DE3723608A1 - Cyclische heterocarbonate, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung - Google Patents
Cyclische heterocarbonate, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendungInfo
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Description
Diese Erfindung betrifft neue cyclische Carbonatzubereitungen,
die zu Polycarbonat-copolymeren polymerisiert werden können,
und Verfahren zu ihrer Herstellung und ihrer Polymerisation.
Es sind verschiedene Polycarbonat-copolymere bekannt. Diese
schließen Polyester-polycarbonate, Polysiloxan-polycarbonate,
Polyphenylenether-polycarbonate, Polyethersulfon-polycarbonate
und Polyamid-polycarbonate ein. Diese Copolymeren werden typischerweise
durch Verfahren hergestellt, deren Bedingungen von
denjenigen abhängen, die für die Herstellung von Homopolycarbonaten
verwendet werden. Beispielsweise können Polyester-polycarbonate
durch Inkorporieren eines Dicarbonsäurechlorids
in die zur Herstellung von Polycarbonaten aus Bisphenolen und
Phosgen verwendeten Grenzflächen-Reaktionsmischung hergestellt
werden. Block-Polyphenylenether-polycarbonate und Polysiloxanpolycarbonate
können in ähnlicher Weise durch Inkorporieren
von Polyphenylenethern oder Polysiloxanen mit Halogen-Endgruppen
hergestellt werden.
Die nach diesen Verfahren hergestellten Copolymeren sind wegen
ihrer hohen Viskositäten häufig schwierig für die Herstellung
von Preßteilen und dergleichen zu verwenden. Andererseits
war es nicht möglich, Herstellungsverfahren, welche die Verwendung
von Phosgen mit formenden Arbeitsweisen einbeziehen,
wegen der Anwesenheit von flüchtigen Lösungsmitteln, wie Methylenchlorid,
während oder nach der Polymerisation, zu integrieren.
Eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin,
neue cyclische Copolycarbonate herzustellen.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Anmeldung ist die Schaffung
eines Verfahrens zur Herstellung von Copolycarbonaten mit hohem
Molekulargewicht durch ein Verfahren, das leicht mit Polymer-
formenden Arbeitsweisen, wie Verpressen, ergänzt wird.
Andere Aufgaben sind teilweise offensichtlich und werden anschließend
zum Teil besprochen.
In einer Hinsicht schließt die vorliegende Erfindung Zubereitungen
ein, welche cyclische Heterocarbonat-Oligomere der
nachfolgenden allgemeinen Formel I
enthalten, in welcher
jeder der Reste A1, A2 und A3, unabhängig, einen zweiwertigen aromatischen Kohlenwasserstoff- oder einen substituierten aromatischen Kohlenwasserstoffrest bedeutet,
Z1 ein zweiwertiger Rest, der zumindest zwei verbindende Atome enthält, die kein Kohlenstoff sind, ist,
m einen Wert von 1 bis etwa 12,
n einen Wert von 1 bis etwa 6 und
p einen Wert von 0 bis etwa 6 besitzt,
wobei die Gesamtanzahl der Carbonat-Anteile in jedem der Oligomeren bis zu etwa 12 beträgt.
jeder der Reste A1, A2 und A3, unabhängig, einen zweiwertigen aromatischen Kohlenwasserstoff- oder einen substituierten aromatischen Kohlenwasserstoffrest bedeutet,
Z1 ein zweiwertiger Rest, der zumindest zwei verbindende Atome enthält, die kein Kohlenstoff sind, ist,
m einen Wert von 1 bis etwa 12,
n einen Wert von 1 bis etwa 6 und
p einen Wert von 0 bis etwa 6 besitzt,
wobei die Gesamtanzahl der Carbonat-Anteile in jedem der Oligomeren bis zu etwa 12 beträgt.
Die A1, A2 und A3-Reste in den Zubereitungen dieser Erfindung
sind zweiwertige aromatische Reste. Sie schließen Kohlenwasserstoffreste
und substituierte Kohlenwasserstoffreste ein,
in welchen die Substituenten Alkyl (insbesondere C1-4-Alkyl),
Halogen, Nitro, Cyano, Alkoxy, und dergleichen, sein können.
Besonders häufig sind alle A1-3-Reste Kohlenwasserstoffreste
und der Rest A1 ist mit dem Rest A2 identisch.
Besonders häufig ist jeder der A1-3-Reste m- oder p-Phenylen
oder besitzt die nachfolgende allgemeine Formel II
-A4-Y1-A5- (II)
in welcher jeder der Reste A4 und A5 ein monocyclischer zweiwertiger
aromatischer Rest ist und Y1 einen Brückenrest bedeutet,
in welchem ein oder zwei Atome A4 von A5 trennen. Die
freien Valenzbindungen in der allgemeinen Formel II sind gewöhnlich
in den meta- oder para-Stellungen von A4 und A5 in
bezug auf Y1.
In der allgemeinen Formel II können die Reste A4 und A5 nicht-substituiertes
Phenylen oder substituierte Derivate davon sein,
wobei erläuternde Substituenten (einer oder mehrere) Alkyl, Alkenyl
(z. B. vernetzbar-pfropfbare Anteile, wie Vinyl und Allyl),
Halogen (insbesondere Chlor und/oder Brom), Nitro, Alkoxy,
und dergleichen, sein. Nichtsubstituierte Phenylenreste
werden bevorzugt. Beide Reste A4 und A5 sind bevorzugterweise
p-Phenylen, obwohl beide auch o- oder m-Phenylen, oder einer
o- oder m-Phenylen und der andere p-Phenylen sein können.
Der Brückenrest Y1 ist ein solcher, in welchem ein oder zwei
Atome, vorzugsweise eines, A4 von A5 trennen. Er ist besonders
häufig ein Kohlenwasserstoffrest, und insbesondere ein
gesättigter Rest, wie Methylen, Cyclohexylmethylen, 2-[2.2.1]-
Bicycloheptylmethylen, Ethylen, Isopropyliden, Neopentyliden,
Cyclohexyliden, Cyclopentadecyliden, Cyclododecyliden oder
Adamantyliden, insbesondere ein gem-Alkylen-Rest (Alkyliden-
Rest). Ebenfalls eingeschlossen sind jedoch ungesättigte Reste
und solche, die andere Atome als Kohlenstoff und Wasserstoff
enthalten; beispielsweise 2,2-Dichlorethyliden, Carbonyl,
Oxy, Sulfid, Sulfoxy und Sulfon.
Die A1-3-Reste können als Derivate von dihydroxyaromatischen
Verbindungen angesehen werden, einschließend Bisphenole der
allgemeinen Formel
HO-A4-Y1-A5-OH
Die folgenden dihydroxyaromatischen Verbindungen sind erläuternd:
Resorcin
6-Bromresorcin
Hydrochinon
4,4′-Dihydroxybiphenyl
1,6-Dihydroxynaphthalin
2,6-Dihydroxynaphthalin
Bis(4-hydroxyphenyl)-methan
Bis(4-hydroxyphenyl)-diphenylmethan
Bis(4-hydroxyphenyl)-1-naphthylmethan
1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)-ethan
1,2-Bis(4-hydroxyphenyl)-ethan
1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)-1-phenylethan
2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)-propan ("Bisphenol-A")
2-(4-Hydroxyphenyl)-2-(3-hydroxyphenyl)-propan
2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)-butan
1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)-isobutan
1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan
1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)-cyclododecan
trans-2,3-Bis(4-hydroxyphenyl)-2-buten
2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)-adamantan
α,α′-Bis(4-hydroxyphenyl)-toluol
Bis(4-hydroxyphenyl)-acetonitril
2,2-Bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)-propan
2,2-Bis(3-ethyl-4-hydroxyphenyl)-propan
2,2-Bis(3-n-propyl-4-hydroxyphenyl)-propan
2,2-Bis(3-isopropyl-4-hydroxyphenyl)-propan
2,2-Bis(3-sek.-butyl-4-hydroxyphenyl)-propan
2,2-Bis(3-tert.-butyl-4-hydroxyphenyl)-propan
2,2-Bis(3-cyclohexyl-4-hydroxyphenyl)-propan
2,2-Bis(3-allyl-4-hydroxyphenyl)-propan
2,2-Bis(3-methoxy-4-hydroxyphenyl)-propan
2,2-Bis(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-propan
2,2-Bis(2,3,5,6-tetramethyl-4-hydroxyphenyl)-propan
2,2-Bis(3,5-dichlor-4-hydroxyphenyl)-propan
2,2-Bis(3,5-dibrom-4-hydroxyphenyl)-propan
2,2-Bis(2,6-dibrom-3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-propan
α,α-Bis(4-hydroxyphenyl)-toluol
α,α,α′,α′-Tetramethyl-α,α′-bis(4- hydroxyphenyl)-p-xylol
2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)-hexafluorpropan
1,1-Dichlor-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)-ethylen
1,1-Dibrom-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)-ethylen
1,1-Dichlor-2,2-bis(5-phenoxy-4-hydroxyphenyl)-ethylen
4,4′-Dihydroxybenzophenon
3,3-Bis(4-hydroxyphenyl)-2-butanon
1,6-Bis(4-hydroxyphenyl)-1,6-hexandion
Ethylenglykol-bis(4-hydroxyphenyl)-ether
Bis(4-hydroxyphenyl)-ether
Bis(4-hydroxyphenyl)-sulfid
Bis(4-hydroxyphenyl)-sulfoxid
Bis(4-hydroxyphenyl)-sulfon
Bis(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-sulfon
9,9-Bis(4-hydroxyphenyl)-fluoren
2,7-Dihydroxypyren
6,6′-Dihydroxy-3,3,3′,3′-tetramethylspiro-(bis)indan ("Spirobiindan-bisphenol")
3,3-Bis(4-hydroxyphenyl)-phthalid
2,6-Dihydroxydibenzo-p-dioxin
2,6-Dihydroxythianthren
2,7-Dihydroxyphenoxathiin
2,7-Dihydroxy-9,10-dimethylphenazin
3,6-Dihydroxydibenzofuran
3,6-Dihydroxydibenzothiophen
2,7-Dihydroxycarbazol.
