DE1191368B - Verfahren zur Herstellung von Isocyanat-Addukten - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Isocyanat-Addukten

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DE1191368B
DE1191368B DEM58440A DEM0058440A DE1191368B DE 1191368 B DE1191368 B DE 1191368B DE M58440 A DEM58440 A DE M58440A DE M0058440 A DEM0058440 A DE M0058440A DE 1191368 B DE1191368 B DE 1191368B
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DE
Germany
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butanediol
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tolylene diisocyanate
preparation
isocyanate adducts
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Pending
Application number
DEM58440A
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English (en)
Inventor
Herbert Louis Heiss
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Bayer Corp
Original Assignee
Mobay Corp
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
Int. α.:
C07c
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Deutsche Kl.: 12 ο-22
Nummer: 1191368
Aktenzeichen: M 58440IV b/12 ο
Anmeldetag: 5. Oktober 1963
Auslegetag: 22. April 1965
Es ist bekannt, aus mehrwertigen Alkoholen mit einem Überschuß an Diisocyanaten NCO-Gruppen aufweisende Addukte herzustellen, die wie einfache mehrwertige Isocyanate bei der Herstellung von Schaumstoffen, Elastomeren und Überzügen verwendet werden.
Die folgende Erfindung betrifft die Herstellung von Isocyanat-Addukten, welche sich besonders zur Her-. stellung von elastischen Polyurethanen und dabei besonders für die Vernetzung oder »Vulkanisation« von lagerfähigen, nach den in der Kautschukindustrie üblichen Methoden verarbeitbaren Polyurethanmassen eignen.
Das neue Verfahren zur Herstellung von Isocyanat-Addukten aus mehrwertigen Alkoholen mit einem Überschuß an Diisocyanaten ist dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 2 Mol Toluylendiisocyanat mit 1 Mol 2,3-Butandiol umgesetzt werden. Dabei soll der Meso-Isomerengehalt des 2,3-Butandiols mindestens 40% plus zweimal die Differenz zwischen 100 und dem Prozentgehalt an 2,4-Isomerem im Toluylendiisocyanat betragen.
Verwendet man für das erfindungsgemäße Verfahren reines 2,4-Toluylendiisocyanat, so beträgt der Mindestgehalt an Meso-Form des 2,3-Butandiols demgemäß mindestens 40%. Setzt man eines der üblichen technischen Gemische von Toluylendiisocyanat ein, welche neben den 2,4-Isomeren noch andere Isomere, insbesondere das 2,6-Isomere, enthalten, so steigt der notwendige Prozentgehalt des Meso-2,3-Butandiols entsprechend. So beträgt er beispielsweise bei einem Gehalt von 80% an 2,4-Isomerem im Toluylendiisocyanat nicht mehr als 70 % des 2,4-Isomeren, so muß erfindungsgemäß bereits reines Meso-2,3-Butandiol eingesetzt werden.
Erfindungsgemäß werden mindestens 2 Mol Toluylendiisocyanat mit 1 Mol 2,3-Butandiol umgesetzt. Eine größere Menge an Toluylendiisocyanat ist möglich. Das NCO: OH-Verhältnis soll im allgemeinen zwischen 2 und 10 und vorzugsweise zwischen 2 und 4 liegen.
Man wird das Toluylendiisocyanat zweckmäßig in einem geeigneten Lösungsmittel, wie Hexan und Heptan, auflösen und das 2,3-Butandiol langsam entsprechend der Reaktionsgeschwindigkeit der Hydroxylgruppen mit den sterisch nicht gehinderten NCO-Gruppen zusetzen. Katalysatoren, z. B. die in »Journal of Applied Polymer Science«, Bd. IV, 11, S. 207 bis 211 (1960), genannten, können mitverwendet werden. Das feste Isocyanat-Addukt fällt aus der Lösung aus und läßt sich durch Filtrieren oder Abgießen isolieren. Wenn das 2,3-Butandiol weniger Verfahren zur Herstellung von
Isocyanat-Addukten
