DE10125557B4 - Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat-Polyolen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat-Polyolen Download PDFInfo
- Publication number
- DE10125557B4 DE10125557B4 DE10125557A DE10125557A DE10125557B4 DE 10125557 B4 DE10125557 B4 DE 10125557B4 DE 10125557 A DE10125557 A DE 10125557A DE 10125557 A DE10125557 A DE 10125557A DE 10125557 B4 DE10125557 B4 DE 10125557B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pressure
- reaction mixture
- range
- mbar
- polyols
- 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
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 title claims abstract description 43
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 title claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 title claims abstract description 15
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 5
- -1 diaryl carbonates Chemical class 0.000 claims abstract description 27
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 9
- 229920005903 polyol mixture Polymers 0.000 claims description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 abstract description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 11
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- ROORDVPLFPIABK-UHFFFAOYSA-N diphenyl carbonate Chemical compound C=1C=CC=CC=1OC(=O)OC1=CC=CC=C1 ROORDVPLFPIABK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XXMIOPMDWAUFGU-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diol Chemical compound OCCCCCCO XXMIOPMDWAUFGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- APQHKWPGGHMYKJ-UHFFFAOYSA-N Tributyltin oxide Chemical compound CCCC[Sn](CCCC)(CCCC)O[Sn](CCCC)(CCCC)CCCC APQHKWPGGHMYKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- KJCVRFUGPWSIIH-UHFFFAOYSA-N 1-naphthol Chemical compound C1=CC=C2C(O)=CC=CC2=C1 KJCVRFUGPWSIIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NXXYKOUNUYWIHA-UHFFFAOYSA-N 2,6-Dimethylphenol Chemical compound CC1=CC=CC(C)=C1O NXXYKOUNUYWIHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JWAZRIHNYRIHIV-UHFFFAOYSA-N 2-naphthol Chemical compound C1=CC=CC2=CC(O)=CC=C21 JWAZRIHNYRIHIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YCOXTKKNXUZSKD-UHFFFAOYSA-N 3,4-xylenol Chemical compound CC1=CC=C(O)C=C1C YCOXTKKNXUZSKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HMNKTRSOROOSPP-UHFFFAOYSA-N 3-Ethylphenol Chemical compound CCC1=CC=CC(O)=C1 HMNKTRSOROOSPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SXFJDZNJHVPHPH-UHFFFAOYSA-N 3-methylpentane-1,5-diol Chemical compound OCCC(C)CCO SXFJDZNJHVPHPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HXDOZKJGKXYMEW-UHFFFAOYSA-N 4-ethylphenol Chemical compound CCC1=CC=C(O)C=C1 HXDOZKJGKXYMEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical class CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- ACCCMOQWYVYDOT-UHFFFAOYSA-N hexane-1,1-diol Chemical compound CCCCCC(O)O ACCCMOQWYVYDOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- RLSSMJSEOOYNOY-UHFFFAOYSA-N m-cresol Chemical compound CC1=CC=CC(O)=C1 RLSSMJSEOOYNOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- YCWSUKQGVSGXJO-NTUHNPAUSA-N nifuroxazide Chemical group C1=CC(O)=CC=C1C(=O)N\N=C\C1=CC=C([N+]([O-])=O)O1 YCWSUKQGVSGXJO-NTUHNPAUSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- QWVGKYWNOKOFNN-UHFFFAOYSA-N o-cresol Chemical compound CC1=CC=CC=C1O QWVGKYWNOKOFNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IWDCLRJOBJJRNH-UHFFFAOYSA-N p-cresol Chemical compound CC1=CC=C(O)C=C1 IWDCLRJOBJJRNH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000151 polyglycol Polymers 0.000 description 2
- 239000010695 polyglycol Substances 0.000 description 2
- 235000013772 propylene glycol Nutrition 0.000 description 2
- ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N triethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCO ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N (R)-(-)-Propylene glycol Chemical compound C[C@@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N 0.000 description 1
