DE1216536B - Verfahren zur Herstellung von gegebenenfalls verschaeumten Polyurethanen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von gegebenenfalls verschaeumten PolyurethanenInfo
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. α.:
C08g
Deutsche Kl.: 39 b - 22/04
Nummer: 1216 536
Aktenzeichen: H 47627IV c/39 b
Anmeldetag: 8. Dezember 1962
Auslegetag: 12. Mai 1966
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung neuer, gegebenenfalls verschäumter Polyurethane aus
organischen Polyisocyanaten, polyalkoxylierten Phenoplasten und gegebenenfalls Treibmitteln unter Formgebung.
Vernetzte Polyurethane haben in der Industrie breiten Eingang gefunden. Beispielsweise kann man
Polyurethanschaumstoffe als Kernlage zwischen Deckbögen der verschiedensten Art verwenden. Im Flugzeugbau
kann der Schaumstoff zwischen Aluminium oder glasfaserverstärkten Kunststoffen unter Bildung
eines starren, starken und dennoch sehr leichten Bauteiles eingeschlossen werden. Auf Grund ihrer ausgezeichneten
elektrischen Eigenschaften haben Polyurethanschaumstoffe, die von Deckbögen aus glasfaserverstärkten
Kunststoffen eingeschlossen sind, Verwendung beim Bau von Radarschirmen gefunden.
Die Polyurethanschaumstoffe haben noch eine weitere wertvolle Eigenschaft. Sie entwickeln während des
Schäumverfahrens ein hohes Ausmaß von Klebefähigkeit. Dementsprechend kleben sie an den verschiedensten
Materialien, wie Metallen, Kunststoffen, Keramik oder Glas, gut. Die hierbei entstehenden Schichtstoffgebilde
können vielfältig, z. B. in der Bauindustrie oder zur Isolation verwendet werden.
Die Hartschaumstoffe können auch ohne Deckbögen als Isoliermaterial für Heißwasser- oder Dampfleitungen
bzw. -ventile verwendet werden. Ihre Brauchbarkeit für solche Zwecke wird durch ihre
Fähigkeit, in geschäumtem Zustand oder in situ verwendet werden zu können, verbessert.
Die Hartschaumstoffe haben zahlreiche erwünschte Eigenschaften. Sie besitzen eine große Strukturfestigkeit
und eine niedrige Dichte. In Schichtstoffen zeigen sie ein hohes Ausmaß an Starrheit, eine besonders in
der Bauindustrie erwünschte Eigenschaft. Sie sind ausgezeichnete Schwingungsdämpfer und können daher
stark schwingende Ladungen tragen. Auf Grund ihrer feinen Zellstruktur sind sie ausgezeichnete
Wärme- und Schallisolatoren. Die Schaumstoffzellen können sehr fein und gleichmäßig hergestellt werden,
so daß die Zellen zäh und nicht spröde und daher äußerst beständig gegen Zerreißen sind.
Auf Grund der zahlreichen Vorteile der vernetzten Polyurethane sucht man fortwährend nach besseren
und billigeren Komponenten zu ihrer Herstellung. Beispielsweise sind solche Komponenten sehr gefragt,
welche die Starrheit der Polyurethanschaumstoffe verbessern. Auch besteht ein Bedarf an Komponenten,
welche die Flammfestigkeit vergrößern, die durch andere feuerabweisende Bestandteile verliehen wird.
Es ist bekannt, zur Herstellung von vernetzten Verfahren zur Herstellung von gegebenenfalls
verschäumten Polyurethanen
verschäumten Polyurethanen
Anmelder:
Hooker Chemical Corporation,
Niagara FaUs, N. Y. (V. St. A.)
Niagara FaUs, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter:
Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. V. Vossius,
Patentanwalt, München 23, Siegesstr. 26
Patentanwalt, München 23, Siegesstr. 26
Als Erfinder benannt:
Paul Robitschek, Granville, Ohio;
Raymond Richard Hindersinn,
Lewiston, N. Y. (V. St. A.) ·
Paul Robitschek, Granville, Ohio;
Raymond Richard Hindersinn,
Lewiston, N. Y. (V. St. A.) ·
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 8. Dezember 1961
(158104)
V. St. v. Amerika vom 8. Dezember 1961
(158104)
Polyurethanen in organischen Lösungsmitteln lösliche Phenoplaste als billige höhermolekulare Polyhydroxylverbindung
mit einer geringen Menge eines Polyisocyanate oder Polyisothiocyanats gegebenenfalls in
Gegenwart eines anderen Kunstharzes, z. B. eines nichtmodifizierten oder ölmodifizierten Alkydharzes,
miteinander umzusetzen. Man erhält hierbei durch Polyisocyanat oder Polyisothiocyanat modifizierte
Phenoplaste, die bei hohen Temperaturen langsam härten.
Weiterhin ist es bekannt, Schaumstoffe aus nichtmodifizierten oder modifizierten Polyestern (Alkydharzen),
Polyisocyanaten und substituierten PoIymethylolphenolen, wie 2,4,6-Trimethylolallyloxybenzol
oder Trimethylolphenol, herzustellen. Die Härtung dieser Produkte muß bei 150 bis 2320C während 2
bis 10 Stunden durchgeführt werden, um hitzebeständige Schaumstoffe zu erhalten.
Ferner ist ein Verfahren zur Herstellung von gegebenenfalls verschäumten Polyurethanen auf der
Grundlage von Polyisocyanaten und polyalkoxylierten tert.-Butylphenolformaldehydharzen bekannt.
Diese bekannten Verfahren haben einen oder mehrere Nachteile. Beispielsweise sind zur Herstellung
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der Polyurethanansätzeg roße Mengen an teuren, nicht wiedergewinnbaren Lösungsmitteln erforderlich, um
die Ansätze leichter handhaben zu können.
tert.-Butylphenolformaldehydharze sind keineswegs billige Produkte, die den Nachteil haben, in der Kälte
hochviskos bis springhart zu sein und dann nur gelöst in Lösungsmitteln gut verarbeitet werden können.Die
Härtungszeit der aus diesem Harz hergestellten vernetzten Polyurethane beträgt zum Teil mehrere Stunden
bei Temperaturen von 1100C.
Durch die Erfindung werden diese Nachteile vermieden. Somit betrifft die Erfindung ein Verfahren
zur Herstellung von gegebenenfalls verschäumten Polyurethanen aus organischen Polyisocyanaten, durch
Umsetzung mit Alkylenhalogenhydrinen, Monoepoxydverbindungen, Alkylencarbonaten oder deren
Gemischen polyalkoxylierten Phenoplasten und gegebenenfalls Treibmitteln und weiteren höhermolekularen
Polyhydroxylverbindungen oder deren Gemischen, unter Formgebung, das dadurch gekennzeichnet ist,
daß weniger als etwa 0,5 % freie phenolische Hydroxylgruppen enthaltende nichtsubstituierte Polyalkoxylierungsprodukte
von Phenoplasten der allgemeinen Formel
OH
-J-CH2-
CH2-
OH
verwendet werden, in der η eine ganze Zahl von 1 bis 10 oder mehr ist, die schmelzbar und in organischen
Lösungsmitteln löslich sind, und deren Polyalkoxylierung gegebenenfalls in Gegenwart von mehrwertigen
Alkoholen mit mindestens zwei Hydroxylgruppen erfolgt ist.
