DE1111830B - Verfahren zur Herstellung von linearen loeslichen Polyvinylcinnamaten - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von linearen loeslichen PolyvinylcinnamatenInfo
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- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES M&ak PATENTAMT
DEUTSCHES M&ak PATENTAMT
kl. 39 c 25/01
INTERNAT. KL. C 08 f
AUSLEGESCHRIFT 1111830
G29167IVb/39c
BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABEDER
AUSLEGESCHRIFT: 27. JULI 1961
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABEDER
AUSLEGESCHRIFT: 27. JULI 1961
Die Herstellung von Polyvinylcinnamat durch Umsetzung von Polyvinylalkohol mit Cinnamoylchlorid
ist in der USA.-Patentschrift 2 725 372 beschrieben; man erhält durch diese Reaktion lösliche Polyvinylcinnamate,
die keine Vernetzungen aufweisen.
Aus derselben Patentschrift geht weiter hervor, daß Polyvinylcinnamat, wenn auch mit gewissen
Schwierigkeiten, durch direkte Polymerisation des monomeren Vinylcinnamats erhalten werden kann.
Mit Benzoylperoxyd erreicht man bei den gewöhnlichen Temperaturen keine Polymerisation, sondern
muß bis auf etwa 100° C erwärmen. Bei dieser Temperatur verläuft die Polymerisation schnell, führt jedoch
zu einem unlöslichen Gel; dies ist aller Wahrscheinlichkeit nach darauf zurückzuführen, daß sowohl die
ungesättigte Bindung der Cinnamatgruppe als auch die der Vinylgruppe bei solchen hohen Temperaturen
reagieren und so eine Vernetzung des erhaltenen Polymeren eintritt.
Es wurde nun ein Weg gefunden, monomeres Vinylcinnamat zu linearen, löslichen Polyvinylcinnamaten
zu polymerisieren. Diese Polymeren besitzen nicht die gleiche Struktur wie Polymere, die aus
Polyvinylalkohol und Cinnamoylchlorid hergestellt worden sind.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Polymeren wird Vinylcinnamat in verdünnter, höchstens 30%iger
Lösung in organischen Lösungsmitteln polymerisiert und die Polymerisation bei einer etwa 50%igen
Umwandlung abgebrochen.
Die Löslichkeit dieser Polyvinylcinnamate beruht vermutlich auf deren linearer Struktur. Das Fehlen von
Vernetzungen kann auf mangelndes Reaktionsvermögen der Doppelbindung in der Cinnamatgruppe und
auf eine Cyclopolymerisation zurückgeführt werden.
Unter »Cyclopolymerisation« ist der unter anderem von Jones in J. Polymer Science, 33, 1, 15, S. 513
(1958), diskutierte Wuchsmechanismus von symmetrischen Divinyl- und Diallylmonomeren zu verstehen,
in denen die Doppelbindungen in 1,5- oder 1,6-Stellung stehen.
Nun wurde gefunden, daß durch die beschriebene Polymerisation von Vinylcinnamat in verdünnten
Verfahren zur Herstellung von linearen löslichen Polyvinylcinnamaten
Anmelder:
Gevaert Photo-Producten N. V., Mortsel, Antwerpen (Belgien)
Vertreter: Dr. W. Müller-Bore
und Dipl.-Ing. H. Gralfs, Patentanwälte,
Braunschweig, Am Bürgerpark 8
Dr.-Chem. August Jean van Paesschen,
Hove, Antwerpen, Dr.-Chem. Robert Florent Janssen,
Berchem, Antwerpen, und Dr.-Chem. Rene Maurice Hart,
Wilrijk, Antwerpen (Belgien), sind als Erfinder genannt worden
Lösungen Polymere erhalten werden, die höchstens bis zu 25% aus Vmylcinnamatgruppen nach folgender
Struktur
-CH2-CH-
0-CO-CH = CH-C6H5
und bis zu mindestens 75% aus cyclischen Gruppen
nach folgender Struktur
C6H5
CH
— CH9-HC
CH-
O CO
bestehen.
