PL99107B1 - Sposob wytwarzania wielofunkcyjnych izocyjanianow - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia wielofunkcyjnych izocyjanianów o wzorze o- gólnym 1, w którym Ar oznacza pierscien benze¬ nowy, naftalenowy lub antracenowy, ewentualnie jedno- lub dwukrotnie podstawiony atomem chlo- 5 rowca lub rodnikiem alkilowym, przy czym gdy Ar jest dwukrotnie podstawiony to podstawniki moga byc takie same lub rózne R± i R2, które moga byc takie same lub rózne, oznaczaja atom wodoru, atom chlorowca, rodnik alkilowy, arylowy, cykloheksy- io Iowy lub grupe trójchlorowcometylowa, albo R± i R2 razem oznaczaja grupe metylenowa lub chlo- rowcometylenowa lub atom tlenu, m oznacza 0 lub 1, a n oznacza 0 lub liczbe calkowita 1—10.Wielofunkcyjne izocyjaniany wchodzace w zakres 15 wynalazku sa zwiazkami calkowicie nowymi i w odróznieniu od znanych izocyjanianów charaktery¬ zuja sie wystepowaniem dwóch izolowanych par grup NCo na krancach czasteczki. Zwiazki te sa wykorzystywane jako czynnik sieciujacy dla po- 20 wlok lakierniczych i spoin klejowych, przede wszy¬ stkim do powierzchni metalowych, przy czym ta charakterystyczna budowa czasteczki warunkuje znacznie wieksza elastycznosc struktury lakierów badz klejów uzyskanych z takich wlasnie wielo- 25 funkcyjnych izocyjanianów.Sposób wytwarzania wielofunkcyjnych izocyja¬ nianów wedlug wynalazku polega na reakcji wie¬ lofunkcyjnych polioli o wzorze 2, w którym Ar, Rj, R2, m i n maja wyzej podane znaczenie, a 30 dwuizocyjanianem tolilenu o wzorze 3. Jako zwiaz¬ ki o wzorze 2, stosuje sie cztero- lub wiecej funk¬ cyjne poliole otrzymane w wyniku katalitycznej hydrolizy zywic epoksydowych, co prowadzi do otrzymania mieszaniny polioli, rózniacych sie je¬ dynie wartoscia n.Korzystne jest stosowanie polioli otrzymanych w wyniku hydrolizy dianowej niskoczasteczkowej zy¬ wicy epoksydowej. Poliole te sa cieczami o bardzo wysokiej lepkosci lub cialami stalymi, wiec ze wzgledów technologicznych najlepiej jest rozcien¬ czac je rozpuszczalnikami organicznymi, co w efek¬ cie pozwala uzyskac wielofunkcyjne izocyjaniany juz w roztworach o pozadanym stezeniu. Jako zwiazki o wzorze 3 stosuje sie 2,4-dwuizocyjanian tolilenu ewentualnie izomeryczna mieszanine dwu- izocyjanianów tolilenu we wszystkich handlowych postaciach, rózniacych sie zawartoscia izomerów 2,4 i 2,6. Reakcje zwiazków o wzorze 2 ze zwiaz¬ kami o wzorze 3 prowadzi sie w srodowisku roz¬ puszczalników organicznych, takich jak cykloheksa- non, octan n-butylu, metyloetyloetan, aceton, octan etylu, benzen, toluen, cykloheksan, w temperaturze —100°C w ciagu 1—3 godzin, ewentualnie wobec katalizatorów aminowych lub metaloorganicznych w ilosci 0,5—5% wagowych w stosunku do ciezaru poliolu. Ilosci reagentów dobiera sie tak, zeby mo¬ lowy stosunek grup NCO do OH wynosil jak 1,05— —1,4 do 1. 9910799107 Przedmiot wynalazku jest blizej wyjasniony w przykladach wykonania.Przyklad I. W reaktorze zaopatrzonym w mieszadlo, chlodnice zwrotna, termometr i wkrap- lacz umieszcza sie 25 g wielofunkcyjnego poliolu 5 otrzymanego w wyniku katalitycznej hydrolizy zy¬ wicy epoksydowej dianowej o nazwie handlowej Epidian 5, rozpuszczonego w 50 g mieszaniny cy- kloheksanonu i octanu n-butylu w stosunku 1:1 oraz 0,25 g katalizatora o nazwie handlowej 1C DABCO. Calosc podgrzewa sie do temperatury —40°C i w ciagu 20 minut wkrapla sie 65 g Izocynu T 100 w 25 g rozpuszczalnika. Nastepnie temperature podwyzsza sie do 75—85°C i prowadzi reakcje w ciagu 1,5 godziny. Caly czas utrzymuje is sie intensywne mieszanie. Reakcje prowadzi s\a w atmosferze azotu. Otrzymany wielofunkcyjny izo¬ cyjanian jest klarowna lepka ciecza o zabarwieniu pomaranczowym o zawartosci 13,5% wagowych wolnych grup izocyjanianowych. 