DE69102428T2 - Copolymere aus dioxolanen und maleinsäureanhydrid. - Google Patents
Copolymere aus dioxolanen und maleinsäureanhydrid.Info
- Publication number
- DE69102428T2 DE69102428T2 DE69102428T DE69102428T DE69102428T2 DE 69102428 T2 DE69102428 T2 DE 69102428T2 DE 69102428 T DE69102428 T DE 69102428T DE 69102428 T DE69102428 T DE 69102428T DE 69102428 T2 DE69102428 T2 DE 69102428T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- carbon atoms
- group
- dioxolane
- groups
- maleic anhydride
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 23
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 title claims abstract description 19
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims abstract description 18
- WNXJIVFYUVYPPR-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxolane Chemical compound C1COCO1 WNXJIVFYUVYPPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 claims abstract description 16
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 claims abstract description 14
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 33
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 17
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 15
- YNRIQBIXDAIWEX-UHFFFAOYSA-N 4-ethenyl-2-ethyl-2-methyl-1,3-dioxolane Chemical group CCC1(C)OCC(C=C)O1 YNRIQBIXDAIWEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 6
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 5
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 claims description 5
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000000732 arylene group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 4
- SQXNZBLNWGWIHZ-UHFFFAOYSA-N 4-ethenyl-2,2-dimethyl-1,3-dioxolane Chemical compound CC1(C)OCC(C=C)O1 SQXNZBLNWGWIHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 125000002023 trifluoromethyl group Chemical group FC(F)(F)* 0.000 claims description 2
- 125000001188 haloalkyl group Chemical group 0.000 claims 2
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 claims 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims 1
- GRBMFMTWBBLSRG-UHFFFAOYSA-N 4-ethenyl-1,3-dioxolane Chemical compound C=CC1COCO1 GRBMFMTWBBLSRG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- GXBYFVGCMPJVJX-UHFFFAOYSA-N Epoxybutene Chemical compound C=CC1CO1 GXBYFVGCMPJVJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 24
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 12
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 2-(2-cyanopropan-2-yldiazenyl)-2-methylpropanenitrile Chemical compound N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 7
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 5
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 5
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 150000004862 dioxolanes Chemical class 0.000 description 3
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000004342 Benzoyl peroxide Substances 0.000 description 2
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 150000003997 cyclic ketones Chemical class 0.000 description 2
- GGSUCNLOZRCGPQ-UHFFFAOYSA-N diethylaniline Chemical compound CCN(CC)C1=CC=CC=C1 GGSUCNLOZRCGPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 2
- VBZWSGALLODQNC-UHFFFAOYSA-N hexafluoroacetone Chemical compound FC(F)(F)C(=O)C(F)(F)F VBZWSGALLODQNC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 239000012966 redox initiator Substances 0.000 description 2
- 238000001542 size-exclusion chromatography Methods 0.000 description 2
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 2
- WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 1,2-Dichloroethane Chemical compound ClCCCl WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PAOHAQSLJSMLAT-UHFFFAOYSA-N 1-butylperoxybutane Chemical compound CCCCOOCCCC PAOHAQSLJSMLAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 150000003998 acyclic ketones Chemical class 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical group 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 cyclohexanone Chemical class 0.000 description 1
- SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N diglyme Chemical compound COCCOCCOC SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002012 dioxanes Chemical class 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 1
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000000425 proton nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F224/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a heterocyclic ring containing oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F222/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof
- C08F222/04—Anhydrides, e.g. cyclic anhydrides
- C08F222/06—Maleic anhydride
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Description
- Diese Erfindung betrifft Copolymere und ein Verfahren zu ihrer Herstellung. Die Copolymeren werden hergestellt durch Umsetzung von Maleinsäureanhydrid mit einem 4-Vinyl- 1,3-dioxolan in Gegenwart eines freie Radikale erzeugenden Initiators.
- Die Umsetzung von 4-Vinyl-1,3-dioxolanen mit einem Maleinsäureanhydrid ist noch nicht beschrieben worden. Dies bedeutet, daß diese Erfindung zu neuen Zusammensetzungen und zu einem Verfahren zu ihrer Herstellung führt.
- Diese Erfindung betrifft Copolymere, hergestellt aus einem 4-Vinyl-1,3-dioxolan sowie Maleinsäureanhydrid oder einein substituierten Derivat hiervon. Die Copolymeren sind alternierend, d. h. sie haben eine Struktur, die durch die Formel -A-D-A-D-A-D-, worin A für eine monomere Einheit steht, die sich von einer Maleinsäureanhydrid-Reaktionskomponente ableitet, und worin D eine monomere Einheit ist, die sich ableitet von einem 4-Vinyl-1,3-dioxolan, gekennzeichnet ist.
