DE3833386A1 - Aromatische polyetherketone - Google Patents
Aromatische polyetherketoneInfo
- Publication number
- DE3833386A1 DE3833386A1 DE19883833386 DE3833386A DE3833386A1 DE 3833386 A1 DE3833386 A1 DE 3833386A1 DE 19883833386 DE19883833386 DE 19883833386 DE 3833386 A DE3833386 A DE 3833386A DE 3833386 A1 DE3833386 A1 DE 3833386A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- formula
- mol
- alkyl
- polyether ketones
- aromatic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/52—Polyethers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G65/34—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives
- C08G65/38—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives derived from phenols
- C08G65/40—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives derived from phenols from phenols (I) and other compounds (II), e.g. OH-Ar-OH + X-Ar-X, where X is halogen atom, i.e. leaving group
- C08G65/4012—Other compound (II) containing a ketone group, e.g. X-Ar-C(=O)-Ar-X for polyetherketones
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L71/00—Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2371/00—Characterised by the use of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Derivatives of such polymers
Description
Die Erfindung betrifft aromatische Polyetherketone (und
ein Verfahren zu ihrer Herstellung) auf Basis von
Dihydroxydiphenylcycloalkanen der Formel (I)
worin
R¹ und R² unabhängig voneinander Wasserstoff, Halogen,
bevorzugt Chlor oder Brom, C₁-C₈-Alkyl, C₅-C₆-Cycloalkyl,
C₆-C₁₀-Aryl, bevorzugt Phenyl und
C₇-C₁₂-Aralkyl, bevorzugt Phenyl-C₁-C₄-alkyl-,
insbesondere Benzyl und Cumyl
m eine ganze Zahl von 4 bis 7, bevorzugt 4 oder 5,
R³ und R⁴ für jedes X individuell wählbar, unabhängig voneinander Wasserstoff, C₁-C₆-Alkyl und
X Kohlenstoff bedeuten,
m eine ganze Zahl von 4 bis 7, bevorzugt 4 oder 5,
R³ und R⁴ für jedes X individuell wählbar, unabhängig voneinander Wasserstoff, C₁-C₆-Alkyl und
X Kohlenstoff bedeuten,
mit der Maßgabe, daß an mindestens einem Atom
X, R³ und R⁴ gleichzeitig Alkyl bedeuten.
Bevorzugt sind an 1-2 Atomen X, insbesondere nur an
einem Atom X, R³ und R⁴ gleichzeitig Alkyl. Bevorzugter
Alkylrest ist Methyl; die X-Atome in α-Stellung zu dem
di-phenyl-substituierten C-Atom (C-1) sind bevorzugt
nicht dialkyl-substituiert, dagegen ist die Alkyl-di-substitution
in β-Stellung zu C-1 bevorzugt.
Besonders bevorzugt als Ausgangsmaterial sind Dihydroxydphenylcycloalkane
mit 5 und 6 Ring-C-Atomen im
cycloaliphatischen Rest [m = 4 oder 5 in Formel (I)] wie
beispielsweise die Diphenole der Formeln
wobei das 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan
(Formel II) besonders bevorzugt ist.
Dihydroxydiphenylcycloalkane der Formel (I) können in
an sich bekannter Weise durch Kondensation von Phenolen
der Formel (V)
und Ketonen der Formel (VI)
hergestellt werden, wobei in den Formeln (V) und (VI)
X, R¹, R², R³, R⁴ und m die für Formel (I) angegebene
Bedeutung haben.
Die Phenole der Formel (V) sind entweder literaturbekannt
oder nach literaturbekannten Verfahren erhältlich
(vgl. z. B. Ullmann, Encyklopädie der technischen
Chemie, 4. Auflage, Band 15, S. 61-77).
Beispiele für geeignete Phenole der Formel (V) sind:
Phenol, o-Kresol, m-Kresol, 2,6-Dimethylphenol, 2-Chlorphenol,
3-Chlorphenol, 2,6-Dichlorphenol, 2-Cyclohexylphenol,
Diphenylphenol, o-Phenylphenol und o- oder p-Benzylphenole.
Die Ketone der Formel (VI) sind literaturbekannt (siehe
beispielsweise Beilsteins Handbuch der organischen Chemie,
4. Auflage, Band 7; ein allgemeines Verfahren zur
Herstellung von Ketonen der Formel (VI) ist beispielsweise
in "Organikum", 15. Auflage 1977, VEB-Deutscher
Verlag der Wissenschaften, Berlin, S. 698, beschrieben.
