DE1211214B - Verfahren zum Entfaerben von verfaerbtem Triallylisocyanurat - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

C07d

Deutsche KL: 12 ρ-10/05

Nummer: 1211214

Aktenzeichen: A 45079IV d/12 ρ

Anmeldetag: 24. Januar 1964

Auslegetag: 24. Februar 1966

Triallylisocyanurat ist in reiner Form eine farblose Flüssigkeit, die bei etwa 23 ⁰C erstarrt. Es sind eine ganze Anzahl von Verfahren zur Herstellung von Triallylisocyanurat bekannt. So ist seine Herstellung durch Umsetzen von Cyanursäure mit Allylchlorid in den USA.-Patentschriften 2 894 950 und 3 065 231 beschrieben. Das technische Triallylisocyanurat enthält jedoch sehr geringe Mengen an Verunreinigungen, durch die es verfärbt wird, und diese Verfärbung ist besonders unerwünscht, wenn das Triallylisocyanurat für die Herstellung klarer Kunststoffe verwendet wird. Durch Polymerisation von Triallylisocyanurat, beispielsweise indem man es mit einer geringen Menge an Benzoylperoxyd als Katalysator erhitzt, wird es in einen harten klaren Kunststoff umgewandelt, der wegen seiner Klarheit und der Festigkeit, mit der er an Glas haftet, ein wertvolles Bindematerial für Glasscheiben bei der Bildung von Glasschichtstoffen für Fensterglas, Sicherheitsglas u. dgl. ist. Eine Verfärbung des Triallylisocyanurats gelangt aber in den daraus erzeugten Kunststoff, was natürlich äußerst unerwünscht ist, wenn dieser Kunststoff für die Herstellung von Glasschichtstoffen verwendet werden soll.

Es sind schon verschiedene Verfahren zur Reinigung von Triallylisocyanurat bekannt. Beispielsweise kann es durch Vakuumdestillation, durch plötzliche Abdampfung flüchtiger Verunreinigungen unter vermindertem Druck (flash evaporation), durch Umkristallisieren aus Lösungsmitteln bei Temperaturen unter seinem Schmelzpunkt, durch Waschen mit verdünntem wäßrigem Ammoniak und durch Behandeln mit Aktivkohle oder anderer Entfärbungskohle gereinigt werden. Durch derartige Maßnahmen wird manchmal eine Verbesserung der Farbe von stark verfärbtem Triallylisocyanurat erzielt. Jedoch sind alle diese Verfahren nicht wirklich zufriedenstellend, weil das dabei gewonnene Produkt noch so weit verfärbt ist, um für eine Verwendung bei der Herstellung praktisch wasserklarer Glasschichtstoffe unerwünscht zu sein.

Das Verfahren der Erfindung zum Entfärben von verfärbtem Triallylisocyanurat besteht darin, daß man das Triallylisocyanurat gegebenenfalls nach einer Vorreinigung mit einer Entfärbungskohle, in flüssiger Phase bei einer Temperatur nicht über 60° C, beispielsweise 23 bis 55° C, vorzugsweise 23 bis 35°C, mit Licht mit einer Wellenlänge von 2000 bis 6000 Ä bestrahlt.

Das Verfahren der Erfindung macht es möglich, die Färbung von verunreinigtem Triallylisocyanurat beträchtlich zu vermindern und in manchen Fällen, beispielsweise wenn die APHA-Farbe etwa 35 bis 50 Verfahren zum Entfärben von verfärbtem
Triallylisocyanurat

Anmelder:

Allied Chemical Corporation, New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. I. Ruch, Patentanwalt,

München 5, Reichenbachstr. 51

Als Erfinder benannt:

George Robert Muller, Hopewell, Va.;

William Percy Moore, Chester, Va. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 24. Januar 1963 (253 747)

beträgt, das Triallylisocyanurat für das bloße Auge praktisch farblos zu machen. Beispielsweise kann die Färbung eines technischen Triallylisocyanurats vom APHA-Farbwert 35 beseitigt werden, indem man das Triallylisocyanurat 10 Stunden lang direktem Sonnenlicht aussetzt. Die »APHA-Farbe« ist die Farbe, die durch Vergleich mit den »American Public Health Association colour Standards« ermittelt wird.

Außerdem hat die Bestrahlung keinen sichtbar nachteiligen Einfluß auf die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Triallylisocyanurats. Das heißt, die Bestrahlung wirkt sich auf die nachfolgende Polymerisation des bestrahlten Produktes nicht nachteilig aus.

