DE2507189C2 - Formamidgruppen enthaltende Polymerisate - Google Patents
Formamidgruppen enthaltende PolymerisateInfo
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Description
η = 1 bis 3,
m = 1 bis 50 und
R=H, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl
sein können, gegebenenfalls mit anderen olefinisch ungesättigten Monomeren polymerisiert.
η = 1 bis 3,
m = 1 bis 50 und
R = Wasserstoff, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl
50
55
sein können.
2. Verfahren zur Herstellung von Formamidgruppcn
enthaltenden Polymerisaten, dadurch gekennzeichnet, daß man Formamidderivate der allgemeinen
Formel «>
R2 R1
C = C
H CO
C = C
H CO
X —NHCHO
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, Polymerisate zu schaffen, welche die Reaktivität von Formamidverbindungen
aufweisen und darüber hinaus noch andere reaktionsfähige Gruppen enthalten können.
Die Aufgabe wird durch Polymerisate gelöst, welche Strukturelemente der allgemeinen Formel
R2 R1
ρ ρ
ρ ρ
H CO
X—NHCHO
enthalten, in der R1 Wasserstoff oder eine Methylgruppe
und R2 Wasserstoff, eine Carboxylgruppe, ein carbonsaures Salz, ein Ester, ein Amid oder auch ein
COXNHCHO-Rest und
15
= 1 bis 3,
= 1 bis 50 und
R = Wasserstoff, Alkyl, Cycloalkyl oder Aryl
sein können, gegebenenfalls zusammen mit anderen olefinisch ungesättigten Monomeren polymerisiert.
Besonders geeignete ungesättigte Formamidderivate sind die Verbindungen I bis V
wobei η = 1 bis 3, m = 1 bis 50 und R = Wasserstoff, jo
Alkyl, Cycloalkyl und Aryl bedeuten, sein können.
Bei derartigen Polymerisaten handelt es sich um polyfunktionelle
makromolekulare Stoffe, deren Seitenzweige Formamidgruppen aufweisen und die entsprechenden
Substitutionsreaktionen zugänglich sind. Die neuen Polymerisate haben Molekulargewichte zwischen
1000 und 3 000 000, vorzugsweise zwischen 10 000 und 100 000.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Herstellung derartiger Polymerisate. Die Aufgabe wird
dadurch gelöst, daß man ungesättigte Formamidverbindungen der allgemeinen Formel
R2 R1
C = C
H CO
C = C
H CO
X-NHCHO
worin
worin
R1 = Wasserstoff, CH3,
R2
R2
45
55
Wasserstoff, COOR, COOM, CONHR oder COXNHCHO,
R O(CH2)„ \OCH2—CH
CH3
OCH2-C-CH2
OCH2-C-CH2
CH3
CH2=CH (Γ)
COO-(CHj)2-NH-CHO
CH3
CH2=C (Π)
CH2=C (Π)
COO—(CH2)3 —NH-CHO
COOH
CH = CH CH3 (IU)
COOCH2-C-CH2-Nh-CHO
CH3
CH2=CH CH3 (IV)
COO—(CH2)2—C—NH-CHO
CH3 CH2=CH CH3 CH3 (V)
I I I
COO-C-(CH2)3-CH-NH-CHO
CH3
Solche Formamidderivate können beispielsweise erhalten werden, indem man in erster Stufe aus den entsprechenden
Aminoalkoholen mit Ameisensäure die entsprechenden Formamide herstellt, die an der OH-Gruppe
mit ungesättigten Säurechloriden acyliert werden.
Geeignete olefinisch ungesättigte Comonomere sind beispielsweise Olefine, wie Äthyien, Propylen, Butadien
oder Isopren; Styrol und substituierte Styrole, wie
ff-Methylstyrol, p-Chlorstyrol und p-Methylstyrol;
Acrylsäureestei und Methacrylsäureester, ζ. Β. des Methanols, Äthanols, Butanols oder Äthylcyclohexanols;
Hydroxy- und Aminoderivate von Acrylsäureestern, wie Hydroxypropylacrylate oder Dimethylaminoäthylacrylat;
Acryl- und Methacrylsäureamid und substituierte Amide, wie N-Methylolacrylamid, N-Methylolmethacrylamid
oder deren Äther; Acryl- und Methacrylnitril; Vinylester, wie Vinylacetat und Vinylpropionat;
Vinyläther, wie Methyl- oder Äthylvinyläther; ferner Fumar-, Malein- oder Itaconsäure, sowie
Ester und Anhydride dieser Säuren. Von diesen monomeren Verbindungen können auch gleichzeitig zwei
oder mehr mit den Formamidderivaten «!polymerisiert werden.
Für die Herstellung der Copolymerisate kann der Anteil an ungesättigten Formamidderivaten in weiten
Grenzen schwanken, beispielsweise zwischen 1 und 99, insbesondere zwischen 5 und 20 Gewichtsprozent.