20 Przyklad II. W reaktorze jak w przykladzie I umieszcza sie 70 g Izocynu T 100 i 20 g miesza¬ niny cykloheksanonu i octanu n-butylu w stosun¬ ku 1:1. W dalszej kolejnosci 25 g wielofunkcyjne¬ go poliolu otrzymanego w wyniku katalitycznej hy- 25 drolizy zywicy epoksydowej dianowej o nazwie handlowej Epidian 5 rozpuszcza sie w 40 g roz¬ puszczalnika, a nastepnie dodaje sie katalizatorów 0 nazwie handlowej DABCO w ilosci 0,25 g wkrap- lajac go do reaktora w ciagu 0,5 godziny w tern- 30 peraturze 75—85°C. Reakcje prowadzi sie w ciagu 1 godziny od momentu wkroplenia w atmosferze azotu. Otrzymuje sie wielofunkcyjny izocyjanian o zawartosci grup izocyjanianowych 15% wagowych.Przyklad III. W reaktorze jak w przykla- ^ dzie I umieszcza sie 25 g wielofunkcyjnego polio¬ lu otrzymanego z zywicy DECKOPOX 37—200 o- partej o bromowany dian i rozpuszcza sie go w* g mieszaniny cykloheksanonu i octanu n-bu tylu przygotowanej w proporcji wagowej 1:1.Nastepnie dodaje sie 0,25 g katalizatora o nazwie handlowej DABCO, po czym w ciagu 25 minut, do ogrzanej do temperatury 78—85°C mieszaniny wkrapla sie 65 g Izocynu T w 25 g rozpuszczalni¬ ka. Reakcje prowadzi sie przez 2,5 godziny w 45 atmosferze azotu. Otrzymany wielofunkcyjny izo¬ cyjanian jest lepka, ciemnopomaranczowa ciecza o zawartosci wolnych grup izocyjanianowych 13% wagowych.Przyklad IV. W reaktorze jak w przykladzie 50 I umieszcza sie 25 g wielofunkcyjnego poliolu o- trzymanego z zywicy epoksydowej naftolowej o- partej o bis/2-hydroksy-1-naftyl/, rozpuszczonego uprzednio w 40 g mieszaniny cykloheksanonu i octanu n-butylu w stosunku wagowym 1:1. Nastep- 55 nie dodaje sie 0,25 g katalizatora o nazwie han¬ dlowej DABCO. Calosc podgrzewa sie do tempera¬ tury 85—95°C, po czym wkrapla sie 65 g Izocynu T 100 w ciagu 30 minut. Reakcje prowadzi sie w 40 atmosferze azotu przez nastepna godzine. Otrzy¬ many izocyjanian zawiera 12,5% wolnych grup izo¬ cyjanianowych.Przyklad V. W reaktorze jak w przykladzie I umieszcza sie 25 g wielofunkcyjnego poliolu o- trzymanego z zywicy epoksydowej o nazwie han¬ dlowej Epiddian 5 rozpuszczonego w 50 g cyklo¬ heksanu oraz 0,5 g trójetyloaminy jako kataliza¬ tora. Calosc podgrzewa sie do temperatury 30— —40°C i w ciagu 20 minut wkrapla sie 65 g Izocy¬ nu T 100. Nastepnie temperature podwyzsza sie do 75—85°C i prowadzi sie reakcje przez nastepne 1,5 godziny. Otrzymany wielofunkcyjny izocyjanian jest klarowna lepka ciecza o zawartosci 8% wagowych grup izocyjanianowych.P r i y k l a d VI. W reaktorze jak w przykladzie i umieszcza sie 25 g wielofunkcyjnego poliolu o- trzymanego w wyniku katalitycznej hydrolizy zy¬ wicy epoksydowej o nazwie handlowej Araldit C Y 205 rozpuszczonego w 50 g mieszaniny cyklohek¬ sanu i octanu n-butylu w stosunku 1:1.Dalej reakcje prowadzi sie analogicznie jak w przykladzie I. Otrzymany wielofunkcyjny izocyja¬ nian zawiera 13% wagowych grup izocyjaniano¬ wych. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania wielofunkcyjnych izocy¬ janianów o ogólnym wzorze 1, w którym Ar o- znacza pierscien benzenowy, naftalenowy lub an¬ tracenowy ewentualnie jedno- lub dwukrotnie pod¬ stawiony atomem chlorowca lub rodnikiem alkilo¬ wym, przy czym gdy Ar jest dwukrotnie podsta¬ wiony to podstawniki moga byc takie same lub rózne, R4 i R2 które moga byc takie same lub róz¬ ne, oznaczaja atom wodoru, atom chlorowca, rod¬ nik alkilowy, arylowy, cykloheksylowy lub grupe trójchlorowcometylowa, albo Rt i R2 razem, ozna¬ czaja grupe metylenowa lub chlorowcometylenowa lub atom tlenu, m oznacza 0 lub 1 a n oznacza 0 lub liczbe calkowita 1—10, znamienny tym, ze zwiazki o wzorze 2 w których Ar, Rj, R2 m i n maja podane wyzej znaczenie poddaje sie reakcji ze zwiazkami o wzorze 3, przy czym stosunek mo¬ lowy grup NCO do OH wynosi 1,05—1,4 do 1, w ciagu 1—3 godzin, w temperaturze 30—100°C w rozpuszczalnikach organicznych oraz ewentualnie w obecnosci katalizatorów.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zwiazki o wzorze 2 stosuje sie w postaei miesza¬ niny otrzymanej na drodze hydrolizy zywicy epo¬ ksydowej, korzystnie dianowej zywicy epoksydo¬ wej.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze w przypadku stosowania katalizatorów re¬ akcji stosuje sie katalizatory aminowe lub meta¬ loorganiczne w ilosci 0,05—5% wagowych w sto¬ sunku do ciezaru uzytego poliolu.99107 0 H-H-C-O-dtCH-CHrOfArf C \ Ar- O- CHt-CH- CH»f O 0=C CH, H"N NCO CH, O C«0 H-H V*NCO CH3 O-Ar|C JAr-O-CH.-CH-CHi-O-C-N-H w, ¦ . n N-H CH, NCO GHj Wzór 1 H»C-CH-CHrO ÓH OH ArlC fAr-0-CH.-CH-CH.- V- " . Wzórt. B-Ar-(C j-Ar -0-CHrCK-CKL NCO CHj OCNt^S-NCO Wzór3 PL