DE3111266A1 - METHOD FOR PRODUCING REACTIVE LIQUID POLYMERISATS WITH FINAL VINYL GROUPS - Google Patents
METHOD FOR PRODUCING REACTIVE LIQUID POLYMERISATS WITH FINAL VINYL GROUPSInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung von reaktionsfähigen flüssigen Polymerisaten mit endständigen Vinylgruppen Process for the production of reactive liquid polymers with terminal vinyl groups
Die reaktionsfähigen flüssigen Polymerisate mit endständigen Vinylgruppen (vinyl terminated reactive liquid polymers oder vinyl-terminierte reaktive flüssige Polymerisate, nachstehend kurz als "VTRLP" bezeichnet.) sind Handelsprodukte, die zu festen Elastomeren gehärtet bzw. vulkanisiert werden können. Sie werden hauptsächlich inThe reactive liquid polymers with terminal vinyl groups (vinyl terminated reactive liquid polymers or vinyl-terminated reactive liquid polymers, hereinafter referred to as "VTRLP" for short.) are Commercial products that can be hardened or vulcanized to solid elastomers. They are mainly used in
Überzügen,Coatings,
Dichtungs- und Vergußmassen, Einbettmassen, als schlagzäh machende Mittel für ungesättigte Polyesterharze sowie in Druckfarben, die mit UV-Licht oder Elektronenstrahlen härtbar sind, verwendet.Sealing and casting compounds, investment compounds, as impact-resistant making agents for unsaturated polyester resins as well as in printing inks that use UV light or electron beams curable are used.
Die US-PSen 3 910 992 und 4 129 713 beschreiben ein großtechnisches Verfahren zur Herstellung von VTRLP durch Additionsreaktion eines endständige Carboxylgruppen enthaltenden reaktionsfähigen flüssigen Polymerisats (carboxyl terminated reactive liquid polymer oder carboxy1-terminiertes reaktives flüssiges Polymerisat, nachstehend kurz als "CTRLP" bezeichnet) mit Glycidylacrylat in der nachstehend dargestellten Weise:U.S. Patents 3,910,992 and 4,129,713 describe a large-scale one Process for producing VTRLP by addition reaction of a terminal carboxyl group reactive liquid polymer (carboxyl terminated reactive liquid polymer or carboxy1-terminated reactive liquid polymer, hereinafter referred to for short as "CTRLP") with glycidyl acrylate in the manner shown below:
0 0 0 0 0 OH 00 0 0 0 0 OH 0
HOC-—P—COH+2CH2CHCH2OCCH=CH2-^ P^f-COCH2CHCH2OCCH=CH2)2 Diese Reaktion wird bei erhöhter Temperatur von etwa bis 150°C für eine Dauer von 10 bis 20 Stunden durchgeführt. Dieses polymere Reaktionsprodukt enthält eine äußerst reaktionsfähige funktioneile Gruppe mit endständigen Vinylgruppen, die bei erhöhter Temperatur leicht polymerisierbar ist. Da eine vorzeitige Polymerisation der endständigen Vinylgruppe unerwünscht ist, wurden Versuche unternommen, diese Reaktion bei niedrigerer Temperatur mit anderen Reaktionsteilnehmern durchzuführen.HOC -— P — COH + 2CH 2 CHCH 2 OCCH = CH 2 - ^ P ^ f-COCH 2 CHCH 2 OCCH = CH 2 ) 2 This reaction is carried out at an elevated temperature of about to 150 ° C for a period of 10 to 20 Hours performed. This polymeric reaction product contains an extremely reactive functional group with terminal vinyl groups, which is easily polymerizable at elevated temperature. Since premature polymerization of the terminal vinyl group is undesirable, attempts have been made to carry out this reaction at a lower temperature with other reactants.
Gegenstand der Erfindung sind neue reaktionsfähigeThe invention relates to new reactive ones
flüssige Polymerisate mit endständigen Vinylgruppen (VTRLP) und ein Verfahren zu ihrer Herstellung durch eine Kupplungsreaktion zwischen einem Isocyanat, einem Vinylgruppen enthaltenden Alkohol und einem endständige Hydroxylgruppen enthaltenden flüssigen Polymerisat (hydroxyl terminated liquid polymer oder hydroxyl-terminiertes flüssiges Polymerisat, nachstehend kurz als "HTRLP" bezeichnet).liquid polymers with terminal vinyl groups (VTRLP) and a process for their preparation by a coupling reaction between an isocyanate, a Alcohol containing vinyl groups and a liquid polymer containing terminal hydroxyl groups (hydroxyl terminated liquid polymer or hydroxyl terminated liquid polymer, hereinafter referred to as "HTRLP" for short).
Im einzelnen besteht das Verfahren gemäß der Erfindung aus den Stufen der Umsetzung eines HTRLP, eines ungesättigten Alkohols und eines Diisocyanats bei einer Temperatur im Bereich von etwa Raumtemperatur bis etwa 70°C.In detail, the process according to the invention consists of the steps of converting an HTRLP, an unsaturated one Alcohol and a diisocyanate at a temperature ranging from about room temperature to about 70 ° C.
Die neuen VTRLP werden nach dem einstufigen oder zweistufigen Verfahren durch Umsetzung eines Diisocyanats, einer oc, ß-äthylenisch ungesättigten Hydroxylverbindung und eines flüssigen Polymerisats mit endständigen Hydroxylgruppen hergestellt. Die neuen VTRLP haben Molekulargewichte von etwa 1000 bis 20.000, bestimmt mit einem Mechrolab-Dampfdruck-Osmometer. Ihre Massenviskosität (bulk viscosity) beträgt etwa 500 bis 8.000.000 mPas, gemessen bei 27°C mit einem Brookfield-Viskosimeter, Modell LVT, mit Spindel Nr. 4. Bevorzugt von den neuen Polymerisaten werden solche mit einer Massenviskosität von etwa 5000 bis 2.000.000 mPas, insbesondere etwa 10.000 bis 1.000.000 mPas bei 27°C. Diese Polymerisate haben Hydroxy1-Äquivalentgewichte von etwa 200 bis 10.000.The new VTRLP are made according to the one-step or two-step process by reacting a diisocyanate, an oc, ß-ethylenically unsaturated hydroxyl compound and a liquid polymer with terminal hydroxyl groups. The new VTRLP have molecular weights from about 1000 to 20,000, determined with a Mechrolab vapor pressure osmometer. Your bulk viscosity (bulk viscosity) is about 500 to 8,000,000 mPas, measured at 27 ° C with a Brookfield viscometer, Model LVT, with spindle no. 4. Of the new polymers, preference is given to those with a bulk viscosity from about 5000 to 2,000,000 mPas, in particular from about 10,000 to 1,000,000 mPas at 27 ° C. These polymers have Hydroxy1 equivalent weights of about 200 to 10,000.
Bei der zweistufigen Kupplungsreaktion eines HTRLP, eines Diisocyanats und eines Vinylgruppen enthaltenden Alkohols erfolgt zunächst die Bildung eines Addukts durch Umsetzung des Alkohols und des Diisocyanats und anschließend die Reaktion zwischen dem Addukt und dem HTRLP. Das zweistufige Verfahren ist nachstehend dargestellt:In the two-stage coupling reaction of an HTRLP, a diisocyanate and an alcohol containing vinyl groups first the formation of an adduct takes place by reaction of the alcohol and the diisocyanate and then the Reaction between the adduct and the HTRLP. The two-step process is shown below:
R
CH2=C-R-OH + O=C=N-R-N=C=OR.
