PL113338B2 - Process for manufacturing novel urethane derivatives ofthe cellulose - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania nowych pochodnych uretanowych celulozy o ogólnym wzoize 1, w którym Ri oznacza reszte estru karboksycelulozy i3-chloro-2-metoksymetylenouretanu-propano- lu-1 o wzorze 2, R2 oznacza reszte uretanu metoksymetylenowego hydroksymetylenocelulozy o wzorze 3 lub grupe hydroksymetylenowa, R3 oznacza reszte uretanu metoksyme tylenohydroksycelulozy o wzorze 4 lub gru¬ pe hydroksylowa.Dotychczas nie jest znany sposób otrzymywania nowych pochodnych uretanowych celulozy o ogólnym wzorze 1, w którym Ri, R2, R3 i R4 maja wyzej podane znaczenie.Natomiast znane sa sposoby otrzymywania uretanów celulozy z takich jej. pochodnych jak azotanu celulo¬ zy, octanu celulozy, karboksycelulozy, ksantogenianu celulozy, polegajace na poddawaniu reakcji izocyjanianów jednofunkcyjnych lub wielofunkcyjnych z wolnymi grupami hydroksylowymi. W reakcji z izocyjanianami wielo¬ funkcyjnymi nastepuje sieciowanie produktu juz w stadium otrzymywania. Natomiast izocyjaniany jednofunk- cyjne nie zawierajace grup alkoksylowych daja polimery niezdolne do sieciowania.Istota wynalazku polega na tym, ze ester kaboksycelulozy i 3-chloro-2-hydroksypropanolu-l poddaje sie reakcji z izocyjanianem metoksymetylowym w obecnosci trójetyloaminy lub mieszaniny trójetyloaminy z 2-ety- lokapronianem cyny w srodowisku rozpuszczalników, przy czym na 1 mol estru karboksycelulozy i 3-chloro-2- hydroksypropanolu-1 stosuje sie 0,1-6 mola izocyjanianu metoksymetylowego, korzystnie 3 mole, 0,001-0,1 mola trójetyloaminy, korzystnie 0,02 mola, lub mieszaniny tej ilosci trójetyloaminy z 0,00025 mola 2-etyloka- pronianu cyny, a jako rozpuszczalnik stosuje sie dwumetyloformamid, dwumetylosulfotlenek, dwumetyloaceta- mid, czterowodorofuran, korzystnie dwumetyloformamid, w ilosci wzietej do wytworzenia 1-40% zawiesiny, korzystnie 4%, zas reakcje prowadzi sie w temperaturze 293-363 K, korzystnie 333 K, w wyniku czego otrzy¬ muje sie nowe pochodne uretanowe celulozy o ogólnym wzorze 1, w którym Ri, R2, R3 i R4 maja wyzej podane znaczenie.Zasadnicza korzyscia wynikajaca ze stosowania sposobu wedlug wynalazku jest otrzymywanie nowych pochodnych uretanowych celulozy o ogólnym wzorze 1, przy czym wykonane z niego powloki lakierowane2 113 338 ulegaja sieciowaniu zarówno podczas schniecia na powietrzu jak i w podwyzszonej temperaturze. Ponadto powlo¬ ki te sa malo wrazliwe na rozpuszczalniki organiczne i odznaczaja sie dobrymi wlasnosciami mechanicznymi, zas znajdujace sie w czasteczce polimeru atomy chloru i azotu nadaja wlasciwosci samogasnace.Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykladach wykonania.Przyklad I. W kolbie trójszyjnej o pojemnosci 250 cm3, zaopatrzonej wwkraplacz, termometr i chlodnice zakonczona rurka z chlorkiem wapna, oraz umieszczonej w ukladzie termostatujacym umieszcza sie 8,6 g (0,02 mola) estru karboksycelulozy i 3-chloro-2-hydroksy-propanolu-l zawierajacego jedno ugrupowanie estrowe w merze podstawionej celobiozy, po czym do kolby wprowadza sie 150 cm3 dwumetyloformamidu i 0,2 g (0,02 mola) trójetyloaminy. Po rozpuszczeniu sie skladników mieszaniny, w temperaturze 