DE4112535A1 - Verfahren zur herstellung von maleinimid-copolymeren - Google Patents
Verfahren zur herstellung von maleinimid-copolymerenInfo
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Description
Das Verfahren zur Imidisierung von Maleinsäureanhydrid-
Copolymeren ist zur Synthese von Maleinimid-Copolymeren ohne
besondere apparatetechnische Parameter geeignet. Maleinimid-
Copolyester werden eingesetzt, wenn ein hoher Glaspunkt (in der
Regel über 170°C) und/oder eine hohe Wärmestabilität (bis zu 350
°C) erforderlich sind.
Sie sind ebenso einsetzbar, wenn Carbonsäure-, Sulfonsäure-,
Alkohol- oder Phenolgruppen in den Seitenketten des Polymeren
enthalten sein sollen.
Die Imidisierung von Maleinsäureanhydrid(MAn)-Copolymeren ist
bekannt. Auf Grund der Stabilität von Carbonsäureamiden und durch
5-Ring-Bildung stabilisierten Imiden gegenüber Wasser ist in
vielen Fällen Wasser als Lösungsmittel verwendet worden.
Besonders bei niedrigmolekularen, wasserlöslichen Aminen wurde
mit Maleinsäureanhydrid-Copolymeren auf diese Weise umgesetzt.
Die drucklose Synthese führte in der Regel zu Monoamiden (DE-OS 2
7 02 097, DE-OS 23 43 408), da die Siedetemperatur des
Lösungsmittels als Reaktionstemperatur für den Ringschluß nicht
ausreichte. Andere Verfahren mit Wasser als Lösungsmittel führten
unter Druck bei 170°C im Autoklaven zu den gewünschten Imiden
(DE-PS 11 09 373, JP-PS 60-79 012, DE-OS 17 20 746, 19 04 233 und
18 15 944).
Methoden ohne Lösungsmittel (US-PS 34 71 458 und 44 04 322, DE-OS
19 25 996 und 34 30 802) sind ebenfalls bekannt. Ihr Nachteil ist
die Heterogenität der Verfahrensweise, was zu uneinheitlichen
Produkten führt, insbesondere dann, wenn niedrigmolekulare
primäre Amine mit MAn-Copolymeren zum MSI-Copolymeren umgesetzt
werden sollen.
Die Verwendung organischer Lösungsmittel, die nicht mit Wasser
mischbar sind (DE-OS 30 24 525, US-PS 31 92 066), führt in der
Regel zu Produkten, denen nach der Umsetzung noch Lösungsmittel
anhaftet, das sich schlecht auf Grund des hohen Siedepunktes, der
als Imidisierungstemperatur notwendig ist, und dann nur mit Hilfe
eines weiteren organischen Lösungsmittels entfernen läßt. Eine
physiologische Bedenklichkeit des anhaftenden Lösungsmittels
(Toluen, THF) ist nicht auszuschließen.
DMF als wassermischbares Lösungsmittel (DE-OS 26 04 910) hat
ebenfalls den Nachteil physiologischer Bedenklichkeit.
Ein weiterer Nachteil ist die Reaktionsfähigkeit von
Zersetzungsprodukten, die die Vollständigkeit der Imidisierung
des MAn-Copolymeren herabsetzt, vor allen Dingen dann, wenn bei
der Siedetemperatur des Lösungsmittels gearbeitet wird, auch wenn
eine ganze Reihe von Umsetzungen dadurch erst möglich werden auf
Grund der Löslichkeit vieler Amine in DMF.
Die Nachteile der bisher bekannten Verfahren liegen vor allen
Dingen in apparatetechnischen Besonderheiten oder in der
Nichtmischbarkeit des Lösungsmittels mit Wasser und/oder in der
unzureichenden Temperatur, die zur Imidisierung notwendig ist
bzw. in nicht ausreichender Universalität der Anwendbarkeit auf
alle genannten Amine.
Es ist Ziel der Erfindung, eine Synthese von Maleinimid-
Copolymeren aus Maleinsäureanhydrid-Copolymeren zu entwickeln,
die keine apparatetechnischen Besonderheiten aufweist,
insbesondere, daß ohne Druck gearbeitet werden kann und keine
heterogene Begasung erfolgen muß, sondern eine Umsetzung in
homogener Phase zwecks Umsatzsteigerung ermöglicht wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, geeignetere
Lösungsmittel einzusetzen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Phenol
(Siedepunkt 184°C, teilweise Mischbarkeit mit Wasser bei
Zimmertemperatur und vollständige Mischbarkeit bei Temperaturen
über 70°C) als Lösungsmittel für die Imidisierung verwendet
wird.