Die Polymerisation wird entweder thermisch oder mit üblichen radikalen Initiatoren ausgelöst. Geeignete Initiatoren
sind beispielsweise Wasserstoffperoxid, anorganische Peroxide oder organische Hydroperoxide und
Peroxide, in Radikale zerfallende aliphatische Azoverbindungen, Redoxkatalysatorsysteme, wie die Systeme
Persulfat und Ascorbinsäure, Natriumhydrosulfit oder Eisen-II-Salze, ferner die als Radikalbildner bekannten
Chelate von Übergangsmetallen, insbesondere solche, in denen das Metall in einer geeigneten Wertigkeit vorliegt,
wie Chelate des Mangan(III), Kobalt(III), Kupfer(II) und Cer(IV) mit 1,3-Dicarbonylverbindungen.
Die Initiatoren werden im allgemeinen i« einer Menge von 0,05 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf die
Monomerenmenge, verwendet. Die optimale Menge und der optimal wirksame Initiator lassen sich durch
Versuche leicht ermitteln.
Die Polymerisation kann in Substanz durchgeführt werden, man kann jedoch auch in Gegenwart von
Lösungs- o'ler Verdünnungsmitteln arbeiten. Gut geeignet dafür sind beispielsweise Alkohole, Ketone,
Äther, aliphatische, cycloaliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe sowie Formamid und Dimethylformamid.
Besonders vorteilhaft wird Wasser als Verdünnungsmittel verwendet.
Die bei anderen Monomeren üblichen Suspensions-, Lösungs- oder Emulsionspolymerisationsverfahren
sind auch für das obige Verfahren geeignet. Auch bezüglich der gegebenenfalls verwendeten Hilfsmittel, wie
Puffersubsta:izen, Dispergiermittel und Schutzkolloide,
unterscheidet sich das erfindungsgemäße Verfahren nicht von bekannten Verfahren.
Die Polymerisation kann in einem weiten Temperaturbereich, etwa zwischen 0 und 100, vorzugsweise zwischen
50 und 85°C durchgeführt werden Man arbeitet im allgemeinen bei Atmosphärendruck, doch können
auch niedere oder höhere Drücke, beispielsweise bis zu 3000 atü, angewandt werden. Insbesondere bei Verwendung
von niedrigsiedenden Comonomeren wird bei höheren Drücken .gearbeitet, um eine ausreichende
Konzentration des Comonomeren im Reaktionsgemisch zu bewirken.
Die Copolymerisation der ungesättigten Formamid-
Die Copolymerisation der ungesättigten Formamid-
derivate mit Äthylen oder Butadien wird vorteilhaft in Emulsion durchgeführt, indem man die miteinander
copolyrnerisierbaren Monomeren in eine wäßrige Seifenemiilsion,
die einen Initiator, ein Puffersystem und gegebenenfalls ein Schutzkolloid enthält; einbringt und
to bei erhöhtem Druck polymerisiert. Die Copolymerisation mit Acrylsäureestern wird zweckmäßig in aromatischen
oder alipatischen Kohlenwasserstoffen unter den für die Polymerisation von Acrylsäureestern bekannten
Bedingungen durchgeführt.
Die erfindungsgemäßen Polymerisate können beispielsweise für die Herstellung von Formkörpern, Überzügen
oder Klebemitteln, auch im Gemisch mit anderen Kunststoffen, wie Polyäthylen, Polypropylen oder
Copolymerisaten aus Äthylen und Vinylacetat, verwendet werden. Derartig · Produkte sind farbaffin. Wegen
ihrer oberflächenaktiven und antistatischen Eigenschaften sind die erfindungsgemäß hergestellten Polymerisate
unter anderem auch zum Veredeln von Papier und Textilien geeignet. Copolymerisate von Acrylsäureestern,
die etwa 2 bis 20 Gewichtsprozent eines Formamidderivats und etwa 2 bis 10 Gewichtsprozent hydroxylgrunpenhaltige
Monomere, wie Hydroxypropylacrylate, enthalten, Finden Verwendung als Korrosionsinhibitoren
und Lacke. Sind zusätzlich zu den Formamidgruppen noch andere Reaktivgruppen, wie -OH, -NH2
oder -COOH einpolymerisiert, so kann das Copolymerisat unter dem Einfluß von erhöhter Temperatur vernetzt
werden und ist als Reaktivlack verwendbar.
Die in den Beispielen genannten Teile und Prozente beziehen sich jeweils auf das Gewicht. Die K-Werte sind ein Maß für das mittlere Molekulargewicht. Sie wurden jeweils einprozentig in Dimethylformamid nach der Vorschrift von H. Fikentscher, Cellulosechemie 13 (1932), Seite 58, bestimmt.