Beispiele für bekannte Ketone der Formel (VI) sind:
3,3-Dimethylcyclopentanon, 2,2-Dimethylcyclohexanon, 3,3-Dimethylcyclohexanon, 4,4-Dimethylcyclohexanon, 3-Ethyl-3-Methylcyclopentanon, 2,3,3-Trimethylcyclopentanon, 2,4,4-Trimethylcyclopentanon, 3,3,4-Trimethylpentanon, 3,3-Dimethylcycloheptanon, 4,4-Dimethylcycloheptanon, 3-Ethyl-3-methylcyclohexanon, 4-Ethyl-4-methylcyclohexanon, 2,3,3-Trimethylcyclohexanon, 2,4,4-Trimethylcyclohexanon, 3,3,4-Trimethylcyclohexanon, 2,5,5-Trimethylcyclohexanon, 3,3,5-Trimethylcyclohexanon, 3,4,4-Trimethylcyclohexanon, 2,3,3,4-Tetramethylcyclopentanon, 2,3,4,4-Tetramethylcyclopentanon, 3,3,4,4-Tetramethylcyclopentanon, 2,2,5-Trimethylcycloheptanon, 2,2,6-Trimethylcycloheptanon, 2,6,6-Trimethylcycloheptanon, 3,3,5-Trimehtylcycloheptanon, 3,5,5-Trimethylcycloheptanon, 5-Ethyl-2,5-dimethylcycloheptanon, 2,3,3,5-Tetramethylcycloheptanon, 2,3,5,5-Tetramethylcycloheptanon, 3,3,5,5-Tetramethylcycloheptanon, 4-Ethyl-2,3,4-trimethylcycloheptanon, 2-Isopropyl-4,4-dimethylcyclopentanon, 4-Isopropyl-2,4-dimethylcyclopentanon, 2-Ethyl-3,5,5-trimethylcyclohexanon, 3-Ethyl-3,5,5-trimethylcyclohexanon, 3-Ethyl-4-isopropyl-3-methyl-cyclopetanon, 4-sec. Butyl-3,3-dimethylcyclopentanon, 2-Isopropyl-3,3,4-trimethylcyclopentanon, 3-Ethyl-4-isopropyl-3-methyl-cyclohexanon, 4-Ethyl-3-isopropyl-4-methyl-cyclohexanon, 3-sec. Butyl-4,4-dimethylcyclohexanon, 3-Isopropyl-3,5,5-trimethylcyclohexanon, 4-Isopropyl-3,5,5-trimethylcyclohexanon, 3,3,5-Trimethyl-5-propylcyclohexanon, 3,5,5-Trimethyl-5-propylcyclohexanon, 2-Butyl-3,3,4-trimethylcyclopentanon, 2-Butyl-3,3,4-trimethylcyclohexanon, 4-Butyl-3,3,5-trimethylcyclohexanon, 3-Isohexyl-3-methylcyclohexanon, 5-Ethyl-2,4-diisopropyl-5-methylcyclohexanon, 2,2-Dimethylcyclooctanon, und 3,3,8-Trimethylcyclooctanon.
3,3-Dimethylcyclopentanon, 2,2-Dimethylcyclohexanon, 3,3-Dimethylcyclohexanon, 4,4-Dimethylcyclohexanon, 3-Ethyl-3-Methylcyclopentanon, 2,3,3-Trimethylcyclopentanon, 2,4,4-Trimethylcyclopentanon, 3,3,4-Trimethylpentanon, 3,3-Dimethylcycloheptanon, 4,4-Dimethylcycloheptanon, 3-Ethyl-3-methylcyclohexanon, 4-Ethyl-4-methylcyclohexanon, 2,3,3-Trimethylcyclohexanon, 2,4,4-Trimethylcyclohexanon, 3,3,4-Trimethylcyclohexanon, 2,5,5-Trimethylcyclohexanon, 3,3,5-Trimethylcyclohexanon, 3,4,4-Trimethylcyclohexanon, 2,3,3,4-Tetramethylcyclopentanon, 2,3,4,4-Tetramethylcyclopentanon, 3,3,4,4-Tetramethylcyclopentanon, 2,2,5-Trimethylcycloheptanon, 2,2,6-Trimethylcycloheptanon, 2,6,6-Trimethylcycloheptanon, 3,3,5-Trimehtylcycloheptanon, 3,5,5-Trimethylcycloheptanon, 5-Ethyl-2,5-dimethylcycloheptanon, 2,3,3,5-Tetramethylcycloheptanon, 2,3,5,5-Tetramethylcycloheptanon, 3,3,5,5-Tetramethylcycloheptanon, 4-Ethyl-2,3,4-trimethylcycloheptanon, 2-Isopropyl-4,4-dimethylcyclopentanon, 4-Isopropyl-2,4-dimethylcyclopentanon, 2-Ethyl-3,5,5-trimethylcyclohexanon, 3-Ethyl-3,5,5-trimethylcyclohexanon, 3-Ethyl-4-isopropyl-3-methyl-cyclopetanon, 4-sec. Butyl-3,3-dimethylcyclopentanon, 2-Isopropyl-3,3,4-trimethylcyclopentanon, 3-Ethyl-4-isopropyl-3-methyl-cyclohexanon, 4-Ethyl-3-isopropyl-4-methyl-cyclohexanon, 3-sec. Butyl-4,4-dimethylcyclohexanon, 3-Isopropyl-3,5,5-trimethylcyclohexanon, 4-Isopropyl-3,5,5-trimethylcyclohexanon, 3,3,5-Trimethyl-5-propylcyclohexanon, 3,5,5-Trimethyl-5-propylcyclohexanon, 2-Butyl-3,3,4-trimethylcyclopentanon, 2-Butyl-3,3,4-trimethylcyclohexanon, 4-Butyl-3,3,5-trimethylcyclohexanon, 3-Isohexyl-3-methylcyclohexanon, 5-Ethyl-2,4-diisopropyl-5-methylcyclohexanon, 2,2-Dimethylcyclooctanon, und 3,3,8-Trimethylcyclooctanon.