Resorcin
6-Bromresorcin
Hydrochinon
4,4′-Dihydroxybiphenyl
1,6-Dihydroxynaphthalin
2,6-Dihydroxynaphthalin
Bis(4-hydroxyphenyl)-methan
Bis(4-hydroxyphenyl)-diphenylmethan
Bis(4-hydroxyphenyl)-1-naphthylmethan
1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)-ethan
1,2-Bis(4-hydroxyphenyl)-ethan
1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)-1-phenylethan
2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)-propan ("Bisphenol-A")
2-(4-Hydroxyphenyl)-2-(3-hydroxyphenyl)-propan
2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)-butan
1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)-isobutan
1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan
1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)-cyclododecan
trans-2,3-Bis(4-hydroxyphenyl)-2-buten
2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)-adamantan
α,α′-Bis(4-hydroxyphenyl)-toluol
Bis(4-hydroxyphenyl)-acetonitril
2,2-Bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)-propan
2,2-Bis(3-ethyl-4-hydroxyphenyl)-propan
2,2-Bis(3-n-propyl-4-hydroxyphenyl)-propan
2,2-Bis(3-isopropyl-4-hydroxyphenyl)-propan
2,2-Bis(3-sek.-butyl-4-hydroxyphenyl)-propan
2,2-Bis(3-tert.-butyl-4-hydroxyphenyl)-propan
2,2-Bis(3-cyclohexyl-4-hydroxyphenyl)-propan
2,2-Bis(3-allyl-4-hydroxyphenyl)-propan
2,2-Bis(3-methoxy-4-hydroxyphenyl)-propan
2,2-Bis(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-propan
2,2-Bis(2,3,5,6-tetramethyl-4-hydroxyphenyl)-propan
2,2-Bis(3,5-dichlor-4-hydroxyphenyl)-propan
2,2-Bis(3,5-dibrom-4-hydroxyphenyl)-propan
2,2-Bis(2,6-dibrom-3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-propan
α,α-Bis(4-hydroxyphenyl)-toluol
α,α,α′,α′-Tetramethyl-α,α′-bis(4- hydroxyphenyl)-p-xylol
2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)-hexafluorpropan
1,1-Dichlor-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)-ethylen
1,1-Dibrom-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)-ethylen
1,1-Dichlor-2,2-bis(5-phenoxy-4-hydroxyphenyl)-ethylen
4,4′-Dihydroxybenzophenon
3,3-Bis(4-hydroxyphenyl)-2-butanon
1,6-Bis(4-hydroxyphenyl)-1,6-hexandion
Ethylenglykol-bis(4-hydroxyphenyl)-ether
Bis(4-hydroxyphenyl)-ether
Bis(4-hydroxyphenyl)-sulfid
Bis(4-hydroxyphenyl)-sulfoxid
Bis(4-hydroxyphenyl)-sulfon
Bis(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-sulfon
9,9-Bis(4-hydroxyphenyl)-fluoren
2,7-Dihydroxypyren
6,6′-Dihydroxy-3,3,3′,3′-tetramethylspiro-(bis)indan ("Spirobiindan-bisphenol")
3,3-Bis(4-hydroxyphenyl)-phthalid
2,6-Dihydroxydibenzo-p-dioxin
2,6-Dihydroxythianthren
2,7-Dihydroxyphenoxathiin
2,7-Dihydroxy-9,10-dimethylphenazin
3,6-Dihydroxydibenzofuran
3,6-Dihydroxydibenzothiophen
2,7-Dihydroxycarbazol.
Bisphenol A (in welchem jeder der Reste A4 und A5 p-Phenylen
und Y1 Isopropyliden ist) wird oftmals bevorzugt, insbesondere
als Quelle von A3, aus Gründen der Verfügbarkeit und der
besonderen Eignung für die Zwecke dieser Erfindung.
Der Z1-Rest ist ein zweiwertiger Rest, der zumindest zwei verbindende
Atome enthält, die kein Kohlenstoff sind. Unter einem
"verbindendem Atom, das nicht Kohlenstoff ist" wird ein Atom
verstanden, das kein Kohlenstoff oder Wasserstoff ist und welches
anstelle des Ausbildens aller oder eines Teils eines Substituenten
daran eine integrale Bindung zwischen zwei Teilen
des Moleküls der allgemeinen Formel I herstellt. Der Z1-Rest
kann ebenso auch eine oder mehrere aliphatische, alicyclische
oder aromatische Kohlenwasserstoff- oder substituierten Kohlenwasserstoff-
Anteile enthalten.
Geeignete Bindungsatome schließen Sauerstoff, Schwefel, Stickstoff,
Phosphor und Silicium ein. Daher ist der Z1-Rest des
die Anwesenheit von zwei oder mehreren Anteilen, wie Amid,
Imid, Urethan, Harnstoff, Sulfonamid, Imidazol, Oxazol, Thiazol,
Ether, Ester, Sulfid, Sulfoxy, Sulfon, Phosphat, Phosphit,
Phosphoramidat, Phosphazin, Phosphonat und Siloxan, gekennzeichnet.
Die nachfolgende Aufstellung erläutert Z1-Reste. In jeder Formel
kann jeder Rest R1 und R2 ein passender mono- oder mehrwertiger
aliphatischer, alicyclischer oder aromatischer Rest
sein.
Es sei darauf hingewiesen, daß die vorstehenden Molekularstrukturen
lediglich erläuternd sind und daß zahlreiche andere
Strukturtypen in den erfindungsgemäßen Zubereitungen als
Z1-Rest geeignet sind.
Es wird im allgemeinen bevorzugt, daß Z1 ein Gesamtformelgewicht
von zumindest 50, besonders bevorzugt von zumindest 80
aufweist. Besonders erwünscht ist, daß der Anteil der nachfolgenden
allgemeinen Formel III
ein Formelgewicht von zumindest etwa 200, und besonders erwünscht
von zumindest etwa 500 besitzt. (Jedoch werden Formelgerüste
von über etwa 1500 im allgemeinen nicht bevorzugt, da
Moleküle, welche derartige große Gruppen enthalten, schwierig
in cyclische Verbindungen umgewandelt werden können, da die
Bildung von linearen Verbindungen begünstigt wird.) Miteingeschlossen
sind Oligomer-Mischungen, in welchen der Index n irgendwelche
und alle Werte bis zu etwa 6 aufweisen kann.
Besonders häufig sind die Hauptmenge der Reste der allgemeinen
Formel III monomere, dimere und trimere Reste (der Index n hat
den Wert 1, 2 bzw. 3).
Unter den besonders bevorzugten cyclischen Heterocarbonaten
dieser Erfindung sind solche, in welchen Z1 zumindest einen
Ester-, Amid-, Urethan-, Etherester-, Etherimid oder einen
Ethersulfon-Anteil enthält. Die folgenden Verbindungsgruppen
sind besonders bevorzugt; in jedem Falle haben die Reste A1
und A2 die oben angegebene Definition.
- (1) Polyester-carbonate, in welchen Z1 die allgemeine Formel IV besitzt, in welcher R3 ein zweiwertiger aliphatischer, alicyclischer oder aromatischer C2-12-Kohlenwasserstoffrest und der Index n einen durchschnittlichen Wert von 1 bis 3 aufweist. Besonders häufig ist R3 ein monocyclischer aromatischer Kohlenwasserstoffrest, bevorzugterweise m- oder p-Phenylen.
- (2) Polyurethan-carbonate, in welchen Z1 eine der nachfolgenden Formeln V und VI und bedeutet, worin R3 die gleiche Bedeutung wie oben besitzt und R4 Wasserstoff oder ein C1-12-Alkyl-, Cycloalkyl- oder aromatischer Kohlenwasserstoff-Rest ist oder beide R4-Reste, zusammengenommen, einen C2-12-Alkylenrest bilden und der Index n einen Wert von 1 bis 3, und bevorzugterweise einen Wert von 1, besitzt. Wenn beide R4-Reste Alkylen sind (im allgemeinen auf die Formel V anwendbar), sind sie und R3 gewöhnlich jeder ein Ethylen- oder ein Kohlenwasserstoff-substituierter Ethylen- Rest.
- (3) Polyimid-polycarbonate, in welchen Z1 die nachfolgende allgemeine Formel VII besitzt, in welcher A6 ein vierwertiger aromatischer Rest ist und der Index n den Wert 1 besitzt. Geeignete A6-Reste schließen monocyclische Reste ein, wie solche, die von Pyromellithsäure abgeleitet sind; bicyclische Reste, wie solche, die von den Biphenyl-, Benzophenon-, Diphenylsulfid- und Diphenylsulfon- tetracarbonsäuren abgeleitet sind; und Reste, die von den 2,2-Bis[4-(dicarboxyphenoxy)-phenyl]propantetracarbonsäuren abgeleitet sind, insbesondere die 3,4-Dicarboxyphenoxysäure, deren Dianhydrid häufig und nachstehend als "Bisphenol-A- dianhydrid" bezeichnet wird.
- (4) Polyether-polycarbonate, in welchen Z1 die nachfolgende allgemeine Formel VIII -O-A7-Z2-A7-O-,6(VIII)besitzt, in welcher A7 ein zweiwertiger aromatischer C6-12- Rest und Z2 CO oder SO2 ist und der Index n einen durchschnittlichen Wert von 1 bis 3 aufweist. Besonders häufig sind beide Reste A2 und A7 m- oder p-Phenylen.
- (5) Polyamid-polycarbonate, in welchen Z1 die nachfolgende allgemeine Formel IX besitzt, worin R3 einen Rest, wie oben definiert, bedeutet und R5 Wasserstoff oder ein primärer oder sekundärer C1-4- Alkylrest und vorzugsweise Wasserstoff oder Methyl ist und der Index n den Wert 1 aufweist.
Der Wert des Index m liegt im Bereich von 1 bis etwa 12, wodurch
die Zubereitungen cyclische Carbonatmonomere und -oligomere
einschließen. Der Wert des Index p wird weiter unten
vollständig diskutiert. In jedem Fall ist eine Gesamtmenge von
ca. 12 Carbonat-Anteilen (d. h. CO3-Anteile) in jeder Molekularspezies
vorhanden, welche ein wesentlicher Bestandteil der
erfindungsgemäßen Zubereitungen sind.
