DE3930673A1 - Stabilised polycarbonate(s) with bifunctional carbonate units - contg. sec. di:arylamine(s) with sec. di:arylamine structural units useful in moulding articles with improved toughness and properties - Google Patents
Stabilised polycarbonate(s) with bifunctional carbonate units - contg. sec. di:arylamine(s) with sec. di:arylamine structural units useful in moulding articles with improved toughness and propertiesInfo
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Abstract
Description
Gegenstand der Erfindung der deutschen Patentanmeldung P 38 32 396.6 (Le A 26 344) sind Dihydroxydiphenylcycloalkane der Formel (I)Subject of the invention of the German patent application P 38 32 396.6 (Le A 26 344) are dihydroxydiphenylcycloalkanes of formula (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,
m eine ganze Zahl von 4 bis 7, bevorzugt 4 oder 5,
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.wherein
R¹ and R² independently of one another are hydrogen, halogen, preferably chlorine or bromine, C₁-C₈-alkyl, C₅-C₆-cycloalkyl, C₆-C₁₀-aryl, preferably phenyl, and C₇-C₁₂-aralkyl, preferably phenyl-C₁-C₄-alkyl , especially benzyl,
m is an integer from 4 to 7, preferably 4 or 5,
R³ and R⁴, individually selectable for each X, independently of one another hydrogen or C₁-C₆-alkyl and
X is carbon,
with the proviso that on at least one atom X R³ and R⁴ simultaneously mean alkyl.
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 dialkylsubstituiert, dagegen ist die Alkyl-disubstitution in β-Stellung zu C-1 bevorzugt.Preferred are at 1-2 atoms X, in particular only on an atom X, R³ and R⁴ simultaneously alkyl. More preferred Alkyl is methyl; the X atoms in the α position to the di-phenyl-substituted carbon atom (C-1) are preferred not dialkyl-substituted, but alkyl disubstitution preferred in the β-position to C-1.
Insbesondere sind Gegenstand der Erfindung Dihydroxydiphenylcycloalkane mit 5 und 6 Ring-C-Atomen im Cycloaliphatischen Rest (m = 4 oder 5 in Formel (I) wie beispielsweise die Diphenole der FormelnIn particular, the invention relates to dihydroxydiphenylcycloalkanes with 5 and 6 ring carbon atoms in cycloaliphatic Rest (m = 4 or 5 in formula (I) as for example the diphenols of the formulas
undand
wobei das 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan (Formel II) besonders bevorzugt ist.the 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane (Formula II) is particularly preferred.
Die erfindungsgemäßen Dihydroxydiphenylcycloalkane der Formel (I) können in an sich bekannter Weise durch Kondensation von Phenolen der Formel (V)The inventive dihydroxydiphenylcycloalkanes Formula (I) can be carried out in a manner known per se by condensation of phenols of the formula (V)
und Ketonen der Formel (VI)and ketones of the formula (VI)
hergestellt werden, wobei in den Formeln (V) und (VI) X, R¹, R², R³, R⁴ und m die für Formel (I) angegebene Bedeutung haben. are produced, wherein in the formulas (V) and (VI) X, R¹, R², R³, R⁴ and m are those given for formula (I) Have meaning.
Die Phenole der Formel (V) sind entweder literaturbekannt oder nach literaturbekannten Verfahren erhältlich (siehe beispielsweise für Kresole und Xylenole, Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie 4. neubearbeitete und erweiterte Auflage Band 15, Seiten 61-77, Verlag Chemie-Weinheim-New York 1978; für Chlorphenole, Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Verlag Chemie, 1975, Band 9, Seiten 573-582; und für Alkylphenole, Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Verlag Chemie 1979, Band 18, Seiten 191-214).The phenols of formula (V) are either known from the literature or available by methods known from the literature (see for example for cresols and xylenols, Ullmanns Encyclopedia of Chemical Engineering 4th revised and extended edition volume 15, pages 61-77, publisher Chemie-Weinheim-New York 1978; for chlorophenols, Ullmanns Encyclopedia of Technical Chemistry, 4th edition, Verlag Chemie, 1975, Volume 9, pages 573-582; and for Alkylphenols, Ullmann's Encyclopedia of Technical Chemistry, 4th edition, Verlag Chemie 1979, volume 18, pages 191-214).
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 und o- oder p-Benzylphenole.Examples of suitable phenols of the formula (V) are: Phenol, o-cresol, m-cresol, 2,6-dimethylphenol, 2-chlorophenol, 3-chlorophenol, 2,6-dichlorophenol, 2-cyclohexylphenol, Diphenylphenol and o- or p-benzylphenols.
Die Ketone der Formel (VI) sind literaturbekannt (siehe beispielsweise) Beilsteins Handbuch der Organischen Chemie, 7. Band, 4. Auflage, Springer-Verlag, Berlin, 1925 und die entsprechenden Ergänzungsbände 1 bis 4, und J. Am. Chem. Soc. Vol 79 (1957), Seiten 1488, 1490 und 1491, US-PS 26 92 289, Allen et al., J. Chem. Soc., (1954), 2186, 2191 und J. Org. Chem. Vol. 38, No. 26, (1973), Seiten 4431 ff, J. Am. Chem. Soc. 87, (1965), Seite 1353 ff, insbesondere Seite 1355. Ein allgemeines Verfahren zur Herstellung von Ketonen der Formel (VI) ist beispielsweise in "Organikum, 15. Auflage, 1977, VEB-Deutscher Verlag der Wissenschaften, Berlin, beispielsweise Seite 698, beschrieben. The ketones of the formula (VI) are known from the literature (see for example) Beilstein's handbook of organic Chemistry, 7th volume, 4th edition, Springer-Verlag, Berlin, 1925 and the corresponding supplementary volumes 1 to 4, and J. Am. Chem. Soc. Vol 79 (1957), pages 1488, 1490 and 1491, U.S. Patent 2,692,289, Allen et al., J. Chem. Soc., (1954), 2186, 2191 and J. Org. Chem. Vol. 38, No. 26, (1973), pages 4431 ff, J. Am. Chem. Soc. 87, (1965), Pages 1353 ff, especially pages 1355. A general one Process for the preparation of ketones of formula (VI) is, for example, in "Organikum, 15th edition, 1977, VEB-German Publishing House of Sciences, Berlin, for example Page 698.
Beispiele für bekannte Ketone der Formel (VI) sind:Examples of known ketones of the formula (VI) are:
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-Trimethylcyclopentanon, 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-Trimethylcycloheptanon, 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-trimethylcyclopentanon, 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-cyclopentanon, 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-dimethylcylohexanon, 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-trimethylhexanon, 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-dimethylcyclopentanone, 2,2-dimethylcyclohexanone, 3,3-dimethylcyclohexanone, 4,4-dimethylcyclohexanone, 3-ethyl-3-methylcyclopentanone, 2,3,3-trimethylcyclopentanone, 2,4,4-trimethylcyclopentanone, 3,3,4-trimethylcyclopentanone, 3,3-dimethylcycloheptanone, 4,4-dimethylcycloheptanone, 3-ethyl-3-methylcyclohexanone, 4-ethyl-4-methylcyclohexanone, 2,3,3-trimethylcyclohexanone, 2,4,4-trimethylcyclohexanone, 3,3,4-trimethylcyclohexanone, 2,5,5-trimethylcyclohexanone, 3,3,5-trimethylcyclohexanone, 3,4,4-trimethylcyclohexanone, 2,3,3,4-tetramethylcyclopentanone, 2,3,4,4-tetramethylcyclopentanone, 3,3,4,4-tetramethylcyclopentanone, 2,2,5-trimethylcycloheptanone, 2,2,6-trimethylcycloheptanone, 2,6,6-trimethylcycloheptanone, 3,3,5-trimethylcycloheptanone, 3,5,5-trimethylcycloheptanone, 5-ethyl-2,5-dimethylcycloheptanone, 2,3,3,5-tetramethylcycloheptanone, 2,3,5,5-tetramethylcycloheptanone, 3,3,5,5-tetramethylcycloheptanone, 4-ethyl-2,3,4-trimethylcyclopentanone, 2-isopropyl-4,4-dimethylcyclopentanone, 4-isopropyl-2,4-dimethylcyclopentanone, 2-ethyl-3,5,5-trimethylcyclohexanone, 3-ethyl-3,5,5-trimethylcyclohexanone, 3-ethyl-4-isopropyl-3-methyl-cyclopentanone, 4-sec. Butyl-3,3-dimethylcyclopentanone, 2-isopropyl-3,3,4-trimethylcyclopentanone, 3-ethyl-4-isopropyl-3-methyl-cyclohexanone, 4-ethyl-3-isopropyl-4-methyl-cyclohexanone, 3-sec-butyl-4,4-dimethylcylohexanone, 3-isopropyl-3,5,5-trimethylcyclohexanone, 4-isopropyl-3,5,5-trimethylcyclohexanone, 3,3,5-trimethyl-5-propylcyclohexanone, 3,5,5-trimethyl-5-propylcyclohexanone, 2-butyl-3,3,4-trimethylcyclopentanone, 2-butyl-3,3,4-trimethylhexanone, 4-butyl-3,3,5-trimethylcyclohexanone, 3-isohexyl-3-methylcyclohexanone, 5-ethyl-2,4-diisopropyl-5-methylcyclohexanone, 2,2-dimethylcyclooctanone, and 3,3,8-trimethylcyclooctanone.
