DE2533123A1 - HYDROLYSIS-STABLE POLYTRIAZINE AND A PROCESS FOR THEIR PRODUCTION - Google Patents
HYDROLYSIS-STABLE POLYTRIAZINE AND A PROCESS FOR THEIR PRODUCTIONInfo
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- DE2533123A1 DE2533123A1 DE19752533123 DE2533123A DE2533123A1 DE 2533123 A1 DE2533123 A1 DE 2533123A1 DE 19752533123 DE19752533123 DE 19752533123 DE 2533123 A DE2533123 A DE 2533123A DE 2533123 A1 DE2533123 A1 DE 2533123A1
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Description
Zentralbereich Patente. Marken und LizenzenCentral Patents Department. Trademarks and licenses
509 Leverkusen. Bayerwerk509 Leverkusen. Bayerwerk
23. Juli 1975July 23, 1975
Hydrolysestabile Polytriazine und ein Verfahren zu ihrer HerstellungHydrolysis-stable polytriazines and a process for their preparation
Die Erfindung "betrifft hydrolysestabile Polytriazine aus polyfunktionellen aromatischen Cyansäureestern mit Alkyl- oder Phenylresten oder Halogenatomen mindestens in ortho, ortho'-Stellung zu mindestens einer -OC'N -Gruppe und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.The invention "relates to hydrolysis-stable polytriazines polyfunctional aromatic cyanic acid esters with alkyl or Phenyl radicals or halogen atoms at least in the ortho, ortho 'position to at least one -OC'N group and a process for their preparation.
Aus der DT-PS 1 190 184 ist es bekannt, hochmolekulare Polytriazine dadurch herzustellen, daß man di- oder polyfunktionelle aromatische Cyansäureester, ggf. in Anwesenheit von die Polymerisation fördernden Stoffen, bei erhöhter Temperatur polymerisiert. Die Polymerisate zeichnen sich beispielsweise durch eine bemerkenswerte Stabilität bei höheren Temperaturen aus und besitzen nach genügend langer Temperung duroplastischen Charakter. Auch die Beständigkeit der Polytriazine gegenüber Säuren und verschiedenen lösungsmitteln ist hervorzuheben. Bei dreimonatiger Lagerung von Proben in Benzol, Dimethylformamid, Superbenzin, konz. Essigsäure, Trichloressigsäure, Chromsäure, wäßriger Formaldehydlösung, Heizöl, gesättigter Natriumphosphatlösung und konz. Wasserstoffsuperoxid waren keine Veränderungen an den Prüfkörpern festzustellen (vergl. Kunststoffe 58, Heft 19, Seiten 827 bis 832 (1968)).From DT-PS 1 190 184 it is known to produce high molecular weight polytriazines by polymerizing di- or polyfunctional aromatic cyanic acid esters, optionally in the presence of substances which promote the polymerization, at an elevated temperature. The polymers are distinguished, for example, by a remarkable stability at higher temperatures and, after a sufficiently long heat treatment, have a thermoset character. The resistance of the polytriazines to acids and various solvents should also be emphasized. If samples are stored for three months in benzene, dimethylformamide, premium gasoline, conc. Acetic acid, trichloroacetic acid, chromic acid, aqueous formaldehyde solution, heating oil, saturated sodium phosphate solution and conc. Hydrogen peroxide showed no changes in the test specimens (see Kunststoffe 58 , Issue 19, pages 827 to 832 (1968)).
le A 16 471le A 16 471
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Weiterhin wurde von V.Y. Korshak et al (vergl. Vysokomolekulyarnye soedineniya 1974, No. 1, Seiten 15 bis 21) festgestellt, daß die thermische und thermooxidative Destruktion von Polytriazinen auf Basis aromatischer Cyansäureester durch Feuchtigkeit stark beeinflußt wird.Furthermore, it was found by VY Korshak et al (see Vysokomolekulyarnye soedineniya 1974 , No. 1, pages 15 to 21) that the thermal and thermooxidative destruction of polytriazines based on aromatic cyanic acid esters is strongly influenced by moisture.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Polytriazine hinsichtlich ihrer Hydrolysestabilität zu verbessern.The object of the present invention was to improve the polytriazines with regard to their hydrolytic stability.