Die in den Beispielen genannten Teile und Prozente beziehen sich jeweils auf das Gewicht. Die K-Werte sind ein Maß für das mittlere Molekulargewicht. Sie wurden jeweils einprozentig in Dimethylformamid nach der Vorschrift von H. Fikentscher, Cellulosechemie 13 (1932), Seite 58, bestimmt.
100 Teile der Verbindung 1 werden unter Stickstofiatmosphäre und Rühren mit 0,1 Teilen Azobisisobuttersäurenitril
4 Stunden auf 600C erhitzt. Nach dem Fällen ■45 mit Methanol, Auswaschen und Trocknen werden 90
Teile eines Polymerisats vom K-Wert 49 erhalten, das eine Glastemperatur Ta von -310C hat.
Beispiele 2 bis 12
Acrylsäureäthylester und die Verbindung Il werden in bestimmten Mengenverhältnissen gemischt und mit
jeweils 0,1% Azobisisobuttersäurenitril versetzt und 2 Stunden auf 700C erhitzt. Die erhaltenen Copolymerisate
wurden mit Methanol gefällt, gewaschen und im Vakuumtrockenschrank 10 Stunden bei 600C und 12
Torr getrocknet. Die Eigenschaften der erhaltenen Produkte sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt:
Beispiel Anteil von II im Ansatz Umsatz
(in %) (in %)
K-Wert
Anteil von II im
Copolymerisat
(in %)
Copolymerisat
(in %)
2 | 1 |
3 | 5 |
4 | 10 |
5 | 20 |
97,0 | 56 | 0,8 |
95,0 | 55 | 4,3 |
95,0 | 52 | 9,7 |
94.5 | 58,5 | 17,8 |
Fortsetzung
(in %) (in %)
6 | 30 |
7 | 40 |
8 | 50 |
9 | 60 |
10 | 70 |
11 | 80 |
12 | 90 |
K-Wert
Anteil von II im
Copolymerisat
(in %)
96,0 | 54,5 | 27,0 |
98,0 | 57 | 38,6 |
98,0 | 59 | 48,2 |
97,5 | 58 | 68,7 |
199 | 56 | 68,8 |
100 | 34,5 | 78,0 |
100 | 62 | 89,0 |
Beispiel 13 |
30 Teile der Verbindung II werden mit 2 Teilen Natriumpyrophosphat, 4,5 Teilen Kaliumpersulfat, 2
Teilen des Natriumsalzes eines sulfonierten Fettalkohols mit 10 bis 15 Kohlenstoffatomen und 1000 Teiler.
Wasser vermischt. Auf dieses Gemisch wird unter Rühren 8 Stunden lang bei 90°C soviel Butadien aufgepreßt,
20 daß der Druck des Butadiens im Gasraum 2,85 atü beträgt. Die Dispersion hat nach der Reaktionszeit von
8 Stunden einen Trockengehalt von 20 Gewichtsprozent. Der K-Wert des erhaltenen Copolymerisats
beträgt 66. Der Anteil an eingebautem Formamidderivat III beträgt 10,1%.
Es wird wie in Beispiel 13 gearbeitet, jedoch als Formamidderivat IV verwendet und Butadien durch Styrol
ersetzt. Bei 900C wird innerhalb von 8 Stunden eine Dispersion mit einem Trockengehalt von 25% erhalten.
Der K-Wert des Copolymerisats mit einem Anteil von 19,2% an einpolymerisierter Verbindung IV beträgt
55,0%.
Wird wie in Beispiel 9 gearbeitet, jedoch der Acryl- lymerisat ein Anteil von 48% an einpolymerisiertem
säureester durch Acrylnitril ersetzt, so wird ein Umsatz Formamidderivat II erreicht,
von 78%, ein K-Wert von 51,5 und im erhaltenen Copo- 35
Claims (1)
1. Formamidgruppen enthaltende Polymerisate,
die Strukturelememe der allgemeinen Formel 5
die Strukturelememe der allgemeinen Formel 5
R2 R1
— C —C —
— C —C —
I I
H CO
X-NHCHO
15
enthalten, worin
R1 = Wasserstoff, CH3,
R2 = Wasserstoff, COOR, COOM, CONHR oder 20
R1 = Wasserstoff, CH3,
R2 = Wasserstoff, COOR, COOM, CONHR oder 20
25
30
35
40
45
X = Q(CHJn OCH2-CH
R1 = Wasserstoff, CH3,
R2 = WaSSCrStOfT1COOR5COOM1CONHROdCr
COXNHCHO,
X = 0(CHJn
OCH2-CH
1
R
R
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DE3931418A1 (de) * | 1989-09-21 | 1991-04-04 | Bayer Ag | Alkandiyl-bis-carbonamide, adhaesivkomponenten zur behandlung kollagenhaltiger materialien, enthaltend diese verbindungen, sowie herstellung und anwendung dieser adhaesivkomponenten |
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