Herstellung von N-(2, 21 2-Trichlor-1-dimethylphosphonatoethyl) meth- acrylamid, seine Verwendung als Comonomer bei der Herstellung von Methacrylschäumen und damit hergestellte, selbstverlöschende Methacrylschäume Gebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft N- (2, 2, 2-Trichlor-1-dimethylphosphonatoethyl) meth- acrylamid und die Verwendung von N- (2, 2, 2-Trichlor-1-dimethylphos- phonatoethyl) methacrylamid zur Herstellung von Schäumen auf Basis von Polymethylmethacrylat (PMMA) sowie unter Verwendung von N- (2, 2,2- Trichlor-1-dimethylphosphonatoethyl) methacrylamid hergestellte, selbstverlöschende Schäume.

Stand der Technik Die Umsetzung von 2 Molekülen Methacrylamid mit Formaldehyd zu dem Vernetzer Methylen-bis-methacrylamid ist bekannt.

DE 24 41 526 (Röhm) beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Alkyliden- bis-amiden organischer Carbonsäuren, beispielsweise der Acryl-oder der Methacrylsäure. Es wird das entsprechende Säureamid, beispielsweise Methacrylamid oder Acrylamid, in einer halogenidionenhaltigen wässrigen Lösung vorgelegt, angesäuert und erwärmt. Die Reaktion führt mit Formaldehyd, Propionaldehyd und n-Butyraldehyd zu den gewünschten Produkten, die als Vernetzer in Polymerisaten einsetzbar sind.

Formelschema I : Formelschema I Es sollte nun versucht werden, die Reaktion auf höhere Aldehyde wie beispielsweise Chloral, zu übertragen : Formelschema 11 Die Reaktion bleibt aber leider auf der Monoadditionsstufe stehen und führt nicht zu einem Vernetzer mit zwei Doppelbindungen, sondern zum Monoadditionsprodukt N- (2, 2, 2-Trichlor-1-hydroxyethyl) methacrylamid, das in hoher Reinheit und Ausbeute nach Vorschrift in DE 24 41 526 erhalten wird : Formel I N- (2, 2, 2-Trichlor-1-dimethylphosphonatoethyl) methacrylamid verfügt über. eine Hydroxygruppe, die weiter reagieren kann.

DE-OS 2 301 939 (BASF AG) beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Amidohalogenethylphosphonsäureestern. Es werden allerdings lediglich gesättigte Säurederivate umgesetzt, siehe Seite 6/7 der Offenlegungsschrift.

Aufgabe Es bestand die Aufgabe, ein einpolymerisierbares Flammschutzmittel für Methacrylat-Polymere zu entwickeln, das aufgrund seiner einpolymerisierbaren Doppelbindung nicht mehr aus dem Polymer migriert.

Lösung Es wurde nun gefunden, dass ausgehend von einer Verbindung der Formel I nach Chlorierung mit Sulfonylchlorid und Umsetzung mit Trialkylphosphit in glatter und einfacher Reaktion die erfindungsgemäße Verbindung N- (2, 2,2- Trichlor-1-dimethylphosphonatoethyl) methacrylamid zugänglich ist.

Formelschema III : S. 6 Formel II Formelschema III R kann die Methylgruppe, die Ethylgruppe, die Propylgruppe, die Isopropylgruppe, die Butylgruppe, die Isobutylgruppe, die tertiäre Butylgruppe, die Pentylgruppe, die Hexylgruppe, Heptylgruppe oder die Octylgruppe bedeuten. Die Alkylgruppe kann auch verzweigt sein.

R'kann H oder CH3 bedeuten Herstellvorschrift für N- (2, 2, 2-Trichlor-1-dimethylphosphonatoethyl) methacryl- amid : In einem Wittschen-Topf, versehen mit Keramikrührer, Kühler, Abgasleitung, Thermometer und Tropftrichter wurden N- (2, 2, 2-Trichlor-1- hydroxyethyl) methacrylamid, Hydrochinon, Hydrochinonmonomethylether, Toluol und Petroläther vorgelegt und auf 50°C Innentemperatur aufgeheizt. Nun wurde bei 52-57°C innerhalb 90 Min. SOC12 zugetropft und die Reaktionsgase (S02, HCI) mit über H2S04 getrockneter Luft ausgeblasen. Nach weiteren 90 Min. wurde Trimethylphosphit bei 62-65°C zugetropft und 2 h nachgerührt.

Das CH3C1 wurde in einer Kühlfalle (C02) aufgefangen. Anschließend wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, die ausgefallenen Kristalle (frei von Phosphitgeruch) abgesaugt und bei 50°C im Vakuumtrockenschrank getrocknet.

Ausbeute = 274,0 g = 84,4 % d. Th. (schwach gelbliche Kristalle) Fp. : 90°C Die Verbindung eignet sich hervorragend als einpolymerisierbares Flammschutzmittel für Schäume auf Basis von PMMA. Beispielsweise werden im Gussverfahren hergestellte PMMA-Platten unterschiedlicher Dicken durch anschließende Temperung zu Schaumstoffplatten analog der Herstellung von Schäumen des ROHACELL@-Typs, die von der Röhm GmbH & Co. KG vertrieben werden, weiter verarbeitet.

Herstellungsbeispiel für einen selbstverlöschenden Schaum.

Eine Mischung aus 70 Gewichtsteilen Methylmethacrylat und 30 Gewichtsteilen Verbindung der Formel II ! (Ri = CH3, R = CH3) wird in eine Kammer, gebildet aus Glasplatten (30 x 40 cm) und einer Dichtschnur (Dicke 10 mm) polymerisiert.

(Initiatoren : tert.-Butylperneodecanoat 0, 1 %, tert. Butylperbenzoat 0, 1 %), (Temperatur : 40°C) Das erhaltene Polymerisat war klar und etwas bräunlich gefärbt.

Es wurde bei 155°C für 30 Minuten geschäumt. Die Schaumdichte betrug 50 g/L Der Schaumkörper (200 x 100 x 50 mm) wurde mit einem Bunsen-Brenner beflammt. Unter diesen Bedingungen war es nicht möglich, den Schaumkörper zu entzünden. Der Schaum ist selbstverlöschend.

Beispiel 2 Eine Mischung aus 60 Mol-% MMA, 40 Mol-% der Verbindung der Formel II (Rr = CH3, R = CH3) und 0,5 Mol.-% Zn-Methacrylat wurde unter den Bedingungen des Beispiels 1 polymerisiert.

Es resultierte ein Schaum mit der Dichte von 106 g/l, der Schaum war ebenfalls selbstverlöschend.