HU217848B - Poliamin-térhálósító készítmény és eljárás a készítmény előállítására - Google Patents

Poliamin-térhálósító készítmény és eljárás a készítmény előállítására Download PDF

Info

Publication number
HU217848B
HU217848B HU9603581A HUP9603581A HU217848B HU 217848 B HU217848 B HU 217848B HU 9603581 A HU9603581 A HU 9603581A HU P9603581 A HUP9603581 A HU P9603581A HU 217848 B HU217848 B HU 217848B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
weight
formula
solvent
crosslinking
methyl
Prior art date
Application number
HU9603581A
Other languages
English (en)
Inventor
Klaus König
Otto Neuner
Werner Rasshofer
Original Assignee
Bayer Ag.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer Ag. filed Critical Bayer Ag.
Publication of HU9603581D0 publication Critical patent/HU9603581D0/hu
Publication of HUP9603581A2 publication Critical patent/HUP9603581A2/hu
Publication of HUP9603581A3 publication Critical patent/HUP9603581A3/hu
Publication of HU217848B publication Critical patent/HU217848B/hu

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/40Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
    • C08G59/50Amines
    • C08G59/5046Amines heterocyclic
    • C08G59/5053Amines heterocyclic containing only nitrogen as a heteroatom
    • C08G59/508Amines heterocyclic containing only nitrogen as a heteroatom having three nitrogen atoms in the ring
    • C08G59/5086Triazines; Melamines; Guanamines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D251/00Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings
    • C07D251/02Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings
    • C07D251/12Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D251/26Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with only hetero atoms directly attached to ring carbon atoms
    • C07D251/30Only oxygen atoms
    • C07D251/34Cyanuric or isocyanuric esters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)

Abstract

A találmány tárgyát (I) általános képletű triaminalapú, szilárdanyag-tartalmú folyékony poliamin-térhálósító készítmények képezik, ahol R1,R2 és R3 jelentése egymástól függetlenül 2-metil-3-amino-fenil- vagy3-amino-metil-fenil-csoport, és amely vegyületek a megfelelő (II)képletű trimerizált toluilén-diizocianátok hidrolízisével keletkeznek,ahol a képletben R4, R5 és R6 egymástól függetlenül 2-metil-3-izocianáto-fenil- vagy 3-izocianáto-4-metil-fenil-csoport, és atérhálósító készítmény szilárd anyagának össztömegére számítva 40–80%az izocianurátmagok száma révén csökkentett, egy kondenzációs fokú,(I) általános képletű triamin, és a térhálósító készítmény kiváltanyagának össztömegére számítva legfeljebb 1,0% (III) általánosképletű toluilén-diamin, ahol x jelentése a 2- vagy 4-helyzetben lévőmetilcsoport, tartalmaznak, és a szilárdanyag-rész 100%-hoz szükségesmennyiségét magasabb kondenzációs fokú kondenzátumok képezik, és akészítmény össztömegére vonatkoztatva a szilárdanyag-tartalom 35–60%,és az össztömeg 100%-hoz szükséges mennyiségét olyan oldószerelegyképezi, amely az oldószer össztömegére számítva 20–40 tömeg% N,N-dialkil-karbonsavamidot és fennmaradó mennyiségben észtert vagy ketonttartalmaz. A találmány tárgyát képezi a készítmények előállításieljárása is. ŕ