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- KUFFULVDNCHOFZ-UHFFFAOYSA-N 2,4-xylenol Chemical compound CC1=CC=C(O)C(C)=C1 KUFFULVDNCHOFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IXQGCWUGDFDQMF-UHFFFAOYSA-N 2-Ethylphenol Chemical compound CCC1=CC=CC=C1O IXQGCWUGDFDQMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ISPYQTSUDJAMAB-UHFFFAOYSA-N 2-chlorophenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1Cl ISPYQTSUDJAMAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AJKXDPSHWRTFOZ-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexane-1,6-diol Chemical compound CCC(CO)CCCCO AJKXDPSHWRTFOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YMJMHACKPJBWMC-UHFFFAOYSA-N 2-methylpropan-1-olate;zirconium(4+) Chemical compound [Zr+4].CC(C)C[O-].CC(C)C[O-].CC(C)C[O-].CC(C)C[O-] YMJMHACKPJBWMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LCHYEKKJCUJAKN-UHFFFAOYSA-N 2-propylphenol Chemical compound CCCC1=CC=CC=C1O LCHYEKKJCUJAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HORNXRXVQWOLPJ-UHFFFAOYSA-N 3-chlorophenol Chemical compound OC1=CC=CC(Cl)=C1 HORNXRXVQWOLPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ASHGTJPOSUFTGB-UHFFFAOYSA-N 3-methoxyphenol Chemical compound COC1=CC=CC(O)=C1 ASHGTJPOSUFTGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MPWGZBWDLMDIHO-UHFFFAOYSA-N 3-propylphenol Chemical compound CCCC1=CC=CC(O)=C1 MPWGZBWDLMDIHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KLSLBUSXWBJMEC-UHFFFAOYSA-N 4-Propylphenol Chemical compound CCCC1=CC=C(O)C=C1 KLSLBUSXWBJMEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WXNZTHHGJRFXKQ-UHFFFAOYSA-N 4-chlorophenol Chemical compound OC1=CC=C(Cl)C=C1 WXNZTHHGJRFXKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MNVMYTVDDOXZLS-UHFFFAOYSA-N 4-methoxyguaiacol Natural products COC1=CC=C(O)C(OC)=C1 MNVMYTVDDOXZLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- ALQSHHUCVQOPAS-UHFFFAOYSA-N Pentane-1,5-diol Chemical compound OCCCCCO ALQSHHUCVQOPAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BWVAOONFBYYRHY-UHFFFAOYSA-N [4-(hydroxymethyl)phenyl]methanol Chemical compound OCC1=CC=C(CO)C=C1 BWVAOONFBYYRHY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 229950011260 betanaphthol Drugs 0.000 description 1
- 125000005587 carbonate group Chemical group 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- PMMYEEVYMWASQN-IMJSIDKUSA-N cis-4-Hydroxy-L-proline Chemical compound O[C@@H]1CN[C@H](C(O)=O)C1 PMMYEEVYMWASQN-IMJSIDKUSA-N 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- RLMGYIOTPQVQJR-UHFFFAOYSA-N cyclohexane-1,3-diol Chemical compound OC1CCCC(O)C1 RLMGYIOTPQVQJR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JGFBRKRYDCGYKD-UHFFFAOYSA-N dibutyl(oxo)tin Chemical compound CCCC[Sn](=O)CCCC JGFBRKRYDCGYKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 1
- LHGVFZTZFXWLCP-UHFFFAOYSA-N guaiacol Chemical compound COC1=CC=CC=C1O LHGVFZTZFXWLCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000004678 hydrides Chemical class 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N neopentyl glycol Chemical compound OCC(C)(C)CO SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OEIJHBUUFURJLI-UHFFFAOYSA-N octane-1,8-diol Chemical compound OCCCCCCCCO OEIJHBUUFURJLI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- NWVVVBRKAWDGAB-UHFFFAOYSA-N p-methoxyphenol Chemical compound COC1=CC=C(O)C=C1 NWVVVBRKAWDGAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UWJJYHHHVWZFEP-UHFFFAOYSA-N pentane-1,1-diol Chemical class CCCCC(O)O UWJJYHHHVWZFEP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- HKJYVRJHDIPMQB-UHFFFAOYSA-N propan-1-olate;titanium(4+) Chemical compound CCCO[Ti](OCCC)(OCCC)OCCC HKJYVRJHDIPMQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ULWHHBHJGPPBCO-UHFFFAOYSA-N propane-1,1-diol Chemical class CCC(O)O ULWHHBHJGPPBCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- YODZTKMDCQEPHD-UHFFFAOYSA-N thiodiglycol Chemical compound OCCSCCO YODZTKMDCQEPHD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229950006389 thiodiglycol Drugs 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 238000005809 transesterification reaction Methods 0.000 description 1