333 K dodaje sie z wkraplacza 5,22 g (0,06 mola) izocyjanianu metoksymetylowego. Nastepnie reakcje prowadzi sie przez 3 godziny do zaniku grup izocyjanianowych w mieszaninie reakcyjnej. Otrzymany ester karboksycelulozy i 3-chlo- ro-2-metoksymetylenouretanu-propanolu-l wytraca sie alkoholem metylowym i suszy w temperaturze 323 K w suszarce prózniowej.Wlasnosci nieusieciowanego estru karboksycelulozy i 3-chloro-2-metoksymetylenouretanu-propanolu-l sa nastepujace, a mianowicie zawartosc chloru w% - 4,93, zawartosc azotu w % - 5,89, stopien podstawienia JMM w % wyliczony z zawartosci azotu - 64,9, lepkosc 2% roztworu w IMF w temperaturze 293 K - 0,121 Pa.s, wytrzymalosc na zrywanie w MPa- 0,47, wydluzenie w % - 4,21, udarnosc w MJ/m2 - 1,96, tlocznosc w mm - 5,2, twardosc wzgledem szkla - 0,48.Wlasnosci estru karboksycelulozy i 3-chloro-2-metoksymetylenouretanu-propanolu-l usieciowanego w tem¬ peraturze 390 K, w czasie 30 minut i z zastosowaniem kwasu p-toluenosulfonowego w ilosci 0,1% sa nastepujace, a mianowicie zawartosc azotu w% - 6,82, stopien usieciowania w% wyliczony z zawartosci azotu - 64,30, pecznienie w dwumetyloformamidzie w % - 77,8, po 2 godzinach, 67,2 po 8 godzinach, 64,6 po 24 godzinach, wytrzymalosc na zrywanie w MPa - 0,58, wydluzenie w % - 2,5, udarnosc w MJ/m2 - 3,43, tlocznosc w mm - 6,5, twardosc wzgledem szkla - 0,78, czas samogasniecia - ponizej 1 sekundy.Przyklad II. W kolbie jak w przykladzie I umieszcza sie 10,7 g (0,02 mola) estru karboksycelulozy i 3-chloro-2-hydroksypropanolu-l zawierajacego dwa ugrupowania estrowe w merze podstawionej celobiozy, po czym do kolby wprowadza sie 150 cm3 dwumetyloacetamidu, 5,22 g (0,06 mola) izocyjanianu metoksymetylo¬ wego, 0,2 g (0,02 mola) trójetyloaminy i 0,1 g (0,00025 mola) 2-etylokapronianu cyny. Nastepnie reakcje prowa¬ dzi sie w temperaturze 333 K przez 3 godziny. Otrzymany ester karboksycelulozy i 3-chloro-2- metoksymetyla- nouretanu-propanolu-1 wytraca sie alkoholem metylowym i suszy w temperaturze 323 K w suszarce prózniowej.Wlasnosci nieusieciowanego estru karboksycelulozy i 3-chloro-2-metoksymetylenouretanu-propanolu-l sa nastepujace, a mianowicie zawartosc chloru w % -8,60, zawartosc azotu w % - 5,08, stopien podstawienia JMM w% wyliczony z zawartosci azotu - 64,3, lepkosc 2%-owego roztworu w DMF w temperaturze Pa.s - 0,054, wytrzymalosc na zrywanie w MPa - 0,239, wydluzenie w% - 1,22, udarnosc w MJ/m2 - 1,58, tlocznosc w mm - 1,2, twardosc wzgledem szkla - 0,61.Wlasnosci estru karboksycelulozy i 3-chloro-2-metoksymetylenouretanu-propanolu-l usieciowanego w tem¬ peraturze 390 K w czasie 30 minut i zastosowaniem kwasu p-toluenosulfonowego w ilosci 0,1% sa nastepujace, a mianowicie zawartosc azotu w% - 6,03, stopien usieciowania w.