CH 2 = CR-OH + O = C = NRN = C = O
I IlI Il
CH2=C-R -0-C-NH-R-N=C=O Addukt CH 2 = CR-O-C-NH-RN = C = O adduct
2 Addukt + HO—P—OH2 adduct + HO — P — OH
O ν O R P—(-O-C-NH-R-NH-C-O-R-C=CH2) _O ν ORP - (- OC-NH-R-NH-CORC = CH 2 ) _
Beim einstufigen Verfahren findet die Reaktion zwischen den drei Reaktionsteilnehmern statt, wie nachstehend dargestellt:In the one-step process, the reaction takes place between the three reactants, as follows shown:
R
2 CH2=C-R-OH +2 O=C=N-R-N=C=O + OH—P—-OHR.
2 CH 2 = CR-OH + 2 O = C = NRN = C = O + OH-P-OH
0 ν0 ν
0 R 10 P—f-0-C-NH-R-NH-C-O-R-C=CH0)0 R 10 P — f-0-C-NH-R-NH-CORC = CH 0 )
Die neuen VTRLP können beim zweistufigen oder einstufigen Verfahren mit oder ohne Lösungsmittel hergestellt werden. Wie vorstehend dargestellt, wird beim zweistufigen Verfahren der Alkohol mit einem Diisocyanat unter Bildung eines Addukts umgesetzt, das mit einem HTRLP zum Endprodukt umgesetzt wird. Das zweistufige Verfahren ist, wenn es ohne ''Lösungsmittel durchgeführt wird, schwieriger durchzuführen. Zwar wird die Bildung des Addukts leicht erreicht, jedoch ist die zweite Stufe, d.h. die Umsetzung des Addukts mit dem HTRLP durch die dabei auftretende hohe Viskosität, die das Rühren hemmt und die Qualität des Endprodukts beeinträchtigt, kompliziert. Durch Verwendung eines Lösungsmittels kann dieses Problem gelöst werden.The new VTRLP can be used for two-stage or single-stage Process with or without a solvent can be produced. As shown above, the two-step process the alcohol is reacted with a diisocyanate to form an adduct which, with an HTRLP, results in the end product is implemented. The two-step process, when carried out without '' solvents, is harder to perform. Although the formation of the adduct is easily achieved, the second stage, i.e. the reaction of the adduct with the HTRLP due to the resulting high viscosity, which inhibits stirring and affects the quality of the end product, complicated. By using a solvent this can Problem to be solved.
Beim Einstufenverfahren werden die Reaktionsteilnehmer in der folgenden Reihenfolge in einen Reaktor gegeben:In the one-step process, the reactants become put into a reactor in the following order:
HTRLP, Vinylgruppen enthaltender Alkohol und Diisocyanat. Vorzugsweise wird dem reaktionsfähigen flüssigen Polymerisat ein Lösungsmittel zugesetzt, bevor die übrigen Reaktionsteilnehmer zugegeben werden. Die Viskosität der VTRLP aus dem Einstufenverfahren ist gewöhnlich höher als die der VTRLP aus dem Zweistufenverfahren.Falls gewünscht, kann eine Senkung der Viskosität erreicht werden, indem die Menge des Vinylgruppen enthaltenden Alkohols relativ zum Diisocyanat erhöht wird. Eine niedrigere Viskosität der erhaltenen VTRLP kann auch durch Verwendung von HRTLP von niedrigerer Viskosität erreicht werden.HTRLP, vinyl group containing alcohol and diisocyanate. Preferably, the reactive liquid polymer a solvent is added before the remaining reactants are added. The viscosity of the VTRLP from the one-step process is usually higher than that of the VTRLP from the two-step process. A decrease in viscosity can be achieved by reducing the amount of vinyl group-containing alcohol relatively is increased to the diisocyanate. A lower viscosity of the VTRLP obtained can also be achieved by using HRTLP of lower viscosity can be achieved.
Beim neuen Einstufen- und Zweistufenverfahren wird etwa 1 Mol Vinylgruppen enthaltender Alkohol mit 1 Mol Diisocyanat und 1/2 Mol HTRLP umgesetzt.Zur Senkung der Viskosität des erhaltenen VTRLP, wie vorstehend erwähnt, sollte das Molverhältnis von Alkohol zu Diisocyanat (OH/NCO) von 1:1 auf etwas über diesen Wert, vorzugsweise auf 1,5 Mol Alkohol pro Mol Diisocyanat, insbesondere von 1,05 auf 1,3 Mol Alkohol pro Mol Diisocyanat erhöht werden. Obwohl die Geschwindigkeit der Reaktion bei höherer Temperatur erhöht wird, liegt die optimale Temperatur für dieses Verfahren in einem Bereich von weniger als 00C bis 150°C, vorzugsweise im Bereich von Raumtemperatur von etwa 20°C bis etwa 70°C.In the new one-stage and two-stage process, about 1 mole of alcohol containing vinyl groups is reacted with 1 mole of diisocyanate and 1/2 mole of HTRLP. To reduce the viscosity of the VTRLP obtained, as mentioned above, the molar ratio of alcohol to diisocyanate (OH / NCO) should be 1: 1 to slightly above this value, preferably to 1.5 moles of alcohol per mole of diisocyanate, in particular from 1.05 to 1.3 moles of alcohol per mole of diisocyanate. Although the rate of reaction is increased at higher temperature, the optimum temperature is for this process is in a range of less than 0 0 C to 150 ° C, preferably in the range of room temperature of about 20 ° C to about 70 ° C.