Anmelder:
Mobay Chemical Company, Pittsburgh, Pa.
(V. St. A.)
Vertreter:
H. Knoblauch, Rechtsanwalt,
Leverkusen, Bayerwerk
Als Erfinder benannt:
Herbert Louis Heiss, New Martinsville, W. Va.
(V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 16. Oktober 1962
(231029)
als die beschriebene Menge an Meso-Form enthält, fällt es nicht in dieser einfachen Weise aus der Lösung aus, sondern bildet eine schmierige Paste.
Man kann sich natürlich auch anderer Umsetzungsweisen bedienen, z. B. Butandiol und Toluylendiisocyanat in einem Rührwerksmischer miteinander umsetzen.
Das Verfahrensprodukt eignet sich besonders als Härter für lagerfähige Polyurethanmassen.
Beispiel
435 Teile 2,4-Toluylendiisocyanat werden mit 6 Teilen Zinnoctoat in 1500 Teilen Hexan unter heftigem Rühren gelöst. 112,5 Teile 2,3-Butandiol mit einem Meso-Isomerengehalt von 85% werden unter heftigem Rühren innerhalb einer halben Stunde zugetropft. Das Reaktionsprodukt beginnt alsbald als weißes Pulver auszufallen. Nach beendigtem Zutropfen wird noch V2 Stunde zur Vervollständigung der Umsetzung gerührt. Das Reaktionsprodukt wird abfiltriert. Man erhält nach dem Trocknen 530 g eines weißen Pulvers mit einem NCO-Gehalt von 16,9%.
Vergleichsversuch
In einem hochtourigen Rührwerk werden 1570 Teile Polypropylenglykol (Molekulargewicht 2000), 126 Teile 2,3-Butandiol, 20,3 Teile Wasser, 549 Teile Toluylendiisocyanat (2,4:2,6-Isomerenverhältnis wie 80:20) und 8 Teile Zinnoctoat 30 Sekunden lang gemischt
51» 540/423
und die Mischung in Formen gegossen. Das Reaktionsgemisch wird 2 Stunden bei 900C gehalten. Man erhält eine feste, lagerfähige Polyurethanmasse.
Auf einem Kautschukwalzwerk wird das lagerfähige Polyurethan unter Zusatz von 6% 4,4'-Diphenyl- methandiisocyanat zu einem Fell gezogen. Die Vulkanisation findet 30 Minuten bei 1400C statt. Man erhält die mechanischen Eigenschaften laut Tabelle unter A. Wenn statt der 6% 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat 66% des Isocyanat-Adduktes aus dem Beispiel ein gearbeitet werden, so erhält man unter gleichen Vulkanisationsbedingungen ein Elastomeres mit den Eigenschaften laut Tabelle unter B.
A B
Zugfestigkeit, kg/cm2
Bruchdehnung, %
Spannungswert, kg/cm2
bei 100% Dehnung
bei 200% Dehnung
bei 300% Dehnung
Shore-Härte A 		350
610
37
55
80
71
13		 440
750
37
55
77
73
35
Reißfestigkeit, kg/cm
Verwendung des Verfahrensproduktes
236 Teile Polypropylenglykol (Molekulargewicht 2000), 3 Teile Wasser, 0,2 Teile Zinn(II)-octoat und 130 Teile des Verfahrensproduktes aus dem Beispiel werden 3 Stunden bei 80 bis 900C in einem Sigma-Schaufelrührer umgesetzt. Man erhält eine walzbare Masse, die sich mit 6 Teilen 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat pro 100 Teile Masse innerhalb 30 Minuten ίο bei 14O0C ausheizen läßt. Das Elastomere hat eine Zugfestigkeit von 300 kg/cm2, eine Bruchdehnung von 440 % und einen Spannungswert bei 300% Dehnung von 125 kg/cm2.

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Verfahren zur Herstellung von Isocyanat-Addukten aus mehrwertigen Alkoholen mit einem Überschuß an Diisocyanaten, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 2 Mol Toluylendiisocyanat mit 1 Mol 2,3-Butandiol umgesetzt werden, wobei der Meso-Isomerengehalt des 2,3-Butandiols mindestens 40% plus zweimal die Differenz zwischen 100 und dem Prozentgehalt an 2,4-Isomerem im Toluylendiisocyanat beträgt.
    509 540/423 4.65 © Bundesdruckerei Berlin
DEM58440A 1962-10-16 1963-10-05 Verfahren zur Herstellung von Isocyanat-Addukten Pending DE1191368B (de)

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