Beispiele für bevorzugte Ketone sindExamples of preferred ketones are
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.Bisphenol production generally uses 2 to 10 Moles, preferably 2.5 to 6 moles of phenol (V) per mole of ketone (VI) used. Preferred response times are 1 up to 100 hours. Generally one works at temperatures from -30 ° C to 300 ° C, preferably from -15 ° C to 150 ° C and at pressures from 1 to 20 bar, preferably from 1 to 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.The condensation generally becomes more acidic in the presence Catalysts carried out. Examples are hydrogen chloride, Hydrogen bromide, hydrogen fluoride, boron trifluoride, Aluminum trichloride, zinc dichloride, titanium tetrachloride, Tin tetrachloride, phosphorus halides, phosphorus pentoxide, Phosphoric acid, concentrated hydrochloric acid or sulfuric acid and mixtures of acetic acid and acetic anhydride. The use of acidic ion exchangers is also possible.
Weiterhin kann die Umsetzung durch Zugabe von Co-Katalysatoren wie C₁-C₁₈-Alkyl-Mercaptanen, Schwefelwasserstoff, Thiophenolen, Thiosäuren und Dialkylsulfiden beschleunigt werden.Furthermore, the reaction can be carried out by adding cocatalysts such as C₁-C₁₈ alkyl mercaptans, hydrogen sulfide, Accelerated thiophenols, thioacids and dialkyl sulfides will.
Die Kondensation kann ohne Lösungsmittel oder in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels (z. B. aliphatischer und aromatischer Kohlenwasserstoff, Chlorkohlenwasserstoff) durchgeführt werden.The condensation can be without solvent or in the presence an inert solvent (e.g. aliphatic and aromatic hydrocarbon, chlorinated hydrocarbon) be performed.
In den Fällen, in denen der Katalysator gleichzeitig als wasserentziehendes Mittel fungiert, ist es nicht erforderlich, zusätzlich wasserentziehende Mittel einzusetzen, letzteres ist jedoch zur Erzielung guter Umsätze in jedem Fall dann vorteilhaft, wenn der eingesetzte Katalysator das Reaktionswasser nicht bindet.In cases where the catalyst is used simultaneously as dehydrating agent acts, it is not necessary use additional dehydrating agents, the latter, however, is to achieve good sales in any case advantageous if the one used Catalyst that does not bind water of reaction.
Geeignete wasserentziehende Mittel sind beispielsweise Acetanhydrid, Zeolithe, Polyphosphorsäure und Phosphorpentoxid.Suitable dehydrating agents are, for example Acetic anhydride, zeolites, polyphosphoric acid and phosphorus pentoxide.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit außerdem ein Verfahren zur Herstellung der Dihydroxydiphenylcycloalkane der Formel (I)The present invention is therefore also an object a process for the preparation of the dihydroxydiphenylcycloalkanes of formula (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,
m eine ganze Zahl von 4 bis 7, bevorzugt 4 oder
5, sind,
R³ und R⁴, für jedes X individuell wählbar, unabhängig
voneinander Wasserstoff oder C₁-C₆-Alkyl
und
X Kohlenstoff ist,
mit der Maßgabe, daß an mindestens einem Atom
X R³ und R⁴ gleichzeitig Alkyl bedeuten,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß man Phenole der
Formel (V)wherein
R¹ and R² independently of one another are hydrogen, halogen, preferably chlorine or bromine, C₁-C₈-alkyl, C₅-C₆-cycloalkyl, C₆-C₁₀-aryl, preferably phenyl, and C₇-C₁₂-aralkyl, preferably phenyl-C₁-C₄-alkyl, especially benzyl,
m are an integer from 4 to 7, preferably 4 or 5,
R³ and R⁴, individually selectable for each X, independently of one another hydrogen or C₁-C₆-alkyl and
X is carbon, with the proviso that on at least one atom X R³ and R⁴ simultaneously mean alkyl, which is characterized in that phenols of the formula (V)
worin
R¹ und R² die für Formel (I) angegebene Bedeutung
haben,
mit Ketonen der Formel (VI)wherein
R¹ and R² have the meaning given for formula (I),
with ketones of the formula (VI)
worin
X, m, R³ und R⁴ die für Formel (I) angegebene Bedeutung
haben,
im Molverhältnis (V) : (VI) zwischen 2 : 1 und 10 : 1, vorzugsweise
zwischen 2,5 : 1 und 6 : 1 bei Temperaturen zwischen
-30°C und 300°C, vorzugsweise zwischen -15°C und
150°C und bei Drücken von 1 bis 20 bar, vorzugsweise von
1 bis 10 bar in Anwesenheit saurer Katalysatoren und
gegebenenfalls in Anwesenheit von Co-Katalysatoren
und/oder Lösungsmitteln und/oder wasserentziehenden
Mitteln umsetzt.wherein
X, m, R³ and R⁴ have the meaning given for formula (I),
in a molar ratio (V): (VI) between 2: 1 and 10: 1, preferably between 2.5: 1 and 6: 1 at temperatures between -30 ° C and 300 ° C, preferably between -15 ° C and 150 ° C and at pressures from 1 to 20 bar, preferably from 1 to 10 bar in the presence of acidic catalysts and optionally in the presence of cocatalysts and / or solvents and / or dehydrating agents.
Bevorzugt sind in Formel (I) an 1-2 Atomen X, insbesondere nur an einem Atom X, R³ und R⁴ gleichzeitig Alkyl. Bevorzugter Alkylrest ist Methyl; ebenfalls verwendbar sind Ethyl oder C₃-C₆-Alkylreste, die geradkettig oder verzweigt sein können. Die X-Atome in α-Stellung zu dem di-phenylsubstituierten C-Atom (C-1) sind bevorzugt nicht dialkylsubstituiert, dagegen ist die Disubstitution mit Alkyl in β-Stellung in C-1 bevorzugt.Preferred in formula (I) are 1-2 atoms X, in particular alkyl on only one atom X, R³ and R Alkyl at the same time. The preferred alkyl radical is methyl; also usable are ethyl or C₃-C₆-alkyl radicals that are straight-chain or can be branched. The X atoms in α position to the di-phenyl-substituted C atom (C-1) are preferably not dialkyl-substituted, but is disubstitution with alkyl in the β-position in C-1 is preferred.
In manchen Fällen verläuft die Reaktion nicht ganz einheitlich, d. h. es können mehrere, unterschiedliche Produkte entstehen, so daß die gewünschte Verbindung zunächst aus einem Gemisch isoliert werden muß. Für Einzelheiten der Kondensation sei auf Schnell, Chemistry und Physics of Polycarbonates, Interscience Publishers, New York 1964 verwiesen. Manchmal kann die Reaktion durch Wahl entsprechender Katalysatoren und Reaktionsbedingungen so gesteuert werden, daß die gewünschte Verbindung ausfällt oder auskristallisiert, was deren Isolierung erleichtert. In some cases, the reaction is not entirely uniform, d. H. there can be several different products arise so that the desired connection first must be isolated from a mixture. For details condensation on Schnell, Chemistry and Physics of Polycarbonates, Interscience Publishers, New York referenced in 1964. Sometimes the reaction by choosing appropriate catalysts and reaction conditions can be controlled so that the desired Connection fails or crystallizes out of what their Insulation made easier.
In einem 1-l-Rundkolben mit Rührer, Tropftrichter,
Thermometer, Rückflußkühler und Gaseinleitungsrohr
werden 7,5 Mol (705 g) Phenol und 0,15 Mol (30,3 g)
Dodecyclthiol vorgelegt und bei 28 bis 30°C mit trockenem
HCl-Gas gesättigt. Zu dieser Lösung werden innerhalb von
3 Stunden eine Lösung von 1,5 Mol (210 g) Dihydroisophoron
(3,3,5-Trimethyl-cyclohexan-1-on) und 1,5 Mol
(151 g) Phenol zugetropft, wobei weiterhin HCl-Gas durch
die Reaktionslösung zugeleitet wird. Nach beendeter Zugabe
leitet man für weitere 5 Stunden HCl-Gas ein. Man
läßt 8 h bei Zimmertemperatur nachreagieren. Anschließend
wird das überschüssige Phenol durch Wasserdampfdestillation
entfernt. Der verbleibende Rückstand wird
zweimal mit Petrolether (60-90) und einmal mit Methylenchlorid
heiß extrahiert und abfiltriert.
Ausbeute: 370 g.
Schmelzpunkt: 205 bis 207°C.
7.5 mol (705 g) of phenol and 0.15 mol (30.3 g) of dodecyclthiol are placed in a 1 liter round-bottom flask equipped with a stirrer, dropping funnel, thermometer, reflux condenser and gas inlet tube and at 28 to 30 ° C. with dry HCl -Gas saturated. A solution of 1.5 mol (210 g) dihydroisophorone (3,3,5-trimethyl-cyclohexan-1-one) and 1.5 mol (151 g) phenol are added dropwise to this solution within 3 hours, with HCl -Gas is fed through the reaction solution. When the addition has ended, HCl gas is passed in for a further 5 hours. The mixture is left to react for 8 h at room temperature. The excess phenol is then removed by steam distillation. The remaining residue is extracted twice with petroleum ether (60-90) and once with methylene chloride and filtered off.
Yield: 370 g.
Melting point: 205 to 207 ° C.