Beispiele für bevorzugte Ketone sind
Zur Bisphenolherstellung werden im allgemeinen 2 bis 10 Mol,
vorzugsweise 2,5 bis 6 Mol Phenol (V) pro Mol Keton
(VI), verwendet. Bevorzugte Reaktionszeiten betragen 1
bis 100 Stunden. Im allgemeinen arbeitet man bei Temperaturen
von -30°C bis 300°C, vorzugsweise von -15°C bis
150°C und bei Drücken von 1 bis 20 bar, vorzugsweise von
1 bis 10 bar.
Die Kondensation wird im allgemeinen in Gegenwart saurer
Katalysatoren durchgeführt. Beispiele sind Chlorwasserstoff,
Bromwasserstoff, Fluorwasserstoff, Bortrifluorid,
Aluminiumtrichlorid, Zinkdichlorid, Titantetrachlorid,
Zinntetrachlorid, Phosphorhalogenide, Phosphorpentoxid,
Phosphorsäure, konzentrierte Salzsäure oder Schwefelsäure
sowie Mischungen aus Essigsäure und Acetanhydrid.
Die Verwendung saurer Ionenaustauscher ist ebenfalls
möglich.
Weiterhin kann die Umsetzung durch Zugabe von Co-Katalysatoren
wie C₁-C₁₈-Alkyl-Mercaptanen, Schwefelwasserstoff,
Thiophenolen, Thiosäuren und Dialkylsulfiden beschleunigt
werden.
Die Kondensation kann ohne Lösungsmittel oder in Gegenwart
eines inerten Lösungsmittels (z. B. aliphatischer
und aromatischer Kohlenwasserstoff, Chlorkohlenwasserstoff)
durchgeführt werden.
In den Fällen, in denen der Katalysator gleichzeitig als
wasserentziehendes Mittel fungiert, ist es nicht erforderlich,
zusätzlich wasserentziehendes Mittel einzusetzen,
letzteres ist jedoch zur Erzielung guter Umsätze
in jedem Fall dann vorteilhaft, wenn der eingesetzte
Katalysator das Reaktionswasser nicht bindet.
Geeignete wasserentziehende Mittel sind beispielsweise:
Acetanhydrid, Zeolithe, Polyphosphorsäure und Phosphorpentoxid.
Die Herstellung der Diphenole entsprechend Formel (I),
ist in der deutschen Patentanmeldung P 38 32 396.6 beschrieben
und wird durch das Beispiel 1 erläutert:
Gegenstand dieser Erfindung sind aromatische Polyetherketone
mit der wiederkehrenden Struktureinheit
-O-E-O-E′- (VII)
worin
-E′- ein zweibindiger Rest eines aromatischen Ketons
der Formel (VIIIa)
mit
Ar und Ar′ gleiche oder verschiedene difunktionelle aromatische Reste mit 6 bis 50 C-Atomen
und worin
Ar und Ar′ gleiche oder verschiedene difunktionelle aromatische Reste mit 6 bis 50 C-Atomen
und worin
-O-E-O- (IXa)
ein zweibindiger Diphenolat-Rest ist, die dadurch gekennzeichnet
sind, daß von 0,1 Mol-% bis 100 Mol-%, vorzugsweise
von 3 Mol-% bis 100 Mol-% bis 100 Mol-% und insbesondere
von 10 Mol-% bis 100 Mol-% der Diphenolat-Reste (IXa)
solche der Formel (Ia)
sind, in denen X, R¹, R², R³, R⁴ und m wie in Formel (I)
definiert sind.
Die aromatischen Polyetherketone der Erfindung haben bevorzugt
mittlere Molekulargewichte w (Gewichtsmittel),
ermittelt z. B. durch Gelpermeationschromatographie oder
Lichtstreuung von 742 bis 500 000 vorzugsweise von
3000 bis 200 000 und insbesondere von 5000 bis
100 000.
Aromatische Polyetherketone sind bekannt (siehe beispielsweise
GB-PS 10 78 234, US-PS 40 10 147 und EP-A
01 35 938). Sie können beispielsweise durch Umsetzung
von Dialkalisalzen von Diphenolen mit Dihalogen-diarylketonen
in einem polaren Lösungsmittel hergestellt
werden, (siehe beispielsweise GB-PS 10 78 234), wobei
die Dialkalisalze der Diphenole auch in situ erzeugt
werden können.
Die erfindungsgemäßen Polyetherketone können ebenfalls
nach dieser Methode hergestellt werden, wobei als polares
Lösungsmittel bevorzugt am Stickstoff C₁-C₅-alkylsubstituiertes
Caprolactam, wie N-Methyl-caprolactam,
N-Ethyl-caprolactam, N-n-Propyl-caprolactam, N-Isopropyl-caprolactam,
vorzugsweise N-Methyl-caprolactam, und
vorzugsweise am Stickstoff C₁-C₅-alkylsubstituierte
Pyrrolidone, wie N-Methylpyrrolidon, N,N-Dimethylformamid,
N,N-Dimethylacetamid, Dimethylsulfoxid, Dimethylsulfon,
Sulfolan und Tetramethylharnstoff eingesetzt
werden. Es können anteilig, z. B. 0,1 bis 200 Gew.-%,
bezogen auf das Gewicht des polaren Lösungsmittels,
andere weniger polare Lösungsmittel mitverwendet werden,
z. B. aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Toluol, Xylol,
Mesitylen, Chlorbenzol oder aliphatische Kohlenwasserstoffe
wie Benzin, Cyclohexan.
