hierdurch würde sich die Ausbeute erheblich verringern und die Isolierung des Glycidyläthers erschwert werden.
Außerdem ist, da von vornherein bei der Alkalihydroxid-Zugabe nur der monomere Chlorhydrinäther vorliegt, auch
die Bildung eines größtenteils monomeren Glycidyläthers \ gewährleistet.
Ein wesentlicher Vorteil des neuen Verfahrens besteht darin, daß man mit einem gleich großen Phenol/Epichlorhydrin-Verhältnis
niedrigermolekulare Glycidyläther, gekennzeichnet durch eine um ca. 2OJE niedrigere Viskosität,
als bei den bekannten früheren Verfahren erhält. Das bedeutet insofern einen erheblichen technischen Portschritt,
weil auch bei gleichbleibender Einwaage eine größere Aus- * beute erreicht wird.
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Weiterhin ist es mit dem Verfahren der Erfindung möglich, das nach der Kondensation anfallende Destillat aus Epichlorhydrin,
gegebenenfalls den beschränkt wasserlöslichen Alkoholen und/oder den aromatischen Lösungsmitteln, nach
Ergänzung der verbrauchten Anteile an Epichlorhydrin und der DestillationsVerluste ohne Rektifizierung und, ohne
daß die Kondensationsprodukte nachteilig beeinflußt würden, wieder bei neuen Reaktionsansätzen einzusetzen. Dadurch
ist eine rationelle chargenweise Fabrikation des Glycidyläthers überhaupt erst möglich.
Das Verfahren der Erfindung zeichnet sich weiterhin dadurch aus, daß die Ausbeute fast der der Theorie nach
entstehenden MengeGlycidylather, bezogen auf das eingesetzte
Gewicht des Phenols, entspricht. Außerdem werden auch die sekundären Epichlorhydrin-Verluste durch unerwünschte
Nebenreaktionen, wie z.B. die Polymerisation des Epichlorhydrins oder Ätherbildung aus Epichlorhydrin und
dem beschränkt wasserlöslichen Alkohol in Gegenwart von Alkali, durch die angewandte niedrigere Reaktionstemperatur
von 50 bis 11O°C, ·
Minimum herabgedrückt.
Minimum herabgedrückt.
tür von 50 bis 11O°C, vorzugsweise 75 bis 95°C, auf ein
Ein weiterer erheblicher technischer Fortschritt liegt darin, daß man bei Verwendung des Cholin oder Cholinsalzes
überraschender Weise bedeutend hellere, fast wasserklare Glycidylather herstellen kann, die sonst nur über
eine Kurzwegdestillation gewonnen werden können.
Mit Glycidyläthern des Bisphenols A, die derartige wesentlich
herabgesetzte Farbzahlen aufweisen, ist es möglich, bei Verwendung entsprechend heller Epoxidharzhärter neue
Einsatzgebiete zu erfassen, die vorher den ungesättigten Polyestern vorbehalten waren, für die letztere aber aufgrund
ihrer ungünstigeren chemischen Beständigkeiten und mechanischen Eigenschaften nur bedingt geeignet waren.
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Derartige Verwendungszwecke sind beispielsweise Einbettungen elektrischer, anatomischer und anderer Objekte,
weißpigmentierte Beschichtungen und Lackanstriche.
Als ein- oder mehrwertige Phenole können verwendet werden:
Phenol, o-, m- und p-Kresol, 1,2,U-, 1,2,6-, 1,2,3-,
1,2,5-, 1,3,4- und 1,3,5-Xylenol, p-tertiär-Butylphenol,
o-, m- und p-Phenylphenol, die isomeren Amylphenole,
Oktylphenole und Nonylphenole, Brenzkatechin, Resorcin, Hydrochinon, 1,4-Dihydroxynaphthalin und andere Dihydroxynaphthaline,
4,4'-Dihydroxydiphenyl, 2,2'-Dihydroxydiphenyl
und andere isomere Dihydroxydiphenyle, 2,2'-,
2,4'- und 4,4'-Dihydroxydiphenylmethan einzeln oder im
Gemisch (auch als Bisphenol P bezeichnet), 4,4'-Dihydroxydibenzyl,
ferner substituierte Dihydroxydiphenylmethane, wie sie durch saure Kondensation von Phenolen mit Aldehyden
oder Ketonen entstehen, insbesondere das aus Phenol und Azeton herstellbare 4,4'-Dihydroxydiphenyl-2,2-propan,
das sogenannte Diphenylolpropan oder Bisphenol A, ferner Dihydroxydiphenylcyclohexan. Als weitere Beispiele seien
angeführt: 4,4'-Dihydroxy-3,3·,5,5'-tetramethyl-dipheny1-methan,
4,4'-Dihydroxy-3,V ,5,5'-tetramethyl-dipheny1-2,2-propan,
4,4'-Dihydroxy-3,V ,5,5'-tetra-p-tert.-butyldiphenyl-methan,
4,4'-Dihydroxy-3,3',5»5'-tetra-p-tert.- J
butyl-diphenyl-2,2-propan, 4,4'-Dihydroxy-3,3'-dimethy1-5,5'-di-p-tert.-butyl-diphenylmethan,
4,4'-Dihydroxy-3,3f-dimethy1-5,5'-di-p-tert.-butyl-diphenyl-2,2-propan,
4,4*-Dihydroxy-3,3',5»5 f-tetraamy1-dipheny1-cyclohexan,
4,4'-Dihydroxy-3,3'»5,5'-tetra-p-tert.-buty1-dipheny1-cyclohexan,
4,4'-Dihydroxy-3,3f-dimethy1-5,5'-di-p-tert.-buty1-dipheny1-cyclohexan.
