DE1545121A1 - Process for the preparation of polymers of the polyurethane type - Google Patents
Process for the preparation of polymers of the polyurethane typeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft die Herstellung von Polymeren vom Polyurethantyp, die als einen Bestandteil eine Polyhalogenpolyhydromethannaphthalindioarbonaäure oder deren Anhydrid enthalten«The invention relates to the production of polymers of the polyurethane type containing, as a component, a polyhalopolyhydromethane naphthalenedioarboxylic acid or contain their anhydride «
Die gemäß der Erfindung hergestellten Polyaiermassen besitsen bestimmte, besonders erwünschte physikalische Eigenschaften, nämlich Feuerhemmung und Farbbesftndlgkeit, Gute Hitze- und Feuerfestigkeit ist natürlich besonders vorteilhaft bei Materialien, die sehr hoher Hitxe oder Flammen ausgase tat sind, wie architektonische Verkleidungen für Bauwerke, Wandstöpsel für elektrische Anschlüsse, Aschebehälter u. dgl«, sowie Farben, Lacke, Firnisse oder sonstige Sehutsüberzüge und Filme, die hohen Temperaturen ausgesetzt sein können. Es wurde gefunden, daß die Verbindung von Polyhalogenpolyhydromethannaphthalindioarbonsäuren oder ihren Anhydriden bei der Herstellung von polyurethanartigen Polymeren diesen ausgezeichnete Feuerfestigkeit erteilen. Auch wurde gefunden, daß dieseThe polymer compositions produced according to the invention have certain, particularly desirable physical properties, namely fire retardancy and color filling, good heat and fire resistance is of course particularly advantageous in the case of materials that emit very high levels of heat or flames, such as architectural cladding for buildings, Wall plugs for electrical connections, ash containers and the like «, as well as paints, lacquers, varnishes or other protective coatings and films that can be exposed to high temperatures. It it was found that the compound of polyhalopolyhydromethane naphthalenedioarboxylic acids or their anhydrides in the production of polyurethane-type polymers Grant fire resistance. It was also found that this
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Säuren oder ihr· Anhydrite, und «war anseheinend auf Orund ihrer besonderen Molekülgestalt, den Polymeren dieser Art, •oveit eie farblos oder auch gefärbt sind, ausätsliehe Farbbeständigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Zersetzung erteilen, d. h. ein nachdunkeln, Hellerwerden oder VasehJsjen in eine andere Farbe» wirksam rersttgern.Acids, or their anhydrites, and “was gazing on Orund their special molecular shape, the polymers of this type, • oveit eie are colorless or also colored, give essential color fastness and resistance to decomposition, d. H. darkening, lightening or vasehjsjen in another color »effectively restocked.