Die Stabilität der VTRLP hängt von der Stabilität der Vinylgruppen und der nicht umgesetzten Isocyanatgruppen ab. Die Vinylgruppen können durch freie Radikale bildende Inhibitoren, z.B. Hydrochinon, Benzochinon, Catechin, Toluhydrochinon, Methyläther von Hydrochinon, Trinitrobenzol, Picrinsäure und Phenothiazin, stabilisiert werden, während das Stabilitätsproblem bei den nicht umgesetzten Isocyanatgruppen durch weitestgehende Senkung ihres Anteils gelöst werden kann. Dies kann durch Umsetzung von restlichen Isocyanatgruppen mit Materialien wie Methanol, p-Toluolsulfonsäure, Äthylenglykol und Triäthanolamin erreicht werden. Nebenreaktionen der nicht umge-The stability of the VTRLP depends on the stability of the vinyl groups and the unreacted isocyanate groups away. The vinyl groups can be inhibited by free radical-forming inhibitors, e.g. hydroquinone, benzoquinone, catechin, Toluhydroquinone, methyl ether of hydroquinone, trinitrobenzene, picric acid and phenothiazine, are stabilized, while the stability problem with the unreacted isocyanate groups by largely lowering their Proportion can be solved. This can be done by reacting residual isocyanate groups with materials such as Methanol, p-toluenesulfonic acid, ethylene glycol and triethanolamine can be achieved. Side reactions of the not
setzten restlichen Isocyanatgruppen müssen ausgeschlossen werden, um Gelbildung der VTRLP in wenigen Stunden zu vermeiden. Die Konzentration des restlichen Isocyanats kann durch das InfrarotSpektrum des Verhältnisses der Isocyanatgruppen-Extinktion (absorbance) (AnQ0) ^ei Any remaining isocyanate groups must be excluded in order to avoid gel formation of the VTRLP in a few hours. The concentration of the remaining isocyanate can be determined by the infrared spectrum of the ratio of the isocyanate group absorbance (A n Q 0 ) ^ ei
2260 cm zur Cyangruppen-Extinktion (A.™) bei 2240 cm" bestimmt werden. Die Cyangruppen stammen aus dem Acrylnitril und/oder dem freie Radikale bildenden Initiator. Je niedriger dieses Verhältnis ist, um so stabiler ist das Produkt. Beispielsweise hatte das Produkt von Beispiel 8 ein An Q/ACN-Verhaltnis von etwa 0,06, und seine Stabilität nach Lagerung für einen Monat bei Raumtemperatur und bei erhöhter Temperatur von etwa 600C war ausgezeichnet. Wenn der hohe Gehalt an restlichem Isocyanat gesenkt oder ausgeschaltet wird, wird die Stabilität dieser Produkte bedeutend verbessert.2260 cm for the cyano group extinction (A. ™) at 2240 cm ". The cyano groups come from the acrylonitrile and / or the free radical initiator. The lower this ratio, the more stable the product. For example, the product had of Example 8 an A n Q / A CN ratio of about 0.06, and its stability after storage for one month at room temperature and at an elevated temperature of about 60 ° C. When the high content of residual isocyanate was lowered or turned off the stability of these products is significantly improved.
Das Verfahren gemäß der Erfindung kann zwar ohne Lösungsmittel durchgeführt werden, jedoch wird die Reaktion vorzugsweise in Gegenwart eines Lösungsmittels für die Reaktionsteilnehmer durchgeführt. Die Lösungsmittelmenge kann in weiten Grenzen variieren, da ein Verdünnungsmittel zur Erleichterung der physikalischen Aspekte der Handhabung und des Rührens der Reaktionsteilnehmer zugesetzt wird. Wenn ein Lösungsmittel verwendet wird, kann seine Menge 20 bis 400 Gew.-Teile pro 100 Teile VTRLP, vorzugsweise 50 bis 150 Teile betragen.Bei Verwendung eines Lösungsmittels sollte es keine Gruppen enthalten, die mit den Isocyanatgruppen reagieren oder in irgendeiner Weise die Reaktion stören würden. So sollte das Lösungsmittel keine Hydroxylgruppen, Carboxylgruppen oder Amingruppen enthalten, die bei diesen Reaktionen störend sein könnten. Hierdurch werden die geeigneten Lösungsmittel auf Ester, Äther, Kohlenwasserstoffe und ähnliche Lösungsmittel, die nicht-reaktionsfähige, nicht-funktionelle Gruppen in bezug auf die Isocyanatgruppe enthalten, begrenzt.Although the process according to the invention can be carried out without a solvent, the reaction will preferably carried out in the presence of a solvent for the reactants. The amount of solvent can vary widely as a diluent to facilitate the physical aspects of the Handling and stirring of the reactants is added. If a solvent is used, its amount may be 20 to 400 parts by weight per 100 parts of VTRLP, preferably 50 to 150 parts. When used of a solvent, it should not contain any groups that react with the isocyanate groups or would interfere with the response in any way. So the solvent should not have hydroxyl groups, carboxyl groups or contain amine groups which could interfere with these reactions. This will make the suitable solvents for esters, ethers, hydrocarbons and similar solvents that are non-reactive, containing non-functional groups with respect to the isocyanate group.
Beispiele von polymerisierbaren Lösungsmitteln, die hei diesen Verfahren verwendet werden können, sind Alkylacrylate und -methacrylate mit 1 bis 12 C-Atomen im Alkylrest, Styrol, Alkylstyrol mit 1 bis 6 C-Atomen im Alkylrest, Halogen- und Halogenalkylstyrol mit 1 bis 6 C-Atomen im Alkylrest, Divinylbenzol, Cyclohexylacrylat und -methacrylat, Acrylnitril, Vinylidenchlorid, Vinylacetat, Vinylstearat, Vinyltoluol, Hexandioldiacrylat und -dimethacrylat, Polyäthylenglykoldiacrylat, Vinylpropionat, Tetrahydrofurfurylmethacrylat, Diäthylen- und Triäthylenglykoldiacrylat, Diallylfumarat, 1,3-Butylenglykoldiacrylat und -dimethacrylat, Trimethylolpropantriacrylat und Neopentylglykoldiacrylat. Nicht-polymerisierbare Lösungsmittel können ebenfalls verwendet werden. Beispiele solcher Lösungsmittel sind Benzol, Toluol, Xylol, Dioxan, Methyläthylketon, Äthylacetat und Äthylbenzol. Zu den bevorzugten Lösungsmitteln gehört Styrol. Als weitere bevorzugte Lösungsmittel sind Gemische von Styrol und Methylmethacrylat und Gemische von Styrol undExamples of polymerizable solvents that are hot These methods can be used are alkyl acrylates and methacrylates with 1 to 12 carbon atoms in the alkyl radical, styrene, alkylstyrene with 1 to 6 carbon atoms in the Alkyl radical, halogen and haloalkyl styrene with 1 to 6 carbon atoms in the alkyl radical, divinylbenzene, cyclohexyl acrylate and methacrylate, acrylonitrile, vinylidene chloride, vinyl acetate, Vinyl stearate, vinyl toluene, hexanediol diacrylate and dimethacrylate, polyethylene glycol diacrylate, vinyl propionate, Tetrahydrofurfuryl methacrylate, diethylene and triethylene glycol diacrylate, Diallyl fumarate, 1,3-butylene glycol diacrylate and dimethacrylate, trimethylol propane triacrylate and neopentyl glycol diacrylate. Non-polymerizable Solvents can also be used. Examples of such solvents are benzene, toluene, xylene, Dioxane, methyl ethyl ketone, ethyl acetate and ethylbenzene. Preferred solvents include styrene. Mixtures of styrene are further preferred solvents and methyl methacrylate and mixtures of styrene and
20 Divinylbenzol zu nennen.20 to name divinylbenzene.
Wie nachstehend gezeigt werden wird, gibt es die verschiedensten HTRLP, die sämtlich bei der Reaktion mit einem Vinylgruppen enthaltenden Alkohol und einem Diisocyanat zur Herstellung von VTRLP verwendet werden können.As will be shown below, there are a wide variety of HTRLPs, all of which react with an alcohol containing vinyl groups and a diisocyanate can be used to produce VTRLP.