- QXJQHYBHAIHNGG-UHFFFAOYSA-N trimethylolethane Chemical compound OCC(C)(CO)CO QXJQHYBHAIHNGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G64/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbonic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G64/20—General preparatory processes
- C08G64/30—General preparatory processes using carbonates
- C08G64/305—General preparatory processes using carbonates and alcohols
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Abstract
Verfahren
zur Herstellung von Polycarbonat-Polyolen mit zahlenmittleren Molmassen
von 500 bis 4000 g/mol durch Umsetzung von Diarylcarbonaten mit Polyolen,
bei dem
a) die Edukte in Gegenwart eines Katalysators vermischt werden und das Reaktionsgemisch unter Normaldruck oder erhöhtem Druck unter ständigem Vermischen für 15 Minuten bis 5 Stunden auf eine Temperatur von 150°C bis 250°C erhitzt wird,
b) anschliessend die Temperatur der Reaktionsmischung auf 100 bis 130°C abgesenkt wird,
c) anschliessend der Druck über dem Reaktionsgemisch auf einen Wert im Bereich von 5 bis 20 mbar vermindert wird,
d) bei einem Druck im Bereich von 5 bis 20 mbar und einer Temperatur im Bereich von 120 bis 200°C Arylalkohol abdestilliert wird, wobei die Destillation so geführt wird, dass das Destillat zu mindestens 99 Gew.-% aus Arylalkohol besteht,
e) nachdem mindestens 95% der theoretischen Menge an Arylalkohol abdestilliert sind, der Druck auf einen Wert im Bereich von...
a) die Edukte in Gegenwart eines Katalysators vermischt werden und das Reaktionsgemisch unter Normaldruck oder erhöhtem Druck unter ständigem Vermischen für 15 Minuten bis 5 Stunden auf eine Temperatur von 150°C bis 250°C erhitzt wird,
b) anschliessend die Temperatur der Reaktionsmischung auf 100 bis 130°C abgesenkt wird,
c) anschliessend der Druck über dem Reaktionsgemisch auf einen Wert im Bereich von 5 bis 20 mbar vermindert wird,
d) bei einem Druck im Bereich von 5 bis 20 mbar und einer Temperatur im Bereich von 120 bis 200°C Arylalkohol abdestilliert wird, wobei die Destillation so geführt wird, dass das Destillat zu mindestens 99 Gew.-% aus Arylalkohol besteht,
e) nachdem mindestens 95% der theoretischen Menge an Arylalkohol abdestilliert sind, der Druck auf einen Wert im Bereich von...
Description
- Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat-Polyolen aus Diarylcarbonaten und Polyolen.
- Polycarbonat-Polyole werden entsprechend dem Stand der Technik hergestellt, indem man Polyole und Dialkyl- oder Diarylcarbonat in Gegenwart eines geeigneten Katalysators bei erhöhter Temperatur zur Reaktion bringt. Das Molverhältnis von Carbonat und Polyol determiniert hierbei die Molmasse des Polycarbonat-Polyols. Um zu hydroxylfunktionellen Endprodukten zu gelangen, verwendet man einen Überschuss an Polyol. Es handelt sich bei der Umsetzung um eine Polykondensationsreaktion, daher muss das abgespaltene Produkt zum Erreichen hoher Umsätze aus dem Reaktionsgleichgewicht entfernt werden.
- US-A 4,131,731 lehrt, die Umsetzung bei Temperaturen zwischen 100 und 300°C, bevorzugt zwischen 150 und 200°C, sowie Drücken zwischen 10 und 300 mm Hg, bevorzugt 50 bis 200 mm Hg, durchzuführen. Als Carbonylquelle werden Alkylencarbonate eingesetzt. Grundsätzlich nachteilig ist bei diesem Verfahren, dass bei der Abtrennung des als Abspaltungsprodukt entstehenden aliphatischen Alkohols aus dem Reaktionsgemisch Alkylencarbonat mit entfernt wird, das vom Destillat abgetrennt und dem Reaktionsgemisch wieder zugeführt werden muss.