Die Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß für die Polytrimerisation polyfunktionelle aromatische Cyansäureester mit Alkyl- oder Phenylresten oder Halogenatomen mindestens in ortho, ortho'-Stellung zu mindestens einer -OCN-Gruppe eingesetzt werden.The object was achieved in that for the polytrimerization polyfunctional aromatic cyanic acid esters with alkyl or phenyl radicals or halogen atoms are used at least in the ortho, ortho 'position to at least one -OCN group will.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung hydrolysestabiler Polytriazine durch Polytrimerisation mehrwertiger aromatischer Cyansäureestern, ggf. in Gegenwart von die Polytrimerisation fördernder Katalysatoren, dadurch gekennzeichnet, daß als Cyansäureester solche eingesetzt werden, die Alkyl- oder Phenylreste oder Halogenatome mindestens in ortho, ortho·-Stellung zu mindestens einer -OCN-Gruppe enthalten.The invention thus relates to a process for the preparation of hydrolysis-stable polytriazines by polytrimerization polyvalent aromatic cyanic acid esters, possibly in the presence of catalysts that promote polytrimerization, characterized in that the cyanic acid esters used are those containing alkyl or phenyl radicals or halogen atoms at least in ortho, ortho · position to at least one -OCN group included.
Gegenstand der Erfindung sind auch die nach diesem Verfahren erhaltenen Polytriazine.The invention also relates to the polytriazines obtained by this process.
Die aromatischen Cyansäureester entsprechen der allgemeinen IOrmel (I)The aromatic cyanic acid esters correspond to the general IOrmel (I)
A (OCN)n (I)A (OCN) n (I)
in derin the
A einen aromatischen oder durch Brückenglieder unterbrochenen aromatischen Rest mit Alkyl- oder Phenylresten oder Halogenatomen mindestens in ortho, ortho'-Stellung zu mindestens einer -OCN-Gruppe undA is an aromatic radical or an aromatic radical which is interrupted by bridges and has alkyl or phenyl radicals or halogen atoms at least in the ortho, ortho 'position to at least one -OCN group and
η eine der Zahlen 2 bis 4η one of the numbers 2 to 4
bedeuten.mean.
Le A 16 471 - 2 - Le A 16 471 - 2 -
6 09886/09626 09886/0962
3 2533Ί233 2533-23
Die erfindungsgemäß einzusetzenden aromatischen Cyansäureester der Formel (I) können nach dem Verfahren der GB-PS 1 007 790 hergestellt werden.The aromatic cyanic acid esters of the formula (I) to be used according to the invention can be prepared by the process of GB-PS 1 007 790 can be made.
Pro phenolische Hydroxylgruppe können 1-1,1 Mol Halogencyan und 1 Mol einer Base oder Basengemisches eingesetzt werden. Die Umsetzungstemperaturen können zwischen -40 G und +650C liegen. Als Basen können anorganische Basen, wie Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Soda, Pottasche, Calciumhydroxid oder tert.-Amine, wie Trimethylamin oder Triäthylamin eingesetzt werden und als Lösungs- oder Suspensionsmittel Wasser, Alkohole, Ketone, Kohlenwasserstoffe, Chlorkohlenwasserstoffe oder deren Mischungen.1-1.1 mol of cyanogen halide and 1 mol of a base or base mixture can be used per phenolic hydroxyl group. The reaction temperatures can be between -40 G and +65 0 C. Inorganic bases such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, soda, potash, calcium hydroxide or tert-amines such as trimethylamine or triethylamine can be used as bases, and water, alcohols, ketones, hydrocarbons, chlorinated hydrocarbons or mixtures thereof can be used as solvents or suspending agents.
Vorzugsweise entsprechen die aromatischen Cyansäureester der allgemeinen Formel (II)The aromatic cyanic acid esters preferably correspond to the general formula (II)
(NCO)(NCO)
(OCN),(OCN),
(II)(II)
m f λ m f λ
(R)1 (R) 1
worin "bedeutenwhere "mean
Halogen, lineares oder verzweigtes C1 bis Cg-Alkyl oder Phenyl, wobei mehrere Reste R nicht gleich zu sein brauchen, mit der Bedingung, daß mindestens die ortho, ortho'-Stellung zu mindestens einer Cyansäureestergruppe durch R substituiert ist; die gleiche Bedeutung hat wie R oder die Gruppe (III) Halogen, linear or branched C 1 to Cg-alkyl or phenyl, where several radicals R need not be the same, with the proviso that at least the ortho, ortho 'position to at least one cyanate ester group is substituted by R; has the same meaning as R or group (III)
(III)(III)
wobei wiederum mindestens die ortho, ortho'-Stellung zu mindestens einer Cyansäureestergruppe durch R' substituiert ist;again at least the ortho, ortho 'position to at least one cyanate ester group is substituted by R ';
A . eine einfache Bindung, eine ggf. durch C1 bis C.-Alkyl oder Phenyl substituierte Alkylengruppe mit 1 bis 9 C-Atomen, einen cycloaliphatische oder aromatischen,A. a simple bond, an alkylene group with 1 to 9 carbon atoms optionally substituted by C 1 to C alkyl or phenyl, a cycloaliphatic or aromatic,
Le A 16 471 - 3 - Le A 16 471 - 3 -
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ggf. durch Sauerstoff unterbrochenen 5- oder 6-gliedrigen Ring, Sauerstoff, die SuIfonyl-G-ruppe (-) die Carbonyldioxygruppe (-OCO-), die Carbonylgruppe;5- or 6-membered sections possibly interrupted by oxygen Ring, oxygen, the sulfonyl group (-) the carbonyldioxy group (-OCO-), the carbonyl group;
IlIl
a die Zahl 1 oder 2,
b eine der Zahlen 2 bis 4,
c eine der Zahlen 2 bis 4,
d die Zahl 1 oder 2,
e O oder 1, a is the number 1 or 2,
b one of the numbers 2 to 4,
c one of the numbers 2 to 4,
d the number 1 or 2,
e O or 1,
mit einer Bedingung, daß stets die Summe aus a und d (a + d) eine der Zahlen 2 bis 4 ergibt.with one condition that the sum of a and d (a + d) always results in one of the numbers 2 to 4.