- Die 4-Vinyl-1,3-dioxolane, die im Falle dieser Erfindung als Reaktionskomponenten verwendet werden, können hergestellt werden durch Umsetzung eines Ketons mit 3,4-Epoxy-1- buten (EpB) oder einem substituierten Derivat hiervon. Das Dioxolan kann in der Reaktionsmischung, in der es erzeugt worden ist, verwendet werden oder es kann isoliert und dann im Verfahren dieser Erfindung eingesetzt werden.
- In dem Verfahren dieser Erfindung wird eine Maleinsäureanhydrid-Reaktionskomponente mit einem 4-Vinyl-1,3- dioxolan in einem Lösungsmittel oder unverdünnt umgesetzt sowie in Gegenwart eines freie Radikale bildenden Initiators. Bezüglich einer industriellen Anwendbarkeit eignen sich die Copolymerprodukte dieser Erfindung als chemische Zwischenprodukte. Die reaktiven Anhydridgruppen in den Produkten können dazu verwendet werden, um die Copolymeren mit einer Vielzahl von Materialien quer zu vernetzen, unter Erzeugung geeigneter Beschichtungen, Folien, Bindemitteln und Dispergiermitteln für besondere Materialien. Sie können ferner mit anderen Polymeren zur Herstellung von Beschichtungen, Folien, Pigment-Bindemitteln usw. vermischt werden.
- Gemäß einer Ausführungsform umfaßt diese Erfindung ein Copolymer mit der alternierenden Struktur:
- -A-D-A-D-A-D-
- (I)
- worin A für eine monomere Einheit der folgenden Formel steht:
- in der R jeweils unabhängig voneinander ausgewählt ist aus der Klasse bestehend aus Wasserstoff, Halogen, der Cyanogruppe und primären und sekundären Alkylgruppen mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen, und worin D für eine monomere Einheit der folgenden Formel steht:
- worin R¹ jeweils unabhängig voneinander steht für eine Alkyloder Arylgruppe mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen oder worin beide Reste R¹ gemeinsam eine divalente Alkylen- oder Arylengruppe mit bis zu etwa 20 Kohlenstoffatomen bilden; wobei jede Gruppe, die durch R² dargestellt ist, für Wasserstoff steht oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, derart, daß die Gesamtanzahl der Kohlenstoffatome in den R²-Gruppen und den Kohlenstoffatomen, an die sie gebunden sind, bei bis zu etwa 8 liegt. Beispiele für spezielle Dioxolane, die im Falle der Erfindung geeignet sind, sind 2-Ethyl-2-methyl-4- vinyl-1,3-dioxolan sowie 2,2-Dimethyl-4-vinyl-1,3-dioxolan.
- Im Falle einer anderen Ausführungsform wird durch diese Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Copolymeren bereitgestellt, das umfaßt die Umsetzung einer Maleinsäureanhydrid-Reaktionskomponente mit der Formel:
- worin R unabhängig voneinander ausgewählt ist aus der Klasse bestehend aus Wasserstoff, Halogen, der Cyanogruppe und primären und sekundären Alkylgruppen mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen, mit (B) einem Dioxolan der Formel
- worin R¹ jeweils unabhängig voneinander steht für eine Alkyl- -oder Arylgruppe mit bis zu etwa 10 Kohlenstoffatomen, beispielsweise Methyl oder Ethyl, oder worin beide Reste R¹ gemeinsam eine divalente Alkylen- oder Arylengruppe mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen bilden, und worin jede durch R² dargestellte Gruppe für Wasserstoff steht oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, derart, daß die Gesamtanzahl an Kohlenstoffatomen in den R²-Gruppen und den Kohlenstoffatomen, an die sie gebunden sind, bis zu 8 beträgt, wobei das Verfahren in Gegenwart eines freie Radikale bildenden Initiators durchgeführt wird.
- Wie oben angegeben, betrifft diese Erfindung Copolymere sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung. Das Verfahren zur Herstellung der Produkte dieser Erfindung umfaßt die Umsetzung einer Maleinsäureanhydrid-Reaktionskomponente mit einem Dioxolan. Das Dioxolan kann hergestellt werden durch Umsetzung eines Butadienmonoepoxides mit einem Keton, unter Anwendung bekannter Verfahren, wie sie z. B. beschrieben werden von F. G. Ponomarev, in Proc. of the Acad. of Sciences of the USSR, Chem. Sektion 108, 305 (1956).