- Aus US-A 4,891,421 geht ein Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat-Polyolen durch Umsetzung von Polyhydroxylverbindungen mit Diaryl-, Dialkyl- oder Alkylencarbonaten hervor, bei dem diese vor der Umsetzung durch Behandlung mit einem Adsorbens gereinigt werden. Die Reaktionsmischung wird zunächst für 1 bis 4 Stunden bei Normaldruck auf eine Temperatur von mindestens 180°C erhitzt, dann für einige Stunden bei 150 bis 280°C, bevorzugt 180 bis 240°C getempert. Die Reaktion wird bei dieser Temperatur fortgesetzt, wobei der Druck vermindert wird, bis er 20 mm Hg oder weniger beträgt. Ausführungsbeispiele beschreiben die Umesterung von Diphenylcarbonat mit 1,6-Hexandiol. Dabei wird das Reaktionsgemisch auf 210°C erhitzt und für 10 Stunden bei dieser Temperatur gehalten, wobei ein leichter Stickstoffstrom über die Reaktionsmischung geleitet wird, um die Entfernung des gebildeten Phenols aus dem Reaktionsgemisch zu unterstützen. Anschliessend wird die Reaktionsmischung auf 220°C erhitzt und bei dieser Temperatur für 2 Stunden getempert, während der Druck in der Apparatur auf 10 mm Hg abgesenkt wird, um einen Teil des 1,6-Hexandiols abzudestillieren. Nachteile dieses Verfahrens sind die langen Reaktionszeiten und der hohe Gehalt an während der Reaktion gebildeten Nebenprodukten. Insbesondere bei Umsetzungen unter Beteiligung von relativ niedrig siedenden Polyolen wie 1,6-Hexandiol (Sdp. 250°C) wird bei schnellem Aufheizen des Reaktionsgemisches das nicht umgesetzte 1,6-Hexandiol zusammen mit relativ wenig Phenol abdestilliert und muss vor einer weiteren Verwendung des Phenols abgetrennt werden.
- Aufgabe der Erfindung war es, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat-Polyolen zur Verfügung zu stellen, das insgesamt zu einer deutlich verkürzten Reaktionszeit und Polycarbonatpolyolen mit geringerem Anteil an Nebenprodukten führt und zudem ermöglicht, auch Polyole mit niedrigem Siedepunkt als Edukte einzusetzen.
- Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat-Polyolen mit zahlenmittleren Molmassen von 500 bis 4000 g/mol durch Umsetzung von Diarylcarbonaten, bevorzugt Diphenylcarbonat, mit Polyolen, bevorzugt Diolen, bei dem
- a) die Edukte in Gegenwart eines Katalysators vermischt werden und das Reaktionsgemisch unter Normaldruck oder erhöhtem Druck unter ständigem Vermischen für 15 Minuten bis 5 Stunden, bevorzugt 30 Minuten bis 4 Stunden, besonders bevorzugt 1 bis 3 Stunden auf eine Temperatur von 150°C bis 250°C, bevorzugt 160 bis 225°, besonders bevorzugt 175°C bis 200°C, erhitzt wird,
- b) anschliessend die Temperatur der Reaktionsmischung auf 100 bis 130°C, bevorzugt 115 bis 125°, abgesenkt wird,
- c) anschliessend der Druck über dem Reaktionsgemisch auf einen Wert im Bereich von 5 bis 20 mbar vermindert wird,
- d) bei einem Druck im Bereich von 5 bis 20 mbar und einer Temperatur im Bereich von 120 bis 200°C Arylalkohol abdestilliert wird, wobei die Destillation so geführt wird, dass das Destillat zu mindestens 99 Gew.-%, bevorzugt mindestens 99,5 Gew.-%, besonders bevorzugt 99,8 Gew.-%, aus Arylalkohol besteht,
- e) nachdem mindestens 95 % der theoretischen Menge an Arylalkohol abdestilliert sind, der Druck auf einen Wert im Bereich von 0,1 bis 5 mbar vermindert und die Reaktionsmischung für 15 Minuten bis 5 Stunden, bevorzugt 2 bis 4 Stunden, bei 190 bis 220°C getempert wird,
- Es zeigt sich, dass im erfindungsgemäßen Verfahren bei gleicher Katalysatormenge die Reaktionszeiten gegenüber dem Verfahren gemäß US-A 4,891,4 drastisch verkürzt werden. Zudem bietet das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, dass die so erhaltenen Reaktionsprodukte weniger Nebenprodukte aufweisen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können auch die bisher nur sehr schwer zugänglichen Polycarbonat-Polyole auf Basis von niedrigsiedenden Polyolen wie Propandiolen und Pentandiolen vorteilhaft hergestellt werden.