Description

A találmány tárgyát (I) általános képletű triaminalapú, szilárdanyag-tartalmú folyékony poliamin-térhálósító készítmények képezik, ahol
R1, R2 és R3 jelentése egymástól függetlenül 2-metil-3amino-fenil- vagy 3-amino-metil-fenil-csoport, és amely vegyületek a megfelelő (II) képletű trimerizált toluilén-diizocianátok hidrolízisével keletkeznek, ahol a képletben
R4, R5 és R6 egymástól függetlenül 2-metil-3-izocianáto-fenil- vagy 3-izocianáto-4-metil-fenil-csoport, és a térhálósító készítmény szilárd anyagának össztömegére számítva 40-80% az izocianurátmagok száma révén csökkentett, egy kondenzációs fokú, (I) általános képletű triamin, és a térhálósító készítmény kivált anyaco i \ 2 Z
R1 —N N-R2 r4-N
I I I
CO CO CO
N
R3 <» gának össztömegére számítva legfeljebb 1,0% (III) általános képletű toluilén-diamin, ahol x jelentése a 2- vagy 4-helyzetben lévő metilcsoport, tartalmaznak, és a szilárdanyag-rész 100%-hoz szükséges mennyiségét magasabb kondenzációs fokú kondenzátumok képezik, és a készítmény össztömegére vonatkoztatva a szilárdanyag-tartalom 35-60%, és az össztömeg 100%-hoz szükséges mennyiségét olyan oldószerelegy képezi, amely az oldószer össztömegére számítva 20-40 tömeg% Ν,Ν-dialkil-karbonsavamidot és fennmaradó mennyiségben észtert vagy ketont tartalmaz.
A találmány tárgyát képezi a készítmények előállítási eljárása is.
HU 217 848 B
A leírás terjedelme 10 oldal (ezen belül 3 lap ábra)
HU 217 848 Β
A találmány tárgyát toluilén-2,4- és/vagy -2,6-diizocianát szilárdanyag-alapú folyékony poliamin-térhálósító készítmények képezik, amelyeknek izocianát-csoportja aminocsoporttá alakított, és nagy mennyiségben tartalmaznak továbbá nem kondenzált izocianurátszerkezetű trimereket, és kis mennyiségben tartalmaznak toluilén-2,4-, illetve -2,6-diamint. A találmány tárgyát képezi ennek a térhálósító készítménynek az előállítási eljárása is.
A poliamin-térhálósítóknak műszaki szempontból van jelentősége epoxidalapú prepregek és gyantamasszák előállításánál térhálósítóként és keményítőként. A prepregek előállításánál az erősítőanyagokat poliepoxidgyantákkal és a térhálósító készítmény oldataival impregnálják, és ezeket adott esetben tárolás és formálás után termikusán lehet kikeményíteni. A különböző műszaki területeken alkalmazott gyantamasszák esetén, különösen félvezető elemek, elektronikai és elektrotechnikai kapcsolók bevonásánál, amelyeket szintén termikusán lehet kikeményíteni, általában a poliepoxidgyantát és a poliamin-térhálósítót száraz alakban keverik össze, ezeket megolvasztják, majd öntőformába viszik. Ilyen célra alkalmazható poliepoxidgyanta és a térhálósító anyag oldatai is, oldószerként acetont, etilacetátot, metil-etil-ketont, 2-metoxi-etanolt és más, különösen az említett ketonokat lehet alkalmazni. Ilyen célra történő alkalmazás esetén a térhálósító oldatai (készítmények) általában 40-60 tömeg% térhálósító anyagot tartalmaznak az oldat össztömegére számítva. Ezeknek az oldatoknak az öntése során az oldószert az alkalmazási hőmérsékleten, adott esetben csökkentett nyomáson távolítják el. A szintén az előbb említett területen felhasználásra kerülő poliepoxidgyanták és adott esetben alkalmazott további anyagok, így töltőanyagok, színezékek, adott esetben további amin keményítőkomponensek a szakember számára ismertek. A találmány szerinti poliamintérhálósító anyagokhoz hasonló anyagokat hasonló alkalmazási célra ismertet például az EP-A 270 772 és az EP-A 274 646 poliepoxidgyanta alapú gyantamasszák és prepregek előállítására.
Toluilén-diizocianát-alapú poliaminok előállítása során a fő szempont az izocianurátszerkezetű triizocianáttá történő kondenzáció, majd ezt követően az NCOcsoportoknak aminocsoportokká történő átalakítása, amit az 1. reakcióvázlat szemléltet.
Ebben példaként a 174,16 molekulatömegű, 48,25 tömeg% NCO-tartalmú 1 képletű toluilén-2,4-diizocianátnak az 522,49 molekulatömegű, 24,13 tömeg% NCOtartalmú 2 képletű l,3,5-trisz(3-izocianáto-4-metil-fenil)-izocianuráttá történő trimerizálását, majd ennek szén-dioxid-lehasadása közben a 444,50 molekulatömegű, 10,81 tömeg% NH2-csoport-tartalmú 3 képletű 1,3,5-trisz(3-amino-4-metil-fenil)-izocianuráttá történő hidrolízisét mutatjuk be. A 2 képletű vegyület és ennek az 1 képletű vegyület trimerizálása révén történő előállítása az US-PS 2 801 244 helyről ismert. A 2 és 3 képletű vegyületeknek vízzel történő elszappanosítása például oldószerként dimetil-formamidot (DMF) alkalmazva ismert például a DE-A 32 27 219 és EP-A 271 772 helyről. A 3 képletű vegyületnek az képletű vegyületből a 2 képletű vegyületen keresztül az előzőekben ismertetett reakcióvázlat szerinti előállítása a megadott szabadalmi irodalmi helyeken csak idealizált, és ez a gyakorlatban nem valósítható meg, mivel számos polimer homológ és mellékreakció lép fel. így például megfigyelhető, hogy az 1 képletű vegyületnek (ugyanez érvényes az 1 képletű vegyület helyzeti izomeqére, így például a toluilén-2,6-diizocianátra) a kondenzációja az előzőekben ismertetett idealizált reakcióban nem áll meg a 2 képletű trimereknél, hanem az izocianurátgyűrűn lévő szubsztituensek NCO-csoportjai az 1 képletű diizocianátokkal további kondenzációs reakcióba lépnek, és a keletkező trimerekkel is reakcióba léphetnek. Ezt a reakciót egyszerűsített és idealizált módon a 2. reakcióvázlatban mutatjuk be.