Nach Vorlage des Lösungsmittels und der Suspendierung des
Maleinsäureanhydrid-Copolymeren und Erreichen der
Imidisierungstemperatur im Reaktionsgefäß wird nach
Homogenisierung der Lösung auf Grund der Veresterung der
Anhydridgruppen des Copolymeren unter ständigem Rühren die Lösung
mit dem primären Amin entweder in reiner Form bei flüssigen
Aminen bzw. in Lösung bei festen bzw. gasförmigen zudosiert (in
leichtem molarem Überschuß von 1,1 : 1). Bei noch nicht
vollständiger Homogenisierung der Lösung wirkt das Amin
veresterungsbeschleunigend und damit zusätzlich homogenisierend,
da die Maleinsäure-Monoester-Copolymere im Phenol löslich sind.
In der homogenen Phase greift das Amin die Estergruppierung an
unter Bildung des Monoamids, das unter Wasseraustritt mit der
benachbarten Säuregruppierung wegen der ausreichenden
Imidisierungstemperatur zum stabilen intramolekularen Imid-5-Ring
reagiert. Vorteilhaft ist es, die Amine in der Reaktionsmischung
durch Hydrolysereaktionen, vorzugsweise aus Azometaminen, zu
bilden.
Die Reaktionsdauer beträgt nicht länger als 3 Stunden.
Die Isolation des Imids kann dann durch Vakuumdestillation des
Lösungsmittels (Einengen) vorgenommen werden, was eine
Wiederverwendung des Lösungsmittels erlaubt.
Umfällen bzw. Auskochen in Natriumcarbonat- bzw. anschließend in
essigsaurer Lösung befreit das Imid von Restphenol bzw.
unumgesetztem Amin und Maleinsäure-Copolymer.
Die genannten Reaktionsbedingungen sind universell und lassen
sich auch auf Aminmischungen anwenden. Amine mit mehreren
primären Aminogruppen können als Vernetzer eingesetzt werden,
falls das gewünscht wird. Aminosäuren lassen die Synthese von
anionischen Polymeren zu. Alkoholische und phenolische Gruppen in
den Seitenketten des Maleinsäure-Imid-Copolymeren lassen sich
durch Umsetzung mit Aminoalkoholen bzw. -phenolen realisieren.
Vorteilhaft ist es, als Phenol oder substituiertes Phenol Kresol
einzusetzen.
Weiter ist von Vorteil, die als Lösungsmittel eingesetzten Phenole
oder Diphenole in Folgereaktionen als Polymerbausteine
umzusetzen, beispielsweise Phenol-Formaldehyd-Harz,
Polykondensate.
Die vorgeschlagene Lösung stellt eine universelle Methode der
Imidisierung dar, die sowohl die Umsetzung mit Ammoniak, primären
aliphatischen und aromatischen Aminen, Aminoalkoholen bzw.
-phenolen als auch mit Aminosäuren ermöglicht. Die
Imidisierungstemperatur von 170°C wird erreicht und die
Isolation des Produktes durch Abdestillieren des Lösungsmittels
bzw. Umfüllung in basischen bzw. sauren wäßrigen Lösungen
problemlos gestaltet. Neben diesen apparate- und
lösungsmitteltechnischen Anforderungen ist ein weiterer Vorteil
der Erfindung, die Dosierung des Amins einfach entweder in reiner
Form oder in unterschiedlichen Mischungsverhältnissen mit Wasser
bzw. dem phenolischen Lösungsmittel durchführen zu können. Eine
teilweise Mischbarkeit des Lösungsmittels mit Wasser bei
Zimmertemperatur ist dabei Voraussetzung. Die Reaktion verläuft
unterhalb des Siedepunktes des Phenols. Die Phenole sind aus der
Polymerschmelze im Vakuum abdestillierbar. Als besonders
vorteilhaft erweist sich die gute Löslichkeit der Polymere und
verschiedener Amine.