- Das Dioxolan kann somit beispielsweise hergestellt werden durch Umsetzung einer Butadienmonoepoxid-Reaktionskomponente mit der Grundstruktur:
- mit einem Keton der Formel:
- -C- -C-
- (V)
- In den Formeln IV und V oben binden die ungesättigten Valenzen die Kohlenstoffatome, von denen sie ausgehen, an inerte Substituenten, d. h. "inerte Gruppen". Die inerten Gruppen sind R¹ und R², wie sie dargestellt und beschrieben werden unter Bezugnahme auf die Formeln (VI) und (VII). Derartige Gruppen stören nicht die Bildung der Dioxolan-Reaktionskomponenten. Weiterhin stören diese Substituenten nicht das Verfahren dieser Erfindung durch Zersetzung in einem unerwünschten Ausmaß, unter den Reaktionsbedingungen, die dazu angewandt werden, um das Copolymer herzustellen oder durch Eingehen von einer oder mehreren besonderen Nebenreaktionen, wenn sie den Reaktionsbedingungen ausgesetzt werden oder durch Behinderung des Verfahrens dieser Erfindung durch eine sterische Hinderung oder durch Störung der Bildung von freien Radikalen, die zur Einleitung und/oder Durchführung des Verfahrens benötigt werden oder durch andere hindernde Aktionen.
- Wird ein Keton dazu verwendet, um eine 4-Vinyl-1,3- dioxolan-Reaktionskomponente herzustellen, die im Rahmen des Verfahrens der Erfindung verwendet wird, so weist dieses vorzugsweise die Formel (VI) auf.
- In der Formel (VI) können die beiden Gruppen R¹ die gleiche oder eine voneinander verschiedene Bedeutung haben, jenachdem, ob das Keton symmetrisch oder unsymmetrisch ist. Ist das Keton ein cyclisches Keton, wie beispielsweise Cyclohexanon, so stellen die Gruppen R¹ keine separaten Gruppen dar. Stattdessen bilden sie gemeinsam eine 1,1-Cyclogruppe, z. B. 1,1-Cyclohexyliden. Die R¹-Gruppen leiten sich von Ketonen ab mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen. Derartige Verbindungen haben die Formel:
- R¹- -R¹
- (VI)
- in der R¹ die gleiche oder verschiedene Bedeutungen haben können. R¹ steht für eine Alkyl- oder Arylgruppe mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise für eine primäre oder sekundäre Alkylgruppe. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn R¹ in beiden Fällen die gleiche Bedeutung hat und ausgewählt ist aus Alkylgruppen mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen. Als besonders vorteilhaft haben sich geradkettige Alkylgruppen dieses Typs erwiesen. Im Falle anderer bevorzugter Verbindungen kann R¹ eine Halogen-substituierte Alkylgruppe sein, in besonders vorteilhafter Weise eine Perfluoromethylgruppe. Bevorzugte Ketone sind Aceton, 2-Butanon, Hexafluoroaceton, Cyclohexanon und dergleichen. Die 4-Vinyl-1,3- dioxolane können hergestellt werden von solchen Ketonen nach beliebigen Verfahren, die dem Fachmann bekannt sind.
- Beispielsweise können sie hergestellt werden durch Umsetzung eines Überschusses des Ketons mit einem Butadienmonoepoxid der Formel:
- worin R² die oben angegebene Bedeutung hat.
- Obgleich das Verfahren dieser Erfindung durchgeführt werden kann unter Verwendung von einem oder mehreren Dioxolanen, die wie im vorstehenden beschrieben hergestellt wurden, ist festzustellen, daß es nicht erforderlich ist, so zu verfahren. Mit anderen Worten, diese Erfindung ist nicht beschränkt auf die Art und Weise, in der das Dioxolan (oder die Maleinsäureanhydrid-Reaktionskomponente) hergestellt worden ist.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Dioxolane, die in dem Verfahren dieser Erfindung eingesetzt werden, bis zu etwa 13 Kohlenstoffatome auf. Obgleich stärker substituierte 4-Vinyl-1,3-dioxolane im Rahmen des Verfahrens dieser Erfindung eingesetzt werden können, werden jene mit bis zu etwa 13 Kohlenstoffatomen bevorzugt eingesetzt, da sie im allgemeinen leichter erhältlich sind.
- Die Maleinsäureanhydrid-Reaktionskomponente ist Maleinsäureanhydrid selbst oder ein substituiertes Maleinsäureanhydrid. Die Maleinsäureanhydrid-Reaktionskomponenten weisen bis zu 12 Kohlenstoffatome auf. Die Substituenten sind durch R, wie oben angegeben definiert. Besonders bevorzugte inerte Substituenten (andere als Wasserstoff) sind Methyl, Chlor und Cyano. Näher veranschaulicht weisen die Maleinsäureanhydrid- Reaktionskomponenten die folgenden Formeln auf:
- die im Rahmen dieser Erfindung verwendet werden können.
