DE1103581B

DE1103581B - Verfahren zur Herstellung von loeslichen, stickstoffhaltigen Kunstharzen

Info

Publication number: DE1103581B
Application number: DEU4606A
Authority: DE
Inventors: Rene Leclercq; Rene Oscar Paquet
Original assignee: UCB SA
Current assignee: UCB SA
Priority date: 1956-06-22
Filing date: 1957-06-21
Publication date: 1961-03-30
Also published as: CH364360A; BE548885A; GB827713A; FR1177443A; US2947714A

Description

Bekanntlich reagieren die Isocyanate mit einwertigen Alkoholen und einwertigen Phenolen unter Anfall von monomeren Urethanen.

Die Diisocyanate reagieren mit den einwertigen Alkoholen oder Phenolen bei hoher Temperatur unter Bildung von Harzen; diese sind jedoch von geringem Interesse, weil entweder die Erwärmungsdauer für ihre Herstellung übermäßig oder ihr Anhaften auf Metall schlecht oder ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber chemischen Mitteln ungenügend ist.

Jedoch gilt diese Regel nicht allgemein. So behandelt die belgische Patentschrift 544 218 die Herstellung von Harzen durch Vereinigung von Diisocyanaten mit Furfurylalkohol, von denen einige leicht herzustellen, anhaftend und widerstandsfähig sind.

Andererseits stellt man nach der belgischen Patentschrift 548 884 unter Ausgehen von Diisocyanaten und Abietylalkoholen Harze her, welche eine große Widerstandsfähigkeit gegen chemische Mittel besitzen.

Die Erfindung hat zum Ziel die Herstellung von Harzen auf der Grundlage von Diisocyanaten und von Mischungen von einwertigen Alkoholen mit gegebenenfalls einem oder mehreren einwertigen Phenolen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man während wenigstens 8 Stunden bei einer Temperatur zwischen 100 und 300⁰C äquimolekulare Mengen von organischen Diisocyanaten mit Mischungen umsetzt, welche einerseits Abietylalkohole, Furfurylalkohol oder Benzylalkohol und andererseits einen dieser Alkohole oder Allylalkohol und bzw. oder ein oder mehrere einwertige Phenole enthalten.

Die Diisocyanate, welche für die Herstellung geeignet sind, entsprechen der allgemeinen Formel

OCN- R — NCO

worin R ein zweiwertiger aliphatischer oder aromatischer Rest ist. Diese Diisocyanate können einzeln oder in Mischung angewendet werden.

Die Mischungen von einwertigen Alkoholen und einwertigen Phenolen enthalten einerseits Abietylalkohole, den Benzylalkohol oder den Furfurylalkohol und andererseits einen oder zwei der vorgenannten Alkohole oder einen oder mehrere andere einwertige Alkohole (beispielsweise Allylalkohol) und/oder ein oder mehrere einwertige Phenole.

Brauchbare Gemische von einwertigen Alkoholen und einwertigen Phenolen sind insbesondere:
Furfurylalkohol und Abietylalkohole,
Furfurylalkohol, Abietylalkohole und ein oder

mehrere einwertige Phenole,
Furfurylalkohol mit einem oder mehreren anderen einwertigen Alkoholen,

Furfurylalkohol, Abietylalkohole, Benzylalkohol und ein oder mehrere einwertige Phenole,

Verfahren zur Herstellung

von löslichen, stickstoffhaltigen

Kunstharzen

Anmelder:

Union Chimique Beige Societe Anonyme, Brüssel

Vertreter: Dr.-Ing. A. van der Werth, Patentanwalt, Hamburg-Harburg 1, Wilstorfer Str. 32

Beanspruchte Priorität: Belgien vom 22. Juni 1956

Rene Leclercq, Woluwe St. Pierre,

und Rene Oscar Paquet, Braine-le-Comte (Frankreich),

sind als Erfinder genannt worden

Abietylalkohole mit einem oder mehreren anderen einwertigen Alkoholen,

Abietylalkohole mit einem oder mehreren anderen einwertigen Alkoholen und einem oder mehreren einwertigen Phenolen,
Abietylalkohol mit Benzylalkohol und einem oder

mehreren einwertigen Phenolen, Benzylalkohol mit einem oder mehreren einwertigen Phenolen.

Als Abietylalkohole kann man mit Vorteil eine Mischung verwenden, welche 14 bis 23% Abietylalkohol, 36 bis 39% Dihydroabietylalkohol und 38 bis 50% Tetrahydroabietylalkohol enthält.

Ein Phenol als Aufbaukomponente erhöht im allgemeinen die Haftfestigkeit der Harze in merklicher Weise.

Die Anteile dieser Mischungen schwanken in sehr weiten Grenzen, jedoch ist es besser, das Molekularverhältnis Diisocyanate zu Alkoholen oder Diisocyanate zu Alkohol—Phenol um 1:1 zu halten. Das Verhältnis der einwertigen Alkohole oder der einwertigen Alkohole— Phenole kann in jedem Verhältnis schwanken, wobei die sich daraus ergebenden Eigenschaften augenscheinlich Funktion dieser Anteile sind.

Die Reaktion ist exotherm mit gewissen Diisocyanaten, besonders wenn es aromatische sind. Es ist im allgemeinen notwendig, die Reaktionsmischung auf 100 bis 300° C während etwa 8 Stunden zu erwärmen, um ein gutes Harz zu erhalten. Man vermindert oft die Färbung der Harze, indem man in inerter Sphäre arbeitet (beispiels-

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weise Stickstoff oder Kohlensäure). Man erleichtert die Beseitigung flüchtiger Produkte, indem man das Erwärmen unter verringertem Druck beendet.

Die erhaltenen Harze sind brauchbar als chemischen Einflüssen widerstehende Lacke, aber eignen sich auch für andere Zwecke, wie Anstriche oder Isoliermittel.

Die folgenden Beispiele beschreiben die Herstellung einiger Harze.

Beispiel 1

In einem mit Rührer, Rückflußkondensator und Kohlensäureatmosphäre versehenen Kolben von 1000 ecm läßt man 168 g Hexamethylendiisocyanat mit 78,5 g Furfurylalkohol und 53,2 g Abietylalkoholen reagieren. Man erwärmt 8 Stunden auf 160 bis 170° C. Man erhält 289 g Harz von dunkelroter Farbe. Das Molekulargewicht des Harzes (kryoskopisch bestimmt) ist 1080.

Man löst 50 g des Reaktionsprodukts in 50 g Toluol. Man erhält einen Lack, welcher, im Ofen getrocknet (30 Minuten bei 170⁰C), sogar starken Basen und Säuren widersteht.

Beispiel 2

Unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 läßt man 168 g Hexamethylendiisocyanat mit 75,2 g Phenol und 53,2 g Abietylalkoholen reagieren. Man erwärmt 8 Stunden auf 160 bis 170⁰C und erhält 292 g eines klaren Harzes vom mittleren Molekulargewicht 980 (kryoskopisch bestimmt).

50 g dieses Harzes, in 50 g Toluol gelöst, geben einen Lack, welcher, auf einer Kupferplatte aufgestrichen und im Ofen 30 Minuten bei 170⁰C getrocknet, sehr fest haftet, unschmelzbar bei 170⁰C ist und selbst starken konzentrierten Basen widersteht.

Beispiel 3

Unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 läßt man 168 g Hexamethylendiisocyanat mit 47 g Phenol und 54 g Benzylalkohol reagieren. Man erwärmt 8 Stunden auf 160 bis 170⁰C urd erhält 262 g eines klaren Harzes vom Molekulargewicht 1150 (kryoskopisches Verfahren).

50 g dieses Harzes, gelöst in 50 g Toluol, geben einen Lack, welcher, auf eine Kupferplatte aufgestrichen und im Ofen 30 Minuten bei 170⁰C getrocknet, sehr fest haftet und selbst starken Basen in konzentrierten Lösungen widersteht.

Beispiel 4

Unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 läßt man 168 g Hexamethylendiisocyanat mit 31,3 g Phenol, 36 g Benzylalkohol und 88 g Abietylalkoholen reagieren. Man erwärmt 8 Stunden auf 170⁰C und erhält 318 g eines klaren Harzes.

50 g dieses Harzes, gelöst in 50 g Toluol, geben einen

Lack, welcher, auf eine Kupferplatte aufgestrichen und im Ofen 30 Minuten bei 17O⁰C getrocknet, sehr fest an der Platte haftet und verdünnten Säuren und selbst starken Basen in konzentrierten Lösungen widersteht.

Beispiel 5

In einem Kolben von 1000 ecm läßt man unter Kohlensäureatmosphäre 168 g Hexamethylendiisocyanat, 20 g Allylalkohol, 88,6 g Abietylalkohole und 3l",3 g Phenol reagieren. Man erwärmt 8 Stunden auf 160 bis 17O⁰C und erhält 298 g eines klaren gelben Harzes.

50 g dieses Harzes, gelöst in 50 g Toluol, geben einen Lack, welcher, auf einer Metallplatte aufgestrichen und im Ofen 30 Minuten bei 170⁰C getrocknet, selbst starken Basen widersteht.

Beispiel 6

In einem Kolben von 1000 ecm läßt man unter Kohlen-

ao säureatmosphäre 168 g Hexamethylendiisocyanat, 36 g Benzylalkohol, 31,3 g Phenol und 73,2 g Nonylphenol reagieren. Man erwärmt 8 Stunden auf 160 bis 17O⁰C und erhält 304 g eines klaren gelben Harzes. Im Ofen wie in den vorhergehenden Beispielen getrockne , besitzt dieses Harz eine sehr gute Haftfestigkeit an polierten Metallplatten und widersteht selbst starken Basen.

Beispiel 7

In einem Kolben von 1000 ecm läßt man unter Kohlensäureatmosphäre 168 g Hexamethylendiisocyanat, 37,6 g Phenol, 53,2 g Abietylalkohole und 39,2 g Furfurylalkohol reagieren. Nach 8stündiger Reaktionsdauer bei 160 bis 170⁰C erhält man 288 g eines braunen Harzes. Im Ofen wie in den vorhergehenden Beispielen getrocknet, widersteht dieses Harz selbst starken Basen.

Claims

PATENTANSPRUCH:

Verfahren zur Herstellung von löslichen stickstoffhaltigen Kunstharzen aus Diisocyanaten und Monooxy-Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß man während wenigstens 8 Stunden bei einer Temperatur zwischen 100 und 300⁰C äquimolekulare Mengen von organischen Diisocyanaten mit Mischungen umsetzt, welche einerseits Abietylalkohole, Furfurylalkohol oder Benzylalkohol oder andererseits einen dieser Alkohole oder Allylalkohol und bzw. oder ein oder mehrere einwertige Phenole enthalten.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 728 981;
französische Patentschriften Nr. 871 378, 893 464, 898 589, 915 809.

Bei der Bekanntmachung der Anmeldung ist ein Versuchsbericht ausgelegt worden.