Insbesondere bedeuten in der Formel (II)In particular, in the formula (II)
R Chlor oder Brom, C1-C.-Alkyl,R chlorine or bromine, C 1 -C.-alkyl,
A eine einfache Bindung, Sauerstoff, die SuIfonylgruppe, die Carbonylgruppe, die Carbonyldioxygruppe, die Methylen-, Äthylen-, die 2,2-PropylengruppeA is a simple bond, oxygen, the sulfonyl group, the carbonyl group, the carbonyldioxy group, the methylene, ethylene, the 2,2-propylene group
GH*GH *
I J I J
(-C-) , den Cyclohexylenrest; CH-(-C-), the cyclohexylene radical; CH-
a die Zahl 1, falls e = 1, und die Zahl 2, falls e = 0; b die Zahl 2,a is the number 1 if e = 1 and the number 2 if e = 0; b the number 2,
c die Zahl 2,c is the number 2,
d die Zahlen 0 oder 1 undd the numbers 0 or 1 and
e die Zahlen 0 oder 1,e the numbers 0 or 1,
mit der Bedingung, daß a + d = 2 oder 3 ist.with the condition that a + d = 2 or 3.
Namentlich seien als Verbindungen, die unter Formel (I) fallen, beispielhaft genannt:The following compounds which come under formula (I) may be mentioned by way of example:
2,4-Ditnethyl-1,3-dicyanatobenzol, 2,6-Di-tert. -butyl-1,4-dicyanatobenzol, Tetramethyl-1,4-dicyanatobenzol, 2,4,6-Trimethyl-1,3-dicyanatobenzol, 2,4,6-Trimethyl-1,3,5-tricyanatobenzol; 3,3', 5,5'~Tetramethyl-4,4f-dicyanatodiphenyl, 3,3', 5,5'-Tetrachlor-4,4'-dicyanatodiphenyl,2,4-diethyl-1,3-dicyanatobenzene, 2,6-di-tert. -butyl-1,4-dicyanatobenzene, tetramethyl-1,4-dicyanatobenzene, 2,4,6-trimethyl-1,3-dicyanatobenzene, 2,4,6-trimethyl-1,3,5-tricyanatobenzene; 3,3 ', 5,5' tetramethyl-4,4 ~ f -dicyanatodiphenyl, 3,3 ', 5,5'-tetrachloro-4,4'-dicyanatodiphenyl,
Le A 16 471 - 4 - Le A 16 471 - 4 -
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3,3',5,5'-Tetramethy1-4,4'-dicyanatodiphenyläther, 3,3',5,5'-Tetrachlor-4,4'-dicyanatodiphenyläther, 3,3 ', 5,5 ' -Tetra"brom-4,4' -dicyanato-diphenyläther, 3,3',5,5'-Tetramethyl-4,4'-dicyanato-diphenylsulfon, 3,3',5,5'-Tetrachlor-4,4'-dicyanato-diphenylsulfon, 3,3',5,5'-Tetrabrom-4,4'-dicyanato-diphenylsulfon, 2,2'Bis-(3,5-dime thyl-4-cyanatophenyl)-propan, 2,2-Bis(3,5-dichlor-4-cyanaophenyl)-propan, 2,2-Bis-(3,5-dibrom-4-cyanatophenyl)-propan.3,3 ', 5,5'-tetramethyl 1-4,4'-dicyanatodiphenyl ether, 3,3 ', 5,5'-tetrachloro-4,4'-dicyanatodiphenyl ether, 3,3 ', 5,5' -Tetra "bromo-4,4'-dicyanato-diphenyl ether, 3,3 ', 5,5'-tetramethyl-4,4'-dicyanato-diphenylsulfone, 3,3 ', 5,5'-tetrachloro-4,4'-dicyanato-diphenylsulfone, 3,3 ', 5,5'-tetrabromo-4,4'-dicyanato-diphenylsulfone, 2,2'Bis (3,5-dimethyl-4-cyanatophenyl) propane, 2,2-bis (3,5-dichloro-4-cyanaophenyl) propane, 2,2-bis (3,5-dibromo-4-cyanatophenyl) propane.