Gegenstand dieser Erfindung ist auch ein Verfahren zur
Herstellung der erfindungsgemäßen Polyetherketone und
der Struktureinheit (VII) durch Umsetzung von Dialkalidiphenolaten
(IXb)
Alkali-O-E-O-Alkali (IXb)
mit Dihalogen-diaryl-Ketonen (VIII)
mit Ar und Ar′ = gleiche oder verschiedene difunktionelle,
aromatische Reste mit 6 bis 50 C-Atomen
und Hal, Halogen wie Fluor, Chlor, Brom,
bevorzugt Fluor und Chlor
in Lösungsmitteln, das dadurch gekennzeichnet ist, daß von 0,1 Mol-% bis 100 Mol-% vorzugsweise von 3 Mol-% bis 100 Mol und insbesondere von 10 Mol-% bis 100 Mol-% der Dialkalidiphenolate IXb der Formel Ib
in Lösungsmitteln, das dadurch gekennzeichnet ist, daß von 0,1 Mol-% bis 100 Mol-% vorzugsweise von 3 Mol-% bis 100 Mol und insbesondere von 10 Mol-% bis 100 Mol-% der Dialkalidiphenolate IXb der Formel Ib
entsprechen,
worin X, R¹, R², R³, R⁴ und m die für die Formel (I) genannte Bedeutung haben, und daß die Umsetzung in einem polaren Lösungsmittel wie N-alkylierten Caprolactamen oder N-alkylierten Pyrrolidonen, vorzugsweise in N-alkylierten Pyrrollidonen als polaren Lösungsmitteln durchgeführt wird.
worin X, R¹, R², R³, R⁴ und m die für die Formel (I) genannte Bedeutung haben, und daß die Umsetzung in einem polaren Lösungsmittel wie N-alkylierten Caprolactamen oder N-alkylierten Pyrrolidonen, vorzugsweise in N-alkylierten Pyrrollidonen als polaren Lösungsmitteln durchgeführt wird.
Geeignete Diphenole der Formel (IX) sind z. B.
Hydrochinon,
Resorcin,
Dihydroxybiphenole,
Bis-(hydroxyphenyl)-alkane,
Bis-(hydroxyphenyl)-cycloalkane,
Bis-(hydroxyphenyl)-sulfide,
Bis-(hydroxyphenyl-ether,
Bis-(hydroxyphenyl)-ketone,
Bis-(hydroxyphenyl)-sulfone,
Bis-(hydroxyphenyl)-sulfoxide,
a,α′-Bis(hydroxyphenyl)-diisopropylbenzole
sowie deren kernalkylierte und kernhalogenierte Verbindung.
Hydrochinon,
Resorcin,
Dihydroxybiphenole,
Bis-(hydroxyphenyl)-alkane,
Bis-(hydroxyphenyl)-cycloalkane,
Bis-(hydroxyphenyl)-sulfide,
Bis-(hydroxyphenyl-ether,
Bis-(hydroxyphenyl)-ketone,
Bis-(hydroxyphenyl)-sulfone,
Bis-(hydroxyphenyl)-sulfoxide,
a,α′-Bis(hydroxyphenyl)-diisopropylbenzole
sowie deren kernalkylierte und kernhalogenierte Verbindung.
Diese und weitere geeignete andere Diphenole (IX) sind
z. B. in den US-PS 30 28 365, 29 99 835, 31 48 172,
32 75 601, 29 91 273, 32 71 367, 30 62 781, 29 70 131
und 29 99 846, in den deutschen Offenlegungsschriften
15 70 703, 20 63 050, 20 63 052, 22 11 956, der französischen
Patentschrift 15 61 518 und in der Monographie
"H. Schnell, Chemistry and Physics of Polycarbonates,
Interscience Publishers, New York 1964", beschrieben.
Bevorzugte andere Diphenole (IX) sind beispielsweise:
4,4′-Dihydroxybiphenyl,
2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan,
2,4-Bis-(4-hydroxyphenyl)-2-methylbutan,
1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan,
α,α′-Bis-(4-hydroxyphenyl)-p-diisopropylbenzol,
2,2-Bis-(3-methyl-4-hydroxyphenyl)-propan,
2,2-Bis-(3-chlor-4-hydroxyphenyl)-propan,
Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-methan,
2,2-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-propan,
Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-sulfon,
2,4-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-2-methylbutan,
1,1-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-cyclohexan,
α,α′-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-p-diisopropylbenzol,
2,2-Bis-(3,5-dichlor-4-hydroxyphenyl)-propan,
2,2-Bis-(3,5-dibrom-4-hydroxyphenyl)-propan und
4,4′-Dihydroxydiphenylsulfon.