Nachstehend soll die Erfindung an mehreren Beispielen näher
erläutert werden:
In einem 250-ml-3H-Kolben werden 100 g Phenol und 5 g
Poly(styren-co-maleinsäureanhydrid) vorgelegt und unter Rückfluß
und Rühren bis zum Sieden erhitzt. Danach werden je Mol
Maleinsäureanhydrid 1,1 Mol Butylamin zugetropft und unter Rühren
eine weitere Stunde erhitzt. Danach tropft man ca. 50 ml Wasser
zur erhitzten Lösung zu, die sich dabei abkühlt und an einem
seitlichen Kondensationsansatz ein milchig-trübes Phenol-
Wasserdampf-Gemisch kondensiert. Die Lösung im Reaktionskolben
bleibt dabei homogen und das genannte Produkt fällt aus.
Die Mutterlauge kann destillativ wieder aufgearbeitet werden. Das
Rohprodukt wird in Natriumcarbonatlösung und anschließend in
essigsaurer Lösung mit jeweils 5 bis 15%iger Konzentration je 30
min ausgekocht, abfiltriert und 1 Stunde im Vakuum bei 100°C
getrocknet.
Fp.: ab 290°C (hochviskose Schmelze)
Zersetzung: ab 310°C (rückstandslos)
Fp.: ab 290°C (hochviskose Schmelze)
Zersetzung: ab 310°C (rückstandslos)
Das erhaltene Maleinimid-Copolymer besitzt einen gegenüber dem
Ausgangspolymer höheren Glaspunkt und eine erhöhte
Thermostabilität.
In einem 250-ml-3H-Kolben werden 100 g Phenol und 5 g
Poly(styren-co-maleinsäureanhydrid) vorgelegt und unter Rückfluß
bis zum Sieden erhitzt. Danach werden je Mol Maleinsäureanhydrid
1,1 Mol Anilin zugetropft und ca. 90 min weiter erhitzt. Danach
tropft man ca. 50 ml Wasser zur erhitzten Lösung zu, die sich
dabei abkühlt und an einem seitlichen Kondensationsansatz ein
milchig-trübes Phenol-Wasserdampfgemisch kondensiert. Die Lösung
im Reaktionskolben bleibt dabei homogen. Das Phenol wird im
Vakuum abkondensiert und kann wieder verwendet werden.
Anschließend wird das Produkt ca. dreimal mit Wasser am
Wasserabscheider so lange erhitzt, bis das Kondensat klar ist. Das
feste Produkt wird anschließend mit Natriumcarbonatlösung (5%)
ausgekocht. Anschließend wird 4 Stunden im Vakuum bei 100°C
getrocknet.
Fp: 295 bis 315°C
Zersetzung: ab 330°C (ohne Rückstand)
Fp: 295 bis 315°C
Zersetzung: ab 330°C (ohne Rückstand)
In einem 250-ml-3H-Kolben werden 100 g Phenol und 5 g
Poly(propen-co-maleinsäureanhydrid) vorgelegt und unter Rückfluß
und Rühren bis zum Sieden erhitzt. Je Mol Maleinsäureanhydrid
werden 1,1 Mol ε-Aminocapronsäure in 40 ml 70°C heißem
Phenol/Wassergemisch (1 : 1) aufgelöst und der Lösung innerhalb
von 10 min zugetropft und eine weitere Stunde unter Rühren
erhitzt.
Anschließend werden ca. 50 ml Wasser zugetropft und abgekühlt.
Das Produkt wird eingeengt im Vakuum. Beim Abkühlen wird das
Produkt fest. Es wird anschließend zweimal mit 2% HCl-Lösung
ausgekocht und im Vakuum 4 Stunden bei 60°C getrocknet.
Fp: 75 bis 140°C.
Fp: 75 bis 140°C.
In einem 250-ml-3H-Kolben werden 100 g Phenol und 5 g Poly(α-
Methylstyren-co-maleinsäure-anhydrid) bis zum Sieden erhitzt.
Danach werden je Mol Maleinsäureanhydrid 1,1 Mol Ethanolamin
zugetropft und unter Rühren weitere 3 Stunden erhitzt.
Anschließend wird das Phenol im Vakuum abrotiert und das
verbleibende Produkt zerkleinert und mit Wasser ausgekocht
so lange, bis die Substanz kein Phenol mehr enthält. Anschließend
wird im Vakuum bei ca. 100°C getrocknet.