Die Herstellung von HTRLP kann beispielsweise erfolgen durch Nachreaktion von CTRLP, durch freiradikalische Polymerisation von Monomeren unter Verwendung von Hydroxylgruppen enthaltenden Initiatoren, durch Lösungspolymerisation unter Verwendung von Lithiumkatalysatoren oder organometallischen Katalysatoren und Nachreaktion des Reaktionsprodukts zur Bildung der Hydroxlgruppen, durch Polymerisation eines Vinylgruppen enthaltenden Monomeren mit einem Hydroxylgruppen enthaltenden Trisulfid und/oder Disulfid. Als Beispiele sind HTRLP zu nennen, die durch Additionsreaktion zwischen A'thylenoxid und einem CTRLP hergestellt werden. Die CTRLP können ihrerseits durchThe production of HTRLP can take place, for example, by post-reaction of CTRLP, by free radicals Polymerization of monomers using initiators containing hydroxyl groups, by solution polymerization using lithium catalysts or organometallic catalysts and post-reaction of the Reaction product to form the hydroxyl groups Polymerization of a vinyl group-containing monomer with a hydroxyl group-containing trisulfide and / or Disulfide. Examples are HTRLP that run through Addition reaction between ethylene oxide and a CTRLP can be produced. The CTRLP can for their part through
freiradikalische Polymerisation unter Verwendung von Carboxylgruppen enthaltenden Initiatoren und/oder modifizierenden Mitteln hergestellt werden, wie in der US-PS 3 285 949 und in der DE-PS 1 150 205 beschrieben. Die CTRLP können auch durch Herstellung von Polymerisaten durch Lösungspolymerisation unter Verwendung von Lithiumkatalysatoren oder organometallischen Katalysatoren und Nachbehandlung der Polymerisate zur Bildung von Carboxylgruppen hergestellt werden, wie in den US-PSen 3 135 716 und 3 431 235 beschrieben. Spezielle Beispiele von HTRLP, die mit dem Vinylgruppen enthaltenden Alkohol und einem Diisocyanat zur Bildung von VTRLP umgesetzt werden, sind die endständige Hydroxylgruppen enthaltenden Butadien-Acrylnitril-Copolymerisate, die etwa 20% Acrylnitril und etwa 80% Butadien enthalten, endständige Hydroxylgruppen enthaltende Butadien-Acrylnitril-Hydroxyäthylacrylat-Copolymerisate, die etwa 18% Acrylnitril, etwa 80% Butadien und bis zu einige Prozent Hydroxyäthylacrylat enthalten, endständige Hydroxylgruppen enthaltendefree radical polymerization using Carboxyl group-containing initiators and / or modifying agents can be prepared as in U.S. Patent 3,285,949 and in DE-PS 1,150,205. The CTRLP can also be produced by producing polymers by solution polymerization using lithium catalysts or organometallic catalysts and Post-treatment of the polymers to form carboxyl groups can be prepared, as in US Pat. No. 3,135,716 and 3,431,235. Specific examples of HTRLP that are used with the vinyl group-containing alcohol and a Diisocyanate are reacted to form VTRLP, the butadiene-acrylonitrile copolymers containing terminal hydroxyl groups, which contain about 20% acrylonitrile and about 80% butadiene, terminal hydroxyl groups containing butadiene-acrylonitrile-hydroxyethyl acrylate copolymers, which is about 18% acrylonitrile, about 80% butadiene and up to a few percent hydroxyethyl acrylate containing terminal hydroxyl groups
20 Butadien-Styrol-Copolymerisate, die etwa 70%20 butadiene-styrene copolymers, which are about 70%
Butadien und etwa 30% Styrol enthalten, Polyepichlorhydrin mit endständigen Hydroxylgruppen, Polybutadien mit endständigen Hydroxylgruppen und Butadien-Alkylacrylat-Copolymerisate mit endständigen Hydroxylgruppen.Contains butadiene and about 30% styrene, polyepichlorohydrin with terminal hydroxyl groups, polybutadiene with terminal hydroxyl groups and butadiene-alkyl acrylate copolymers with terminal hydroxyl groups.
Die US-PS 2 844 632 beschreibt die Herstellung von HTRLP von Bis-(hydroxyalkylnaphthyl) disulf id durch Umsetzen einer Chlorsulfonylnaphthylessigsäure in Gegenwart von Lithiumaluminiuirihydrid als Katalysator. Die US-PS 3 551 471 beschreibt die Herstellung von HTRLP durch Umsetzung von CTRLP mit Äthylenoxid in Gegenwart eines tertiären Amins als Katalysator.Die Brookfield-Viskosität dieser HTRLP beträgt bis zu etwa 50.000 bis 80.000 mPas bei 27°C. Die US-PS 3 135 716 beschreibt die Lösungspolymerisation einer Vinylverbindung in Gegenwart eines organometallischen Katalysators und anschließende Nachreaktion des Produkts, um die Metallionen durch Hydroxylgruppen zu ersetzen und HTRLP zu bilden. Die US-PSU.S. Patent 2,844,632 describes the preparation of HTRLP from bis (hydroxyalkylnaphthyl) disulfide by reacting a chlorosulfonylnaphthylacetic acid in the presence of Lithiumaluminiuirihydrid as a catalyst. U.S. Patent 3,551,471 describes the preparation of HTRLP by reacting CTRLP with ethylene oxide in the presence of a tertiary amine as a catalyst. Brookfield viscosity this HTRLP is up to about 50,000 to 80,000 mPas at 27 ° C. US Pat. No. 3,135,716 describes solution polymerization a vinyl compound in the presence of an organometallic catalyst and subsequent post-reaction of the product to replace the metal ions with hydroxyl groups and form HTRLP. The US PS
3 431 2 35 beschreibt eine Reaktion eines Polydienharzes, z.B. 1,2-Polybutadien mit endständigen Hydroxylgruppen, mit einem organischen Kettenverlängerer, z.B. Toluol-2,4-diisocyanat, in Gegenwart eines freie Radikale bildenden Initiators. Das Reaktionsprodukt ist ein stabiles elastomeres Material, das bei erhöhter Temperatur zu einem harten Material·gehärtet werden kann, das hauptsächlich vernetzte, linear verlängerte Ketten von verschmolzenen Cyclohexangruppen enthält, die durch die kettenverlängernden Gruppen miteinander verbunden sind.3 431 2 35 describes a reaction of a polydiene resin, e.g. 1,2-polybutadiene with terminal hydroxyl groups, with an organic chain extender, e.g. toluene-2,4-diisocyanate, in the presence of a free radical initiator. The reaction product is a stable one elastomeric material that can be hardened to a hard material at elevated temperature, which is mainly contains crosslinked, linearly elongated chains of fused cyclohexane groups through the chain-lengthening groups are connected to one another.
Die US-PS 3 669 153 beschreibt die Herstellung von HTRLP durch Umsetzung eines CTRLP mit einem Diol in Gegenwart eines Säurekatalysators. Im einzelnen wird das CTRLP von Butadien und Polyalkylacrylat mit einem 5- bis 10fachen Überschuß einer difunktionellen Hydroxyverbindung, dieU.S. Patent 3,669,153 describes the preparation of HTRLP by reacting a CTRLP with a diol in the presence an acid catalyst. Specifically, the CTRLP of butadiene and polyalkyl acrylate becomes 5 to 10 times Excess of a difunctional hydroxy compound, the
3 bis 6 C-Atome enthält, in Gegenwart einer wirksamen Menge eines Säurekatalysators umgesetzt.Die US-PSContaining 3 to 6 carbon atoms, reacted in the presence of an effective amount of an acid catalyst. U.S. Pat
4 120 766 ist auf HTRLP gerichtet, die durch Polymerisation eines Vinylmonomeren mit einem Hydroxylgruppen enthaltenden Disulfid in Gegenwart von UV-Licht hergestellt werden. Diese HTRLP haben Viskositäten im Bereich von 500 bis 2.5OO.OOO mPas bei 27°C und Hydroxy1-Äquivalentgewichte im Bereich von 200 bis 10.000.4,120,766 is directed to HTRLP prepared by polymerizing a vinyl monomer with a hydroxyl group containing Disulfide can be produced in the presence of UV light. These HTRLP have viscosities in the range of 500 to 2,500,000 mPas at 27 ° C and Hydroxy1 equivalent weights in the range of 200 to 10,000.