Die erfindungsgemäßen Diphenole der Formel (I) sind insbesondere geeignet zur Herstellung von hochmolekularen, thermoplastischen Polycarbonaten, die sich durch hohe Wärmeformbeständigkeit in Kombination mit einem guten sonstigen Eigenschaftsbild auszeichnen.The diphenols of formula (I) according to the invention are in particular suitable for the production of high molecular, thermoplastic polycarbonates, which are characterized by high Heat resistance in combination with a good one distinguish other characteristics.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch die Verwendung der Diphenole der Formel (I) zur Herstellung von hochmolekularen thermoplastischen, aromatischen Polycarbonaten.The present invention thus also relates to Use of the diphenols of the formula (I) for the preparation of high molecular thermoplastic, aromatic Polycarbonates.
Es können sowohl ein Diphenol der Formel (I) unter Bildung von Homopolycarbonaten als auch mehrere Diphenole der Formel (I) unter Bildung von Copolycarbonaten verwendet werden.Both a diphenol of formula (I) can be formed of homopolycarbonates as well as several diphenols of formula (I) used to form copolycarbonates will.
Außerdem können die Diphenole der Formel (I) auch im Gemisch mit anderen Diphenolen, beispielsweise mit denen der Formel HO-Z-OH (VII), zur Herstellung von hochmolekularen, thermoplastischen, aromatischen Polycarbonaten verwendet werden.In addition, the diphenols of the formula (I) can also be used in a mixture with other diphenols, for example with those of the formula HO-Z-OH (VII), for the production of high molecular weight, thermoplastic, aromatic polycarbonates be used.
Geeignete andere Diphenole der Formel HO-Z-OH (VII) sind solche, in denen Z ein aromatischer Rest mit 6 bis 30 C-Atomen ist, der einen oder mehrere aromatische Kerne enthalten kann, substituiert sein kann und aliphatische Reste oder andere cycloaliphatische Reste als die der Formel (I) oder Heteroatome als Brückenglieder enthalten kann. Suitable other diphenols of the formula HO-Z-OH (VII) are those in which Z is an aromatic radical with 6 to 30 C atoms is one or more aromatic nuclei may contain, may be substituted and aliphatic Residues or cycloaliphatic residues other than that of Contain formula (I) or heteroatoms as bridge members can.
Beispiele für Diphenole der Formel (VII) sind Hydrochinon, Resorcin, Dihydroxydiphenyle, Bis-(hydroxyphenyl)-alkane, Bis-(hydroxyphenyl)-cycloalkane, Bis-(hydroxyphenyl)-sulfide, Bis-(hydroxyphenyl)-ether, Bis-(hydroxyphenyl)-ketone, Bis-(hydroxyphenyl)-sulfone, Bis-(hydroxyphenyl)-sulfoxide, α,α′-Bis(hydroxyphenyl)-diisopropylbenzole sowie deren kernalkylierte und kernhalogenierte Verbindungen.Examples of diphenols of the formula (VII) are Hydroquinone, Resorcinol, Dihydroxydiphenyls, Bis (hydroxyphenyl) alkanes, Bis (hydroxyphenyl) cycloalkanes, Bis (hydroxyphenyl) sulfides, Bis (hydroxyphenyl) ether, Bis (hydroxyphenyl) ketones, Bis (hydroxyphenyl) sulfones, Bis (hydroxyphenyl) sulfoxides, α, α′-bis (hydroxyphenyl) diisopropylbenzenes and their nuclear alkylated and nuclear halogenated compounds.
Diese und weitere geeignete andere Diphenole 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.These and other suitable other diphenols are e.g. B. in 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 and 29 99 846, in German Offenlegungsschriften 15 70 703, 20 63 050, 20 63 052, 22 11 956, the French Patent 15 61 518 and in the monograph "H. Schnell, Chemistry and Physics of Polycarbonates, Interscience Publishers, New York 1964 ".
Bevorzugte andere Diphenole sind beispielsweise: 4,4′-Dihydroxydiphenyl, 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 und 2,2-Bis-(3,5-dibrom-4-hydroxyphenyl)-propan.Preferred other diphenols are, for example: 4,4'-dihydroxydiphenyl, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 2,4-bis (4-hydroxyphenyl) -2-methylbutane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, α, α′-bis (4-hydroxyphenyl) -p-diisopropylbenzene, 2,2-bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (3-chloro-4-hydroxyphenyl) propane, Bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) methane, 2,2-bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) propane, Bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) sulfone, 2,4-bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) -2-methylbutane, 1,1-bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) cyclohexane, α, α′-bis- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) -p-diisopropylbenzene, 2,2-bis (3,5-dichloro-4-hydroxyphenyl) propane and 2,2-bis (3,5-dibromo-4-hydroxyphenyl) propane.
Besonders bevorzugte Diphenole der Formel (VII) 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 und 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan.Diphenols of the formula (VII) are particularly preferred for example: 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (3,5-dichloro-4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (3,5-dibromo-4-hydroxyphenyl) propane and 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane.
Insbesondere ist 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan bevorzugt.In particular, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane is preferred.
Die anderen Diphenole können sowohl einzeln als auch im Gemisch eingesetzt werden.The other diphenols can be used both individually and in Mixture can be used.
Das molare Verhältnis von erfindungsgemäß zu verwendenden Diphenolen der Formel (I) zu den gegebenenfalls mitzuverwendenden anderen Diphenolen, beispielsweise denen der Formel (VII), soll zwischen 100 Mol-% (I) zu 0 Mol-% anderem Diphenol und 2 Mol-% (I) zu 98 Mol-% anderem Diphenol, vorzugsweise zwischen 100 Mol-% (I) zu 0 Mol-% anderem Diphenol und 5 Mol-% (I) zu 95 Mol-% anderem Diphenol und insbesondere zwischen 100 Mol-% (I) zu 0 Mol-% anderem Diphenol und 10 Mol-% (I) zu 90 Mol-% anderem Diphenol und 10 Mol-% (I) zu 90 Mol-% anderem Diphenol und ganz besonders zwischen 100 Mol-% (I) zu 0 Mol-% anderem Diphenol und 20 Mol-% (I) zu 80 Mol-% anderem Diphenol liegen.The molar ratio of those to be used according to the invention Diphenols of the formula (I) to those which may also be used other diphenols, for example those of formula (VII), should be between 100 mol% (I) to 0 mol% other diphenol and 2 mol% (I) to 98 mol% of others Diphenol, preferably between 100 mol% (I) to 0 mol% other diphenol and 5 mol% (I) to 95 mol% other Diphenol and in particular between 100 mol% (I) to 0 mol% other diphenol and 10 mol% (I) to 90 mol% of other diphenol and 10 mol% (I) to 90 mol% of other diphenol and very particularly between 100 mol% (I) to 0 mol% of others Diphenol and 20 mol% (I) to 80 mol% of other diphenol lie.
Die hochmolekularen Polycarbonate aus den erfindungsgemäßen Diphenolen der Formel (I), gegebenenfalls in Kombination mit anderen Diphenolen können nach den bekannten Polycarbonatherstellungsverfahren hergestellt werden. Dabei können die verschiedenen Diphenole sowohl statistisch als auch blockweise miteinander verknüpft sein.The high molecular weight polycarbonates from the inventive Diphenols of formula (I), optionally in combination with other diphenols can according to the known Polycarbonate manufacturing processes are produced. The various diphenols can both linked statistically and in blocks be.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch ein Verfahren zur Herstellung von hochmolekualren thermoplastischen, aromatischen Polycarbonaten aus Diphenolen, gegebenenfalls Kettenabbrechern und gegebenenfalls Verzweigern nach den bekannten Methoden der Polycarbonatherstellung, vorzugsweise nach dem Zweiphasengrenzflächenverfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man als Diphenole solche der Formel (I) in Mengen von 100 Mol-% bis 2 Mol-%, vorzugsweise in Mengen von 100 Mol-% bis 5 Mol-% und insbesondere in Mengen von 100 Mol-% bis 10 Mol-%, und ganz besonders 100 Mol-% bis 20 Mol-%, bezogen jeweils auf die Gesamtmolmenge an eingesetzten Diphenolen, verwendet. The present invention thus also relates to Process for the production of high molecular thermoplastic, aromatic polycarbonates from diphenols, optionally chain breakers and optionally branching devices according to the known methods of polycarbonate production, preferably by the two-phase interface method, which is characterized in that diphenols are those of the formula (I) in amounts of 100 mol% to 2 mol%, preferably in amounts of 100 mol% to 5 mol% and especially in amounts of 100 mol% to 10 mol%, and very particularly 100 mol% to 20 mol%, based on each Total molar amount of diphenols used.