- Als Polyolkomponenten kommen grundsätzlich alle Polyole einzeln oder in Form von Gemischen in Betracht, beispielsweise die in
DE-OS 10 31 512 beschriebenen. Beispiele sind aliphatische oder cycloaliphatische Dihydroxyverbindungen wie Diethylenglykol, Triethylenglykol, Oligoethylenglykol, Thiodiglykol, die aus 1,2-Propylenoxid hergestellten Di- bzw. Polyglykole, Propylenglykole, Di-, Tri- und Tetra butylenglykol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, Di-, Tri- und Tetrahexylenetherglykol, 1,8-Octandiol, Neopentylglykol, 2-Ethyl-1,6-Hexandiol, 3-Methyl-1,5-Pentandiol, 1,4-Cyclohexandiol, 1,3-Cyclohexandiol, Trimethylolpropan, Trimethylolethan, Glycerin, sowie deren Umsetzungsprodukte mit Ethylen- und Propylenoxid oder aromatische Diole wie p-Xylylenglykol. Bevorzugt werden aliphatische Diole eingesetzt, insbesondere Diethylenglykol, Triethylenglykol, Oligoethylenglykol, die aus 1,2-Propylenoxid hergestellten Di- bzw. Polyglykole, Propylenglykole, Di-, Tri- und Tetrabutylenglykol, 1,6-Hexandiol, Di-, Tri- und Tetrahexylenetherglykol und 3-Methyl-1,5-Pentandiol. Weitere bevorzugte Polyole sind Trimethylolpropan und Glycerin. - Bevorzugt werden Einzelkomponenten bzw. Gemische eingesetzt, deren Siedepunkt bei Normaldruck oberhalb von 185°C liegt, besonders bevorzugt oberhalb 220°C. Das erfindungsgemäße Verfahren ist auf alle Polyolkomponenten vorteilhaft anwendbar, entfaltet aber einen weiteren besonderen Vorteil naturgemäß bei den unter Normaldruck unterhalb von 280°C, bevorzugt unterhalb von 250°C siedenden Polyolen. In einer bevorzugten Ausführungsform werden daher als Polyolkomponente Polyole eingesetzt werden, deren Siedepunkte bei Normaldruck unterhalb 280°C, bevorzugt unterhalb 250°C, liegen oder Polyolgemische, die wenigstens ein Polyol enthalten, dessen Siedepunkt bei Normaldruck unterhalb 280°C liegt.
- Diarylcarbonat und Polyol werden in solchem Verhältnis eingesetzt, dass ein molarer Überschuss an Polyol gegenüber Diarylcarbonat vorliegt. Die zu erreichende Molmasse des Polycarbonatpolyols bestimmt das Ausmaß des Überschusses. Um ein rein hydroxyfunktionelles Produkt zu erhalten, muss jedes Makromolekül des Polycarbonatpolyols auf n Carbonateinheiten (n+1) vom Polyol abgeleitete Einheiten enthalten. Je niedermolekularer das resultierende Polycarbonatpolyol sein soll, desto größer der erforderliche Überschuss an Polyol in der Eduktmischung. Je nach gewünschter zahlenmittlerer Molmasse des Polycarbonatpolyols und eingesetztem Polyol wird im erfindungsgemäßen Verfahren ein molares Verhältnis von Polyol und Diarylcarbonat im Bereich von 1,02:1 bis 2:1 eingestellt.
- Als Katalysatoren kommen alle Verbindungen in Betracht, die der Fachwelt als Carbonatkatalysatoren bekannt sind, z.B. die in
DE-OS 10 31 512 genannten Verbindungen. Beispiele sind basische Katalysatoren wie Alkoholate, Hydride, Oxide, Amide, Carbonate, Hydroxide oder Stickstoff enthaltende Borate (US-A 5,466,774 und EP-A 608 778) der Alkali- und Erdalkalimetalle sowie basisch reagierende Alkali- und Erdalkalisalze organischer Säuren. Auch nicht-basische Katalysatoren, z.B. Zinn, Zirkonium oder Titan enthaltende Verbindungen wie Bis(tributylzinn)oxid, Dibutylzinnoxid, Zirkoniumtetraisobutylat, Titantetrapropoxid etc. können verwendet werden. - Als Diarylcarbonat wird bevorzugt Diphenylcarbonat eingesetzt. Es lassen sich aber auch andere Diarylcarbonate im erfindungsgemäßen Verfahren einsetzen, z.B. solche, die sich von o-, m- oder p-Kresol, o-, m- oder p-Chlorphenol, o-, m- oder p-Ethylphenol, o-, m- oder p-Propylphenol, o-, m- oder p-Methoxyphenol, 2,4-Dimethylphenol, 2,6-Dimethylphenol, 3,4-Dimethylphenol, 1-Naphthol oder 2-Naphthol ableiten.