Die als Ausgangsstoffe verwendeten mehrwertigen Phenole können neben den phenolischen Hydroxylgruppen auch noch
andere Substituenten oder funktioneile Gruppen im MoIe-
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kül enthalten, z.B. Kohlenwasserstoffreste, Äthergruppen,
Estergruppen, Halogenatome, Hydroxylgruppen und andere, sofern dadurch die Reaktion nicht gestört wird. Danach
kommen z.B. infrage: 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfon, Tetrabrombisphenol,
Tetrachlorbisphenol, Chlorhydrochinone, Methy!resorcin und Phloroglucin.
Auch kommen mehrwertige Phenole, z.B. Novolak-Harze, die
durch säurekatalysierte Kondensation von Phenol, p-Kresol oder anderen substituierten Phenolen mit Aldehyden, wie
Formaldehyd, Acetaldehyd, Crotonaldehyd, i-Butyraldehyd,
i-Nonylaldehyd usw., erhalten werden, Kondensate von
φ Phenolen mit Cardanol, wie in der USA-Patentschrift 2 317 607 beschrieben, Kondensate von Phenolen mit aliphatischen
Diolen, wie in der USA-Patentschrift 2 321 620 beschrieben, und Kondensate von Phenolen mit ungesättigten
fetten ölen, wie in der USA-Patentschrift 2 031 586 beschrieben, infrage.
Die vorstehende Aufstellung der als Ausgangsstoffe geeigneten Verbindungen ist nicht erschöpfend. Eine ausführliche
Zusammenstellung der infrage kommenden Verbindungen ist z.B. in dem Buch "Epoxydverbindungen und
Epoxydharze"von A.M. Paquin, Springer-Verlag, 1958, Seite £ 256-307, enthalten.
Bevorzugt werden Phenol, p-tertiär-Butylphenol, Bisphenol
A, Bisphenol P und Tetrabrombisphenol eingesetzt.
In einer besonderen Ausführungsform wird eine Mischung aus
0,60 bis 0,99 Molen Bisphenol A und 0,40 bis 0,01 Molen eines Diphenols aus der Gruppe der vorstehend schon angeführten
Verbindungen, insbesondere Hydrochinon, Resorcin und Bisphenol F zur Herstellung der Diglycidyläther mit
niedriger Viskosität (6OOO bis 16 000 cP/25°C) verwendet, um bei längerer Lagerung in kühlen Räumen eine Kristalli-
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sation dieser Produkte zu verhindern.
Als Alkalihydroxide kommen Natrium- oder Kaliumhydroxid in gekörnter, schuppenförmxger oder gepulverter Form infrage,
wobei Natriumhydroxid bevorzugt wird.
Bei der Umsetzung setzt man 3 bis 15» vorzugsweise 3 bis
7 Mole Epichlorhydrin, pro Mol phenolischer OH-Gruppe ein.
Als spezifische Katalysatoren für die Chlorhydrinätherbildung aus phenolischem Hydroxyl und Epichlorhydrin werden
eingesetzt: Cholin, -Chlorid, -bromid, -jodid, -nitrat,
-sulfat, -phosphat, -citrat, -hydrogencitrat, -hydrogentartrat,
-acetat, -propionat, -laurat, -octoat, -glycolat, ^j
-ricinolat oder andere anorganische und/oder organische Cholinsalze in fester oder gelöster Form, die solche Säuren
enthalten, die den Reakt ions ab lauf nicht stören.
Bevorzugt vrerden Cliölin oder Cholinchlorid eingesetzt.
Der Katalysator wird in Mengen von 0,05 bis 5 Mol %, bevorzugt
0,1 bis 1 Mol $tbezogen auf die phenolische Komponente
j eingesetzt.
Als beschränkt wasserlösliche Alkohole sind z.B. verwendbar:
n-Butanol, i-Butanol, sek.-Butylalkohol, die verschiedenen
isomeren Pentanole oder Hexanole, vorzugsweise a i-Butanol oder n-Butanol, und zwar vorzugsweise in einer '
Menge von 5 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf die eingesetzte Epiehlorhydrin-Menpe.
Die zum gleichen Zweck in alleiniger oder zusätzlicher (zu den beschränkt wasserlöslichen aliphatischen Alkoholen)
Gegenwart eingesetzten aromatischen Lösungsmittel, sind Benzol, Toluol, Xylol, bevorzugt Xylol.
Wesentlich ist in allen FHllen die Anwesenheit von 2 bis
8 Gewichtsprozent Wasser während des Beginns und des Ab-
10 8 8 4 1/1ß ??
Schnitts a der Reaktion. Die Umsetzung wird in Gegenwart
von 0,95 bis 1,15 Äquivalenten eines festen Alkalihydroxids je Äquivalent phenolischer Hydroxylgruppe, das
portionsweise oder kontinuierlich bei 50 bis 110 C, vorzugsweise 75 bis 95°C, in 30 bis 300 Minuten zugegeben
wird, unter Normaldruck oder vermindertem Druck unter Abführung der Reaktionswärme durch Kühlung und/oder durch
Destillation mit Rückfluß durchgeführt.