Egy ilyen továbbmenő kondenzáció magától értetődően izocianátcsoportok felhasználásával folyik le, amelyek hidrolízis után aminocsoportokként nem jelenhetnek meg. Ezáltal csökken a poliamin-térhálósító NCOcsoport tartalma, illetve a hidrolízis után kívánt NH2csoport tartalma, és az egyes, nagyobb mértékben kondenzált molekulák funkcionalitása megnő. Nem kívánt módon az ilyen továbbkondenzált anyagok molekulatömegének a megnövekedése a térhálósító anyag viszkozitását nem kívánt módon megnöveli, és alkalmazását megnehezíti. Összességében csökken az egy izocianurátgyűrűs kondenzátumok mennyisége, míg ezzel egyidejűleg a 2-6 izocianurátgyűrűs további kondenzátumok mennyisége (ha csak alárendelt mennyiségben is), valamint a 7-10 vagy ennél több izocianurátgyűrűs kondenzátumok (kondenzációs fok 2-6, 7-10 vagy ennél több) mennyisége nő. Az általános rossz kezelhetőség mellett a további kondenzációs reakció következtében fellépő viszkozitásnövekedés révén csökken a funkcionális csoportok analitikai meghatározhatóságának a pontossága, ami a további kondenzációk lefolyásának átláthatatlansága következtében az előzőekben említett felhasználások szempontjából az egyetlen receptúra-összeállítási- alap lehetne. A funkciós csoportok hozzáférhetősége még abban az esetben is, ha ezek az analitikai meghatározás céljára nem hozzáférhetők, csökken szférikus okokból is a térhálósítóban, így az alapjában véve jelen lévő funkciós csoportok nem tudnak teljes mértékben részt venni a gyantakeverékek térháhósításában/kikeményítésében.
A nagymértékben funkcionalizált (nagymértékben kondenzált) molekulákat tartalmazó térhálósító anyagok további hátránya jelentkezik, ha azokat szokásos módon epoxidgyanta előtermékből és üvegszálszövet vagy más erősítőanyag-alapú térhálósító anyagból állítják elő, és ezt az oldószernek melegítéssel történő lepárolása után csak egy előzetesen keményített állapotba (úgynevezett „B-állapotba”) hozzák tárolható félkész termék előállítása céljából, amit ezután egy második lépésben magas hőmérsékletű formákban történő sajtolással kívánnak végleges formára feldolgozni. Ennek során a nagymértékben funkcionalizált térhálósítóanyagrészek nagyon kis játékteret engednek meg a félkész terméknek a formából történő eltávolítását megnehezítő erős tapadás és a végső feldolgozást zavaró erős előtérhálósítás vonatkozásában.
HU 217 848 Β
A poliamin-térhálósító anyagoknak az előzőekben ismertetett módon történő előállítása során nagyon érzékeny lépés a hidrolízis is. Rövid idő alatt ugyanis a nem hidrolizált izocianátok mellett hidrolízissel keletkező aminocsoportok is jelentkeznek. Ezek az aminocsoportok az izocianátcsoportokkal szemben rendkívül reakcióképesek, és azokkal karbamidcsoportok képződése közben reagálnak. Ezt a reakciót egyszerűsített módon a 3. reakcióvázlaton mutatjuk be.
Ez a karbamidképződés is rendkívül érzékeny funkciós csoport veszteséget jelent, és így az egyes molekulák (2 kondenzációs fokú, 5 képletű vegyület) funkcionalitása nő, és így a viszkozitást nem kívánt módon tovább növelheti. Végül a kiélesített hidrolíziskörülmények miatt az izocianurátgyűrű hidrolitikus hasadásával is számolni kell, ami további komplikációkat okozhat.
A 2 képletű vegyület hidrolízise során fellépő nem kívánt karbamidképződés elkerülésénél már utaltunk arra, hogy az idealizált esetben főkomponensként 2 képletű vegyületet tartalmazó kondenzátumokat először benzil-alkohollal a megfelelő poli(benzil-uretán)-okká alakítják, amelyeket ezt követően katalitikus hidrogénezéssel alakítanak az idealizált alakú 3 képletű poliaminná, toluollá és szén-dioxiddá (EP-A 0 048 369). Ez a lehetőség azonban rendkívül költséges és időigényes, és a rendszertől idegen magas forráspontú benzil-alkoholt kell alkalmazni.
Ha vissza akaijuk szorítani az előzőekben ismertetett nagyobb molekulatömegű és nagymértékben viszkózus, nagy mennyiségű cianurátgyűrűt tartalmazó kondenzátumokká történő további kondenzációt, a kondenzációs reakciót korábban meg kell szakítani. Ennek az a rizikója, hogy a kondenzációs reakcióban részt nem vevő toluilén-diizocianát (2,4-, illetve 2,6-) lesz jelen. Ebből pedig a toluilén-diamin hidrolízise során a többi primer aromás aminhoz hasonlóan egészségre veszélyes anyag keletkezik.