Als Verzweiger dienen, falls benutzt, in bekannter Weise geringe Mengen, vorzugsweise Mengen zwischen 0,05 und 2,0 Mol-% (bzeogen auf eingesetzte Diphenole), an drei- oder mehr als dreifunktionellen Verbindungen, insbesondere solchen mit drei oder mehr als drei phenolischen Hydroxylgruppen, um verzweigte Polycarbonate zu erhalten. Einige der verwendbaren Verbindungen mit drei oder mehr als drei phenolischen Hydroxylgruppen sind Phloroglucin, 4,6-Dimethyl-2,4,6-tri-(4-hydroxyphenyl)-hepten-2, 4,6-Dimethyl-2,4,6-tri-(4-hydroxyphenyl)-heptan, 1,3,5-Tri-(4-hydroxyphenyl)-benzol, 1,1,1-Tri-(4-hydroxyphenyl)-ethan, Tri-(4-hydroxyphenyl)-phenylmethan, 2,2-Bis-(4,4-bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexyl)-propan, 2,4-Bis-(4-hydroxyphenyl-isopropyl)-phenol, 2,6-Bis-(2-hydroxy-5′-methyl-benzyl)-4-methylphenol, 2-(4-Hydroxyphenyl)-2-(2,4-dihydroxyphenyl)-propan, Hexa-(4-(4-hydroxyphenyl-isopropyl)-phenyl)-ortho-terephthalsäureest-er, Tetra-(4-hydroxyphenyl)-methan, Tetra-(4-(4-hydroxyphenyl-isopropyl)-phenoxy)-methan und 1,4-Bis-((4′-,4′′-dihydroxytriphenyl)-methyl)-benzol.If used, serve as branching in a known manner small amounts, preferably amounts between 0.05 and 2.0 mol% (based on diphenols used), on three or more than three-functional compounds, in particular those with three or more than three phenolic Hydroxyl groups to obtain branched polycarbonates. Some of the three or usable connections are more than three phenolic hydroxyl groups Phloroglucin, 4,6-dimethyl-2,4,6-tri- (4-hydroxyphenyl) -hepten-2, 4,6-dimethyl-2,4,6-tri- (4-hydroxyphenyl) heptane, 1,3,5-tri- (4-hydroxyphenyl) benzene, 1,1,1-tri- (4-hydroxyphenyl) ethane, Tri- (4-hydroxyphenyl) phenylmethane, 2,2-bis (4,4-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexyl) propane, 2,4-bis (4-hydroxyphenyl-isopropyl) phenol, 2,6-bis (2-hydroxy-5'-methylbenzyl) -4-methylphenol, 2- (4-hydroxyphenyl) -2- (2,4-dihydroxyphenyl) propane, Hexa- (4- (4-hydroxyphenyl-isopropyl) phenyl) orthoterephthalic acid ester, Tetra- (4-hydroxyphenyl) methane, Tetra- (4- (4-hydroxyphenyl-isopropyl) phenoxy) methane and 1,4-bis - ((4 '-, 4' '- dihydroxytriphenyl) methyl) benzene.
Einige der sonstigen dreifunktionellen Verbindungen sind 2,4-Dihydroxybenzoesäure, Trimesinsäure, Cyanurchlorid und 3,3-Bis-(3-methyl-4-hydroxyphenyl)-2-oxo-2,3-dihydroindol. Some of the other tri-functional compounds are 2,4-dihydroxybenzoic acid, trimesic acid, cyanuric chloride and 3,3-bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) -2-oxo-2,3-dihydroindole.
Als Kettenabbrecher zur Regelung des Molekulargewichts dienen in bekannter Weise monofunktionelle Verbindungen in üblichen Konzentrationen. Geeignete Verbindungen sind z. B. Phenol, tert.-Butylphenole oder andere Alkyl-C₁-C₇ substituierte Phenole. Zur Regelung des Molekulargewichts sind insbesondere kleine Mengen Phenole der Formel (VIII) geeignetAs a chain terminator for regulating the molecular weight serve monofunctional compounds in a known manner in usual concentrations. Suitable compounds are e.g. B. phenol, tert-butylphenols or other alkyl-C₁-C₇ substituted phenols. For regulating the molecular weight are especially small amounts of phenols Formula (VIII) is suitable
worin R einen verzweigten C₈- und/oder C₉-Alkylrest darstellt. Bevorzugt ist im Alkylrest R der Anteil an CH₃-Protonen zwischen 47 und 89% und der Anteil der CH- und CH₂-Protonen zwischen 53 und 11%; ebenfalls bevorzugt ist R in o- und/oder p-Stellung zur OH-Gruppe, und besonders bevorzugt die obere Grenze des ortho-Anteils 20%. Die Kettenabbrecher werden im allgemeinen in Mengen von 0,5 bis 10, bevorzugt 1,5 bis 8 Mol-%, bezogen auf eingesetzte Diphenole, eingesetzt.wherein R represents a branched C₈ and / or C₉ alkyl radical. The proportion of CH₃ protons in the alkyl radical R is preferred between 47 and 89% and the share of CH and CH₂ protons between 53 and 11%; also preferred R is in the o- and / or p-position to the OH group, and especially prefers the upper limit of the ortho component 20%. The chain terminators are generally in Amounts of 0.5 to 10, preferably 1.5 to 8 mol%, based on diphenols used.
Die erfindungsgemäßen Polycarbonate können vorzugsweise nach dem Phasengrenzflächenverfahren (vgl. H. Schnell, "Chemistry and Physics of Polycarbonates", Polymer Reviews, Vol. IX, Seite 33 ff., Interscience Publ., 1964) in an sich bekannter Weise hergestellt werden. Hierbei werden die Diphenole der Formel (I) in wäßrig alkalischer Phase gelöst. Zur Herstellung von Co-Polycarbonaten mit anderen Diphenolen werden Gemische von Diphenolen der Formel (I) und den anderen Diphenolen, beispielsweise denen der Formel (VII), eingesetzt. Zur Regulierung des Molekulargewichtes können Kettenabbrecher z. B. der Formel (VIII) zugegeben werden. Dann wird in Gegenwart einer inerten, vorzugsweise Polycarbonat lösenden, organischen Phase mit Phosgen nach der Methode der Phasengrenzflächenkondensation umgesetzt. Die Reaktionstemperatur liegt zwischen 0°C und 40°C.The polycarbonates according to the invention can preferably using the phase boundary method (see H. Schnell, "Chemistry and Physics of Polycarbonates", polymer Reviews, Vol. IX, page 33 ff., Interscience Publ., 1964) are produced in a manner known per se. The diphenols of the formula (I) are aqueous alkaline phase dissolved. For the production of copolycarbonates with other diphenols are mixtures of Diphenols of the formula (I) and the other diphenols, for example those of the formula (VII) used. To Regulation of molecular weight can be chain terminators e.g. B. the formula (VIII) are added. Then is in the presence of an inert, preferably polycarbonate dissolving organic phase with phosgene implemented the method of phase interface condensation. The reaction temperature is between 0 ° C and 40 ° C.
Die gegebenenfalls mitzuverwendenden 0,05 bis 2 Mol-% an Verzweigern können entweder mit den Diphenolen in der wäßrig alkalischen Phase vorgelegt werden oder in dem organischen Lösungsmittel gelöst vor der Phosgenierung zugegeben werden.The 0.05 to 2 mol% optionally to be used on branching can either with the diphenols in the aqueous alkaline phase are presented or in the organic solvents dissolved before phosgenation be added.
Neben den einzusetzenden Diphenolen der Formel (I) sowie den anderen Diphenolen (VII) können auch deren Mono- und/oder Bis-chlorkohlensäureester mitverwendet werden, wobei diese in organischen Lösungsmitteln gelöst zugegeben werden. Die Menge an Kettenabbrechern sowie an Verzweigern richtet sich dann nach Molen Diphenolat-Struktureinheiten von (I) und gegebenenfalls von den anderen Di-phenolen wie beispielsweise von (VII); ebenso kann bei Einsatz von Chlorkohlensäureestern die Phosgenmenge in bekannter Weise entsprechend reduziert werden.In addition to the diphenols of the formula (I) and the other diphenols (VII) can also have their mono- and / or bis-chlorocarbonic acid esters can also be used, these being added dissolved in organic solvents will. The amount of chain terminators as well Branching then depends on moles of diphenolate structural units of (I) and, if applicable, of other di-phenols such as from (VII); as well can with the use of chlorinated carbonic acid esters Amount of phosgene reduced accordingly in a known manner will.
Geeignete organische Lösungsmittel für die Lösung der Kettenabbrecher sowie gegebenenfalls für die Verzweiger und die Chlorkohlensäureester sind beispielsweise Methylenchlorid, Chlorbenzol, Aceton, Acetonitril sowie Mischungen dieser Lösungsmittel, insbesondere Mischungen aus Methylenchlorid und Chlorbenzol. Gegebenenfalls können die verwendeten Kettenabbrecher und Verzweiger im gleichen Solvens gelöst werden.Suitable organic solvents for the solution of the Chain breaker and, if necessary, for the branch and the chlorocarbonic acid esters are, for example Methylene chloride, chlorobenzene, acetone, acetonitrile and mixtures of these solvents, especially mixtures from methylene chloride and chlorobenzene. Possibly can use the chain terminators and branching be solved in the same solvent.
Als organische Phase für die Phasengrenzflächenpolykondensation dient beispielsweise Methylenchlorid, Chlorbenzol sowie Mischungen aus Methylenchlorid und Chlorbenzol.As an organic phase for interfacial polycondensation is used for example methylene chloride, chlorobenzene and mixtures of methylene chloride and chlorobenzene.
Als wäßrige alkalische Phase dient beispielsweise wäßrige NaOH-Lösung.For example, serves as the aqueous alkaline phase aqueous NaOH solution.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Polycarbonate nach dem Phasengrenzflächenverfahren kann in üblicher Weise durch Katalysatoren wie tertiäre Amine, insbesondere tertiäre aliphatische Amine wie Tributylamin oder Triethylamin katalysiert werden; die Katalysatoren können in Mengen von 0,05 bis 10 Mol-%, bezogen auf Mole an eingesetzten Diphenolen eingesetzt werden. Die Katalysatoren können vor Beginn der Phosgenierung oder während oder auch nach der Phosgenierung zugesetzt werden.The production of the polycarbonates according to the invention The phase interface method can be used in the usual way by catalysts such as tertiary amines, in particular tertiary aliphatic amines such as tributylamine or triethylamine be catalyzed; the catalysts can in amounts of 0.05 to 10 mol%, based on moles Diphenols used are used. The catalysts can before the start of phosgenation or during or can also be added after phosgenation.
