DE2066093C2 - Polymeric triketoimidazolidines - Google Patents

Polymeric triketoimidazolidines

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DE2066093C2
DE2066093C2 DE2066093A DE2066093A DE2066093C2 DE 2066093 C2 DE2066093 C2 DE 2066093C2 DE 2066093 A DE2066093 A DE 2066093A DE 2066093 A DE2066093 A DE 2066093A DE 2066093 C2 DE2066093 C2 DE 2066093C2
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Description

worin R einen Hexamethylenrest, einen D>cyclohexylmethanrest oder Gemische derselben bedeutet, gegebenenfalls im Gemisch mit einer Struktureinheit where R is a hexamethylene radical, a D> cyclohexylmethane radical or denotes mixtures thereof, optionally in a mixture with a structural unit

/ \
-R1-N N —
/ \
-R 1 -NN -

worin Ri einen Diphenylmethanrest oder einen Diphenyletherrest bedeutet, wobei der Gehalt an R-Resten 99 bis 20 Mol-% und der Gehalt an Ri-Resten 1 bis 80 Mol-% beträgt.wherein Ri denotes a diphenylmethane radical or a diphenylether radical, the content of R residues are 99 to 20 mol% and the content of Ri residues is 1 to 80 mol%.

2. Polymere Triketoimidazolidine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß R und Ri in einem Molverhältnis von etwa 1 :1 enthalten sind.2. Polymeric triketoimidazolidines according to claim 1, characterized in that R and Ri in one Molar ratio of about 1: 1 are included.

Die Erfindung betrifft polymere Triketoimidazolidine, die durch die StruktureinheitThe invention relates to polymeric triketoimidazolidines, which by the structural unit

Il cIl c

-R1-N
C-O
-R 1 -N
CO

Ν —
-C
Ν -
-C

in welchen R obige Bedeutung hat und Ri einen Diphenylmethan- oder Diphenyletherrest bedeutet, wobei der Gehalt an R-Resten 99 bis 20 Mol-% und der Gehalt an Ri-Resten 1 bis 80 Mol-% ausmacht, gekennzeichnet sind.in which R has the above meaning and Ri is a diphenylmethane or diphenylether radical, where the content of R radicals is 99 to 20 mol% and the content of Ri radicals is 1 to 80 mol%, Marked are.

Die erfindungsgemäßen heterocyclischen Polymeren können durch Hydrolyse von polymeren Vorprodukten hergestellt werden, welche durch Umsetzung von Cyanwasserstoff mit einem Diisocyanat oder einem Gemisch von Diisocyanaten, durch Umsetzung eines Dicyanformamids oder Gemisches von Dicyanformamiden mit einem Diisocyanat oder einem Gemisch von Diisocyanaten oder durch Polymerisation eines Cyanformamidylisocyanats gewonnen werden. Die heterocyclischen polymeren Vorprodukte können durch die FormelThe heterocyclic polymers according to the invention can be prepared by hydrolysis of polymeric precursors be prepared, which by reacting hydrogen cyanide with a diisocyanate or a Mixture of diisocyanates by reacting a dicyanoformamide or a mixture of dicyanoformamides with a diisocyanate or a mixture of diisocyanates or by polymerizing a cyanoformamidyl isocyanate be won. The heterocyclic polymeric precursors can by formula

— N- N

N —N -

gekennzeichnet werden, in welcher X für NH oder Νθ steht und die 4- oder die 5-Position einnimmt.in which X stands for NH or Ν θ and occupies the 4- or the 5-position.

Die heterocyclischen Polymeren der vorliegenden Erfindung enthalten alle, unabhängig von der jeweiligen Methode der Gewinnung der polymeren Vorprodukte, den nachstehenden Imidazolidin-Trion- bzw. TriketoimidazoIin-Ring: The heterocyclic polymers of the present invention contain all regardless of the particular Method of obtaining the polymeric precursors, the following imidazolidine trione or triketoimidazoline ring:

— R —N- R —N

N —N -

in welcher R einen Hexamethylenrest, einen Dicyclohexylmethanrest oder Gemische derselben bedeutet, oder durch ein Gemisch aus Struktureinheitenin which R is a hexamethylene radical, a dicyclohexylmethane radical or mixtures thereof, or by a mixture of structural units

— R —N- R —N

N-N-

— N- N

Ν —
C
Ν -
C.

55 Die nach irgendeinem der obengenannten Verfahren hergestellten polymeren Vorprodukte können unmittelbar hydrolysiert werden, ohne erst isoliert zu werden, oder sie können isoliert und in einem geeigneten Lösungsmittel wieder aufgelöst und danach zu den Poly(l,3-Imidazolidintrion)-Polymeren der vorliegenden Erfindung hydrolysiert werden. 55 The polymeric precursors prepared by any of the above processes can be hydrolyzed directly without being isolated, or they can be isolated and redissolved in a suitable solvent and then hydrolyzed to the poly (1,3-imidazolidinetrione) polymers of the present invention will.

Ein spezifisches Poly(l,3-Imidazolidintrion)-Polymer, das nach einem spezifischen Verfahren und/oder aus einem spezifischen Diisocyanat oder Gemisch von Diisocyanaten hergestellt worden ist, kann sich von einem anderen Polymeren, das nach anderen Verfahren und/oder aus einem anderen Diisocyanat oder GemischA specific poly (1,3-imidazolidintrione) polymer, that by a specific process and / or from a specific diisocyanate or mixture of Diisocyanates made can be different from another polymer made by different processes and / or from another diisocyanate or mixture

von Diisocyanaten gewonnen wurde, innerhalb eines weiten Bereiches von chemischen und physikalischen Eigenschaften unterscheiden. Diese Unterschiede in den chemischen Eigenschaften rühren zum Teil von der spezifischen Polymerisationsreaktion her, die zur Gewinnung der später hydrolysierten Polymeren angewendet wurde, sowie zum Teil von der Vielzahl von Diisocyanaten, Dicyanformamiden und Cyanformamidylisocyanaten her, die als Ausgangsmaterialien verwendet werden können. ι οderived from diisocyanates, within a wide range of chemical and physical Distinguish properties. These differences in chemical properties stem in part from the specific polymerization reaction, which leads to the recovery of the subsequently hydrolyzed polymers was used, as well as in part by the large number of diisocyanates, dicyanoformamides and cyanformamidyl isocyanates which can be used as starting materials. ι ο

Die Herstellung der polymeren Vorprodukte (die auch ohne spätere Modifizierung brauchbare Produkte sind) unter Verwendung von Cyanidionen als Katalysator ist in der Patentanmeldung P 20 03 938.7 (DE-OS 20 03 938) beschrieben und beansprucht Das dort beschriebene Verfahren kanu zur Gewinnung von Vorprodukten angewendet werden, die für die Herstellung der erfindungsgemäßen Polymeren geeignet sind. Die Reaktion zur Gewinnung der heterocyclischen polymeren Vorprodukte, welche zu den erfindungsgemäßen Produkten hydrolysiert werden sollten, können auch mit einer Base oder einer metallorganischen Verbindung anstelle von Cyanidion katalysiert werden (Die Makromolekulare Chemie 78, 186, 1964). Jedoch kann die Verwendung einer Base oder einer metallorganischen Verbindung als Katalysator zur Vernetzung und Gelbildung führen, wenn die Reaktionsbedingungen nicht gesteuert werden. Die miteinander verknüpften Reaktionen, die bei Verwendung eines solchen Katalysators ablaufen können, werden nachstehend erläutert:The production of the polymeric precursors (the products that can be used without subsequent modification are) using cyanide ions as a catalyst is in patent application P 20 03 938.7 (DE-OS 20 03 938) described and claimed the method described there canoe for the production of Pre-products are used which are suitable for the production of the polymers according to the invention. The reaction to obtain the heterocyclic polymeric precursors, which lead to the invention Products that should be hydrolyzed can also be done with a base or an organometallic Compound instead of cyanide ion are catalyzed (Die Makromolekulare Chemie 78, 186, 1964). However can use a base or an organometallic compound as a catalyst for crosslinking and Gel formation if the reaction conditions are not controlled. The interlinked Reactions that can occur when using such a catalyst are explained below:

HH

Kat.Cat.

— R-NCO + HCN -i^^-» _R_N —C —CN- R-NCO + HCN-i ^^ - »_R_N - C - CN

R—N —C —CN + —R —NCO —R—N N—R—R-N-C-CN + -R-NCO —R — N N — R—

— R —N N —R —- R —N N —R -

wobei R ein aliphatischer oder aromatischer Rest, ein Gemisch solcher Reste oder ein funktionsll substituiertes Derivat solcher Reste ist, vorausgesetzt, daß die funktioneile Gruppe nicht mit einer Isocyanatgruppe reagiert.where R is an aliphatic or aromatic radical, a mixture of such radicals or a functionally substituted one Is a derivative of such radicals, provided that the functional group is not an isocyanate group reacted.

In Gegenwart eines basischen oder metallorganisehen Katalysators können leicht Nebenreaktionen eintreten. Eine solche Nebenreaktion, die über die Iminogruppen eintritt, führt zu polymeren Vorprodukten mit der folgenden Ringstruktur:In the presence of a basic or organometallic catalyst, side reactions can easily occur enter. Such a side reaction, which occurs via the imino groups, leads to polymeric precursors with the following ring structure:

— Ν C- Ν C.

Ν —
C
Ν -
C.

6060

6565

in welcher X für =NH oder =ΝΘ steht und sich in der 4- oder 5-Stellung befindet.in which X stands for = NH or = Ν Θ and is in the 4- or 5-position.