Die erfindungsgemäß hergestellten vernetzten Polyurethane haben überraschende technische Vorteile,
insbesondere hinsichtlich ihrer raschen Härtbarkeit bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen. Die
Verwendung der nichtsubstituierten polyalkoxylierten Phenoplaste im erfindungsgemäßen Verfahren bewirkt
eine für die weitere Verarbeitung sehr erwünschte noch stärkere Erniedrigung der Erweichungspunkte
der zu härtenden Masse, als es bei den alkoxylierten tert-Butylphenolformäldehydharzen der Fall ist. Dies
zeigt sich auch in einer Verringerung der Viskosität der Polyurethanansätze, was besonders vorteilhaft ist,
wenn zusätzlich Polyester mit hohem Halogengehalt zwecks Flammfestmachung mitverwendet werden.
Auch die Löslichkeit in organischen Lösungsmitteln erfährt durch die erfindungsgemäß verwendeten nichtsubstituierten
polyalkoxylierten Phenoplaste eine weitere Verbesserung. Die Lichtechtheit dieser polyalkoxylierten
Phenoplaste ist mindestens ebenso gut wie die der polyalkoxylierten tert-Butylphenolformaldehydharze.
Es ist nicht erforderlich, den Harzen noch lichtbeständige Bisphenole, wie 4,4 -Dioxydiphenyldimethylmethan,
einzuverleiben.
Für die Herstellung der verfahrensgemäß eingesetzten polyalkoxylierten Phenoplaste werden als
Ausgangsverbindungen in bekannter Weise schmelzbare, in organischen Lösungsmitteln lösliche Kondensationsprodukte
von unsubstituiertem Phenol mit Formaldehyd verwendet, die nach bekannten Methoden
hergestellt werden. Das Phenoplast soll in organischen Lösungsmitteln, wie Aceton, löslich und nicht
in den unlöslichen und ausgehärteten Resit (C-Stadium) übergegangen sein.
Zur Herstellung von Novolaken mit unterschiedlichen Molekulargewichten kann die Menge des mit
dem Phenol zu kondensierenden Formaldehyds variiert worden sein. Die Viskosität des Phenoplasts kann
durch das Molekulargewicht des Novolaks eingestellt werden. Vorzugsweise beträgt das Molverhältnis von
Formaldehyd zu Phenol zwischen 0,5 und 1,0 Mol je Mol.
Bei der bekannten Herstellung eines Novolaks mit dem vorstehend genannten Mengenverhältnis von
Aldehyd zu Phenol kondensiert man vorzugsweise mit Hilfe eines sauren Katalysators, wie Schwefelsäure,
Salzsäure oder Oxalsäure; doch können auch basische Katalysatoren verwendet werden. In einigen Fällen
sind überhaupt keine Katalysatoren erforderlich. Beispiele für basische Katalysatoren sind Ammoniak,
Amine oder quartäre Ammoniumbasen. Grenzflächenaktive Verbindungen des anionaktiven Typs, wie
Natriumalkylarylsulfonate, können die Umsetzung beschleunigen, wenn schwache Säuren verwendet werden,
und sie können ebenfalls anwesend sein.
Bei der Herstellung eines Resole wird zweckmäßig mehr als 1 Mol Formaldehyd je Mol Phenol eingesetzt.
Die Kondensation wird im allgemeinen mit basischen Katalysatoren durchgeführt. Die Resole
besitzen Methylolgruppen sowie phenolische Hydroxylgruppen, die mit den nachstehend genannten
Verbindungen zur Umsetzung gebracht worden sind. Die erfindungsgemäß verwendeten polyalkoxylierten
Phenoplaste werden durch Umsetzung eines Phenol-Aldehyd-Kondensats der vorgenannten Art mit einer
Verbindung aus der Gruppe der Monooxiranverbindungen, Alkylenhalogenhydrine, Alkylencarbonate
oder deren Gemischen nach bekannten Methoden hergestellt. Vorzugsweise werden solche epoxymodifizierte
Phenoplaste zur Herstellung der Polyurethane verwendet, die praktisch keine freien phenolischen
Hydroxylgruppen, z. B. weniger als etwa 0,5 % der ursprünglich vorhandenen, mehr enthalten.
Technisch sehr wertvolle Polyurethane werden auch durch Einverleiben eines mehrwertigen Alkohols in
das Reaktionsgemisch während der Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten polyalkoxylierten Phenoplaste
erhalten. Die Zugabe des mehrwertigen Alkohols erfolgt vorzugsweise nach der Herstellung
des Phenoplasts und vor der Zugabe des Oxyalkylierungsmittels.
Das Phenoplast wird mit einer Verbindung zur Reaktion gebracht, welche die phenolischen
Hydroxylgruppen veräthert. Voraussetzung ist, daß mindestens eine der phenolischen Hydroxylgruppen,
die in jedem Phenoplastmolekül vorhanden sind, mit einer Verbindung bzw. 'Verbindungen zur Umsetzung
gebracht worden ist, die ihrerseits mit Isocyanaten reagiert.
Bei der Verätherung ist die bevorzugte Methode oder Propylencarbonat, unter Verwendung eines
der Hydroxyalkylierung die Umsetzung mit Verbin- Katalysators, wie Kaliumcarbonat,
düngen, die eine Monoepoxydgruppe enthalten. Man Zur Herstellung eines polyalkoxylierten Pheno-
kann erfindungsgemäß Mono- oder Polyepoxyde ver- plasts muß mindestens eine Hydroxyalkylgruppe je
wenden. Beispiele für Monoepoxyde sind Äthylenoxyd, 5 phenolische OH-Gruppe vorhanden sein. Vorzugs-
Propylenoxyd, Butylenoxyd, Isobutylenoxyd, Cyclo- weise liegt mindestens 1 Mol eines Hydroxyalky-
hexenoxyd, 2,3-Epoxyhexan, 3-Äthyl-2,3-epoxyoctan, lierungsmittels je phenolische Hydroxylgruppe vor.