Die Isolierung der erfindungsgemäßen Polycarbonate erfolgt in bekannter Weise.The isolation of the polycarbonates according to the invention takes place in a known manner.
Die erfindungsgemäßen hochmolekularen, thermoplastischen, aromatischen Polycarbonate können auch nach dem bekannten Verfahren in homogener Phase, dem sogenannten "Pyridinverfahren" sowie nach dem bekannten Schmelzumesterungsverfahren unter Verwendung von beispielsweise Diphenylcarbonat anstelle von Phosgen hergestellt werden. Auch hier werden die erfindungsgemäßen Polycarbonate in bekannter Weise isoliert.The high molecular weight, thermoplastic, Aromatic polycarbonates can also be made after the known process in homogeneous phase, the so-called "Pyridine process" and according to the known Melt transesterification process using, for example Diphenyl carbonate instead of phosgene getting produced. Again, the invention Polycarbonates isolated in a known manner.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Polycarbonate haben bevorzugt Molekulargewichte w (Gewichtsmittel, ermittelt durch Gelchromatographie nach vorheriger Eichung) von mindestens 10 000, besonders bevorzugt von 10 000 bis 200 000 und insbesondere von 20 000 bis 80 000. Sie können linear oder verzweigt sein, sie sind Homopolycarbonate oder Copolycarbonate auf Basis der Diphenole der Formel (I).Those obtainable by the process according to the invention Polycarbonates preferably have molecular weights w (weight average, determined by gel chromatography prior calibration) of at least 10,000, particularly preferred from 10,000 to 200,000 and especially from 20,000 to 80,000. They can be linear or branched be, they are homopolycarbonates or copolycarbonates based on the diphenols of the formula (I).
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind somit auch hochmolekulare thermoplastische, aromatische Polycarbonate mit w (Gewichtsmittelmolekulargewichten) von mindestens 10 000, vorzugsweise von 10 000 bis 200 000 und insbesondere von 20 000 bis 80 000, erhältlich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aus Diphenolen der Formel (I), die linear oder verzweigt sind.The present invention thus also relates to high molecular thermoplastic, aromatic polycarbonates with w (weight average molecular weights) of at least 10,000, preferably from 10,000 to 200,000 and in particular from 20,000 to 80,000, available from the inventive method from diphenols of the formula (I) which are linear or branched.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind somit auch hochmolekulare, thermoplastische, aromatische Polycarbonate mit w (Gewichtsmittelmolekulargewichten) von mindestens 10 000, vorzugsweise von 10 000 bis 200 000 und insbeosndere von 20 000 bis 80 000, die bifunktionelle Carbonatstruktureinheiten der Formel (Ia)The present invention thus also relates to high molecular, thermoplastic, aromatic polycarbonates with w (weight average molecular weights) of at least 10,000, preferably from 10,000 to 200,000 and in particular from 20,000 to 80,000, the bifunctional Carbonate structural units of the formula (Ia)
worin
X, R¹, R², R³, R⁴ und m die für die Formel (I) genannte
Bedeutung haben,
in Mengen von 100 Mol-% bis 2 Mol-%, vorzugsweise in
Mengen von 100 Mol-% bis 5 Mol-% und insbesondere in
Mengen von 100 Mol-% bis 10 Mol-% und ganz besonders 100 Mol-%
bis 20 Mol-%, bezogen jeweils auf die Gesamtmenge
von 100 Mol-% an difunktionellen Carbonatstruktureinheiten
im Polycarbonat enthalten.wherein
X, R¹, R², R³, R⁴ and m have the meaning given for the formula (I),
in amounts of 100 mol% to 2 mol%, preferably in amounts of 100 mol% to 5 mol% and in particular in amounts of 100 mol% to 10 mol% and very particularly 100 mol% to 20 mol -%, based on the total amount of 100 mol% of difunctional carbonate structural units in the polycarbonate.
Die erfindungsgemäßen Polycarbonate enthalten somit jeweils zu 100 Mol-% komplementäre Mengen an anderen difunktionellen Carbonatstruktureinheiten, beispielsweise solchen der Formel (VIIa)The polycarbonates according to the invention thus contain 100 mol% complementary amounts of each other difunctional carbonate structural units, for example those of the formula (VIIa)
also in Mengen von 0 Mol-% (einschließlich) bis 98 Mol-% einschließlich, vorzugsweise von 0 Mol-% bis 95 Mol-% und insbesondere von 0 Mol-% bis 90 Mol-% und ganz besonders bevorzugt 0 Mol-% bis 80 Mol-%, bezogen jeweils auf die Gesamtmenge von 100 Mol-% an difunktionellen Carbonatstruktureinheiten im Polycarbonat.thus in amounts from 0 mol% (inclusive) to 98 mol% including, preferably from 0 mole% to 95 mole% and in particular from 0 mol% to 90 mol% and very particularly preferably 0 mol% to 80 mol%, based in each case to the total amount of 100 mol% of difunctional Carbonate structural units in polycarbonate.
Polycarbonate auf Basis von cycloaliphatischen Bisphenolen sind grundsätzlich bekannt und z. B. in EP-01 64 476, DE-OS 33 45 945, DE-OS 20 63 052, FR 14 27 998, WP 80 00 348, BE 7 85 189 beschrieben. Sie haben häufig relativ hohe Einfriertemperaturen, aber andere, wichtige physikalische Eigenschaften wie UV- und Wärmealterungsstabilität sind unzureichend.Polycarbonates based on cycloaliphatic bisphenols are generally known and z. B. in EP-01 64 476, DE-OS 33 45 945, DE-OS 20 63 052, FR 14 27 998, WP 80 00 348, BE 7 85 189. they often have relatively high freezing temperatures, however other important physical properties such as UV and Thermal aging stability is insufficient.
Es hat sich nun überraschenderweise gezeigt, daß wie bereits erwähnt durch den Einbau der erfindungsgemäßen Diphenole der Formel (I) neue Polycarbonate mit hoher Wärmeformbeständigkeit erhalten werden, die auch sonst ein gutes Eigenschaftsbild haben. Dies gilt insbesondere für die Polycarbonate auf Basis der Diphenole (I), in denen "m" 4 oder 5 ist, und ganz besonders für die Polycarbonate auf Basis der Diphenole (Ib)Surprisingly, it has now been shown that how already mentioned by installing the invention Diphenols of formula (I) new polycarbonates with high Heat resistance can be obtained, which otherwise have a good property profile. This is especially true for the polycarbonates based on the diphenols (I), in where "m" is 4 or 5, and especially for the polycarbonates based on diphenols (Ib)
worin
R¹ und R² unabhängig voneinander die für Formel (I)
genannte Bedeutung haben und besonders bevorzugt
Wasserstoff sind.wherein
R¹ and R² independently of one another have the meaning given for formula (I) and are particularly preferably hydrogen.
Somit sind Gegenstand der Erfindung vorzugsweise Polycarbonate, in denen die Struktureinheiten der Formel (Ia) eingeschränkt sind auf m = 4 oder 5 und ganz besonders solche der Formel (Ic) sindThe invention thus preferably relates to polycarbonates, in which the structural units of the formula (Ia) are restricted to m = 4 or 5 and very particularly are those of the formula (Ic)
worin
R¹ und R² die für Formel (Ia) genannte Bedeutung haben,
besonders bevorzugt aber Wasserstoff sind.wherein
R¹ and R² have the meaning given for formula (Ia), but are particularly preferably hydrogen.
Diese Polycarbonate auf Basis der Diphenole der Formel (Ib), worin insbesondere R¹ und R² Wasserstoff sind, besitzen zur hohen Wärmeformbeständigkeit außerdem eine gute UV-Stabilität und ein gutes Fließverhalten in der Schmelze, was nicht zu erwarten war.These polycarbonates based on the diphenols of the formula (Ib), in which, in particular, R1 and R2 are hydrogen, also have a high heat resistance good UV stability and good flow behavior in the Melt what was not to be expected.
Durch die beliebige Kombination mit anderen Diphenolen, insbesondere mit denen der Formel (VII) lassen sich zudem die Polycarbonateigenschaften in günstiger Weise variieren. By any combination with other diphenols, in particular with those of the formula (VII) also the polycarbonate properties in a favorable manner vary.
Die Isolierung der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Polycarbonate geschieht in bekannter Weise, indem man die bei Phasengrenzflächenverfahren erhaltene organische Phase abtrennt, neutral und elektrolytfrei wäscht und dann beispielsweise über einen Eindampfextruder als Granulat isoliert.The isolation of the process according to the invention available polycarbonates is done in a known manner, by obtaining those from interfacial processes separates organic phase, neutral and electrolyte-free washes and then, for example, via an evaporation extruder isolated as granules.
Den erfindungsgemäßen Polycarbonaten können noch vor oder nach ihrer Verarbeitung die für thermoplastische Polycarbonate üblichen Additive wie Stabilisatoren, Entformungsmittel, Pigmente, Flammschutzmittel, Antistatika, Füllstoffe und Verstärkungstoffe in den üblichen Mengen zugesetzt werden.The polycarbonates according to the invention can still be used or after processing that for thermoplastic Common polycarbonate additives such as stabilizers, mold release agents, Pigments, flame retardants, antistatic agents, Fillers and reinforcements in the usual Amounts are added.