Die cyclischen Heterocarbonate dieser Erfindung können dadurch
hergestellt werden, daß man
- (A) eine Zubereitung, enthaltend (A-1) zumindest eine Verbindung der nachfolgenden allgemeinen Formel X oder eine Mischung derselben mit (A-2) zumindest einer Verbindung der nachfolgenden allgemeinen Formel XIY3-O-A3-O-Y3,6(XI)worin A1, A2, A3, Z1 und der Index n die gleiche Bedeutung wie oben besitzen, die Y2- und Y3-Reste in jeder Verbindung beide H oder O=C-X sind und X Chlor oder Brom bedeutet, unter der Bedingung, daß zumindest einer der Reste Y2 und Y3 O=C-X ist, mit
- (B) zumindest einem oleophilen, aliphatischen oder heterocyclischen tertiären Amin, und
- (C) einer wässerigen Alkali- oder Erdalkalimetallhydroxid- oder -carbonat-Lösung, in
- (D) einer im wesentlichen nichtpolaren organischen Flüssigkeit, die ein Zweiphasen-System mit Wasser bildet, umsetzt. Die Einzelheiten der Herstellung sind ähnlich denjenigen für die Herstellung von cyclischen Polycarbonat-Oligomeren, wie sie in der europäischen Patentanmeldung 1 62 379 und in der DE P 37 17 626.9 beschrieben sind. Dieses Herstellungsverfahren ist ein anderer Aspekt der Erfindung.
Es ist aus den vorstehenden Ausführungen ersichtlich, daß zumindest
eine Verbindung innerhalb der als Reagens A identifizierten
Klasse ein Bishalogenformiat sein muß. Wenn auch die
X-Reste Chlor oder Brom sein können, sind die Bischlorformiate,
in welchen X Chlor ist, besonders leicht verfügbar und
ihre Verwendung wird daher bevorzugt. Obwohl nachstehend auf
Bischlorformiate Bezug genommen wird, sei darauf hingewiesen,
daß andere Bishalogenformiate je nach Eignung an ihrer Stelle
eingesetzt werden können.
Als Reagens A brauchbare Bischlorformiate können mittels bekannter
Verfahren, welche typischerweise die entsprechende
Dihydroxyverbindung als Reaktionsteilnehmer einbeziehen, hergestellt
werden. Bestimmte dieser Dihydroxyverbindungen sind
bereits in schwebenden Anmeldungen offenbart. Insbesondere
werden bestimmte Urethan-bisphenole und Bisamid-bisphenole
und entsprechende Bischlorformiate in der gleichzeitig eingereichten
Patentanmeldung 12 005.8 und bestimmte Bisimid-bis-
phenole in der Serial No. [RD-17167] abgehandelt.
Zur Herstellung des Bischlorformiats kann die Dihydroxyverbindung
mit Phosgen in Gegenwart eines Amins und/oder von wässerigem
Alkalimetallhydroxid umgesetzt werden. Derartige Reaktionen
sind beispielsweise in den US-PS 31 89 640, 32 55 230,
33 12 661, 39 66 785 und 39 74 126, in der GB-PS 6 13 280 und
in der schwebenden US-Serial No. 7 90 909, eingereicht am 24.
Oktober 1985, beschrieben.
Das Reagens A kann eine Mischung der Reagentien A-1 und A-2
sein, worauf das cyclische Heterocarbonat-Produkt ein solches
sein wird, in welchem der Index p einen positiven Wert von bis
zu etwa 6 besitzt; oder es kann im wesentlichen aus dem Reagens
A-1 bestehen, worauf der Index p den Wert 0 aufweisen
wird. Außerdem kann es eine Mischung von Dihydroxyverbindungen
und Bischlorformiaten sein (wobei das Reagens A-1 bevorzugterweise
zumindest ein Bischlorformiat ist), welche bis zu
etwa 5 Mol Bischlorformiat pro Mol Dihydroxyverbindung
enthält, oder es kann nur Bischlorformiate enthalten. Der zuletzt
genannte Fall, insbesondere der, in welchem das Reagens
A im wesentlichen aus dem Reagens A-1 besteht, wird gewöhnlich
bevorzugt. Das Reagens A-1 kann ein Monomeres (n = 1) oder ein
Oligomeres (n ist größer als 1) sein.
Die als Reagens B brauchbaren tertiären Amine ("tertiär" bedeutet
in diesem Zusammenhang die Abwesenheit von N-H-Bindungen)
umfassen im allgemeinen solche, die oleophil (d. h. die löslich
in und hochaktiv in organischen Medien sind, insbesondere
solche, die in dem Verfahren zur Herstellung von Oligomeren
dieser Erfindung verwendet werden) sind, und insbesondere solche,
die für die Bildung von Polycarbonaten brauchbar sind.
Es wird beispielsweise auf die in den US-PS 42 17 438 und
43 68 315 beschriebenen tertiären Amine Bezug genommen. Sie
schließen aliphatische Amine ein, wie beispielsweise Triethylamin,
Tri-n-propylamin, Diethyl-n-propylamin und Tri-n-butylamin
und hochnukleophile heterocyclische Amine, wie beispielsweise
4-Dimethylaminopyridin (welches für die Zwecke dieser
Erfindung lediglich eine aktive Aminogruppe enthält). Die bevorzugten
Amine sind solche, welche sich bevorzugt in der organischen
Phase des Reaktionssystems auflösen; das heißt, für
welche der organisch-wässerige Verteilungskoeffizient größer
als 1 ist. Dies ist richtig, weil ein inniger Kontakt zwischen
dem Amin und dem Reagens A für die Bildung des cyclischen Heterocarbonats
wesentlich ist. Meistens enthalten derartige
Amine zumindest etwa 6 und bevorzugterweise etwa 6 bis 14 Kohlenstoffatome.
Die als Reagens B besonders brauchbaren Amine sind Trialkylamine,
welche an den Kohlenstoffatomen in der 1- und 2-Stellung
keine Verzweigung enthalten. Besonders bevorzugt sind
Tri-n-alkylamine, in welchen die Alkylgruppen bis zu etwa 4
Kohlenstoffatome aufweisen. Triethylamin ist wegen seiner besonderen
Verfügbarkeit, der niedrigen Kosten und der Wirksamkeit
besonders bevorzugt.
Das Reagens C ist eine wässerige Alkali- oder Erdalkalimetallhydroxid-
oder -carbonat-Lösung, wie beispielsweise Lithium-,
Natrium-, Kalium- oder Calciumhydroxid oder Natrium- oder Kaliumcarbonat.
Es ist besonders häufig Lithium-, Natrium- oder
Kaliumhydroxid, wobei Natriumhydroxid wegen seiner Verfügbarkeit
und der relativ niedrigen Kosten bevorzugt wird. Die Konzentration
der Lösung ist nicht entscheidend; sie liegt gewöhnlich
bei etwa 0,1 bis 16 M ( M = Mol pro Liter Lösung), vorzugsweise
bei etwa 0,2 bis 10 M und besonders wünschenswert
nicht höher als etwa 5 M .
Die vierte wesentliche Komponente (Komponente D) in dem Verfahren
dieser Erfindung zur Herstellung von cyclischem Heterocarbonat
ist eine im wesentlichen nichtpolare organische
Flüssigkeit, die ein Zweiphasen-System mit Wasser ausbildet.
Die Art der Flüssigkeit ist nicht entscheidend, vorausgesetzt,
sie besitzt die festgelegten Eigenschaften. Erläuternde Flüssigkeiten
sind aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Toluol und
Xylol; substituierte aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Chlorbenzol,
o-Dichlorbenzol und Nitrobenzol; chlorierte aliphatische
Kohlenwasserstoffe, wie Chloroform und Methylenchlorid;
und Mischungen der vorstehend genannten Flüssigkeiten mit
Ethern, wie Tetrahydrofuran. Methylenchlorid wird im allgemeinen
bevorzugt.
Zur Herstellung des cyclischen Heterocarbonats werden die Reagentien
und Komponenten unter Bedingungen in Kontakt gehalten,
bei welchen das Reagens A in niedriger Konzentration vorhanden
ist. Die tatsächlichen Bedingungen einer hohen Verdünnung,
bei welchen eine große Menge an Komponente D benötigt wird,
können zwar angewandt werden, sind jedoch gewöhnlich aus Gründen
der Kosten und der Bequemlichkeit nicht bevorzugt. Anstelle
dessen können Bedingungen einer simulierten hohen Verdünnung,
die dem Fachmann bekannt sind, angewandt werden. Beispielsweise
werden in einer Ausführungsform des Verfahrens
das Reagens A oder die Reagentien A und B allmählich zu einer
Mischung der anderen Materialien zugegeben. Es liegt innerhalb
des Bereiches dieser Ausführungsform, das Reagens B in
die Mischung, zu welcher das Reagens A zugesetzt wird, zu inkorporieren,
oder es allmählich, entweder in Mischung mit dem
Reagens A oder getrennt, zuzugeben. Die kontinuierliche oder
portionsweise Zugabe von Reagens B wird häufig bevorzugt.
Obwohl die Zugabe von Reagens A unverdünnt (d. h. ohne Lösungsmittel)
innerhalb des Bereiches dieser Ausführungsform liegt,
wird es oftmals bevorzugt, dasselbe als Lösung in einem Teil
der Komponente D zuzusetzen. Die Menge an für diesen Zweck
verwendeten organischen Flüssigkeit ist nicht entscheidend;
etwa 25 bis 75 Gewichtsprozent, und insbesondere etwa 40 bis
60 Gewichtsprozent, werden oftmals bevorzugt.
Die Reaktionstemperatur liegt gewöhnlich im Bereich von etwa
0° bis 50°C. Sie liegt besonders häufig bei etwa 0° bis 40°C,
und bevorzugterweise bei 20° bis 40°C.