Sollen besonders reine aromatische Cyansäureester mit hoher Lagerstabilität eingesetzt werden, so empfiehlt es sich, analog dem Verfahren der deutschen Patentanmeldungen P 25 29 486.4 oder P 25 29 487.5 zu arbeiten, welche die Herstellung hochreiner mehrwertiger Cyansäureester betreffen. Gemäß deutscher Patentanmeldung P 25 29 486.4 werden Di- oder Polytrialkylammoniumphenolate (z.B. PoIytriäthyl-ammoniumphenolate), ggf. in Gegenwart katalytischer Mengen von Trialkylaminen, wie Triäthylamin, mit einem Überschuß von Halogencyan in einem organischen Lösungsmittel zu den entsprechenden aromatischen Cyansäureestern umgesetzt.If particularly pure aromatic cyanic acid esters with a long shelf life are to be used, it is recommended to work analogously to the method of German patent applications P 25 29 486.4 or P 25 29 487.5, which the Relate to the production of high-purity polyvalent cyanic acid esters. According to German patent application P 25 29 486.4 are di- or polytrialkylammonium phenolates (e.g. polytriethylammonium phenolates), optionally in the presence of catalytic amounts of trialkylamines, such as triethylamine, with an excess of cyanogen halide in an organic solvent to give the corresponding aromatic cyanic acid esters implemented.
Gemäß deutscher Patentanmeldung ρ 25 29 487.5 werden Alkalioder Erdalkalisalz, vorzugsweise Natrium, Kalium-, CaIcium- und Bariumsalze von aromatischen Di- oder Polyhydroxyverbindungen mit Halogencyan in einem Lösungsmittel, ggf. in Gegenwart katalytischer Mengen eines tertiären Amins umgesetzt.According to German patent application ρ 25 29 487.5 alkali or Alkaline earth salt, preferably sodium, potassium, calcium and barium salts of aromatic di- or polyhydroxy compounds with cyanogen halide in a solvent, optionally in the presence of catalytic amounts of a tertiary amine implemented.
Pro phenolische Hydroxylgruppe können 1 bis 2 Mole, bevorzugt 1 bis 1,4 Mole Halogencyan; 1 bis 1,8 Mole, bevorzugt je 1 bis 1,3 Mole einer Base oder Basengemisches eingesetzt werden, wobei die Base oder das Basengemisch stets im Unterschuß zum Halogencyan eingesetzt wird.1 to 2 moles, preferably 1 to 1.4 moles, of cyanogen halide can be used per phenolic hydroxyl group; 1 to 1.8 moles, preferred 1 to 1.3 moles of a base or base mixture are used be, the base or the base mixture is always used in deficit to the cyanogen halide.
Le A 16 471 - 5 - Le A 16 471 - 5 -
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Als Lösungsmittel können dabei beispielsweise verwendet werden: Wasser, niedere aliphatische Alkohole, wie Methanol, Äthanol, Propanol, Isopropanol, Butandiol; aliphatische Ketone, wie Aceton, Methyläthylketon, Diäthylketon, Methylisopropylketon, Methylisobutylketon; aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe, wobei bei aliphatischen Kohlenwasserstoffen bevorzugt die bei der Destillation der natürlich vorkommenden Gemische anfallenden Fraktionen, wie Petroläther, Leichtbenzin, Benzin verwendet werden, während als aromatische Kohlenwasserstoffe beispielsweise Benzol, Toluol und Xylole genannt seien; aliphatische und aromatische Chlorkohlenwasserstoffe, wie Dichloräthan, Perchloräthylen, Chlorbenzol, Dichlorbenzol; Äther, wie Diäthyläther, Diisopropyläther, Dioxan, Tetrahydrofuran, Di-sec.-butyläther; Nitrokohlenwasserstoffe, wie Nitromethan, Nitrobenzol, Nitrotoluol; Amid, wie Dimethylformamid, DimethyIacetamid; und deren Gemische derselben.The following solvents can be used, for example: water, lower aliphatic alcohols such as methanol, Ethanol, propanol, isopropanol, butanediol; aliphatic Ketones, such as acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, methyl isopropyl ketone, Methyl isobutyl ketone; aliphatic or aromatic hydrocarbons, with aliphatic hydrocarbons being preferred for the distillation fractions that occur naturally in mixtures, such as petroleum ether, light petrol, gasoline are used, while, for example, benzene, toluene and xylenes may be mentioned as aromatic hydrocarbons; aliphatic and aromatic chlorohydrocarbons such as dichloroethane, perchlorethylene, chlorobenzene, dichlorobenzene; Ether how Diethyl ether, diisopropyl ether, dioxane, tetrahydrofuran, di-sec-butyl ether; Nitro hydrocarbons, such as nitromethane, Nitrobenzene, nitrotoluene; Amide, such as dimethylformamide, Dimethyl acetamide; and their mixtures thereof.