Epichlorhydrin, Epibromhydrin, Styroloxyd, Decylen- Häufig sind jedoch polyalkoxylierte Phenoplaste
oxyd, Triphenylglycidylsilan, Allylglycidyläther, Me- erwünscht, die durch Umsetzung mit einer größeren
thylglycidyläther, Phenylglycidyläther, Butylglycidyl- to Anzahl von Einheiten eines Hydroxyalkylierungs-
sulfid, Glycidylmethylsulfon, Glycidylmethacrylat, mittels je phenolische Hydroxylgruppe hergestellt
Glycidylacrylat, Glycidylbenzoat, Glydicylacetat, GIy- worden sind, da die physikalischen Eigenschaften der
cidyloctoat, Glycidylsorbat, Glycidylallylphthalat, vernetzten Polyurethane durch Steuerung der Länge
Phenyl-(p-octadecyloxybenzoyl)-äthylenoxyd, der Ätherkette eingestellt werden können. Durch
15 Steuerung der Länge der Ätherkette läßt sich auch die
C16H-S3OC6H4SO2NHCH2CH — CH2 Hydroxylzahl der polyalkoxylierten Phenoplaste ein-
^q/ stellen. Es hängt von der Länge der Ätherkette ab, ob
, die Polyurethanschaumstoffe hart, mittelhart oder
0 er weich sind. Zur Herstellung von Hartschaumstoffen
(C12H2S)2NCH2 CH — CH2 2o jst es jm allgemeinen nicht erwünscht, mehr als 10 Mol
0/ des Hydroxyalkylierungsmittels je phenolische Hydroxylgruppe
umzusetzen. Häufig ist es erwünscht,
Die bevorzugten verwendeten Monoepoxyde sind die Länge der Ätherkette möglichst gering zu halten,
die mit Kohlenwasserstoffresten, Äthern, Sulfiden, um die physikalischen Eigenschaften der Schaumstoffe
Sulfonen oder Estern substituierten Monoepoxyde, 25 auf ein Maximum zu bringen. Das wesentliche
die nicht mehr als 18 Kohlenstoffatome enthalten. Kriterium besteht darin, die Länge der Ätherkette so
Typische Diepoxyde sind S^-Epoxy-o-methylcyclo- zu wählen, daß man die erwünschte Ausgewogenheit
hexylmethyl-S^-epoxy-o-methylcyclohexancarbonsäu- zwischen der Viskosität des polyalkoxylierten Pheno-
reester, Dicyclopentadiendiepoxyd, Limonendiepoxyd, plasts und den physikalischen Eigenschaften des
4,4'-Diglycidyldiphenylpropan oder Vinylcyclohexen- 30 fertigen Schaumstoffes erhält. Bei der Herstellung
diepoxyd. Beispiele für geeignete Polyepoxyde sind von Weichschaumstoffen hängt die erforderliche
epoxydierte pflanzliche Öle oder Novolakpolyglycidyl- Länge der Ätherkette vom Molekulargewicht des
äther. Zahlreiche andere Epoxyde können verwendet Phenoplasts ab, doch ist sie im allgemeinen nicht
worden sein, doch werden im allgemeinen die Alkylen- größer als etwa 100 Einheiten des Hydroxyalky-
oxyde mit höchstens 6 Kohlenstoffatomen verwendet. 35 lierungsmittels je phenolische Hydroxylgruppe.
Weitere brauchbare Verbindungen sind Phenylgly- Im erfindungsgemäßen Verfahren können die ver-
cidyläther oder verwandte Verbindungen, z. B. Penta- schiedensten organischen Polyisocyanate verwendet
chlorphenylglycidyläther, die durch Umsetzung von werden. Unter den Polyisocyanaten sind die Aryl-
Epichlorhydrin mit monofunktionellen alkylierten oder Alkarylpolyisocyanate der Benzol- und Naph-
oder halogenierten Phenolen hergestellt sind. 40 thalinreihe reaktionsfähiger und weniger giftig als die
Katalysatoren für die hier nicht beanspruchte Um- aliphatischen Vertreter. Infolgedessen sind die aromasetzung
der Epoxydverbindungen mit den phenolischen tischen Verbindungen im erfindungsgemäßen VerHydroxylgruppen
der Phenoplaste sind Alkali- oder fahren bevorzugt. Die bevorzugten Verbindungen, die
Erdalkalihydroxyde, primäre, sekundäre oder tertiäre zur Zeit am leichtesten kommerziell zugänglich sind,
Amine oder basische Alkalisalze. Zu diesen gehören 45 sind 2,4-Toluylendiisocyanat oder 2,6-Toluylendiiso-Natrium-,
Kalium-, Lithium-, Calcium- oder Barium- cyanat und deren Gemische. Es können jedoch auch
hydroxyd, Amine, wie Methylamin, Dimethylamin, andere Polyisocyanate verwendet werden, wie Phe-Diäthylamin,
Trimethylamin, Triäthylamin, Tripropyl- nylendiisocyanat, a-Naphthylendiisocyanat, p-Xylamin,
Dimethylbenzylamin, Dimethylhydroxyäthyl- ylendiisocyanat, n-Hexylendiisocyanat, Methylen-bisamin
oder Dimethyl-2-hydroxypropylamin, sowie Salze 50 (4-phenylisocyanat), 3,3'-Bitoluylen-4,4'-diisocyanat,
starker Basen und schwacher Säuren, wie Natrium- 3,3'-Dimethoxy-4,4'-biphenylendiisocyanat, 1,5-Naphacetat
oder -benzoat. Die Reaktion kann bei Tem- thylendiisocyanat, 2,4-Chlorphenylendiisocyanat,Hexaperaturen
von 50 bis 25O0C, und vorzugsweise in methylendiisocyanat,Äthylendiisocyanat, Trimethylen-Abwesenheit
von Lösungsmitteln, durchgeführt wor- diisocyanat,Tetramethylendiisocyanat, Pentamethylenden
sein. Bei den höhermolekularen Phenoplasten 55 diisocyanat, Decaniethylendiisocyanat, 1,3-Cyclopenkann
man jedoch zur weiteren Verringerung der tylendiisocyanat, 1,2-Cyclohexylendiisocyanat, 1,4-Cy-Viskosität
Lösungsmittel verwenden. clohexylendiisocyanat, Cyclopentylidendiisocyanat,
Die phenolischen Hydroxylgruppen der Phenoplaste Cyclohexylidendiisocyanat, p-Phenylendiisocyanat,
können auch durch Umsetzung mit Alkylenhalogen- m-Phenylendiisocyanat, 4,4'-Diphenylpropandiiso-
hydrinen unter Verwendung äquivalenter Mengen 60 cyanat, 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, 1-Methyl-
eines Alkalihydroxyds hydroxyalkyliert worden sein. 2,4-phenylendiisocyanat, 4,4'-Diphenylendiisocyanat,
Geeignete Alkylenhalogenhydrine sind Äthylenchlor- 1,2-Propylendiisocyanat, 1,2-Butylendiisocyanat,
hydrin, Äthylenbromhydrin, Propylenchlorhydrm, 2,3-Butylendiisocyanat, 1,3-Butylendiisocyanat, Äthyl-
Propylenbromhydrin, 2,3-Butylenchlorhydrin oder idendiisocyanat, Propylidendiisocyanat, Butyliden-
-bromhydrin, Glycerinchlorhydrin oder -bromhydrin. 65 diisocyanat, 1,3,5-Triisocyanatobenzol, 2,4,6-Tolu-
Eine weitere Möglichkeit zur Hydroxyalkylierung ylentriisocyanat, 2,4,6-Triisocyanatomonochlorbenzol,
der unsubstituierten Phenoplasten besteht in der Um- 4,4',4"-Triphenylmethantriisocyanat, Polymethylen-
setzung mit Alkylencarbonaten, wie Äthylencarbonat polyphenylisocyanat oder deren Gemische.