Az említett hátrányokat a találmányunk szerint a térhálósító keverék össztömegére számított, megnövelt mennyiségű 3 képletű trimert tartalmazó poliamin-térhálósító készítménnyel küszöböljük ki, egyidejűleg alacsony toluilén-diamin-tartalom mellett. Csak így válik lehetővé az eddig ismert hasonló poliamin-térhálósító anyagokkal még nem realizált műszaki területeken történő alkalmazás.
A találmány tárgyát az I általános képletű triaminalapú, szilárdanyag-tartalmú folyékony poliamin-térhálósító készítmények képezik, ahol a képletben R1, R2 és R3 jelentése egymástól függetlenül 2-metil-3amino-fenil- vagy 3-amino-4-metil-fenil-csoport, és amely vegyületek a megfelelő II képletű trimerizált toluilén-diizocianátok hidrolízisével keletkeznek, ahol a képletben
R4, R5 és R6 egymástól függetlenül 2-metil-3-izocianáto-fenil- vagy 3-izocianáto-4-metil-fenil-csoport, amelyre az jellemző, hogy a térhálósító készítmény szilárd anyagának össztömegére számítva 40-80% az izocianurátmagok száma révén csökkentett egy kondenzációs fokú, I általános képletű triamint, és a térhálósító készítmény szilárd anyagának össztömegére számítva legfeljebb 1,0% III általános képletű toluilén-diamint, ahol x jelentése a 2- vagy 4-helyzetben lévő metilcsoport, tartalmaznak, és a szilárdanyag rész 100%-hoz szükséges mennyiségét magasabb kondenzációs fokú kondenzátumok képezik, és a készítmény össztömegére vonatkoztatva a szilárdanyag-tartalom 35-60%, és az össztömeg 100%-hoz szükséges mennyiségét olyan oldószerelegy képezi, amely az oldószerelegy össztömegére számítva 20-40 tömeg% N,N-dialkil-karbonsavamidot és fennmaradó mennyiségben észtert vagy ketont tartalmaz.
A találmány szerinti térhálósító készítmények a térhálósító készítmény szilárdanyag részének össztömegére számítva előnyösen 50-65% I általános képletű triamint tartalmaznak. További előnyös módon a találmány szerinti térhálósító készítmények a térhálósító készítmény szilárdanyag részének össztömegére számítva legfeljebb 0,8, különösen előnyösen legfeljebb 0,5% III általános képletű diamint tartalmaznak. A szilárdanyag rész fennmaradó mennyiségét képező magasabb kondenzációs fokú anyagok túlnyomórészt 2 vagy 3 kondenzációs fokú, a 4-6 kondenzációs fokú termékek mennyisége sokkal kisebb, és az ennél magasabb kondenzátumok alárendelt szerepet játszanak.
Az előzőekben ismertetett összetétel kifejezetten ellentétben áll a technika állása szerint ismert, I általános képletű vegyület alapú térhálósító anyagokkal, amelyek csak mintegy 10-20 tömeg% I általános képletű vegyületet, ezzel szemben azonban 80-90 tömeg% 2-10 vagy ennél nagyobb kondenzációs fokú kondenzátumot tartalmaznak, vagy pedig nagyobb I általános képletű vegyület részarány mellett egyidejűleg túl nagy és munkahigiéniai szempontból nem megengedhető mennyiségű III általános képletű vegyületet tartalmaznak.
A találmány szerinti térhálósító készítmények tiszta, 35-60 tömeg%-os, előnyösen 40-55 tömeg%-os oldatok, ahol az oldószer az oldószerek össztömegére számítva 20-40 tömeg, előnyösen 30-35 tömeg% N,Ndialkil-karbonsavamid és 60-80%, előnyösen 65-70% keton vagy észter, előnyösen legfeljebb 155 °C forráspontúak.
A találmány tárgyát képezi az előzőekben ismertetett poliamin-térhálósító készítmény előállítási eljárása is, amely szerint
a) egy első lépésben egy IV általános képletű toluilén-diizocianátot, ahol x jelentése a megadott, 20-100 °C hőmérsékleten egy első bázikus katalizátor jelenlétében I általános képletű izocianurátgyűrű képződése közben kondenzálunk, míg az NCO-csoportok 10-25%-a, előnyösen 12-20%-a átalakul,
b) az a) lépés szerinti kondenzátumból az első bázikus katalizátornak Lewis-sawal történő dezaktiválása után a nem kondenzált IV általános képletű vegyületet 150-200 °C fűtőfürdő-hőmérséklet és 0,1-50 mbar nyomás mellett az a) lépésbe bevitt IV általános képletű vegyületre számított, legfeljebb 1%, előnyösen legfeljebb 0,8%, különösen előnyösen legfeljebb 0,5% mennyiségig desztillációs úton eltávolítjuk,
HU 217 848 Β
c) a b) lépés szerinti desztilláció fenéktermékét egy A oldószerben, amely lehet észter, keton, aromás szénhidrogén vagy ezek elegye, felvesszük, és így 30-70 tömeg%-os fenéktermékoldatot állítunk elő,
d) a fenékterméknek a c) lépés szerinti oldatát 70-120 °C, előnyösen 80-100 °C, különösen előnyösen 90-95 °C hőmérsékleten vízből katalitikus mennyiségű második bázikus katalizátorból és N,N-dialkilkarbonsavamidból álló elegybe adagoljuk, és itt az NCO-csoportokat NH2-csoportokká és szén-dioxiddá hidrolizáljuk, és a víz mennyisége a b) lépés fenékterméke NCO-ekvivalenseinek mennyiségére számítva 100-500 mol%, előnyösen 200-400 mol%, és az N,Ndialkil-karbonsavamid mennyisége a fenéktermék mennyiségének 3-15-szöröse, előnyösen 5-12-szerese, és
e) a poliamin-térhálósítót az oldószer részbeni lepárlásával koncentrált oldat formájában nyerjük ki, és ezt egy B oldószer hozzáadásával, amely lehet keton vagy észter, az előzőekben megadott szilárdanyag-tartalomra állítjuk be.