Als anorganische bzw. organische Basen werden die in der GB-PS 1 007 790 genannten eingesetzt.The inorganic or organic bases used are those mentioned in GB-PS 1 007 790.
Diese Verfahren werden im allgemeinen im Temperaturbereich zwischen -400C und +650O, vorzugsweise zwischen 0 und 300O, durchgeführt. Bei Verwendung von Chlorcyan wird die Umsetzung vorzugsweise unterhalb des Siedepunktes (130C) durchgeführt, bei der Verwendung von Bromcyan können jedoch auch Temperaturen von über 500C Anwendung finden.These processes are generally carried in the temperature range between -40 0 C and +65 0 O, preferably carried out between 0 and 30 0 O. When using cyanogen chloride, the reaction is preferably carried out below the boiling point (13 ° C.), but when using cyanogen bromide temperatures of over 50 ° C. can also be used.
Tertiäre Amine, die in Anlehnung an die deutsche Patentanmeldung P 25 29 487.5 in katalytischen Mengen (0,001 bis 10 Gew.-^, insbesondere 0,001 bis 1,0 Gew.-$, bezogen auf Alkali- oder Erdalkaliphenolat) Verwendung finden, entsprechend der allgemeinen FormelTertiary amines based on the German patent application P 25 29 487.5 in catalytic amounts (0.001 to 10 wt .- ^, in particular 0.001 to 1.0 wt .- $, based on Alkali or alkaline earth phenolate) find use, according to the general formula
N-R5 NR 5
I <-I <-
R3 R 3
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-V-V
in derin the
R1,R2,R3 Alkyl-, Aryl- und Cycloalkylreste, die untereinander nicht gleich zu sein brauchen, mit 1 "bis zu 36 G-Atomen, insbesondere bis zu 18 C-Atomen bedeuten.R 1 , R 2 , R 3 are alkyl, aryl and cycloalkyl radicals, which do not need to be identical to one another, with 1 ″ denote up to 36 carbon atoms, in particular up to 18 carbon atoms.
Beispielsweise seien genannt:For example:
Trimethylamin, Triäthylamin, Methyldiäthylamin, Tripopylamin, Tributylamin, Methyldibutylamin, Dinonylmethylamin, Dimethylstearylamin, Dimethylcyclohexylamin, Diäthylanilin.Trimethylamine, triethylamine, methyl diethylamine, Tripopylamine, tributylamine, methyldibutylamine, dinonylmethylamine, dimethylstearylamine, Dimethylcyclohexylamine, diethylaniline.
Die aromatischen Cyansäureester können durch Erhitzen auf etwa 300C bis 2500C, vorzugsweise 500C bis 2000C, in Substanz oder Lösung, ggf. in Gegenwart eines Katalysators oder Katalysatorgemisches, zu in organischen Lösungsmitteln lösliche, teilweise vernetzten Prepolymeren umgesetzt werden. Die Prepolymeren stellen polymere cyanatgruppenhaltige Triazine von flüssiger, wachsartiger oder fester Konsistenz dar und sind in organischen Lösungsmitteln löslich. Sie sind außerordentlich lagerstabil. Wie das IR-Spektrum zeigt, besitzen sie neben der Triazinstruktur auch die Bande der -O-C-N-Gruppe bei 4.5/U.The aromatic cyanic acid esters can be converted into partially crosslinked prepolymers soluble in organic solvents by heating to about 30 ° C. to 250 ° C., preferably 50 ° C. to 200 ° C., in bulk or in solution, optionally in the presence of a catalyst or catalyst mixture . The prepolymers are polymeric triazines containing cyanate groups and have a liquid, waxy or solid consistency and are soluble in organic solvents. They are extremely stable in storage. As the IR spectrum shows, in addition to the triazine structure, they also have the band of the -OCN group at 4.5 / U.
