DE2726376C2 - - Google Patents
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Landscapes
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Description
Die deutsche Patentanmeldung P 26 51 639.2
beansprucht ein Verfahren zur Herstellung von Kohlensäurearylestern
von Polyesterpolyolen aus Polyesterpolyolen mit
n etwa über 250, vorzugsweise über 600, und Kohlensäurebisarylestern,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß man
Polyesterpolyole mit Molekulargewichten n (Zahlenmittel)
über 250, vorzugsweise bei Temperaturen zwischen 100°C und
200°C im Vakuum unterhalb 35 Torr zusammen mit Kohlensäure-
bis-arylestern in Gegenwart von Katalysatoren erhitzt,
wobei pro OH-Gruppe mehr als ein Mol Kohlensäure-bis-
arylester eingesetzt wird, und die entstehende Hydroxyarylverbindung
und der überschüssige Kohlensäure-bis-
arylester abdestilliert werden.
Als Polyesterpolyole sind insbesondere Umsetzungsprodukte von
mehrwertigen, vorzugsweise zweiwertigen und ggf. zusätzlich
dreiwertigen, Alkoholen mit mehrwertigen, vorzugsweise zweiwertigen,
Carbonsäuren geeignet.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun ein Verfahren
zur Herstellung von Polyesterdiol-bis-diphenolcarbonaten,
dadurch gekennzeichnet, daß man Polyesterdiole
mit Molekulargewichten n (Zahlenmittel) über 250,
mit Kohlensäure-bis-arylestern bei Temperaturen zwischen
100°C und 200°C im Vakuum unterhalb 35 Torr in Gegenwart
von Katalysatoren erhitzt, wobei pro OH-Gruppe des Polyesterdiols
zwischen 1,1 Mol und 2,25 Mol Kohlensäure-bis-arylester
eingesetzt werden und die entstehende Hydroxyarylverbindung
und überschüssiger Kohlensäure-bis-arylester
abdestilliert werden, und die erhaltene Polyesterdiol-bis-arylcarbonate
mit Diphenolen bei Temperaturen
zwischen 100°C und 200°C im Vakuum unterhalb 35
Torr in Gegenwart von Katalysatoren erhitzt, wobei für
eine Kohlensäurearylestergruppe des Polyesterdiol-bis-arylcarbonats
zwischen 1,1 Mol und 2 Mol Diphenol eingesetzt
werden und die entsprechende Hydroxyarylverbindung
abdestilliert wird.
Die Umesterung der gemäß der deutschen Patentanmeldung
P 26 51 639.2 erhältlichen Polyesterdiol-bis-arylcarbonate
mit überschüssigen Diphenolen zu den entsprechenden Polyesterdiol-bis-diphenol-carbonaten
erfolgt überraschend glatt
ohne Nebenreaktionen selbst bei Reaktionstemperaturen bis
200°C. Weder ändert sich die von den Ausgangsprodukten
her gegebene molekulare Verteilung, noch erfolgt Rückbildung
von Polyesterpolyolen, noch erfolgt Polykondensation zu
Polycarbonaten.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist im einzelnen dadurch
gekennzeichnet, daß man Polyesterdiol-bis-arylcarbonate,
die gemäß der deutschen Patentanmeldung P 26 51 639.2
dadurch erhältlich sind, daß man Polyesterdiole mit
Molekulargewichten n (Zahlenmittel) über 250, vorzugsweise
über 600, mit Kohlensäure-bis-arylestern bei
Temperaturen zwischen 100°C und 200°C, vorzugsweise
zwischen 110°C und 180°C, im Vakuum unterhalb 35 Torr,
vorzugsweise zwischen 25 Torr und 1 Torr, in Gegenwart
von Katalysatoren erhitzt, wobei pro OH-Gruppe des Polyesterdiols
zwischen 1,1 Mol und 2,25 Mol Kohlensäure-bis-arylester
eingesetzt werden und die entstehende
Hydroxyarylverbindung und der überschüssige Kohlensäure-bis-arylester
abdestilliert werden, mit Diphenolen bei
Temperaturen zwischen 100°C und 200°C, vorzugsweise
zwischen 110°C und 180°C im Vakuum unterhalb 35 Torr,
vorzugsweise zwischen 25 Torr und 0,1 Torr, in Gegenwart
von Katalysatoren erhitzt, wobei für eine Kohlensäurearylestergruppe
des Polyesterdiol-bis-arylcarbonats zwischen
1,1 Mol und 2 Mol Diphenol, eingesetzt werden, und die
entstehende Hydroxyarylverbindungen abdestilliert wird.
In der Praxis, insbesondere im Hinblick auf die Umsetzung
der Polyesterdiol-bis-diphenol-carbonate zu Polyester-
Polycarbonaten, können die gemäß der deutschen Patentanmeldung
P 26 51 639.2 erhältlichen Polyesterdiol-bis-arylcarbonate
zusammen mit den jeweils überschüssigen Kohlensäure-bis-arylestern,
also ohne deren Abdestillation, mit
den Diphenolen zu den Polyesterdiol-bis-diphenol-carbonaten
umgesetzt werden.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch
eine Erweiterung des erfindungsgemäßen Verfahrens, das
dadurch gekennzeichnet ist, daß man die erhaltenen Polyesterdiol-bis-arylcarbonate
zusammen mit überschüssigem
Kohlensäurebisarylester mit Diphenolen umsetzt.
Während dieser Umsetzung werden dann die vorher nicht abdestillierten
Kohlensäure-bis-arylester mit den Diphenolen
zu monomeren bzw. oligomeren OH-Gruppen-haltigen Carbonaten
der Diphenole umgesetzt.
Insbesondere werden die gemäß der deutschen Patentanmeldung
P 26 51 639.2 aus Polyesterdiolen mit Kohlensäure-bis-arylestern
der Formel I
worin
Ar ein substituierter oder unsubstituierter Arylrest mit 6 bis 18 C-Atomen, vorzugsweise Phenylarylcarbonate der vereinfachten Formel II
Ar ein substituierter oder unsubstituierter Arylrest mit 6 bis 18 C-Atomen, vorzugsweise Phenylarylcarbonate der vereinfachten Formel II
worin
-(Polyester)- der bivalente Rest eines Polyesterdiols ist und
Ar die für die Formel I genannte Bedeutung hat, hergestellten Polyesterdiol-bis-arylcarbonate
mit den Diphenolen der folgenden Formel III
-(Polyester)- der bivalente Rest eines Polyesterdiols ist und
Ar die für die Formel I genannte Bedeutung hat, hergestellten Polyesterdiol-bis-arylcarbonate
mit den Diphenolen der folgenden Formel III
worin
bedeuten, und
Y₁ bis Y₄ gleich oder verschieden sind und Wasserstoff oder Halogen, wie beispielsweise Chlor oder Brom, bedeuten, zu den Polyesterdiol-bis-diphenol-carbonaten der vereinfachten Formel IV umgesetzt
Y₁ bis Y₄ gleich oder verschieden sind und Wasserstoff oder Halogen, wie beispielsweise Chlor oder Brom, bedeuten, zu den Polyesterdiol-bis-diphenol-carbonaten der vereinfachten Formel IV umgesetzt
worin
X und Y₁ die für die Formel III genannte Bedeutung haben.