Zur Maximierung der Ausbeute und der Reinheit der cyclischen
Heterocarbonate wird es bevorzugt, bis zu etwa 0,7 Mol, und
bevorzugterweise etwa 0,1 bis 0,6 Mol an Reagens A pro Liter
der Komponente D in dem Reaktionssystem, einschließlich irgendwelcher
zur Auflösung von Reagens A eingesetzten Flüssigkeit,
zu verwenden. (Es sei darauf hingewiesen, daß dies nicht
eine molare Konzentration in der Komponente D ist, wenn das
Reagens A allmählich zugesetzt wird, da das Reagens verbraucht
wird, wenn es zu dem Reaktionssystem zugesetzt wird.) Das bevorzugte
molare Verhältnis von Reagens B zu Reagens A liegt
etwa bei 0,05 bis 1,5 : 1 und besonders häufig bei etwa 0,1
bis 1,0 : 1. Das molare Verhältnis von Reagens C zu Reagens A
beträgt gewöhnlich etwa 1 bis 5 : 1, und bevorzugterweise etwa
1 bis 3 : 1.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens zur
Herstellung der cyclischen Heterocarbonate umfaßt die allmähliche
Zugabe von Reagens A und zumindest eines Teils der Reagentien
B und C gleichzeitig zu einer im wesentlichen nichtpolaren
organischen Flüssigkeit (Komponente D) oder zu einer
Mischung der genannten Flüssigkeit mit Wasser. Ein Faktor von
gewisser Bedeutung in dieser Ausführungsform ist die Konzentration
an verfügbarem Reagens B, welche während des gesamten
Zugabezeitraums für das Reagens A auf einer so konstant wie
möglichen Höhe gehalten werden sollte. Wenn das gesamte Reagens
B in dem Reaktionsgefäß, in welches das Reagens A eingeführt
wird, vorhanden ist, nimmt seine Konzentration ständig,
hauptsächlich durch Verdünnung, ab. Wenn andererseits das Reagens
B kontinuierlich oder in gleichen Anteilen während der
Einführung von Reagens A zugegeben wird, ist seine verfügbare
Konzentration anfänglich niedrig und erhöht sich mehr oder weniger
stetig während des Zugabezeitraums. Diese Fluktuationen
können zu einem hohen und konstant variierenden Anteil an
Hochpolymerem (d. h. linearem oder cyclischem Polymeren mit
einem Molekulargewicht (Gewichtsmittel) von höher als etwa
30 000) in dem Produkt führen.
Es wurde als vorteilhaft gefunden, das Reagens B in einer
großen Anfangsportion, gewöhnlich von etwa 40 bis 95 Gewichtsprozent
und bevorzugterweise von etwa 40 bis 75 Gewichtsprozent
der gesamten Menge, zuzugeben, gefolgt von portionsweiser oder
kontinuierlicher Zugabe des Restes davon. Durch dieses Verfahren
wird die Konzentration des verfügbaren Reagenses B während
des gesamten Zugabezeitraums auf einem ziemlich konstanten
Wert in der organischen Phase gehalten, und es ist möglich,
den Anteil des Hochpolymeren in dem Produkt auf einem Minimum
zu halten.
Unter diesen Bedingungen ist es gewöhnlich vorteilhaft, daß
das Reaktionsgefäß anfänglich etwa 5 bis 40%, und bevorzugterweise
etwa 5 bis 30% der Gesamtmenge an Reagens C enthält.
Der Rest davon wird ebenfalls kontinuierlich oder portionsweise
zugegeben.
Im allgemeinen enthalten cyclische Heterocarbonate, die unter
diesen Bedingungen hergestellt worden sind, sehr niedrige Anteile
an linearen Oligomeren. In vielen Fällen sind nicht mehr
als etwa 5 Gewichtsprozent, und häufig keine nachweisbare Menge
an derartigen linearen Oligomeren vorhanden. Viele Produkte
dieser Erfindung enthalten auch niedrige Prozentsätze (häufig
weniger als 20% und bevorzugterweise nicht höher als etwa
10%) an Polymeren (lineare oder cyclische) mit einem Polymerisationsgrad
von größer als etwa 30. Derartige Polymere werden
häufig nachstehend als "Hochpolymere" bezeichnet.
Falls erforderlich, können lineare, hochpolymere und andere
Verunreinigungen mittels herkömmlicher Arbeitsweisen, wie beispielsweise
Vereinigen der Lösung mit einem Nichtlösungsmittel
für derartige Verunreinigungen, entfernt werden. Erläuternde
Nichtlösungsmittel schließen Ketone, wie Aceton und Methylisobutylketion
und Ester, wie Methylacetat und Ethylacetat,
ein. Aceton ist ein besonders bevorzugtes Nichtlösungsmittel.
Die Herstellung der cyclischen Heterocarbonate dieser Erfindung
wird durch die nachfolgenden Beispiele erläutert.
Eine Lösung von 57,07 g (250 mMol) Bisphenol-A und 10,1 g
(100 mMol) Triethylamin und einer 20 : 1-Mischung (auf das Volumen
bezogen) von Methylenchlorid und Tetrahydrofuran wurde
auf 0°C abgekühlt und eine Lösung von 10,2 g (50 mMol) Isophthaloylchlorid
im Verlaufe von 15 Minuten unter Rühren zugegeben.
Man ließ die Reaktionsmischung sich auf Raumtemperatur
erwärmen und versetzte mit 3 M -wässeriger Chlorwasserstoffsäure.
Die organische Phase wurde abgetrennt, mit verdünnter
Chlorwasserstoffsäure und Wasser gewaschen und im Vakuum abgestreift.
Der Rückstand wurde mit Methylenchlorid zur Abtrennung
des Produkts von nichtumgesetztem Bisphenol-A extrahiert
und die erhaltene Lösung erneut im Vakuum abgestreift. Weiteres
nichtumgesetztes Bisphenol-A wurde durch Extraktion des
Produkts mit Heptan in einem Soxhlet-Extraktionsgerät entfernt.
Die IR- und NMR-Spektroskopie und die Hochdruck-Flüssig-
Flüssig-Chromatographie zeigten an, daß das Produkt 75%
(bezogen auf das Gewicht) Bis(bisphenol-A)-isophthalat-Monomeres,
21% Dimeres, 3% Trimeres und 1% Tetrameres enthielt.
Eine Lösung von 8,5 g (14,5 mMol) rohe Bis(bisphenol-A)-
isophthalate in 100 ml Methylenchlorid wurde unter Stickstoff
auf 0°C unter Rühren abgekühlt und Phosgen in einer Menge von
1 g pro Minute während eines Zeitraums von 4 Minuten (insgesamt
40 mMol) eingeleitet. Anschließend wurden langsam bei 0°C
unter fortgesetztem Rühren 4,5 g (30 mMol) Diethylanilin zugegeben.
Man ließ die Mischung sich im Verlaufe von 2 Stunden
auf Raumtemperatur erwärmen und leitete zur Entfernung von
überschüssigem Phosgen Stickstoff hindurch. Die Mischung wurde
mit verdünnter wässeriger Chlorwasserstoffsäure und Wasser
gewaschen, mit Methylenchlorid extrahiert, getrocknet und im
Vakuum abgestreift. Man erhielt das gewünschte rohe Bischlorformiat
als Öl.
Eine Mischung von 5 ml Methylenchlorid, 2 ml 5 M -wässeriger
Natriumhydroxid-Lösung und 0,2 ml Triethylamin wurden unter
Rühren am Rückfluß erhitzt und eine Methylenchlorid-Lösung
der gesamten Menge an rohen Bischlorformiaten im Verlaufe von
30 Minuten zugegeben. Gleichzeitig wurden 3 ml 5 M -wässeriges
Natriumhydroxid und 0,02 ml Triethylamin in 5 Portionen zugegeben.
Nach Beendigung der Zugabe wurden die organischen und
wässerigen Phasen getrennt und die wässerige Phase mit einer
geringen Menge an Methylenchlorid gewaschen. Die vereinigten
organischen Phasen wurden dreimal mit verdünnter wässeriger
Chlorwasserstoffsäure und einmal mit Wasser gewaschen, getrocknet
und eingedampft. Man erhielt die gewünschte cyclische Polyester-
carbonat-Oligomer-Zubereitung in Form eines weißen Pulvers.
Die Analyse mittels Hochdruck-Flüssig-Flüssig-Chromatographie
zeigte die Abwesenheit von cyclischen Homopolycarbonaten
und von linearen Oligomeren, und die Anwesenheit von etwa
4% Hochpolymerem, an.
Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch
Adipoylchlorid auf äquimolarer Basis anstelle des Isophthaloylchlorids
eingesetzt wurde. Es wurde ein ähnliches Produkt
erhalten.
Eine Mischung von 50 mMol 2-(4-Hydroxyphenyl)-2-(4-methylaminophenyl)-
propan, 50 mMol Natriumbicarbonat, 500 ml Wasser
und 50 ml Methylenchlorid wurden in einem Mischer bei hoher
Geschwindigkeit gemischt, während eine Lösung von 25 mMol
Isophthaloylchlorid in 25 ml Methylenchlorid im Verlaufe von
5 Minuten zugegeben wurde. Das Mischen wurde 10 Minuten lang
fortgesetzt, wobei man eine heterogene Mischung erhielt, die
mit Ethylacetat extrahiert wurde. Nach Abstreifen im Vakuum
wurde das gewünschte Bisamid-bisphenol erhalten.
Eine Mischung von 6,12 g (10 mMol) des Bisamid-bisphenols und
50 ml Methylenchlorid wurden auf 0°C abgekühlt und Phosgen in
einer Menge von 1 g pro Minute während eines Zeitraums von 3
Minuten eingeleitet. Eine Lösung von 3 g (20 mMol) Diethylanilin
in Methylenchlorid wurde dann langsam unter Rühren zugegeben,
wobei die Temperatur auf 0°C gehalten wurde. Man ließ die
Mischung sich im Verlaufe von 15 Minuten auf Raumtemperatur
erwärmen und rührte eine weitere Stunde. Anschließend wurden
50 ml Toluol unter Rühren zugegeben und in die Mischung Stickstoff
zur Entfernung von überschüssigem Phosgen und Methylenchlorid
eingeleitet. Die Toluol-Lösung wurde mit verdünnter
wässeriger Chlorwasserstoffsäure und Wasser gewaschen, wodurch
man das rohe Bischlorformiat erhielt.