% wyliczony z zawartosci azotu - 64,00, pecznienie w dwumetyloformamidzie w% - 67,1 po 2 godzinach, 47,2 po 8 godzinach, 44,4 po 24godzinach, wytrzymalosc na zrywanie w MPa - 0,27, wydluzenie w % - 1,5, udarnosc w MJ/m2 - 0,39, tlocznosc w mm - 2,5, twardosc wzgledem szkla - 0,71, czas samogasniecia - ponizej 1 sekundy.Przyklad III. Postepuje sie jak w przykladzie I z ta róznica, ze zamiast dwumetyloformamidu stosuje sie jako srodowisko reakcji dwumetylosulfotlenek, w wyniku czego otrzymuje sie ester karboksycelulozy i 3-chloro-2-metoksymetylenouretanu-propanolu-1.Przyklad IV. Postepujac jak w przykladzie II z ta róznica, ze zamiast dwumetyloacetamidu stosuje sie jako srodowisko reakcji czterowodorofuran, otrzymuje sieesterkarboksycelulozy i 3-chloro-2-metoksymetyle- nouretanu-propanolu-1.Zastrzezenie patentowe Sposób otrzymywania nowych pochodnych uretanowych celulozy o ogólnym wzorze 1, w którym Ri oznacza reszte estru karboksycelulozy i 3-chloro-2-metoksymetylenouretanu-propanolu-l o wzorze 2, R2 ozna¬ cza reszte uretanu metoksymetylenowego hydroksymetylenocelulozy o wzorze 3 lub grupe hydroksymetyleno-I 113338 3 wa, R3 oznacza reszte uretanu metoksymetylenohydroksycelulozy o wzorze 4 lub grupe hydroksylowa, zna¬ mienny tym, ze ester karboksycelulozy i 3-chloro-2-hydroksypropanolu-l poddaje sie reakcji z izocyjania¬ nem metoksymetylowym w obecnosci trójetyloaminy lub mieszaniny trójetyloaminy z 2-etylokapronianem cyny w srodowisku rozpuszczalników, przy czym na 1 mol estru karboksycelulozy i 3-chloro-2-hydroksypropanolu-l stosuje sie 0,1-6 mola izocyjanianu metoksymetylowego, korzystnie 3 mole, 0,001-0,1 mola trójetyloaminy. korzystnie 0,02 mola, lub mieszaniny tej ilosci trójetyloaminy z 0,00025 mola 2-etylokapronianu cyny, a jako rozpuszczalniki stosuje sie dwumetyloformamid, dwumetylosulfotlenek, dwumetyloacetamid, czterowodorofu- ran, korzystnie dwumetyloformamid, w ilosci wzietej do wytworzenia 1-40% zawiesiny, korzystnie 4cc. zas reakcje prowadzi sie w temperaturze 293-363 K, korzystnie 333 K.Wzór i wzór 2 Rj = -C0-0-CH2-CH-CH2Cl 0 CO ISIH CHo i L 0 CHo113 338 wzór 3 R2 = -CH2-0-CO-NH-CH2-OCH3 wzór 4 R3 = -0-CO-NH-CH2-OCH3 Prac. Po I igr. UP PRL. Naklad 120 + 18 egz.Cena 45 zl. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób otrzymywania nowych pochodnych uretanowych celulozy o ogólnym wzorze 1, w którym Ri oznacza reszte estru karboksycelulozy i 3-chloro-2-metoksymetylenouretanu-propanolu-l o wzorze 2, R2 ozna¬ cza reszte uretanu metoksymetylenowego hydroksymetylenocelulozy o wzorze 3 lub grupe hydroksymetyleno-I 113338 3 wa, R3 oznacza reszte uretanu metoksymetylenohydroksycelulozy o wzorze 4 lub grupe hydroksylowa, zna¬ mienny tym, ze ester karboksycelulozy i 3-chloro-2-hydroksypropanolu-l poddaje sie reakcji z izocyjania¬ nem metoksymetylowym w obecnosci trójetyloaminy lub mieszaniny trójetyloaminy z 2-etylokapronianem cyny w srodowisku rozpuszczalników, przy czym na 1 mol estru karboksycelulozy i 3-chloro-2-hydroksypropanolu-l stosuje sie 0,1-6 mola izocyjanianu metoksymetylowego, korzystnie 3 mole, 0,001-0,1 mola trójetyloaminy. korzystnie 0,02 mola, lub mieszaniny tej ilosci trójetyloaminy z 0,00025 mola 2-etylokapronianu cyny, a jako rozpuszczalniki stosuje sie dwumetyloformamid, dwumetylosulfotlenek, dwumetyloacetamid, czterowodorofu- ran, korzystnie dwumetyloformamid, w ilosci wzietej do wytworzenia 1-40% zawiesiny, korzystnie 4cc. zas reakcje prowadzi sie w temperaturze 293-363 K, korzystnie 333 K. Wzór i wzór 2 Rj = -C0-0-CH2-CH-CH2Cl 0 CO ISIH CHo i L 0 CHo113 338 wzór 3 R2 = -CH2-0-CO-NH-CH2-OCH3 wzór 4 R3 = -0-CO-NH-CH2-OCH3 Prac. Po I igr. UP PRL. Naklad 120 + 18 egz. Cena 45 zl. PL