Gute Ergebnisse wurden bei Verwendung von direktem Sonnenlicht als Lichtquelle erzielt. Jedoch sind dem Sonnenlicht künstliche Lichtquellen vorzuziehen. Künstliche Lichtquellen, die hauptsächlich ultraviolettes Licht mit einer Wellenlänge von etwa 2000 bis etwa 4000 Ä ausstrahlen, eignen sich für die Bestrahlung besonders gut.

Die Zeit, die erforderlich ist, um die gewünschte Verbesserung der Farbe zu erzielen, variiert mit dem Grad der Verfärbung und der Intensität der Bestrahlung. Die Dicke der Triallylisocyanuratschicht

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ist im allgemeinen von geringerem Einfluß als die Teil2. Das so erhaltene rohe Triallylisocyanurat wurde

Belichtungszeit, sofern die Schicht nicht so dick ist, in Methanol von 40⁰C unter Verwendung von 2 Teilen

daß sie das Hindurchtreten des Lichtes durch das Methanol je Teil Triallylisocyanurat gelöst. Die

Triallylisocyanurat verhindert. Beispielsweise war für Lösung wurde auf -25⁰C gekühlt, und das dabei

zwei Proben des gleichen Triallylisocyanurats, von 5 auskristallisierte Triallylisocyanurat wurde abzentri-

denen die eine eine Schichtdicke von 5,1 und die fugiert und bei Zimmertemperatur schmelzen gelassen,

andere eine Schichtdicke von 29,5 cm hatte, die Es bildete eine Flüssigkeit mit einer APHA-Farbe

gleiche Zeit erforderlich, um sie durch Bestrahlung von 50. Das flüssige Produkt wurde durch ein Bett von

mit direktem Sonnenlicht (gleichzeitig) bis zum Aktivkohle von 40⁰C gepumpt, wodurch die Farbe

gleichen Grad zu entfärben. io des flüssigen Triallylisocyanurats auf APHA 35 sank.

Wenn das Triallylisocyanurat stark verfärbt ist, Teil 3. Das flüssige Produkt von Teil 2 dieses

wird es vorzugsweise einer oder mehreren der üblichen Beispiels wurde in Glasbehälter gefüllt, die verschlossen

Reinigungsbehandlungen zur Herabsetzung seiner und 10 Stunden bei 25 ⁰C in direktem Sonnenlicht

Verfärbung unterworfen, bevor man es bestrahlt. stehengelassen wurden. Das dabei erhaltene flüssige

Diese Vorbehandlung ist vorzugsweise eine Behandlung 15 Produkt erschien dem Auge farblos und ergab eine

in flüssiger Phase mit einer Entfärbungskohle, wie APHA-Farbablesung von 5. Es ließ sich durch

Knochenkohle oder Aktivkohle, vorzugsweise bei Zugabe einer Spur Benzoylperoxyd leicht zu einem

einer Temperatur unter 60° C. Auf diese Weise kann klaren, harten und farblosen Kunststoff polymerisieren, die Farbe von etwa APHA 50 auf etwa APHA 35

gesenkt werden. 20 Beispiel2

Wenn das Triallylisocyanurat zu stark verfärbt ist,

wird es vorzugsweise zunächst in fester Form (bei einer Rohes flüssiges Triallylisocyanurat, das nach dem

Temperatur unter 23 ⁰C) durch Umkristallisieren aus in der USA.-Patentschrift 3 065 231 beschriebenen

einem geeigneten Lösungsmittel, beispielsweise einem Verfahren hergestellt worden war und eine APHA-

Alkohol oder flüssigem Kohlenwasserstoff, gereinigt. 25 Farbe von 90 hatte, wurde bei der Temperatur der

Die Erfindung soll im folgenden an Hand von Umgebung mit direktem Sonnenlicht bestrahlt, ohne

Beispielen näher erläutert werden. Teile und Prozent- daß man es zuvor irgendeiner anderen Reinigung

angaben beziehen sich auf das Gewicht. unterworfen hatte. Nach lOstündiger Bestrahlung

betrug die APHA-Farbe 80 (Farbverminderung 11%).

Beispiell ³° Nach 30stündiger Bestrahlung betrug die APHA-Farbe 45 (Farbverminderung 50%)· Bei weiterer Be-

Teil 1. Ein 189-1-Reaktor wurde mit 104,9 kg Wasser, strahlung wurde die Färbung noch weiter vermindert,

8,62 kg Natriumhydroxyd, 9,07 kg Cyansäure und jedoch mit geringerer Geschwindigkeit.