Im einzelnen können beispielsweise Ruß, Kieselgur, Kaolin, Tone, CaF₂, CaCO₃, Aluminiumoxide, Glasfasern und anorganische Pigmente sowohl als Füllstoffe als auch als Nucleierungsmittel zugesetzt werden, sowie als Entformungsmittel beispielsweise Glycerinstearate, Pentaerythrittetrastearat und Trimethylolpropantristearat.In particular, soot, kieselguhr, Kaolin, clays, CaF₂, CaCO₃, aluminum oxides, glass fibers and inorganic pigments both as fillers and be added as a nucleating agent and as a mold release agent for example glycerol stearates, pentaerythritol tetrastearate and trimethylolpropane tristearate.
Die erfindungsgemäßen Polycarbonate können zu Formkörpern verarbeitet werden, indem man beispielsweise die in bekannter Weise isolierten Polycarbonate zu Granulat extrudiert und dieses Granulat gegebenenfalls nach Zusatz der obengenannten Additive durch Spritzguß zu verschiedenen Artikeln in bekannter Weise verarbeitet. The polycarbonates according to the invention can form molded articles processed by, for example the polycarbonates isolated in a known manner Granules extruded and these granules if necessary after adding the above additives by injection molding processed to various articles in a known manner.
Die erfindungsgemäßen Polycarbonate sind als Formkörper überall dort einsetzbar, wo die bislang bekannten Polycarbonate eingesetzt wurden, also im Elektrosektor sowie im Bausektor für Abdeckungen und Verglasungen, und zwar dann, wenn erhöhte Wärmeformbeständigkeit bei gleichzeitig guter Verarbeitbarkeit, also wenn komplizierte Bauteile hoher Wärmeformbeständigkeit verlangt werden.The polycarbonates according to the invention are in the form of moldings can be used wherever the previously known polycarbonates were used, i.e. in the electrical sector as well in the construction sector for covers and glazing, and this is when increased heat resistance good processability at the same time, i.e. if complicated Components with high heat resistance are required will.
In den nachfolgenden Beispielen B.1 bis B.5 wird die relative Viskosität gemessen an 0,5gew.-%igen Lösung des Polycarbonats in CH₂Cl₂.In the examples B.1 to B.5 below, the relative viscosity measured on 0.5 wt .-% solution of the polycarbonate in CH₂Cl₂.
Die Einfriertemperatur oder Glastemperatur wird gemessen durch Differential Scanning Calorimetry (DSC). The freezing temperature or glass temperature is measured by differential scanning calorimetry (DSC).
30,94 g (0,1 Mol) des Diphenols (II), 33,6 g (0,6 Mol) KOH und 560 g Wasser werden in einer Inertgas-Atmosphäre unter Rühren gelöst. Dann fügt man eine Lösung von 0,188 g (2 Mol-%) Phenol in 560 g Methylenchlorid zu. In die gut gerührte Lösung wurden bei pH 13 bis 14 und 21 bis 25°C 19,8 g (0,2 Mol) Phosgen eingeleitet. Danach wird 0,1 ml Ethylpyridin zugegeben und noch 45 Minuten gerührt. Die bisphenolatfreie wäßrige Phase wird abgetrennt, die organische Phase nach Ansäuern mit Phosphorsäure mit Wasser neutral gewaschen und vom Lösungsmittel befreit. Das Polycarbonat zeigte eine relative Lösungsviskosität von 1,259.30.94 g (0.1 mol) of the diphenol (II), 33.6 g (0.6 mol) KOH and 560 g water are in an inert gas atmosphere dissolved with stirring. Then you add a solution of 0.188 g (2 mol%) of phenol in 560 g of methylene chloride. In the well-stirred solution were at pH 13 to 14 and 21 to 25 ° C 19.8 g (0.2 mol) of phosgene introduced. After that 0.1 ml of ethyl pyridine is added and another 45 minutes touched. The bisphenolate-free aqueous phase is separated off, the organic phase after acidification with phosphoric acid washed neutral with water and solvent exempted. The polycarbonate showed a relative solution viscosity of 1,259.
Die Glastemperatur des Polymers wurde zu 233°C bestimmt (DSC).The glass transition temperature of the polymer was determined to be 233 ° C (DSC).
68,4 g (0,3 Mol) Bisphenol A (2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan, 217,0 g (0,7 Mol) Diphenol (II), 336,6 g (6 Mol) KOH und 2700 g Wasser werden in einer Inertgas-Atmosphäre unter Rühren gelöst. Dann fügt man eine Lösung von 1,88 g (0,02 Mol) Phenol in 2500 g Methylenchlorid zu. In die gut gerührte Lösung wurden bei pH 13 bis 14 und 21 bis 25°C 198 g (2 Mol) Phosgen eingeleitet. Danach wird 1 ml Ethylpiperidin zugegeben und noch 45 Min. gerührt. Die bisphenolatfreie wäßrige Phase wird abgetrennt, die organische Phase nach Ansäuern mit Phosphorsäure mit Wasser neutral gewaschen und vom Lösungsmittel befreit. Das Polycarbonat zeigte eine relative Lösungsviskosität von 1,336.68.4 g (0.3 mol) bisphenol A (2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 217.0 g (0.7 mol) diphenol (II), 336.6 g (6 mol) KOH and 2700 g water are in an inert gas atmosphere dissolved with stirring. Then you add a solution of 1.88 g (0.02 mol) of phenol in 2500 g of methylene chloride. In the well-stirred solution were at pH 13 to 14 and 21 to 25 ° C 198 g (2 mol) of phosgene introduced. After that 1 ml of ethyl piperidine is added and the mixture is stirred for a further 45 min. The bisphenolate-free aqueous phase is separated off, the organic phase after acidification with phosphoric acid washed neutral with water and solvent exempted. The polycarbonate showed a relative solution viscosity of 1,336.
Die Glastemperatur des Polymers wurde zu 212°C bestimmt (DSC).The glass transition temperature of the polymer was determined to be 212 ° C (DSC).
Wie in Beispiel B.2 wurde eine Mischung aus 114 g (0,5 Mol) Bisphenol A und 155 g (0,5 Mol) Diphenol (II) zum Polycarbonat umgesetzt.As in Example B.2, a mixture of 114 g (0.5 Mol) bisphenol A and 155 g (0.5 mol) diphenol (II) to Polycarbonate implemented.
Das Polycarbonat zeigte eine relative Lösungsviskosität von 1,386.The polycarbonate showed a relative solution viscosity of 1.386.
Die Glastemperatur des Polymer wurde zu 195°C bestimmt (DSC).The glass transition temperature of the polymer was determined to be 195 ° C (DSC).
Wie in Beispiel B.2 wurde eine Mischung aus 159,6 g (0,7 Mol) Bisphenol A und 93 g (0,3 Mol) Diphenol (II) zum Polycarbonat umgesetzt.As in Example B.2, a mixture of 159.6 g (0.7 Mol) bisphenol A and 93 g (0.3 mol) diphenol (II) to Polycarbonate implemented.
Das Polycarbonat zeigte eine relative Lösungsviskosität von 1,437.The polycarbonate showed a relative solution viscosity of 1,437.
Die Glastemperatur des Polymers wurde zu 180°C bestimmt (DSC). The glass transition temperature of the polymer was determined to be 180 ° C (DSC).
31,0 g (0,1 Mol) Diphenol (II), 24,0 g (0,6 Mol) NaOH und 270 g Wasser werden in einer Inertgas-Atmosphäre unter Rühren gelöst. Dann fügt man eine Lösung von 0,309 g (1,5 Mol-%) 4-(1,3-Tetramethylbutyl)-phenol in 250 g Methylenchlorid zu. In die gut gerührte Lösung wurden bei pH 13 bis 14 und 21 bis 25°C 19,8 g (0,2 Mol) Phosgen eingeleitet. Danch wird 0,1 ml Ethylpiperidin zugegeben und noch 45 Min. gerührt. Die bisphenolatfreie wäßrige Phase wird abgetrennt, die organische Phase nach Ansäuern mit Phosphorsäure mit Wasser neutral gewaschen und vom Lösungsmittel befreit. Das Polycarbonat zeigte eine relative Lösungsviskosität von 1,314.31.0 g (0.1 mol) of diphenol (II), 24.0 g (0.6 mol) of NaOH and 270 g of water are in an inert gas atmosphere dissolved with stirring. Then you add a solution of 0.309 g (1.5 mol%) of 4- (1,3-tetramethylbutyl) phenol in 250 g of methylene chloride. In the well stirred solution 19.8 g (0.2 mol) were at pH 13 to 14 and 21 to 25 ° C. Phosgene introduced. Then 0.1 ml of ethyl piperidine added and stirred for a further 45 min. The bisphenolate-free aqueous phase is separated off, the organic phase after Acidify with phosphoric acid washed neutral with water and freed from the solvent. The polycarbonate showed a relative solution viscosity of 1.314.
Die Glastemperatur des Polymers wurde zu 234°C bestimmt (DSC).The glass transition temperature of the polymer was determined to be 234 ° C (DSC).
Zur Abschützung des UV-Beständigkeit der neuen Polycarbonate wurde die Primärradikalbildung bei UV-Bestrahlung mit einer Quecksilberdampflampe (Kantenfilter 305 nm) im Vergleich zu einem Polycarbonat auf Basis des 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propans bestimmt. Es zeigte sich, daß das Polycarbonat gemäß Beispiel B1 eine geringere Primärradikalbildungsrate und daher eine höhere UV-Beständigkeit aufweist. To protect the UV resistance of the new polycarbonates became the primary radical formation under UV radiation with a mercury vapor lamp (edge filter 305 nm) compared to a polycarbonate based on 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane certainly. It was found, that the polycarbonate according to Example B1 is less Primary radical formation rate and therefore a higher UV resistance having.