- Da die Polymeren dieser Erfindung eine alternierende Struktur wie oben angegeben aufweisen, reagieren die Monomeren im allgemeinen in einem Mol-Verhältnis von 1 zu 1. Es ist nicht erforderlich, daß die Reaktionskomponenten in die Reaktionszone in diesem Verhältnis eingeführt werden; vielmehr kann ein Überschuß an einer der Reaktionskomponenten angewandt werden. Es besteht keine wirkliche obere Grenze bezüglich der Menge des angewandten Überschusses; dieser wird bestimmt durch sekundäre Überlegungen, wie die Größe des Reaktionsgefäßes, die Kosten der Reaktionskomponenten, die Leichtigkeit der Trennung der Ausgangsmaterialien von Produkten usw. Im allgemeinen verwendet man etwa 0,5 bis etwa 5,0 Mole einer Reaktionskomponente pro Mol der anderen Reaktionskomponente. Wie oben diskutiert, ist jedoch zu bemerken, daß die Zusammensetzung des Polymerproduktes relativ unempfindlich bezüglich des Verhältnisses der Reaktionskomponenten in der Ausgangs-Zusammensetzung ist.
- Das Verfahren wird in Gegenwart eines freie Radikale erzeugenden Initiators durchgeführt. Im allgemeinen verwendet man einen freie Radikale erzeugenden Initiator des im Stande der Technik bekannten Typs, wie z. B. Azobisisobutyronitril (AIBN), ein Benzoylperoxid, Wasserstoffperoxid, Butylperoxid und dergleichen. Das Verfahren kann ferner in Gegenwart einer Menge eines Redox-Initiators durchgeführt werden, wie beispielsweise Benzoylperoxid und N,N-Diethylanilin, der ausreichend ist, um die Reaktion einzuleiten.
- Die Menge an Initiator, die verwendet wird, ist nicht kritisch. Verwendet wird genügend Initiator, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Im allgemeinen liegt die Menge an freie Radikale erzeugendem Initiator bei etwa 0,1 bis etwa 10 Gew.-%, bezogen auf die Menge an Dioxolan. Falls erwünscht kann mehr oder weniger Initiator eingesetzt werden. Ein Fachmann vermag leicht zu ermitteln, ob eine Menge an freie Radikale bildendem Initiator (oder Redox-Initiator) adäquat ist, durch Zusatz der Menge an Initiator, der überprüft wird, und durch experimentelle Untersuchung, ob die Einleitung der Reaktion wie gewünscht erfolgt.
- Das Verfahren dieser Erfindung kann in Gegenwart oder Abwesenheit eines Lösungsmittels durchgeführt werden. Als vorteilthaft hat es sich erwiesen, wenn das Lösungsmittel bei oder oberhalb der Temperatur der Reaktionseinleitung siedet. Dies bedeutet, daß, wenn AIBN oder ein Peroxid als Initiator eingesetzt wird, das Lösungsmittel vorzugsweise einen Siedepunkt von etwa 40ºC oder darüber aufweist, vorzugsweise von etwa 60ºC oder darüber. Wird ein Ether als Lösungsmittel verwendet, so verwendet man im allgemeinen einen Monodentat-, Bidentat- oder Tridentatether mit bis zu etwa 8 Kohlenstoffatomen, der eine ausreichende Lösungsmittelwirkung für die Reaktionskomponenten und den Initiator aufweist und der einen Siedepunkt oberhalb der initiierenden Temperatur aufweist. Im Falle dieser Erfindung werden Ether mit einer, zwei oder drei Ether-Bindungen entsprechend als Monodentat-, Bidentat- bzw. Tridentatether bezeichnet. Beispiele für derartige Ether sind Tetrahydrofuran, 1,4-Dioxan, Dimethoxyethan, Diethylenglykoldimethylether und dergleichen.
- Ketone, die im Rahmen dieser Erfindung als Lösungsmittel verwendet werden, werden vorzugsweise ausgewählt aus Ketonen, die eine ausreichende Lösungsmittelkraft für die Reaktionskomponenten und den Initiator aufweisen und ferner einen Siedepunkt haben oberhalb der initiierenden Temperatur. Beispiele für geeignete Ketone sind cyclische und acyclische Ketone mit 3 bis etwa 20 Kohlenstoffatomen, wie z. B. Aceton, 2-Butanon, Hexafluoroaceton, Cyclohexanon und dergleichen.
- Die Konzentration der Reaktionskomponenten in den Lösungsmitteln liegt vorzugsweise im Bereich von 15 bis 95 Gew.-%. Zu bemerken ist jedoch, daß Konzentrationen der Reaktionskomponenten etwas außerhalb dieses Bereiches angewandt werden können, falls dies erwünscht ist. Ein bevorzugter Konzentrationsbereich von Monomeren liegt gewöhnlich bei etwa 25 bis 50 Gew.-%. Es ist festzustellen, daß der Fachmann außerhalb der oben angegebenen Bereiche zu arbeiten wünscht. Beispielsweise kann es sein, daß der Fachmann kein Lösungsmittel verwenden möchte oder eine minimale Menge an Lösungsmittel, um die Verfahrensökonomie zu verbessern. Dies bedeutet, daß die oben angegebenen Bereiche nicht kritisch sind.