0,068 kg Cuprochlorid beschickt. Der Reaktor bestand . .

aus einem mit einem Wasserkühlmantel umgebenen 35 Beispiele

und mit Glas ausgekleideten Stahlgefäß mit Prall- Triallylisocyanurat, das durch Synthese aus Cyanur-

blechen, einem Turbinenrührer mit einer Drehzahl von säure und Allylchlorid in Gegenwart von Natronlauge

800 UpM, einem Rückflußkühler, einer Sonde zur erhalten worden war und eine APHA-Farbe von 110

kontinuierlichen Verfolgung des pH und Beschickungs- hatte, wurde in flüssiger Form bei der Temperatur der

leitungen für Allylchlorid und Natronlauge. Das 40 Umgebung in der im folgenden beschriebenen Weise

Gemisch wurde auf 45⁰C erwärmt. Dann wurde mit mit ultraviolettem Licht bestrahlt, ohne daß man es

der Einleitung von Allylchlorid begonnen. Das Allyl- zuvor einer Reinigung zwecks Entfärbung unterworfen

chlorid wurde so schnell zugesetzt, wie die Reaktions- hatte.

wärme abgeführt werden konnte. Nachdem das pH Ein Becher wurde teilweise, bis zu einer Höhe von

der Lösung auf 9 gesunken war, wurde mit der Zu- 45 5,1 cm, mit dem Triallylisocyanurat gefüllt, das dann

leitung von 50%iger Natronlauge begonnen, die derart mit ultraviolettem Licht bestrahlt wurde. Es wurde

gesteuert wurde, daß das pH der Lösung zwischen 9 eine Ultraviolettlampe (3660 Ä) mit einer Lichtstärke

und 9,3 gehalten wurde. Die Zuleitung von Allylchlorid von etwa 11 Watt im ultravioletten Bereich, die 8,9 cm

und Natronlauge in dieser Weise wurde so lange fort- über der Oberfläche der Flüssigkeit in dem Becher

gesetzt, bis insgesamt 33,03 kg Allylchlorid und 50 angeordnet war, verwendet. Nach ltägiger (24stün-

3,53 kg Natriumhydroxyd zugesetzt waren (2 Stunden). diger) Bestrahlung mit dem ultravioletten Licht hatte

Der mittlere pH-Wert während der Reaktionszeit die Probe eine APHA-Farbe von 75 (32% Farbver-

betrug 9,2. minderung). Nach 5tägiger Bestrahlung betrug die

Dann wurde überschüssiges Allylchlorid abdestilliert. APHA-Farbe 55 (50 % Farbverminderung). Zu diesem Der Rückstand wurde mit 27 kg Benzol verrührt. Man 55 Zeitpunkt war die Geschwindigkeit der Farbverminließ das entstehende Gemisch sich zu Schichten auf- derung schon beträchtlich abgesunken,
trennen, und die wäßrige Schicht, die Salz, als Neben- Das Verfahren der Erfindung ist also nicht nur auf produkt gebildetes Diallylisocyanurat, Cuprochlorid ein nach dem Verfahren von Teil 1 von Beispiel 1 und geringe Mengen nicht identifizierte Verunreini- hergestelltes Triallylisocyanurat anwendbar. Gleiche gungen enthielt, wurde abgelassen. Der benzolische 60 Ergebnisse werden erhalten, wenn bei den Verfahren Triallylisocyanurat-Extrakt wurde mit 4,5 kg wäßrigem · der obigen Beispiele Triallylisocyanurat verwendet Ammoniumhydroxyd, dann mit 4,5 kg 10%iger wird, das a) in Abwesenheit eines Kupferkatalysators wäßriger Schwefelsäure und schließlich mit 22,7 kg und b) nach anderen Verfahren aus anderen Ausgangs-Wasser gewaschen. materialien erhalten ist.

Man erhielt 14,17 kg rohes Triallylisocyanurat in 65 Für das in den Teilen 1 und 2 des Beispiels 1

der Form einer gelben Flüssigkeit, die beim Vergleich beschriebene Herstellungs- und Reinigungsverfahren

mit »APHA colour Standards« eine Farbe von über für Triallylisocyanurat wird hier kein Schutz bean-

APHA 200 hatte. sprucht.

Claims (2)

I 211 214 5 6 Patentansprüche· über 60°C' vorzuSsweise 23 bis 35°c» einer Bestrahlung mit Licht mit einer Wellenlänge von

1. Verfahren zum Entfärben von verfärbtem 2000 bis 6000 Ä unterworfen wird.

Triallylisocyanurat, gegebenenfalls nach einer Vor-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn-

reinigung mit einer Entfärbungskohle, dadurch 5 zeichnet, daß die Bestrahlung mit ultraviolettem

gekennzeichnet, daß das Triallylisocyami- Licht mit einer Wellenlänge von 2000 bis 4000Ä

rat in flüssiger Phase bei einer Temperatur nicht durchgeführt wird.

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