DE1242369B

DE1242369B - Verfahren zur Herstellung von N-alkylierten Polymethacrylsaeureimiden

Info

Publication number: DE1242369B
Application number: DE1961R0039415
Authority: DE
Inventors: Dr Guenther Schroeder; Dr Klaus Tessmar
Original assignee: Roehm and Haas GmbH
Current assignee: Roehm and Haas GmbH
Priority date: 1960-12-17
Filing date: 1961-03-22
Publication date: 1967-06-15

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

C08f

Deutsche KL: 39 c-25/01

Nummer: 1242 369

Aktenzeichen: R 39415IV d/39 c

Anmeldetag: 22. März 1961

Auslegetag: 15. Juni 1967

Es ist bekannt, daß man durch Umsetzung von Polymethylmethacrylat mit wäßrigen Lösungen primärer oder sekundärer Amine N-alkylierte PoIymethacrylsäureimide herstellen kann (deutsche Auslegeschrift 1088 231).

Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß ein verklumptes Reaktionsprodukt erhalten wird, dessen Gewinnung aus dem Umsetzungsgefäß und Aufarbeitung kostspielig ist und die Wirtschaftlichkeit des ganzen Verfahrens in Frage stellen kann. Die Verklumpung beruht auf einem während der Umsetzung gebildeten gallertigen Zwischenzustand des Polymerisats, bei dem ein erheblicher Anteil der Monomereneinheiten in Form von Carboxyl- bzw. Alkylammonium-carboxylat-Gruppen vorliegt.

Weiterhin werden im Lauf der Umsetzung Alkylreste der Estergruppen des Polymerisats an das Stickstoffatom des Amins angelagert, so daß ζ. Β. aus Methylamin durch Alkylierung Trimethylamin entsteht, wenn Polymethylmethacrylat als Ausgangsmaterial verwendet wird. Der Geruch nach Trimethylamin ist nicht nur bei der Herstellung der Verfahrensprodukte äußerst lästig, sondern er kann diesen auch nach der Weiterverarbeitung noch lange anhaften.

Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von N-alkylierten Polymethacrylsäureimiden oder von Mischpolymerisaten, die zum Teil aus N-Alkylmethacrylsäureimideinheiten aufgebaut sind, durch Umsetzung von Polymethacrylsäureestern oder deren Mischpolymerisaten mit Lösungen von Alkylaminen bei Temperaturen von 180 bis 300° C gefunden, bei dem dann keine Verklumpung der Reaktionsprodukte und keine Trimethylaminbildung eintritt, wenn die Alkylamine in Form der entsprechenden Alkylammoniumsalze eingesetzt werden.

Dieses Ergebnis ist überaschend, da nicht vorhergesehen werden konnte, daß der Austausch von Aminen durch Alkylammoniumsalze die Ausbildung des gallertigen Zwischenzustandes, der bei dem bekannten Verfahren die Verklumpung verursacht, sowie die zur Trimethylaminbildung führende N-ATkylierung verhindert.

Als Alkylammoniumsalz kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren z. B. Methylammoniumacetat eingesetzt werden. Diese Alkylammoniumsalze können in wäßriger Lösung oder in der Lösung eines mehrwertigen Alkohols, z. B. Äthylenglykol, Glycerin, Butandiol-1,3 und Butandiol-1,4, zur Anwendung kommen. Das Verhältnis von Alkylammoniumsalz zu Ester kann je nachdem, ob eine vollständige oder eine nur partielle Imidisierung angestrebt wird, in weiten Grenzen schwanken. Im Fall eines vollstän-

Verfahren zur Herstellung von
N-alkylierten Polymethacrylsäureimiden

Anmelder:

Röhm & Haas G. m. b. H., Darmstadt

Als Erfinder benannt:

Dr. Günther Schröder, Ober Ramstadt-Eiche;
Dr. Klaus Tessmarf, Darmstadt

digen Ersatzes der Estergruppen durch N-Alkylimidgruppen verwendet man 1,5 bis 2 Mol Ammoniumsalz pro Estereinheit.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren her-

ao stellbaren Produkte sind im Reaktionsmedium unlöslich, lassen sich jedoch in Dimethylformamid oder konzentrierter Ameisensäure gelöst zu Filmen und Fäden verarbeiten. Ferner können sie nach dem Preß-, Preßspritz-, Spritzguß-, Strangpreß- oder nach dem Walzverfahren in Halbzeug oder Fertigwaren übergeführt werden, die sich durch hohe Schlagzähigkeit, gute Lösungsmittelbeständigkeit und hohe Wärmeformbeständigkeit auszeichnen. Die Wärmeformbeständigkeit ist um so höher, je höher der Imidgehalt der Polymerisate ist. Bei der Herstellung von Spritzgußmassen ist jedoch auch die Verarbeitungstemperatur zu berücksichtigen, so daß der Imidgehalt so gewählt werden muß, daß bei relativ hoher Wärmeformbeständigkeit eine noch vergleichsweise niedrige Verarbeitungstemperatur eingehalten werden kann. Im allgemeinen sind für Spritzgußmassen Imidgehalte von 30 bis 60%, bezogen auf das Gesamtpolymerisat, angezeigt. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Produkte sind weiterhin als Lackrohstoffe, wie zur Drahtlackierung, verwendbar.

Beispiel

In einem Rührautoklav werden 120 g (1,2 Mol) granuliertes Polymethylmethacrylat, 160 g (1,0 Mol) Di-(methylammonium)-hydrogenphosphat und 1 1 Wasser 7 Stunden auf 240 bis 245° C erhitzt. Im Reaktionsprodukt ist die Form des Ausgangsmaterials

im wesentlichen erhalten. Das leicht verklebte Reaktionsprodukt läßt sich ohne Schwierigkeiten zerkleinern. Das IR-Spektrum des. in Dimethylformamid

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Claims

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löslichen Reaktionsproduktes beweist, daß Poly- säureimideinheiten aufgebaut sind, durch Um-

N-methylmethacrylimid entstanden ist. Setzung von Polymethacrylsäureestem oder deren

An al we· Mischpolymerisaten mit Lösungen von Alkyl-

Anaiyse. _,..„ „ „ _{o XTO/)} aminen bei Temperaturen von 180 bis 300° C,

Berechnet C 64,2, H 7,8, W 8,4; ₅ dadurch gekennzeichnet, daß die Alkyl-

gefunden C 64,0, H 7,8, JN 8,1. _{amine in} p_{orm der entS}prechenden Alkylammoni-

umsalze eingesetzt werden.
Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von N-alkylierten

Polymethacrylsäureimiden oder von Mischpoly- io In Betracht gezogene Druckschriften:

merisaten, die zum Teil aus N-Alkylmethacryl- Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 088 231.

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