Es hat sich nun gezeigt, daß die Polycarbonate auf Basis von Bisphenolen der Formel (I) unter den Bedingungen der thermischen und oxidativen Belastung, also unter dem Einfluß von Luft bei erhöhten Temperaturen abgebaut werden, was sich in einer Verschlechterung der mechanischen Kenndaten manifestiert. Außerdem werden die optischen Eigenschaften (z. B. Transmission) verschlechtert und man beobachtet Farbveränderungen.It has now been shown that the polycarbonates are based of bisphenols of formula (I) under the conditions of thermal and oxidative stress, i.e. under the Influence of air reduced at elevated temperatures be what results in a deterioration in mechanical Characteristics manifested. In addition, the optical Properties (e.g. transmission) deteriorate and you see color changes.
Es ist bekannt, aromatische Polycarbonate mit Stabilisatoren gegen thermooxidative Schädigungen zu schützen. Üblicherweise werden sterische gehinderte Phenole verwendet (vgl. Taschenbuch der Kunststoffadditive, Hrsg. V. R. Gächter, H. Müller, C. Hauser Verlag München, Wien 1983, S. 73).It is known to use aromatic polycarbonates with stabilizers protect against thermooxidative damage. Sterically hindered phenols are commonly used (cf. Taschenbuch der Kunststoffadditive, ed. V. R. Gächter, H. Müller, C. Hauser Verlag Munich, Vienna 1983, p. 73).
Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß die Polycarbonate auf Basis der Diphenole der Formel (I) durch den Zusatz von sekundären Diarylaminen mit 1 bis 30 sekundären Diarylamin-Struktureinheiten, bevorzugt von solchen der Formel (IX)Surprisingly, it has now been found that the polycarbonates based on the diphenols of the formula (I) the addition of secondary diarylamines with 1 to 30 secondary Diarylamine structural units, preferably from those of the formula (IX)
worin "n" eine ganze Zahl von 0 bis 29, vorzugsweise von
1 bis 29, insbesondere von 1 bis 19 und besonders bevorzugt
von 1 bis 10 ist,
worin
E Wasserstoff, verzweigtes C₄-C₉-Alkyl, C₇-C₁₅-Aralkyl
oder C₅-C₁₂-Cycloalkyl ist und in ortho-
oder para-Stellung zur sekundären Aminogruppe
steht, mit der Ausnahme, daß im Falle von "n"
gleich Null, E nicht Wasserstoff ist,
R⁵ H, CH₃, C₂H₅ oder -CH(CH₃)₂ und
E′ der Restwherein "n" is an integer from 0 to 29, preferably from 1 to 29, in particular from 1 to 19 and particularly preferably from 1 to 10, wherein
E is hydrogen, branched C₄-C₉-alkyl, C₇-C₁₅-aralkyl or C₅-C₁₂-cycloalkyl and is ortho or para to the secondary amino group, with the exception that in the case of "n" equals zero, E is not hydrogen
R⁵ H, CH₃, C₂H₅ or -CH (CH₃) ₂ and E 'the rest
mit den vorstehend für E und R⁵ genannten Bedeutungen
ist, und worin
-Y- ein zweibindiger Kohlenwasserstoffrest, ausgewählt
aus Y₁ bis Y₈with the meanings given above for E and R⁵, and wherein
-Y- a double-bonded hydrocarbon residue selected from Y₁ to Y₈
Bevorzugte Diarylamine sind Diphenylamine (IX) mit 2 bis 30 sekundären Diphenylamin-Struktureinheiten, worin R⁵ H oder CH₃, insbesondere H ist.Preferred diarylamines are diphenylamines (IX) with 2 to 30 secondary diphenylamine structural units, wherein R⁵ Is H or CH₃, in particular H.
Bevorzugte C₇-C₁₅-Aralkylreste E schließen alkylsubstituierte Aralkylreste ein und sind beispielsweise (E1) bis (E8).Preferred C₇-C₁₅ aralkyl radicals E include alkyl-substituted Aralkyl radicals and are, for example (E1) to (E8).
Besonders bevorzugte Verbindungen der Formel (IX) sind solche mit E = Wasserstoff.Particularly preferred compounds of the formula (IX) are those with E = hydrogen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind stabilisierte Polycarbonate der deutschen Patentanmeldung P 38 32 396 (Le A 26 344), die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie einen Gehalt von 0,01 Gew.-% bis 5 Gew.-%, vorzugsweise von 0,02 Gew.-% bis 2 Gew.-% und insbesondere von 0,03 Gew.-% bis 1,0 Gew.-%, bezogen auf Gewicht Polycarbonat, an den erfindungsgemäßen Diarylaminen, besonders bevorzugt an Verbindungen der Formel (IX) enthalten.The present invention relates to stabilized Polycarbonates of German patent application P 38 32 396 (Le A 26 344), which are characterized in that they a content of 0.01% by weight to 5% by weight, preferably from 0.02% by weight to 2% by weight and in particular from 0.03% by weight up to 1.0% by weight, based on the weight of polycarbonate, on the diarylamines according to the invention, particularly preferred contain compounds of formula (IX).
Die erfindungsgemäßen Polycarbonate zeichnen sich durch verbesserte Zähigkeiten aus, ferner werden die optischen Eigenschaften (z. B. Transmission) nach Heißluftlagerung verbessert.The polycarbonates according to the invention are notable for improved toughness, furthermore the optical Properties (e.g. transmission) after hot air storage improved.
Bevorzugte Polycarbonate gemäß vorliegender Erfindung sind auch die bevorzugten gemäß deutscher Patentanmeldung P 38 32 396.6 (Le A 26 344); dies gilt auch für die besonders bevorzugten Polycarbonate der Formel (Ic).Preferred polycarbonates according to the present invention are also the preferred according to German patent application P 38 32 396.6 (Le A 26 344); this also applies to the particularly preferred polycarbonates of the formula (Ic).
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Diarylamine sowie ihre Herstellung sind bekannt (siehe beispielsweise EP-OS 00 84 108 (Le A 21 312)).The diarylamines to be used according to the invention and their manufacture is known (see for example EP-OS 00 84 108 (Le A 21 312)).
In dieser Literaturstelle sind sie zur Stabilisierung von Polyamiden verwendet.In this reference, they are for stabilization used by polyamides.
Die Übertragung zur Stabilisierung von Polycarbonaten lag nicht nahe, da bekannt ist, daß Polycarbonate durch sekundäre Amine abgebaut werden, d. h. die Carbonatgruppe gespalten wird.The transfer to stabilize polycarbonates was not obvious, since it is known that polycarbonates secondary amines are degraded, d. H. the carbonate group is split.
Beispiele besonders bevorzugter Diarylaminverbindungen sind:Examples of particularly preferred diarylamine compounds are:
undand
worin n eine ganze Zahl von 1 bis 5 ist. Ganz besonders bevorzugt sind (IXa) und (IXb) mit n = 1.where n is an integer from 1 to 5. Most notably (IXa) and (IXb) with n = 1 are preferred.
Die Einarbeitung der erfindungsgemäßen Stabilisatoren in die thermoplastischen Polycarbonate kann beispielsweise erfolgen durch Eintragung der berechneten Menge an Stabilisator in eine Lösung der zu stabilisierenden Polycarbonate, Eindampfen der Lösung und Befreiung von Restmengen Lösungsmittel in einem Eindampfextruder. Man kann auch eine Lösung des Stabilisators in einem inerten Lösungsmittel wie Toluol, Xylol, Aceton, Isopropanol, Ethylacetat, Butylacetat u. a. auf Polycarbonatgranulat auftrudeln, trocknen und dann in einem Extruder, Kneter oder sonstigen Mischeinrichtungen die innige Vermischung von Stabilisator mit Polycarbonat vornehmen. Desgleichen läßt sich ein Stabilisator in Pulverform auf Polycarbonat auftrudeln und anschließend in der Schnecke mischen. Man kann auch eine größere Menge von 1-10 Gew.-%, bevorzugt 2-8 Gew.-%, besonders bevorzugt 3-7 Gew.-% Stabilisator im Extruder mit Polycarbonat mischen, granulieren und das Granulat dieses Konzentrates in entsprechenden Mengen z. B. über Dosierwaagen einem Polycarbonat kontinuierlich zudosieren und über Extruder besonders im Doppelwellenextruder dem Polycarbonat zumischen, so daß ein mit der gewünschten Menge Stabilisator versehenes Polycarbonat erhalten wird. Diese letztere Verfahrensweise ist für den kontinuierlichen Betrieb zu bevorzugen.The incorporation of the stabilizers according to the invention in the thermoplastic polycarbonates, for example done by entering the calculated amount stabilizer in a solution of the stabilized Polycarbonates, evaporation of the solution and removal of Residual amounts of solvent in an evaporation extruder. Man can also be a solution of the stabilizer in an inert Solvents such as toluene, xylene, acetone, isopropanol, Ethyl acetate, butyl acetate and the like. a. on polycarbonate granulate spin up, dry and then in an extruder, kneader or other mixing devices the intimate mixing of stabilizer with polycarbonate. The same a powder stabilizer on polycarbonate spin on and then mix in the snail. A larger amount of 1-10% by weight can also be preferred 2-8 wt .-%, particularly preferably 3-7 wt .-% stabilizer mix in the extruder with polycarbonate, granulate and the granules of this concentrate in corresponding Quantities e.g. B. continuously via dosing scales a polycarbonate meter in and via extruders, especially in the twin-screw extruder add the polycarbonate so that a polycarbonate provided with the desired amount of stabilizer is obtained. This latter practice is preferred for continuous operation.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit, auch ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen, stabilisierten Polycarbonate, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Polycarbonate der deutschen Patentanmeldung P 38 32 396.6 mit den erfindungsgemäßen sekundären Diarylaminen mit 1 bis 30 sekundären Diarylaminstruktureinheiten in Mengen von 0,01 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,02 bis 2 Gew.-% und insbesondere 0,03 bis 1,0 Gew.-%, bezogen auf Gewicht-Polycarbonat, über die Lösung oder Schmelze, vor allem in Extrudern, besonders in Doppelwellenextrudern, in bekannter Weise vermischt und anschließend, gegebenenfalls nach Ausdampfen des Lösungsmittels, granuliert oder direkt zu Formkörpern in bekannter Weise weiterverarbeitet.The present invention thus also relates to a Process for the preparation of the stabilized invention Polycarbonate, which is characterized by that the polycarbonates of the German patent application P 38 32 396.6 with the secondary diarylamines according to the invention with 1 to 30 secondary diarylamine structural units in amounts of 0.01 to 5% by weight, preferably 0.02 to 2% by weight and in particular 0.03 to 1.0% by weight, based on weight polycarbonate, via the solution or Melt, especially in extruders, especially in twin-screw extruders, mixed in a known manner and then optionally after evaporation of the solvent, granulated or directly to shaped bodies in known Further processed.