In der Stufe b entfernt man das überschüssige Epichlorhydrin zusammen mit dem Wasser und den gegebenenfalls zugesetzten
Lösungsmitteln aus dem Reaktionsgemisch durch Destillation und isoliert den gebildeten Glycidyläther
durch Filtration oder Lösen in der gleichen Gewichtsmenge eines geeigneten Lösungsmittels wie z.B. Benzol, Toluol,
Xylol oder Methylisobutylketon, und Auswaschen des gebildeten
Alkalichlorids mit Hilfe von Wasser und anschließendem Entfernen des Lösungsmittels durch Destillation.
In einer besonderen Ausführungsform werden aus dem flüssigen
Glycidyläther die letzten Reste organischer Lösungsmittel durch eine Wasserdampfdestillation bei Temperaturen
von 100 bis 18O°C, bevorzugt I1IO bis l60°C, gegebenenfalls
mittels Vakuum, entfernt.
In der besten Ausführungsform, die im Beispiel 4 realisiert
worden ist, werden 8-12 Mole Epichlorhydrin mit
1 Mol Bisphenol A in Gegenwart von 0,75 Mol % Cholinchlorid, bezogen auf das eingesetzte Bisphenol A, sowie
5 Gew.-i Xylol und 2 Gew.Ji Wasser, beide Mengen bezogen
auf das Reaktionsgemisch, bei einer Reaktionstemperatur von 95°C portionsweise mit 2,05 Molen Ätznatron in 120
Minuten versetzt. Das Reaktionswasser wird nach beendeter Umsetzung, also in der Stufe b,bei 95°C durch eine Kreislaufentwässerung
aus dem Reaktionsgemisch entfernt, wonach das überschüssige Epichlorhydrin unter vermindertem
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Druck ( 10-50 Torr) entfernt wird. Die letzten Reste Epichlorhydrin werden unter diesen Bedingungen bei 12O°C
innerhalb einer Stunde entfernt. Der Rückstand wird in etwa der gleichen Gewichtsmenge Xylol gelöst, das gebildete
Natriumchlorid mit Hilfe einer zur Bildung einer ca. 15 Gew.^igen Natriumchloridlösung notwendigen Menge Wasser
herausgelöst. Nach der Neutralisation der organischen Phase mit einer 10 Gew.#igen Natriumhydrogenphosphat-Lösung
wird durch eine Kreislaufdestillation unter Normaldruck
die organische Phase von Wasserresten befreit und filtriert. Xylol wird bis zu einer Temperatur von 150°C
und einem Vakuum von 10 - 50 mm Hg entfernt. Durch eine
Wasserdampfdestillation bzw. durch Zutropfen von 3 Gew.% ύ
deionisiertem Wasser unter den gleichen Bedingungen werden die letzten Xylolspuren entfernt.
In einer anderen Ausführungsform werden aus dem auf 100
bis l80°C, bevorzugt 140 bis l6o°C, erhitzten flüssigen Glycidyläther die flüchtigen Bestandteile in der Weise
entfernt, indem man 1 bis 10 Gew.JS, bevorzugt 6 bis 3
Gew./S, bezogen auf den Glycidyläther, wäßrige Wasserstoffperoxydlösung
(H2Op - Gehalt 1 bis 20 Gew.?, bevorzugt
3 bis 6 Gew.S?) unter Rühren zufließen läßt.
Die folgenden Beispiele erläutern das Verfahren näher:
495 g Bisphenol A ... . «,.. · „ Q
Molverhältnis 1:8
I610 g Epichlorhydrin
l40 g i-Butanol
95 g Xylol
72 g Wasser und
l40 g i-Butanol
95 g Xylol
72 g Wasser und
2,25 ml einer 70£igen Lösung von Cholinchlorid in Wasser
werden zusammen auf 950C erhitzt. Innerhalb von I80 min.
werden 178 g Ätznatron (Gehalt an NaOH mindestens 98 Gew.-ί)
bei 950C in gleichmäßigen Portionen zugegeben, wobei eine
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etwa notwendige Wärmeabführung durch Kühlung oder Destillation am Rückflußkühler erfolgt.
Nach beendeter Zugabe führt man noch ca. 30 Minuten unter Normaldruck bzw. etwas vermindertem Druck eine Kreislaufentwässerung
ebenfalls bei 95°C durch. Danach entfernt man das überschüssige Epichlorhydrin aus dem Ansatz durch
eine Vakuumdestillation unter Erhitzen bis auf 1200C. Der
Ansatz wird bei 12O0C noch 1 Stunde unter vollem Vakuum
gehalten. Dann verdünnt man mit 750 g Xylol und verrührt
nach 10 Minuten mit 990 g Wasser. Nach 20 Minuten Verrühren läßt man etwa 30 Minuten absetzen und trennt die
wäßrige Phase ab. Die organische Phase wird durch eine 10 gewichtsprozentige Hatriumdihydrogenphosphatlösung in
Wasser auf einen pH-Wert von 6,5 bis 7>2 eingestellt. 3S wird eine Kreislaufentwässerung durch Destillation
durchgeführt und nach azeotroper Entfernung des Wassers werden noch 75 g Xylol abgetrennt. Nach Zusatz von 5 g
Piltrierhilfsmittel auf Kieselgurbasis wird filtriert und in einen sauberen Kolben umgefüllt. Das Lösungsmittel
wird bis zu einer Temperatur von 150°C abdestilliert. Bei 15O°C hält man dann noch 30 Minuten unter vollem Vakuum
(10 - 50 Torr). Unter denselben Bedingungen werden 12 g deionisiertes Wasser in 30 Minuten zum Ansatz zugetropft,
wodurch die letzten Xylolspuren entfernt werden. Danach hält man den Ansatz noch weitere 30 Minuten unter vollem
Vakuum bei 150°C. Nach dem Abkühlen auf< 100°C wird gegebenenfalls
noch einmal filtriert. Man erhält 700 g des Polyglycidyläthers des Bisphenol A mit einem Epoxidäquivalent
von 182, einer Viskosität, gemessen bei 25°C, von 12 690 cP, einem GesamtChlorgehalt von 0,27 Gew.-% und
einer Topfzeit von 39 Minuten. Unter Topfzeit versteht man die bis zur Gelierung einer Mischung aus 100 g des Polyglycidyläthers
und 13 g Triäthylentetramin bei 200C Raumtemperatur verstreichende Zeit.