Die Prepolymeren können durch Erhitzen auf ca. 1200O 35O0O, vorzugsweise 1500C bis 25O0C, ggf. in Gegenwart eines Katalysators oder Katalysatorgemisches in Lösung oder Substanz, in hochmolekulare Polymere mit Triazinstruktur überführt werden. Die Endprodukte sind in Lösungsmitteln praktisch unlöslich und nicht mehr aufschmelzbar. Wie das Infrarotspektrum zeigt, liegen außer Triazinstrukturen keine anderen Verknüpfungsprinzipien im Polymeren vor.The prepolymers may be prepared by heating to about 120 0 O 0 O 35O, preferably from 150 0 C to 25O 0 C, optionally in the presence of a catalyst or catalyst mixture in solution or substance can be converted into high molecular weight polymers with triazine structure. The end products are practically insoluble in solvents and can no longer be melted. As the infrared spectrum shows, apart from triazine structures, there are no other linking principles in the polymer.
Natürlich kann die Herstellung der Polytriazine auch inOf course, the polytriazines can also be produced in
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einem Verfahrensschritt erfolgen.take place in one process step.
Als Katalysatoren bei der Herstellung des Prepolymeren bzw. des hochmolekularen Endpolymeren mit Triazinstrukturen können Säuren, Basen, Salze, Stickstoff- und Phosphorverbindungen eingesetzt werden, beispielsweise Lewis-Säuren, wie AlCl5, BF,, FeCl,, TiCl., ZnCIp, SnCl,, Protonsäuren, wie HCl, Η,ΡΟ.; aromatische Hydroxyverbindungen, wie Phenol, p-Nitrophenol, Brenzkatechin, Dihydroxynaphthalin; Natriumhydroxid, Natriummethylat, Natriumphenolat, Trimethylamin, Triäthylamin, Tributylamin, Diazabicyclo(2,2,2)-octan, Chinolin, Isochinolin, Tetrahydroisochinolin, Tetraäthylammoniumchlorid, Pyridin-N-oxid, Tributylphosphin, Phospholin-A^-I-oxa-1-phenyl, Zinkoctoat, Zinnoctoat, Zinnknaphthenat, und Gemische derselben. Acids, bases, salts, nitrogen and phosphorus compounds, for example Lewis acids such as AlCl 5 , BF ,, FeCl ,, TiCl., ZnClp, SnCl, can be used as catalysts in the production of the prepolymer or the high molecular weight end polymer with triazine structures. , Protonic acids such as HCl, Η, ΡΟ .; aromatic hydroxy compounds such as phenol, p-nitrophenol, catechol, dihydroxynaphthalene; Sodium hydroxide, sodium methylate, sodium phenolate, trimethylamine, triethylamine, tributylamine, diazabicyclo (2,2,2) octane, quinoline, isoquinoline, tetrahydroisoquinoline, tetraethylammonium chloride, pyridine-N-oxide, tributylphosphine, phospholine-A ^ -I-oxa-1- phenyl, zinc octoate, tin octoate, tin naphthenate, and mixtures thereof.
Die Katalysatoren können in Mengen von 0.001 bis 10 Gew.-$,
bezogen auf Prepolymer bzw. auf Cyanamidgruppen enthaltenden
Cyansäureester, oder falls gewünscht, in noch größeren Mengen eingesetzt werden.
Die aromatischen Cyansäureester oder die Prepolymeren können, gelöst in inerten Lösungsmitteln
wie Aceton, Benzol, Xylol, Chlorbenzol, Essigester, Tetrahydrofuran, Dibutyläther, Dimethylformamid, oder in Pulverform
zur Herstellung von Überzügen und Beschichtungen auf Substraten wie Metallen, Keramik, Glas, Tonwaren usw. verwendet
werden oder in organischen Lösungsmitteln gelöst, als Tränklack oder Laminierharze. Die Prepolymeren können,
falls gewünscht, mit Füllstoffen, Pigmenten, Glasfasern, Metallfasern und Glasgeweben kombiniert werden und zur
Herstellung von Formkörpern oder Schichtpreßstoffen Verwendung finden. Nach der Aushärtung werden gelb bis braungefärbte, transparente Endprodukte mit hoher Härte und
Temperaturbeständigkeit erhalten. Der besondere Vorzug der erfindungsgemäß erhaltenen Polytriazine liegt neben ihrer
hohen Wärmebeständigkeit in ihrer Unempfindlichkeit gegenüber hydrolysierenden Chemikalien wie Alkalilaugen.The catalysts can be used in amounts of 0.001 to 10% by weight, based on prepolymer or on cyanic acid esters containing cyanamide groups, or, if desired, in even larger amounts.
The aromatic cyanic acid esters or the prepolymers can, dissolved in inert solvents such as acetone, benzene, xylene, chlorobenzene, ethyl acetate, tetrahydrofuran, dibutyl ether, dimethylformamide, or in powder form for the production of coatings on substrates such as metals, ceramics, glass, pottery, etc. can be used or dissolved in organic solvents, as impregnating varnish or laminating resins. If desired, the prepolymers can be combined with fillers, pigments, glass fibers, metal fibers and glass fabrics and used for the production of molded articles or laminates. After curing, yellow to brown-colored, transparent end products with high hardness and temperature resistance are obtained. The particular advantage of the polytriazines obtained according to the invention, in addition to their high heat resistance, is their insensitivity to hydrolyzing chemicals such as alkaline solutions.
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2533Ί232533-23
Die in den Beispielen angegebenen Prozentgehalte und Teile beziehen sich auf das Gewicht, sofern nicht anders vermerkt. The percentages and parts given in the examples relate to weight, unless otherwise stated.
15 g Bis-2,2-(4-cyanato-3,5-dimethyl-phenyl)propan werden mit 0,03 Gew.-% Zinkoctoat versetzt und auf 1400C aufgeheizt. Man erhält eine klare Schmelze, die 8 Stunden bei 14O°C gehalten wird. Nach dem Abkühlen erhält man ein bei Raumtemperatur wachsartiges Prepolymer, das ab ca. 50 C hochviskos und ab ca. 800C fließfähig wird, nD 90: 1.5520-90 Das IR-Spektrum dieses Prepolymers zeigt die charakteristischen Bande für die -O-C-N-Gruppe bei 4.5/U und für den s-Triazinring bei 6,4 /U und 7,25 /U. Die Aushärtung zu einem honigfarbenen, sehr hartem Polytriazin erfolgt bei 2000C innerhalb von 6 Stunden.15 g of bis-2,2- (4-cyanato-3,5-dimethyl-phenyl) propane zinc octoate are added and heated to 140 0 C with 0.03 wt .-%. A clear melt is obtained, which is kept at 140 ° C. for 8 hours. After cooling, n D 90 is obtained a waxy at room temperature prepolymer of high viscosity and from about 80 0 C is flowable from about 50 C: 1.5520-90 The IR spectrum of this prepolymer shows the characteristic band for the -OCN- Group at 4.5 / U and for the s-triazine ring at 6.4 / U and 7.25 / U. The hardening to a honey-colored, very hard polytriazine takes place at 200 ° C. within 6 hours.
Hydrolysetest: Hydrolysis test :
Das so hergestellte Polytriazin wird durch 120-stündiges Kochen in 40%iger NaOH-, in 25%iger Ammoniak-Lösung oder in 20%iger Salzsäure nicht aufgelöst. Ein Polytriazin, hergestellt aus Bis-2,2-(4-cyanatophenyl)-propan wird dagegen bereits nach 5 Stunden zu Cyanursäure und Bisphenol-A hydrolytisch gespalten.The polytriazine produced in this way is through 120 hours Cooking in 40% NaOH, in 25% ammonia solution or not dissolved in 20% hydrochloric acid. A polytriazine, made from bis-2,2- (4-cyanatophenyl) -propane is against it hydrolytically split into cyanuric acid and bisphenol-A after only 5 hours.
20 g 2,2-(4-cyanato-3,5-dimethyl-phenyl)-propan werden mit 0,1 Gew.-# Zinkoctoat versetzt und 3 Stunden auf 1500C erhitzt. Man erhält eine klare gelbgefärbte Schmelze. Anschließend wird die Temperatur auf 1800C gesteigert und 3 Stunden bei dieser Temperatur gehalten. Nach dem Abkühlen erhält man ein sehr hartes, honigfarbenes Polytriazin.20 g of 2,2- (4-cyanato-3,5-dimethyl-phenyl) -propane are mixed with 0.1 wt .- # zinc octoate and heated for 3 hours at 150 0 C. A clear, yellow-colored melt is obtained. The temperature is then increased to 180 ° C. and kept at this temperature for 3 hours. After cooling, a very hard, honey-colored polytriazine is obtained.