Eine Lösung des rohen Bischlorformiats in 10 ml Methylenchlorid
wurde im Verlaufe von 35 Minuten unter Rühren zu einer am
Rückfluß befindlichen Mischung von 25 ml Methylenchlorid, 1 ml
5 M -wässeriger Natriumhydroxid-Lösung und 0,1 ml Triethylamin
zugegeben. Gleichzeitig wurden in gleichen Portionen in Intervallen
von 7 Minuten 4 ml einer 5 M -wässerigen Natriumhydroxid-
Lösung und 0,11 ml Triethylamin zugesetzt. Nach der Aufarbeitung,
die im wesentlichen wie in Beispiel 1 beschrieben durchgeführt
wurde, erhielt man die cyclische Bisamid-carbonat-Oligomer-
Mischung, die im Bereich von 140°C bis 160°C schmolz. Es
wurde durch Hochdruck-Flüssig-Flüssig-Chromatographie gezeigt,
daß die Mischung 2,9% Monomeres, 43,2% Dimeres, 21,35% Trimeres,
9,42% Tetrameres und kleinere Mengen an höheren Oligomeren
enthielt.
Eine Mischung aus 100,37 g (192,8 mMol) Bisphenol-A-dianhydrid,
42,08 g (385,6 mMol) m-Aminophenol und 500 ml Eisessig wurden
unter Rückfluß 4 Stunden lang erhitzt, wonach die Essigsäure
durch Abstreifen im Vakuum entfernt wurde. Man erhielt einen
weißen Feststoff, der durch Filtration gesammelt und mit kaltem
Methanol gewaschen wurde. Das Produkt war nach der Elementaranalyse
das gewünschte Bisphenol-A-bis-N-(3-hydroxyphenyl)-
imid.
Eine Lösung von 12,56 g (17,9 mMol) des oben beschriebenen
Bisimids in 200 ml Methylenchlorid wurde auf 0°C abgekühlt
und 5,3 g (53,7 mMol) Phosgen unter die Oberfläche eingeleitet.
Im Verlaufe von 15 Minuten wurde unter Rühren und fortgesetztem
Kühlen eine Lösung von 8 g (53,68 mMol) Diethylanilin
in 20 ml Methylenchlorid zugegeben. Es fand eine exotherme
Reaktion statt und die Temperatur stieg auf 8°C an. Das
Rühren wurde 1 Stunde lang bei 8°C und 1 weitere Stunde lang
bei Raumtemperatur fortgesetzt, wonach die Lösung 1 Stunde
lang zur Entfernung von überschüssigem Phosgen mit Stickstoff
gespült wurde. Sie wurde dann mit 100 ml Methylenchlorid verdünnt,
dreimal mit verdünnter wässeriger Chlorwasserstoffsäure
und einmal mit wässeriger Natriumchlorid-Lösung gewaschen, über
wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und im Vakuum
abgestreift. Man erhielt das Bisimidbischlorformiat als
glasigen Feststoff.
Eine Mischung von 15 ml Methylenchlorid, 0,1 g Triethylamin,
0,3 ml 5 M -wässerige Natriumhydroxid-Lösung und 1 ml Wasser
wurde unter Rühren auf 40°C erwärmt. Dann wurden getrennt im
Verlaufe von 1/2 Stunde eine Lösung von 5 g des Bisimid-bis-
chlorformiats in 5 ml Methylenchlorid, 2,7 ml 5 M -wässerige
Natriumhydroxid-Lösung und eine Lösung von 52 mg Triethylamin
in 2 ml Methylenchlorid zugegeben. Nach Beendigung der Zugabe
wurde die Mischung trüb. Das Erhitzen am Rückfluß wurde 10 Minuten
lang fortgesetzt, worauf die Mischung mit 100 ml Chloroform
und 50 ml Methylenchlorid verdünnt wurde. Die trübe organische
Schicht wurde zweimal mit verdünnter wässeriger Chlorwasserstoffsäure
und einmal mit wässeriger Natriumchlorid-Lösung
gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und filtriert.
Das Filtrat wurde im Vakuum abgestreift und man erhielt einen
gelbbraunen glasigen Feststoff. Durch Hochdruck-Flüssig-Flüssig-
Chromatographie wurde gezeigt, daß sie 65% cyclische Verbindungen
und 35% Hochpolymeres enthielt; durch Felddesorption-
Massenspektroskopie wurde gezeigt, daß die Struktur des
cyclischen Produktes generell der nachstehenden Formel entsprach:
Zu 50 ml einer auf 0°C gehaltenen 1 M -Lösung von Bisphenol-A-
bischlorformiat (50 mMol) in Methylenchlorid wurde langsam
unter Rühren eine Lösung von 1,94 g (10 mMol) Piperazin.Hexahydrat
in 10 ml einer Mischung von gleichen Volumina Tetrahydrofuran
und Wasser zugegeben. Das Rühren wurde 15 Minuten
lang fortgesetzt, worauf die organische Schicht, enthaltend
eine Lösung von Bisurethan- und Bisphenol-bischlorformiaten,
abgezogen und im Verlaufe von 30 Minuten zu einer langsam gerührten
Mischung von 200 ml Methylenchlorid, 50 ml 2,5 M -wässeriger
Natriumhydroxid-Lösung und 2,5 g Triethylamin zugegeben
wurde. Nach Beendigung der Zugabe wurde das Produkt wie
in Beispiel 1 beschrieben aufgearbeitet. Es wurde das gewünschte
cyclische Bisurethan-carbonat-Produkt erhalten. Durch Hochdruck-
Flüssig-Flüssig-Chromatographie, nach Entfernung von
Hochpolymerem durch Ausfällen mit Aceton, wurde gezeigt, daß
es gemischte cyclische Verbindungen enthielt und durch Felddesorption-
Massenspektroskopie wurde nachgewiesen, daß es wesentliche
Mengen an Verbindungen der nachfolgenden Formel
enthielt, in welcher der Index r den Wert 1 und 2 besitzt
(d. h. der Index p ist 0 und 1).
Das Verfahren von Beispiel 5 wurde unter Verwendung einer Bischlorformiat-
Mischung, entsprechend einem 7 : 1-molaren Verhältnis
von Bisphenol-A-bischlorformiat zu Bisurethan-bischlorformiat,
wiederholt. Es wurde ein gemischtes cyclisches Polycarbonat-
Produkt erhalten, welches cyclische Polyurethan-carbonate
enthielt.
Zu einer Lösung von 10,5 g (30 mMol) Bisphenol-A-bischlorformiat
in 50 ml Methylenchlorid wurden langsam unter Rühren bei
0°C 2,2 g (20 mMol) Triethylamin zugegeben. Dann wurde im Verlaufe
eines Zeitraums von 15 Minuten eine Lösung von 2,5 g
N,N′-Diphenylethylendiamin (10 mMol) von 85%iger Reinheit in
20 ml Methylenchlorid zugesetzt. Die Mischung wurde 10 Minuten
lang gerührt, mit verdünnter wässeriger Chlorwasserstoffsäure
gewaschen, getrocknet und man erhielt nach Abstreifen im Vakuum
einen gelbbraunen Feststoff. Eine Probe des Produkts wurde
in Methylenchlorid gelöst, mit Hexan ausgefällt, erneut in
Methylenchlorid gelöst und im Vakuum abgestreift. Man erhielt
einen hellbraunen, kristallinen Feststoff, der nach IR- und
Protonenresonanz-Spektroskopie das gewünschte Bisurethan-bi
chlorformiat war.
Eine Lösung von 1 mMol des Bisurethan-bischlorformiats in 10
ml Methylenchlorid wurde im Verlauf von 30 Minuten zu einer
gerührten Mischung von 20 ml Methylenchlorid, 2 ml 1 M -wässerigen
Natriumhydroxid und 40 mg (0,4 mMol) Triethylamin zugegeben.
Nach Beendigung der Zugabe wurde die Probe wie in Beispiel
1 beschrieben aufgearbeitet. Die Hochdruck-Flüssig-Flüssig-
Chromatographie-Analyse zeigte die Existenz des gewünschten
cyclischen Bisurethan-carbonats an.
Eine Lösung von 51 mg (0,25 mMol) Bis(4-aminophenyl)-methan
in 2 ml Methylenchlorid wurde bei 0°C im Verlaufe von 15 Minuten
unter Rühren zu einer Methylenchlorid-Lösung von 1,56 g
(3 mMol) Bisphenol-A-bischlorformiat und 100 mg (1 mMol) Triethylamin
zugegeben. Die organische Phase wurde im Verlaufe
eines Zeitraums von 25 Minuten zu einer Mischung von 10 ml Methylenchlorid,
2 ml 1 M -wässeriger Natriumhydroxid-Lösung und
50 mg Triethylamin zugegeben. Nach Aufarbeitung wie in Beispiel
1 beschrieben wurde das gewünschte cyclische Bisurethan-carbonat
erhalten.
Eine Lösung von 10 mMol 2-(4-Hydroxyphenyl)-2-(4-methylaminophenyl)-
propan und 5 mMol Bisphenol-A-bischlorformiat in 50 ml
Methylenchlorid wurde in einen kleinen Mischer eingebracht und
10 Minuten lang gemischt, während welcher Zeit sich ein Niederschlag
bildete. Anschließend wurde dann eine Lösung von 15 mMol
Natriumcarbonat in 50 ml Wasser zugegeben und die Mischung weitere
1 1/2 Stunden lang gemischt. Die organische Schicht wurde
abgetrennt, mit Phasentrennpapier getrocknet und in einem Rotationsverdampfer
abgestreift, wodurch man einen flockigen
weißen Feststoff erhielt. Der Feststoff wurde zweimal mit Hexan
gewaschen, in einer kleinen Menge Methylenchlorid gelöst
und langsam durch Zugabe von Ethylether ausgefällt. Der Niederschlag
wurde abfiltriert, zweimal mit Ether gewaschen und
getrocknet. Man erhielt das gewünschte Bisurethan-Kondensationsprodukt
von Bisphenol-A und N-Methyl-N-{4-[2-(4-hydroxyphenylpropyl)]}-
phenylcarbamidsäure.