Die Gardner-Farbzahl lag unter 1, die Hazen-Parbzahl (im
109841/1823
folgendem HPZ abgekürzt) betrug 50. (Unter Hazen-Farbzahl
versteht man mg Pt pro Liter einer Lösung von KpPtCIg und Co Cl2 . 6 H3O (1 : 0,825) in 3,6 Gew.-?5iger H Cl, die
bei gleicher Schichtdicke den gleichen Farbton wie das Vergleichsmuster aufweist J^ASTM D 1209/62, Pt/Co - Standard:
Hazenstandard (APHA) J.
Es wurde entsprechend den Angaben in Beispiel 1 mit folgenden
Mengen gearbeitet:
397 g Bisphenol A Molverhälfcnis 1:10
1610 g Epichlorhydrin j
140 g i-Butanol "
95 g Xylol
58 g Wasser und
58 g Wasser und
2 ml einer 70 Gew.-56igen wäßrigen Cholinchloridlösung
werden zusammen auf 95 C erhitzt. Innerhalb von 135 min werden
1*15 g Ätznatron (NaOH-Gehalt mindestens 98 Gew.-5?) gleichmäßig
zugesetzt.
Nach der Aufarbeitung entsprechend den Angaben in Beispiel 1, erhielt man 550 g des Polyglycidylathers des
Bisphenol A mit einem Epoxidäquivalent von I8I, einer
Viskosität, gemessen bei 25°C im Höppler-Viskosimeter, J
von 8930 cP, einem Gesamtchlorgehalt von 0,29 Gew.-3,
einer Topfzeit von Ί5 Minuten und einer HFZ von 60.
Es wurde entsprechend den Angaben in Beispiel 1 mit folgenden Mengen gearbeitet:
330 g Bisphenol A Molverhäitnis 1:12
1610 g Epichlorhydrin ,
l40 g i-Butanol
95 g Xylol
95 g Xylol
109841/1823
48 g Wasser und
1,5 ml einer 70 Gew.-#igen wäßrigen Cholinchlorid-Lösung
werden zusammen auf 95°C erhitzt. Innerhalb von 120 min. werden bei dieser Temperatur
120 g Ätznatron (NaOH-Gehalt mindestens 98 Gew.->S)
gleichmäßig zugesetzt.
Nach der Aufarbeitung entsprechend den Angaben in Beispiel I3 erhielt man 475 g Polyglycidyläther des Bisphenols A mit einem Epoxidäquivalent von 178, einer Viskosität
bei 25°C von 698O cP, mit einem Gesamtchlorgehalt von 0,30 Gew.-#, einer Topfzeit von 47 Minuten und
einer HPZ von 45.
Vergleich 1:
Es wurde entsprechend den Angaben in Beispiel 1 mit folgenden Mengen gearbeitet:
330 g Bisphenol A,
I610 g Epichlorhydrin,
140 g i-Butanol,
95 g Xylol und
48 g Wasser wurden zusammen auf 95°C erhitzt.
I610 g Epichlorhydrin,
140 g i-Butanol,
95 g Xylol und
48 g Wasser wurden zusammen auf 95°C erhitzt.
Innerhalb von 120 min. werden bei dieser Temperatur
120 g Ätznatron (NaOH-Gehalt mindestens 98 Gew.-JS)
gleichmäßig zugesetzt.
Nach Aufarbeitung entsprechend den Angaben in Beispiel 1,
erhielt man 380 g Polyglycidyläther des Bisphenols A mit einem Epoxidäquivalent von 204, einer Viskosität/25°C
von 15 78O cP, einem GesamtChlorgehalt von 0,38 Gew.-^,
einer Topfzeit von 29 Minuten, einer HPZ > 150 und einer
Gardner-Farbzahl von 2.