- Das Verfahren wird bei geeigneten Reaktionstemperaturen begonnen und durchgeführt, welche zu einer Initiierung der Reaktion führen sowie zu einer akzeptablen Reaktionsgeschwindigkeit. Es kann mehr als nur eine Temperatur angewandt werden. Dies bedeutet, daß das Verfahren beispielsweise bei einer Temperatur eingeleitet und bei einer anderen Temperatur durchgeführt werden kann oder bei mehreren Temperaturen. Im allgemeinen wird das Verfahren, wenn die Einleitung über freie Radikale erfolgt, bei Temperaturen zwischen etwa -10ºC bis etwa 180ºC eingeleitet und durchgeführt.
- Sämtliche verwendeten Materialien können vor der Reaktion miteinander vermischt werden. Alternativ kann auch eine programmierte Zugabe von einem oder von mehreren der Materialien zur Reaktionsmasse erfolgen.
- Das Verfahren läßt sich bei Normaldruck gut durchführen. Dies bedeutet, daß vorzugsweise bei atmosphärischem Druck gearbeitet wird. Jedoch können, falls erwünscht, auch unteratmosphärische oder überatmosphärische Drucke angewandt werden. Überatmosphärische Drucke können vorzugsweise ausgewählt werden, wenn ein Hochtemperatur-Initiator verwendet wird, oder wenn eine oder beide der Reaktionskomponenten bei einer Temperatur unterhalb der ausgewählten Reaktionstemperatur sieden.
- Die Reaktionsdauer ist keine wirklich unabhängige Variable, vielmehr hängt sie mindestens zu einem gewissen Ausmaß ab von der den Reaktionskomponenten inherenten Reaktivität, der Halbwertszeit des Initiators, der angewandten Reaktionstemperatur, der gewünschten Umwandlungsgeschwindigkeit usw. Im allgemeinen liegen die Verfahrenszeiten im Bereich von etwa 1 bis etwa 36 Stunden. Reaktionszeiten innerhalb eines Bereiches von etwa 4 bis etwa 24 Stunden werden bevorzugt angewandt.
- Das Molekulargewicht der Produkte dieser Erfindung wird etwas beeinflußt von dem Molekulargewicht der Ausgangsmonomeren. Dies bedeutet beispielsweise, daß das Molekulargewicht des Produktpolymeren ansteigt, wenn das Molekulargewicht der Monomeren ansteigt, wenn nicht das Vorhandensein von Substituenten an den Monomeren den Grad der Polymerisation in gewisser Weise vermindert. Im allgemeinen liegt die mittlere Molekulargewichtszahl im Bereich von etwa 500 bis etwa 20000. Polymere oder oligomere Produkte mit einem Molekulargewicht etwas außerhalb dieses Bereiches liegen im Schutzbereich der Erfindung.
- In eine Claisen-Flasche mit einem Magnetrührer wurden in einem trockenen Handschuh-Schutzkasten unter einer inerten Atmosphäre eingefüllt: 1,42 g, 10 mMol 2-Ethyl-2- methyl-4-vinyl-1,3-dioxolan und 0,98 g, 10 mMol Maleinsäureanhydrid und kombiniert mit 3,6 g trockenem 2-Butanon, worauf die Flasche versiegelt wurde. Die erhaltene Mischung wurde unter Rühren 20 Stunden lang auf 70ºC erhitzt.
- Die Produktlösung wurde mit 5 g Tetrahydrofuran (THF) verdünnt und in 200 ml Heptan ausgefällt. Das Produkt wurde abfiltriert, in trockenem THF wieder aufgelöst und wieder in Ethylether ausgefällt, filtriert und getrocknet, unter Gewinnung eines schwach gelben Pulvers. Das NMR-Spektrum stimmte überein mit einem alternierenden Polymeren aus Maleinsäureanhydrid und Dioxolan. Es wurden keine verbliebenen Vinylprotonen festgestellt, und die Ethyl- und Methyl-Resonanzen von dem in der Kette vorhandenem Dioxolan waren klar erkennbar.
- Ausbeute = 1,68 g (70 % der Theorie).
- Das Verfahren des Beispieles 1 wurde wiederholt, unter Verwendung von 1,38 g 2,2-Dimethyl-4-vinyl-1,3-dioxolan anstelle von 2-Ethyl-2-methyl-4-vinyl-1,3-dioxolan. Eine NMR- Analyse zeigte keine Vinylprotonen und stimmte überein mit einer 1,2-Ausbreitung des Dioxolanmonomeren.