Als Hydroxylverbindungen für die Herstellung von VTRLP eignen sich Monohydroxyverbindungen, die äthylenische Doppelbindungen enthalten und frei von Substituenten sind, die mit einer Isocyanatgruppe reaktionsfähig sind. Die Hydroxylgruppe kann an einem beliebigen Kohlenstoffatom des Alkylrestes stehen, obwohl sie vorzugsweise am endständigen Kohlenstoffatom von der äthylenischen Doppelbindung entfernt steht. Im einzelnen eignen sich als Alkohole Vinylgruppen enthaltende Monohydroxylverbindungen, die aus Hydroxyalky!estern von ungesättigten Säuren, Hydroxylgruppen enthaltenden Alkenen und vinylaromatisehen Alkoholen ausgewählt sind. Die Hydroxyalky!esterMonohydroxy compounds, the ethylenic compounds, are suitable as hydroxyl compounds for the production of VTRLP Contain double bonds and are free of substituents that are reactive with an isocyanate group. The hydroxyl group can be on any carbon atom of the alkyl radical, although it is preferably on terminal carbon atom from the ethylenic double bond. In particular, are suitable as Monohydroxyl compounds containing alcohols, vinyl groups, which are derived from hydroxyalkyl esters of unsaturated acids, Hydroxyl group-containing alkenes and vinylaromatisehen Alcohols are selected. The hydroxyalkyl esters
von ungesattigten Säuren sind vorzugsweise Monohydroxyverbindungen mit 1 bis 12 C-Atomen, vorzugsweise 2 bis 8 C-Atomen im Alkylrest. Ein oder mehrere C-Atome im Alkylrest können Substituenten enthalten, die aus HaIogenen, Nitrat, Carbonat, substituierten oder unsubstituierten Alkylresten mit 1 bis 4 C-Atomen, Alkoxy, Alkenoxy und substituierten und unsubstituierten Phenoxygruppen ausgewählt sind. Beispiele solcher Substituenten sind Acryloxy-, Methacryloxy-, Allyloxy-, Butoxy-, Methoxy-, Äthoxy-, Propyl-, Methyl-, Butylreste und Methacrylat-Alkylen- oder Acrylatalkylenreste mit 1 bis 4 C-Atomen im Alkylenteil, beispielsweise in Pentaerythrittriacrylat. Die ungesättigten Säuren, aus denen die Ester abgeleitet sind, enthalten 2 bis 8 C-Atome und umfassen aliphatische und aromatische Säuren, z.B. Acrylsäure, Methacrylsäure, Zimtsäure und Crotonsäure.of unsaturated acids are preferably monohydroxy compounds with 1 to 12 carbon atoms, preferably 2 to 8 carbon atoms in the alkyl radical. One or more carbon atoms in the Alkyl radicals can contain substituents derived from halogens, Nitrate, carbonate, substituted or unsubstituted alkyl radicals with 1 to 4 carbon atoms, alkoxy, alkenoxy and substituted and unsubstituted phenoxy groups are selected. Examples of such substituents are Acryloxy, methacryloxy, allyloxy, butoxy, methoxy, ethoxy, propyl, methyl, butyl radicals and methacrylate-alkylene or acrylate alkylene radicals with 1 to 4 carbon atoms in the alkylene part, for example in pentaerythritol triacrylate. The unsaturated acids from which the esters are derived contain 2 to 8 carbon atoms and include aliphatic ones and aromatic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, cinnamic acid and crotonic acid.
Als Vinylgruppen enthaltende Monohydroxyverbindungen eignen sich ferner Alkene mit 1 bis 12 C-Atomen, vorzugsweise 1-Alkene mit 2 bis 8 C-Atomen, wobei die Hydroxylgruppe an den endständigen Kohlenstoffatomen steht.Monohydroxy compounds containing vinyl groups Also suitable are alkenes with 1 to 12 carbon atoms, preferably 1-alkenes with 2 to 8 carbon atoms, the Hydroxyl group on the terminal carbon atoms.
Eine weitere· Gruppe geeigneter Vinylgruppen enthaltender Monohydroxyverbindungen bilden die vinylaromatischen Alkohole der FormelContaining another group of suitable vinyl groups Monohydroxy compounds form the vinyl aromatic alcohols of the formula
in der R und X einzeln aus Wasserstoff, Halogenen und Alkylresten mit 1 bis 4 C-Atomen ausgewählt sind und η eine Zahl von 0 bis 12, vorzugsweise von 0 bis 4 ist. Bis zu vier Reste X können am aromatischen Ring stehen.in which R and X individually from hydrogen, halogens and Alkyl radicals having 1 to 4 carbon atoms are selected and η is a number from 0 to 12, preferably from 0 to 4. To to four radicals X can be on the aromatic ring.
Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform werden geeignete Hydroxyverbindungen aus substituierten und unsubstituierten Monohydroxyalkylacrylaten und -methacrylaten mit 1 bis 12 C-Atomen, vorzugsweise 2 bis 4 C-Atomen im AlkylrestIn a preferred embodiment, suitable Hydroxy compounds from substituted and unsubstituted monohydroxyalkyl acrylates and methacrylates with 1 to 12 carbon atoms, preferably 2 to 4 carbon atoms in the alkyl radical
ausgewählt. Spezielle Beispiele geeigneter Hydroxylverbindungen für die Herstellung von VTRLP sind 1-Hydroxyäthylacrylat und -methacrylat, Hydroxypropyl- und Hydroxybutylacrylate und -methacrylate, 1-Methacryloxydodecanol-2, 2-Hydroxyäthylacrylat und -methacrylate 3-Acryloxy-2-hydroxypropylmethacrylat, 3-Methacryloxy-2-hydroxypropylmethacrylat, 3-Crotonoxy-2-hydroxypropylacrylat, S-Acryloxy^-hydroxypropylcinnamat, 3-Allyloxy-2-hydropropylacrylat, 2-Hydroxybutylacrylat und -methacrylat, 4-Hydroxy-2-methylbutylacrylat, 4-Hydroxyoctylacrylat, Pentaerythrittriacrylat, 8-Hydroxyoctylacrylat, 2-Hydroxy-3-phenoxypropylacrylat, 2-Hydroxy-3-(o-chlorphenoxy)propylacrylat, 3-Chlor-2-hydroxypropylacrylat und -methacrylat, Hydroxymethylacrylat und -methacrylat,selected. Specific examples of suitable hydroxyl compounds for the preparation of VTRLP are 1-hydroxyethyl acrylate and methacrylate, hydroxypropyl and hydroxybutyl acrylates and methacrylates, 1-methacryloxydodecanol-2, 2-hydroxyethyl acrylate and methacrylate 3-acryloxy-2-hydroxypropyl methacrylate, 3-methacryloxy-2-hydroxypropyl methacrylate, 3-crotonoxy-2-hydroxypropyl acrylate, S-acryloxy ^ -hydroxypropylcinnamate, 3-allyloxy-2-hydropropyl acrylate, 2-hydroxybutyl acrylate and methacrylate, 4-hydroxy-2-methylbutyl acrylate, 4-hydroxyoctyl acrylate, Pentaerythritol triacrylate, 8-hydroxyoctyl acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate, 2-hydroxy-3- (o-chlorophenoxy) propyl acrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl acrylate and methacrylate, hydroxymethyl acrylate and methacrylate,
15 Allylalkohol, 4-Hydroxylbuten-1, Vinylphenole und Viny!benzylalkohol.15 allyl alcohol, 4-hydroxylbutene-1, vinylphenols and Vinyl benzyl alcohol.