109841/1823
Vergleich 2:
a) Ein mit ErhitZungseinrichtung, Rührvorrichtung, Thermometer
und Destillierkopf mit einem Abscheider, welcher den Rückfluß der unteren Schicht in das Reaktionsgefäß ermöglicht, versehenes Reaktionsgefäß wurde mit
einer Lösung beschickt, die Epichlorhydrin und Bisphenol A in einem Molverhältnis von 10:1 enthielt. Die Lösung
wurde auf etwa 100 bis HO0C erhitzt und auf dieser Temperatur gehalten, während 1,9 Mol Natriumhydroxid
je Mol Bisphenol A in Form einer 40 Gew.-#igen wäßrigen
Lösung zugesetzt wurden. Das aus dem Reaktionsgemisch abdestillierte Wasser und das Epichlorhydrin
wurden am Kopf kondensiert, und lediglich die abgetrennte Epichlorhydrinschicht wurde in das Reaktionsgemisch zurückgeleitet. Durch Regelung der Zusatzgeschwindigkeit
der Ätzalkalilösung und der Destillationsgeschwindigkeit wurde die Temperatur auf etwa
1000C gehalten, so daß die Reaktionsmischung etwa
1,5 Gew.-% Wasser enthielt, wobei das Zusetzen etwa im Verlauf von 2 Stunden erfolgte. Nach beendeter Zugabe
des Ätzalkalis wurde die Hauptmenge des nicht umgesetzten Epichlorhydrins aus dem Reaktionsgemisch
abdestilliert, worauf zwecks Beseitigung des restlichen Epichlorhydrins Vakuum bis zu einem Druck von
1 mm Hg bei 160 C angesetzt wurde. Der aus Ätherprodukt und Salz bestehende Rückstand wurde gekühlt und
zu diesem Rückstand wurde eine gleiche Gewichtsmenge Methylisobutylketon, berechnet auf den Äther, zusammen
mit der dreifachen Gewichtsmenge Wasser zugegeben. Das Gemisch wurde bis zur Erwärmung auf etwa 25°C gerührt,
worauf man es zwecks Schichtenbildung stehen ließ. Die etwa 9»5 Gew.-5? Salz enthaltende Salzlauge
wurde abgetrennt und verworfen. Die organische Phase mit dem Ätherprodukt, die etwa 1 Gew.-? organisch gebundenes
Chlor enthielt, wurde dann mit einer gleichen
109841/1823
Gewichtsmenge einer 5 Gew.-^igen wäßrigen Natriumhydroxidlösung
in Berührung gebracht und das Gemisch dann 1 Stunde lang bei etwa 80 C gerührt. Die Menge des überschüssigen
Ätznatrons betrug etwa das 8 bis 9-fache der Menge 3
die zur Umsetzung mit dem organisch gebundenen Chlor in
dem Ätherprodukt erforderlich war. Das Gemisch wurde dann auf 5O0C gekühlt und die wäßrige Phase abgetrennt. Die
organische Phase wurde dann mit etwa der halben Gewichtsmenge einer 2 Gew.-#igen wäßrigen Lösung von Mononatriumphosphat bei etwa 250C zum Neutralisieren von etwa noch
vorhandenem restlichen Natriumhydroxid gerührt. Nach Trennung der Phasen wurde das Methylisobutylketon von der organischen Phase abdestilliert, zunächst bei 16O°C bei
Atmosphärendruck und dann bei vermindertem Druck von etwa 1 mm Hg bei der gleichen Temperatur. Der erhaltene Diglycidyläther des Bisphenols A war eine hellgelbe Flüssigkeit mit einem Epoxidäquivalent von 180, einer Viskosität von 12000 cP/25°C, einer Topfzeit von 38 min., einer
HPZ ">150 und einer Gardner-Farbzahl von 2-3·
die zur Umsetzung mit dem organisch gebundenen Chlor in
dem Ätherprodukt erforderlich war. Das Gemisch wurde dann auf 5O0C gekühlt und die wäßrige Phase abgetrennt. Die
organische Phase wurde dann mit etwa der halben Gewichtsmenge einer 2 Gew.-#igen wäßrigen Lösung von Mononatriumphosphat bei etwa 250C zum Neutralisieren von etwa noch
vorhandenem restlichen Natriumhydroxid gerührt. Nach Trennung der Phasen wurde das Methylisobutylketon von der organischen Phase abdestilliert, zunächst bei 16O°C bei
Atmosphärendruck und dann bei vermindertem Druck von etwa 1 mm Hg bei der gleichen Temperatur. Der erhaltene Diglycidyläther des Bisphenols A war eine hellgelbe Flüssigkeit mit einem Epoxidäquivalent von 180, einer Viskosität von 12000 cP/25°C, einer Topfzeit von 38 min., einer
HPZ ">150 und einer Gardner-Farbzahl von 2-3·
Es wurde entsprechend den Angaben in Beispiel 1 mit
folgenden Mengen gearbeitet:
folgenden Mengen gearbeitet:
33Og Bisphenol A,
1610 g Epichlorhydrin,
95 g Xylol,
48 g Wasser und
1610 g Epichlorhydrin,
95 g Xylol,
48 g Wasser und
1,5 ml einer 70 Gew.-£igen wäßrigen Cholinchlorid-Lösung
werden zusammen auf 95°C erhitzt.
Innerhalb von 120 min. werden bei dieser Temperatur
Innerhalb von 120 min. werden bei dieser Temperatur
120 g Ätznatron (NaOH-Gehalt mindestens 98 Gew.-50
gleichmäßig zugesetzt.
gleichmäßig zugesetzt.
Nach der Aufarbeitung entsprechend den Angaben in Bei-
109841/1823
spiel 1, erhielt man 461 g Polyglycidylather des Bisphenols
A mit einem Epoxidäquivalent von 178, einer Viskosität/25°C von 796O cP, einem GesamtChlorgehalt von 0,29
Gew.-J5, einer Topfzeit von 212 Minuten und einer HPZ von
45.