Das obige Produkt wurde gemäß einem Verfahren, das ähnlich
wie dasjenige von Beispiel 7 war, in Bischlorformiat umgewandelt
und zur gewünschten Bisurethan-carbonat-Oligomer-Mischung
cyclisiert.
Das Verfahren von Beispiel 9 wurde wiederholt, wobei jedoch
das Bisphenol-A-bischlorformiat durch Hydrochinon-bischlorformiat
auf äquimolarer Basis ersetzt wurde. Man erhielt ein ähnliches
Produkt.
Das Verfahren von Beispiel 9 wurde wiederholt, wobei man jedoch
das Bisphenol-A-bischlorformiat durch Resorcin-bischlorformiat
auf äquimolarer Basis ersetzte. Man erhielt ein in
Ethylether lösliches Bisurethan, das in Bischlorformiat überführt
und zu einer Bisurethan-carbonat-Oligomer-Mischung nach
dem Verfahren von Beispiel 3 cyclisiert wurde.
Eine Mischung von 114 g (0,5 Mol) Bisphenol-A, 1 Mol Kaliumhydroxid
und eben genug Wasser zur Herstellung einer Lösung
wurde bei 100°C unter Stickstoff erwärmt und 200 ml Benzol
zugegeben; das Erhitzen unter Rückfluß wurde fortgesetzt, wobei
das Wasser als Benzol-Wasser-Azeotrop entfernt wurde.
Nachdem sich das Kaliumsalz von Bisphenol-A auszuscheiden begann,
wurden 500 ml Dimethylsulfoxid zugegeben und die Azeotrop-
Destillation fortgesetzt, bis das gesamte Wasser entfernt
worden war. Die Lösung wurde unter Stickstoff bei 100°C
gehalten, wobei eine Lösung von 80 g (0,279 Mol) Bis-(4-chlorphenyl)-
sulfon in Toluol zugegeben wurde. Die Temperatur der
Mischung wurde dann auf 150°C erhöht und das Toluol durch Destillation
entfernt. Nach 3stündigem Erhitzen konnte kein
weiteres Sulfon durch Hochdruck-Flüssig-Flüssig-Chromatographie
nachgewiesen werden. Die heiße Lösung wurde in 2 Liter
0,5 M -wässerige Chlorwasserstoffsäure in einen Mischer gegossen,
worauf ein weißer Feststoff ausfiel. Er wurde durch Filtration
entfernt, in den Mischer zurückgegeben und zweimal
mit destilliertem Wasser gewaschen, wodurch man eine Mischung
von oligomeren Ethersulfon-bisphenolen erhielt, von der durch
Hochdruck-Flüssig-Flüssig-Chromatographie-Analyse gezeigt wurde,
daß sie 22,7% Monomeres, 20,6% Dimeres, 14,7% Trimeres,
8,7% Tetrameres, 7,1% Pentameres und kleinere Mengen von höheren
Oligomeren enthielt.
Eine Mischung von 33,5 g oligomeren Ethersulfon-bisphenolen,
100 ml Methylenchlorid und 20 ml Wasser wurde gerührt und auf
15°C abgekühlt. In die Mischung wurde Phosgen in einer Menge
von 1 g pro Minute 12 Minuten lang (Gesamtmenge 120 mMol) eingeleitet
und 5 M -wässerige Natriumhydroxid-Lösung zur Aufrechterhaltung
des pH-Wertes in dem Bereich von 2 bis 4 (gesamtes
Natriumhydroxid 25 ml) zugegeben. Nach Beendigung der Zugabe
wurde die organische Phase mit verdünnter wässeriger Chlorwasserstoffsäure
und einer gesättigten wässerigen Natriumchlorid-
Lösung gewaschen, filtriert und im Vakuum abgestreift. Man
erhielt das gewünschte oligomere Bischlorformiat.
Eine Mischung von 75 ml Methylenchlorid, 0,70 ml Triethylamin
und 4 ml 5 M -wässeriger Natriumhydroxid-Lösung wurde unter
Rückfluß erhitzt und gerührt, wobei eine Lösung des oben hergestellten
Bischlorformiats in 50 ml Methylenchlorid im Verlaufe
von 35 Minuten zugegeben wurde. Gleichzeitig wurden 0,7 ml
Triethylamin und 21 ml 5 M -wässerige Natriumhydroxid-Lösung in
7 gleichen Portionen in 5-Minuten-Intervallen zugegeben. Nach
Beendigung der Reagens-Zugabe wurde die Mischung 5 Minuten
lang gerührt und die organische Phase im wesentlichen wie in
Beispiel 1 beschrieben, aufgearbeitet. Man erhielt einen beinahe
weißen Feststoff, von dem gezeigt wurde, daß er 16%
Hochpolymeres erhielt, mit einem Rest von cyclischen Polyethersulfon-
carbonat-Oligomeren.
Eine Lösung von 50 mMol Bisphenol-A-monotetrahydropyranyl-ether-
mononatriumsalz (hergestellt wie in US-PS 42 73 717 beschrieben)
und 25 mMol 4,4′-Difluorbenzophenon in 150 ml Dimethylformamid
wurde 2 Stunden lang bei 100°C erhitzt. Die Reaktionsmischung
wurde in 1,0 M -wässerige Chlorwasserstoffsäure gegossen
und das gewünschte Etherketon-bisphenol durch Zugabe von
Tetrahydrofuran ausgefällt.
Eine Lösung von 10 mMol des Etherketon-bisphenols in 20 ml
Methylenchlorid wurde auf 0°C abgekühlt und 25 mMol Phosgen
im Verlaufe eines Zeitraums von 5 Minuten gasförmig eingeleitet.
Anschließend wurde bei 0°C unter Rühren Dimethylanilin,
20 mMol, zugegeben, was eine blaue Färbung in der Mischung
verursachte. Das Rühren bei 0°C wurde 15 Minuten lang fortgesetzt,
wonach die Mischung zur Entfernung von überschüssigem
Phosgen gespült wurde. Man ließ die Mischung sich bis auf
Raumtemperatur erwärmen. Sie wurde mit 1,0 M -wässeriger Chlorwasserstoffsäure
gewaschen und in einem Rotationsverdampfer im
Vakuum abgestreift, wodurch man ein blaues Öl erhielt. Von
diesem wurde durch Derivatisierung mit Phenol und Triethylamin
und anschließender Hochdruck-Flüssig-Chromatographie-Analyse
gezeigt, daß es das gewünschte Etherketon-bischlorformiat war.
Eine Mischung von 15 ml Methylenchlorid, 1,5 mMol Triethylamin
und 1,5 ml 5,0 M -wässerigem Natriumhydroxid wurde unter
Rühren am Rückfluß erhitzt und eine Lösung des Etherketon-bis
chlorformiats
in 15 ml Methylenchlorid zugegeben. Weiterhin
wurde eine zusätzliche Menge von 1,65 mMol Triethylamin und
3,5 ml wässerige Natriumhydroxid-Lösung in 5 gleichen Portionen
in Intervallen von 5 Minuten zugegeben. Nach Beendigung
der Zugabe wurde die Mischung 5 Minuten lang gerührt, die
organische Phase abgetrennt und zweimal mit wässeriger Chlorwasserstoffsäure-
Lösung, einmal mit Wasser und einmal mit wässeriger
Natriumhydroxid-Lösung, gewaschen. Die Mischung wurde
anschließend über Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und
eingedampft, wodurch man einen blauen Feststoff erhielt, der
durch Auflösen und Säulenchromatographie durch eine aktivierte
Tierkohle-Silicagel-Kombination entfärbt wurde. Das Produkt
war die gewünschte Polyetherketon-carbonat-Oligomer-Mischung.
Die cyclischen Heterocarbonate dieser Erfindung sind als Zwischenprodukte
für die Umwandlung in Copolycarbonate brauchbar.
Demzufolge schließt die vorliegende Erfindung ein Verfahren
zur Herstellung einer Harzzubereitung ein, welches das In-Kontakt-
bringen von zumindest einem der oben definierten cyclischen
Heterocarbonate mit einem Polycarbonat-bildenden
Katalysator bei einer Temperatur bis zu etwa 350°C umfaßt. Es
schließt ferner auch lineare Copolycarbonate des durch das erwähnte
Verfahren hergestellten Typs ein, wobei die linearen
Copolycarbonate Struktureinheiten der nachfolgenden allgemeinen
Formel XII
enthalten, worin A1, A2, A3, Z1, n und p die gleiche Bedeutung
wie oben besitzen.
Früher bekannte Verfahren zur Formgebung (z. B. Formpressen)
von Copolycarbonaten sind oftmals wegen ihrer hohen Viskositäten
lästig. Andererseits war es nicht möglich, Herstellungsverfahren,
welche die Verwendung von Phosgen oder verschiedenen
monomeren Estern mit formgebenden Operationen umfassen,
wegen der Anwesenheit von flüchtigen Lösungsmitteln, wie Methylenchlorid,
oder Nebenprodukten, wie Phenol, während oder
nach der Polymerisation zu integrieren. Im Gegensatz hierzu
sind die cyclischen Heterocarbonate der vorliegenden Erfindung
bei Harzbildungstemperaturen flüssig und im wesentlichen
nichtflüchtig, und sie haben relativ niedrige Viskositäten.
Darüber hinaus erfordert ihre Polymerisation keine Lösungsmittel
oder liefert unerwünschte Nebenprodukte. Demzufolge
ist es möglich, die Harzbildung mit derartigen formgebenden
Operationen zu integrieren.
Beispielsweise können die cyclischen Heterocarbonate während
Extrusions- oder Formpreß-Verfahren beim Erhöhen ihrer Temperatur
auf herkömmliche Extrusions- oder Formpreß-Temperaturen
polymerisiert werden. Formpressen und gleichzeitige Polymerisation
kann mittels mehrerer bekannter Arbeitsweisen
erzielt werden, einschließend Spritzgießen und Rotationspressen.