- Beispiele
- Beispiel 1
- In einem 100 L-VA-Kessel mit Kolonne, Vorlage und beheiztem (ca. 45°C) Destillatkühler sowie einer Kühlfalle und Vakuumpumpe wurden 34,00 kg Hexandiol, 57,07 kg Diphenylcarbonat (DPC) und 0,23 g Bis(tributylzinn)oxid bei 80°C unter Stickstoffüberschleierung vorgelegt. Der Ansatz wurde unter N2 auf 180°C aufgeheizt und eine Stunde bei dieser Temperatur gerührt. Anschließend wurde auf 120°C abgekühlt und mit einer Wasserringpumpe auf ca. 15 mbar evakuiert. Unter diesen Bedingungen wurde das Phenol abdestilliert. Die Sumpftemperatur wurde im Verlauf von 9 Std. auf 180°C erhöht und währenddessen Phenol abdestilliert, wobei die Kopftemperatur 80°C nicht überstieg. Zur Vervollständigung der Reaktion wurde anschliessend Ölpumpenvakuum (0,1 bis 1 mbar) angelegt. Als kein Phenol mehr destillierte (theoretische Menge Phenol 50,14 kg), wurde die Sumpftemperatur auf 200°C erhöht und noch 2 Stunden bei 200°C und < 1 mbar nachgerührt um eventuell noch vorhandene letzte Reste von Phenol aus dem Ansatz zu entfernen. Die Gesamtreaktionsdauer betrug 16 Std. Der Ansatz wurde auf 80°C abgekühlt und erst dann belüftet. Die OH-Zahl wurde zu 56,1 mg KOH/g bestimmt (Theorie).
- Beispiel 2 (Vergleich)
- In einem 100 L-VA-Kessel mit Kolonne, Vorlage und beheiztem (ca. 45°C) Destillatkühler, sowie einer Kühlfalle und Vakuumpumpe wurden 34,00 kg Hexandiol, 57,07 kg Diphenylcarbonat (DPC) und 0,23 g Bis(tributylzinn)oxid bei 80°C unter Stickstoffüberschleierung vorgelegt. Der Kessel wurde mit einer Wasserringpumpe auf ca. 10 mbar evakuiert und auf 130°C aufgeheizt. Unter diesen Bedingungen wurde das Phenol abdestilliert. Die Sumpftemperatur wurde im Verlauf von 27 Stunden auf 180°C erhöht und währenddessen Phenol abdestilliert. Die Kopftemperatur überstieg dabei 80°C nicht. Zur Vervollständigung der Reaktion wurde zuletzt Ölpumpenvakuum (0,1 bis 1 mbar) angelegt. Als kein Phenol mehr ab destillierte (theoretische Menge Phenol 50,14 kg), wurde die Sumpftemperatur auf 200°C erhöht und noch 2 Stunden bei 200°C und < 1 mbar nachgerührt. Die Gesamtreaktionsdauer betrug 30 Std. Der Ansatz wurde auf 80°C abgekühlt und erst dann belüftet. Die OH-Zahl zu 56,1 mg KOH/g bestimmt (Theorie).
-
- Verfahrensweise analog Beispiel 2.
-
- Verfahrensweise analog Beispiel 1.
- Reaktionsdauer: 12 Std.
- Verfahrensweise analog Beispiel 2.
- Reaktionsdauer: 17 Std.
- Verfahrensweise analog Beispiel 1.
- Reaktionsdauer: 16 Std.
- Verfahrensweise analog Beispiel 2.
- Reaktionsdauer: 32 Std.
- Verfahrensweise analog Beispiel 1.
- Reaktionsdauer: 9 Std.
- Verfahrensweise wie in Beispiel 2.
- Reaktionsdauer: 14 Std.
- Die jeweils erhaltenen Produkte wurden mittels 1H-NMR charakterisiert und es wurde der Anteil bestimmter Struktureinheiten aus dem Integralverhältnis bestimmt. In Tabelle 1 sind die Ergebnisse zusammengefasst.