4,4′-Dihydroxybiphenyl,
2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan,
2,4-Bis-(4-hydroxyphenyl)-2-methylbutan,
1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan,
α,α′-Bis-(4-hydroxyphenyl)-p-diisopropylbenzol,
2,2-Bis-(3-methyl-4-hydroxyphenyl)-propan,
2,2-Bis-(3-chlor-4-hydroxyphenyl)-propan,
Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-methan,
2,2-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-propan,
Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-sulfon,
2,4-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-2-methylbutan,
1,1-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-cyclohexan,
α,α′-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-p-diisopropylbenzol,
2,2-Bis-(3,5-dichlor-4-hydroxyphenyl)-propan,
2,2-Bis-(3,5-dibrom-4-hydroxyphenyl)-propan und
4,4′-Dihydroxydiphenylsulfon.
Besonders bevorzugte andere Diphenole (IX) sind beispielsweise:
2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan,
2,2-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-propan,
2,2-Bis-(3,5-dichlor-4-hydroxyphenyl)-propan,
2,2-Bis-(3,5-dibrom-4-hydroxyphenyl)-propan,
1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan und
4,4′-Dihydroxydiphenylsulfon.
2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan,
2,2-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-propan,
2,2-Bis-(3,5-dichlor-4-hydroxyphenyl)-propan,
2,2-Bis-(3,5-dibrom-4-hydroxyphenyl)-propan,
1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan und
4,4′-Dihydroxydiphenylsulfon.
Sie können einzeln oder im Gemisch eingesetzt werden.
Die Formel IXa und IXb stellen die durch Entfernen von
2 H-Atomen gebildeten Reste dieser Diphenole bzw. die
Alkalisalze dieser Verbindung dar.
Geeignete Dihalogendiarylketone (VIII) sind:
4,4′-Dichlorbenzophenon
4-Chlor-4′-Fluorbenzophenon
4,4′-Difluorbenzophenon
4,4′-Dichlorterephthalophenon
4,4′-Dichlorbenzophenon
4-Chlor-4′-Fluorbenzophenon
4,4′-Difluorbenzophenon
4,4′-Dichlorterephthalophenon
4,4′-Difluorterephthalophenon
4,4′-Dichlorisophthalophenon
4,4′-Difluorisophthalophenon
4,4′-Bis-(p-chlorbenzoyl)-diphenylether
4,4′-Bis-(p-fluorbenzoyl)-diphenylether
3,3′-Dinitro-4,4′-dichlorbenzophenon
3,3′-Dinitro-4,4′-difluorbenzophenon
4,4′-Bis-(p-chlorbenzoyl)-biphenyl
3,3′-Dinitro-4,4′-difluorbenzophenon
4,4′-Bis-(p-chlorbenzoyl)-biphenyl
4,4′-Bis-(p-fluorbenzoyl)-biphenyl
2,8-Bis-(p-chlorbenzoyl)-diphenylenoxid
4,4′-Bis-(p-halogenbenzoyl)-diphenylmethan-derivate der
Formel
mit Y, Z als gleichen oder verschiedenen C₁-C₉-aliphatischen,
C₅-C₆-cycloaliphatischen, C₆-C₁₀-aromatischen
oder C₇-C₁₂-araliphatischen Resten oder Wasserstoff und
Hal = Fluor oder Chlor, z. B.
Der bevorzugte Rest Ar und Ar′ in der Formel (VIII) ist
somit der p-Phenylenrest, der auch substituiert sein
kann, z. B. mit Alkyl oder Nitrogruppen substituierte p-Phenylenreste
oder Reste der Formel
mit y = -O-, CH₂, -CO-, Einfachbindung und o = 0 oder
1 und Hal = Fluor oder Chlor.
Als Alkali in den Dialkaliphenolaten (Ib) und (IXb)
dient vorzugsweise Natrium oder Kalium.
Als Halogen in den Diahalogendiarylketonen (VIII) dient
Fluor, Chlor und Brom, vorzugsweise Fluor und Chlor.
Bevorzugte, erfindungsgemäße Polyetherketone sind solche,
die mindestens 10 Mol-% wiederkehrende Struktureinheiten
der Formel
enthalten und ein Molekulargewicht von über 3000 g/mol
aufweisen (Gewichtsmittel).
Erfindungsgemäß können die aromatischen Polyetherketone
bei Temperaturen von 130°C bis 350°C, bevorzugt 145°C
bis 280°C, und bei Drucken von 0,8 bis 10 bar, bevorzugt
1 bis 3 bar, insbesondere bei atmosphärischem Umgebungsdruck
hergestellt werden.
Das molare Mengenverhältnis der Alkalidiphenolate (Ib)
und (IXb) zu den Dihalogen-diaryl-ketonen (VIII) liegt
zwischen 0,5 und 2, bevorzugt zwischen 0,8 und 1,2, besonders
bevorzugt zwischen 0,95 und 1,05, wobei für hohe
Molekulargewichte ein Verhältnis von 1 oder sehr nahe
bei 1 gewählt werden muß.
Die Menge an polaren Lösungsmitteln beträgt 0,5 bis 50,
bevorzugt 2 bis 20 Gewichtsteile, bezogen auf das Gesamtgewicht
der Polyetherketonrohstoffe (I), (VIII) und
(IX) = 1 Gew.-Teil.