- Ausbeute = 0,84 g (36 % der Theorie). Größenausschluß- Chromatographie (SEC) in THF, M = 1790, M = 2800, M /M =1,56.
- In einer Trockenbox wurde unter einer Argonatmosphäre eine Claisen-Flasche gefüllt mit 0,71 g (5 mMol) 2-Ethyl-2-methyl-4-vinyldioxolan, 0,49 g (5 mMol) Maleinsäureanhydrid, 0,017 g AIBN (2 % molar gegenüber Dioxolan) und ein magnetischer Rührstab. Die Reaktionsflasche wurde Crimp-versiegelt und in ein Ölbad von 70ºC gebracht, in dem der Flascheninhalt 24 Stunden lang gerührt wurde. Die umgesetzte feste Masse wurde in 10 ml trockenem THF gelöst und in Heptan unter kräftigem Rühren ausgefällt. Das feste Polymer (Oligomer) wurde wieder in trockenem THF gelöst, in Ethylether ausgefällt (um nicht umgesetztes MAn zu entfernen) und durch Saugfiltration isoliert. Die Ausbeute betrug 1,13 g (94 % der Theorie). M = 1340, M = 2600, M /M = 1,94.
- Eine Claisen-Flasche wurde gefüllt mit 0,71 g (5 mMol) 2-Ethyl-2-methyl-4-vinyldioxolan, 2,4 g Toluol (33 Gew.-% Monomere/Lösungsmittel), 0,49 g (5 mMol)Maleinsäureanhydrid, 0,017 g AIBN (2 % molar bezüglich Dioxolan) und einem Magnetrührstab. Die Reaktionsflasche wurde Crimp-versiegelt und in ein Ölbad einer Temperatur von 70ºC gebracht, worin der Flascheninhalt 24 Stunden lang gerührt wurde. Aus der Lösung schied sich ein festes Polymer ab und bedeckte die Wände der Reaktionsflasche. Die Polymerlösung wurde in 5 ml trockenem THF gelöst und unter kräftigem Rühren in Heptan ausgefällt. Das feste Polymer (Oligomer) wurde wiederum in trokkenem THF gelöst, in Ethylether ausgefällt (um nicht umgesetztes MAn zu entfernen) und durch Saugfiltration isoliert. Die Ausbeute betrug 0,56 g (47 % der Theorie). M = 1330, M = 2240, M /M = 1,68.
- Es wurde eine Umsetzung ähnlich derjenigen, die in Beispiel 4 beschrieben wurde, durchgeführt, wobei 1,2-Dichloroethan anstelle von Toluol verwendet wurde. Das Polymer blieb in Lösung, wurde mit trockenem THF verdünnt und ausgefällt, unter Gewinnung von 0,60 g (50 % der Theorie) des festen Polymeren.
- Protonen-NMR-Spektren (in deuteriertem Dioxan) der gemäß den Beispielen 3 bis 5 hergestellten Polymeren waren praktisch die gleichen.
- Die Erfindung wurde im vorstehenden im Detail unter besonderer Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben. Der Fachmann, dem die obige detaillierte Beschreibung vertraut ist, kann viele Veränderungen und Substitutionen vornehmen, ohne von dem Schutzbereich und Gedanken der beigefügten Ansprüche abzuweichen.
Claims (14)
1. Copolymer mit der alternierenden Struktur
-A-D-A-D-A-D-
(I)
worin A für eine monomere Einheit der Formel
steht, worin R jeweils unabhängig voneinander ausgewählt
ist aus der Klasse bestehend aus einem Wasserstoffatom,
einem Halogenatom, der Cyanogruppe und primären und
sekundären Alkylgruppen mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen, und
worin D für eine monomere Einheit der Formel
steht, worin R¹ jeweils unabhängig voneinander für eine
Alkyl-, halosubstituierte Alkyl- oder Arylgruppe mit bis zu
10 Kohlenstoffatomen steht oder worin die Reste R¹
gemeinsam für eine divalente Alkylen- oder Arylengruppe mit bis
zu 20 Kohlenstoffatomen stehen, und worin jede Gruppe R²
für ein Wasserstoffatom steht oder eine Alkylgruppe mit
1 - 4 Kohlenstoffatomen, derart, daß die Gesamtzahl der
Kohlenstoffatome in den R²-Gruppen und der
Kohlenstoffatome, an die sie gebunden sind, bei bis zu 8 liegt.
2. Copolymer nach Anspruch 1, in dem jede Gruppe R für H
steht.
3. Copolymer nach Anspruch 1, in dem jede Gruppe R¹ eine
primäre oder sekundäre Alkylgruppe mit bis zu 10
Kohlenstoffatomen ist.