Fp.: 230 bis 245°C.
Fp.: 230 bis 245°C.
In einem 250-ml-3H-Kolben werden 100 g Phenol und 5 g Poly(α-
Methylstyren-co-maleinsäureanhydrid) bis zum Sieden erhitzt. In
ca. 40 ml 50°C heißem Phenol werden je Mol Maleinsäureanhydrid
1,1 Mol p-Hydroxyanilin aufgelöst und der Reaktionslösung
zugetropft. Anschließend wird 3 weitere Stunden erhitzt und das
Phenol im Vakuum abrotiert. Das eingeengte Produkt wird
anschließend ca. dreimal mit wäßriger 5% Na₂CO₃-Lösung
zerkleinert und ausgekocht.
Anschließend wird ca. 3 Stunden bei 100°C im Vakuum getrocknet.
Fp: bis 360°C nicht schmelzbar.
Fp: bis 360°C nicht schmelzbar.
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung von Maleinimid-Copolymeren durch Umsetzung
von Maleinsäureanhydrid-Copolymeren mit primären aliphatischen
und aromatischen Aminen, dadurch gekennzeichnet,
daß als Lösungsmittel Phenol oder substituierte Phenole eingesetzt
werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als
substituierte Phenole Kresole eingesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Amine in der Reaktionsmischung durch Hydrolysereaktionen,
vorzugsweise aus Azomethinen, gebildet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die als Lösungsmittel eingesetzten Phenole oder Diphenole
in Folgereaktionen als Polymerbausteine umgesetzt
werden (z. B. Phenol-Formaldehyd-Harze, Polykondensate).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914112535 DE4112535B4 (de) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | Verfahren zur Herstellung von Maleinimid-Copolymeren |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19914112535 DE4112535B4 (de) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | Verfahren zur Herstellung von Maleinimid-Copolymeren |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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ID=6429787
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19914112535 Expired - Fee Related DE4112535B4 (de) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | Verfahren zur Herstellung von Maleinimid-Copolymeren |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4112535B4 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0864587A1 (de) * | 1997-03-13 | 1998-09-16 | Hüls Aktiengesellschaft | Wässrige Bindemittel auf Polybutadien-Basis |
NL1008469C2 (nl) * | 1998-03-04 | 1999-09-07 | Dsm Nv | Waterige dispersies van een polymeer. |
WO1999063407A1 (en) * | 1998-06-03 | 1999-12-09 | Kodak Polychrome Graphics Company Ltd. | Lithographic printing plate precursors |
US6407197B1 (en) | 1998-03-04 | 2002-06-18 | Dsm N.V. | Aqueous dispersion of a polymer |
-
1991
- 1991-04-17 DE DE19914112535 patent/DE4112535B4/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0864587A1 (de) * | 1997-03-13 | 1998-09-16 | Hüls Aktiengesellschaft | Wässrige Bindemittel auf Polybutadien-Basis |
US6218477B1 (en) | 1997-03-13 | 2001-04-17 | Huels Aktiengesellschaft | Aqueous binders based on polybutadiene |
US6353060B1 (en) | 1997-03-13 | 2002-03-05 | Degussa Ag | Aqueous binders based on polybutadiene |
NL1008469C2 (nl) * | 1998-03-04 | 1999-09-07 | Dsm Nv | Waterige dispersies van een polymeer. |
WO1999045039A1 (en) * | 1998-03-04 | 1999-09-10 | Dsm N.V. | Aqueous dispersion of a polymer |
US6407197B1 (en) | 1998-03-04 | 2002-06-18 | Dsm N.V. | Aqueous dispersion of a polymer |
WO1999063407A1 (en) * | 1998-06-03 | 1999-12-09 | Kodak Polychrome Graphics Company Ltd. | Lithographic printing plate precursors |
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Publication number | Publication date |
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Owner name: INSTITUT FUER POLYMERFORSCHUNG DRESDEN E.V., 01069 |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee | ||
8170 | Reinstatement of the former position | ||
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Owner name: RAETZSCH, MANFRED, PROF. DR., LINZ, AT |
|
8128 | New person/name/address of the agent |
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Owner name: PCD POLYMERE GES.M.B.H., SCHWECHAT-MANNSWOERTH, AT |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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