Als Isocyanate eignen sich u.a. die aliphatischen, cycloaliphatischen und aromatischen Diisocyanate und Polyisocyanate, vorzugsweise die Diisocyanate. Beispiele geeigneter Diisocyanate sind 4,4'-Methylen-bis(phenylisocyanat), Toluol-2,4-diisocyanat, Toluol-2,6-diisocyanat, Naphthalin-1,5-diisocyanat, Methylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Pentamethylendiisocyanat, Cyclohexyl-2,4-diisocyanat, 4,4'-Methylen-bis(cyclohexyldiisocyanat), Cyclohexylen-1,4-diisocyanat, Butylbenzol-2,4-diisocyanat, Dodecylbenzol-2,4-diisocyanat, Benzofuran-2,6-diisocyanat, Naphthalin-1,8-diisocyanat, Fluoren-2,5-diisocyanat, Anthracen-1,4-diisocyanat, 3,3'-Dimethoxy-4,4'-diisocyanatodiphenyl, 2,4-Diisocyanatostilben, 4,4"-Diisocyanatodibenzyl, Anthracen-9,10-diisocyanat, 4,6-Dimethylphenylen-1,3-diisocyanat, Benzidindiisocyanat, 4,4'-Diisocyanatodiphenylather, 2,4-Dimethylphenylen-1,3-diisocyanat, 2,4'-Diisocyanatodiphenylather, 4-Äthoxyphenylen-1,3-diisocyanat, 4-Chlorphenylen-1,3-diisocyanat, Cumol-2,4-diisocyanat, Naphthalin-1,5-diisocyanat und 3-1socyanatmethy1-3,5,5-trimethylcyclohexylisocyanat.Suitable isocyanates include the aliphatic and cycloaliphatic and aromatic diisocyanates and polyisocyanates, preferably the diisocyanates. Examples suitable diisocyanates are 4,4'-methylene-bis (phenyl isocyanate), Toluene-2,4-diisocyanate, toluene-2,6-diisocyanate, Naphthalene-1,5-diisocyanate, methylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, Pentamethylene diisocyanate, cyclohexyl-2,4-diisocyanate, 4,4'-methylene-bis (cyclohexyl diisocyanate), Cyclohexylene-1,4-diisocyanate, butylbenzene-2,4-diisocyanate, Dodecylbenzene-2,4-diisocyanate, benzofuran-2,6-diisocyanate, Naphthalene-1,8-diisocyanate, fluorene-2,5-diisocyanate, Anthracene-1,4-diisocyanate, 3,3'-dimethoxy-4,4'-diisocyanatodiphenyl, 2,4-diisocyanatostilbene, 4,4 "-diisocyanatodibenzyl, anthracene-9,10-diisocyanate, 4,6-dimethylphenylene-1,3-diisocyanate, benzidine diisocyanate, 4,4'-diisocyanatodiphenyl ether, 2,4-dimethylphenylene-1,3-diisocyanate, 2,4'-diisocyanatodiphenyl ether, 4-ethoxyphenylene-1,3-diisocyanate, 4-chlorophenylene-1,3-diisocyanate, Cumene-2,4-diisocyanate, naphthalene-1,5-diisocyanate and 3-1socyanatmethy1-3,5,5-trimethylcyclohexyl isocyanate.
In den folgenden Beispielen werden bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens gemäß der Erfindung zur Herstellung von VTRLP durch Umsetzung von HTRLP mit einem Diisocyanat und einem Hydroxyalkylacrylat beschrieben.In the following examples preferred embodiments of the method according to the invention for preparation described by VTRLP by reacting HTRLP with a diisocyanate and a hydroxyalkyl acrylate.
5 Beispiel 1 5 Example 1
Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung eines VTRLP durch eine zweistufige Substanzpolymerisationsreaktion von Toluol-2,4-diisocyanat (TDI) mit 2-Hydroxyäthylacrylat und dann mit HTRLP.This example describes the production of a VTRLP by a two-stage bulk polymerization reaction of toluene-2,4-diisocyanate (TDI) with 2-hydroxyethyl acrylate and then with HTRLP.
43,5 g (0,25 Mol) des Toluol-2,4-diisocyanats wurden tropfenweise zu einem Gemisch von 29,0 g (0,25 Mol) 2-Hydroxyäthylacrylat (HEA) und 0,03 g Phenothiazin als Stabilisator unter Rühren innerhalb von 15 Minuten bei 40°C in trockener Luft gegeben. Nach erfolgtem Zusatz des Gemisches wurde die Temperatur auf 65°C erhöht und etwa 1 Stunde bei 65°C gehalten, bis die Konzentration der NCO-Gruppen auf 15% gefallen war, bestimmt durch die Naßanalysenmethode, die auf S. 57 in "Organic Functional Group Analysis" von F.E. Critchfield (herausgegeben 1963 von MacMillan Company) beschrieben wird, mit dem Unterschied, daß Tetrahydrofuran als Lösungsmittel und Bromkresolgrün als Indikator verwendet wurden. Das erhaltene Addukt wurde auf Raumtemperatur gekühlt, worauf 316 g (0,25 Äquivalent) HTRLP zugesetzt wurden und das Gemisch der Reaktion bei 60°C unter langsamem Rühren überlassen wurde, wobei ein undurchsichtiges VTRLP-Produkt von hoher Viskosität in der Größenordnung von 1.000.000 mPas bei 27°C erhalten wurde. Das verwendete HTRLP war das Additionsreaktionsprodukt von Äthylenoxid und einem CTRLP und enthielt etwa 18% Acrylnitril, etwa 80% Butadien und bis zu etwa 2% 2-Hydroxyäthylacrylat.43.5 g (0.25 moles) of the toluene-2,4-diisocyanate were dropwise to a mixture of 29.0 g (0.25 mol) of 2-hydroxyethyl acrylate (HEA) and 0.03 g of phenothiazine as Stirring stabilizer added within 15 minutes at 40 ° C in dry air. After the addition of the Mixture, the temperature was raised to 65 ° C and held at 65 ° C for about 1 hour until the concentration the NCO groups had fallen to 15%, determined by the wet analysis method described on page 57 in "Organic Functional Group Analysis" by F.E. Critchfield (published 1963 by MacMillan Company), with the difference that tetrahydrofuran is used as the solvent and bromocresol green were used as indicators. The resulting adduct was cooled to room temperature, whereupon 316 g (0.25 equivalent) of HTRLP were added and the mixture to the reaction at 60 ° C with slow stirring leaving an opaque VTRLP product of high viscosity on the order of 1,000,000 mPas at 27 ° C was obtained. The HTRLP used was the addition reaction product of ethylene oxide and a CTRLP and contained about 18% acrylonitrile, about 80% butadiene, and up to about 2% 2-hydroxyethyl acrylate.