4. Copolymer nach Anspruch 1 oder 2, in dem jede Gruppe R¹
ausgewählt ist aus Methyl und Ethyl.
5. Copolymer nach Anspruch 1 oder 2, in dem R¹ für
Perfluoromethyl steht.
6. Copolymer nach Anspruch 1 mit einem Molekulargewicht von
etwa 500 bis etwa 20000.
7. Verfahren zur Herstellung eines Copolymeren nach Anspruch 1,
das umfaßt die Umsetzung von (A) einer Maleinsäureanhydrid-
Reaktionskomponente der Formel:
worin R jeweils unabhängig voneinander ausgewählt ist aus
der Klasse bestehend aus einem Wasserstoffatom, einem
Halogenatom, der Cyanogruppe und primären und sekundären
Alkylgruppen mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen, mit (B) einem
Dioxolan der Formel:
worin R¹ jeweils unabhängig voneinander steht für eine
Alkyl-, halosubstituierte Alkyl- oder Arylgruppe mit bis zu
10 Kohlenstoffatomen oder worin die Gruppen R¹ gemeinsam
eine divalente Alkylen- oder Arylengruppe mit bis zu 20
Kohlenstoffatomen bilden; worin jede durch R² dargestellte
Gruppe steht für ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe
mit 1 - 4 Kohlenstoffatomen, derart, daß die Gesamtzahl der
Kohlenstoffatome in den R²-Gruppen und der Kohlenstoffatome,
an die sie gebunden sind, bei bis zu 8 liegt, wobei das
Verfahren in Gegenwart eines freie Radikale bildenden
Initiators durchgeführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, das bei einer Temperatur im
Bereich von etwa -10º bis etwa 180ºC durchgeführt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7, das in Gegenwart eines
organischen Lösungsmittels durchgeführt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, in dem das Lösungsmittel
ausgewählt ist aus Estern und Ketonen.
11. Verfahren nach Anspruch 10, in dem das Keton-Lösungsmittel
der allgemeinen Formel
R¹- -R¹
entspricht, worin R¹ für die gleichen Gruppen steht wie in
dem Dioxolan.
12. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die Maleinsäureanhydrid-
Reaktionskomponente aus Maleinsäureanhydrid besteht und das
Dioxolan aus 2-Ethyl-2-methyl-4-vinyl-1,3-dioxolan.
13. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das Maleinsäureanhydrid
mit 2,2-Dimethyl-4-vinyl-1,3-dioxolan umgesetzt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 7, das in Abwesenheit von
zugesetztem Lösungsmittel durchgeführt wird.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/498,178 US5019635A (en) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | Copolymers of dioxolanes and maleic anhydride |
PCT/US1991/001591 WO1991014721A1 (en) | 1990-03-23 | 1991-03-14 | Copolymers of dioxolanes and maleic anhydride |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE69102428D1 DE69102428D1 (de) | 1994-07-14 |
DE69102428T2 true DE69102428T2 (de) | 1995-01-19 |
Family
ID=23979907
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE69102428T Expired - Fee Related DE69102428T2 (de) | 1990-03-23 | 1991-03-14 | Copolymere aus dioxolanen und maleinsäureanhydrid. |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5019635A (de) |
EP (1) | EP0522046B1 (de) |
JP (1) | JP3022923B2 (de) |
AT (1) | ATE106908T1 (de) |
CA (1) | CA2078551C (de) |
DE (1) | DE69102428T2 (de) |
DK (1) | DK0522046T3 (de) |
ES (1) | ES2055600T3 (de) |
WO (1) | WO1991014721A1 (de) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5190607A (en) * | 1991-05-01 | 1993-03-02 | Bayer Aktiengesellschaft | Moisture-curing, NCO-reactive polyurethane hotmelt adhesive composition |
DE4114220A1 (de) * | 1991-05-01 | 1992-11-05 | Bayer Ag | Durch feuchtigkeit haertbare, nco-polyurethan-schmelzklebstoff-zusammensetzung |
US5304611A (en) * | 1992-12-30 | 1994-04-19 | Eastman Kodak Company | Copolymers of vinyl dioxolanes and imidized derivatives of maleic anhydride |
US5310839A (en) * | 1992-12-30 | 1994-05-10 | Eastman Chemical Company | Copolymers of vinyl dioxolanes and maleimides |
US5412041A (en) * | 1994-07-11 | 1995-05-02 | Rohm And Haas Company | Method for forming (meth)acrolein-containing polymers |