X und Y₁ die für die Formel III genannte Bedeutung haben.
Geeignete Katalysatoren für die erfindungsgemäße Herstellung
der Polyesterdiol-bis-diphenol-carbonate sind basische
Umesterungskatalysatoren wie Alkali- oder Erdalkaliphenolate,
Alkali- oder Erdalkalialkoholate, tertiäre Amine wie beispielsweise
Triäthylendiamin, Morpholin, Pyrrolidin, Triäthylamin
und Tributylamin und Pyridin oder Metallverbindungen
wie beispielsweise Antimontrioxid, Zinkchlorid, Titantetrachlorid
und Titantetrabutylester.
Der Katalysator wird in Mengen zwischen 10 ppm und 200 ppm,
bezogen auf das Gesamtgewicht des jeweils eingesetzten Polyesterdiol-bis-arylcarbonats und des jeweils eingesetzten
Diphenols, verwendet.
Diese Katalysatormengen können gegebenenfalls noch unterschritten
werden, wenn die Ausgangsprodukte bei Verwendung
der sauren Katalysatoren keine basischen Verunreinigungen
und bei Verwendung der basischen Katalysatoren keine sauren
Verunreinigungen enthalten. Im Interesse einer möglichst
geringen Eigenfarbe der erfindungsgemäßen Produkte sind
möglichst geringe Katalysatormengen zu bevorzugen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der
Polyesterdiol-bis-diphenol-carbonate erfolgt vorzugsweise
in Abwesenheit von Lösungsmitteln für die Reaktanten, insbesondere
in Substanz. Gegebenenfalls können unter den Reaktionsbedingungen
inerte Lösungsmittel wie beispielsweise
aliphatische Kohlenwasserstoffe, aromatische Kohlenwasserstoffe,
die unsubstituiert oder beispielsweise durch
Nitrogruppen substituiert sein können, eingesetzt werden.
Die Reaktionszeit für das Umesterungsverfahren zur Herstellung
der Polyesterdiol-bis-diphenol-carbonate beträgt
in Abhängigkeit von Reaktionstemperatur sowie Art und Menge
des Katalysators zwischen 1/2 und 24 Stunden.
Die Herstellung der Polyesterdiol-bis-diphenol-carbonate
erfolgt beispielsweise dadurch, daß man eine Mischung aus Polyesterdiol-bis-phenyl-carbonat erhalten gemäß der deutschen
Patentanmeldung P 26 51 639.2, einem Diphenol
und Katalysator im Vakuum auf Temperaturen zwischen 100°C
und 200°C, vorzugsweise zwischen 110°C und 180°C, erhitzt
und das mit fortschreitender Reaktion gebildete Phenol aus
dem Reaktor abdestilliert. Hierbei wird das Diphenol im
Überschuß eingesetzt, wobei pro Kohlensäurephenylestergruppe
des Polyesterdiol-bis-phenyl-carbonats zwischen 1,1 Mol
und 2 Mol Diphenol verwendet werden. Gemäß einer besonders
bevorzugten Ausführungsform wird mit dem Dinatriumphenolat
des Bisphenol A als Katalysator die Reaktion aus einem Polyesterdiol-bis-phenyl-carbonat, erhalten gemäß P 26 51 639.2,
und Bisphenol A im Molverhältnis Bis-phenyl-carbonat zu
Bisphenol A von 1 : 3, bei 150°C, im Vakuum zwischen 25
und 0,1 Torr umgesetzt.
Die für die erfindungsgemäße Herstellung der Polyesterdiol-bis-diphenol-carbonate notwendigen Polyesterdiol-bis-arylcarbonate
werden gemäß der deutschen Patentanmeldung
P 26 51 639.2 hergestellt. Aus dieser Patentanmeldung
ist der folgende Teil übernommen:
Gemäß P 26 51 639.2 bevorzugte Polyesterpolyole sind
Polyesterdiole. Somit sind der bevorzugte Gegenstand von
P 26 51 639.2 ein Verfahren zur Herstellung von Bisarylcarbonaten
von Polyesterdiolen sowie die gemäß
P 26 51 639.2 erfindungsgemäß erhaltenen Polyesterdiol-bis-arylcarbonate.
Die Hydroxylgruppen aufweisenden Polyester gemäß
P 26 51 639.2 sind z. B. Umsetzungsprodukte von mehrwertigen,
vorzugsweise zweiwertigen und gegebenenfalls
zusätzlichen dreiwertigen, Alkoholen mit mehrwertigen, vorzugsweise
zweiwertigen, Carbonsäuren. Anstelle der freien Polycarbonsäuren
können auch die entsprechenden Polycarbonsäurenanhydride
oder entsprechende Polycarbonsäureester von
niedrigen Alkoholen oder deren Gemische zur Herstellung der
Polyesterpolyole verwendet werden. Die Polycarbonsäuren können
aliphatischer, cycloaliphatischer, aromatischer und/oder
heterocyclischer Natur sein und gegebenenfalls, z. B. durch
Halogenatome, substituiert und/oder ungesättigt sein. Als
Beispiele hierfür seien genannt: Oxalsäure, Malonsäure,
Bernsteinsäure, Adipinsäure, Korksäure, Azelainsäure, Sebacinsäure,
Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure,
Trimellitsäure, Phthalsäureanhydrid, Tetrahydrophthalsäureanhydrid,
Hexahydrophthalsäureanhydrid, Tetrachlorphthalsäureanhydrid,
Endomethylentetrahydrophthalsäureanhydrid, Glutarsäureanhydrid,
Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Fumarsäure,
dimere und trimere Fettsäuren wie Ölsäure, gegebenenfalls
in Mischung mit monomeren Fettsäuren. Als mehrwertige
Alkohole kommen, gegebenenfalls im Gemisch miteinander,
z. B. Äthylenglykol, Propylenglykol-(1,2) und -(1,3), Butylen
glykol-(1,4) und -(2,3), Hexandiol-(1,6), Octandiol-(1,8),
Neopentylglykol, Cyclohexandimethanol (1,4-Bis-hydroxymethylcyclohexan),
2-Methyl-1,3-propandiol, Glycerin, Trimethylpropan,
Hexantriol-(1,2,6), Butantriol-(1,2,4), Trimethyloläthan,
Pentaerythrit, Chinit, ferner Thiodiglykol, Diäthylenglykol,
Triäthylenglykol, Tetraäthylenglykol, Polyäthylenglykole,
Dipropylenglykol, Polypropylenglykole, Dibutylenglykol
und Polybutylenglykole in Frage.