Die erfindungsgemäßen Polyetherketone können z. B. wie
folgt aus den erhaltenen Reaktionsgemischen gewonnen
werden:
Man verdünnt das Reaktionsgemisch, insbesondere wenn sehr hochviskose Lösungen vorliegen, z. B. mit dem polaren Reaktions-Lösungsmittel oder einem anderen Lösungsmittel für das Polyetherketon, und filtriert. Nach Neutralisation des Filtrats mit einer geeigneten Säure, z. B. Essigsäure, wird das Polyetherketon durch Eingießen in ein geeignetes Fällungsmedium, z. B. Wasser oder Alkohole, wie z. B. Methanol oder Isopropanol oder Wasser-Alkohol-Gemische, z. B. H₂O/Methanol 1 : 1, ausgefällt, isoliert und anschließend getrocknet.
Man verdünnt das Reaktionsgemisch, insbesondere wenn sehr hochviskose Lösungen vorliegen, z. B. mit dem polaren Reaktions-Lösungsmittel oder einem anderen Lösungsmittel für das Polyetherketon, und filtriert. Nach Neutralisation des Filtrats mit einer geeigneten Säure, z. B. Essigsäure, wird das Polyetherketon durch Eingießen in ein geeignetes Fällungsmedium, z. B. Wasser oder Alkohole, wie z. B. Methanol oder Isopropanol oder Wasser-Alkohol-Gemische, z. B. H₂O/Methanol 1 : 1, ausgefällt, isoliert und anschließend getrocknet.
Die erfindungsgemäßen Polyetherketone sind thermoplastische
Kunststoffe mit hoher Wärmeformbeständigkeit.
Sie können beispielsweise verarbeitet werden durch Extrusion,
Spritzgießen, Sintern oder Verpressen.
Es können beliebige Formkörper hergestellt werden. Diese
sind überall dort einsetzbar, wo Polyetherketone hoher
Formstabilität gefordert sind, also beispielsweise auf
dem Gebiet der Elektrotechnik und Elektronik, Fahrzeugbau
incl. Luft- und Raumfahrt, für Sportgeräte, Funktionsteile
und Geschirr, für Mikrowellenherde, sterilisierbare
medizinische Geräte, Kaffeemaschinenteile,
Eierkocher, Heißwasserbehälter, -leitungen und -pumpen,
Haartrockner und ähnliches mehr.
Den erfindungsgemäßen Polyetherketonen können noch übliche
Additive wie Weichmacher, Entformungsmittel, Stabilisatoren
wie z. B. UV-Absorber und Antioxidantien, Intumeszenzhilfsmittel
(Flammschutzmittel), Verstärkungsfasern
wie Glasfasern, Kohlenstoffasern oder Aramidfasern,
Füllstoffe, anorganische oder organische Pigmente,
keramische Grundstoffe, Ruß etc. zugesetzt werden, bevorzugt
in Mengen von 0 bis 80 Gew.-%, insbesondere von
0 bis 60 Gew.-%, bezogen auf Polyetherketon = 100%,
zweckmäßig vor der Verarbeitung der erfindungsgemäßen
Polyetherketone zu Formkörpern.
Die niedermolekularen erfindungsgemäßen Polyetherketone
eignen sich über ihre funtkionellen Endgruppen (Halogen
oder Hydroxyd) besonders für den Einbau in Blockcopolymere
in Verbindung mit anderen co-kondensierbaren Bausteinen.
In einem 1-Liter-Rundkolben mit Rührer, Tropftrichter,
Thermometer, Rückflußkühler und Gasleitungsrohr
werden 7,5 Mol (705 g) Phenol und 0,15
Mol (30,3 g) Dodecanthiol und bei 28 bis 30°C mit
trockenem HCl-Gas gesättigt. Zu dieser Lösung
werden bei 28 bis 30°C innerhalb 3 Stunden eine
Mischung von 1,5 Mol Dihydroisophoron (210 g) und
1,5 Mol (151 g) Phenol zugetropft, wobei weiterhin
HCl-Gas durch die Reaktionslösung geleitet wird.
Nach beendeter Zugabe werden weitere 5 Stunden HCl-Gas
eingeleitet. Zur Vervollständigung der Reaktion
läßt man 8 Stunden bei Raumtemperatur stehen. Anschließend
wird überschüssiges Phenol durch Wasserdampf-Destillation
entfernt. Der verbleibende Rückstand
wird zweimal mit je 500 ml Petrolether (60-90)
und einmal mit 500 ml Methylenchlorid heiß
extrahiert und abfiltriert. Ausbeute: 370 g entspricht
79%. Schmelzpunkt: 205-207°C.
In einer mit Stickstoff gespülten Rührapparatur, die
mit einem Wasserabscheider versehen ist, werden
31,04 g (0,1 Mol) des Bisphenols der Formel (A),
21,82 g 4,4′-Difluorbenzophenon, 200 ml N-Methyl-pyrrolidon,
100 ml Toluol und 18 g Kaliumcarbonat vorgelegt.