Basen, welche genügend Wirksamkeit besitzen, um alle drei Reaktionen 4, 5 und 6 zu beschleunigen, sind tertiäre Stickstoffverbindungen, die kein aktives Wasserstoffatom haben. Eine Vielzahl von Verbindungen katalysiert diese Reaktionen. Zu diesen Verbindungen gehören die tertiären Stickstoffverbindungen, die keine aktiven Wasserstoffatome aufweisen, einschließlich der tertiären Amine, wie z. B. Triethylamin, Triäthylendiamin, 1 - Aza-3,3,7,7-Tetramethylbicyclo-(3.3.0)-octan, 1-Methylpiperidin, N,N-Dimethylanilin, N-Methyldicyclohexylamin, Ν,Ν-Dimethylcyclohexylamin, N-Cyclohexylpiperidin und N-Cyclohexylmorpholin; heterocyclische Basen, wie Pyridin, 2-Picolin, 4-Picolin, 3-Picolin, 2,6-Lutidin, 2,4-Lutidin und Chinolin; Phosphorverbindungen, wie Triphenylphosphin und Tributylphosphin; Zinnverbindungen, wie Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinndiacetat, Bis-(tributylzinn)-oxid, Dibutylzinnbis(2-äthylhexoat), Dibutylzinnbis(isooctylmaleat) und Tetrabutylzinn, sowie Bleiverbindungen, wie Trimethylplumbylacetat und l-(Tri-n-butylplumbyl)imidazol.Bases which are sufficiently effective to accelerate all three reactions 4, 5 and 6 are tertiary nitrogen compounds that do not have an active hydrogen atom. A variety of connections catalyzes these reactions. These compounds include the tertiary nitrogen compounds, the none have active hydrogen atoms, including the tertiary amines, such as. B. triethylamine, triethylenediamine, 1 - aza-3,3,7,7-tetramethylbicyclo- (3.3.0) -octane, 1-methylpiperidine, N, N-dimethylaniline, N-methyldicyclohexylamine, Ν, Ν-dimethylcyclohexylamine, N-cyclohexylpiperidine and N-cyclohexylmorpholine; heterocyclic Bases such as pyridine, 2-picoline, 4-picoline, 3-picoline, 2,6-lutidine, 2,4-lutidine, and quinoline; Phosphorus compounds, such as triphenylphosphine and tributylphosphine; Tin compounds, such as dibutyltin dilaurate, dibutyltin diacetate, Bis (tributyltin) oxide, dibutyltin bis (2-ethylhexoate), dibutyltin bis (isooctyl maleate) and tetrabutyltin, and lead compounds such as trimethylplumbyl acetate and 1- (tri-n-butylplumbyl) imidazole.

Die unter der Katalyse der Cyanidionen oder einer Base qder metallorganischen Verbindung gebildeten polymeren "Vorprodukte können durch Ausfällung isoliert werden. Vor der Ausfällung des polymerenThose formed under the catalysis of cyanide ions or a base q of the organometallic compound polymeric "precursors can be isolated by precipitation. Before the precipitation of the polymer

Vorproduktes kann dieses mit einer reaktiven Verbindung, wie einem Alkohol, einem sekundären Amin oder primären Amin behandelt werden, die mit den Isocyanat-Endgruppen reagieren. Dadurch werden die Isocyanatgruppen wirksam eliminiert, so daß keine Vernetzung infolge Reaktion mit den Iminogruppen der heterocyclischen Ringe eintritt.This precursor can be with a reactive compound such as an alcohol, a secondary amine or primary amine are treated, which react with the isocyanate end groups. This will make the Isocyanate groups effectively eliminated, so that no crosslinking as a result of reaction with the imino groups heterocyclic rings occurs.

Das Produkt kann dann ausgefällt werden, indem die Reaktionslösung in ein reaktives Lösungsmittel, wie Methanol, Äthanol, Propanol, verdünntes Ammoniumhydroxid, primäre und sekundäre Amine oder Wasser, oder in ein nichtreaktives Lösungsmittel, wie Benzol, Toluol oder Aceton, gegossen wird. Das reaktive Lösungsmittel reagiert mit den endständigen Isocyanalgruppen unter Bildung von Carbamaten, Harnstoffen oder Aminen, wodurch weitere Umsetzung und unerwünschte Nebenreaktionen verhindert werden. Wenn in einem reaktiven Lösungsmittel ausgefällt wird, wird ein stabileres polymeres Vorprodukt erhalten.The product can then be precipitated by placing the reaction solution in a reactive solvent such as Methanol, ethanol, propanol, dilute ammonium hydroxide, primary and secondary amines or water, or poured into a non-reactive solvent such as benzene, toluene or acetone. The reactive one Solvent reacts with the terminal isocyanal groups to form carbamates and ureas or amines, as a result of which further conversion and undesired side reactions are prevented. If precipitation occurs in a reactive solvent, a more stable polymeric precursor is obtained.

Die erfindungsgetnäßen heterocyclischen Polymeren enthalten den l.S-Imidazolidin^^.S-trion-l.S-diyl-Ring. Die Hydrolyse kann in situ unmittelbar nach der Bildung der Vorprodukte durchgeführt werden, sie kann aber auch, ebenfalls in situ, durchgeführt werden, nachdem ein reaktives Lösungsmittel zugesetzt worden ist, das mit den Isocyanat-Endgruppen reagiert. Außerdem können die nach irgendeiner der obengenannten Methoden gebildeten polymeren Vorprodukte in einem reaktiven oder nichtreaktiven Lösungsmittel ausgefällt und danach entweder als Feststoffsuspension oder nach Wiederauflösung in einem geeigneten Lösungsmittel hydrolysiert werden.The heterocyclic polymers according to the invention contain the l.S-imidazolidine ^^. S-trione-l.S-diyl ring. The hydrolysis can be carried out in situ immediately after the formation of the precursors, but it can also be carried out, also in situ, after a reactive solvent has been added which reacts with the isocyanate end groups. In addition, any of the above can be used Methods formed polymeric precursors are precipitated in a reactive or non-reactive solvent and then either as a solid suspension or after redissolution in a suitable solvent be hydrolyzed.

Die Hydrolyse kann durchgeführt werden, indem das durch die Imino-l,3-imidazoiidindion-Ringe gekennzeichnete heterocyclische, polymere Vorprodukt mit wäßrigen Lösungen von Brönstedt-Säuren, wie Salz-, Bromwasserstoff-, Schwefel-, Ameisensäure u.dgl. in Berührung gebracht oder indem wasserfreier Chlorwasserstoff oder Bromwasserstoff oder ein Salz einer sehr schwachen Base diesem Polymeren zugesetzt wird, so daß dann, wenn das Polymere mit Wasser in Berührung gebracht oder darin ausgefällt wird, die Hydrolyse der Iminogruppen unter Bildung des durch 13-Imidazolidin-2,4,5-triton-l,3-diyl-Ringe gekennzeichneten, gewünschten Polymers einsetzt Wenn eine wäßrige Lösung einer Säure zu einer Lösung des durch die 1,3-Imidazolidindion-Ringe gekennzeichneten heterocyclischen Polymeren zugesetzt wird, kann das Ausmaß der Hydrolyse durch die verwendete Menge an Säure gesteuert werden. Eine vollständige Hydrolyse erfordert eine molare Menge an Säure, die der molaren Menge an zu nyiiroiyMci enden The hydrolysis can be carried out by bringing the heterocyclic, polymeric precursor, characterized by the imino-1,3-imidazoiidindione rings, into contact with aqueous solutions of Brönsted acids, such as hydrochloric, hydrobromic, sulfuric, formic acid and the like or by adding anhydrous hydrogen chloride or hydrogen bromide or a salt of a very weak base to this polymer so that when the polymer is contacted or precipitated in water, hydrolysis of the imino groups to form the 13-imidazolidine-2,4 Desired polymer marked, 5-triton-1,3-diyl rings. When an aqueous solution of an acid is added to a solution of the heterocyclic polymer marked by 1,3-imidazolidinedione rings, the degree of hydrolysis used may Amount of acid can be controlled. Complete hydrolysis requires a molar amount of acid that is equal to the molar amount of ending up to nyiiroiyMci

inunogrüpperi äquivalent ist. Dieinunogrüpperi is equivalent. the

Konzentration der Säurelösung ist für die Hydrolysereaktion nicht wichtig. Die heterocyclischen Polymeren vor und nach der Hydrolyse sind unlöslich in Wasser, und die heterocyclischen polymeren Vorprodukte können in einer Suspension oder einer Lösung hydrolysiert werden.Concentration of the acid solution is not important to the hydrolysis reaction. The heterocyclic polymers before and after hydrolysis are insoluble in water, and the heterocyclic polymeric precursors can be hydrolyzed in suspension or solution.

Um die Lösungswärme zu überwinden, die auftritt, wenn die wäßrige Säure der Reaktionslösung oder einer Lösung des in einem Lösungsmittel wiederaufgelösten Imino-13-imidazolidin-dion-Polymers zugesetzt wird, kann die wäßrige Säure zunächst mit dem Reaktionslösungsmittel oder dem Lösungsmittel, in welchem das Polymere wiederaufgelöst wird, vermischt und dieses Gemisch dann der Polymerlösung zugegeben werden. Dieses Vormischen von Säure und Lösungsmittel gestattet es, die HydrolyseTeaktion in kürzerer Zeit durchzuführen.To overcome the heat of solution that occurs when the aqueous acid of the reaction solution or a solution of the redissolved in a solvent Imino-13-imidazolidin-dione polymer is added, can the aqueous acid first with the reaction solvent or the solvent in which the Polymers is redissolved, mixed and this mixture then added to the polymer solution. This premixing of acid and solvent allows the hydrolysis reaction to take place in a shorter time perform.

Um die durch Zugabe wäßriger Säuren hervorgerufene Ausfällung zu umgehen, kann man die Hydrolysereaktion auf andere Weise durchführen, indem man wasserfreien Chlorwasserstoff oder Bromwasserstoff durch die Lösung bläst, um zunächst das Säuresalz des Polymeren zu bilden, und dann in Wasser ausfällt, um die Hydrolyse zu vollenden. Das Säuresalz des durch die Imino-1,3-imidazolidindion-Ringe gekennzeichneten Polymeren ist in den dipolaren aprotischen Lösungsmitteln löslich. Beträchtliche Wärmebildung tritt ein, wenn wasserfreier Chlorwasserstoff oder Bromwasserstoff zu einem dipolaren aprotischen Lösungsmittel gegeben wird. Deshalb kann man, um nicht die Polymerlösung während der Hydrolyse kühlen zu müssen, eine Lösung des wasserfreien Chlorwasserstoffes oder Bromwasserstoffes in dem Lösungsmittel in der gleichen Weise, wie es für das Vormischen der wäßrigen Säure beschrieben wurde, zubereiten, kühlen und dann der gerührten Lösung des Polymers zusetzen. Danach wird die Hydrolyse des Polymeren während dessen Ausfällung in Wasser abgeschlossen. Es hat sich herausgestellt, daß bei Durchführung der Hydrolyse unter Anwendung von wasserfreiem Chlorwasserstoff oder Bromwasserstoff offenbar ein Polymeres mit höherem Schüttgewicht und gleichmäßiger Teilchengröße entsteht als dann, wenn wäßrige Säurelösungen für die Hydrolyse verwendet werden.To avoid the precipitation caused by the addition of aqueous acids, the hydrolysis reaction can be used Perform in another way by taking anhydrous hydrogen chloride or hydrogen bromide blows through the solution to first form the acid salt of the polymer, and then precipitate in water to form the Complete hydrolysis. The acid salt of the one characterized by the imino-1,3-imidazolidinedione rings Polymer is soluble in dipolar aprotic solvents. Considerable heat build-up occurs when added anhydrous hydrogen chloride or hydrogen bromide to a dipolar aprotic solvent will. Therefore, in order not to have to cool the polymer solution during the hydrolysis, a solution can be used of anhydrous hydrogen chloride or hydrogen bromide in the solvent in the same manner as it has been described for the premixing of the aqueous acid, prepare it, cool it and then the stirred Add solution of polymer. Thereafter, the polymer undergoes hydrolysis during its precipitation Water completed. It has been found that when the hydrolysis is carried out using anhydrous hydrogen chloride or hydrogen bromide apparently a polymer with a higher bulk density and A more uniform particle size is produced than when aqueous acid solutions are used for the hydrolysis will.