A IV általános képletű toluilén-diizocianát a találmány értelmében lehet toluilén-2,4- vagy -2,6-diizocianát vagy ezek elegye, különösen technikai minőségben.
Az a) lépés szerinti kondenzációs reakciót 20-100 °C, előnyösen 40-60 °C hőmérsékleten folytatjuk le egy első bázikus katalizátor jelenlétében, ami lehet alkálifém-hidroxid, -karbonát, vagy -C]-C10-karboxilát, valamint kvatemer ammóniumbázis, foszfóniumbázis vagy mannitbázis. Az ilyen első bázikus katalizátor lehet például NaOH, KOH, Na2CO3, K2CO3, HCOONa, HCOOK, CH3COONa, CH3COOK vagy más, legfeljebb 10 szénatomos alifás karbonsav nátrium- vagy káliumsója, továbbá tetrametil-, tetraetil-, tetrabutil-ammónium-hidroxid, hosszú C6-C]8 alkilcsoportot, fenil- vagy benzilcsoportot vagy három azonos vagy különböző C|-C4 alkilcsoportot tartalmazó kvatemer ammónium-hidroxid, továbbá két hosszú szénláncú C6-C)8 alkilcsoportot, két fenil- vagy benzilcsoportot vagy két C,-C4 alkilcsoportot tartalmazó kvatemer ammónium-hidroxid, továbbá hidroxi-alkil-csoportot vagy véghelyzetű hidroxilcsoportot tartalmazó étercsoportot tartalmazó kvatemer ammónium-hidroxid, valamint fenolból, helyettesített fenolból, biszfenolból és ketonból formaldehiddel és ammóniával, primer vagy szekunder aminnal előállítható Mannich-bázis, így HO-C6H4-CH2-N(CH3)2 [Houben-Weyl, Methoden dér Organischen Chemie, XI/1. kötet, (1957), 756. oldal; DE-A 25 51 634], Ezek a bázikus katalizátorok szakember számára ismertek. Előnyösen Mannich-bázist vagy kvatemer ammónium-hidroxidot, különösen előnyösen Mannich-bázíst alkalmazunk. A katalitikus mennyiség NCO-ekvivalensre számítva 0,0005-0,001 ekvivalens bázikus katalizátor, előnyösen 0,001-0,005 ekvivalens.
Az a) lépésben a IV általános képletű vegyület kondenzálását addig folytatjuk, míg az NCO-csoportok 10-25, előnyösen 12-20%-a átalakul, ezt a reakcióelegyből vett mintán analízissel állapíthatjuk meg.
Ezt követően a b) lépésben az első bázikus katalizátort Lewis-savval vagy alkilezőszer/acilezőszerrel, így o-/p-toluol-szulfonsav-metil-észterrel, dimetil-szulfáttal, benzoil-kloriddal, acetil-kloriddal vagy analóg vegyületekkel, egy ekvivalensnyi vagy 1-20 ekvivalens%-nyi feleslegben dezaktiváljuk, és az a) lépésben nem kondenzált IV általános képletű vegyületet a kiindulási mennyiségre számított legfeljebb 1%, előnyösen legfeljebb 0,8%, különösen előnyösen legfeljebb 0,5% mennyiségig ledesztilláljuk. Ennek során a desztillációs berendezésben fűtőközeget alkalmazunk fűtőköpeny, fűtőkígyó vagy más indirekt fűtés formájában, amelynek hőmérséklete 150-200 °C, előnyösen 160-180 °C, és 0,1-50 mbar, előnyösen 0,1-20 mbar nyomáson dolgozunk. A desztillációt lefolytathatjuk egy lépésben vagy több lépésben, a különböző lépésekben csökkentett nyomáson. A desztillációs elválasztás során alkalmazhatunk például vékonyréteg-bepárló berendezést, spirál bepárlóberendezést, vagy hasonló, folyamatos üzemű desztillációs berendezést.
A b) lépésben kiváló fenékterméket a c) lépésben közvetlenül egy A oldószerben vesszük fel. Az A oldószer lehet alifás észter, alifás keton, aromás szénhidrogén vagy ezek közül többnek az elegye, amelyeknek forráspontja legfeljebb 155 °C. Példaként megemlítjük a következőket: etil-acetát, butil-acetát, metil-propionát, aceton, metil-etil-keton (MEK), metil-propil-keton, metil-butil-keton, benzol, toluol és az izomer xilolok. Az A oldószer előnyösen észter vagy keton, különösen etilacetát vagy MEK. Az A oldószer mennyiségét úgy választjuk meg, hogy a b) lépésben kapott fenéktermék 30-70 tömeg%-os oldatát kapjuk.
A fenékterméknek a c) lépésben előállított oldatát a d) lépésben 70-120 °C, előnyösen 80-100 °C, különösen előnyösen 90-95 °C hőmérsékleten víznek és katalitikus mennyiségű második bázikus katalizátornak és Ν,Ν-dialkil-karbonsavamidnak, így dimetil-formamidnak (DMF), dietil-formamidnak, dimetil-acetamidnak (DMAc), előnyösen DMF-nek az elegyébe visszük. A második bázikus katalizátor alkálifém-hidroxid, -karbonát vagy az előzőekben említett -C|-CI0 karboxilát vagy alkálifém-hidrogén-karbonát. Ebben a lépésben az NCO-csoportokat NH2-csoportokká és szén-dioxiddá hidrolizáljuk. A d) lépésben a vízmennyiség a b) lépésben kapott fenéktermék NCO-ekvivalens-mennyiségére számítva 100-500 mol%, előnyösen 200-400 mol%. A második bázikus katalizátor katalitikus mennyisége a b) fenéktermék NCO-ekvivalenseire számítva például 0,0005-0,001 ekvivalens, előnyösen 0,0001-0,005 ekvivalens. Az Ν,Ν-dialkil-karbonsavamid mennyisége a fenéktermék mennyiségének 3-15-szöröse, előnyösen 5-12-szerese.
A d) lépés szerinti hidrolízis lefolytatásához víznek, a második bázikus katalizátornak és az N,N-dialkil-karbonsavamidnak az elegyét kívánt hőmérsékletre melegítjük. Ezután alapos keverés közben bevisszük a b) reakciólépés szerinti fenékterméknek az A oldószerben készített oldatát úgy, hogy erős szén-dioxid-fejlődés legyen tapasztalható. A szén-dioxid-fejlődés befejeződése után és egy utó-reakcióidő után tiszta oldatot kapunk.