Die erfindungsgemäßen stabilisierten Polycarbonate können zu Fasern, Folien, Platten, Spritz- und Extrusionsartikeln verarbeitet werden, wie dies in der deutschen Patentanmeldung P 38 32 396.6 (Le A 26 344) beziehungsweise in der deutschen Patentanmeldung P 38 37 090.5 (Le A 26 402) und in der deutschen Patentanmeldung P 39 09 601.7 (Le A 26 699) beschrieben ist. Es sind dies im allgemeinen bekannte Verarbeitungsverfahren.The stabilized polycarbonates according to the invention can be used for fibers, foils, sheets, injection and extrusion articles processed as this in the German patent application P 38 32 396.6 (Le A 26 344) or in the German patent application P 38 37 090.5 (Le A 26 402) and in the German patent application P 39 09 601.7 (Le A 26 699) is. These are generally known processing methods.
Beispiele für Gegenstände sind Platten oder Stegmehrfachplatten, Scheinwerferlampen und -reflektoren.Examples of objects are plates or multi-wall sheets, Headlight lamps and reflectors.
Die Herstellung des Bisphenols der Formel (II) erfolgte gemäß den Angaben der deutschen Patentanmeldung P 38 33 953.6.The bisphenol of the formula (II) was prepared according to the information in the German patent application P 38 33 953.6.
Nach den Angaben der deutschen Patentanmeldung P 38 33 953.6 wurde ein Copolycarbonat auf Basis von 55 Mol-% des Bisphenols der Formel (II) und 45 Mol-% 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan mit 4-(1,1,3,3-Tetramethylbutyl)-phenol als Kettenabbrecher nach dem Verfahren der Phasengrenzflächenpolykondensation hergestellt. Die rel. Lösungsviskosität betrug 1,30.According to the information in the German patent application P 38 33 953.6 was a copolycarbonate based on 55 mol% of the bisphenol of the formula (II) and 45 mol% 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane with 4- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) phenol as a chain terminator according to the procedure the interfacial polycondensation. The rel. Solution viscosity was 1.30.
Als Diphenylaminverbindungen wurden eingesetzt:The following were used as diphenylamine compounds:
Verbindungen (IXa) (vgl. EP 00 84 108, Beispiel 16):Compounds (IXa) (cf. EP 00 84 108, example 16):
Verbindungsgemisch (IXc) (vgl. EP = 0 84 108, Beispiel 5, Polymerengemisch):Compound mixture (IXc) (cf. EP = 0 84 108, example 5, polymer mixture):
mit n = 1-5with n = 1-5
Die in der Tabelle angegebenen Mengen an Diphenylaminverbindungen wurden bei Temperaturen von 340°C auf einem Doppelwellenextruder in die Polycarbonate eingearbeitet und das Extrudat granuliert. Auf einer üblichen Spritzgußmaschine wurden Prüfkörper der Maße 80 × 10 × 4 mm hergestellt. Die Lagerung erfolgte in einem Umlufttrockenschrank bei Temperaturen von 150°C ±5°C. Nach den angegebenen Zeiten wurden die Prüfkörper entnommen. Es wurde die rel. Lösungsviskosität und die Schlagzähigkeit (nach ISO 1-C) ermittelt. Die relative Lösungsviskosität wurde in CH₂Cl₂ an 0,5gew.-%igen Lösungen die Polycarbonate bei 250°C gemessen.The amounts of diphenylamine compounds given in the table were at temperatures of 340 ° C on a twin-screw extruder into the polycarbonates incorporated and the extrudate granulated. On a usual injection molding machine were test specimens of dimensions Made 80 × 10 × 4 mm. The storage took place in a convection oven at temperatures of 150 ° C ± 5 ° C. After the specified times, the test specimens taken. The rel. Solution viscosity and the Impact strength (according to ISO 1-C) determined. The relative Solution viscosity was in CH₂Cl₂ to 0.5 wt .-% Solutions that measured polycarbonates at 250 ° C.
Die Beispiele belegen, daß die Lösungsviskosität der stabilisierten Einstellungen deutlich weniger absinkt und verbesserte Zähigkeitswerte nach der Ofenlagerung aufweisen. Dies ist überraschend, da Polycarbonate unter dem Einfluß von Aminen sonst einen Abfall der Lösungsviskosität zeigen.The examples show that the solution viscosity of the stabilized settings drops significantly less and improved toughness values after furnace storage exhibit. This is surprising since polycarbonates are under the influence of amines otherwise a decrease in solution viscosity demonstrate.
Claims (3)
R¹ 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,
in Mengen von 100 Mol-%, bezogen auf jeweils auf die Gesamtmenge von 100 Mol-% an difunktionellen Carbonstruktureinheiten im Polycarbonat, enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Gehalt von 0,01 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bezogen auf Gewicht Polycarbonat, an sekundären Diarylaminen mit 1 bis 30 sekundären Diarylamin-Struktureinheiten enthalten.1. Stabilized polycarbonates with w (weight average molecular weights) of at least 10,000, the bifunctional carbonate structural units of the formula (Ia) wherein
R¹ and R² independently of one another are hydrogen, halogen, C₁-C₈-alkyl, C₅-C₆-cycloalkyl, C₆-C₁₀-aryl and C₇-C₁₂-aralkyl,
m is an integer from 4 to 7,
R³ and R⁴, individually selectable for each X, independently of one another hydrogen or C₁-C₆-alkyl and
X is carbon,
with the proviso that on at least one atom X R³ and R⁴ simultaneously mean alkyl,
in amounts of 100 mol%, based on the total amount of 100 mol% of difunctional carbon structural units in the polycarbonate, characterized in that they have a content of 0.01% by weight to 5% by weight by weight polycarbonate, containing secondary diarylamines with 1 to 30 secondary diarylamine structural units.
n eine ganze Zahl von 0 bis 29 ist,
E Wasserstoff, verzweigtes C₄-C₉-Alkyl, C₇-C₁₅-Aralkyl oder C₅-C₁₂-Cycloalkyl ist und in ortho- oder para-Stellung zur sekundären Aminogruppe steht, mit der Ausnahme, daß im Falle von "n" gleich Null, E nicht Wasserstoff ist,
R⁵ H, CH₃, C₂H₅ oder -CH(CH₃)₂ ist und
E′ der Rest mit den vorstehend für E und R⁵ genannten Bedeutungen ist, und worin
-Y- ein zweibindiger Kohlenwasserstoffrest, ausgewählt aus Y₁ bis Y₈ ist. 2. Stabilized polycarbonates of claim 1, characterized in that the diarylamines correspond to the formula (IX) wherein
n is an integer from 0 to 29,
E is hydrogen, branched C₄-C₉-alkyl, C₇-C₁₅-aralkyl or C₅-C₁₂-cycloalkyl and is ortho or para to the secondary amino group, with the exception that in the case of "n" equals zero, E is not hydrogen
R⁵ is H, CH₃, C₂H₅ or -CH (CH₃) ₂ and
E ′ the rest with the meanings given above for E and R⁵, and wherein
-Y- a double-bonded hydrocarbon residue selected from Y₁ to Y₈ is.
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DE19893930673 DE3930673A1 (en) | 1989-09-14 | 1989-09-14 | Stabilised polycarbonate(s) with bifunctional carbonate units - contg. sec. di:arylamine(s) with sec. di:arylamine structural units useful in moulding articles with improved toughness and properties |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2002016470A1 (en) * | 2000-08-23 | 2002-02-28 | Bayer Aktiengesellschaft | Method for producing polycarbonate and products thereof |
-
1989
- 1989-09-14 DE DE19893930673 patent/DE3930673A1/en not_active Withdrawn
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WO2002016470A1 (en) * | 2000-08-23 | 2002-02-28 | Bayer Aktiengesellschaft | Method for producing polycarbonate and products thereof |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8130 | Withdrawal |