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Höhermolekulare Polyisocyanate sind die flüssigen haltigen höhermolekularen Verbindungen sind Poly
Umsetzungsprodukte von Diisocyanaten mit Poly- ester, Polyäther oder deren Gemische. Die verwenaminen
oder Polyhydroxylverbindungen, z. B. den deten Polyester sind in der Technik bekannt. Sie sine
später aufgeführten hydroxylgruppenhaltigen Poly- das Umsetzungsprodukt eines mehrwertigen Alkohols
meren. Weiterhin können Polyisothiocyanate oder 5 mit einer Polycarbonsäure. Der Ausdruck »PolyGemische
von Polyisocyanaten verwendet werden. carbonsäure« bedeutet hier diese Säuren, die diesen
Ebenfalls in Betracht kommen die zahlreichen unge- äquivalent wirkenden Säureanhydride, Säurehaloreinigten
bzw. rohen Polyisocyanate, die kommerziell genide oder Ester oder deren Gemische,
erhältlich sind. Für harte Polyurethanschaumstoffe verwendet man
erhältlich sind. Für harte Polyurethanschaumstoffe verwendet man
Zur Herstellung der vernetzten Polyurethane kann io einen stark verzweigten Polyester oder Polyäther mit
man Katalysatoren verwenden. Als Katalysatoren einer Hydroxylzahl zwischen etwa 200 und 950. Füi
kommen die üblichen Katalysatoren für Isocyanat- die weichen Polyurethanschaumstoffe verwendet man
reaktionen in Frage, wie tertiäre Amine, z. B. Tri- einen linearen Polyester oder Polyäther mit einer
äthylaniin, N-Methylmorpholin oder Triäthanolamin, Hydroxylzahl zwischen etwa 30 und 100. Bei Ver-
oder Antimonverbindungen, wie Antimoncaprylat, 15 Wendung eines Polyesters oder Polyäthers mit einer
Antimonnaphthenat oder Antimonchlorid. Weiterhin Hydroxylzahl zwischen etwa 100 und 200 erhält man
können Zinnverbindungen verwendet werden, wie gewöhnlich mittelharte Polyurethanschaumstoffe.
Dibutylzinndilaurat, Tri-n-octylzinnoxyd, Hexabutyl- Im allgemeinen ist es erwünscht, insbesondere zur
dizinn, Tributylzinnphosphat oder Zinntetrachlorid. Herstellung harter oder mittelharter Schaumstoffe,
Man erhält hierbei starre oder biegsame Polyurethan- 20 daß mindestens ein Teil der gesamten mehrwertigen
schaumstoffe bei Mitverwendung von Treibmitteln. Alkoholkomponente des Polyesters drei Hydroxyl-
Zur Verschäumung der Polyurethanansätze kann gruppen enthalten hat, um das Alkydharz in verman
jedes herkömmliche Treibmittel verwenden. zweigter Form zu erhalten. Das Mengenverhältnis
Treibmittel für Polyurethane sind gewöhnlich solche von zweiwertigem Alkohol zu dreiwertigem Alkohol
Verbindungen, die beim Erhitzen oder bei der Um- 25 kann je nach dem gewünschten Verzweigungsgrad
Setzung mit einem Isocyanat gasförmige Produkte variiert werden. Die mehrwertigen Alkohole können
abspalten. Vorzugsweise wird das Schäumen aber aliphatischer, cycloaliphatischer, heterocyclischer oder
durch Einverleiben einer niedrigsiedenden Flüssigkeit aromatischer Natur und gegebenenfalls ungesättigt
in den mit Katalysator versetzten Ansatz erzielt. Die sein. Der Alkohol kann ein oder mehrere verschiedene
Reaktionswärme genügt dann, das Gemisch zu einem 30 Atome zwischen Kohlenstoffatomen im Molekül entgenügend
stabilen Schaum zu schäumen, der seine halten, wie Sauerstoff oder Schwefel. Die Alkohole
Form beibehält, sobald das Harz geliert. Solche können auch mit nicht störenden Substituenten, wie
geeignete Flüssigkeiten sind die im Bereich von 20 Halogenatomen oder Esterresten, substituiert sein,
bis 50° C siedenden Fluorchlorkohlenstoffe oder deren Beispiele für mehrwertige Alkohole sind Glycerin,
Gemische, wie Trichlorfluormethan, Trichlortrifluor- 35 Polyglycerin, Pentaerythrit, Polypentaerythrit, Mannit,
äthan, Dichlormonofluormethan, Monochloräthan, Trimethylolpropan, Sorbit, Methyltrimethylolmethan,
Monochlormonofluoräthan, Difluormonochloräthan 1,4,6-Octantriol, Butandiol, Pentandiol, Hexandiol,
oder Difluordichloräthan. Dodecandiol, Octandiol, Chlorpentandiol, Glycerin-
Ein weiteres Treibmittelsystem, das sich zur Durch- monoallyläther, Glycerinmonoäthyläther, Triäthylenführung
der Schäumungsreaktion bei erhöhter Tem- 40 glykol, 2-Äthylhexandiol-l,4, 3,3'-Thiodipropanol,
peratur eignet, ist in der USA.-Patentschrift 2865869 ^^'-SuhOnyldihexanoljl^-Cyclohexandioljl^jö-Hexanbeschrieben.
Dieses System besteht aus einem Gemisch triol, 1,3,5-Hexantriol, Polyallylalkohol, 1,3-Bisvon
tertiären Alkoholen und starken konzentrierten (2-hydroxyäthoxy)-propan, 5,5'-Dihydroxydiamyläther,
Säuren. Beispiele für tertiäre Alkohole sind tert.-Amyl- Tetrahydrofuran-2,5-dipropanol, Tetrahydrofuranalkohol,
tert.-Butylalkohol, 2-Methyl-3-butin-2-ol, 45 2,5-dipentanol, 2,5-Dihydroxytetrahydrofuran, Tetra-1-Methyl-l-phenyläthanol
oder 1,1,2,2-Tetraphenyl- hydrothiophen-2,5-dipropanol, Tetrahydropyrroläthanol.