Diese cyclischen Gruppen entstehen durch Cyclopolymerisation nach folgendem Schema:
O CO
R'+ H2C = CH CH
CH
(I)
CO
R — CH,- HC
-CO
(Π) CH
CfiHR
R-CH2-HC
(ΠΙ)
CH
109 649/445
Hierin bedeutet R ein aktives Radikal, das in Lösung durch Zersetzung von Produkten, wie Wasserstoffperoxyd,
Benzoylperoxyd, Azo-di-isobutyronitril usw., gebildet wird. Das Radikal R initiiert die Polymerisation
von monomerem Vinylcinnamat (I) durch Addition an die reaktionsfähigste Doppelbindung,
nämlich an die Vinylesterbindung. In der Zwischenform II wird das Radikal vorzugsweise mit der
Cinnamat-Doppelbindung reagieren, die sich in dem zur Bildung eines Fünfringes optimalen Abstand
befindet. Hierdurch erhält man ein Radikal (III), das weiter mit einer neuen monomeren Vinylcinnamateinheit
reagieren kann.
Das Polymere ist also durch die Anwesenheit von y-Laktonringen gekennzeichnet.
Ein Vergleich der Infrarotspektren von durch Veresterung von Polyvinylalkohol hergestellten PoIyvinylcinnamaten
(Polymerisat P) mit den Infrarotspektren der erfindungsgemäßen Polyvinylcinnamate,
die durch unmittelbare Polymerisation von Vinylcinnamat (Polymerisat M) in verdünnten Lösungen
erhalten wurden, zeigt, daß die für die
— CH = CH — COOR-Gruppe
kennzeichnenden Absorptionsbanden stark in den Spektren des Polymeren P, dahingegen sehr schwach
in den Spektren des Polymeren M auftreten.
Das Polymere M zeigte jedoch sehr starke Absorptionsbanden bei 5,62 und 8,62 μ, die den y-Laktonringen
zuzuschreiben sind. Zum Vergleich sei erwähnt, daß auch y-Butyrolakton starke Absorptionsbanden
bei 5,62 und 8,59 μ ergibt.
Die erfindungsgemäßen polymeren Vinylcinnamate lassen sich also durch die folgende allgemeine Formel
veranschaulichen:
C6H5
CH9-CH
0-CO-CH=CH-C6H5
CH
-CH2-HC
CH
-CO
-CO
in der χ höchstens 25% und y mindestens 75% beträgt.
Bei der Polymerisation können als organische Lösungsmittel Benzol, Toluol, Dioxan, Tetrahydrofuran,
Chloroform, Methylenchlorid, Aceton, Butanon usw. verwendet werden.
Der Erfindungsgegenstand ist jedoch nicht auf die Homopolymerisation von Vinylcinnamaten beschränkt;
es können auch Mischpolymere hergestellt werden, unter anderem mit Styrol, Vinylacetat, Vinylchlorid,
Vinylidenchlorid, Methylmethacrylat, Maleinsäureanhydrid, Vinylcarbazol usw.
Die erfindungsgemäßen Polyvinylcinnamate können bei der Herstellung von Filmen, Deckschichten,
Firnissen usw. benutzt werden.
Das folgende Beispiel dient der Erläuterung der Erfindung, ohne sie zu beschränken.
Beispiel
Herstellung des monomeren Vinylcinnamats
Herstellung des monomeren Vinylcinnamats
Eine aus 800 g frischdestilliertem Vinylacetat und 221 g Zimtsäure zusammengesetzte Reaktionsmischung
wird unter Rühren auf 6O0C erwärmt, und als Katalysator
wird Quecksilbersulfat zugesetzt.