Durch die Wahl des definierten Alkoholüberschusses wird der
Gehalt an Hydroxyl-Endgruppen und damit das "mittlere" Molgewicht
n vorgegeben. Vorzugsweise werden Polyester aus aliphatischen
Ausgangskomponenten eingesetzt.
Hydroxylgruppenhaltige Polyester gemäß P 26 51 639.2
sind zum Beispiel auch solche, die durch Polymerisation
eines Lactons, beispielsweise von ε-Caprolacton oder
durch Kondensation einer Hydroxycarbonsäure, beispielsweise
von ω-Hydroxycapronsäure auf einen Hydroxylgruppen
enthaltenden Starter hergestellt werden. n ergibt sich
wiederum rechnerisch wie vorstehend beschrieben.
Die für das Verfahren gemäß P 26 51 639.2 geeigneten Polyesterpolyole
haben vorzugsweise 2 bis 4 Hydroxylgruppen,
besonders bevorzugt 2 Hydroxylgruppen.
Kohlensäure-bis-arylester gemäß P 26 51 639.2 sind insbesondere
die der Formel I
worin Ar ein substituierter oder unsubstituierter Arylrest
mit 6 bis 18 C-Atomen ist.
Als Substituent kommen besonders C₁-C₄-Alkyle sowie Nitro,
Halogen, wie beispielsweise Chlor oder Brom, in Frage.
Beispiele dafür sind Diphenylcarbonat, alkylsubstituierte
Diphenylcarbonate wie die Di-toluylcarbonate,
halogensubstituierte Diphenylcarbonate wie die Di-chlorphenylcarbonate,
Dinaphthylcarbonat sowie alkyl-substituierte
und halogensubstituierte Dinaphthylcarbonate;
hierbei können die Nitro-, Alkyl- oder Halogensubstituenten
an beiden Phenylkernen bzw. an beiden Naphthylkernen der
Diarylcarbonate gleich oder ungleich sein bzw. symmetrisch
oder unsymmetrisch zueinander sein. Es sind also beispielsweise
auch Phenyl-toluyl-carbonat, Phenyl-chlorphenyl-carbonat,
2-Toluyl-4-toluyl-carbonat oder 4-Toluyl-
4-chlorphenyl-carbonat für das Verfahren geeignet.
Polyester-bis-acrylcarbonat gemäß P 26 51 639.2 sind somit
insbesondere die der vereinfachten Formel II
worin Ar die oben genannte Bedeutung hat und -(Polyester)-
der bivalente Rest eines der oben beschriebenen Polyesterdiole
ist.
Geeignete Katalysatoren für das Verfahren gemäß P 26 51 639.2
sind basische Umesterungskatalysatoren wie beispielsweise
Alkali- oder Erdalkaliphenolate, Alkali- oder Erdalkalialkoholate
und tertiäre Amine wie beispielsweise
Triäthylendiamin, Morpholin, Pyrrolidin, Pyridin, Triäthylamin
oder Metallverbindungen wie Antimontrioxid,
Zinkchlorid, Titantetrachlorid und Titansäuretetrabutylester.
Der Katalysator wird in Mengen zwischen 10 ppm und
300 ppm, bezogen auf das Gesamtgewicht des eingesetzten
Polyesterpolyols und des eingesetzten Kohlensäure-bis-arylesters,
verwendet.
Diese Katalysatormengen können gegebenenfalls noch unterschritten
werden, wenn die Ausgangsprodukte bei Verwendung
der sauren Katalysatoren keine basischen Verunreinigungen,
und bei Verwendung der basischen Katalysatoren
keine sauren Verunreinigungen enthalten. Im Interesse
einer möglichst geringen Eigenfarbe der
hergestellten Kohlensäureester von Polyesterpolyolen
sind möglichst geringe Katalysatormengen zu bevorzugen.
Das Verfahren gemäß P 26 51 639.2 wird vorzugsweise in
Substanz durchgeführt, also in Abwesenheit von Lösungsmittel.
Gegebenenfalls können jedoch auch unter den
Reaktionsbedingungen inerte Lösungsmittel wie aliphatische
Kohlenwasserstoffe oder aromatische Kohlenwasserstoffe,
die beispielsweise Nitrogruppen enthalten können, verwendet
werden.
Die Reaktionszeit richtet sich nach der Reaktionstemperatur
und der Art und Menge des verwendeten Katalysators und
beträgt 1/2 bis 24 h.
Die bei dem Verfahren gemäß P 26 51 639.2 entstehenden
Hydroxylarylverbindungen bzw. die überschüssigen Kohlensäure-bis-arylester
können nach beendeter Reaktion entfernt
werden, indem bei diskontinuierlicher Verfahrensweise
die Hydroxyarylverbindungen während der Umsetzung
destillativ abgetrennt werden und nach Beendigung nicht
umgesetzte Mengen Diarylcarbonat abdestilliert werden.
Führt man die Umesterungsreaktion nach einer kontinuierlichen
Verfahrensweise durch, dann werden die Hydroxyarylverbindungen
durch eine fraktionierte Destillation aus
dem Reaktionsgemisch abgetrennt.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des
Verfahrens gemäß P 26 51 639.2 werden mit Natriumphenolat
als Katalysator in einer Mischung Polyesterdiol
und Kohlensäure-bis-arylester im molaren Verhältnis
Hydroxylgruppe zu Kohlensäure-bis-arylester wie 1 : 2 bei
150°C umgesetzt.
Die in nachfolgenden Beispielen aufgeführten mittleren Molekulargewichte
sind Zahlenmittel n und durch Bestimmung
der OH-Zahl ermittelt.
Der in den Beispielen angeführte Staudinger-Index [η]
wurde in THF bei 25°C gemessen und ist in angegeben.
Zur Definition des Staudinger-Index siehe:
H. G. Elias: "Makromoleküle", Hüthing & Wepf-Verlag Basel, S. 265.
H. G. Elias: "Makromoleküle", Hüthing & Wepf-Verlag Basel, S. 265.
1. 800 Gew.-Teile eines Polyesterdiols aus Hexan-1,6-diol
und Adipinsäure vom mittleren Molekulargewicht n=800,
856 Gew.-Teile Diphenylcarbonat und 0,05 Gew.-Teile Natriumphenolat
werden unter Rühren und Stickstoff 3,5 Stunden
bei 15 Torr auf 150°C erhitzt; während dieser Zeit werden
187 Gew.-Teile Phenol abdestilliert. Anschließend entfernt
man bei 200°C/0,1 Torr das überschüssige Diphenylcarbonat
im Dünnschichtverdampfer. Man erhält ein farbloses,
viskoses Öl.