HU 217 848 Β
A prepregek és gyantamasszák előállítására alkalmas találmány szerinti poliamin-térhálósító készítményt az e) lépésben a kapott hidrolízises oldatból az A oldószernek és az Ν,Ν-dialkil-karbonsavamidnak a ledesztillálása után kapjuk. Ennek során a feleslegben lévő hidrolízisvizet is eltávolítjuk. Ebben a lépésben a hidrolízisterméknek mintegy 70-85 tömeg%-os oldatát kapjuk, amelyet egy B oldószernek, amely lehet az előzőekben ismertetett keton vagy észter, az adagolásával a már megadott szilárdanyag-tartalomra állítjuk be. Az így kapott jól kezelhető készítmények közül a gyakorlatban azok alkalmazhatók előnyösen, amelyeknél B oldószerként DMF-et vagy MEK-et használunk.
A találmány szerinti poliamin-térhálósító készítmény a szilárdanyag rész össztömegére számítva nagy mennyiségű, legalább 40% csak izocianurátgyűrűvel rendelkező I általános képletű triamint tartalmaz. A szilárdanyag rész össztömegére számítva a II általános képletű toluilén-diamin mennyisége legfeljebb 1%. Az egymagú izocianurátkomponens alacsony viszkozitást biztosít, ez megmutatkozik a technika állása szerint előállított termékekhez viszonyított nagyobb mennyiségű funkciós csoportokban. A funkciós csoportok nagyobb mennyisége révén kevesebb poliamin-térhálósító készítményt lehet felhasználni, és költség szempontjából kedvezőbb epoxidgyanta-keverék receptúrák állíthatók össze. Az alacsonyabb viszkozitás megakadályozza ezenkívül a gyantakeverékben az epoxid- és amincsoportok közötti idő előtti elszappanosodást, még kis átalakulási fok esetén is. A poliamin-térhálósító készítmények találmány szerinti előállításával a folyékony készítményben nem maradó oldószer nagy mennyiségben visszanyerhető.
Példák la példa (kondenzáció)
100 tömegrész, 65 tömeg% 2,4- és 35 tömeg% 2,6toluilén-diizocianátból és 0,26 tömegrész, fenolból, dimetil-aminból és formaldehidből előállított Mannichbázisból előállított keveréket 45 °C hőmérsékleten kevertünk. Az azonnal beinduló trimerizálási folyamatot 45 ±2 °C hőmérsékleten keverés és nedvességkizárás mellett addig folytattuk, amíg az NCO-tartalom az eredeti 48,25 tömeg%-ról 42 tömeg%-ra csökkent. 0,65 tömegrész o-/p-toluolszulfonsav-metil-észter hozzáadagolása és 60 °C hőmérsékleten egy órán át tartó keverés után a trimerizációs folyamatot leállítottuk. Vékonyréteg-kromatográfiás bepárlóberendezésben a feleslegben lévő monomer izocianátot vákuumban ledesztilláltuk. A kapott desztillációs iszap 0,3 tömeg% szabad monomer toluilén-diizocianátot és 72 tömeg% 1 kondenzációs fokú trisz(izocianáto-toluol)-izocianurátot tartalmazott. A desztillációs iszapot közvetlenül azonos mennyiségű etil-acetátban vettük fel.
lb példa (hidrolízis) literes, keverő vei, hőmérővel és hatásos visszafolyó hűtővel rendelkező reakcióedénybe bevittünk 7300 g dimetil-formamidot (DMF), 270 g teljes mértékben sómentesített vizet (15 mól) és 0,8 g NaOH-ot 50 tömeg%-os vizes oldat formájában, és az elegyet 95-100 °C hőmérsékletre melegítettük erélyes keverés közben. Mintegy egy óra alatt beadagoltunk 897,5 g kondenzátumot (lényegében 1 kondenzációs fokú trimerizátum; 5 ekvivalens NCO) 50 tömeg%-os, etil-acetátban készített oldat formájában. A szén-dioxid-fejlődés befejeződése után a reakcióelegyet még 15 percig kevertük, majd lehűtöttük 70 °C hőmérsékletre. 200 mbar nyomáson ez után az etil-acetátot 91,9 tömeg% etilacetátot és 8,1 tömeg% vizet tartalmazó azeotrop elegy formájában eltávolítottuk. A desztillátum két részre vált, amelynek a felső fázisa 96,6 tömeg% etil-acetátot és 3,4 tömeg% vizet tartalmazott, és ebből a vizet eltávolítottuk, és a kapott etil-acetátot ismét az eljárásba vittük. Az alsó fázis 90,4 tömeg% víz mellett még 8,4 tömeg% etil-acetátot, 1 tömeg% DMF-et és további nem azonosítható anyagot tartalmazott. Ezt a fázist is többszöri feliszaposítás után összegyűjtöttük, és a szerves komponensekre feldolgoztuk. Az etil-acetát kitermelése az egymást követő kísérletekben közel 100% volt. A desztillációs iszapból a DMF nagy részét további vákuumdesztillálással (a DMF-et további tisztítás nélkül egy következő reakcióban felhasználhattuk) távolították el úgy, hogy a poliamin-térhálósítónak DMF-ben 75 tömeg% szilárdanyag-tartalmú oldatát kaptuk. A desztillációt végül 90-100 °C hőmérsékleten 10 mbar nyomáson végeztük. A vákuumot a desztillációs lombikba nitrogén adagolásával megszüntettük. 520 g metil-etilketon adagolása után a poliamin-térhálósító elegy oldatát kaptuk, amely mintegy 50 tömeg% szilárd anyagot, 16,6 tömeg% DMF-et és 33,4 tömeg% MEK-et tartalmazott. Az oldat aminszáma 158 volt, ami a poliamintérhálósító elegy 316-os aminszámát és 9,0% NH2csoport-tartalmát jelentette. Az oldat viszkozitása 25 °C hőmérsékleten 150 mPas volt. Az oldat enyhén barna színű volt.