Die Hydrolyse verläuft schnell und kann bei Raumtemperatur innerhalb weniger Minuten abgeschlossen sein. Die Temperatur für die Hydrolyse liegt im allgemeinen zwischen 10 und 1200C, vorzugsweise zwischen 20 und 400C. Die Hydrolysebedingungen können für die Dauer von wenigen Minuten bis zu mehreren Stunden eingehalten werden.The hydrolysis is rapid and can be completed within a few minutes at room temperature. The temperature for the hydrolysis is generally between 10 and 120 ° C., preferably between 20 and 40 ° C. The hydrolysis conditions can be maintained for a period of a few minutes up to several hours.

Vernetzte heterocyclische, polymere Vorprodukte können durch Umsetzung von Cyanwasserstoff mit Diisocyanaten oder durch Umsetzung von Dicyanformamiden mit Diisocyanaten hergestellt werden, insbesondere dann, wenn hohe Temperaturen (oberhalb 80° C) und basische Katalysatoren bei der Einleitung und Weiterführung der Polymerisationsreaktion angewendet werden. Wenn Vernetzung während des Entstehens der heterocyclischen, polymeren Vorprodukte unter Gelbildung erfolgt kann ein lösliches Polymer gemäß der Erfindung durch saure Hydrolyse dieses vernetzten Vorproduktes mit einem Überschuß an Säure gewonnen werden.Crosslinked heterocyclic, polymeric precursors can by reacting with hydrogen cyanide Diisocyanates or by reacting dicyanoformamides with diisocyanates, in particular then when high temperatures (above 80 ° C) and basic catalysts in the introduction and Continuation of the polymerization reaction can be used. When networking while emerging the heterocyclic, polymeric precursors takes place with gel formation, a soluble polymer according to the invention obtained by acid hydrolysis of this crosslinked precursor with an excess of acid will.

Nachstehende Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung. In allen Beispielen wurde die grundmolare Viskosität (intrinsic) in Dimethylformamid bei 25" C und die Eiger.viskcsität (inherent) bei einer Konzentration von 0,5 g Polymer pro 100 ml Dimethylformamid bei 25° C bestimmt sofern nichts anderes angegeben istThe following examples serve to further illustrate the invention. In all examples, the basic molar viscosity (intrinsic) in dimethylformamide at 25 "C and the Eiger.viskcsität (inherent) at a Concentration of 0.5 g polymer per 100 ml dimethylformamide at 25 ° C determined unless otherwise is specified

Beispiel 1example 1

Eine Lösung aus 28 g Cyanwasserstoff in 168 g N-Methylpyrrolidon und 175 g reines Hexamethylendiisocyanat wurden gleichzeitig zu 500 ml N-Methylpyrrolidon und 15 ml des gleichen Lösungsmittels, gesättigt mit Natriumcyanid, gegeben. Die Temperatur stieg auf 87°C Nachdem die Reaktionslösung auf 30°C gekühlt war, wurden 24 g Triäthylamin zugegeben, und die Reaktionslösung wurde auf 67° C erwärmt Etwa 1 Stunde später hatte sich die Reaktionslösung auf 45°C abgekühlt, und es wurden 100 ml 37%ige wäßrige Salzsäure tropfenweise zugesetzt. Die TemperaturA solution of 28 g of hydrogen cyanide in 168 g of N-methylpyrrolidone and 175 g of pure hexamethylene diisocyanate were simultaneously to 500 ml of N-methylpyrrolidone and 15 ml of the same solvent, saturated with sodium cyanide. The temperature rose 87 ° C After the reaction solution was cooled to 30 ° C, 24 g of triethylamine were added, and the Reaction solution was heated to 67 ° C. About 1 hour later, the reaction solution had reached 45 ° C cooled, and there were 100 ml of 37% aqueous Hydrochloric acid added dropwise. The temperature

überschritt während der Hydrolyse niemals 53° C.never exceeded 53 ° C during hydrolysis.

Das Polymere wurde in Wasser ausgefällt. Es hatte eine grundmolare Viskosität von 0,24 und schmolz bei 55°C; es kann durch die folgende Struktur gekennzeichnet werden:The polymer was precipitated in water. It had an intrinsic viscosity of 0.24 and melted on 55 ° C; it can be characterized by the following structure:

O CO C.

-(CH2)6- (CH 2 ) 6 -

Umsetzung wurde in einem trockenen Kolben unter Stickstoff vorgenommen. Die Temperatur wurde während der Zugabe, die eine Stunde erforderte, zwischen 28 und 30°C gehalten. Die Reaktionslösung wurde dann auf 350C erwärmt und dort für 3 Stunden gehalten.The reaction was carried out in a dry flask under nitrogen. The temperature was maintained between 28-30 ° C during the addition, which took one hour. The reaction solution was then heated to 35 ° C. and held there for 3 hours.

Die Reaktionslösung wurde langsam mit konzentrierter (43%) wäßriger Salzsäure verdünnt, bis ein Feststoff sich aus der Lösung abzuscheiden begann. Die Reaktion war exothermisch. Die Lösung wurde in Eis und Wasser gegossen, um das hydrolysierte Polymer auszufällen, das die folgenden wiederkehrenden Struktureinheiten besaß: The reaction solution was slowly diluted with concentrated (43%) aqueous hydrochloric acid until a solid began to separate out of the solution. The reaction was exothermic. The solution was in ice and water cast to precipitate the hydrolyzed polymer, which had the following structural repeating units:

Beispiel 2Example 2

Eine Lösung von 5 g Cyanwasserstoff in 150 ml Toluol wurde zu einer Lösung von 50,4 g Hexamethylendiisocyanat in 150 ml Toluol, die 3 ml trockenes Pyridin enthielt, bei 7° C gegeben.A solution of 5 g of hydrogen cyanide in 150 ml of toluene became a solution of 50.4 g of hexamethylene diisocyanate in 150 ml of toluene containing 3 ml of dry pyridine at 7 ° C.

Dann wurden 1,5 g Triäthylamin der Reaktionslösung zugegeben, und weiterer Cyanwasserstoff, aus 0,3 Mol Natriumcyanid gebildet, wurde hindurchgeleitet. Die Temperatur stieg spontan auf 48° C, und die Lösung wurde viskos. Dann wurden 50 ml Methylalkohol der Reaktionslösung zugesetzt, die mit den Isocyanat-Endgruppen reagierten, um deren weitere Umsetzung mit den Imino-Gruppen an den Imidazolidin-Ringen zu blockieren, die zu einem vernetzten Polymeren geführt hätte. Es wurde ein cremeweißes Produkt von 16 g Gewicht erhalten. Das Polymere war löslich in Chloroform, Tetrahydrofuran, Ameisensäure, Pyridin, Dimethylformamid und Dimethylsulfoxid; es besaß eine Eigenviskosität von 0,11.Then 1.5 g of triethylamine were added to the reaction solution, and further hydrogen cyanide, from 0.3 mol Sodium cyanide formed was passed through. The temperature rose spontaneously to 48 ° C, and so did the solution became viscous. Then 50 ml of methyl alcohol was added to the reaction solution, the one with the isocyanate end groups reacted to their further implementation with the imino groups on the imidazolidine rings block that would have resulted in a crosslinked polymer. It became an off-white product weighing 16 g Weight received. The polymer was soluble in chloroform, tetrahydrofuran, formic acid, pyridine, Dimethylformamide and dimethyl sulfoxide; it had an inherent viscosity of 0.11.

Ein Teil des gebildeten Polymeren wurde mit 100 ml konzentrierter (43%) wäßriger Salzsäure vermischt, um die Iminogruppen an dem Produkt zu hydrolysieren. Die Reaktion war extrem exotherm und lieferte ein weißes Produkt, das auf einem Filter gesammelt, in mit Petroläther verdünntem Aceton suspendiert, filtriert und getrocknet wurde. Das Produkt zeigte ein Infrarotabsorptionsmaximum bei 5,8 μ (breit). Das Polymere war löslich in kalter Ameisensäure, Dimethylformamid, Hexamethylphosphoramid und Dimethylsulfoxid; es war unlöslich in kaltem und heißem Chloroform, Aceton, Methylethylketon, Tetrahydrofuran, Äthylacetat und Pyridin. Es besaß eine Eigenviskosität von 0,08.A portion of the polymer formed was mixed with 100 ml of concentrated (43%) aqueous hydrochloric acid to hydrolyze the imino groups on the product. The reaction was extremely exothermic and produced a white Product collected on a filter, suspended in acetone diluted with petroleum ether, filtered and dried. The product showed an infrared absorption maximum at 5.8 µ (broad). That Polymers was soluble in cold formic acid, dimethylformamide, hexamethylphosphoramide, and dimethyl sulfoxide; it was insoluble in cold and hot chloroform, acetone, methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, ethyl acetate and pyridine. It had an inherent viscosity of 0.08.

Beispiel 3Example 3

Eine Lösung aus 8,4 g (0,05 Mol) Hexamethylendiisocyanat in 25 ml trockenem N-Methylpyrrolidon wurde tropfenweise zu einer Lösung aus 11,1 g (0,05 Mol) Hexamethylendicyanformamid und 1 ml Triäthylamin in 25 ml trockenem N-Methylpyrrolidon gegeben. DieA solution of 8.4 g (0.05 mol) of hexamethylene diisocyanate in 25 ml of dry N-methylpyrrolidone was dropwise to a solution of 11.1 g (0.05 mol) of hexamethylenedicyanformamide and 1 ml of triethylamine in Given 25 ml of dry N-methylpyrrolidone. the

—(CH2)6- (CH 2 ) 6 -

2r> Nach zweimaliger Reinigung durch Auflösen in Dimethylformamid und Ausfällen in Wasser besaß das farblose Polymer eine Eigenviskosität von 0,14. Das Polymer war löslich in Aceton, Tetrahydrofuran, Pyridin, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid und He- 2 r > After cleaning twice by dissolving it in dimethylformamide and precipitating it in water, the colorless polymer had an inherent viscosity of 0.14. The polymer was soluble in acetone, tetrahydrofuran, pyridine, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide and He-

jo xamethylphosphoramid. Die thermogravimetrische Analyse zeigte, daß es in Stickstoff bis zu etwa 3800C beständig war.jo xamethylphosphoramide. The thermogravimetric analysis showed that it was stable in nitrogen up to about 380 ° C.