Diese Beispiele veranschaulichen ein zweistufiges Lösungspolymerisationsverfahren, bei dem Toluol-2,4-diisocyanatThese examples illustrate a two step solution polymerization process, in the case of toluene-2,4-diisocyanate
mit 2-Hydroxyäthylacrylat unter Bildung eines Addukts umgesetzt und das Addukt anschließend mit einem HTRLP umgesetzt wurde.with 2-hydroxyethyl acrylate to form an adduct implemented and the adduct was then implemented with an HTRLP.
Das HEA-TDI-Addukt wurde auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise durch Umsetzung von 43,5 g (0,25 Mol) Toluol-2,4-diisocyanat mit einem Gemisch von 29,0 g (0,25 Mol) 2-Hydroxyäthylacrylat und 0,03 g Phenothiazin hergestellt, wobei das Gemisch tropfenweise innerhalb von 15 Minuten bei 40°C in trockener Luft dem Diisocyanat zugesetzt wurde. Nach erfolgtem Zusatz des Gemisches wurde seine Temperatur auf 65°C erhöht und etwa 1 Stunde bei 65°C gehalten. Zu diesem Zeitpunkt war die NCO-Konzentration auf etwa 15% gefallen. Das Addukt wurde dann auf Raumtemperatur gekühlt. Zu einer Lösung von 29,0 g (0,1 Äguivalent) des Addukts in 75,5 g Styrol wurde tropfenweise unter Rühren eine Lösung von 126,5 g (0,1 Äquivalent) HTRLP in 80 g Styrol innerhalb von 2 Stunden bei Raumtemperatur in trockener Luft gegeben. Nach erfolgtem Zusatz wurde die Reaktion weitere 8 Stunden bei Raumtemperatur fortgesetzt. Die Viskosität dieses VTRLP betrug 1070 mPas bei 27°C. Das gleiche HTRLP wie in Beispiel 1 wurde verwendet. Die Daten und Bedingungen für diesen Versuch und andere ähnlich durchgeführte Versuche sind nachstehend in Tabelle A zusammengestellt, in der die angegebenen Mengen sich als Gew.-Teile verstehen, falls nicht anders angegeben.The HEA-TDI adduct was based on that described in Example 1 Way by reacting 43.5 g (0.25 mol) of toluene-2,4-diisocyanate with a mixture of 29.0 g (0.25 mol) of 2-hydroxyethyl acrylate and 0.03 g of phenothiazine, the mixture being added dropwise to the diisocyanate in the course of 15 minutes at 40 ° C. in dry air became. After the mixture had been added, its temperature was increased to 65 ° C. and at 65 ° C. for about 1 hour held. At this point the NCO concentration had fallen to about 15%. The adduct was then brought to room temperature chilled. To a solution of 29.0 g (0.1 equivalent) of the adduct in 75.5 g of styrene was added dropwise with stirring, a solution of 126.5 g (0.1 equivalent) of HTRLP in 80 g of styrene within 2 hours at room temperature given in dry air. After the addition was complete, the reaction continued for a further 8 hours at room temperature continued. The viscosity of this VTRLP was 1070 mPas at 27 ° C. The same HTRLP as in Example 1 was used. The dates and conditions for this experiment and other similar experiments are Compiled below in Table A, in which the amounts given are parts by weight, if not stated otherwise.
NCO HTRLPL HTRLP TO NCO to
NCO HTRLP
NCOHTRLP TO
NCO
HTRLP. NCO too
HTRLP
HTRLPNCO TO
HTRLP
NCO HTRLP HTRLPHTRLP TO NCO to NCO ZV
NCO HTRLP HTRLP
HTRLPL NCO too
HTRLP
Art der ZugabeOrder and
Type of addition
NCOHTRLP too
NCO
bei 27°C:mPas 1070Brookfield viscosity
at 27 ° C: mPas 1070
gealtertJ
aged
0: auf einmal
RT: RaumtemperaturD: drop by drop (time of addition)
0: all at once
RT: room temperature
Wie Tabelle A zeigt, zeigte das erhaltene VTRLP eine annehmbar gute Stabilität, wenn das HTRLP dem Addukt tropfenweise zugesetzt wurde, wie es bei den Beispielen 2 und 8 der Fall war. Wenn jedoch das Addukt dem HTRLP tropfenweise oder auf einmal zugesetzt wurde, gelierten die erhaltenen VTRLP in wenigen Tagen. Es zeigt sich somit, daß die Reihenfolge des Zusatzes der Bestandteile wichtig ist und, wenn Gelbildung innerhalb kurzer Zeit vermieden werden soll, die Zugabe des Addukts zum HTRLP vermieden werden sollte.As Table A shows, the VTRLP obtained showed acceptably good stability when the HTRLP was added to the adduct was added dropwise as in Examples 2 and 8. However, if the adduct matches the HTRLP was added dropwise or all at once, the obtained VTRLP gelled in a few days. It appears thus that the order of addition of the ingredients is important and if gel formation within a short time should be avoided, the addition of the adduct to the HTRLP should be avoided.
Die gleichen HTRLP-Produkte wie in Beispiel 1 wurden bei diesem Versuch verwendet. Ihre physikalischen Eigenschaften sind nachstehend in Tabelle B genannt.The same HTRLP products as in Example 1 were used in this experiment. Your physical properties are listed in Table B below.
Brookfield-Viskosität bei 27 C,Brookfield viscosity at 27 C,
mPas 158.000 158.000 168.000 113.000mPas 158,000 158,000 168,000 113,000
H20-Gehalt, % - 0,126 0,095 0,116 KÄphH = Äquivalente pro 100 Teile Harz.H 2 O Content,% - 0.126 0.095 0.116 K ÄphH = equivalents per 100 parts resin.
Ein einstufiges Verfahren zur Herstellung von VTRLP wird durch Versuche veranschaulicht, die unter Einsatz der Materialien in der folgenden Reihenfolge unter Rühren durchgeführt wurden: HTRLP, Lösungsmittel, 2-Hydroxyalkylacrylat und ein Diisocyanat.A one-step process for making VTRLP is illustrated by experiments performed using the Materials were carried out with stirring in the following order: HTRLP, solvent, 2-hydroxyalkyl acrylate and a diisocyanate.