[η] THF = 0,072
OH-Zahl = 0
C: gef. 63,3%; ber.: 66,5%
H: gef. 8,3%; ber.: 8,2%
OH-Zahl = 0
C: gef. 63,3%; ber.: 66,5%
H: gef. 8,3%; ber.: 8,2%
2. 800 Gew.-Teile eines Polyesterdiols aus Hexan-1,6-diol
und Adipinsäure vom mittleren Molekulargewicht n=800,
750 Gew.-Teile Antimontrioxid werden unter Rühren und
Stickstoff 4,5 Stunden bei 15 Torr auf 170°C erhitzt, während
dieser Zeit werden 188 Gew.-Teile Phenol abdestilliert.
Anschließend kann man analog Beispiel 1) überschüssiges
Diphenylcarbonat entfernen. Man erhält ein farbloses,
viskoses Öl, das mit dem in Beispiel 1) dargestellten
Produkt identisch ist.
3. 1000 Gew.-Teile eines Polyesterdiols aus Adipinsäure und
gleichen molaren Mengen Äthylenglykol und Butan-1,4-diol
vom mittleren Molekulargewicht n=1900, 385 Gew.-Teile
Diphenylcarbonat und 0,1 Gew.-Teile Natriumphenolat
werden unter Rühren und Stickstoff 4,5 Stunden bei 12 Torr
auf 150°C erhitzt; während dieser Zeit werden 100 Gew.-Teile
Phenol abdestilliert. Anschließend entfernt man bei 200°C/0,1
Torr das überschüssige Diphenylcarbonat im Dünnschichtverdampfer.
Man erhält ein farbloses, viskoses Öl.
[η] THF = 0,112
OH-Zahl = 0
C: gef. 54,8%; ber.: 55,0%
H: gef. 7,5%; ber.: 7,6%
OH-Zahl = 0
C: gef. 54,8%; ber.: 55,0%
H: gef. 7,5%; ber.: 7,6%
4. 1000 Gew.-Teile eines Polyesterdiols aus Adipinsäure und
einer Mischung aus Hexan-1,6-diol/Neopentylglykol im
molaren Verhältnis 65/35 vom mittleren Molekulargewicht
n=1828, 385 Gew.-Teile Diphenylcarbonat und 0,12 Gew.-Teile
Natriumphenolat werden unter Rühren und Stickstoff
5 Stunden bei 160°C erhitzt; während dieser Zeit werden
101 Gew.-Teile Phenol abdestilliert. Anschließend
entfernt man bei 200°C/0,1 Torr das überschüssige Diphenylcarbonat
im Dünnschichtverdampfer. Man erhält ein
viskoses Öl.
[η] THF = 0,118
OH-Zahl = 0
C: gef. 58,1%; ber.: 58,3%
H: gef. 7,6%; ber.: 7,7%
OH-Zahl = 0
C: gef. 58,1%; ber.: 58,3%
H: gef. 7,6%; ber.: 7,7%
Für die erfindungsgemäße Herstellung der Polyester-
diol-bis-diphenol-carbonate geeignete Diphenole sind:
Hydrochinon
Resorcin
Dihydroxydiphenyle
Bis-(hydroxyphenyl)-alkane
Bis-(hydroxyphenyl)-cycloalkane
Bis-(hydroxyphenyl)-sulfide
Bis-(hydroxyphenyl)-äther
Bis-(hydroxyphenyl)-ketone
Bis-(hydroxyphenyl)-sulfoxide
Bis-(hydroxyphenyl)-sulfone
α,α-Bis-(hydroxyphenyl)-diisopropylbenzole
Resorcin
Dihydroxydiphenyle
Bis-(hydroxyphenyl)-alkane
Bis-(hydroxyphenyl)-cycloalkane
Bis-(hydroxyphenyl)-sulfide
Bis-(hydroxyphenyl)-äther
Bis-(hydroxyphenyl)-ketone
Bis-(hydroxyphenyl)-sulfoxide
Bis-(hydroxyphenyl)-sulfone
α,α-Bis-(hydroxyphenyl)-diisopropylbenzole
sowie deren kernalkylierte und kernhalogenierte Verbindungen.
Diese und weitere geeignete aromatische Dihydroxyverbindungen
sind z. B. in den US-Patentschriften
30 28 365, 29 99 835, 31 48 172, 32 71 368, 29 91 273,
32 17 367, 32 80 078, 30 14 891 und 29 99 846 und in
den deutschen Offenlegungsschriften 20 63 050, 22 11 957
aufgeführt.
Geeignete Diphenole sind beispielsweise
Bis-(4-hydroxyphenyl)-methan
4,4′-Dihydroxydiphenyl
2,4-Bis-(4-hydroxyphenyl)-2-methylbutan
α,α-Bis-(4-hydroxyphenyl)-p-diisopropylbenzol
2,2-Bis-(3-chlor-4-hydroxyphenyl)-propan und
2,2-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-propan.
Bis-(4-hydroxyphenyl)-methan
4,4′-Dihydroxydiphenyl
2,4-Bis-(4-hydroxyphenyl)-2-methylbutan
α,α-Bis-(4-hydroxyphenyl)-p-diisopropylbenzol
2,2-Bis-(3-chlor-4-hydroxyphenyl)-propan und
2,2-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-propan.
Bevorzugte Diphenole sind beispielsweise
2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan
1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan
2,2-Bis-(3,5-dichlor-4-hydroxyphenyl)-propan und
2,2-Bis-(3,5-dibrom-4-hydroxyphenyl)-propan.
2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan
1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan
2,2-Bis-(3,5-dichlor-4-hydroxyphenyl)-propan und
2,2-Bis-(3,5-dibrom-4-hydroxyphenyl)-propan.
Die erfindungsgemäß geeigneten Diphenole können sowohl
allein als auch zu mehreren eingesetzt werden.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene Polyesterdiol-bis-diphenol-carbonate
sind somit beispielsweise
die der Formeln IVa-IVh:
worin -(Polyester)- der bivalente Rest in den Formeln
IVa-IVh der auf Seite 8-10 beschriebenen Polyesterdiole
ist.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen
Polyesterdiol-bis-diphenol-carbonate können als Ausgangsbisphenole
bei der Herstellung für Polycarbonate
nach dem bekannten Zweiphasengrenzflächenpolykondensationsverfahren
eingesetzt werden. Man erhält so
Polyester-Polycarbonate eines bestimmten Aufbaus.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch die
Verwendung der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen
Polyesterdiol-bis-diphenol-carbonate, gegebenenfalls
im Gemisch mit Monomeren bzw. oligomeren OH-
Gruppen-haltigen Carbonaten der Diphenole, zur Herstellung
von Polyester-Polycarbonaten.