Claims (9)

  1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK
    1. (I) általános képletű triaminalapú, szilárdanyagtartalmú folyékony poliamin-térhálósító készítmények, ahol
    R1, R2 és R3 jelentése egymástól függetlenül 2-metil-3amino-fenil- vagy 3-amino-metil-fenil-csoport, és amely vegyületek a megfelelő (II) képletű trimerizált toluilén-diizocianátok hidrolízisével keletkeznek, ahol a képletben
    R4, R5 és R6 egymástól függetlenül 2-metil-3-izocianáto-fenil- vagy 3-izocianáto-4-metil-fenil-csoport, ahol a térhálósító készítmény szilárd anyagának össztömegére számítva 40-80% az izocianurát-magok száma révén csökkentett egy kondenzációs fokú, (I) általános képletű triamint, és a térhálósító készítmény szilárdanyagának össztömegére számítva legfeljebb 1,0% (III) általános képletű toluilén-diamint, ahol x jelentése a 2- vagy 4-helyzetben lévő metilcsoport, tartalmaznak, és a szilárdanyag rész 100 tömeg%-hoz szükséges mennyiségét magasabb kondenzációs fokú kondenzátumok képezik, és a készítmény össztömegére
    HU 217 848 Β vonatkoztatva a szilárdanyag-tartalom 35-60%, és az össztömeg 100%-hoz szükséges mennyiségét olyan oldószerelegy képezi, amely az oldószer össztömegére számítva 20-40 tömeg% Ν,Ν-dialkil-karbonsavamidot és fennmaradó mennyiségben észtert vagy ketont tartalmaz.
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti térhálósító készítmények, amelyek a szilárdanyag részre számítva 50-65 tömeg% (I) általános képletű triamint tartalmaznak.
  3. 3. Az 1. igénypont szerinti térhálósító készítmények, amelyek a szilárd anyag össztömegére számítva legfeljebb 0,8%, előnyösen legfeljebb 0,5% (III) általános képletű toluilén-diamint tartalmaznak.
  4. 4. Az 1. igénypont szerinti térhálósító készítmények, amelyek a készítmény össztömegére számítva 40-55% szilárd anyagot tartalmaznak.
  5. 5. Az 1. igénypont szerinti térhálósító készítmények, ahol az oldószerelegy 30-35 tömeg% N,N-dialkil-karbonsavamidot, előnyösen Ν,Ν-dimetil-formamidot tartalmaz, és a fennmaradó mennyiség észter vagy keton, előnyösen etil-acetát és metil-etil-keton.
  6. 6. Eljárás az 1. igénypont szerinti folyékony poliamin-térhálósító készítmények előállítására, azzal jellemezve, hogy
    a) egy első lépésben (IV) általános képletű toluiléndiizocianátot, ahol x jelentése a megadott, 20-100 °C hőmérsékleten első bázikus katalizátor jelenlétében 1. igénypont szerinti, (I) általános képletű izocianurátgyűrű képződése közben kondenzálunk, míg az NCO-csoportok 10-25%-a, előnyösen 12-20%-a átalakul,
    b) az a) lépés szerinti kondenzátumból az első bázikus katalizátornak Lewis-savval történő dezaktiválása után a nem kondenzált (IV) általános képletű vegyületet 150-200 °C fűtőíurdő-hőmérséklet és 0,1-50 mbar nyomás mellett az a) lépésbe bevitt (IV) általános képletű vegyületre számított, legfeljebb 1 tömeg%, előnyösen legfeljebb 0,8 tömeg%, különösen előnyösen legfeljebb 0,5 tömeg% mennyiségig desztillációs úton eltávolítjuk,
    c) a b) lépés szerinti desztilláció fenéktermékét egy A oldószerben, amely lehet észter, keton, aromás szénhidrogén vagy ezek elegye, felvesszük, és így 30-70 tömeg%-os fenéktermékoldatot állítunk elő,
    d) a fenékterméknek a c) lépés szerinti oldatát 70-120 °C, előnyösen 80-100 °C, különösen előnyösen 90-95 °C hőmérsékleten vízből katalitikus mennyiségű második bázikus katalizátorból és N,N-dialkilkarbonsavamidből álló elegybe adagoljuk, és itt az NCO-csoportokat NH2-csoportokká és szén-dioxiddá hidrolizáljuk, és a víz mennyisége a b) lépés fenéktermékének NCO-ekvivalenseinek mennyiségére számítva 100-500 mol%, előnyösen 200-400 mol%, és az Ν,Ν-dialkil-karbonsavamid mennyisége a fenéktermék mennyiségének 3-15-szöröse, előnyösen 5-12-szerese, és
    e) a poliamin-térhálósítót az oldószer részbeni lepárlásával koncentrált oldat formájában nyerjük ki, és ezt egy B oldószer hozzáadásával, amely lehet keton vagy észter, az előzőekben megadott szilárdanyag-tartalomra állítjuk be.
  7. 7. A 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a b) desztillációs lépésben 160-180 °C fűtőközeg-hőmérsékletet alkalmazunk.
  8. 8. A 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a b) lépésben a desztillálást 0,1-20 mbar nyomáson folytatjuk le.
  9. 9. A 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az e) lépésben az oldószer részleges ledesztillálását addig folytatjuk, míg a hidrolízistermék 70-85 tömeg%-os oldatát kapjuk.
HU9603581A 1995-12-21 1996-12-20 Poliamin-térhálósító készítmény és eljárás a készítmény előállítására HU217848B (hu)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19548026A DE19548026A1 (de) 1995-12-21 1995-12-21 Polyaminvernetzer-Zubereitung und ihre Herstellung