Es wurde entsprechend den Angaben im Beispiel 1 mit folgenden Mengen gearbeitet:
330 g Bisphenol A,
1610 g Epichlorhydrin,
l40 g n-Butanol,
1610 g Epichlorhydrin,
l40 g n-Butanol,
48 g Wasser und f
1,5 ml einer 70 Oew.-^igen wäßrigen Cholinchlorid-Lösung
werden zusammen auf 95 C erhitzt. Innerhalb von 120 min. werden bei dieser Temperatur
120 g Ätznatron (NaOH-Gehalt mindestens 98 Gew.-%)
gleichmäßig zugesetzt.
Nach der Aufarbeitung entsprechend den Angaben in Beispiel
1, erhielt man 470 g Polyglycidylather des Bisphenols A mit einem Epoxidäquivalent von I80, einer Viskosität
/25°C von 796O cP, einem Gesamtchlorgehalt von
0,30 Gew.-/5, einer Topfzeit von 44 Minuten und einer
HPZ von 50. A
Es wurde entsprechend den Angaben im Beispiel 1 mit folgenden Mengen gearbeitet:
330 g Bisphenol A, 1610 g Epichlorhydrin,
48 g Wasser und
1,5 ml einer 70 Gew.-^igen wäßrigen Cholinchlorid-Lösung
werden zusammen auf 95 C erhitzt. Innerhalb von 120 min. werden bei dieser Temperatur
109841/1823
120 g Ätznatron (NaOH-Gehalt mindestens 98 Gew.-%)
gleichmäßig zugesetzt.
Nach der Aufarbeitung entsprechend den Angaben im Beispiel
1, erhielt man 470 g Polyglycidylather des Bisphenols A mit einem Epoxidäquivalent von 179, einer Viskosität
/25°C von 8284 cP, einem Gesamtchlorgehalt von ca. 0,27 Gew.-%3 einer Topfzeit von 45 Minuten und einer
HFZ von 60.
Es wurde entsprechend den Angaben im Beispiel 1 mit folgenden Mengen gearbeitet:
290 g Bisphenol F (Gemisch der 2,2'-, 2,4'- und 4,4'-
290 g Bisphenol F (Gemisch der 2,2'-, 2,4'- und 4,4'-
Isomeren)
I610 g Epichlorhydrin,
I610 g Epichlorhydrin,
48 g Wasser,
140 g n-Butanol,
95 g Xylol und
140 g n-Butanol,
95 g Xylol und
1 g Cholinchlorid werden zusammen auf 95°C erhitzt. Innerhalb von 120 min. werden bei dieser Temperatur
121 g Ätznatron (NaOH-Gehalt mindestens 98 Gew.-?) gleichmäßig zugesetzt.
Nach der Aufarbeitung entsprechend den Angaben im Beispiel 1, erhielt man 390 g Polyglycidylather des Bisphenols
F mit einem Epoxidäquivalent von 170,einer Viskosität/^0^ von 2520 cP, einem GesamtChlorgehalt von 0,34
Gew.-$, einer Topfzeit von 29 Minuten und einer Gardner-Farbzahl
von 3.
109841 /1873
Vergleich 3-
Der gleiche Ansatz, ohne Cholinchlorid durchgeführt, ergab
370 g des Polyglycidyläthers des Bisphenols P mit einem Epoxidäquivalent von 177, einer Viskosität/25°C von
3100 cP, einem GesamtChlorgehalt von 0,39 Gew.-%, einer
Topfzeit von 35 Minuten und einer Gardner-Parbzahl von 5-6.
Vergleich 4:
Es wurde entsprechend den Angaben im Beispiel 1 mit folgenden Mengen gearbeitet:
330 g Bisphenol A,
1610 g Epichlorhydrin, g
1610 g Epichlorhydrin, g
48 g Wasser,
140 g i-Butanol,
95 g Xylol und
0,5 ml Diäthylsulfid werden zusammen auf 95°C erhitzt.
140 g i-Butanol,
95 g Xylol und
0,5 ml Diäthylsulfid werden zusammen auf 95°C erhitzt.
Innerhalb von 120 min. werden bei dieser Temperatur
121 g Ätznatron (NaOH-Gehalt mindestens 98 Gew.-%}
gleichmäßig zugesetzt.
Nach der Aufarbeitung entsprechend den Angaben im Beispiel
1, erhielt man 470 g Polyglycidylather des Bisphenols
A mit einem Epoxidäquivalent von 183, einer Viskosität /250C von 10 000 cP, einem GesamtChlorgehalt von f
0,30 Gew.-i, einer Topfzeit von 42 Minuten und einer Gardner-Farbzahl von 3-4,
Vergleich 5:
Es wurde entsprechend den Angaben im Beispiel 1 gearbeitet»
wobei jedoch folgende Mengen «um Umsatz gebracht wurden:
■ - : ■ ■ ■ -
330 g Bisphenol A,
1610 g Epichlorhydrin,
1610 g Epichlorhydrin,
10984171823
140 g i-Butanol,
48 g Wasser,
95 g Xylol und
48 g Wasser,
95 g Xylol und
1 ml einer 75 Gew.-^igen isopropanolischen Octyldimethylbenzylchlorid-Lösung
werden zusammen auf 950C erhitzt. Innerhalb von 120 min. werden bei
dieser Temperatur
121 g Ätznatron (NaOH-Gehalt mindestens 98 Gew.-%)
gleichmäßig zugesetzt.