Es wird destillativ azeotrop entwässert, bis
der Ansatz wasserfrei ist. Durch Abdestillieren von
Toluol wird die Sumpftemperatur innerhalb einer
Stunde auf 180°C erhöht. Der Ansatz wird 4 h bei
180°C gerührt und anschließend für 1 h auf 190-195°C
aufgeheizt. Danach wird mit 200 ml N-Methylpyrrolidon
verdünnt und heiß abgesaugt. Das Filtrat wird mit
Essigsäure neutralisiert und das Polymer durch Fällung
in einer Methanol-Wasser-Mischung (1 : 1) daraus
isoliert. Zur weiteren Reinigung wird das Polymer in
Methylenchlorid gelöst und anschließend in Methanol
gefällt. Abschließend wird 14 h bei 120°C im Vakuum
getrocknet. Ausbeute: 37,6 g; relative Viskosität
gemessen in Methylenchlorid bei 25°C und einer Polymerkonzentration
von 5 g pro Liter: 1,297, Glastemperatur,
bestimmt mit Hilfe der DSC-Methode bei einer
Aufheizgeschwindigkeit von 20 K/min: 235°C.
Zugfestigkeit, gemessen wie in Vergleichsbeispiel
3a, jedoch nach Verpressen bei 280°C: 68 MPa.
Analog Beispiel 2 wurden aus den Diphenolen (B),
(C) und (D) Polyetherketone hergestellt. Die Werte
wurde wie für Beispiel 2 ermittelt.
Glastemperatur: 158°C. Das Material wurde bei 220°C
nach 5minütiger Temperung unter einem Druck von
200 bar in ein Formteil "S 2-Zugstab" gepreßt. Bei
einer Abzugsgeschwindigkeit von 2 mm/min wurde die
Zugfestigkeit bei Raumtemperatur gemessen: 55 MPa.
Glastemperatur: 210°C, Zugfestigkeit gemessen wie
in Beispiel 3a, jedoch bei 260°C verpreßt:
40 MPa.
Glastemperatur 175°C, relative Viskosität (gemessen
wie für Beispiel 2): 1,374.
Claims (6)
1. Aromatische Polyetherketone mit der wiederkehrenden
Struktureinheit
-O-E-O-E′- (VII)worin -E′- ein zweibindiger Rest eines aromatischen
Ketons der Formel (VIIIa) ist,
mit Ar und Ar′ = gleiche oder verschiedene difunktionelle
aromatische Reste mit 6 bis 50 C-Atomenund worin -O-E-O- (IXa) ein zweibindiger Diphenolat-Rest,
ist dadurch gekennzeichnet, daß von 0,1 Mol-%
bis 100 Mol-% der Diphenolat-Reste (IXa)
solche der Formel Ia sind
worinR¹ und R² unabhängig voneinander Wasserstoff,
Halogen, C₁-C₈-Alkyl, C₅-C₆-Cycloalkyl,
C₆-C₁₀-Aryl und C₇-C₁₂-Aralkyl,
m eine ganze Zahl von 4 bis 7,
R³ und R⁴, für jedes X individuell wählbar, unabhängig voneinander Wasserstoff oder C₁-C₆-Alkyl, und
X Kohlenstoff bedeuten,mit der Maßgabe, daß an mindestens einem Atom X, R³ und R⁴ gleichzeitig Alkyl bedeuten.
m eine ganze Zahl von 4 bis 7,
R³ und R⁴, für jedes X individuell wählbar, unabhängig voneinander Wasserstoff oder C₁-C₆-Alkyl, und
X Kohlenstoff bedeuten,mit der Maßgabe, daß an mindestens einem Atom X, R³ und R⁴ gleichzeitig Alkyl bedeuten.
2. Aromatische Polyetherketone gemäß Anspruch 1 mit
einem mittleren Molekulargewicht w von 742 bis
500 000.
3. Aromatische Polyetherketone gemäß Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß von 3 Mol-% bis 100 Mol-%
der Diphenolat-Reste (IXa) Diphenolat-Reste der
Formel (Ia) sind.
4. Aromatische Polyetherketone gemäß Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß von 10 Mol-% bis 100 Mol-%
der Diphenolat-Reste (IXa) Diphenolat-Reste der
Formel (Ia) sind.
5. Verfahren zur Herstellung der Polyetherketone des
Anspruchs 1, durch Umsetzung von Dialkalidiphenolaten
mit Dihalogen-diaryl-Ketonen (VIII)
worin -Ar- und -Ar′- gleiche oder verschiedene difunktionelle
aromatische Reste mit 6 bis 50 C-Atomen
und Hal Halogen wie Fluor, Chlor, Brom bedeuten,
dadurch gekennzeichnet, daß von 0,1 Mol-%
bis 100 Mol-% der Dialkalidiphenolate solche der
Formel (Ib)
sind,
worin X, R¹, R², R³, R⁴ und m die für Formel I in Anspruch 1 genannte Bedeutung haben, und daß die Umsetzung in polaren Lösungsmitteln wie N-alkylierten Caprolactamen oder N-alkylierten Pyrrolidonen durchgeführt wird.
worin X, R¹, R², R³, R⁴ und m die für Formel I in Anspruch 1 genannte Bedeutung haben, und daß die Umsetzung in polaren Lösungsmitteln wie N-alkylierten Caprolactamen oder N-alkylierten Pyrrolidonen durchgeführt wird.