Gemäß der für das Einstufenverfahren festgelegten Arbeitsweise wurde die Reaktion wie folgt durchgeführt: 17,4 g (0,1 Mol) Toluol-2,4-diisocyanat wurden zu einem Gemisch von 126,5 g (0,1 Äquivalent) HTRLP, 11,6 g (0,1 Äquivalent) 2-Hydroxyäthylacrylat und 12 mg (75 ppm) Phenothiazin in 155,5 g Styrol gegeben. Das Gemisch befand sichFollowing the procedure outlined for the one-step process, the reaction was carried out as follows: 17.4 g (0.1 mol) of toluene-2,4-diisocyanate became a mixture of 126.5 grams (0.1 equivalent) of HTRLP, 11.6 grams (0.1 equivalent) of 2-hydroxyethyl acrylate, and 12 mg (75 ppm) of phenothiazine placed in 155.5 g of styrene. The mixture was there
zunächst bei Raumtemperatur/ und das Diisocyanat wurde tropfenweise an trockener Luft unter Rühren zugesetzt. Nach Zugabe des Diisocyanats stieg die Temperatur des Gemisches in etwa einer halben Stunde auf 32°C. Die Reaktion war in vier Stunden beendet. Das erhaltene VTRLP hatte eine Viskosität von 4750 mPas bei 20°C.Die Einzelheiten und Bedingungen für diese Versuche sind nachstehend in Tabelle C genannt/ wo die Mengen der Materialien sich als Gewichtsteile verstehen, falls nicht anders angegeben.initially at room temperature / and the diisocyanate was added dropwise in dry air with stirring. After the addition of the diisocyanate, the temperature of the mixture rose to 32 ° C. in about half an hour. The reaction finished in four hours. The VTRLP obtained had a viscosity of 4750 mPas at 20 ° C. The details and conditions for these experiments are given below in Table C / where the amounts of the materials turn out to be Understand parts by weight unless otherwise specified.
Tabelle C Einstufenverfahren mit StyrollösungTable C. One-step process with styrene solution
1313th
1414th
1616
1717th
1 >' \,> »
1 >'\,
ι ι » >
»I.
ι ι »>
»
»» * * >
»
Ϊ J
i ι tI.
Ϊ J
i ι t
» » ·
* * >
• » > >
»» ·
* * >
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Bezüglich der Definition von HTRLP siehe Tabelle B.For the definition of HTRLP, see Table B.
Diese Versuche veranschaulichen die Herstellung eines VTRLP nach einem zweistufigen Lösungsverfahren, bei dem ein Gemisch von 2-Hydroxyäthylacrylat und Phenothiazin als Stabilisator unter Bildung eines Addukts an 4,4'-Methyldiphenyldiisocyanat (MDI) angelagert wird. Dem Addukt in Styrollösung wird auf einmal oder tropfenweise eine bereits beschriebene Lösung von HTRLP in Styrol zugesetzt, und die Reaktion wird vollendet, wie in den vorstehenden Beispielen beschrieben. Die Einzelheiten und Bedingungen dieser Verfahren sind in Tabelle D genannt, wo die Mengen der Materialien sich als Gewichtsteile verstehen, falls nicht anders angegeben. These experiments illustrate the manufacture of a VTRLP using a two step solution process in which a mixture of 2-hydroxyethyl acrylate and phenothiazine is added as a stabilizer to form an adduct with 4,4'-methyldiphenyl diisocyanate (MDI). An already described solution of HTRLP in Styrene is added and the reaction is completed as described in the previous examples. The details and conditions of these processes are set forth in Table D, where the amounts of materials are parts by weight, unless otherwise specified.
glykol glykol aminglycol glycol amine
4,4'-Methylendiphenyldiisocyanat ist bei Raumtemperatur ein weißer oder hellgelber verschmolzener Feststoff und oberhalb von 38°C eine klare gelbe Flüssigkeit. Zur Verwendung bei den hier beschriebenen Versuchen wurde es geschmolzen. Wie die vorstehende Tabelle zeigt, ist das Hydroxy1/Isocyanat-Verhältnis umgekehrt proportional der Viskosität des gebildeten VTRLP. Beispielsweise wurde durch Erhöhung des Hydroxy1/Isocyanat-Verhältnisses von 1,0 auf 1,11 die Viskosität des erhaltenen VTRLP von 11.000 auf 4000 mPas bei 27°C gesenkt. Die Reaktionstemperatur während der ersten 2 bis 3 Stunden der Reaktion sollten unter etwa 25 C gehalten werden, um die Viskosität des Produkts unter etwa 3000 mPas bei 27°C zu halten.Bei einer bevorzugten Ausführungsform sollte die Temperatur während der ersten 2 bis 3 Stunden der Reaktion etwa 20 bis 22°C betragen. Die Reaktionstemperatur kann anschließend auf einen Wert im Bereich von 30 bis 40°C erhöht werden, um die Reaktion schneller zu vollenden.4,4'-methylenediphenyl diisocyanate is at room temperature a white or light yellow fused solid and above 38 ° C a clear yellow liquid. For use in the experiments described here it was melted. As the table above shows, this is Hydroxy1 / isocyanate ratio inversely proportional to the Viscosity of the VTRLP formed. For example, by increasing the hydroxy / isocyanate ratio of 1.0 to 1.11 the viscosity of the VTRLP obtained from 11,000 to 4,000 mPas at 27 ° C. The reaction temperature during the first 2-3 hours of the reaction should be kept below about 25 C to keep the viscosity of the product below about 3000 mPas at 27 ° C In a preferred embodiment, should the temperature during the first 2 to 3 hours of the reaction will be about 20 to 22 ° C. The reaction temperature can then be increased to a value in the range from 30 to 40 ° C in order to accelerate the reaction complete.
20 Beispiele 23 bis 29 20 Examples 23 to 29
Diese Versuche veranschaulichen das bereits beschriebene einstufige Lösungsverfahren, das auf die in den vorstehenden entsprechenden Beispielen unter Verwendung von 4,4'-Methylendiphenyldiisocyanat (MDI) mit 2-Hydroxyäthy1-acrylat und HTRLP durchgeführt wurde. Die Einzelheiten und Bedingungen für diese Versuche sind nachstehend in Tabelle E zusammengestellt, wo die Mengen der Materialien sich als Gewichtsteile verstehen, falls nicht anders angegeben.These experiments illustrate the one-step solution process already described, which is based on the one described in the preceding corresponding examples using 4,4'-methylenediphenyl diisocyanate (MDI) with 2-hydroxyethyl acrylate and HTRLP was performed. The details and conditions for these experiments are given below in Compiled in Table E, where the amounts of materials are parts by weight, unless otherwise specified.
*■ » . ψ * ■ ». ψ
90000.05
9000
p-Toluol-
sulfon-
säure200 ppm
p-toluene
sulfone
acid
weise einmaldrop-on
wise once
einmalon
once
einmalon
once
einmalon
once
, weisedrops
, way
einmalon
once
'Br.-Viskos, bei 27°C A NCO / A CN
'Br. Viscose, at 27 ° C
50000.07
5000
34000.05
3400
25000.2
2500
. 24000.56
. 2400
Tri-
äthanol-
amin200 ppm
Tri-
ethanol
amine
Tri
ethanol
amin200 ppm
Tri
ethanol
amine
Tri-
■ äthanol
amin500 ppm
Tri-
■ ethanol
amine
•Toi. = Toluol• Toi. = Toluene
r-or-o COCO COCO
Claims (8)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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