Die ausgeseiebnete Parbbeständigkeit Ton Produkten, die sieh τοη Polyhalogenpolyhydroalkanonaphthallndiearbonsäuren und ihren Anhydriden mit de« Cyolohoxanrlng ableiten, im Tergleich alt ähnliehen Verbindungen ohne Cydohexanring, wäre auf Grund theoretischer Überlegungen nloht «u erwarten. Da es bekannt 1st, daß alkylierte Cyclohexane leicht einer Autoxydation unterliegen, könnte man erwarten, daß Polyhalog»npolyhydroalkanonaphthalindicarbonsäuren und ihre Anhydride durch Luftsäuerstoff leicht angegriffen und anfällig fur durch Lieht katalysierte freie Radikalreaktionen sein wurden. Ein solcher Angriff würde sunäohst star Rydroperoxydbildung an den verschiedenen Rlngverknüpfungen eowie an den χ-Stellungen der Carboxylgruppen führen. Bei einer Zersetaung der Hydroperoxyde würden sich Alkohole, Ketone, Olefine, Ringöffnung und ein weiterer Angriff auf die empfindlichen Methylenkohlenstoffe ergeben. Die Produkte dieser UmsotBungen, die aromatische Verbindungen, Chinone und kondensierte Stoffe •ein könnten, würden Chlorwasserstoff freiset«en und stark gefärbte Produkte bilden. Der Orund dafür, daß dieee Erscheinungen bei Polyhalogenpolyhydroalkanonaphthalindie&rbonsäuren und deren Anhydriden nicht auftreten, ist noch nicht festgestellt worden.The sieved color resistance of clay products, which are derived from polyhalo-polyhydroalkanonaphthalenediearboxylic acids and their anhydrides with de "Cyolohoxanrlng, similarly old compounds without a cyclohexane ring, would not be expected on the basis of theoretical considerations. Since it is known that alkylated cyclohexanes are readily subject to autoxidation, one might expect that polyhalo-polyhydroalkanonaphthalenedicarboxylic acids and their anhydrides would be easily attacked by atmospheric oxygen and would be susceptible to light-catalyzed free radical reactions. Such an attack would almost always lead to the formation of hydroperoxide at the various ring links and at the χ positions of the carboxyl groups. Decomposition of the hydroperoxides would result in alcohols, ketones, olefins, ring opening and further attack on the sensitive methylene carbons. The products of these conversions, which aromatic compounds, quinones and condensed substances could incorporate, would liberate hydrogen chloride and form strongly colored products. The reason that these phenomena do not occur with polyhalopolyhydroalkanonaphthalenedic acids and their anhydrides has not yet been established.
Demgemäß eieht die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung Ton Polymeren vom Polyurethantyp vor, das darin besteht, daß man eine Folyhalagenpolyhydromethatinapthalindicarbonsäure oder deren Anhydrid mit einer solchen Menge einer organischen Räyhydroxylverbindung kondensiert, die einen etöchiemetrlsehen Überschuß an Hydroxylgruppen im Verhältnis zuAccordingly, the invention provides a method of manufacture Clay polymers of the polyurethane type, which consists in that one Folyhalagenpolyhydromethatinapthalenedicarboxylic acid or its anhydride with such an amount of an organic Räyhydroxylverbindungen condensed, which see an etochiemetrl Excess of hydroxyl groups in relation to
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d«a Carbexylfruppva d*r Slar· ed«r üb··· Aahydrid· enthalt, «ad «laea P«ly««t«r alt Hrdrexrlcn>ppen bildet, diesen Polyester ait «laea erfaala«hea Dileoeyaaat «aaatat und da· eat« •tahaad· P«iy*rethaa»elyaer gewlaat.d «a Carbexylfruppva d * r Slar · ed« r über ··· Aahydrid · contains, "Ad" laea P "ly" "t" r old Hrdrexrlcn> ppen forms this polyester ait "laea erfaala" hea Dileoeyaaat "aaatat and da · eat" • tahaad · P «iy * rethaa» elyaer gewlaat.