Claims (3)
- Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat-Polyolen mit zahlenmittleren Molmassen von 500 bis 4000 g/mol durch Umsetzung von Diarylcarbonaten mit Polyolen, bei dem a) die Edukte in Gegenwart eines Katalysators vermischt werden und das Reaktionsgemisch unter Normaldruck oder erhöhtem Druck unter ständigem Vermischen für 15 Minuten bis 5 Stunden auf eine Temperatur von 150°C bis 250°C erhitzt wird, b) anschliessend die Temperatur der Reaktionsmischung auf 100 bis 130°C abgesenkt wird, c) anschliessend der Druck über dem Reaktionsgemisch auf einen Wert im Bereich von 5 bis 20 mbar vermindert wird, d) bei einem Druck im Bereich von 5 bis 20 mbar und einer Temperatur im Bereich von 120 bis 200°C Arylalkohol abdestilliert wird, wobei die Destillation so geführt wird, dass das Destillat zu mindestens 99 Gew.-% aus Arylalkohol besteht, e) nachdem mindestens 95% der theoretischen Menge an Arylalkohol abdestilliert sind, der Druck auf einen Wert im Bereich von 0,1 bis 5 mbar vermindert und die Reaktionsmischung für 15 Minuten bis 5 Stunden bei 190 bis 220°C getempert wird, wobei insgesamt die theoretische Menge an Arylalkohol abdestilliert wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, bei dem als Polyolkomponente Polyole eingesetzt werden, deren Siedepunkte bei Normaldruck unterhalb 280°C liegen.
- Verfahren nach Anspruch 1, bei dem als Polyolkomponente Polyolgemische verwendet werden, die wenigstens ein Polyol enthalten, dessen Siedepunkt bei Normaldruck unterhalb 280°C liegt.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10125557A DE10125557B4 (de) | 2001-05-23 | 2001-05-23 | Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat-Polyolen |
IT2002MI001031A ITMI20021031A1 (it) | 2001-05-23 | 2002-05-14 | Procedimento per preparare policarbonato-polioli |
ES200201133A ES2201904B2 (es) | 2001-05-23 | 2002-05-17 | Procedimiento para la preparacion de policarbonato-polioles. |
JP2002144714A JP4198940B2 (ja) | 2001-05-23 | 2002-05-20 | ポリカーボネートポリオールの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10125557A DE10125557B4 (de) | 2001-05-23 | 2001-05-23 | Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat-Polyolen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10125557A1 DE10125557A1 (de) | 2002-12-05 |
DE10125557B4 true DE10125557B4 (de) | 2007-05-24 |
Family
ID=7686142
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10125557A Expired - Fee Related DE10125557B4 (de) | 2001-05-23 | 2001-05-23 | Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat-Polyolen |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4198940B2 (de) |
DE (1) | DE10125557B4 (de) |
ES (1) | ES2201904B2 (de) |
IT (1) | ITMI20021031A1 (de) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5304003B2 (ja) * | 2008-04-11 | 2013-10-02 | 日本ポリウレタン工業株式会社 | ポリカーボネートポリオールの製造方法 |
JP5589266B2 (ja) * | 2008-06-09 | 2014-09-17 | 宇部興産株式会社 | ポリ(アルキレンカーボネート)化合物の製造方法 |
CN102666626B (zh) * | 2009-12-17 | 2015-06-17 | 三菱化学株式会社 | 含有聚碳酸酯二醇的组合物及其制造方法、以及使用该组合物的聚氨酯及其制造方法 |
JP2011152716A (ja) | 2010-01-27 | 2011-08-11 | Canon Inc | インクジェットヘッド、インクジェット装置およびその製造方法 |
JP6304920B2 (ja) * | 2011-05-30 | 2018-04-04 | 三菱ケミカル株式会社 | ポリカーボネートジオールおよびその製造方法。 |
WO2012165502A1 (ja) | 2011-05-30 | 2012-12-06 | 三菱化学株式会社 | ポリカーボネートポリオールの製造方法及び該ポリカーボネートポリオールを用いたポリウレタン |
JP6146961B2 (ja) * | 2011-06-16 | 2017-06-14 | 三菱ケミカル株式会社 | ポリカーボネートジオール含有組成物およびその製造方法、並びにポリカーボネートジオール含有組成物を用いたポリウレタン |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4891421A (en) * | 1987-06-22 | 1990-01-02 | Dainippon Ink And Chemicals, Inc. | Processes for producing polycarbonate polyols |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4131731A (en) * | 1976-11-08 | 1978-12-26 | Beatrice Foods Company | Process for preparing polycarbonates |