Beispiele für saure Katalysatoren sind kon- 2,5-propanol, -i-Hydroxy-S-hydroxytetrahydropyran,
zentrierte Phosphorsäure, Schwefelsäure, Sulfonsäure 2,5-Dihydroxy-3,4-dihydro-l,2-pyran, 4,4'-Sulfinyldi-
oder Aluminiumchlorid. Weiterhin können verschie- propanol, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan oder
dene sekundäre Alkohole oder Glykole verwendet 50 2,2'-Bis-(4-hydroxyphenyl)-methan. Bevorzugte mehrwerden,
wie l-Phenyl-l,2-äthandiol oder 2-Butanol. wertige Alkohole sind die offenkettigen aliphatischen
Im allgemeinen sollen sekundäre Alkohole mit starken mehrwertigen Alkohole oder Polyalkylenätherpolyole
konzentrierten Säuren der vorstehend genannten Art mit zwei bis sechs veresterbaren Hydroxylgruppen und
verwendet werden. Bestimmte Verbindungen mit höchstens 20 Kohlenstoffatomen,
sekundären Alkoholgruppen, wie Acetaldol oder 55 Die für die Polyesterherstellung brauchbaren PoIy-Chloralhydrat, kann man jedoch ohne den sauren carbonsäuren können aliphatisch, cycloaliphatisch, Katalysator verwenden. Andere verwendbare Treib- aromatisch oder heterocyclisch und gegebenenfalls mittel sind z. B. Polycarbonsäuren, Polycarbonsäure- ungesättigt sein. Beispiele für solche Polycarbonsäuren anhydride, Dimethylolharnstoffe, Polymethylolphe- sind Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, nole, Ameisensäure oder Tetrahydroxymethylphos- 60 Tetrachlorphthalsäure, Maleinsäure, Dodecylmaleinphoniumchlorid. Weiterhin können Gemische der säure, Octadecenylmaleinsäure, Fumarsäure, Aconitvorstehend genannten Treibmittel verwendet werden. säure, Itaconsäure, Trimellithsäure, Tricarballylsäure,
sekundären Alkoholgruppen, wie Acetaldol oder 55 Die für die Polyesterherstellung brauchbaren PoIy-Chloralhydrat, kann man jedoch ohne den sauren carbonsäuren können aliphatisch, cycloaliphatisch, Katalysator verwenden. Andere verwendbare Treib- aromatisch oder heterocyclisch und gegebenenfalls mittel sind z. B. Polycarbonsäuren, Polycarbonsäure- ungesättigt sein. Beispiele für solche Polycarbonsäuren anhydride, Dimethylolharnstoffe, Polymethylolphe- sind Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, nole, Ameisensäure oder Tetrahydroxymethylphos- 60 Tetrachlorphthalsäure, Maleinsäure, Dodecylmaleinphoniumchlorid. Weiterhin können Gemische der säure, Octadecenylmaleinsäure, Fumarsäure, Aconitvorstehend genannten Treibmittel verwendet werden. säure, Itaconsäure, Trimellithsäure, Tricarballylsäure,
Häufig ist es erwünscht, die nichtsubstituierten 3,3'-Thiodipropionsäure, 4,4'-SuÖonyldihexansäure,
polyalkoxylierten Phenoplaste mit einer oder mehreren 3 - Octen -1,7 - dicarbonsäure, 3 - Methyl-3-decendicar-
weiteren hydroxylgruppenhaltigen höhermolekularen 65 bonsäure, Bernsteinsäure, Adipinsäure, 1,4-Cyclo-
Verbindungen zu vermischen, um eine Kombination hexadien-l,2-dicarbonsäure, S-Methyl-SjS-cyclohexa-
yon Eigenschaften der beiden Typen der Polyhydroxyl- dien-l,2-dicarbonsäure, S-Chlor-SjS-cyclohexadien-
verbindungen zu erhalten. Die hydroxylgruppen- 1,2-dicarbonsäure, 8,12-Eicosadiendicarbonsäure, 8-Vi-
9 10
nyl-lO'OCtädecendicarbonsäure oder die entsprechen- Polymeres C: Polypropylenglykol. Molekular-
den Säureanhydride, Säurechloride bzw. Ester. Bevor- gewicht: etwa 2000. Hydroxylzahl: 56.
zugte Polycarbonsäuren sind die aliphatischen oder Polymeres D aus 4 Mol 1,4,5,6,7,7-Hexachlorbi-
cycloaliphatischen Dicarbonsäuren mit höchstens cyclo-ß^ll-S-hepten-BjS-dicarbonsäure, 7,6 Mol GIy-
14 Kohlenstoffatomen und die höchstens 14 Kohlen- 5 cerin, 2 Mol Adipinsäure. Säurezahl: 5. Hydroxylzahl:
stoffatome enthaltenden aromatischen Dicarbon- 265.
säuren. Polymeres E aus 3 Mol·Adipinsäure, 5 Mol Glycerin.
Ein Teil oder der gesamte Anteil des mehrwertigen Säurezahl: 1. Hydroxylzahl: 640.
Alkohols oder der Polycarbonsäure der hydroxyl- Polymeres F aus 1 Mol Trimethylolpropan, 6 Mol
gruppenhaltigen höhermolekularen Verbindung kann io Propylenoxyd. Hydroxylzahl: 392.
aus einem Diels-Alder-Addukt eines Hexahalogen- Polymeres G aus 8,8 Mol Trimethylolpropan, 5 Mol
cyclopentadiens bestehen, in dem die Halogenatome Adipinsäure, 1 Mol Phthalsäureanhydrid. Säurezahl:
Chlor-, Brom- oder Fluoratome oder deren Gemische weniger als 1. Hydroxylzahl: 435.
sein können. Zu den zur Polyesterherstellung ver- Polymeres H aus 1 Mol 1,4,5,6,7,7-Hexachlorbi-
wendbaren Addukten eines Hexahalogencyclopen- 15 cyclo-[2,2,l]-5-hepten-2,3-dicarbonsäure, 4 Mol Pro-
tadiens und ungesättigten Polycarbonsäureverbindun- pylenoxyd. Säurezahl: 0. Hydroxylzahl: 202.
gen gehören lASjo^J-Hexachlorbicyclo-P^lJ-S-hep- Durch Kombination der erfindungsgemäß verwen-
ten-2,3-dicarbonsäure, 1,4,5,6,7,7-Hexachlorbicyclo- deten nichtsubstituierten polyalkoxylierten Pheno-
[2,2,l]-5-hepten-2,3-dicarbonsäureanhydrid, 1,4,5,6, plaste mit den Addukte von Hexahalogencyclopen-
7,7-Hexachlor-2-methylbicyclo-t2,2,l]-5-hepten-2,3-di- 20 tadien enthaltenden Alkydharzen erhält man sehr
carbonsäureanhydrid, der Mono- oder Dimethylester brauchbare Massen zur Herstellung von flammfesten
der 1,4,5,6,7,7-Hexachlorbicyclo-[2,2,l]-5-hepten- vernetzten Polyurethanen. Es wurde festgestellt, daß
2,3-dicarbonsäure, l,4,5,6-Tetrachlor-7,7-difluorbi- bei Verwendung der polyalkoxylierten nichtsubsti-
cyclo-[2,2,l]-5-hepten-2,3-dicarbonsäure, 1,4,5,6, ■ tuierten Phenoplaste die Feuerbeständigkeit der mit
7,7-Hexachlorbicyclo-[2,2,l]-5-hepten-2-essigsäure- 25 Addukten von Hexahalogencyclopentadien hergestell-
3-carbonsäureanhydrid oder 1,4,5,6,7,7-Hexachlor- ten Polyurethane weiter verbessert wird.
bicyclo-[2,2,l]-5-hepten-2,3-dicarbönsäurechlörid, d: h. Zur Herstellung der vernetzten Polyurethane werden
das Addukt von Hexachlorcyclopentadien und Fuma- die Komponenten vorzugsweise in solchen Mengen-
rylchiorid. " . '" verhältnisseh miteinander zur Reaktion gebracht, daß
.'.Zu den zur . Polyesterherstellung verwendbaren 30 etwa 85 bis 115 % Isocyanatgrüppen, bezogen auf die
Addukten eines Hexahalogencyeldp'ehtadiens und Gesamtzähl der in dem' hydroxylgruppenhaltigen
ungesättigten mehrwertigen Alkoholen gehören 1,4,5, Polymeren (und dem' gegebenenfalls verwendeten
6,7,7-Hexachlor-2,3-bis-hydroxymethylbicyclo-[2,2,l]- Treibmittel) vorhandenen Hydroxyl- und Carboxyl-
5-hepten, lAS^^J-Hexachlor^S-bis-hydroxymethyl- ' gruppen, vorliegen. Die Umsetzungstemperatur beträgt
bicyclo-[2,2,l]-2,5-heptadien, 3-(l,4,5;6,7,7-Hexachlor- 35 im allgemeinen etwa 20 bis etwa 180° C, doch kann
bicycloi[2,2,l]-5-hepten-2-yl)-methoxy-l,2-propandiol, man auch bei höheren oder niedrigeren Temperaturen
l,4,5,6-Tetrachlor-7,7-difluor-2,3-bis-hydroxymethyl- arbeiten.