6. Verwendung von Diphenolen der Formel (I)
worinR¹ und R² unabhängig voneinander Wasserstoff,
Halogen, C₁-C₈-Alkyl, C₅-C₆-Cycloalkyl,
C₆-C₁₀-Aryl und C₇-C₁₂-Aralkyl,
m eine ganze Zahl von 4 bis 7,
R³ und R⁴, für jedes X individuell wählbar, unabhängig voneinander Wasserstoff oder C₁-C₆-Alkyl und
X Kohlenstoff bedeuten,mit der Maßgabe, daß an mindestens einem Atom X, R³ und R⁴ gleichzeitig Alkyl bedeuten,zur Herstellung von aromatischen Polyetherketonen.
m eine ganze Zahl von 4 bis 7,
R³ und R⁴, für jedes X individuell wählbar, unabhängig voneinander Wasserstoff oder C₁-C₆-Alkyl und
X Kohlenstoff bedeuten,mit der Maßgabe, daß an mindestens einem Atom X, R³ und R⁴ gleichzeitig Alkyl bedeuten,zur Herstellung von aromatischen Polyetherketonen.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883833386 DE3833386A1 (de) | 1988-10-01 | 1988-10-01 | Aromatische polyetherketone |
EP89117170A EP0364741B1 (de) | 1988-10-01 | 1989-09-16 | Aromatische Polyetherketone |
ES89117170T ES2058427T3 (es) | 1988-10-01 | 1989-09-16 | Polietercetonas aromaticas. |
DE8989117170T DE58904967D1 (en) | 1988-10-01 | 1989-09-16 | Aromatische polyetherketone. |
CA000612358A CA1321400C (en) | 1988-10-01 | 1989-09-21 | Aromatic polyether ketones |
US07/413,347 US4964890A (en) | 1988-10-01 | 1989-09-27 | Aromatic polyether ketones |
JP1253805A JP2925179B2 (ja) | 1988-10-01 | 1989-09-30 | 芳香族ポリエーテルケトン |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883833386 DE3833386A1 (de) | 1988-10-01 | 1988-10-01 | Aromatische polyetherketone |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3833386A1 true DE3833386A1 (de) | 1990-04-12 |
Family
ID=6364150
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19883833386 Withdrawn DE3833386A1 (de) | 1988-10-01 | 1988-10-01 | Aromatische polyetherketone |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3833386A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5372986A (en) * | 1992-06-04 | 1994-12-13 | Agfa-Gevaert, N.V. | Dye-donor element for use according to thermal dye sublimation transfer |
US5698070A (en) * | 1991-12-13 | 1997-12-16 | Tokyo Electron Limited | Method of etching film formed on semiconductor wafer |
-
1988
- 1988-10-01 DE DE19883833386 patent/DE3833386A1/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5698070A (en) * | 1991-12-13 | 1997-12-16 | Tokyo Electron Limited | Method of etching film formed on semiconductor wafer |
US5372986A (en) * | 1992-06-04 | 1994-12-13 | Agfa-Gevaert, N.V. | Dye-donor element for use according to thermal dye sublimation transfer |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0365916B1 (de) | Polymermischungen | |
EP0364741B1 (de) | Aromatische Polyetherketone | |
DE3844633A1 (de) | Dihydroxydiphenylcycloalkane, ihre herstellung und ihre verwendung zur herstellung von hochmolekularen polycarbonaten | |
EP0135130A2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Polyethern | |
EP0388358A2 (de) | Neue Polyarylenether | |
EP0365917B1 (de) | Polymermischungen | |
EP0023572B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Gemischen alkylierter aromatischer Polyhydroxyverbindungen, diese Produktmischungen und deren Verwendung zur Herstellung von Polycarbonaten | |
EP0400411B1 (de) | Aromatische Polyethersulfone | |
DE2433400B2 (de) | Aromatisches Polymeres und Verfahren zur Herstellung desselben | |
EP0571883A1 (de) | Polyarylenether mit Xanthoneinheiten, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung | |
EP0400409B1 (de) | Aromatische Copolyetherketone | |
EP0414083B1 (de) | Stabilisierte Polycarbonate | |
DE3833386A1 (de) | Aromatische polyetherketone | |
DE4121138A1 (de) | Polyarylenether und ihre verwendung | |
DE4121139A1 (de) | Verfahren zur herstellung von polyarylenethern und ihre verwendung | |
DE4016711A1 (de) | Aromatische polyethersulfone und polyetherketone | |
DE3833385A1 (de) | Aromatische polyethersulfone | |
DE3636558A1 (de) | Hochtemperaturbestaendige polyethersulfon/polyetherketon-blockcopolykondensate | |
EP0447358A2 (de) | Lösliche Polyarylenethersulfone | |
DE4007061A1 (de) | Estergruppen enthaltende aromatische polyether | |
DE4216597A1 (de) | Polycyanarylenether auf Basis von 1,1-Bis(4-hydroxypphenyl)alkylcycloalkanen | |
DE1595709A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Polyarylendisulfimidsulfonen | |
DE3927137A1 (de) | Polyarylensulfid-mischungen | |
DE4217379B4 (de) | Polyarylenether mit Xanthon- und Dixanthoneinheiten und Verfahren zu deren Herstellung und ihre Verwendung | |
DE1806271A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Polyketonen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8130 | Withdrawal | ||
8165 | Unexamined publication of following application revoked |