Die erfindungsgemäße Verwendung zur Herstellung dieser
Polyester-Polycarbonate ist dadurch gekennzeichnet, daß
man die erfindungsgemäß erhaltenen Polyesterdiol-bis-diphenol-carbonate,
insbesondere die der Formel IV, mit
anderen Diphenolen, insbesondere mit denen der Formel
III, und mit Phosgen nach dem für die Polycarbonatherstellung
bekannten Zweiphasengrenzflächenpolykondensationsverfahren
bei pH-Werten zwischen 9 und 14 und
Temperaturen zwischen 0°C und 80°C, vorzugsweise
zwischen 15°C und 40°C umsetzt. Die erfindungsgemäß
erhaltenen Polyester-Polycarbonate sind charakterisiert
durch das Vorliegen einer amorphen (weichen) Polyesterphase
und einer kristallinen (harten) Polycarbonatphase
bzw. einer amorph-kristallinen (harten) Polycarbonatphase.
Morphologisch gesehen weisen die Polyester-Polycarbonate
zwei verschiedene, räumlich getrennte Phasen, d. h. Bereiche,
auf, die sich aus einer kontinuierlichen amorphen
Polyesterphase und einer kristallinen bzw. amorphkristallinen
Polycarbonatphase zusammensetzen.
Die erfindungsgemäß erhaltenen Polyester-Polycarbonate
haben aufgrund ihrer Mehrphasigkeit eine bessere Wärmeformbeständigkeit
als vergleichbare einphasige Polyester-Polycarbonate.
Einphasige Polyester-Polycarbonate sind beispielsweise in
US-Patent 31 61 615 beschrieben. Sie sind nach verschiedenen
Verfahren erhältlich, vorzugsweise jedoch nach
dem von der Polycarbonatherstellung bekannten "Pyridinverfahren".
Die Herstellung von zweiphasigen Polymeren, beispielsweise
von Polycarbonat-Polycaprolactonen, gelingt bislang nur
mittels Bischlorameisensäureestern von Polycaprolactonen und
Polycarbonat-Oligomeren (siehe Französische Patentschrift
22 35 965).
Entsprechendes gilt auch für die obwohl nicht als
zweiphasig ausgewiesenen Polyester-Polycarbonate der
DT-AS 11 62 559.
Die erfindungsgemäße Verwendung der Polyesterdiol-bis-
diphenol-carbonate hat gegenüber der Verwendung von
entsprechenden Bischlorameisensäureestern den Vorteil
der Hydrolyseunempfindlichkeit und somit besseren
Lagerfähigkeit und eindeutig bifunktionellen
Reaktivität.
Die erfindungsgemäß erhaltenen Polyester-Polycarbonate
haben insbesondere aufgrund ihrer kristallinen Polycarbonatphase
eine verbesserte Wärmeformbeständigkeit.
Das Erkennen der verschiedenen Phasen der erfindungsgemäß
erhaltenen Polyester-Polycarbonate gelingt mit Hilfe
der Differentialthermoanalyse, wobei beispielsweise die
Polyesterphase eine Einfriertemperatur <20°C aufweist,
der amorphe Anteil bei der Polycarbonatphase eine Einfriertemperatur
zwischen 100°C und 150°C hat und der
kristalline Anteil der Polycarbonatphase einen Kristallitschmelzpunkt
zwischen 170°C und 250°C besitzt.
Die erfindungsgemäß erhaltenen hochmolekularen, segmentierten,
thermoplastisch verarbeitbaren Polyester-Polycarbonate,
zeigen neben der besonderen thermischen Belastbarkeit
gute Transparenz, hochelastisches Verhalten
und hervorragende Reißdehnung von <400%.
1. 800 Gew.-Teile eines Polyesterdiols aus Hexandiol-1,6
und Adipinsäure vom mittleren Molekulargewicht n=800,
856 Gew.-Teile Diphenylcarbonat und 0,05 Gew.-Teile
Natriumphenolat werden unter Rühren und
Stickstoff 3,5 Stunden bei 15 Torr auf 150°C erhitzt;
während dieser Zeit werden 187 Gew.-Teile Phenol
abdestilliert. Anschließend entfernt man bei 200°C/0,1
Torr das überschüssige Diphenylcarbonat im Dünnschichtverdampfer.
Man erhält ein farbloses, viskoses Öl.
[η] THF = 0,072
OH-Zahl = 0
C: gef. 63,3%; ber.: 66,5%
H: gef. 8,3%; ber.: 8,2%
OH-Zahl = 0
C: gef. 63,3%; ber.: 66,5%
H: gef. 8,3%; ber.: 8,2%
Herstellung eines Polyesterdiol-bis-(bisphenol-A)-carbonats,
das noch 18,5 Gew.-% Bisphenol A und Reaktionsprodukte
aus Bisphenol A und Diphenylcarbonat enthält.
446,3 Gew.-Teile (0,2 Mol) Bisphenylcarbonat eines
Polyesterdiols aus Hexandiol-1,6 und Adipinsäure vom
mittleren Molekulargewicht n=1900 und dem noch etwa
26,3 Gew.-Teile Diphenylcarbonat zugemischt sind (5,9
Gew.-% Restgehalt bezogen auf Gesamtmenge), und das gemäß
Beispiel A hergestellt wurde, 191,7 Gew.-Teile. 2,2-Bis-
(4-hydroxyphenyl)-propan (Bisphenol A) und 0,2 Gew.-Teile
Katalysator (Natriumbisphenolat des Bisphenols A zu
Bisphenol A=1 : 100) werden unter Rühren und Stickstoffatmosphäre
4 Stunden bei 0,05 Torr und 150°C erhitzt.
Während dieser Zeit werden 57,3 Gew.-Teile Phenol abdestilliert.
Herstellung eines Polyesterdiol-bis-(bisphenol-A)-carbonats,
das noch 18,7 Gew.-% Bisphenol A und Reaktionsprodukte aus
Bisphenol A und Diphenylcarbonat enthält.
627 Gew.-Teile Bisphenylcarbonat eines Polyesterdiols aus
Hexandiol-1,6 und Adipinsäure vom mittleren Molekulargewicht
n=800 und dem noch etwa 27,0 Gew.-Teile Diphenylcarbonat
zugemischt sind (4,3 Gew.-% Restgehalt bezogen
auf Gesamtmenge), und das gemäß Beispiel A hergestellt
wurde, 431,5 Gew.-Teile. 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan
(Bisphenol A) und 0,43 Gew.-Teile Katalysator (Natriumbisphenolat
des Bisphenols A zu Bisphenol=1 : 100) werden unter
Rühren und Stickstoffatmosphäre zunächst 1 Std. bei 125°C,
dann 6 Std. bei 150°C und 0,5 Torr erhitzt. Während dieser
Zeit werden 123 Gew.-Teile Phenol abdestilliert.