Das hydrolysierte Polymer der Beispiele 6 und 7 ist durch die gleiche vorstehende Formel gekennzeichnet;The hydrolyzed polymer of Examples 6 and 7 is characterized by the same formula above;

j5 ist die Kettenlänge des bei der Umsetzung des Diisocyanats mit Cyanwasserstoff gebildeten Polymers die gleiche wie die des durch Umsetzung des Diisocyanats mit seinem Dicyanformamid gebildeten Polymers, dann liefert die Hydrolyse identische Polymeren.j5 is the chain length of the implementation of the Diisocyanate with hydrogen cyanide formed the same as that of the polymer formed by reaction of the Diisocyanate with its dicyanoformamide formed polymer, then the hydrolysis gives identical Polymers.

Beispiel 4Example 4

3 mi Triäthylamin wurden zu einer Lösung von 15,2 g (0,05 Mol) Diphenylmethandicyanformamid und 8,4 g (0,05 Mol) Hexamethylendiisocyanat in 60 ml Dimethylformamid gegeben. Die Temperatur stieg innerhalb von 5 Minuten von 27°C auf 56°C, und 30 Minuten nach der Zugabe der Katalysatorlösung hatte sich die Temperatur auf 37°C abgekühlt. Die Reaktionslösung wurde3 ml of triethylamine were added to a solution of 15.2 g (0.05 mol) of diphenylmethanedicyanformamide and 8.4 g (0.05 mol) of hexamethylene diisocyanate in 60 ml of dimethylformamide. The temperature rose within 5 minutes from 27 ° C. to 56 ° C., and 30 minutes after the addition of the catalyst solution, the temperature had increased cooled to 37 ° C. The reaction solution became

-,ti dann in Toluol gegossen, um das Polymere auszufällen. Nach Waschen mit Petroläther und Trocknen hatte das Polymere eine Eigenviskosität von 0,18. Das Infrarotspektrum zeigte Absorptionsmaxima bei 3,06, 4,41, 5,56, 5,75 und 5,98 μ, die für die vermutete Struktur charakteristisch sind. Das Polymere ist durch die folgenden wiederkehrenden Struktureinheiten gekennzeichnet: -, ti then poured into toluene to precipitate the polymer. After washing with petroleum ether and drying, the polymer had an inherent viscosity of 0.18. The infrared spectrum showed absorption maxima at 3.06, 4.41, 5.56, 5.75 and 5.98 μ, which are for the putative structure are characteristic. The polymer is characterized by the following repeating structural units:

HNHN

Analyse:Analysis:

Berechnet für (C25H24N6Oi)n:Calculated for (C 25 H 24 N 6 Oi) n :

C 63,55; H 5,12; N 17,78;C 63.55; H 5.12; N 17.78;

Gefunden:Found:

C 63,25; H 5,27; N 17,64.C 63.25; H 5.27; N 17.64.

Zu einer Lösung von 4 g des Polymeren in 40 ml Dimethylsulfoxid wurden langsam 10 ml 37%ige wäßrige Salzsäure gegeben. Das Produkt fiel aus der Lösung aus, erstarrte langsam und wurde krümelig. Nachdem das Reaktionsgemisch in Eiswasser gegossen war, wurde es filtriert und mit Wasser gewaschen, bis es gegen pH-Papier neutral war. Nach dem Trocknen wog es 3,5 g und hatte eine Eigenviskosität von 0,18.10 ml of 37% strength aqueous solution were slowly added to a solution of 4 g of the polymer in 40 ml of dimethyl sulfoxide Given hydrochloric acid. The product precipitated out of solution, slowly solidified and became crumbly. After this the reaction mixture was poured into ice water, it was filtered and washed with water until it was was neutral to pH paper. After drying, it weighed 3.5 g and had an inherent viscosity of 0.18.

Beispiel 5Example 5

Eine Lösung von 55 g (0,22 Mol) Diphenylmethandiisocyanat in 125 ml N-Methylpyrrolidon wurde zu einer Lösung von 44,4 g (0,20 Mol) Hexamethylendicyanformamid und 2 ml Triäthylamin in 150 ml N-Methylpyrrolidon in einer trockenen Stickstoffatmosphäre gegeben. Die Zugabe erforderte 1 Stunde, und die Temperatur wurde mittels eines Wasserbades bei 25 —300C gehalten. Nach vierstündigem Rühren wurde eine Hälfte der Reaktionslösung in Toluol gegossen, um 47 g Polymeres auszufällen, das eine Eigenviskosität von 0,70 in N-Methylpyrrolidon (0,3 g/100 ml) bei 25°C hatte. Ein aus diesem Polymeren gebildeter Film besaß eine Reißfestigkeit bis zum Bruch von 851 kg/cm2 und einen 1 %-Sekans-Modul von 22 700 kg/cm2.A solution of 55 g (0.22 mol) of diphenylmethane diisocyanate in 125 ml of N-methylpyrrolidone was added to a solution of 44.4 g (0.20 mol) of hexamethylenedicyanformamide and 2 ml of triethylamine in 150 ml of N-methylpyrrolidone in a dry nitrogen atmosphere. The addition required 1 hour and the temperature was maintained by a water bath at 25 -30 0 C. After stirring for four hours, one half of the reaction solution was poured into toluene to precipitate 47 g of polymer which had an inherent viscosity of 0.70 in N-methylpyrrolidone (0.3 g / 100 ml) at 25 ° C. A film formed from this polymer had a tear strength to break of 851 kg / cm 2 and a 1% Sekans modulus of 22,700 kg / cm 2 .

Die eine Hälfte der Lösung des Polymeren in N-Methylpyrrolidon wurde durch langsame Zugabe von 60 ml 37%iger wäßriger Salzsäure verdünnt. Das Produkt wurde in Wasser gegossen, wobei 46 g hydrolysiertes Polymeres ausfielen. Das Polymere besaß eine Eigenviskosität von 0,51 in N-Methylpyrrolidon (0,5 g/100 ml) bei 25° C. Das hydrolysierte Polymere wurde bei 35O0C unter einem Druck von 20 Tonnen zu einem klaren Film verpreßt. Das Polymere besaß eine Reißfestigkeit bis zum Bruch von 910 kg/cm2 und einen 1 %-Sekans-Modul der Elastizität von 23 750 kg/cm2. Der klare Film zeigte keinen Gewichtsverlust in Luft oder Stickstoff bei 3500C in der Differentialthermoanalyse. One half of the solution of the polymer in N-methylpyrrolidone was diluted by slowly adding 60 ml of 37% strength aqueous hydrochloric acid. The product was poured into water, whereby 46 g of hydrolyzed polymer precipitated. The polymer had an inherent viscosity of 0.51 in N-methylpyrrolidone (0.5 g / 100 ml) at 25 ° C. The hydrolyzed polymer was pressed at 35O 0 C under a pressure of 20 tons to a clear film. The polymer had a tensile strength to break of 910 kg / cm 2 and a 1% Sekans modulus of elasticity of 23,750 kg / cm 2 . The clear film showed no weight loss in air or nitrogen at 350 ° C. in the differential thermal analysis.

Beispiel 6Example 6

Zu einer Lösung von 22 g (0,01 Mol) Hexamethylendicyanformamid und 2,5 g (0,01 Mol) Diphenylmethandiisocyanat in 20 ml Dimethylsulfoxid wurde 1 ml Triäthylamin gegeben. Nach 2 Stunden wurde die Lösung in Wasser gegossen, wobei ein weißes Polymeres ausgefällt wurde. Es besaß eine Eigenviskositat von 0,17 in Dimethylformamid (0,5 g/100 ml) bei 25° C. Das Molekulargewicht, bestimmt durch Dampfphasenosmometrie in Dimethylformamid bei 1000C, betrug 1150. Das kernmagnetische Resonanzspektrum zeigte, daß nur etwa die Hälfte der erwarteten1 ml of triethylamine was added to a solution of 22 g (0.01 mol) of hexamethylene dicyanoformamide and 2.5 g (0.01 mol) of diphenylmethane diisocyanate in 20 ml of dimethyl sulfoxide. After 2 hours the solution was poured into water, whereupon a white polymer was precipitated. It had a Eigenviskositat of 0.17 in dimethylformamide (0.5 g / 100 ml) at 25 ° C. The molecular weight determined by vapor phase osmometry in dimethylformamide at 100 0 C was 1150. The nuclear magnetic resonance spectrum showed that only about half the expected

ίο Iminogruppen anwesend war. Die Hälfte der Iminogruppen war also während der Ausfällung in Wasser hydrolysiert worden. Das Polymere bildete bei 205° C unter einem Druck von 10 Tonnen einen klaren, biegsamen Film.ίο imino groups were present. Half of the imino groups so had been hydrolyzed in water during the precipitation. The polymer formed at 205 ° C a clear, pliable film under a pressure of 10 tons.

Die nachstehenden Beispiele erläutern die Herstellung einer Anzahl unterschiedlicher Mischpolymerer. Die Mischpolymeren können zwei oder mehr verschiedene organische Reste in wechselnden Molverhältnissen enthalten. Die organischen Gruppen können in den Mischpolymeren in Konzentrationen von 1 bis 80 Mol-% vorliegen.The following examples illustrate the preparation of a number of different interpolymers. The copolymers can contain two or more different organic radicals in changing molar ratios contain. The organic groups can be used in the copolymers in concentrations of 1 to 80 Mol% are present.

Beispiel 7Example 7

Eine Lösung von 64 g Cyanwasserstoff und 70 g Hexamethylendiisocyanat in 145 ml N-Methylpyrrolidon und eine Lösung von 470 g 4,4'-Diphenylmethandi-A solution of 64 g of hydrogen cyanide and 70 g of hexamethylene diisocyanate in 145 ml of N-methylpyrrolidone and a solution of 470 g of 4,4'-diphenylmethanedi-

jo isocyanat in 1000 ml N-Methylpyrrolidon wurden gleichzeitig zu 4000 ml N-Methylpyrrolidon, dem 25 ml mit Natriumcyanid gesättigtes, gleiches Lösungsmittel zugesetzt waren, gegeben. Die Temperatur erreichte während der 8 Minuten dauernden Zugabe 53°C.jo isocyanate in 1000 ml of N-methylpyrrolidone were at the same time to 4000 ml of N-methylpyrrolidone, the 25 ml of the same solvent saturated with sodium cyanide were added. The temperature reached 53 ° C during the 8 minute addition.

J5 Während der nächsten 2 Stunden kühlte die Reaktionslösung langsam auf 38° C ab. Dann wurden 24 g Triäthylamin zugesetzt Die Temperatur wurde auf 58° C angehoben und 1 Stunde dort gehalten. Diese zusätzliche Wärmezuführung erfolgte, um die BildungJ5 During the next 2 hours the reaction solution slowly cooled to 38 ° C. Then 24 g Triethylamine added. The temperature was raised to 58 ° C. and held there for 1 hour. These additional heat was applied to the formation

w der heterocyclischen Ringe sicherzustellen. Dann wurde auf 32°C gekühlt, und 240 ml 37%ige Salzsäure wurden tropfenweise zugegeben, um die Iminogruppen an den heterocyclischen Ringen zu hydrolysieren. w to ensure the heterocyclic rings. It was then cooled to 32 ° C. and 240 ml of 37% hydrochloric acid was added dropwise to hydrolyze the imino groups on the heterocyclic rings.

Das Produkt wurde in Wasser ausgefällt. Das fast λ weiße Produkt wog 590 g und hatte eine grundmolare Viskosität von 0,35. Das Polymere schmolz bei 2470C und ist durch die folgenden wiederkehrenden Struktureinheiten gekennzeichnet, die in der Polymerkette in den angegebenen Verhältnissen vertreten sind:The product was precipitated in water. The almost λ white product weighed 590 g and had an intrinsic viscosity of 0.35. The polymer melted at 247 0 C and is characterized by the following recurring structural units, which are represented in the polymer chain in the specified proportions:

0,8 η0.8 η

Analyse: Berechnet C 6636; H 4,00; Gefunden: C 67,05; H 4,07;Analysis: Calculated C 6636; H 4.00; Found: C 67.05; H 4.07;

N 10,71; N 10,64.N 10.71; N 10.64.

Beispiel 8Example 8

Eine Lösung aus 613 g Cyanwasserstoff in 160 ml N-Methylpyrrolidon und eine Lösung aus 454 g 4,4'-Diphenylmethyküisocyanat und 76ß g Hexamethy- A solution of 613 g of hydrogen cyanide in 160 ml of N-methylpyrrolidone and a solution of 454 g of 4,4'-Diphenylmethyküisocyanat and 76ß g of hexamethyl

lendiisocyanat in 1000 ml N-Methylpyrrolidon wurden gleichzeitig zu 2000 ml N-Methylpyrrolidon, die 25 ml einer an Natriumcyanid gesättigten Lösung im gleichen Lösungsmittel enthielten, gegeben. Nach 2 Stunden wurden 23 g Triäthylamin zugesetzt, und die Lösung wurde für weitere 2 Stunden gerührt. Dann wurden 230 ml 37°/oige wäßrige Salzsäure tropfenweise bei einer Temperatur von 44 —50° C zugegeben. Das Produkt wurde in Wasser ausgefällt. Es wog 576 g und besaß eine grundmolare Viskosität von 0,57. Das Polymere schmolz bei 247° C und kann durch eine ähnliche Strukturformel wie das Produkt des Beispiels 11 gekennzeichnet werden, mit der Abweichung, daß die sich wiederholenden Struktureinheiten, wie kalorimetrische Differentialmessungen ergaben, unrgelmäßiger verteilt waren.Lene diisocyanate in 1000 ml of N-methylpyrrolidone were at the same time to 2000 ml of N-methylpyrrolidone, the 25 ml of a solution saturated with sodium cyanide in the same Solvent contained, given. After 2 hours, 23 g of triethylamine were added, and the solution was stirred for a further 2 hours. Then 230 ml of 37% aqueous hydrochloric acid were added dropwise added at a temperature of 44-50 ° C. The product was precipitated in water. It weighed 576 g and had an intrinsic viscosity of 0.57. The polymer melted at 247 ° C and can by a structural formula similar to that of the product of Example 11, with the difference that the repeating structural units, as shown by calorimetric differential measurements, are more irregular were distributed.

Analyse:Analysis:

Berechnet für (Calculated for (

C 66,96; H 4,00;C 66.96; H 4.00;

Gefunden:Found:

C 66,71; H 3,82;C 66.71; H 3.82;

N 10,71;
N 10,68.
N 10.71;
N 10.68.

Beispiel 9Example 9

Eine Lösung von 56 g Cyanwasserstoff in 158 ml N-Methylpyrrolidon und eine Lösung von 261 g 4,4'-Diphenylätherdiisocyanat und 174 g Hexamethylendiisocyanat in 900 ml N-Methylpyrrolidon wurden gleichzeitig zu 4000 ml N-Methylpyrrolidon, die 25 ml einer an Natriumcyanid gesättigten Lösung im gleichen Lösungsmittel enthielten, gegeben. Die Temperatur stieg auf 52° C. Dann wurden 21 g Triäthylamin der Reaktionslösung zugesetzt. Die Temperatur wurde bei 43 —48° C gehalten. Das unregelmäßige Polymere wurde in Wasser ausgefällt. Das trockene Produkt wog 475 g, besaß eine grundmolare Viskosität von 0,36 und schmolz bei 178° C.A solution of 56 g of hydrogen cyanide in 158 ml of N-methylpyrrolidone and a solution of 261 g 4,4'-Diphenylether diisocyanate and 174 g of hexamethylene diisocyanate in 900 ml of N-methylpyrrolidone were at the same time to 4000 ml of N-methylpyrrolidone, the 25 ml of a solution saturated with sodium cyanide in the same Solvent contained, given. The temperature rose to 52 ° C. Then 21 g of triethylamine were Reaction solution added. The temperature was maintained at 43-48 ° C. The irregular polymer was precipitated in water. The dry product weighed 475 g, had an intrinsic viscosity of 0.36 and melted at 178 ° C.

Beispiel 10Example 10

Eine Lösung von 58 g Cyanwasserstoff in 150 g N-Methylpyrrolidon und eine Lösung von 271 g Diphenylätherdiisocyanatund 181 g Hexamethylendiisocyanat in 900 ml N-Methylpyrrolidon wurden gleichzeitig zu 500 ml N-Methylpyrrolidon gegeben, die 25 ml einer an Natriumcyanid gesättigten Lösung im gleichen Lösungsmittel enthielten. Dann wurden 22 g Triäthylamin zugesetzt Das Reaktionsgemisch wurde erwärmt und 2 Stunden bei 65° C gerührt. Danach wurden 200 ml 37%ige wäßrige Salzsäure tropfenweise zugegeben. Die Temperatur wurde während der Zugabe bei 44—55° C gehalten. Dann wurden 1000 ml Lösungsmittel zugegeben, um die Lösung zu verdünnen. Das Produkt wurde in Wasser ausgefällt Das trockene, unregelmäßige Mischpolymere wog 486 g, hatte eine grundmolare Viskosität von 047 und schmolz bei 178° CA solution of 58 g of hydrogen cyanide in 150 g of N-methylpyrrolidone and a solution of 271 g of diphenyl ether diisocyanate and 181 g of hexamethylene diisocyanate in 900 ml of N-methylpyrrolidone were added simultaneously to 500 ml of N-methylpyrrolidone, which contained 25 ml of a solution saturated with sodium cyanide in the same solvent . 22 g of triethylamine were then added. The reaction mixture was heated and stirred at 65 ° C. for 2 hours. Thereafter, 200 ml of 37% aqueous hydrochloric acid was added dropwise. The temperature was maintained at 44-55 ° C during the addition. Then 1000 ml of solvent was added to dilute the solution. The product was precipitated in water. The dry, irregular mixed polymer weighed 486 g, had an intrinsic viscosity of 047 and melted at 178 ° C

methylendiisocyanat ir 900 ml N-Methylpyrrolidon und 25 ml mit Natriumcyanid gesättigtem N-Methylpyrrolidon. Die Temperatur stieg von 24 auf 113° C. Die sehr viskose Reaktionslösung wurde mit 2200 ml N-Methylpyrrolidon verdünnt. Dann wurden 27 g Triäthylamin zugesetzt. Nachdem die Reaktionslösung auf 42° C abgekühlt war, wurden 270 ml 37%ige Salzsäure langsam zugesetzt, wobei die Temperatur bei 42 bis 47°C gehalten wurde. Das Polymere wurde in Wasser ausgefällt. Nach dem Trocknen wog es 585 g, besaß eine Eigenviskosität von 0,70 und schmolz bei 180° C.methylene diisocyanate ir 900 ml of N-methylpyrrolidone and 25 ml of N-methylpyrrolidone saturated with sodium cyanide. The temperature rose from 24 to 113 ° C. The very viscous reaction solution was diluted with 2200 ml of N-methylpyrrolidone. Then 27 g of triethylamine were added. After the reaction solution had cooled to 42 ° C., 270 ml of 37% hydrochloric acid were added added slowly, maintaining the temperature at 42-47 ° C. The polymer was in water failed. After drying, it weighed 585 g, had an inherent viscosity of 0.70 and melted at 180 ° C.

Beispiel 12Example 12

Eine Lösung aus 66 g Cyanwasserstoff in 157 ml N-Methylpyrrolidon und eine Lösung aus 307 g Hexamethylendiisocyanat und 152 g Diphenylmethandiisocyanat in 1000 ml N-Methylpyrrolidon wurden gleichzeitig zu 500 ml N-Methylpyrrolidon und 25 ml des gleichen, mit Natriumcyanid gesättigten Lösungsmittels gegeben. Die Temperatur stieg auf 85° C, und weitere 600 ml N-Methylpyrrolidon wurden der sehr viskosen Lösung zugesetzt. Dann wurden 48 g Triäthylamin und später 500 ml weiteres Lösungsmittel zugegeben, um die Lösung für die Hydrolyse zu verdünnen. Danach wurden 250 ml 37%ige Salzsäure langsam der Reakrionslösung zugesetzt, wobei die Temperatur zwischen 40 und 45° C gehalten wurde.A solution of 66 g of hydrogen cyanide in 157 ml N-methylpyrrolidone and a solution of 307 g of hexamethylene diisocyanate and 152 g of diphenylmethane diisocyanate in 1000 ml of N-methylpyrrolidone were simultaneously to 500 ml of N-methylpyrrolidone and 25 ml of the same solvent, saturated with sodium cyanide. The temperature rose to 85 ° C, and a further 600 ml of N-methylpyrrolidone were added to the very viscous solution. Then 48 g of triethylamine were and later 500 ml of further solvent added to the solution for hydrolysis dilute. Then 250 ml of 37% hydrochloric acid were slowly added to the reaction solution, the Temperature between 40 and 45 ° C was maintained.

Das Mischpolymere wurde in Wasser ausgefällt. Das trockene Produkt besaß eine Eigenviskosität von 0,45 und schmolz bei 111°C.The interpolymer was precipitated in water. The dry product had an inherent viscosity of 0.45 and melted at 111 ° C.

Beispiel 11Example 11

Eine Lösung aus 72 g Cyanwasserstoff in 148 ml N-Methylpyrrolidon wurde vermischt mit einer Lösung von 334 g Diphenylmethandiisocyanat und 225 g Hexa-A solution of 72 g of hydrogen cyanide in 148 ml of N-methylpyrrolidone was mixed with a solution of 334 g of diphenylmethane diisocyanate and 225 g of hexa-

Beispiel 13Example 13

Eine Lösung aus 58,8 g Cyanwasserstoff in 158 ml N-Methylpyrrolidon und eine Lösung aus 275 g Hexamethylendiisocyanatund 137 gDiphenylätherdiisocyanat in 1000 ml N-Methylpyrrolidon wurden zu 100 ml N-Methylpyrrolidon und 25 ml dieses, mit Natriumcyanid gesättigten Lösungsmittels gegeben. Die Temperatur stieg auf 860C. Nach Zusatz von 44 g Triäthylamin wurde die Reaktionslösung mit 600 ml N-Methylpyrrolidon verdünnt Danach wurden 230 ml 37%ige Salzsäure langsam bei einer Temperatur von 30-45° C zugesetztA solution of 58.8 g of hydrogen cyanide in 158 ml of N-methylpyrrolidone and a solution of 275 g of hexamethylene diisocyanate and 137 g of diphenyl ether diisocyanate in 1000 ml of N-methylpyrrolidone were added to 100 ml of N-methylpyrrolidone and 25 ml of this solvent saturated with sodium cyanide. The temperature rose to 86 0 C. After addition of 44 g of triethylamine, the reaction solution with 600 ml N-methylpyrrolidone was diluted Thereafter, 230 ml 37% hydrochloric acid was slowly added at a temperature of 30-45 ° C

Das Produkt wurde in Wasser ausgefällt. Das trockene Polymere hatte eine Eigenviskosität von 0,98 und schmolz bei 118° C.The product was precipitated in water. The dry polymer had an inherent viscosity of 0.98 and melted at 118 ° C.

Die nachstehenden Beispiele zeigen, daß ein durch die Iminoimidazolidindion-Ringe gekennzeichnetes, heterocyclisches, polymeres Vorprodukt wieder aufgelöst und zu einem Polymeren gemäß der vorliegenden Erfindung hydrolysiert werden kann.The following examples show that a characterized by the iminoimidazolidinedione rings, heterocyclic, polymer precursor dissolved again and into a polymer according to the present invention Invention can be hydrolyzed.

Beispiel 14Example 14

100 g Poly(Hexamethylen-4-imino-13-imidazolidin- 2^-dion-13-diyl), das durch Umsetzung von Cyanwasserstoff mit Hexamethylendiisocyanat in Gegenwart von zugesetzten Cyanidionen hergestellt worden war und eine grupdmolare Viskosität von 0,21 besaß, wurde in 1500 ml N-Methyipyrrolidon gelöst Dann wurd<" 50 ml 37%ige Salzsäure tropfenweise zugeset- 100 g of poly (hexamethylene-4-imino-13-imidazolidine- 2 ^ -dione-13-diyl), which had been prepared by reacting hydrogen cyanide with hexamethylene diisocyanate in the presence of added cyanide ions and had a molecular weight of 0.21, was dissolved in 1500 ml of N-methyl pyrrolidone Then <" 50 ml of 37% hydrochloric acid was added dropwise .

Reaktionslösung wurde in Wasser gegossen, um Poly(Hexamethylen-13-imida^ulidintrion-13-diyl) auszufällen. Dieses besaß eine grundmolare Viskosität von 0,19 und schmolz be; 550C. Das polymere Vorprodukt,The reaction solution was poured into water to precipitate poly (hexamethylene-13-imida ^ ulidintrion-13-diyl). This had an intrinsic viscosity of 0.19 and melted; 55 0 C. The polymeric preliminary product,

das hydrolysiert wurde, und das hydrolysierte Polymere gemäß der Erfindung sind durch die in der folgenden Reaktionsgleichung dargestellten Strukturen gekennzeichnet: which has been hydrolyzed and the hydrolyzed polymer according to the invention are represented by those in the following The structures shown in the reaction equation are:

O CO C.

C CC C

NHNH

Il cIl c

-(CH2),;-- (CH 2 ),; -

Das gebildete Polymere besaß die gleiche Struktur wie das in Beispiel 2 hergestellte Polymere.The polymer formed had the same structure as the polymer prepared in Example 2.

In den vorstehenden Beispielen wurde wäßrige Salzsäure für die Hydrolyse verwendet, jedoch kann die Hydrolyse auch nach anderen Methoden durchgeführt werden, wie die nachstehenden Beispiele zeigen.In the above examples, aqueous hydrochloric acid was used for the hydrolysis, but the Hydrolysis can also be carried out by other methods, as the examples below show.

2525th

Beispiel 15Example 15

Eine Lösung aus 54,3 g Cyanwasserstoff in 175 ml N-Methylpyrrolidon und eine Lösung aus 524 g 4,4'-Methylenbis(cyclohexylisocyanat) in 800 ml N-Methylpyrrolidon wurden zu 1000 ml N-Methylpyrrolidon und 25 ml des Lösungsmittels, gesättigt mit Natriumcyanid, gegeben. Die Temperatur stieg auf 70° C. Später wurden 20 g Triäthylamin zugesetzt. Nach 90minütigem Rühren wurde die viskose Lösung mit 2000 ml Lösungsmittel verdünnt. Danach wurden 200 ml 30%ige wäßrige Schwefelsäure langsam der Reaktionslösung zugesetzt.A solution of 54.3 g of hydrogen cyanide in 175 ml of N-methylpyrrolidone and a solution of 524 g 4,4'-methylenebis (cyclohexyl isocyanate) in 800 ml of N-methylpyrrolidone became 1000 ml of N-methylpyrrolidone and 25 ml of the solvent, saturated with sodium cyanide, are added. The temperature rose to 70 ° C. Later 20 g of triethylamine were added. After stirring for 90 minutes, the viscous solution was 2000 ml Diluted solvent. Thereafter, 200 ml of 30% strength aqueous sulfuric acid were slowly added to the reaction solution added.

Das Polymere wurde in Wasser ausgefällt. Nach dem Trocknen schmolz es bei 228° C. Dieses Beispiel zeigt, daß andere Säuren als Salzsäure für die Hydrolyse verwendet werden können.The polymer was precipitated in water. After drying it melted at 228 ° C. This example shows that other acids than hydrochloric acid can be used for the hydrolysis.

Beispiel 16Example 16

Ein Polymeres wurde durch Umsetzung von 36,6 g Cyanwasserstoff mit einem Gemisch aus 182 g Hexamethylendiisocyanat und 68 g 4,4-Diphenyläthei diisocyanat in 2200 ml N-Methylpyrrolidon nach dem Verfahren des Beispiels 19 hergestellt. Das Polymere wurde hydrolysiert, indem eine Lösung von 150 ml 37%ige Salzsäure in 300 ml N-Methylpyrrolidon zügesetzt wurde. Die Zugabe erforderte nur 15 Minuten, und die Temperatur der Reaktionslösung stieg von 45 auf 500C.A polymer was prepared by reacting 36.6 g of hydrogen cyanide with a mixture of 182 g of hexamethylene diisocyanate and 68 g of 4,4-Diphenyläthei diisocyanate in 2200 ml of N-methylpyrrolidone by the method of Example 19. The polymer was hydrolyzed by adding a solution of 150 ml of 37% hydrochloric acid in 300 ml of N-methylpyrrolidone. The addition required only 15 minutes, and the temperature of the reaction solution rose from 45 to 50 ° C.

Das Produkt wurde in Wasser ausgefällt und als farbloses Polymeres erhalten, das bei der gleichen bo Temperatur wie das Polymere des Beispiels 19 schmolz (118° C). Es besaß eine Eigenviskosität von 0,28.The product was precipitated in water and obtained as a colorless polymer, which at the same bo Temperature as the polymer of Example 19 melted (118 ° C). It had an inherent viscosity of 0.28.

Dieses Beispiel zeigt, daß auch eine Lösung von Salzsäure in N-Methylpyrrolidon mit anschließender Ausfällung in Wasser anstelle von wäßriger HCl b5 verwendet werden kann.This example shows that a solution of hydrochloric acid in N-methylpyrrolidone with subsequent precipitation in water can also be used instead of aqueous HCl b 5.

Aus dem Vorangegangenen ist offensichtlich, daß gemäß dieser Erfindung völlig neue heterocyclische Polymeren erhalten werden, die in Abhängigkeit von ihrer exakten Zusammensetzung und ihrem Molekulargewicht stark unterschiedliche Eigenschaften aufweisen, welche sie für eine vielseitige Verwendung geeignet machen. Die erfindungsgemäßen Polymeren sind brauchbar zur Herstellung von Filmen, Fasern, Schäumen, Formkö-pern u.dgl. Filme aus den erfindungsgemäßen Polymeren können aus Lösungen gegossen oder unter Hitze und Druck geformt werden. Die Polymeren sind auch für Laminate und zur Herstellung elektrischer Isolatoren geeignet. Ihre hohe Wärmebeständigkeit gestattet ihren Einsatz bei hohen Temperaturen.From the foregoing it is evident that, according to this invention, completely new heterocyclic Polymers are obtained, depending on their exact composition and their molecular weight have very different properties, which make them suitable for a wide range of uses do. The polymers according to the invention are useful for the production of films, fibers, foams, Moldings and the like films made from the polymers according to the invention can be cast from solutions or be molded under heat and pressure. The polymers are also used for laminates and for making electrical Suitable for isolators. Their high heat resistance allows them to be used at high temperatures.

Die Polymeren besitzen Hafteigenschaften gegenüber Glas und Metall und zeigen gute Zähigkeit und Bindungsstärke bei ihrer Verwendung als Klebstoffe bei der Herstellung von Laminaten.The polymers have adhesive properties to glass and metal and show good toughness and Bond strength when used as adhesives in the manufacture of laminates.

Die Polymeren können auch aus ihren Lösungen zu Filmen gegossen werden, und Fasern können aus ihnen hergestellt werden, indem die Polymeren in ein Ausfällbad extrudiert werden. Überzüge und Fasern können aus den Polymeren auch nach Heißschmelzverfahren gewonnen werden.The polymers can also be cast into films from their solutions, and fibers can be made from them can be prepared by extruding the polymers into a precipitation bath. Coatings and fibers can also be obtained from the polymers by hot melt processes.

Einige der Polymeren können leicht unter Erwärmung zu exakt dimensionierten, glatten Formkörpern von hoher Wärmebeständigkeit und guter mechanischer Festigkeit preßverformt werden.Some of the polymers can easily be formed into precisely dimensioned, smooth moldings when heated of high heat resistance and good mechanical strength.

Die hitzebeständigen Polymeren können als Komponenten in Stromunterbrechern, Draht- und Kabelisolierungen, Buchsen, laminierten elektrischen Bauteilen, Fernseh-Bauteilen, Schaltungsträgern, Instrumentengehäusen, Filmprojektorteilen, Werkzeuggehäusen, Motorengehäusen, Kraftstoffkanistern und Tankauskleidungen sowie in Hochtemperaturlaminaten und anderen Hochtemperaturanwendungen eingesetzt werden. Außerdem können sie als Isolierungslack für Drähte Motoren, elektrische Ausrüstungen und Transformatoren verwendet werden. Die Polymeren können auch als Hochfrequenz-Kondensatoren und als Zwischenschichtisolierungen in Transformatorspulen eingesetzt werdenThe heat-resistant polymers can be used as components in circuit breakers, wire and cable insulation, Sockets, laminated electrical components, television components, circuit carriers, instrument housings, Movie projector parts, tool housings, engine housings, fuel canisters and tank liners as well as in high temperature laminates and other high temperature applications. aside from that They can be used as an insulating varnish for wires motors, electrical equipment and transformers be used. The polymers can also be used as high-frequency capacitors and as interlayer insulation be used in transformer coils

Die erfindungsgemäßen Polymeren sind bei Raumtemperatur Feststoffe. Ihr Schmelzpunkt liegt zwischen 55°C und 300" C. Es können Mischpolymere gemäß der Erfindung hergestellt werden, deren Schmelzpunki innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt. Dei gewünschte Schmelzpunkt innerhalb des oben angegebenen Bereiches wird eingestellt, indem das Molverhältnis der verwendeten Monomeren zueinander variier wird. Der Schmelzpunkt eines Mischpolymeren lieg: fast genau zwischen den Schmelzpunkten der Homopo lymeren aus den einzelnen Monomeren.The polymers of the invention are solids at room temperature. Their melting point is between 55 ° C and 300 "C. Mixed polymers according to the invention can be produced whose melting points is within a predetermined range. The desired melting point is within that given above The range is set by varying the molar ratio of the monomers used to one another will. The melting point of a mixed polymer lies: almost exactly between the melting points of the homopoly polymers from the individual monomers.

VersuchsberichtTest report

Zwecks Vergleich der aus der FR-PS 20 05 695 bekannten Polymeren mit den erfindungsgemäß bean-Beispiel 1 der FR-PS 20 05 695For the purpose of comparing the polymers known from FR-PS 20 05 695 with the bean example according to the invention 1 of FR-PS 20 05 695

(Versuch E 0775-56)
Das Verfahren wird allgemein durch die folgenden
(Experiment E 0775-56)
The procedure is generalized by the following

spruchten Polymeren wurden die Beispiele der FR-PS 5 Reaktionen C und D zur Erzielung des gewünschtenThe examples of FR-PS 5 reactions C and D were used to achieve the desired polymers

20 05 695 nachgearbeitet20 05 695 reworked

Produktes beschrieben:Product:

H3N-H 3 N-

-CH2--CH 2 -

-NH2 -NH 2

HOOHOO

N-C-C-OEt + 2EtOHN-C-C-OEt + 2EtOH

VN-C-C-OEt+ OCN^f" ^VN-C-C-OEt + OCN ^ f "^

(D)(D)

Das Verfahren entsprach dem in der französischen Patentschrift beschriebenen Verfahren, wobei jedoch die Hälfte der dort angegebenen Mengen verwendet wurde.The procedure corresponded to the procedure described in the French patent specification, however half of the amounts specified there were used.

Die angewandte Vorrichtung bestand aus einem zwei Liter fassenden Dreihalsrundkolben, der mit einem Rührer, einem Stickstoffeinleitungsrohr, einem Thermometer und einer 38 cm hohen Vigreaux-Destillationskolonne und Kondensator ausgestattet war. In Gegenwart von trockenem Stickstoff wurden 198 g 4,4'-Methylendianilin und 730 g Diethyloxalat gemischt. Die Lösung wurde gerührt und 2 Stunden bei 135-140°C erhitzt. Während dieser Zeit wurden 92 ml Ethylalkohol abdestilliert. Die Temperatur wurde auf 2000C erhöht, und überschüssiges Diethyloxalat wurde durch Destillation entfernt. Schließlich wurde zur Entfernung der letzten Spuren Diethyloxalat und Ethylalkohol von dem Bis(ethyloxamat) etwa 10 Minuten Vakuum angewandt.The apparatus used consisted of a two liter, three necked round bottom flask equipped with a stirrer, nitrogen inlet tube, thermometer and a 38 cm high Vigreaux distillation column and condenser. In the presence of dry nitrogen, 198 g of 4,4'-methylenedianiline and 730 g of diethyl oxalate were mixed. The solution was stirred and heated at 135-140 ° C for 2 hours. During this time, 92 ml of ethyl alcohol were distilled off. The temperature was raised to 200 0 C, and excess diethyl oxalate was removed by distillation. Finally, vacuum was applied for about 10 minutes to remove the last traces of diethyl oxalate and ethyl alcohol from the bis (ethyl oxamate).

Anschließend wurden 250 ml frisch destilliertes, wasserfreies Kresol und 257,5 g Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat der heißen Schmelze zugesetzt. Das Gemisch wurde 24 Stunden gerührt, wobei die Temperatur bei 2O0-210°C gehalten wurde. Während dieser Zeit wurden weitere 400 ml trockenes Kresol zugesetzt. Das dunkelbraune Reaktionsgemisch wurde zum Abkühlen in flache Schalen gegossen. Es bildete sich eine zähe Masse mit der Konsistenz von hartem Straßenteer. Ein Teil der Masse wurde in ein Pulver in Ethylalkohol aufgebrochen.Then 250 ml of freshly distilled, anhydrous cresol and 257.5 g of diphenylmethane-4,4'-diisocyanate were added added to the hot melt. The mixture was stirred for 24 hours while maintaining the temperature at 20 ° -210 ° C. While during this time a further 400 ml of dry cresol were added. The dark brown reaction mixture was Poured into shallow bowls to cool. A viscous mass with the consistency of hardness formed Road tar. Part of the mass was broken into a powder in ethyl alcohol.

Das Produkt hatte eine relative Viskosität von 1,24 (1,0 g in 100 ml Phenol-1,1,2,2-Tetrachlorethan - 60 :40 Gew.-% - bei 25° C).The product had a relative viscosity of 1.24 (1.0 g in 100 ml of phenol-1,1,2,2-tetrachloroethane - 60: 40% by weight - at 25 ° C).

Beispiel 3 der FR-PS 20 05 695
(Versuch E-0775-62)
Example 3 of FR-PS 20 05 695
(Experiment E-0775-62)

Das vorstehend beschriebene Beispiel 1 wurde unter Verwendung von N-Methylpyrrolidon als Lösungsmittel an Stelle von Kresol wiederholt. Die Reaktionen waren die gleichen wie vorstehend als C und D beschrieben.
Das Bis(ethyloxamat) wurde wie vorstehend in
Example 1 described above was repeated using N-methylpyrrolidone as the solvent in place of cresol. The reactions were the same as described as C and D above.
The bis (ethyloxamate) was prepared as in

s> Versuch E-0775-56 beschrieben hergestellt. Das geschmolzene Produkt wurde mit 250 ml N-Methylpyrrolidon verdünnt. Anschließend wurden 257,5 g Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat zugesetzt, und die Lösung wurde 24 Stunden bei 200-2080C gerührt. Während dieser Zeil wurden 100 ml Kondensat (meist Ethylalkohol) aufgefangen und weitere 400 ml N-Methylpyrrolidon wurden dem Reaktionsgemisch zugesetzt. Etwa die Hälfte der dunkelbraunen Reaktionslösung wurde in Wasser gegossen, um das Produkt auszufällen. Die andere Hälfte der Reaktionslösung wurde in dem nachfolgend als Versuch E-0775-63 beschriebenen Verfahren verwendet. Das feste Produkt besaß eine relative Viskosität von 1,27 (Ig Produkt in 100 ml Phenol/l,l,2,2-Tetrachlorethan-60:40 Gew.-% beis> Experiment E-0775-56 described prepared. The molten product was diluted with 250 ml of N-methylpyrrolidone. Subsequently, 257.5 g of diphenylmethane-4,4'-diisocyanate were added and the solution was stirred for 24 hours at 200-208 0 C. During this time, 100 ml of condensate (mostly ethyl alcohol) were collected and a further 400 ml of N-methylpyrrolidone were added to the reaction mixture. About half of the dark brown reaction solution was poured into water to precipitate the product. The other half of the reaction solution was used in the procedure described below as Experiment E-0775-63. The solid product had a relative viscosity of 1.27 (Ig product in 100 ml phenol / 1,1,2,2-tetrachloroethane-60: 40% by weight

w 25°C). Ein Teil des Feststoffes wurde in N-Methylpyrrolidon gelöst und in Aceton gegossen, um das Polymere wieder auszufällen. Dadurch wurde das in Aceton lösliche Material mit niedrigem Molekulargewicht eliminiert und die relative Viskosität des Produktes auf 1,33 erhöht.w 25 ° C). A portion of the solid was dissolved in N-methylpyrrolidone dissolved and poured into acetone to reprecipitate the polymer. This turned it into acetone Soluble low molecular weight material is eliminated and the relative viscosity of the product is increased 1.33 increased.

(Versuch E-0775-63)(Experiment E-0775-63)

μ Die zweite Hälfte der vorstehend in Versuch E-0775-62 erhaltenen Reaktionslösung wurde, während sie gerührt und auf 200-205DC erhitzt wurde, mit wenigen Tropfen Wasser versetzt. Es wurde 1 Stunde in Gegenwart von zurückfließendem Wasser unter Rück-μ The second half of the reaction solution obtained above in experiment E-0775-62 was admixed with a few drops of water while it was being stirred and heated to 200-205 D C. It was 1 hour in the presence of refluxing water under re-

b5 fluß erhitzt. Anschließend wurde die viskose, dunkelbraune Reaktionslösung in einem Waring-Mischer in einen Überschuß Wasser gegossen, um ein braunes Pulver auszufällen. Die relative Viskosität betrug 1,40b5 river heated. Then the viscous, dark brown Reaction solution in a Waring mixer poured into excess water to make a brown To precipitate powder. The relative viscosity was 1.40

17 1817 18

(1,0 g Polymeres in 100 ml der in Versuch E-0775-62 beschriebenen Phenol/Tetrachorethan-Lösung bei 25°C).(1.0 g of polymer in 100 ml of the phenol / tetrachoroethane solution described in experiment E-0775-62 at 25 ° C.).

Eigenschaften der gemäß den vorstehend beschriebenen Versuchen hergestellten Produkte und VergleichProperties of the products produced according to the experiments described above and comparison

dieser mit erfindungsgemäßen Produkten.this with products according to the invention.

Löslichkeitsolubility

Die Löslichkeiten der Produkte in verschiedenen Lösungsmitteln wurden dadurch bestimmt, daß jeweils etwa 0,1g Produkt zu jeweils 5 ml Lösungsmittel zugesetzt wurde. Die Löslichkeiten warden bei 25'C bestimmt Falls-sich der Feststoff nach 15-18 Stunden nicht löste, wurde zum Siedepunkt des Lösungsmittels erhitzt Falls er sich dann löste, wurde die Lösung gekühlt um festzustellen, ob eine Ausfällung stattfand. Die bei diesen Untersuchungen erhaltenen Ergebnisse zeigen, daß die Produkte gemäß der FR-PS 20 05 695, wie sie vorstehend hergestellt wurden, und die erfindungsgemäßen Produkte in verschiedenen Lösungsmitteln unterschiedliche Löslichkeiten aufweisen. Es bestehen wesentliche Unterschiede in den Löslichkeiten der Produkte in Kresol, Dimethylformamid, Cyclohexanon und der Lösung aus 60 Gew.-% Phenol und 40 Gew.-% 1,1,2,2-Tetrachlorethan.The solubilities of the products in various solvents were determined by each about 0.1 g of product was added to every 5 ml of solvent. The solubilities are at 25'C If the solid is determined after 15-18 hours did not dissolve, was heated to the boiling point of the solvent. If it then dissolved, the solution became chilled to see if precipitation has occurred. The results obtained from these investigations show that the products according to FR-PS 20 05 695, as they were prepared above, and the Products according to the invention have different solubilities in different solvents. There are significant differences in the solubility of the products in cresol, dimethylformamide, Cyclohexanone and the solution of 60 wt .-% phenol and 40 wt .-% 1,1,2,2-tetrachloroethane.

Da die relativen Viskositäten der gemäß den vorstehend beschriebenen Versuchen hergestellten Produkte relativ niedrig sind (vgl. Tabelle I), sind ihre Unlöslichkeiten in verschiedenen Lösungsmitteln nicht auf Effekte des hohen Molekulargewichtes zurückzuführen, sondern müssen auf Unterschiede in der Molekularstruktur zurückgeführt werden.Since the relative viscosities of the prepared according to the experiments described above Products are relatively low (see Table I), their insolubilities in various solvents are not attributed to effects of the high molecular weight, but must be due to differences in the Molecular structure can be traced back.

FilmeigenschaftenFilm properties

Keines der Produkte, die gemäß den vorstehend beschriebenen Versuchen hergestellt wurden, lieferten selbsttragende Filme, wenn sie aus N-Methylpyrrolidon-Lösungen gegossen wurden. Die gebildeten Filme waren zu spröde, um von der Platte, auf die sie gegossen wurden, abgelöst werden zu können. Demgegenüber lieferten die erfindungsgemäßen Polymere, wie aus der beiliegenden Tabelle I ersichtlich, Filme mit ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften.None of the products made according to the experiments described above yielded self-supporting films when made from N-methylpyrrolidone solutions were poured. The films formed were too brittle to remove from the plate on which they were cast were to be replaced. In contrast, the polymers according to the invention, as from the attached Table I shows films with excellent mechanical properties.

Thermogravimetrische AnalysenThermogravimetric analyzes

Die thermogravimetrischsn Analysen wurden an einem Dupont-Instrument, Modell 990, für thermogravische Analysen (TGA) durchgeführt, wobei eine Erwärmungsgeschwindigkeit von 10°C pro Minute in einer Stickstoffatmosphäre angewandt wurde. Die bei den thermogravimetrischen Analysen erhaltenen Ergebnisse sind aus den beiliegenden Kurven (Fig. 1 —5) sowie aus der ebenfalls beiliegenden Tabelle Il ersichtlich. Die bei der thermogravimetrischen Analyse der Produkte der Versuche E-0775-56 und -62A erhaltenen KurvenThe thermogravimetric analyzes were carried out on a Dupont instrument, model 990, for thermogravimetric Analyzes (TGA) carried out, with a heating rate of 10 ° C per minute in one Nitrogen atmosphere was applied. The results obtained from the thermogravimetric analyzes are from the accompanying curves (Figs. 1-5) as well as from the attached table II. The thermogravimetric analysis of the products curves obtained from experiments E-0775-56 and -62A

40 zeigen, daß die Produkte bei einer viel niedrigeren Temperatur (300-3250C) als die erfindungsgemäßen Produkte katastrophal an Gewicht verlieren. 40 show that the products lose at a much lower temperature (300-325 0 C) than the products of this invention catastrophic weight.

Die Wiederausfällung E-0775-62A durch Mischen einer N-Methylpyrrolidon-Lösung des Produktes mit Aceton entfernte zwar einige der in Aceton löslichen Materialien mit niedrigem Molekulargewicht, d. h. hochflüchtige Verunreinigungen, führte jedoch nicht zu einer Erhöhung der Gesamtstabilität des Produktes.Reprecipitate E-0775-62A by mixing an N-methylpyrrolidone solution of the product with it Acetone removed some of the low molecular weight materials soluble in acetone; H. highly volatile impurities, but did not lead to an increase in the overall stability of the product.

Tabelle ITable I.

PolymerePolymers FilmeigenschaftenFilm properties "inh."inh. "rrl."rrl. Tf)
0C
Tf)
0 C
TB )
kg/cm2
T B )
kg / cm 2
£-c)
%
£ - c )
%
Zug
modul
train
module
Zug
festigkeit
kg/cm2
train
strength
kg / cm 2
Farbecolour
Struktur*)Structure*) Mol
verhält
nis
Mole
behaves
nis
0,240.24 1,1271.127 5555 387387 25-5025-50 450450 farb
los
color
Come on
R1 = R2 = (CH2J6
(Beispiel 1)
R 1 = R 2 = (CH 2 J 6
(Example 1)
1/11/1 0,330.33 236236 770770 11,311.3 2205022050 763763 gelbyellow
R, =R2 = Methy-
lenbis-(cyclohexyl)
(Beispiel 15)
R, = R 2 = methyl
lenbis- (cyclohexyl)
(Example 15)
1/11/1 0,570.57 1,3301.330 247247 882882 12-1312-13 amberamber
Rl = DiphenylmethanRl = diphenylmethane 4/14/1 0,85
0,44
0.85
0.44
1,530
1,246
1.530
1.246
169
111
169
111
903
805
903
805
7-12
4,2
7-12
4.2
gelb
hell
yellow
bright
R2=-(CH2J6
(Beispiel 8)
R 2 = - (CH 2 J 6
(Example 8)
1/1
1/3
1/1
1/3
grüngreen
0,440.44 1,2461.246 239239 10361036 9-109-10 amberamber R1 = DiphenyletherR1 = diphenyl ether 3/13/1 0,610.61 1,3571.357 169169 896896 11-1211-12 gelbyellow R2 = (CH2),,R 2 = (CH 2 ) ,, 1/11/1 0.90.9 1.5681,568 108108 763763 5-65-6 hell-bright- 1/31/3

Fortsetzungcontinuation

1919th

2020th

Polymere
Struktur*)
Polymers
Structure*)

FilmeigenschaftenFilm properties

Mol- /7,„Ä Mol- / 7, " Ä

verhältnis relationship

Tg>) °C Tg>) ° C

Tb ) kg/cm- Tb ) kg / cm-

Zugmodul Tensile module

Zug- FarbeTrain color

festigkeitstrength

kg/cm2 kg / cm 2

Ri = R2 = Diphenylmethan gemäß Versuch:Ri = R 2 = diphenylmethane according to experiment:

E-0775-56 1/1E-0775-56 1/1

E-0775-62
E-0775-62
E-0775-63
Erläuterungen zu Tabelle I
E-0775-62
E-0775-62
E-0775-63
Explanations for Table I.

0,2150.215 1,241.24 0,2390.239 1,271.27 0,2850.285 1,331.33 0,3360.336 1,41.4

*) T, = Glasübergangstemperatur*) T, = glass transition temperature

b) B = Reißfestigkeit b ) T ° B = tear strength

c) £, % = Bruchdehnung c ) £,% = elongation at break

/,„/, u. ι,„ι - Inhärente und relative Viskosität der Poly(parabansäuren) in Dimethylformamid bei 25°C und einer Konzentration von 0,5 g Polymeren pro 100 ml./, "/, U. Ι," ι - Inherent and relative viscosity of the poly (parabanic acids) in dimethylformamide at 25 ° C. and a concentration of 0.5 g of polymer per 100 ml.

Tabelle IITable II Struktur*)Structure*) 0 O0 O Thermogravi-Thermogravi- Gew.-Weight PolymeresPolymer Λ ΑΛ Α metrische Analysemetric analysis Verlustloss -R1-N N R2 N-R 1 -NNR 2 N MolMole vonfrom Beiat J y J J y J verhältbehaves 10% bei10% at spielgame O OOO OO nisnis 0C**) 0 C **) R1=R2 = (CH2J6 R 1 = R 2 = (CH 2 J 6 R,/R2 R, / R 2 405405 R1=R2 = (CH2J6 R 1 = R 2 = (CH 2 J 6 400400 Ri=(CH2J6 Ri = (CH 2 J 6 1/11/1 380380 11 R2 = DiphenylmethanR 2 = diphenylmethane 1/11/1 22 Ri=(CH2J6 Ri = (CH 2 J 6 1/11/1 385385 44th R2 = DiphenylmethanR 2 = diphenylmethane R1 = (CH2J6 R 1 = (CH 2 J 6 1/41/4 400400 77th R2 = DiphenyletherR 2 = diphenyl ether R1=(CH2J6 R 1 = (CH 2 J 6 1/11/1 410410 99 R2 = DiphenyletherR 2 = diphenyl ether R,=R2 = Methylen-R, = R 2 = methylene 3/13/1 400400 1313th bis(cyclohexyl)bis (cyclohexyl) Erläuterungen zu Tabelle IIExplanations for Table II 4/14/1 1515th ♦) ♦) N
I
N
I.
OO

**) Temperatur, bei welcher das Polymere 10% seines Gewichtes verliert, wenn es in einer Stickstoffatmosphäre in einer Geschwindigkeit von 100C pro Minute erhitzt wird.**) Temperature at which the polymer loses 10% of its weight when it is heated in a nitrogen atmosphere at a rate of 10 ° C. per minute.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims (1)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Polymere Triketoimidazolidine, gekennzeichnet durch die folgenden Struktureinheiten: 1. Polymeric triketoimidazolidines, labeled through the following structural units: _r—_r— N —N -
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