bicyclo-[2,2,l]-5-hepten, l,4,5,6,7,7-Hexabrom-2,3-bis- Nachstehend werden Vorschriften zur Herstellung
hydroxymethylbicyclo-[2,2,l]-5-hepten oder 3-(l,4, von im erfindungsgemäßen Verfahren zu verwendenden
5,6-Tetrachlor-7,7-difluorbicyclo-[2,2,l]-5-hepten-2-yl)- 40 polyalkoxylierten nichtsubstituierten Phenoplasten
methoxy-l,2-propandiol. Die Verfahren zur Her- angegeben,
stellung dieser Verbindungen sind in der USA.- Versuch 1
Patentschrift 3 007 958 beschrieben. Ein Mantelreaktor wird mit 3000 Teilen Phenol,
Die Polyäther sind die Umsetzungsprodukte eines 13 Teilen Oxalsäure und 6 Teilen eines Netzmittels
mehrwertigen Alkohols, einer »polyphenolischen« Ver- 45 beschickt und auf 1000C erhitzt. Netzmittel des anion-
biridung mit einer Monoepoxydverbindung, wie aktiven Typs, wie Alkylarylsulfonate, werden bevor-
Propylenoxyd. Als mehrwertige Alkohole und Epoxyde zugt. In den Reaktor werden allmählich 1110 Teile
können die vorstehend genannten Verbindungen ver- einer 37 %igen wäßrigen Formaldehydlösung in solcher
wendet worden sein. Die bevorzugten Monoepoxyd- Geschwindigkeit gegeben, daß das Reaktionsgemisch
verbindungen sind die mit einer Monoepoxydgruppe 50 stark unter Rückfluß kocht. Das Rückflußkochen
substituierten Kohlenwasserstoffe, Äther, Sulfide, SuI- wird nach beendeter Formalinzugabe weitere 2 Stun-
fone oder Ester mit höchstens 18 Kohlenstoffatomen den fortgesetzt. Der Reaktorinhalt wird bei 1800C
im Molekül. Als »polyphenolische« Verbindungen vom Wasser und hierauf bei 2000C und 50 Torr von
können die nicht harzartigen Umsetzungsprodukte von nicht umgesetztem Phenol befreit. Man erhält etwa
Phenolen mit Aldehyden, z. B. Phenol-Formaldehyd- 55 2030 Teile eines Phenol-Aldehyd-Kondensats. In den
Kondensate, verwendet werden. Reaktor werden hierauf 7,2 Teile Natriumhydroxyd
Die nachstehend aufgeführten Harze sind typische gegeben, und dann wird Äthylenoxyd gasförmig oder
hydroxylgruppenhaltige höhermolekulare Verbindun- als Flüssigkeit eingeleitet. Die Reaktortemperatur
gen, die in den Ansätzen zur Herstellung der ver- wird während der ersten beiden Stunden bei 1900C
netzten Polyurethane gemäß der Erfindung mitver- 60 gehalten. Hierauf läßt man die Temperatur auf etwa
wendet werden können. 200 bis 220° C steigen, bis insgesamt 878 Teile Äthylen-
Polymeres A aus 6 Mol 1,4,5,6,7,7-Hexachlorbi- oxyd zugesetzt sind. Das erhaltene oxyäthylierte
cyclo-p^lJ-S-hepten^S-dicarbonsäure, 12 Mol Tri- Phenol-Aldehyd-Kondensat hat eine Hydroxylzahl
methylolpropan. Säurezahl: weniger als 10. Hydroxyl- von 370 und eineGardner-Viskositätbei50°Cvonetwa
zahl: 365. 65 2000 Sekunden.
Polymeres B aus 6 Mol Adipinsäure, 10 Mol Tri- Die Viskosität des erhaltenen polyalkoxylierten
methylolpropan. Säurezahl: weniger als 1. Hydroxyl- Phenol-Aldehyd-Kondensats kann durch Variation
zahl: 504. des Verhältnisses von Äthylenoxyd zu den pheno-
lischen Hydroxylgruppen sowie des Molverhältnisses von Phenol zu Aldehyd im PhenotAldehyd-Kondensat
drastisch verändert werden. In den Versuchen 2 bis 6 wurde das Verhältnis von Äthylenoxyd zu den
phenolischen Hydroxylgruppen von 1,25 bis 3,0 :1 variiert, während das Molverhältnis von Phenol zu
Aldehyd im Phenol-Aldehyd-Kondensat bei einem Wert von 3 :2 gehalten wurde. In den Versuchen 7
bis 9 wurde das Molverhältnis von Phenol zu Aldehyc auf einen Wert von 5 :4 und das Verhältnis vor
Äthylenoxyd zu den" phenolischen Hydroxylgrupper von 1,25 bis 1,72 :1 geändert. Die Wirkung auf di£
Viskosität sowie die Hydroxylzahl bei; den erhaltener polyalkoxylierten Phenoplasten ist in Tabelle I angegeben.
Die anderen Bedingungen in den Versuchen 2 bis 9 sind die gleichen wie in Versuch 1.
Molverhältnis | Mol | Hydroxyl | Gardner- | |
Ver | Phenol zu | Äthylenoxyd | zahl | Viskosität |
such | Aldehyd im | je OH- | ||
Kondensat | Gruppe | 376 | 2000 | |
1 | • 3:2. | 1,0 | 351 | 1080 |
2 | 3 :2 | 1,25 | 339 | 335 |
3 | 3 :2 | 1,50 | 301 | 52 |
4 | 3:2 | 2,0 | 267 | 23 · |
.5 | 3 :2 | 2,5 | 250 | 13,7 |
6 | 3 :2 | 3,0 | 340 | 19500 |
7 | 5:4 | 1,25 | 320 | 2200 |
8 | 5 :4 | 1,50 | 292 | 545 |
9 | 5:4 | 1,72 | ||
Die Viskosität und die Hydroxylzahl der polyalkoxy- Verfahren des Versuchs 5 wiederholt, jedoch wird
lierten Phenol-Aldehyd-Kondensate können sowohl bei ein Teil oder das gesamte Äthylenoxyd durch Prokonstanter
Kettenlänge des Phenol-Aldehyd-Konden- pylenoxyd ersetzt. Die Hydroxylzahl und die Viskosisats
als auch konstanter Länge der Alkylenoxydketten 30 tat der erhaltenen polyalkoxylierten Phenoplaste sind
auch durch Verwendung eines anderen Alkylenoxyds zusammen mit den Werten des Versuchs 5 in Tabelle II
variiert werden. In den Versuchen 10 bis 12 wird das angegeben.
Molverhältnis Phenol zu Aldehyd im Kondensat |
Tabelle II | Hydroxylzahl | Gardner-Viskosität | |
Versuch |
OJ OJ OJ OJ
to to to to |
Mol Äthylenoxyd je OH-Gruppe |
267 256 257 244 |
23 21 19 31 |
5 10 11 12 |
2,5 Äthylenoxyd 2,0 Äthylenoxyd + 0,5 Propylenoxyd 1,73 Äthylenoxyd + 0,76 Propylenoxyd 2,5 Propylenoxyd |
|||
Die Eigenschaften der erfindungsgemäß verwendeten polyalkoxylierten Phenol-Aldehyd-Kondensate
können durch Vermischen mit den verschiedensten Mengen mehrwertiger Alkohole während der Herstellung
der Kondensate weitermodifiziert worden sein. Die Herstellung eines solchen Produktes ist in
Versuch 13 erläutert.