Herstellung eines Polyesterdiol-bis-(bisphenol-A)-carbonats,
das noch 26,1 Gew.-% Bisphenol A und Reaktionsprodukte
aus Bisphenol A und Diphenylcarbonat enthält.
1870 Gew.-Teile Bisphenylcarbonat eines Polyesterdiols aus
Adipinsäure und einer Mischung aus Hexandiol-1,6/Neopentylglykol
im molaren Verhältnis 65/35, n=1828 und dem
noch 164,5 Gew.-Teile Diphenylcarbonat zugemischt sind
(8,8 Gew.-% Restgehalt bzw. auf Gesamtmenge), und das
gemäß Beispiel A hergestellt wurde, 986 Gew.-Teile Bisphenol A
und 1,5 Gew.-Teile Katalysator (Natriumbisphenolat des Bisphenol
A zu Bisphenol 1 : 100) werden unter Rühren und Stickstoffatmosphäre
zunächst 1 Std. bei 125°C, danach 5 Std. bei
150°C und 0,25 Torr erhitzt. Während dieser Zeit werden
246 Gew.-Teile Phenol abdestilliert.
Herstellung eines Polyesterdiol-bis-(bisphenol-A)-carbonats, das
noch 15,6 Gew.-% Bisphenol A und Reaktionsprodukte aus
Bisphenol A und Diphenylcarbonat enthält.
313 Gew.-Teile Bisphenylcarbonat eines Polyesterdiols aus Adipinsäure
und einer Mischung aus Hexandiol-1,6/Neopentylglykol
im molaren Verhältnis 65/35, n=1828 und dem noch 12,8
Gew.-Teile Diphenylcarbonat zugemischt sind (4,1 Gew.-% Restgehalt
bezogen auf Gesamtmenge), und das gemäß Beispiel A
hergestellt wurde, 120,5 Gew.-Teile 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-
propan (Bisphenol A) und 0,02 Gew.-Teile Natriumbisphenolat werden
unter Rühren und Stickstoffatmosphäre 1 Std. bei 125°C,
danach 3 Std. bei 150°C und 0,06 Torr erhitzt. Während
dieser Zeit werden 31,5 Gew.-Teile Phenol abdestilliert.
Herstellung eines Polyesterdiol-bis-(bisphenol-A)-carbonats, das
noch 16,8 Gew.-% Bisphenol A und Reaktionsprodukte aus Bisphenol
A und Diphenylcarbonat enthält.
348,1 Gew.-Teile Bisphenylcarbonat eines Polyesterdiols aus
Adipinsäure und Neopentylglykol vom mittleren Molekulargewicht
n=2000 und dem noch 18,1 Gew.-Teile Diphenylcarbonat
zugemischt sind (5,2 Gew.-% Restgehalt bezogen auf Gesamtmenge),
und das gemäß Beispiel A hergestellt wurde, 139,5
Gew.-Teile 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan (Bisphenol A)
und 0,14 Gew.-Teile Katalysator (Natriumbisphenolat des
Bisphenol A zu Bisphenol A=1 : 100) werden unter Rühren
und Stickstoffatmosphäre zunächst 1 Std. bei 125°C,
danach 5 Std. bei 150°C und 0,5 Torr erhitzt. Während
dieser Zeit werden 37,6 Gew.-Teile Phenol abdestilliert.
Herstellung eines Polyesterdiol-bis-diphenol-carbonats der
Formel IV f, das noch 2,2-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-
propan und Reaktionsprodukte aus 2,2′-Bis-(3,5-dimethyl-4-
hydroxy-phenyl)-propan und Diphenylcarbonat in Mengen von
14,8 Gew.-% enthält.
303 Gew.-Teile Bisphenylcarbonat eines Polyesterdiols aus
Hexandiol-1,6 und Adipinsäure vom mittleren Molekulargewicht
n=800 und dem noch 3 Gew.-Teile Diphenylcarbonat
zugemischt sind (1 Gew.-% Restgehalt bezogen auf Gesamtmenge),
und das gemäß Beispiel A hergestellt wurde, 232,2
Gew.-Teile 2,2-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-propan
und 0,22 Gew.-Teile Katalysator (Natriumbisphenolat des Bisphenol
A : Bisphenol A=1 : 100) werden unter Rühren
und Stickstoffatmosphäre zunächst 1 Std. bei 125°C, danach
4,5 Std. bei 150°C und 0,1 Torr erhitzt. Während dieser
Zeit werden 49 Gew.-Teile Phenol abdestilliert.
Herstellung eines Polyester-Polycarbonats mit 50 Gew.-%
Polyesteranteil
151,5 Gew.-Teile dieses viskosen Öls aus Beispiel B 1, gelöst
in 1725 Gew.-Teile Methylenchlorid, werden zu einer Lösung
von 40,2 Gew.-Teile Bisphenol A und 0,885 Gew.-Teile p-tert.-
Butylphenol in 70 Gew.-Teile 45 proz. NaOH und 1300 Gew.-Teile
dest. Wasser gegeben. Innerhalb 30 Min. werden bei 20-25°C
unter Rühren und Stickstoffatmosphäre 58,3 Gew.-Teile
Phosgen eingeleitet. Während des Einleitens werden gleichzeitig
111 Gew.-Teile 45 proz. NaOH so zugetropft, daß der
pH-Wert konstant bei pH 13 bleibt. Nach dem Phosgeneinleiten
werden 39,8 Gew.-Teile einer 1 proz. Triäthylaminlösung
zugegeben und 1 Stunde gerührt. Die organische
Phase wird abgetrennt, nacheinander mit 2-prozentiger
Phosphorsäure und schließlich mit dest. Wasser bis zur
Elektrolytfreiheit gewaschen. Nach dem Abtrennen des Wassers
kann die organische Phase nach folgenden Verfahren aufgearbeitet
werden:
- C 1.1 Durch Abdestillieren des CH₂Cl₂ bis zu einer bestimmten Konzentration oder durch Zugabe von Chlorbenzol zur organischen Phase und Abdestillieren des gesamten Methylenchlorids wird eine hochprozentige (etwa 30-40 Gew.-%) Polymerlösung erhalten. Durch anschließendes langsames Verdampfen des restlichen Methylenchlorids oder des Chlorbenzols geliert das Polyester-Polycarbonat und kann zu einem Pulver- Korn-Gemisch weiter aufgearbeitet werden. Das erhaltene Polyester-Polycarbonat wird 48 Stunden bei 50°C und 24 Stunden die 100°C im Vakuum getrocknet.
- C 1.2 Durch Abdestillieren des Lösungsmittels, Trocknen im Vakuumtrockenschrank bei etwa 80-110°C und 15 Torr und anschließendes Mahlen wird ein feinteiliges Festprodukt erhalten.