Nach der Aufarbeitung entsprechend den Angaben im Beispiel 1, erhielt man 471 g Polyglycidylather des Bisphenols
A mit einem Epoxidäquivalent von 182, einer Viskosität /250C von 10 070 cP, einem GesamtChlorgehalt von
0,35 Gew.-5i, einer Topfzeit von 46 Minuten, einer HPZ >-150 und einer Gardner-Parbzahl von 2-3.
Vergleich 6:
Es wurde entsprechend den Angaben im Beispiel 1 mit folgenden Mengen gearbeitet:
330 g Bisphenol A,
1610 g Epichlorhydrin,
l40 g i-Butanol,
95 g Xylol,
48 g Wasser und
1610 g Epichlorhydrin,
l40 g i-Butanol,
95 g Xylol,
48 g Wasser und
1 g Triphenylphosphin werden zusammen auf 95°C erhitzt.
Innerhalb von 120 min. werden bei dieser Temperatur
121 g Ätznatron (NaOH-Gehalt mindestens 98 Gew.-JS) gleichmäßig zugesetzt.
Nach der Aufarbeitung entsprechend den Angaben im Beispiel 1, erhielt man 457 g Polyglycidyläther des Bisphenols A mit einem Epoxidäquivalent von 205» einer Viskosität, gemessen bei 25°C im Höppter-Viskosimeter, von
109841/1823
18 970 cP, einem Gesamtchlorgehalt von 0,37 Gew.-%t einer
Topfzeit von nur 27 IUnuten, einer HPZ ^=»150 und einer
Gardner-Farbzahl von 3-4.
Es wurde entsprechend den Angaben im Beispiel 1 mit folgenden Mengen gearbeitet:
420 g p-tert.-Butylphenol,
1820 g Epichlorhydrin,
150 g i-Butanol,
100 g Xylol,
49 g V/asser und
1820 g Epichlorhydrin,
150 g i-Butanol,
100 g Xylol,
49 g V/asser und
2 g eines pulverförmigen Gemisches aus 50 Gew.-% ^
Cholinchlorid und Silicagel werden zusammen auf 95°C erhitzt. Innerhalb von 120 min. werden bei
dieser Temperatur
114 g Ätznatron (NaOH-Gehalt mindestens 98 Gew.-%)
gleichmäßig zugesetzt.
Die Aufarbeitung des Ansatzes erfolgte nach Entfernung des Epichlorhydrin-überschusses durch Lösen in 350 g
Xylol und zweimaligem Auswaschen der Xylol-Lösung mit
je 320 g Wasser. Danach wurde das Xylol durch Destillation unter Vakuunrbis zu einer Temperatur von 1500C und
durch einstündiges Halten bei 1500C unter vollem Vakuum j
(10-50 mm Hg) entfernt. Nach Filtration erhielt man 530 g ™
wasserhellen p-tert.-Butylphenylglycidyläther mit einem
Epoxidäquivalent von 216.
Es wurde entsprechend den Angaben im Beispiel 1 gearbeitet, wobei jedoch folgende Mengen zum Umsatz gebracht
wurden:
247,5 fr Bisphenol A,
68 g Bisphenol F (technisches Gemisch der 2,2'-.
68 g Bisphenol F (technisches Gemisch der 2,2'-.
109841/1823
ε | -•24 - | ,4'-Isomeren) | 2108207 | |
ε | 2,4'- und 4 | |||
1610 | g | Epichlorhydrin, | ||
140 | g | i-Butanol, | ||
95 | Xylol, | |||
48 | Wasser und | |||
1,7 ml einer 70 Gew.-/Sigen wäßrigen Cholinchlorid-Lösung
wurden zusammen auf 95°C erhitzt. Innerhalb von 120 min. werden bei dieser Temperatur
125 g Ätznatron (NaOH-Gehalt mindestens 98 Gew.-%)
gleichmäßig zugesetzt.
Nach der Aufarbeitung entsprechend den Angaben im Beispiel 1 erhielt man 440 g Polyglycidyläther des Bisphenol
A / Bisphenols P - gemisches mit einem Epoxidäquivalent von 1753 einer Viskosität/25°C von 6100 cP, einem
GesamtChlorgehalt von 0,37 Gew.-% und einer Topfzeit von
30 Minuten.
Es wurde entsprechend den Angaben im Beispiel 1 gearbeitet, wobei jedoch folgende Mengen zum Umsatz gebracht
wurden:
145 g Resorcin,
l6l0 g Epichlorhydrin,
140 g i-Butanol,
95 g Xylol,
48 g Wasser und
l6l0 g Epichlorhydrin,
140 g i-Butanol,
95 g Xylol,
48 g Wasser und
1,7 ml einer 70 Gew.-^igen Cholinchlorid-Lösung wurden
zusammen auf 95°C erhitzt. Innerhalb von 120 min. werden bei dieser Temperatur
125 g Ätznatron (NaOH-Gehalt mindestens 98 Gew.-%)
gleichmäßig zugesetzt.
Nach der Aufarbeitung entsprechend den Angaben im Bei-
spiel 1 erhielt man 2^0 g des Glycidyläthers des Resorcins
mit einem Epoxidäquivalent von 123, einer Viskosität/25°C
von 487 cP und einem Gesamtchlorgehalt von 0,35 Gew.-??.
Die folgende Tabelle verdeutlicht durch eine Gegenüberstellung der Farbzahlen den technischen Portschritt des
neuen Verfahrens.