Publications (4)

Publication Number Publication Date
HU9603581D0 HU9603581D0 (en) 1997-02-28
HUP9603581A2 HUP9603581A2 (en) 1997-10-28
HUP9603581A3 HUP9603581A3 (en) 1998-06-29
HU217848B true HU217848B (hu) 2000-04-28

Family

ID=7780941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU9603581A HU217848B (hu) 1995-12-21 1996-12-20 Poliamin-térhálósító készítmény és eljárás a készítmény előállítására

Country Status (8)

Country Link
US (1) US5705594A (hu)
EP (1) EP0780418A3 (hu)
JP (1) JPH101533A (hu)
KR (1) KR970042651A (hu)
CA (1) CA2193321A1 (hu)
CZ (1) CZ378996A3 (hu)
DE (1) DE19548026A1 (hu)
HU (1) HU217848B (hu)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001053277A1 (fr) * 2000-01-20 2001-07-26 Rhodia Chimie Procede d'obtention de polyisocyanate(s) ramifie(s) faiblement colore(s), et composition en decoulant
FR2804112B1 (fr) * 2000-01-20 2004-04-30 Rhodia Chimie Sa Procede d'obtention de cyclotrimeres d'isocyanate(s) ramifie(s) faiblement colore(s) et composition en decoulant
JP5069494B2 (ja) * 2007-05-01 2012-11-07 AzエレクトロニックマテリアルズIp株式会社 微細化パターン形成用水溶性樹脂組成物およびこれを用いた微細パターン形成方法
WO2018076199A1 (en) * 2016-10-26 2018-05-03 Covestro Deutschland Ag Tdi based low-viscosity polyisocyanates with isocyanurate groups
WO2018076198A1 (en) * 2016-10-26 2018-05-03 Covestro Deutschland Ag Tdi based polyisocyanate mixture with a high solids content

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2801244A (en) * 1956-07-10 1957-07-30 Du Pont Trifunctional isocyanate trimers
DE2551634C3 (de) * 1975-11-18 1980-07-17 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur Herstellung von Isocyanuratgruppen aufweisenden Polyisocyanaten
DE3035639A1 (de) * 1980-09-20 1982-04-29 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Neue di- und polyamine, verfahren zu ihrer herstellung, und ihre verwendung
DE3227219A1 (de) * 1982-07-21 1984-02-02 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Einstufenverfahren zur herstellung von polyaminen aus nco-praepolymeren, polyamine und deren verwendung zur herstellung von polyurethanen
EP0271772A3 (de) * 1986-12-15 1988-12-14 Siemens Aktiengesellschaft Epoxidharz-Formmassen
DE3776642D1 (de) * 1986-12-15 1992-03-19 Siemens Nixdorf Inf Syst Verfahren zur herstellung von prepregs und deren verwendung.
EP0384940B1 (de) * 1989-03-03 1994-06-22 Siemens Aktiengesellschaft Epoxidharzmischungen
ATE107676T1 (de) * 1989-03-03 1994-07-15 Siemens Ag Epoxidharz-formmassen.

Also Published As

Publication number Publication date
HUP9603581A3 (en) 1998-06-29
DE19548026A1 (de) 1997-06-26
US5705594A (en) 1998-01-06
HU9603581D0 (en) 1997-02-28
KR970042651A (ko) 1997-07-24
HUP9603581A2 (en) 1997-10-28
CZ378996A3 (en) 1997-08-13
EP0780418A2 (de) 1997-06-25
JPH101533A (ja) 1998-01-06
EP0780418A3 (de) 1997-07-09
CA2193321A1 (en) 1997-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3868027B2 (ja) トリアミノジフェニルメタン類を主要成分とするメチレン架橋ポリフェニレンポリアミンの製造方法
US6936678B2 (en) Process for preparing low-monomer-content TDI trimers
EP1795558B1 (en) Modified epoxy resin composition
CA1116177A (en) Process for the preparation of diphenylmethane dicarbamates and polymethylene polyphenyl carbamates
JP2507415B2 (ja) イソシアヌレ−ト基含有ポリイソシアネ−トの製造方法
JPH06263676A (ja) 新規なシクロヘキシル基含有グリシジルエーテル
JPS6191214A (ja) 湿気存在下の二環式アミドアセタ−ルとポリイソシアネ−トの重合
US4851531A (en) Isocyanurate group-containing polyisocyanates
HU217848B (hu) Poliamin-térhálósító készítmény és eljárás a készítmény előállítására
JPH09208563A (ja) ウレトジオンジイソシアネート及びその製造方法
JPS6310679A (ja) 自己橋かけ性カチオン性塗料バインダ−の製造方法および使用法
US4080401A (en) Heat-resistant adhesives and process for improving the thermal stability of adhesive bonds
JP2645581B2 (ja) ブロックポリイソシアナート及びブロックポリイソシアナートを含有する被覆用組成物
EP0510674A2 (en) Urea-superacid salts and their use as a curing catalyst of epoxy resins
CA2016963A1 (en) Polyisocyanatoalkylphenyl-isocyanurates, method for the preparation thereof and use thereof
US4918235A (en) 1,5-Diaminoheptanol-1,6,
US4212821A (en) Process of making diaminodiphenylmethanes
JP2599865B2 (ja) 4,4’−メチレン−ビス−(n−フェニルカルバミン酸アルキル)の選択的製造方法
US5128471A (en) Process for the production of organic amines, polyamine mixtures and their use as hardeners for polymer precursors
KR910009913B1 (ko) N-페닐알킬카바메이트의 축합 방법
KR940010279B1 (ko) N-페닐알킬카바메이트의 축합에 의한 4,4-메틸렌-비스(n-페닐 알킬카바메이트)의 선택적 제조방법
US4287364A (en) Molybdenum catalyst for aniline-formaldehyde condensation
US4286107A (en) Silver catalysts used to prepare polyaminopolyphenylmethanes
US4284816A (en) Method of preparing polyaminopolyphenylmethanes
JPS6191165A (ja) ビウレツト構造を有する変性ポリイソシアネートおよびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
HMM4 Cancellation of final prot. due to non-payment of fee