- C 1.3 Durch Fällen des Polyester-Polycarbonats aus der organischen Phase mit beispielsweise Methanol, Äthanol, Isopropanol, Aceton, aliphatischen Kohlenwasserstoffen und cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffen und nachfolgender Trocknung im Vakuumtrockenschrank bei 80-110°C und 15 Torr.
- C 1.4 Durch Einengen der organischen Phase im Eindampfextruder und anschließende Extrusion bei etwa 160-240°C unter den für die Polycarbonatextrusion bekannten Bedingungen.
Die relative Viskosität des nach C 1.1-C 1.4 erhaltenen
Polyester-Polycarbonats beträgt η rel =1,46 (gemessen in CH₂Cl₂
bei 25°C und c=5 g/l). Nach gelchromatographischer Bestimmung
zeigt das Polyester-Polycarbonat ein Maximum
bei 56 000. Es hat 50 Gew.-% Polyester und 50 Gew.-%
Polycarbonatanteil. Einige mechanische Eigenschaften
einer aus Methylenchlorid gegossenen Folie sind:
Reißfestigkeit 22,7 (MPa) (gemessen nach DIN 53 455)
Reißdehnung 413% (gemessen nach DIN 53 455)
Reißdehnung 413% (gemessen nach DIN 53 455)
Das granulierte Polyester-Polycarbonat zeigt nach Differentialthermoanalyse
eine Glasübergangstemperatur (Einfriertemperatur)
des Polyesteranteils von -28°C, eine Glasübergangstemperatur
(Einfriertemperatur) des amorphen Polycarbonatanteils
von 125°C und einen Kristallitschmelzpunkt
des kristallinen Polycarbonatanteils von ca. 190°C.
Die Schmelzenthalpie des kristallinen Polycarbonatanteils
liegt zwischen 2,5 und 5,5 cal/g Polymer.
Herstellung eines Polyester-Polycarbonats mit 45 Gew.-%
Polyesteranteil.
171,6 Gew.-Teile des viskosen Öls aus Beispiel B 2, gelöst
in 1725 Gew.-Teile Methylenchlorid werden zu einer Lösung
von 20,3 Gew.-Teile 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan (Bis-
phenol A) und 1,3 Gew.-Teile p.tert.-Butylphenol in 1300 Gew.-Teile
dest. Wasser und 77 Gew.-Teile 45 proz. Natronlauge gegeben.
Innerhalb 45 Min. werden 85,6 Gew.-Teil Phosgen unter
Rühren und Stickstoffatmosphäre eingeleitet, während
gleichzeitig 195 Gew.-Teile 45 proz. Natronlauge zur Konstanthaltung
von pH 13 zugetropft werden. Nach dem Phosgeneinleiten
werden 0,44 Gew.-Teile Triäthylamin zugegeben.
Der Ansatz wird zähflüssiger. Nach 1 Std. trennt man die
organische Phase ab und gewinnt das Polyester-Polycarbonat
wie im Beispiel C 1 (Aufarbeitung C1,1-C1,4) beschrieben.
Die rel. Viskosität des Polyester-Polycarbonats beträgt
η rel =1,82 (in CH₂Cl₂).
Nach gelchromatographischer Bestimmung zeigt das Polymer
ein Maximum bei 93 000.
Die mechan. Eigenschaften einer aus Methylenchlorid gegossenen
Folie mit 45 Gew.-% Polyester und 55 Gew.-% Polycarbonatanteil
sind:
Reißfestigkeit: 61,5 MPa
Reißdehnung: 265%
Reißdehnung: 265%
Herstellung eines Polyester-Polycarbonats mit 50 Gew.-%
Polyesteranteil.
163,2 Gew.-Teile des viskosen Öls aus Beispiel B 3, gelöst
in 1725 Gew.-Teile Methylenchlorid werden zu einer Lösung von
28,5 Gew.-Teile 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan (Bisphenol A)
und 0,89 Gew.-Teile p.tert.-Butylphenol in 1300 Gew.-Teile dest.
Wasser und 70 Gew.-Teile 45 proz. Natronlauge gegeben. Innerhalb
40 Min. werden 58,3 Gew.-Teil Phosgen unter Rühren
und Stickstoffatmosphäre eingeleitet, während gleichzeitig
131 Gew.-Teile 45 proz. Natronlauge zur Konstanthaltung von
pH 13 zugetropft werden. Nach dem Phosgeneinleiten werden
0,4 Gew.-Teile Triäthylamin zugegeben. Der Ansatz wird zähflüssiger.
Nach 1 Std. trennt man die organ. Phase ab und
gewinnt das Polyester-Polycarbonat wie im Beispiel C 1
(Aufarbeitung C1,1-C1,4) beschrieben.
Die rel. Viskosität des Polyester-Polycarbonats beträgt
η rel =1,62 (in CH₂Cl₂).
Nach gelchromatographischer Bestimmung zeigt das Polymer ein
Maximum bei 51 000.
Die mechan. Eigenschaften einer aus Methylenchlorid gegossenen
Folie mit 50 Gew.-% Polyester und 50 Gew.-% Polycarbonatanteil
sind:
Reißfestigkeit: 17,8 MPa
Reißdehnung: 293%
Reißdehnung: 293%
Das granulierte Polyester-Polycarbonat zeigt nach Differentialthermoanalyse
eine Glasübergangstemperatur (Einfriertemperatur)
des Polyesteranteils von -24°C, eine Glasübergangstemperatur
(Einfriertemperatur) des amorphen Polycarbonatanteils
von 130°C und einen Kristallitschmelzpunkt
des kristallinen Polycarbonatanteils von ca. 185°C. Die
Schmelzenthalpie des kristallinen Polycarbonatanteils liegt
zwischen 2,5 und 5,5 cal/g Polymer.
Herstellung eines verzweigten Polyester-Polycarbonats mit
45 Gew.-% Polyesteranteil.
130,6 Gew.-Teile des viskosen Öls aus Beispiel B 4, gelöst in
1725 Gew.-Teile Methylenchlorid werden zu einer Lösung von
59,8 Gew.-Teile 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan (Bisphenol A)
und 0,98 Gew.-Teile p.tert.-Butylphenol in 1300 Gew.-Teile
dest. Wasser und 77 Gew.-Teile 45 proz. Natronlauge gegeben.
Dazu wird eine Lösung von 0,58 Gew.-Teile 1,4-Bis-(4′,4′′-
dihydroxytriphenylmethyl)-benzol und 5 Gew.-Teile 5proz.
Natronlauge gegeben. Innerhalb 30 Min. werden 64,3 Gew.-Teile
Phosgen unter Rühren und Stickstoffatmosphäre eingeleitet,
während gleichzeitig 146 Gew.-Teile 45 proz. Natronlauge zur
Konstanthaltung von pH 13 zugetropft werden. Nach dem
Phosgeneinleiten werden 0,44 Gew.-Teile Triäthylamin zugegeben.