Bei spiel Basis |
1 Bis |
.A | ——'■- 2 Bis |
.A | 3 Bis.A |
■ | 4 Bis.A |
5 Bis.A. |
6 Bis. A |
7 Bis |
.P | Vergleich 3 Bis.P |
HPZ | 50 | 60 | 45 | 45 | 50 | 60 | - | - | ||||
Gard ner PZ |
< 1 | <1 | <A | <1 | 3 | 5-6 |
Vergleich | 1 | 2 | 4 | VJl | 6 |
Basis | Bis. A | Bis .A | Bis. A | Bis.A | Bis.A |
HPZ | ^150 | η 50 | ^150 | >150 | >150 |
Gardner PZ |
2 | 2-3 | 3-4 | 2-3 | 3-4 |
Es wurde entsprechend den Angaben in Beispiel 1 mit den für Beispiel 4 angegebenen Mengen gearbeitet. Vor der Zugabe
der 120 g Ätznatron (NaOH-Gehalt mindestens 98 Gew.-%)
wurde das Reaktionsgemisch jedoch 60 min. lang bei 95 C
gehalten.
Die Eigenschaften des Polyglycidyläthers entsprachen
denen des Beispiels 4.
denen des Beispiels 4.
109841/1823
Claims (11)
- - 26 PatentansprücheVerfahren zum Herstellen von Glycidyläthern ein- oder mehrwertiger Phenole mit überschüssigem Ejichlorhydrin im alkalischen Medium, wobei ein ein- oder mehrwertiges Phenol mit überschüssigem Epichlorhydrin, bezogen auf die phenolische Hydroxylgruppe, in Gegenwart von etwa einem Äquivalent eines Alkalihydroxids je Äquivalent phenolischer Hydroxylgruppe umgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß 3 bis 15 Mol Epichlorhydrin pro Mol phenolischer Hydroxylgruppe ungesetzt werden, und daßa) die Umsetzung mit den im Verlaufe von 30 bis 300 Minuten zuzusetzenden Alkalihydroxid in Gegenwart von Cholin oder Cholinsalzen, einsein oder im Gemisch, als für die Chlorhydrinätherbildung aus Phenolen und Epichlorhydrin sehr spezifischen Katalysators in Anwesenheit von 2 bis B Go:*.-" "Jasper bei 50 bis 1100C unter Abführung der Reaktionswärme und zusätzlich in Anwesenheit dos sich bildenden Reaktionswassers durchgeführt wird und anschließend nach Bildung des Glycidyläthersb) das überschüssige Epichlorhydrin zusammen mit dem Wasser aus dem Reaktionc-eraisch durch Dastillation abgetrennt wird, und der gebildete Glycidyläther isoliert wird.
- 2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umset
geführt wird.daß die Umsetzung vorzugsweise bei 75 bis 95°C durch- - 3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Stufe a und b oder b allein in Anwesenheit von 3 bis 25 Gew.-^, b3"orzugt 5 bis 10 Gew.-*, eines beschränkt wasserlöslichen aliphatischen Alkohols109841/1823 BAD ORIGINALbezogen auf die eingesetzte Epichlorhydrinmenge, gearbeitet wird.
- 4) Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung in Anwesenheit (zu den beschränkt wasserlöslichen aliphatischen Alkoholen) von 3 bis 25 Gew.-?!, bevorzugt 5 bis 10 Gew.-%, aromatische Lösungsmittel, wie Toluol und andere, bevorzugt Xylol, durchgeführt wird.
- 5) Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dieUmsetzung in der Stufe a in Anwesenheit von 2,0 bis %8,0 ßew.-% V/asser, bevorzugt 2,0 bis 4,0 Gew.-$, bezogen auf die eingesetzte Mischung durchgeführt wird.
- 6) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß als Phenol Bisphenol A eingesetzt wird.
- 7) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als mehrwertiges Phenol eine Mischung aus 0,6 bis o,99 Molen Bisphenol A und 0,4 bis 0,01 Molen Hydrochinon, Resorcin oder Bisphenol P, bevorzugt Bisphenol F, eingesetzt wird. d
- 8) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise 3 bis 7 Mole Epichlorhydrin pro Mol phenolischer Hydroxylgruppe eingesetzt werden.
- 9) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als spezifischer Katalysator für die Chlorhydrinetherbildung aus phenolischem Hydroxyl und Epichlorhydrin Cholin, -Chlorid, -bromid, -jodid, -nitrat, -sulfat, -phosphat, -citrat, -hydrogencitrat, -hydrogen-109841/1823 r, ÄBAD ORIGINALtartrat, -acetat, -propionat, -laurat, -octoat, -glycolat, -ricinolat, oder andere anorganische oder organische Cholinsalze in fester oder gelöster Form, die solche Säuren enthalten, die den Reaktionsablauf nicht stören, bevorzugt Cholin und Cholinchlorid, eingesetzt werden.
- 10) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß die-spezifischen Katalysatoren für die Chlorhydrinätherbildung aus phenolischem Hydroxyl und Epichlorhydrin in Mengen von 0,05 bis 5 Gew.-/S5 bevorzugt 0,1 bis 1 Gew.-JS, bezogen auf die phenolische Komponente, eingesetzt werden.
- 11) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der spezifische Katalysator für die Chlorhydrxnätherbildung aus phenolischem Hydroxyl und Epichlorhydrin vor Beginn der Alkalizugabe zugegeben wird.109841/1823
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