Bei mirn&r bereraeeten A«uiffQuraae«f«m d«r wird 5, 6, 7t 8« 9t9*B*With me & r bereraeeten A «uiffQuraae« f «md« r becomes 5, 6, 7t 8 «9t9 * B *
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Dl· Tetraaydreplithalglare, ihr Aahydrld ed«r «•Iah·· «loh bei der Tergeaaaatea Keadeaaatlea «reibtv wird den alt «i0aa k«ajo«l«rt«a Kaleeeaerelealkadlaa, «1· Tetra«· ohlereTelepeiitadiea, mater Blldaac de· eevOaeehtsa Predtfcte· weiter kendeaelert. Die avelt· KaaH>a«atl»mawtaqag vaviiaft aaeh aaeh dea Dl«l*.A14«r-Typ «ad kaaa b«l «tva 50 bl· «twa 250* 0 nat«r Lof tdrnek od«r überdru«k la B«r«leh bi· «a «twa 100 at «der aehr darehcefUhrt verdea, v«bel der Dmek eiaea Hauptaateil der lleaktleaapartaer fItUeIc halt. Beld· Eeadea-•atleaea Mtamea la Oegeavart «la·· iaertea, er«aalBehea IA-•nasaalttela, wi· Beaael,Dl · Tetraaydreplithalglare their Aahydrld ed "r" • Iah ·· "loh rubs in Tergeaaaatea Keadeaaatlea" v is the old "i0aa k" ajo "l" rt "a Kaleeeaerelealkadlaa," 1 · Tetra "· ohlereTelepeiitadiea, mater Blldaac de · EevOaeehtsa Predtfcte · further kendeaelert. The avelt · KaaH> a «atl» mawtaqag vaviiaft aaeh aaeh dea Dl «l * .A14« r type «ad kaaa b« l «tva 50 bl« twa 250 * 0 nat «r Lof tdrnek od« r überru « k la B «r« leh bi · «a« about 100 at «der aehr darehcefUhrt verdea, v« bel the Dmek eiaea main part of the lleaktleaapartaer fITUeIc halt. Beld · Eeadea- • atleaea Mtamea la Oegeavart «la ·· iaertea, he« aalBehea IA- • nasaalttela, wi · Beaael,
diearbeaeiwrea eder ihr·» Aahydrldea, die rerweadet werden k«aaea, «lad 5,6,7«8dieearbeaeiwrea eder you · »Aahydrldea, who are rerweadet k «aaea,« lad 5,6,7 «8
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hydro-5,8-«·than-2,3-naphthalindiearbonafture v 5,6,7,8,9,9-Hexabroa-1 «2,3(%(%«#5»8*8·— eotaliydro^5»8aHrtlum*2v3 diearbonatture und dl· eatepreeheadan Anhydrid«.hydro-5,8- «· than-2,3-naphthalenediearbonafture v 5,6,7,8,9,9-hexabroa-1« 2,3 ( % ( % « # 5» 8 * 8 · - eotaliydro ^ 5 »8aHrtlum * 2 v 3 diearbonatture und dl · eatepreeheadan anhydride«.
α art η «in·« baaoaderea Markaal dar Erfindung kann dta Saure odar ihr Anhydrid Mit gevleaen Zwieohenprodnkten ver- «lacht «erden, ua Polyurethaneehäuae hersua teilen, dia bai Verwendung der betreffenden Slure odar lhraa Anhydride aina geatelgerte Vldaratandaf4hi(kait gmgmn Enttltamnng aevia txtxmeasalehnata Parbbaatlndiekait baaitaan· Baiapialavalaa kaan dar Palynrathanaohaua harc*atallt ιητά·Λ, indaa aaa aina PolyhaloeanpolyhydroMathannaphthalindioarbonaKura odar ihr Anhydrid und aiaa caaAttifta Dioarbonaftura, via Adipinalura, 8abaoinalura o. dfi. alt ainaa Polyol» via 1,2,6-Raxatriol, untar lildune ainaa flUaaiffan harsartigan Polyaatarproduktaa uaaatst« Diaaaa Xraau^nia wird dann b* ainaa organiaehaa PoIyiaoeyaaat und ainaa Sahauaaittal waitar uac«aatatt ua dan g9-vunaehtan Palyurathanaohaua au gavinnan· Sa Haet la Baraieh dar Erfindung, dall dar gabildata Palyurathanaehaua antvadar in atarraa adar biacaaaaa Iuatand(ja naoh daa batraffandan Tarvanduncaavaok, har^aatallt wird» für dan daa Endprodukt baatiaat iat.α art η «in ·« baaoaderea Markaal the invention can dta acid or its anhydride with gevleaen Zwieohenprodnkte "ground", among other things polyurethanehäuae hersua share, the use of the relevant slure odar lhraa anhydride aina geatelgerte Vldaratandafnxn a easalehnata Parbbaatlndiekait baaitaan · Baiapialavalaa kaan is Palynrathanaohaua harc * atallt ιητά · Λ, indaa aaa aina PolyhaloeanpolyhydroMathannaphthalindioarbonaKura odar its anhydride and AIAA caaAttifta Dioarbonaftura, via Adipinalura, 8abaoinalura o. dfi. old ainaa polyol "via 1,2,6-Raxatriol, untar lildune ainaa flUaaiffan harsartigan Polyaatarproduktaa uaaatst «Diaaaa Xraau ^ nia will then be b * ainaa organiaehaa PoIyiaoeyaaat and ainaa Sahauaaittal waitar uac« aatat t ua dan g9- vunaehtan Palyurathanaa a dara invention, Palyurathanaoha invention, Palyurathanaoha adana, Palyurathanaohaua in Haildareha adia, dara dara, Palyurathanaa Iuatand ( yes naoh daa batraffandan Tarvanduncaavaok, har ^ aatallt is » for dan daa end product baatiaat iat.