Der Ansatz wird zähflüssiger. Nach 1 Std. trennt man die
organische Phase ab und gewinnt das Polyester-Polycarbonat
wie im Beispiel C 1 (Aufarbeitung C1,1-C1,4) beschrieben.
Die rel. Viskosität des Polyester-Polycarbonats beträgt
η rel =1,81 (in CH₂Cl₂).
Nach gelchromatographischer Bestimmung zeigt das Polymer
ein Maximum bei 53 000 und ein hochmol. Nebenmax. bei 200 000.
Die mechan. Eigenschaften einer aus Methylenchlorid gegossenen
Folie mit 45 Gew.-% Polyester und 55 Gew.-% Polycarbonatanteil
sind:
Reißfestigkeit: 39,6 MPa
Reißdehnung: 286%
Reißdehnung: 286%
Das granulierte Polyester-Polycarbonat zeigt nach Differentialthermoanalyse
eine Glasübergangstemperatur (Einfriertemperatur)
des Polyesteranteils von -28°C, eine Glasübergangstemperatur
(Einfriertemperatur) des amorphen Polycarbonatanteils
von 130°C und einen Kristallitschmelzpunkt
des kristallinen Polycarbonatanteils von ca. 185°C. Die
Schmelzenthalpie des kristallinen Polycarbonatanteils liegt
zwischen 2,5 und 5,5 cal/g Polymer.
Herstellung eines Polyester-Polycarbonats mit 50 Gew.-%
Polyesteranteil.
149,2 Gew.-Teile des Öls aus Beispiel B 5, gelöst in 1725
Gew.-Teile Methylenchlorid werden zu einer Lösung von 42,4
Gew.-Teile Bisphenol A und 0,89 Gew.-Teile p.tert.-Butylphenol
in 1300 Gew.-Teile dest. Wasser und 70 Gew.-Teile 45 proz.
Natronlauge gegeben. Innerhalb 40 Min. werden 58,3 Gew.-Teile
Phosgen unter Rühren und Stickstoffatmosphäre eingeleitet,
während gleichzeitig 135 Gew.-Teile 45 proz. Natronlauge zur
Konstanthaltung von pH 13 zugetropft werden. Nach dem Phosgeneinleiten werden 0,4 Gew.-Teile Triäthylamin zugegeben. Der
Ansatz wird zähflüssiger. Nach 1 Std. trennt man die organische
Phase ab und gewinnt das Polyester-Polycarbonat wie
im Beispiel C 1 (Aufarbeitung C1,1-C1,4) beschrieben.
Die rel. Viskosität des Polyester-Polycarbonats beträgt
η rel =1,56 (in CH₂Cl₂).
Nach gelchromatographischer Bestimmung zeigt das Polymer
ein Maximum bei 49 000.
Die mechan. Eigenschaften einer aus Methylenchlorid gegossenen
Folie mit 50 Gew.-% Polyester und 55 Gew.-%
Polycarbonatanteil sind:
Reißfestigkeit: 17,5 MPa
Reißdehnung: 228%
Reißdehnung: 228%
Das granulierte Polyester-Polycarbonat zeigt nach Differentialthermoanalyse
eine Glasübergangstemperatur (Einfriertemperatur)
des Polyesteranteils von -19°C, eine Glasübergangstemperatur
(Einfriertemperatur) des amorphen Polycarbonatanteils
von 125°C und einen Kristallitschmelzpunkt
des kristallinen Polycarbonatanteils von ca. 185°C.
Die Schmelzenthalpie des kristallinen Polycarbonatanteils
liegt zwischen 2,5 und 5,5 cal/g Polymer.
Herstellung eines Polyester-Polycarbonats 2,2-Bis-
(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-propan mit 49 Gew.-%
Polyesteranteil.
197,1 Gew.-Teile des viskosen Öls aus Beispiel B 6 und 0,61
Gew.-Teile Tributylamin (=1 Mol-% pro Mol Bisphenoleinheiten),
gelöst in 1725 Gew.-Teile Methylenchlorid, werden zu einer Lösung
von 66 Gew.-Teile 45 proz. Natronlauge und 1300 Gew.-Teile
dest. Wasser gegeben. Innerhalb 30 Min. werden unter Rühren
und Stickstoffatmosphäre 98 Gew.-Teile Phosgen eingeleitet,
während gleichzeitig 225 Gew.-Teile 45 proz. Natronlauge zur
Konstanthaltung von pH 13 zugetropft werden. Nach dem Phosgeneinleiten werden zur vollständigen Kondensation 5,5
Gew.-Teile Tributylamin (=9 Mol-% pro Mol Bisphenoleinheiten)
zugegeben. Der Ansatz wird zähflüssiger. Nach 3 Std. trennt
man die organische Phase ab und gewinnt das Polyester-Polycarbonat
wie in Beispiel C 1 (Aufarbeitung C 1.1) beschrieben.
Die rel. Viskosität des Polyester-Polycarbonats beträgt
η rel =1,58 (in CH₂Cl₂).
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung von Polyester-bis-diphenol-
carbonaten, dadurch gekennzeichnet, daß man Polyesterdiole
mit Molekulargewichten n (Zahlenmittel) über 250, mit
Kohlensäure-bis-arylestern bei Temperaturen zwischen 100°C
und 200°C im Vakuum unterhalb 35 Torr in Gegenwart von
Katalysatoren erhitzt, wobei pro OH-Gruppe des Polyesterdiols
zwischen 1,1 Mol und 2,25 Mol Kohlensäure-bis-arylester
eingesetzt werden und die entstehende Hydroxyarylverbindung
und überschüssiger Kohlensäure-bis-arylester abdestilliert
werden, und die erhaltenen Polyesterdiol-bis-arylcarbonate
mit Diphenolen bei Temperaturen zwischen 100°C und 200°C
im Vakuum unterhalb 35 Torr in Gegenwart von Katalysatoren
erhitzt, wobei für eine Kohlensäurearylestergruppe des
Polyesterdiol-bis-arylcarbonats zwischen 1,1 Mol und 2 Mol
Diphenol eingesetzt werden und die entstehende Hydroxyarylverbindung
abdestilliert wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man die erhaltenen Polyesterdiol-bis-arylcarbonate zusammen
mit überschüssigem Kohlensäure-bis-arylester mit
Diphenolen umsetzt.
3. Verwendung der gemäß Anspruch 1 erhaltenen Polyesterdiol-
bis-diphenol-carbonate zur Herstellung von Polyester-Polycarbonaten.
4. Verwendung des gemäß Anspruch 2 erhaltenen Produktgemisches
zur Herstellung von Polyester-Polycarbonaten.
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