Versuch 13
Das Verfahren des Versuchs 1 wird wiederholt, jedoch wird das Phenol-Aldehyd-Kondensat vor der
Zugabe des Äthylenoxyds und nach der Abtrennung
nicht umgesetzten Phenols mit 167 Teilen Glycerin versetzt. Das erhaltene Harz hat eine Viskosität von
180 Gardnersekunden bei 50°C und eine Hydroxylzahl von 402.
In den Versuchen 14 und 15 wird das Gewichtsverhältnis von Phenol-Aldehyd-Kondensat zu Glycerin
von 95 : 5 bis 90 :10 geändert. Die Viskosität und Hydroxylzahl dieser Harze sind in Tabelle III angegeben,
in der die Ergebnisse mit Versuch 13 und mit einem ähnlich Versuch 1 hergestellten Harz, das kein
Glycerin enthält (Versuch 16), verglichen werden.
Versuch | Phenol-Aldehyd- Kondensat Gewichtsprozent |
Glycerin Gewichtsprozent |
Mol Äthylenoxyd je OH-Gruppe |
Hydroxylzahl | Gardner-Viskosität |
13 14 15 16 |
92,5 95 90 100 |
7,5 5 10 0 |
1,1 1,1 1,1 1,1 |
402 377 418 371 |
180 400 113 2000 |
Die Eigenschaften der mit Glycerin modifizierten polyalkoxylierten Phenol-Aldehyd-Kondensate können
durch Änderung des Molverhältnises von Phenol zu Aldehyd im Phenol-Aldehyd-Kondensat variiert sein.
Dies wird in den Versuchen 17 und 18 durchgeführt, in denen das Molverhältnis von Phenol zu Aldehyd
3 :2 bzw. 5 : 4 beträgt. Die Eigenschaften der polyalkoxylierten Harze sind in Tabelle IV angegeben.
Versuch | Molverhältnis Phenol zu Aldehyd im Kondensat |
Phenol-Aldehyd- Kondensat Gewichtsprozent |
Glycerin Gewichts- ' prozent |
Mol Äthylenoxyd je OH-Gruppe |
Hydroxyl- zahl |
Gardner- Viskosität |
17 18 |
3 : 2 5:4 |
90 90 |
10 10 |
1,3 1,3 |
349 348 |
93 345 |
Die Eigenschaften der mit Glycerin modifizierten polyalkoxylierten Phenol-Aldehyd-Kondensate können
durch Verwendung verschiedener Kombinationen des Molverhältnisses von Phenol zu Aldehyd im Phenol-Aldehyd-Kondensat,
des Gewichtsverhältnisses, des ao Phenol-Aldehyd-Kondensates zu Glycerin und durch
Verwendung verschiedener Olefinoxyde weitervariiert worden sein. Die Ergebnisse dieser Variationen sjnd
in Tabelle V angegeben.
Molverhältnis | Phenol-Aldehyd- | Glycerin | Mol | TTvH m vvi- | VJdJ. Ui ICI ~ Viskosität |
|
Versuch | Phenol zu Aldehyd | Kondensat | Gewichts | Alkylenoxyd je | XiJ" Ul UAj>
1™ zahl |
|
im Kondensat | Gewichtsprozent | prozent | OH-Gruppe | 113' | ||
19 | 3 : 2 | 90 | 10 | 1,1 Äthylenoxyd | 418 | 232 |
20 | 3 : 2 | 90 | 10 | 1,1 Propylenoxyd | 378 | 93 |
21 | 3 :2 | 90 | 10 | 1,3 Propylenoxyd | 351 | 146 |
22 | 5 :4 | 80 | 20 | 1,0 Propylenoxyd | 436 | 107 |
23 | 5 : 4 | 80 | 20 | 1,1 Propylenoxyd | 416 | 70 |
24 | 5 : 4 | 80 | 20 | 1,2 Propylenoxyd | 396 | |
Versuch 25
In diesem Versuch ist die Mitverwendung von Triäthanolamin an Stelle von Glycerin erläutert. Das
Verfahren des Versuches 13 wird unter Verwendung folgender Bestandteile wiederholt:
3000 Teile Phenol,
1474 Teile Formaldehyd,
326 Teile Triäthanolamin,
2820 Teile Propylenoxyd.
1474 Teile Formaldehyd,
326 Teile Triäthanolamin,
2820 Teile Propylenoxyd.
Das erhaltene Harz hat eine Viskosität von 75 Gardnersekunden bei 5O0C und eine Hydroxylzahl von 401.
Versuch 26
In diesem Versuch ist die Verwendung eines Alkylhalogenhydrins
zur Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten, polyalkoxylierten Phenol-Aldehyd-Kondensate
erläutert.
In einem 51 fasssenden Dreihalskolben werden 520 g
eines gemäß Versuch 1 hergestellten Phenol-Aldehyd-Kondensats und 600 g Äthylalkohol vorgelegt. Das
Gemisch wird mit 880 g einer 33 °/oigen Natronlauge versetzt. Die Lösung wird auf 8O0C erhitzt und innerhalb
einer Stunde mit 443 g Äthylenchlorhydrin versetzt. Das Reaktionsgemisch wird unter Rückfluß
gekocht, bis keine phenolischen Hydroxylgruppen mehr vorhanden sind. Hierauf wird der Alkohol
abdestilliert und das polyalkoxylierte Phenoplast mit heißem Wasser salzfrei gewaschen. Der Rückstand
wird im Vakuum bei 150° C getrocknet.
Versuch 27
312 g gemäß Versuch 1 hergestelltes Phenol-Aldehyd-Kondensat, 267 g Äthylencarbonat und 1,5 g
Kaliumcarbonat werden miteinander vermischt und unter Stickstoff auf 170 bis 18O0C erhitzt. Es entwickelt
sich Kohlendioxyd. Nach 6 Stunden enthält das Harz keine freien phenolischen Hydroxylgruppen
"' mehr, und es hat eine Hydroxylzahl von 357.
40 Versuch 28
312 g des gemäß Versuch 1 hergestellten Phenol-Aldehyd-Kondensats,
290 g Propylencarbonat und 1,5 g Kaliumcarbonat werden miteinander vermischt und unter Stickstoff 12 Stunden auf 170 bis 1800C
erhitzt. Es entwickelt sich Kohlendioxyd. Das polyalkoxylierte Harz ist frei von phenolischen Hydroxylgruppen
und hat eine Hydroxylzahl von 338.
Die nachstehenden Beispiele erläutern die Herstellung von vernetzten Polyurethanen unter erfindungsgemäßer Verwendung der polyalkoxylierten, unsubstituierten Phenoplaste.
Die nachstehenden Beispiele erläutern die Herstellung von vernetzten Polyurethanen unter erfindungsgemäßer Verwendung der polyalkoxylierten, unsubstituierten Phenoplaste.
40 Teile Natriumhydroxyd werden in 470 Teilen Wasser gelöst. Die Lösung wird mit 116 Teilen Propylenoxyd
und 263 Teilen eines Phenol-Aldehyd-Kondensats versetzt, das durch Umsetzung von 1 Mol
Phenol mit 3 Mol Formaldehyd und Entwässerung bis auf einen Gehalt von etwa 70°/0 Feststoffen hergestellt
worden war. Das Reaktionsgemisch wird 16 Stunden bei 400C zur Umsetzung gebracht; es
enthält praktisch kein Propylenoxyd mehr. Die Natronlauge wird mit 60 Teilen Essigsäure neutralisiert,
und das Wasser wird durch azeotrope Destillation mit Benzol bei vermindertem Druck abgetrennt.