Wann, via aban baaehrlabant dia Polyhaloffanpolyhydroaathannaphthaiiadlearbonalura odar ihr Anhydrid alt andaran Oloarbanaluran gebraucht vird, iat dia ralativa Manga von baidan nicht antaohaidand. Dia Manga daa letateren, dia baautat wardaa aoll, bavirkt aiaa batrlohtlieha Tarbaaaaruag in dar Hitsafaatlgkalt bsw, rarbbaatlndlgkalt daa Partlgaraaagalaaaa. Baiapialavalaa iat ein Tarhältnia van 2 Kai dar Dloarboneaure Ja Mol dar Dioarboaeftura Ja Mal dar PoIyhalacanpolybydraaathannaphthallndioarbonalura.-rarbinduag aahr gaaigaat.When, via aban baaehrlaban t dia Polyhaloffanpolyhydroaathannaphthaiiadlearbonalura odar their anhydride old andaran Oloarbanaluran is used, iat dia ralativa Manga from baidan not antaohaidand. Dia Manga daa letateren, dia baautat wardaa aoll, bavendet aiaa batrlohtlieha Tarbaaaaruag in dar Hitsafaatlgkalt bsw, rarbbaatlndlgkalt daa Partlgaraaagalaaaa. Baiapialavalaa iat a Tarhaltenia van 2 Kai dar Dloarboneaure Ja Mol dar Dioarboaeftura Ja Mal dar PoIyhalacanpolybydraaathannaphthallndioarbonalura.-rarbinduag aahr gaaigaat.
Saiapiala ron avai-baaiaohan Sfturan und ihran Anhydrldan« 4« suaawaan alt dar Polyhaloganpolyhydroaathannaphthalingebraucht warden kennen, aind Malein-, Fuaar-,Saiapiala ron avai-baaiaohan Sfturan and ihran Anhydrldan " 4 "suaawaan old polyhalogane polyhydroaathannaphthalene used will know aind Malein-, Fuaar-,
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SAD ORIGINALSAD ORIGINAL
Phthal-, Isophthal-, Hexahydrophthal-» Adipin- und Sebacinsäure und dl· entsprechenden Anhydrid·. Β· versteht Ach, daß dl· Polyhalogenpolyhydroeiethannaphthalindicarbonsäuren oder Ihr· Anhydrid· Mit sehr al« einer dieser Verbindungen uage~ ••txt verden können.Phthalic, isophthalic, hexahydrophthalic »adipic and sebacic acid and dl · corresponding anhydride ·. Β · Oh understands that dl · Polyhalogenpolyhydroeiethannaphthalindicarbonsäuren or Your anhydride with very al «one of these compounds •• txt verden.