Le A 16 471 - 9 - Le A 16 471 - 9 -
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1 kg Bis-2,2-(4-cyanat0-3,5-d.imethyl-phenyl)-propan werden mit 0,5 Gew.-% Brenzcatechin und 0,5 Gew.-96 Diazabicyclo-(2,2,2)-octan versetzt und 8 Stunden unter Rühren auf 150 C erhitzt. Anschließend wird die hochviskose Schmelze ausgegossen. Man erhält ein schwach gelbgefärbtes Prepolymer, das oberhalb 800C fließfähig ist, nD 90= 1.5520-90. Das IR-Spektrum zeigt die charakteristischen Banden bei 4,5/U (-0-C=N) und 6,4/U und 7,25/U (s-Triazin). 15 g dieses Prepolymers werden mit 0,1 Gew.-96 Zinnoctoat versetzt und innerhalb von 3 Stunden bei 1900C zu einem sehr harten, hellbraunen Polytriazin ausgehärtet.1 kg of bis-2,2- (4-cyanat0-3,5-d.imethyl-phenyl) -propane are mixed with 0.5% by weight of pyrocatechol and 0.5% by weight of diazabicyclo- (2.2, 2) Octane is added and the mixture is heated at 150 ° C. for 8 hours while stirring. The highly viscous melt is then poured out. A pale yellow colored prepolymer which is flowable above 80 0 C, D 90 = 1.5520-90 n. The IR spectrum shows the characteristic bands at 4.5 / U (-0-C = N) and 6.4 / U and 7.25 / U (s-triazine). 15 g of this prepolymer are mixed with 0.1 part by weight of stannous octoate and 96 cured within 3 hours at 190 0 C to a very hard, light brown polytriazine.
10 g 2,6-Di-tert.-butyl-hydrochinondicyanat werden mit 0,1 Gew.-% Zincchlorid versetzt und 3 Stunden auf 1200C erhitzt. Anschließend wird das erhaltene Produkt 3 Stunden bei 2000C gehalten. Nach dem Abkühlen erhält man ein hartes, gelbbraun gefärbtes Polymer, mit dem für den s-Triazinring charakteristischen Banden bei 6,4/U und 7,25 /U.10 g of 2,6-di-tert-butyl-hydrochinondicyanat are mixed with 0.1 wt .-% Zincchlorid and heated for 3 hours at 120 0 C. The product obtained is then kept at 200 ° C. for 3 hours. After cooling, a hard, yellow-brown colored polymer is obtained with the bands characteristic of the s-triazine ring at 6.4 / U and 7.25 / U.
20 g 2,4,6-Trimethylresorcindicyanat werden mit 0,02 Gew.-% Zincoctoat vermischt und 5 Stunden auf 150°C erhitzt. Man erhält ein bei Raumtemperatur langsam erstarrendes Prepolymer (IR-Spektrum : -0-C=N bei 4,5/U, s-Triazinring bei 6,4/U und 7,25/u). Die Aushärtung dieses Prepolymers zu einem sehr harten, braunen Polytriazin erfolgt bei 2200C innerhalb von20 g of 2,4,6-trimethylresorcinol dicyanate are mixed with 0.02% by weight of tin octoate and heated to 150 ° C. for 5 hours. A prepolymer which solidifies slowly at room temperature is obtained (IR spectrum: -0-C = N at 4.5 / U, s-triazine ring at 6.4 / U and 7.25 / U). The curing of this prepolymer to a very hard, brown polytriazine takes place at 220 0 C within
2 Stunden.2 hours.
10 g 2,3,5,6-Tetramethylhydrochinondicyanat werden mit 0,01 Gew.-% Zinnoctoat 4 Stunden auf l60°C erhitzt. Man erhält ein10 g of 2,3,5,6-tetramethylhydroquinone dicyanate are 0.01 % By weight of tin octoate heated to 160 ° C. for 4 hours. One receives a
Le A 16 471 - 10 - Le A 16 471 - 10 -
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bei Raumtemperatur hartes, sprödes Prepolymer, das oberhalb 75°C hochviskos ist. Die Aushärtung dieses Prepolymers erfolgt bei 2300C innerhalb von 5 Stunden. Man erhält ein braunes sehr hartes Polytriazin.Hard, brittle prepolymer at room temperature, which is highly viscous above 75 ° C. The curing of this prepolymer takes place at 230 ° C. within 5 hours. A brown, very hard polytriazine is obtained.
10 g Bis-2,2-(4-cyanat0-3,5-dichlorphenyl)propan werden langsam auf 150 C erhitzt. Nach 3 Stunden wird die Temperatur auf 1800C und nach einer weiteren Stunde auf 2200C gesteigert. Nach insgesamt 5 Stunden erhält man ein braunes Prepolymer, mit den charakteristischen s-Triazinring-Banden im IR-Spektrum.10 g of bis-2,2- (4-cyanat0-3,5-dichlorophenyl) propane are slowly heated to 150.degree. After 3 hours the temperature is increased to 180 ° C. and after a further hour to 220 ° C. After a total of 5 hours, a brown prepolymer is obtained with the characteristic s-triazine ring bands in the IR spectrum.
Le A 16 471 - 11 - Le A 16 471 - 11 -
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