WO1998037110A1 (en) * | 1997-02-25 | 1998-08-27 | Eastman Chemical Company | Polymers containing functionalized olefin monomers |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1223015A (en) * | 1968-04-25 | 1971-02-17 | British Oxygen Co Ltd | Polymers of 2-methyl-4-(vinyloxymethyl)-1,3-dioxolane |
-
1990
- 1990-03-23 US US07/498,178 patent/US5019635A/en not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-03-14 EP EP91907375A patent/EP0522046B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-03-14 AT AT91907375T patent/ATE106908T1/de not_active IP Right Cessation
- 1991-03-14 CA CA002078551A patent/CA2078551C/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-03-14 JP JP3506569A patent/JP3022923B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1991-03-14 ES ES91907375T patent/ES2055600T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1991-03-14 DE DE69102428T patent/DE69102428T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-03-14 WO PCT/US1991/001591 patent/WO1991014721A1/en active IP Right Grant
- 1991-03-14 DK DK91907375.9T patent/DK0522046T3/da active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2078551A1 (en) | 1991-09-24 |
EP0522046B1 (de) | 1994-06-08 |
EP0522046A1 (de) | 1993-01-13 |
US5019635A (en) | 1991-05-28 |
ATE106908T1 (de) | 1994-06-15 |
DK0522046T3 (da) | 1994-08-22 |
WO1991014721A1 (en) | 1991-10-03 |
JPH05505842A (ja) | 1993-08-26 |
JP3022923B2 (ja) | 2000-03-21 |
DE69102428D1 (de) | 1994-07-14 |
CA2078551C (en) | 1996-12-17 |
ES2055600T3 (es) | 1994-08-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3783158T2 (de) | Blockpfropfcopolymere und ihr herstellungsverfahren. | |
DE1520119C3 (de) | Verfahren zur Herstellung einer stabilen Dispersion eines Additionspolymeren in einer organischen Flüssigkeit | |
DE2201793A1 (de) | Neue Polyacrylate von N-heterocyclischen Verbindungen,Verfahren zu ihrer Herstellung und Anwendung | |
DE2740271C2 (de) | Allylester von N-[2-(2-Acryloyloxyäthyl-oxycarbonyloxy)-alkyl]-carbaminsäuren und der N-[2-(2-Methacryloyloxyäthyl-oxycarbonyloxy)-alkyl]-carbaminsäuren, ihre Herstellung und ihre Verwendung | |
DE69102428T2 (de) | Copolymere aus dioxolanen und maleinsäureanhydrid. | |
DE69008186T2 (de) | Allylhydroperoxidkettenübertragungsmittel. | |
DE69115266T2 (de) | Copolymere aus butadienmonoepoxid und maleinsäureanhydrid. | |
DE68918360T2 (de) | Blockcopolymere und Verfahren zu deren Herstellung. | |
DE69022230T2 (de) | Verfahren zur herstellung von copolymeren von maleinanhydrid und einem alkylvinyläther in einem sterisch gehinderten monoäther-lösungsmittel. | |
DE69017530T2 (de) | Silylderivate von 2,6-Dialkyl-4-allyl-phenol. | |
DE69501831T2 (de) | Verfahren zur Kontrolle einer Acrylatpolymerization | |
DE947024C (de) | Verfahren zur Herstellung von Mischpolymerisaten auf Grundlage von Vinylidencyanid | |
DE2639669A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines poly(meth)acrylsaeureesters mit hoher isotaxie und enger molekulargewichtsverteilung | |
DE69121321T2 (de) | Polymerperoxid, Polymerisationsinitiator und Verfahren zur Herstellung von Blockcopolymeren | |
DE2058879C2 (de) | Cyclocopolymerisate | |
DE2334827A1 (de) | Neue epoxy-acrylsaeureester, verfahren zu ihrer herstellung und ihre anwendung | |
DE69717116T2 (de) | Verfahren zur herstellung von poly(meth)acrylsaüreestern | |
DE68905029T2 (de) | Maleimid-Copolymer, Maleimid-Blockcopolymer und Verfahren zur Herstellung eines Maleimid-Blockcopolymers. | |
DE69223298T2 (de) | 3-(Vinylphenyloxy)propylsilan Verbindungen | |
DE69306468T2 (de) | Polysilan-Absorber für kurzwellige Strahlung | |
DE3035431C2 (de) | ||
US5077365A (en) | Preparation of copolymers of dioxolanes and maleic anhydride | |
DE1520278A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Mischpolymerisaten niedrigen Molekulargewichts | |
DE69115044T2 (de) | Polymerisation von ausgewählten vinylmonomeren. | |
DE1266502B (de) | Verfahren zur Herstellung hochmolekularer Polymerisate von Vinylalkylaethern |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8380 | Miscellaneous part iii |
Free format text: DER INHABER IST ZU AENDERN IN: EASTMAN CHEMICAL CO., KINGSPORT, TENN., US |
|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |