DE2200021C3 - ACRYLIC ACID ESTERS OR METHACRYLIC ACID ESTERS OF OH-GROUPED TRICYCLIC DECANOLS, METHOD FOR THE PRODUCTION AND USE THEREOF - Google Patents
ACRYLIC ACID ESTERS OR METHACRYLIC ACID ESTERS OF OH-GROUPED TRICYCLIC DECANOLS, METHOD FOR THE PRODUCTION AND USE THEREOFInfo
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Description
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Diacrylsäureester vonThe present invention relates to diacrylic esters of
t]
decan oder
3,9-Di-(hydroxymethyl)-tricyclo-[5.2,1.0.2l>]- t]
decan or
3,9-di (hydroxymethyl) tricyclo- [5.2,1.0. 2l> ] -
decan oder
4,8-Di-(hydroxymethyl)-tricyclo-[5.2.1.0.2IJ]-decan or
4,8-di (hydroxymethyl) tricyclo- [5.2.1.0. 2IJ ] -
decan bzw.decane or
deren Gemische, sowie Dimethacrylsäureester vontheir mixtures, as well as dimethacrylic acid esters of
decan oderdecan or
verwenden. Will man jedoch die definierten Verbindungen herstellen, so trennt man vorher die isomeren Diole und führe anschließend die Umsetzung oder Umesterung durch.use. However, if you want to prepare the defined compounds, you first separate the isomeric diols and then carry out the implementation or transesterification by.
Bei der Herstellung der Acrylsäure- bzw. Methacrylsäureester der vorstehend erwähnten Di-(hydroxymethylj-tricyclodecandiole sollten Polymerisationsinhibitoren anwesend sein. Geeignete Inhibitoren sind die als Stabilisator für Monomere bekannten Substanzen wieIn the preparation of the acrylic or methacrylic acid esters of the above-mentioned di- (hydroxymethylj-tricyclodecanediols Polymerization inhibitors should be present. Suitable inhibitors are as Stabilizer for monomers known substances such as
ίο etwa Hydrochinon oder dialkylierte Phenole. In manchen Fällen ist es aber ausreichend, wenn man für eine reichliche Zufuhr von als Polymerisationsinhibitor wirkendem Sauerstoff Sorge trägtίο such as hydroquinone or dialkylated phenols. In In some cases, however, it is sufficient if one for an abundant supply of as a polymerization inhibitor active oxygen
Zur Herstellung erfindungsgemäßer AcrylsäureesterFor the preparation of acrylic acid esters according to the invention
is bzw. Methacrylsäureester können prinzipiell alle zur Esterbildung brauchbaren Reaktionen herangezogen werden. Im einfachsten Falle wird das tricyclische Diol mit Acrylsäure bzw. Methacrylsäure, insbesondere unter Zusatz von Katalysatoren verestert, wobei man beispielsweise unter Verwendung von organischen Lösungsmitteln das gebildete Wasser azeotrop abdestillieren kann. Anstelle der genannten Acrylsäuren selbst können natürlich auch deren Anhydride oder Säurehalogenide eingesetzt werden. Auch eine Umesterung mit beispielsweise den Methylestern oder Ethylestern der Acrylsäuren ist möglich. Prinzipiell kann man natürlich auch die tricyclischen Diole mit einer leicht flüchtigen Säure verestern und anschließend eine Umesterung mit Acrylsäureester bzw. Methacrylsäureester eines leicht flüchtigen Alkohols vornehmen. Dies bedingt aber einen meist unerwünschten zusätzlichen Verfahrensschritt. Verwendet man als Ausgangsmaterial Gemische der erwähnten isomeren Di-fhydroxymethylJ-tricyclodecane, so erhält man Isomerengemische. Der Brechungsin-Is or methacrylic acid esters can in principle all be used Ester formation useful reactions are used. In the simplest case, the tricyclic diol esterified with acrylic acid or methacrylic acid, in particular with the addition of catalysts, whereby one for example using organic solvents to distill off the water formed azeotropically can. Instead of the acrylic acids mentioned themselves, their anhydrides or acid halides can of course also be used can be used. Transesterification with, for example, the methyl esters or ethyl esters of the Acrylic acids are possible. In principle, of course, you can also use the tricyclic diols with a highly volatile one Esterify acid and then a transesterification with acrylic acid ester or methacrylic acid ester one easily volatile alcohol. However, this requires an additional process step, which is usually undesirable. If mixtures of the mentioned isomeric di-fhydroxymethylJ-tricyclodecanes are used as starting material, mixtures of isomers are obtained in this way. The refractive
j-5 dex der gereinigten Acrylsäureester liegt bei etwa 1.506, während die der Methacrylsäureester bei 1.502 liegt. Die Reinigung der Ester kann beispielsweise durch Auswaschen ihrer Lösungen in organischen Lösungsmitteln oder andere bekannte Methoden erfolgen. Eine Destillation der Flüssigkeiten ist wegen ihrer Zcrsetzlichkeit bei höheren Temperaturen praktisch nicht möglich.j-5 dex of the purified acrylic acid ester is around 1,506, while that of the methacrylic acid ester is 1,502. The esters can be purified, for example, by washing them out their solutions in organic solvents or other known methods. One Distillation of liquids is not practical because of their decomposition at elevated temperatures possible.
Die erfindungsgemäßen Acrylsäureester bzw. Methacrylsäureester sind Monomere, die mittels bekannter Initiatoren in hochmolekulare Verbindungen überführt werden können. Sie können vorteilhaft verwendet werden als Bestandteil von bei Sauerstoffausschluß erhärtenden Acrylsäureesterklebstoffen. Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Ester werden besondersThe acrylic acid esters or methacrylic acid esters according to the invention are monomers that are known by means of Initiators can be converted into high molecular weight compounds. They can be used beneficially are used as a component of acrylic acid ester adhesives which harden in the absence of oxygen. Using the esters of the invention are special
so warmfeste Verklebungen erhalten. Insbesondere bei der Verwendung von Diacrylsäureestern bzw. Dimethacrylsäureestern vonin this way heat-resistant bonds are obtained. Especially with the Use of diacrylic esters or dimethacrylic esters of
decan oder
4,8-Di-(hydroxymethyl)-tricyclo-[5.2.1.0.26]- «decan or
4,8-di (hydroxymethyl) tricyclo- [5.2.1.0. 26 ] - «
decan bzw.decane or
deren Gemische, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung.their mixtures, processes for their production and their use.
Als Ausgangsmaterial zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen verwendet man zweck- h(1 mäßig Di-(hydroxymethyl)-decane, wie sie leicht in an sich bekannter Weise nach der Oxosynthese durch Anlagerung von Kohlenmonoxid und Wasserstoff an Dicyclopentadien in Gegenwart von Katalysatoren wie Kobaltverbindungen und anschließendes Hydrieren des *>r> gebildeten Tricyclodecandialdehyds erhältlich sind. Aus praktischen Gründen ist es vorteilhaft, das anfallende Gemisch der isomeren Di-(hydroxymethyl)-decane zu 3,8-Di-(hydroxymethyl)-tricyclo-[5.2.1.0.26]-The starting material used for the preparation of the compounds according to the invention is expediently h (1 moderately di- (hydroxymethyl) -decanes, as they are easily made in a manner known per se after the oxo synthesis by the addition of carbon monoxide and hydrogen to dicyclopentadiene in the presence of catalysts such as cobalt compounds and then Hydrogenation of the *> r > formed tricyclodecanedialdehyde. For practical reasons it is advantageous to convert the resulting mixture of isomeric di- (hydroxymethyl) -decanes to 3,8-di- (hydroxymethyl) -tricyclo- [5.2.1.0. 26 ] -
decan oder
3,9-Di-(hydroxymethyl)-tricyclo-[5.2.1.0.26]-decan or
3,9-di (hydroxymethyl) tricyclo- [5.2.1.0. 26 ] -
decan oder
4,8- Di-(hydroxy me thy I)- tricyclo-[5.2.1.0.2 6]-decan or
4,8- Di- (hydroxy methyl I) -tricyclo- [5.2.1.0. 2 6 ] -
decandecan
als bei Sauerstoffausschluß härtende Klebstoffe, gegebenenfalls unter Zusatz weiterer Acrylester und üblicher Hilfsstoffe wie Polymerisationsinitiatoren, Beschleuniger, Stabilisatoren, Farbstoffe, Verdickungsmittel werden warmfeste Klebstoffe erhalten. Als Beschleuniger sind insbesondere tertiäre Amine und als unter Sauerstoffausschluß wirksame Initiatoren sind Hydroperoxide wie Cumolhydroperoxid oder dergleichen brauchbar.than adhesives that harden with the exclusion of oxygen, optionally with the addition of further acrylic esters and Customary auxiliaries such as polymerization initiators, accelerators, stabilizers, dyes, thickeners heat-resistant adhesives are obtained. As accelerators are in particular tertiary amines and as Initiators effective in the absence of oxygen are hydroperoxides such as cumene hydroperoxide or the like useful.
2020th
Aus der DE-OS 19 20 83vi waren bereits Klebstoffe auf Basis von Acrylestern bekannt, die zwar auch nach Wärmebelastung noch gute Klebverbindungen ergeben, jedoch bei höherer Temperatur selbst ihre Festigkeit bald verlieren. So zeigen die Klebstoffe nach Beispiel 1 und 2 der DE-OS 19 20 830 bei 1000C nur noch 40 bis 50% der Festigkeit bei Raumtemperatur, während bei 1500C der Abfall 100 bis 95% betrug. Dieses Ergebnis muß aufgrund der sonst ähnlichen Zusammensetzung der Klebstoffe überraschen.From DE-OS 19 20 83vi adhesives based on acrylic esters were already known which, although still producing good adhesive bonds even after exposure to heat, soon lose their strength themselves at higher temperatures. For example, the adhesives according to Examples 1 and 2 of DE-OS 19 20 830 only show 40 to 50% of the strength at room temperature at 100 ° C., while at 150 ° C. the drop was 100 to 95%. This result must be surprising due to the otherwise similar composition of the adhesives.
In einem 2 Liter fassenden Glaskolben, der mit Rührer, Thermometer, Lufteinleitungsrohr sowie einer Destillierkolonne mit aufgesetztem Wasserabscheider ausgerüstet war, wurde eine Mischung ausIn a 2 liter glass flask with a stirrer, thermometer, air inlet tube and a The distillation column was equipped with an attached water separator, a mixture of
784 g Di-ihydroxymethyO-tricyclo-^.l.O.^-decan784 g of di-ihydroxymethyO-tricyclo - ^. L.O. ^ - decane
(4 Mol Isonierengemisch)
648 g Acrylsäure (9 Mol)(4 moles of isolation mixture)
648 g acrylic acid (9 mol)
23 g p-Toluolsulfonsäure23 g of p-toluenesulfonic acid
19,5 g Hydrochinon
400 ml Benzol19.5 grams of hydroquinone
400 ml of benzene
langsam während 7 Stunden unter Einleiten von Luft auf 90—1060C Sumpftemperatur erhitzt. Während dieser Zeit schieden sich im Wasserabscheider 141 ml Wasser ab. slowly heated to 90-106 0 C sump temperature for 7 hours while passing in air. During this time, 141 ml of water separated out in the water separator.
Nach dem Erkalten wurde Benzol und Acrylsäure zuletzt im Vakuum abgezogen. Der ölige Rückstand wurde in 2 I Äther gelöst und mit 5%iger Natriumchloridlösung, mit 2%iger Natronlauge und wiederum mit 5%iger Natriumchloridlösung gewaschen. Die Ätherlösung wurde dann über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Der Äther wurde abgezogen, Reste im Vakuum.After cooling, benzene and acrylic acid were finally drawn off in vacuo. The oily residue was dissolved in 2 l of ether and with 5% sodium chloride solution, with 2% sodium hydroxide solution and again with Washed 5% sodium chloride solution. The ethereal solution was then poured over anhydrous sodium sulfate dried. The ether was drawn off, residues in a vacuum.
Es fielen 1159g des Diacrylsäureesters von Di-(hydroxymethyl)-tricyclo-decan an, entsprechend einer Ausbeute von etwa 95% der Theorie. Der Brechungsindex des Reaktionsproduktes betrug π = 1.506.1159 g of the diacrylic acid ester of di- (hydroxymethyl) -tricyclo-decane fell on, corresponding to a yield of about 95% of theory. The refractive index of the reaction product was π = 1,506.
Summenformel C18H24O4 (304)
ber. C 71,05 H 7,90 0 21,05
gef. C 70,74 H 7,63 O 21,81Molecular Formula C18H24O4 (304)
Calcd. C 71.05 H 7.90 O 21.05
found C 70.74 H 7.63 O 21.81
45 Beispiel 2 45 Example 2
Bei gleicher Arbeitsweise wie vorgehend beschrieben, wurde eine Mischung des Di-(hydroxymethyl)-tricyclodecans verestert, jedoch mit 774 g Methacrylsäure jo anstelle von Acrylsäure.Using the same procedure as described above, a mixture of di (hydroxymethyl) tricyclodecane was used esterified, but with 774 g of methacrylic acid instead of acrylic acid.
Nach der Aufarbeitung wurden 1195 g des Methacrylsäureester von Di-ihydroxymethylJ-tricyclo-decan erhalten, die eine ölige Flüssigkeit darstellten mit einem Brechungsindex von π = 1.502.After work-up, 1195 g of the methacrylic acid ester were obtained obtained from di-ihydroxymethylJ-tricyclo-decane, which were an oily liquid with a refractive index of π = 1,502.
Summenformel CmH2SO4 (332)
ber. C 72^9 H 8,44 019,27
gef. C 71,65 H 838 O 1936Molecular formula CmH 2 SO 4 (332)
Calcd. C 72-9 H 8.44 019.27
found C 71.65 H 838 O 1936
In einem wie im vorstehenden Beispiel ausgerüsteten Reaktionsgefäß, jedoch mit einem Inhalt von 500 ml, wurde eine Mischung ausIn a reaction vessel equipped as in the previous example, but with a capacity of 500 ml, became a mixture of
98 g Di-(hydroxymethyl)-tricyclo-[5.2.1.0.:"']decan98 g of di (hydroxymethyl) tricyclo- [5.2.1.0. : "'] decan
('/2 Mol Isomerengemisch)
150 g Methacrylsäuremethylester
9,8 g p-Toluolsulfonsäure
9 g Hydrochinon(1/2 mol isomer mixture)
150 g of methyl methacrylate
9.8 g of p-toluenesulfonic acid
9 g hydroquinone
langsam während fünf Stunden bis auf 1500C Sumpftemperatur erhitzt Übe: Kopf wurde bei einer Temperatur von 64—67°C ein Gemisch abgezogen, das aus überschüssigem Methacrylsäuremethylester und 35 ml Methanol bestand.slowly for five hours to 150 0 C bottom temperature heated Practice: head was subtracted, a mixture at a temperature of 64-67 ° C, which consisted of an excess of methyl methacrylate and 35 ml of methanol.
Die Aufarbeitung und Reinigung erfolgte wie im Beispiel 2 beschrieben. Es wurden 147 g des Methacrylsäureesters des Di-(hydroxymethyl)-tricyclo-[5.2.1.0.26]decan, entsprechend 88,5% der Theorie, erhalten.Work-up and purification were carried out as described in Example 2. 147 g of the methacrylic acid ester of di- (hydroxymethyl) -tricyclo- [5.2.1.0. 26 ] decane, corresponding to 88.5% of theory.
Zur Herstellung eines unter Ausschluß von Sauerstoff erhärtenden Klebstoffes wurden miteinander vermischt:To produce an adhesive that hardens in the absence of oxygen, the following were mixed together:
44,5 g Acrylsäureester nach Beispiel 1
44,5 g Umsetzungsprodukt von Diglycidyldiphenylolpropan mit Methacrylsäure (Molverhältnis 1 :2)44.5 g of acrylic acid ester according to Example 1
44.5 g reaction product of diglycidyldiphenylolpropane with methacrylic acid (molar ratio 1: 2)
5,0 g Acrylsäure5.0 g acrylic acid
5,0 g 70%iges Cumolhydroperoxid in Cumol5.0 g of 70% cumene hydroperoxide in cumene
1,0 g Tributylamin1.0 g of tributylamine
Der Klebstoff war bei Anwesenheit von Luft wochenlang haltbar.The adhesive was stable for weeks in the presence of air.
Es wurden rost- und fettfreie Lagerwellen (Stahl; Durchmesser 24,90 mm) mit Zylinderringen (Chromstahl; Bohrung 25,00 mm. Höhe 10 mm) damit verklebt.There were rust-free and grease-free bearing shafts (steel; diameter 24.90 mm) with cylinder rings (chrome steel; Bore 25.00 mm. Height 10 mm) glued to it.
Nach 30 Minuten Lagerung bei 1200C wurden die Probekörper auf Raumtemperatur abgekühlt und an drei Stücken die Druckscherfestigkeit zu durchschnittlich 215 kp/cm2 gefunden.After storage for 30 minutes at 120 ° C., the test specimens were cooled to room temperature and the compressive shear strength of three pieces was found to be an average of 215 kp / cm 2 .
Auf die gleiche Art und Weise hergestellte Probekörper wurden anschließend auf 1500C erwärmt und dann die Druckscherfestigkeit bei dieser Temperatur gemessen. Sie lag bei 170 kp/cm2. Das bedeutet einen Abfall der Druckscherfestigkeit von nur ca. 20% gegenüber dem Wert bei Raumtemperatur.Test specimens produced in the same way were then heated to 150 ° C. and the compressive shear strength was then measured at this temperature. It was 170 kgf / cm 2 . This means a drop in the compressive shear strength of only approx. 20% compared to the value at room temperature.
Claims (3)
3,8-Di-(hydroxymethyl)-tricyclo-[5.2.1.0.2i]-1. Diacrylic acid ester of
3,8-di- (hydroxymethyl) -tricyclo- [5.2.1.0. 2i ] -
3,9- Di-ihydroxymeiiiyO-tricyclo-rji.Zl.O.2*]-decan or
3,9-Di-ihydroxymeiiiyO-tricyclo-rji.Zl.O. 2 *] -
4,8-Di-(hydroxymethyl)-tricyclo-[5.2.1.0.i6]-decan or
4,8-di (hydroxymethyl) tricyclo- [5.2.1.0. i6 ] -
3,8- Di-(hydroxymethyl)-tricydo-[5.2.1.0.26]-mixtures thereof, as well as dimethacrylic acid esters of
3,8-di- (hydroxymethyl) -tricydo- [5.2.1.0. 26 ] -
3,9-Di-(hydroxymethyl)-tricyclo-[5.2.1.0.is]-decan or
3,9-di (hydroxymethyl) tricyclo- [5.2.1.0. is ] -
4,8- Di-(hydroxymethyl)-tricyclo-[5.2.1 .0."]-decan or
4,8-di- (hydroxymethyl) -tricyclo- [5.2.1 .0. "] -
deren Gemische.decane or
their mixtures.
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DE2200021C3 true DE2200021C3 (en) | 1980-06-19 |
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