Dl· Polyhalegenp olyhydronethannaphthalindicarbonsäure oder ihr Anhydrid können «it den betreffenden Verbindungen in einer VeI se uagesetst werden, vie «ie für andere Säuren oder Anhydrid· bekannt ist. Dl· Reaktionsbedingungen, wi« Teaperatur und Druck, können abgewandelt werden, ua den J·- weile der Stufenwachstunspolyaerisation unt«rlieg;*nd»n Verbindungen Rechnung su tragen, übliche Teaiperaturen liegen Is Bereich von 50 bis 300° 0.Beispielewei·· kann eine Poly« halogenpolyhydroMethannaphthalindioarbonsIure oder ihr Anhydrid adit d«r PolyhydrexylT^rbindung, dl· •ntvtdvr alipha» ti»oher oder aro»atiecher Hatur let» und beiepielsveiae aus Glycolβ Hydrochinon, Kat«chinf Bi«-Phenol u« dgl· besteht, und in ·1η·Γ Menge alt «in·« «tflehlowetrlsehen Überschuß an Hydroxylgruppen gegenüber den Carboxylgruppen der Säur· oder des Anhydrid· unter Bildung von Polyester tasg«s«t*t werden. Die so hergestellten Polyester enthalten ViedrigMolekulare in gesättigter oder ungesättigter Verbindungen, die OH-Grupp«n enthalten. Der Polyester kann »it einem Diisooyanat, wie TeIylendiisooyanat, DipiionylMAthandiisocyaaat, Pelyietthylenpolyphenyldilsocyanat, unter Bllduwg voa Polyur«th«jurvisoh«apre-· dukt«n Y*raä.seht ντάφψ, dl· dann durch Iugab« «in·· Seh««·«· siitt·!· gebildet w«rd«n» Dl···· SchausMittsl 1st Ia d«r Lag·, b«i d«r V«s«tsung alt Φμ XsoeysJiat gasf^rsiig· Produkt« fr*ixusetsen. Beispiele brauehb«r«r Schausmittel sind W«ss«r, tertiär· Alkohole, wie t-Butylelkohel, t-Asnrlalkehol, Säuren, wie Ajseisensäure, Pelyaothylolpaenole und Xarasteffe, P»lycarboneäuren, Monocarbonsäuren «md der·« Anhydrid··The polyhalogen polyhydronethane naphthalenedicarboxylic acid or its anhydride can be combined with the compounds in question in a mixture as is known for other acids or anhydride. The reaction conditions, such as the temperature and pressure, can be modified, including the periods of the step growth polymerization below; a polyhalopolyhydro-methanaphthalenedioarboxylic acid or its anhydride can be added with the polyhydrexyl bond, dl · • ntvtdvr alipha »ti» oher or aro »atiecher hatur let» and, for example, from Glycolglβ hydroquinone, cat «chin f Bi« d-phenol and and in an amount old "in" tflehlowetrl see excess hydroxyl groups compared to the carboxyl groups of the acid or anhydride with the formation of polyester tasg "s" t * t. The polyesters produced in this way contain low molecular weight saturated or unsaturated compounds which contain OH groups. The polyester can "with a diisooyanate, such as teIylendiisooyanat, DipiionylMAthandiisocyaaat, Pelyietthylenpolyphenyldilsocyanat, under Bllduwg voa Polyur" th "jurvisoh" apre- · dukt "n Y * raä. See ντάφψ, dl · in then by Iugabeh · «· Siitt ·! · Formed w« rd «n» Dl ··· SchausMittsl 1st Ia d «r Lag ·, b« id «r V« s «tsung old Φμ XsoeysJiat gasf ^ rsiig · product« fr * ixusetsen . Examples of brewing agents are white, tertiary alcohols, such as t-butyl alcohol, t-asnrlalkehol, acids such as aisic acid, pelyaothylolpaenols and xarasteffe, pylycarboxylic acids, monocarboxylic acids and the anhydride.