Dieser Katalysator wird in Form einer farblosen klaren Lösung erhalten, indem man unter kräftigem
Rühren 1,14 g 100%ige Schwefelsäure langsam zu einer Lösung von 4,6 g Quecksilberacetat in 50 cm3
Vinylacetat zusetzt, das auf — 500C abgekühlt wurde.
Das gebildete Quecksilbersulfat ist bei Zimmertemperatur in der Reaktionsmischung von Vinylacetat
und Zimtsäure löslich und wird in dieser Form dieser Mischung zugesetzt.
Nach 5stündigem Reagieren bei 60° C wird die Reaktionsmischung auf Zimmertemperatur abgekühlt
und mit 1,37 g Natriumacetat versetzt, worauf noch V2 Stunde weitergerührt wird. Dann wird die Mischung
filtriert und anschließend das überschüssige Vinylacetat im Vakuum abdestilliert. Das Vinylcinnamat
geht bei 2 mm Druck zwischen 90 und 108° C über. Beim Umdestillieren siedet das monomere Vinylcinnamat
unter 2 mm Druck bei 104 bis 107° C.
Ausbeute: 173 g (67%), nf = 1,5852.
Dieses Verfahren zur Herstellung des monomeren Vinylcinnamats ist kein Bestandteil vorliegender
Erfindung.
Polymerisation
50 cm3 Vinylcinnamat, 150 cm3 Dioxan und 1 g
Benzoylperoxyd werden in einem Druckrohr in einem Ölbad auf 100° C erwärmt. Die Polymerisation wird
vor dem Einsetzen der Gelbildung abgebrochen, indem die Reaktionsmischung in überschüssigen Äther gegossen
wird. Der Niederschlag wird in Chloroform aufgelöst und die Lösung erneut in Äther ausgegossen.
Ausbeute: 20 g.
Viskositätszahl in Chloroform bei 25° C: 0,6 dl/g-1.
Das Infrarotspektrum zeigt, daß das Polymere 83 % cyclische Gruppen und 17% lineare Gruppen enthält.
Copolymerisation
10 cm8 Vinylcinnamat und 10 cm3 Styrol werden
bei 60° C in 20 cm3 Benzol mit 200 mg Azoisobutyronitril als Initiator mischpolymerisiert. Nach 5 Stunden
wird die Polymerisatlösung in Methanol ausgegossen, der Niederschlag in Chloroform gelöst und die Lösung
wieder in Methanol niedergeschlagen.
Ausbeute: 2 g.
Das Copolymere enthält 83 Gewichtsprozent Vinylcinnamateinheiten,
wovon 21 % lineare Vinylcinnamateinheiten sind, während 79% eine cyclische Struktur
besitzen.
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung von linearen, löslichen Polyvinylcinnamaten durch Polymerisation
5 6
des monomeren Vinylcinnamats in verdünnter 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn-
Lösung in organischen Lösungsmitteln, dadurch zeichnet, daß die Polymerisation in Gegenwart
gekennzeichnet, daß die Konzentration des Mono- anderer polymerisierbarer Monomerer ausgeführt
meren im organischen Lösungsmittel vor dem Ein- wird.
setzen der Polymerisation höchstens 30% beträgt 5
und die Polymerisation bei etwa 50%iger Umwand- In Betracht gezogene Druckschriften:
lung abgebrochen wird. USA.-Patentschriften Nr.
2 118 864, 2 725 372.
© 109 649/445 7. 61
Priority Applications (1)
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1111830B true DE1111830B (de) | 1961-07-27 |
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| DE (1) | DE1111830B (de) |
Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| US2118864A (en) * | 1932-03-05 | 1938-05-31 | Ig Farbenindustrie Ag | Polymerization products from vinyl esters |
| US2725372A (en) * | 1951-01-20 | 1955-11-29 | Eastman Kodak Co | Light sensitive unsaturated esters of polyvinyl alcohol |
-
1960
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Patent Citations (2)
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