Die so hergestellten Preßteile haben zahlreiche vorteilhafte
Eigenschaften, die durch ihre hohe thermische Stabilität,
Lösungsmittelbeständigkeit und Schlagzähigkeit erläutert
werden.
Die Polycarbonat-bildenden Katalysatoren, die bei dem Harzbildungsverfahren
dieser Erfindung verwendet werden können,
schließen verschiedene Basen und Lewis-Säuren ein. Es ist
bekannt, daß basische Katalysatoren zur Herstellung von Polycarbonaten
durch das Grenzflächenverfahren, als auch durch
Umesterung und aus cyclischen Oligomeren eingesetzt werden
können. Es wird Bezug auf die vorerwähnten US-PS 31 55 683,
32 74 214, 42 17 438 und 43 68 315 genommen. Derartige Katalysatoren
können auch verwendet werden, um cyclische Oligomer-
Mischungen zu polymerisieren. Beispiele dafür sind Lithium-
2,2,2-trifluorethoxid, n-Butyllithium und Tetramethylammoniumhydroxid.
Ebenfalls brauchbar sind verschiedenartige
schwachbasische Salze, wie beispielsweise Natriumbenzoat und
Lithiumstearat.
Eine besonders brauchbare Klasse von Lewis-Basen ist in der
EP 1 98 338 beschrieben. Sie umfaßt zahlreiche Tetraarylboratsalze,
einschließend Lithium-tetraphenylborat, Natrium-tetraphenylborat,
Natrium-bis(2,2′-biphenylen)-borat, Kalium-tetraphenylborat,
Tetramethylammonium-tetraphenylborat, Tetra-n-butylammonium-
tetraphenylborat, Tetramethylphosphonium-tetraphenylborat,
Tetra-n-butylphosphonium-tetraphenylborat und Tetraphenylphosphonium-
tetraphenylborat. Die bevorzugten Katalysatoren
innerhalb dieser Klasse sind die Tetra-n-alkylammonium-
und Tetra-n-alkylphosphonium-tetraphenylborate. Tetramethylammonium-
tetraphenylborat ist wegen seiner hohen Aktivität,
den relativ niedrigen Kosten und der Leichtigkeit der Herstellung
aus Tetramethylammoniumhydroxid und einem Alkalimetall-
tetraphenylborat, besonders bevorzugt.
Als Katalysatoren für die Bildung von Polycarbonat brauchbare
Lewis-Säuren schließen Dioctylzinnoxid, Triethanolamintitanisopropoxid,
Tetra(2-ethylhexyl)-titanat und mehrwertige Metallchelate
(insbesondere Titan- und Aluminiumchelate) ein,
wie Bisisopropoxytitanbisacetylacetonat (unter dem Handelsnamen
"Tyzor AA" auf dem Markt verfügbar) und das Bisisopropoxyaluminiumsalz
von Ethylacetoacetat. Unter den bevorzugten
Katalysatoren sind Lithiumstearat und Bisisopropoxytitanbisacetylacetonat
zu nennen.
Die Copolycarbonat-Bildungsreaktion wird typischerweise durch
einfaches In-Kontakt-bringen des cyclischen Heterocarbonats
mit dem Katalysator bei Temperaturen bis zu 350°C, vorzugsweise
von etwa 200° bis 300°C, bewirkt, bis die Polymerisation
das gewünschte Ausmaß erreicht hat. Obwohl die Verwendung eines
Lösungsmittels innerhalb des Bereiches dieser Erfindung
liegt, wird die Verwendung eines solchen gewöhnlich nicht
bevorzugt. Im allgemeinen beträgt die eingesetzte Katalysatormenge
etwa 0,001 bis 1,0 Molprozent, basierend auf den Carbonat-
Struktureinheiten in dem Heterocarbonat.
Die Bedingungen der Polymerisationsreaktion können zur Herstellung
von Harzzubereitungen mit verschiedenen Molekulargewichten
und Molekulargewichtsverteilungen (d. h. M w /M n -Verhältnissen
variiert werden. Das Molekulargewicht kann durch Variieren
der Katalysatormenge, wobei eine Abnahme der Menge gewöhnlich
zu einem Anstieg im Molekulargewicht führt, oder durch
Verwendung von bekannten Kettenübertragungsmitteln oder Mitteln
zum endständigen Abschließen der Kette, von denen Diphenylcarbonat
ein Beispiel ist, typischerweise in Mengen bis
zu etwa 2,5 Molprozent, basierend auf den Carbonat-Struktureinheiten
in dem Heterocarbonat, gesteuert werden.
Unter den Verarbeitungsvorgängen, die gleichzeitig mit der Polymerisation
durchgeführt werden können, sind verschiedene Extrusions-
und Preßvorgänge. So können die cyclischen Heterocarbonate
mit Katalysatoren für die Polycarbonatbildung des
oben beschriebenen Typs kombiniert und einem Extruder zugeführt
werden, der auf Polymerisationstemperatur gehalten wird.
Das extrudierte Produkt ist dann ein Polycarbonat in der gewünschten
Folien-, Stab- oder einer anderen Form. Das Molekulargewicht
des Produkts kann mit Hilfe oben beschriebener Methoden
über einen weiten Bereich eingestellt werden.
In ähnlicher Weise können die cyclischen Heterocarbonate mit
Katalysatoren zur Polycarbonatbildung kombiniert und bei Polymerisationstemperaturen
verspritzt werden. Die Heterocarbonate
haben auch adäquate Fließeigenschaften für ein Rotationspressen
zugleich mit Polymerisation. Diese Fähigkeiten machen
es möglich, die cyclischen Heterocarbonate dieser Erfindung in
Verfahren zu verwenden, die früher im Hinblick auf Copolycarbonate
nicht möglich waren.
Die cyclischen Heterocarbonate dieser Erfindung werden auch
vorteilhafterweise mit inerten Füllstoff-Materialien zur Herstellung
von vorimprägnierten Zubereitungen kombiniert, welche
zu thermoplastischen Verbundstoffen mit ausgezeichneter Schlagfestigkeit,
Feuchtigkeitsbeständigkeit und Dehnbarkeit polymerisiert
werden können. Die Verbundstoffe haben eine Anzahl von
Vorteilen gegenüber den etwas bekannteren hitzehärtbaren Verbundstoffen,
wie beispielsweise die Fähigkeit, nach beendeter
Polymerisation geformt zu sein.
Die Herstellung von Copolycarbonaten aus den cyclischen Heterocarbonaten
dieser Erfindung wird durch die nachfolgenden
Beispiele erläutert. Alle Molekulargewichte sind Gewichtsmittel
und wurden durch Gelpermeationschromatographie relativ zu
Polystyrol bestimmt.
Zu einer Lösung von 508 mg des cyclischen Polyurethan-carbonats
von Beispiel 5 (aus welchem das Hochpolymere durch Fällung
mit Aceton entfernt worden war) in 25 ml Methylenchlorid
wurden 0,79 mg Tetramethylammonium-tetraphenylborat zugegeben.
Das Lösungsmittel wurde durch Eindampfen im Vakuum entfernt
und der feste Rückstand 4 Stunden lang in einem Vakuumofen
bei 80°C getrocknet. Er wurde dann unter Stickstoff 2
Stunden lang auf 200°C erhitzt und lieferte das gewünschte Copolycarbonat
mit einem Molekulargewicht von 46 000.
Hochpolymeres wurde aus dem Produkt von Beispiel 4 durch Ausfällen
mit Aceton entfernt. Eine 1 g-Probe des resultierenden
cyclischen Produkts wurde mit 0,77 mg Tetra-n-butylammonium-
tetraphenylborat und 20 ml Methylenchlorid kombiniert. Die
erhaltene Lösung wurde im Vakuum abgestreift und der Rückstand
wie in Beispiel 14 beschrieben, getrocknet. Er wurde 15 Minuten
lang unter Stickstoff auf 305°C erhitzt und lieferte ein
gelbes Polymeres mit einem Molekulargewicht von 35 000.
Nach dem Verfahren von Beispiel 14 wurden verschiedene cyclische
Heterocarbonate mit 0,25 Molprozent (basierend auf Carbonat-
Struktureinheiten) Tetra-n-butylammonium-tetraphenylborat
kombiniert und durch Erhitzen während eines Zeitraums von
20 bis 25 Minuten bei 275°C unter Stickstoff polymerisiert.
Die Identitäten der Reaktionsteilnehmer, die Molekulargewichte
und die Glastemperaturen der Produkte sind in der nachfolgenden
Tabelle angegeben.
Auf alle in der vorliegenden Beschreibung angeführten Patentschriften
und Veröffentlichungen wird ausdrücklich Bezug genommen
und der Offenbarungsgehalt aller dieser Veröffentlichungen
durch diese Bezugnahme in vollem Umfang in die vorliegende
Anmeldung integriert.
Claims (29)
1. Zubereitung, enthaltend cyclische Heterocarbonat-Oligomere
der nachfolgenden allgemeinen Formel I
in welcher
jeder der Reste A1, A2 und A3, unabhängig, einen zweiwertigen aromatischen Kohlenwasserstoff- oder einen substituierten aromatischen Kohlenwasserstoffrest bedeutet,
Z1 ein zweiwertiger Rest, der zumindest zwei verbindende Atome enthält, die kein Kohlenstoff sind, ist,
m einen Wert von 1 bis etwa 12,
n einen Wert von 1 bis etwa 6 und
p einen Wert von 0 bis etwa 6 besitzt,
wobei die Gesamtanzahl der Carbonat-Anteile in jedem der Oligomeren bis zu etwa 12 beträgt.
jeder der Reste A1, A2 und A3, unabhängig, einen zweiwertigen aromatischen Kohlenwasserstoff- oder einen substituierten aromatischen Kohlenwasserstoffrest bedeutet,
Z1 ein zweiwertiger Rest, der zumindest zwei verbindende Atome enthält, die kein Kohlenstoff sind, ist,
m einen Wert von 1 bis etwa 12,
n einen Wert von 1 bis etwa 6 und
p einen Wert von 0 bis etwa 6 besitzt,
wobei die Gesamtanzahl der Carbonat-Anteile in jedem der Oligomeren bis zu etwa 12 beträgt.
2. Zubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß Z1 ein Gesamtformelgewicht von
zumindest 50 besitzt und jeder der Reste A1-3 m- oder p-Phenylen
ist oder die nachfolgende allgemeine Formel II
-A4-Y1-A5-,6(II)aufweist, in welcher jeder Rest A4 und A5 ein monocyclischer
zweiwertiger aromatischer Rest ist und Y1 einen Brückenrest
bedeutet, in welchem ein oder zwei Atome A4 von A5 trennen.
3. Zubereitung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Anteil der nachfolgenden
allgemeinen Formel III
ein Formelgewicht von etwa 500 bis 1500 aufweist, beide Reste
A1 und A2 m-Phenylen sind oder die allgemeine Formel III besitzen,
A3 die allgemeine Formel III aufweist, jeder der Reste
A4 und A5 p-Phenylen ist und Y1 Isopropyliden bedeutet.
4. Zubereitung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hauptmenge der Reste der
allgemeinen Formel III solche sind, in welchen der Index n
den Wert 1, 2 und 3 besitzt.
5. Zubereitung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß Z1 zumindest einen Ester-, Amid-,
Urethan-, Etherester-, Etherimid- oder Ethersulfon-Anteil enthält.
6. Zubereitung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß sie ein Polyester-carbonat ist,
in welchem Z1 die nachfolgende allgemeine Formel IV
besitzt, worin R3 ein zweiwertiger aliphatischer, alicyclischer
oder aromatischer C2-12-Rest ist und der Index n einen
durchschnittlichen Wert von 1 bis 3 aufweist.
7. Zubereitung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß R3 m-Phenylen ist.
8. Zubereitung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß sie ein Polyurethan-carbonat
ist, in welchem Z1 die nachfolgende allgemeine Formel V
besitzt, in welcher R3 ein zweiwertiger aliphatischer, alicyclischer
oder aromatischer C2-12-Rest ist, der Index n einen
Durchschnittswert von 1 bis 3 aufweist, R4 Wasserstoff oder
einen C1-12-Alkyl-, Cycloalkyl- oder aromatischen Kohlenwasserstoffrest
bedeutet oder worin beide R4-Reste, zusammengenommen,
einen C2-12-Alkylenrest bilden und der Index n einen
Wert von 1 bis 3 aufweist.
9. Zubereitung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß sie ein Polyurethan-carbonat ist,
in welchem Z1 die nachfolgende allgemeine Formel VI
besitzt, in welcher R3 einen zweiwertigen aliphatischen, alicyclischen
oder aromatischen C2-12-Rest bedeutet, der Index n
einen Durchschnittswert von 1 bis 3 aufweist, R4 Wasserstoff
oder ein C1-12-Alkyl-, Cycloalkyl- oder aromatischer Kohlenwasserstoffrest
ist und der Index n einen Wert von 1 bis 3 besitzt.
10. Zubereitung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß R3 m-Phenylen ist.
11. Zubereitung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß sie ein Polyimid-carbonat ist,
in welchem Z1 die nachfolgende allgemeine Formel VII
besitzt, in welcher A6 ein vierwertiger aromatischer Rest ist
und der Index n den Wert 1 aufweist.
12. Zubereitung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß der Rest A6 die nachfolgende
Formel
besitzt.
13. Zubereitung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß sie ein Polyether-polycarbonat
ist, in welchem Z1 die nachfolgende allgemeine Formel VIII
-O-A7-Z2-A7-O-,6(VIII)besitzt, in welcher A7 ein zweiwertiger aromatischer C6-12-
Rest ist, Z2 CO oder SO2 bedeutet und der Index n einen durchschnittlichen
Wert von 1 bis 3 aufweist.
14. Zubereitung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Reste A2 und A7 beide p-Phenylen
sind.
15. Zubereitung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß sie ein Polyamid-polycarbonat
ist, in welchem Z1 die nachfolgende allgemeine Formel IX
besitzt, worin R3 ein zweiwertiger aliphatischer, alicyclischer
oder aromatischer C2-12-Rest ist, R5 Wasserstoff oder
einen primären oder sekundären C1-4-Alkylrest bedeutet und
der Index n einen durchschnittlichen Wert von 1 bis 3 aufweist.
16. Zubereitung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß R3 m-Phenylen und R5 Methyl ist.
17. Verfahren zur Herstellung einer Zubereitung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
man
- (A) eine Zubereitung, enthaltend (A-1) zumindest eine Verbindung der nachfolgenden allgemeinen Formel X oder eine Mischung derselben mit (A-2) zumindest einer Verbindung der nachfolgenden allgemeinen Formel XIY3-O-A3-O-Y3 (XI)wobei die Y2- und Y3-Reste in jeder Verbindung beide H oder O=C-X sind und X Chlor oder Brom bedeutet, unter der Bedingung, daß zumindest einer der Reste Y2 und Y3 O=C-X ist, mit
- (B) zumindest einem oleophilen, aliphatischen oder heterocyclischen tertiären Amin, und
- (C) einer wässerigen Alkali- oder Erdalkalimetallhydroxid- oder -carbonat-Lösung, in
- (D) einer im wesentlichen nichtpolaren organischen Flüssigkeit, die ein Zweiphasen-System mit Wasser bildet, umsetzt.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß das Reagens A im wesentlichen
aus Reagens A-1 besteht, Y2 den Rest O=C-Cl bedeutet, das
Reagens B Triethylamin ist, das Reagens C wässeriges Natriumhydroxid
und die Komponente D Methylenchlorid ist.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß Z1 ein Gesamtformelgewicht von
zumindest 50 aufweist und jeder der A1-3-Reste m- oder p-Phenylen
ist oder die nachfolgende allgemeine Formel II
-A4-Y1-A5-,6(II)besitzt, worin jeder der Reste A4 und A5 ein monocyclischer
zweiwertiger aromatischer Rest ist und Y1 einen Brückenrest
bedeutet, in welchem ein oder zwei Atome A4 von A5 trennen.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß der Anteil der allgemeinen Formel
III
ein Formelgewicht von etwa 500 bis 1500 aufweist, beide Reste
A1 und A2 m-Phenylen sind oder die allgemeine Formel II besitzen,
A3 die allgemeine Formel III aufweist, jeder der Reste
A4 und A5 p-Phenylen und Y1 Isopropyliden ist.
21. Lineares Copolycarbonat, dadurch gekennzeichnet,
daß es die Struktureinheiten der nachfolgenden
allgemeinen Formel XII
enthält,
in welcher jeder der Reste A1, A2 und A3, unabhängig, einen zweiwertigen aromatischen Kohlenwasserstoff- oder substituierten aromatischen Kohlenwasserstoffrest bedeutet,
Z1 ein zweiwertiger Rest ist, der zumindest zwei verbindende Atome enthält, die kein Kohlenstoff sind,
n einen Wert von 1 bis etwa 6,
p einen Wert von 0 bis etwa 6 aufweist und
die Gesamtanzahl der Carbonat-Anteile in jedem der Oligomeren bis zu etwa 12 beträgt.
in welcher jeder der Reste A1, A2 und A3, unabhängig, einen zweiwertigen aromatischen Kohlenwasserstoff- oder substituierten aromatischen Kohlenwasserstoffrest bedeutet,
Z1 ein zweiwertiger Rest ist, der zumindest zwei verbindende Atome enthält, die kein Kohlenstoff sind,
n einen Wert von 1 bis etwa 6,
p einen Wert von 0 bis etwa 6 aufweist und
die Gesamtanzahl der Carbonat-Anteile in jedem der Oligomeren bis zu etwa 12 beträgt.
22. Zubereitung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,
daß Z1 ein Gesamtformelgewicht von
zumindest 50 aufweist und jeder der Reste A1-3 m- oder p-Phenylen
ist oder die nachfolgende allgemeine Formel II
-A4-Y1-A5-,6(II)besitzt, worin jeder Rest A4 und A5 ein monocyclischer zweiwertiger
aromatischer Rest und Y1 ein Brückenrest ist, in
welchem ein oder zwei Atome A4 von A5 trennen.
23. Zubereitung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,
daß der Anteil der allgemeinen Formel
III
ein Formelgewicht von etwa 500 bis 1500 aufweist, beide Reste
A1 und A2 m-Phenylen sind oder die allgemeine Formel II besitzen,
A3 die allgemeine Formel III aufweist, jeder der Reste
A4 und A5 p-Phenylen und Y1 Isopropyliden ist.
24. Zubereitung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hauptmenge der Reste der
allgemeinen Formel III solche sind, in welchen der Index n
den Wert 1, 2 und 3 besitzt.
25. Zubereitung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet,
daß Z1 zumindest einen Ester-, Amid-,
Urethan-, Etherester-, Etherimid- oder Ethersulfon-Anteil enthält.
26. Verfahren zur Herstellung einer Harzzubereitung,
dadurch gekennzeichnet, daß es das In-
Kontakt-bringen von zumindest einer Zubereitung nach Anspruch
1 mit einem Polycarbonatbildungskatalysator bei einer Temperatur
von bis zu etwa 350°C, umfaßt.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet,
daß der Polycarbonatbildungskatalysator
ein Tetraarylboratsalz ist.
28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet,
daß Z1 ein Gesamtmolekulargewicht
von zumindest 50 aufweist und jeder der Reste A1-3 m- oder
p-Phenylen ist oder die nachfolgende allgemeine Formel II
-A4-Y1-A5-,6(II)besitzt, in welcher jeder Rest A4 und A5 ein monocyclischer
zweiwertiger aromatischer Rest ist und Y1 einen Brückenrest
bedeutet, in welchem ein oder zwei Atome A4 von A5 trennen.
29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet,
daß der Anteil der allgemeinen Formel
III
ein Formelgewicht von etwa 500 bis 1500 aufweist, jeder der
Reste A1 und A2 m-Phenylen ist oder die allgemeine Formel II
aufweist, A3 die allgemeine Formel III besitzt, jeder der Reste
A4 und A5 p-Phenylen und Y1 Isopropyliden ist.
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