Sin· andere Methode «ur lildung des Polyurethans besteht in der Umsetzung ·1η·β gesättigten, nledrlgiiolekularenThere is another method for the formation of the polyurethane in the reaction · 1η · β saturated, low molecular weight
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Polyharsea, da· endatändig« OB-Äruppen enthält, alt einea erganiachen Diisocyanate VI· oben angegeben, kann die PoIyhalogonpolyhydroaethannapthallndicarbensfture oder ihr Anhydrid d«r Reaktion alt einea Anteil.der Polyhydroxylverbindung Bugeführt werden, wihrend ein· ander· sweibaaisohe Säure odor dren Anhydrid alt einea anderen Anteil der Polyhydroxy lverbindung uag«*«t>t wird, wob·! noch «in erheblicher Dbersohuß an OH-Subatitution verbleibt, ua so dl· anaehliaesende Uaaetsung alt dea organischen Dlieooyanat *u gewährleisten« Ea versteht sich, dad dl··· Uaeetaungen gleichseitig oder getrennt durohgefUhrt werden können.Polyharsea, since it permanently contains "OB units," old a The organic diisocyanates VI given above can be polyhalo-polyhydroethane-phosphorodicarbene acid or their anhydride for the reaction alters a portion of the polyhydroxyl compound Be guided while each other sweibaaisohe Acid or anhydride if a different proportion of the polyhydroxy compound is uag "*" t> t, where ·! still «in considerable An excess of OH substitution remains, inter alia so long-lasting Uaaetsung old dea organic Dlieooyanat * u ensure « It goes without saying that dl · ·· Uaeetaungen are equilateral or can be carried out separately.
Zu beaerken ist, daO dl· Polyhalogenpolyhydroaethannaphthalindicarbonsäure oder Ihr Anhydrid la fertigen Reaktionaprodukt in voreohiedenerlei Konzentrationon la Bereich von etwa 5 bis au etwa 50 £ oder aehr de· Oewiohtes des Fertig«rs«ugniss·· vorliegen kann»It should be noted that dl · polyhalo-polyhydroaethane-naphthalenedicarboxylic acid or your anhydride la finished reaction product in front of the same concentration on la area from about 5 to about £ 50 or more may exist »
Da· folgend· Beispiel dient mar weiteren Erläuterung de· verfahrene nach der XxflLadtsng.Since · · Following example is mar further explanation de · muddled after XxflLadtsng.
Sin Polyurethanachaua ward· hergeetellt, indea aan eine Miechung au· 38,8 g (0.266 Mol) Adipinsäure, 57,% g (0,135 Mol), S^.TA polyurethane analogue was produced, indea aan a mixture of 38.8 g (0.266 mol) adipic acid, 57% g (0.135 moles), S ^ .T
hydro»5*8-aethan-2,3naphthallndicarbon«lnr»anhydrid und 69,8 g (0,533 Μ·1) i,2,6.Bexaatrial in einen dreihalaigra Alkyli·- rung«k«lben gab, dar alt einea Rtthrer,einea Stiokstoffeinlafirehr, eiaer kvmes tlnle für Vaaa«ra»sttg und einea Kenden··- tor attagerüatet war. Di· m«<nlani· werde dann unter stickstoff gase tat und auf eine Teapemtur von etwa T 55 bla 173° C unge* flhr 3*25 Stunde» «rhitst. XmIi Ablauf dieser lait hatten sieh ungefähr 5 cm? Vaasar entwickelt und wurden entfernt. Da· Predukt, da« «la· gelbe, viskose Flüssigkeit darstellte, hatte •in· Rndalttr*sahl ν·ηhydro »5 * 8-ethane-2,3naphthallic dicarbon« lnr »anhydride and 69.8 g (0.533 Μ · 1) 1.6 , a stiokstoffeinlafirehr, a kvmes tlnle for Vaaa «ra» sttg and aa Kenden ·· - tor attagerüatet. Di · m «<nlani · will then act under nitrogen gas and to a temperature of about T 55 bla 173 ° C for about 3 * 25 hours. XmIi expiration of this lait had look about 5 cm? Vaasar developed and were removed. Since Predukt, since «« la represented a yellow, viscous liquid, had in Rndalttr * sahl ν · η
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