Das Natriumacetat läßt man aus dem Harz-Benzol-Gemisch ausfallen. Das Benzol wird im Vakuum
abdestilliert. Das zurückbleibende hydroxypropylierte Phenol-Formaldehyd-Harz ist ein viskoses, halbfestes
Produkt.
50 Teile des erhaltenen hydroxypropylierten Harzes werden mit 50 Teilen des gemäß Versuch 1 hergestellten
polyalkoxylierten und nun erfindungsgemäß verwendeten Phenoplasts und 4 Teilen saurem Butylphosphat
vermischt. Das Gemisch wird unter starkem Rühren mit einem Gemisch aus· 52 Teilen eines
technischen Toluylendiisocyanat-Isomeren-Gemisches, 25 Teilen Trichlorfluormethan und 0,5 Teilen eines
Siliconöls als Porenregler und Schaumstabilisator versetzt. Die Komponenten werden 20 Sekunden miteinander
vermischt und hierauf in eine Form gegossen. Der entstehende Schaum härtet bei 80° C innerhalb
10 Minuten und hat dann eine Dichte von 0,072 g/cm3.
100 Teile des in Versuch 1 hergestellten polyalkoxylierten Phenoplasts werden mit 1 Teil N-Methylmorpholin
und 0,5 Teilen eines Siliconemulgators sowie 53 Teilen eines technischen Gemisches von 2,4-
und 2,6-Toluylendiisocyanat gründlich vermischt. Das erhaltene Gemisch wird auf Aluminiumblech aufgestrichen
und 10 Minuten bei 80° C gehärtet. Man erhält einen dauerhaften, wasserbeständigen Anstrich-film.
Bei spiel 3
Das Verfahren des Beispiels 2 wird wiederholt, jedoch werden dem Ansatz noch 35 Teile Trichlorfluormethan
einverleibt. Das Gemisch wird 1 Minute rasch gerührt und dann in eine'Form gegossen. Der
erhaltene Schaum ist innerhalb einer Stunde ausgehärtet und hat dann eine Dichte von 0,032 g/cm3.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung von gegebenenfalli verschäumten Polyurethanen aus organischen Poly· isocyanaten, durch Umsetzung mit Alkylenhalo genhydrinen, Monoepoxydverbindungen, Alkylen· carbonaten oder deren Gemischen, polyalkoxylierten Phenoplasten und gegebenenfalls Treibmittelr und weiteren höhermolekularen Polyhydroxyverbindungen oder deren Gemischen, unter Formgebung, dadurch gekennzeichnet, daß weniger als etwa 0,5% freie phenolische Hydroxylgruppen enthaltende nichtsubstituierti Polyalkoxylierungsprodukte von Phenoplasten dei allgemeinen FormelOH4-CH2-OHOHverwendet werden, in der η eine ganze Zahl von 1 bis 10 oder mehr ist, die schmelzbar und in organischen Lösungsmitteln löslich sind und deren Polyalkoxylierung gegebenenfalls in Gegenwart von mehrwertigen Alkoholen mit mindestens zwei Hydroxylgruppen erfolgt ist.In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche-Auslegeschrift Nr. 1106 066;
USA.-Patentschriften Nr. 2 349 756, 2 764 566;
»Chemisches Zentralblatt«, 1958, S. 3750 — Polyurethane, eine weitere Anregung für den Lackhersteller.609 568/593 5.66 © Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US15810461A | 1961-12-08 | 1961-12-08 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1216536B true DE1216536B (de) | 1966-05-12 |
Family
ID=22566699
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEH47627A Pending DE1216536B (de) | 1961-12-08 | 1962-12-08 | Verfahren zur Herstellung von gegebenenfalls verschaeumten Polyurethanen |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
BE (1) | BE625830A (de) |
CH (1) | CH437775A (de) |
DE (1) | DE1216536B (de) |
GB (1) | GB1029033A (de) |
NL (2) | NL127079C (de) |
SE (1) | SE313919B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0061683A1 (de) * | 1981-04-01 | 1982-10-06 | Th. Goldschmidt AG | Härtbares Klebmittel |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3682845A (en) * | 1970-10-16 | 1972-08-08 | Witco Chemical Corp | Polyurethanes derived from alkylene oxide adducts of trimethylol phenols and of polymers thereof |
US4046721A (en) * | 1976-07-30 | 1977-09-06 | Texaco Development Corporation | Low friability polyisocyanurate foams |
US10640475B2 (en) | 2017-09-22 | 2020-05-05 | Hexion Inc. | Compositions and methods to produce alkoxylated triazine-arlhydroxy-aldehyde condensates |
US10604614B2 (en) | 2017-09-22 | 2020-03-31 | Hexion Inc. | Compositions and methods to produce alkoxylated triazine-arylhydroxy-aldehyde condensates |
US10435503B2 (en) | 2017-09-22 | 2019-10-08 | Hexion Inc. | Compositions for polyurethane applications |
WO2020069940A1 (de) | 2018-10-01 | 2020-04-09 | Hexion GmbH | Zusammensetzung zur herstellung von schaumstoffen |
US11161976B2 (en) * | 2019-06-18 | 2021-11-02 | Hexion Vad Llc | Phenolic epoxy system |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2349756A (en) * | 1940-07-25 | 1944-05-23 | Du Pont | Formaldehyde resin modified with a polyiso-or polyisothiocyanate |
US2764566A (en) * | 1953-03-16 | 1956-09-25 | Lockheed Aircraft Corp | Polyisocyanate-alkyd resin-substituted polymethylol phenol cellular compositions |
DE1106066B (de) * | 1959-10-15 | 1961-05-04 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von Urethangruppen aufweisenden, gegebenenfalls verschaeumten Kunststoffen |
-
0
- BE BE625830D patent/BE625830A/xx unknown
- NL NL286446D patent/NL286446A/xx unknown
- NL NL127079D patent/NL127079C/xx active
-
1962
- 1962-12-07 SE SE13219/62A patent/SE313919B/xx unknown
- 1962-12-07 CH CH1440662A patent/CH437775A/fr unknown
- 1962-12-07 GB GB46268/62A patent/GB1029033A/en not_active Expired
- 1962-12-08 DE DEH47627A patent/DE1216536B/de active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2349756A (en) * | 1940-07-25 | 1944-05-23 | Du Pont | Formaldehyde resin modified with a polyiso-or polyisothiocyanate |
US2764566A (en) * | 1953-03-16 | 1956-09-25 | Lockheed Aircraft Corp | Polyisocyanate-alkyd resin-substituted polymethylol phenol cellular compositions |
DE1106066B (de) * | 1959-10-15 | 1961-05-04 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von Urethangruppen aufweisenden, gegebenenfalls verschaeumten Kunststoffen |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0061683A1 (de) * | 1981-04-01 | 1982-10-06 | Th. Goldschmidt AG | Härtbares Klebmittel |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE313919B (de) | 1969-08-25 |
CH437775A (fr) | 1967-06-15 |
NL286446A (de) | |
NL127079C (de) | |
BE625830A (de) | |
GB1029033A (en) | 1966-05-11 |
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