CN1145078A (zh) * | 1994-04-08 | 1997-03-12 | 旭化成工业株式会社 | 具有末端羟基的聚碳酸酯的制法 |
IT1283314B1 (it) * | 1996-03-28 | 1998-04-16 | Enichem Spa | Processo per la preparazione di policarbonati copolieteri polioli |
-
2001
- 2001-05-23 DE DE10125557A patent/DE10125557B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-05-14 IT IT2002MI001031A patent/ITMI20021031A1/it unknown
- 2002-05-17 ES ES200201133A patent/ES2201904B2/es not_active Expired - Fee Related
- 2002-05-20 JP JP2002144714A patent/JP4198940B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4891421A (en) * | 1987-06-22 | 1990-01-02 | Dainippon Ink And Chemicals, Inc. | Processes for producing polycarbonate polyols |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE10125557A1 (de) | 2002-12-05 |
ITMI20021031A0 (it) | 2002-05-14 |
ITMI20021031A1 (it) | 2003-11-14 |
ES2201904B2 (es) | 2005-03-01 |
JP4198940B2 (ja) | 2008-12-17 |
JP2002356550A (ja) | 2002-12-13 |
ES2201904A1 (es) | 2004-03-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1702941B1 (de) | Poly(etherester)polyole und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
EP1477508B1 (de) | Ytterbium(III)acetylacetonat als Katalysator zur Herstellung von aliphatischen Oligocarbonatpolyolen | |
EP1765909B1 (de) | Oligocarbonatpolyole mit endständig sekundären hydroxylgruppen | |
DE60112347T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Polycarbonatdiolen mit hohem Molekulargewicht | |
DE10125557B4 (de) | Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat-Polyolen | |
EP2239249A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Diaryl- oder Alkylarylcarbonaten aus Dialkylcarbonaten | |
EP1091993A1 (de) | Verfahren zur herstellung von polycarbonaten mit terminalen oh-gruppen | |
EP1312632B1 (de) | Verwendung von Katalysatoren zur Herstellung von aliphatischen Oligocarbonatpolyolen | |
EP1073689B1 (de) | Verfahren zur herstellung langkettiger polyetherpolyole | |
DE2834431B2 (de) | Verfahren zur schonenden Aufarbeitung von Abfällen aus Urethan- und/oder Harnstoffgruppen enthaltenden organischen Polyaddukten | |
DE10353934A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Metallsalzen der Trifluormethansulfonsäure und deren Verwendung als Veresterungskatalysatoren | |
EP1511787B1 (de) | Verfahren zur herstellung von polyesterpolyolen mehrwertiger alkohole | |
EP0618251B1 (de) | Niedrigviskose, hochfunktionelle, helle Polyether und Saccharose-Basis | |
EP3555172B1 (de) | Verfahren zur herstellung von (cyclo)aliphatischen polycarbonatpolyolen mit niedriger reaktivität | |
DE3843854A1 (de) | Verfahren zur verbesserten herstellung von (meth)acrylsaeureestern mehrwertiger alkohole (i) | |
DE2043187C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Polyestern | |
DE10341953B4 (de) | Verfahren zur Herstellung von organischen Carbonaten | |
EP1339774B1 (de) | Titan-/zirkonium-katalysatoren sowie deren verwendung zur herstellung von estern oder polyestern | |
EP1741736A2 (de) | Verfahren zur Herstellung von sedimentationsstabilen NCO-Prepolymeren und ihre Verwendung | |
DE102005011448A1 (de) | Poly(urethancarbonat)polyole | |
EP0394984B1 (de) | Verfahren zur Reinigung von Alkylenoxid-Addukten | |
EP0131164B1 (de) | Verfahren zur Herstellung hochmolekularer Polyestercarbonate | |
EP0360087B1 (de) | Neue Estergruppen gebunden enthaltende Dihydroxyverbindungen, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung | |
DE3103137A1 (de) | Verfahren zur herstellung aliphatischer cyclischer kohlensaeureester | |
EP0387576B1 (de) | Verfahren zur Entfernung von Katalysatoren aus Polyether-Polyolen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: BAYER MATERIALSCIENCE AG, 51373 LEVERKUSEN, DE |
|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |