KR102507433B1 - 비스[3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질]카보다이이미드, 상기 화합물의 제조 방법 및 용도 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비스[3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질]카보다이이미드를 제조하는 신규한 방법, 상기 방법을 이용해서 제조한 비스[3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질]카보다이이미드, 및 폴리우레탄(PU)계 시스템, 바람직하게는, 열가소성 TPU, PU 접착제, PU 주조 수지, PU 엘라스토머 또는 PU 발포물에서 가수분해 방지제로서의 이의 용도에 관한 것이다.
Description
본 발명은 비스[3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질]카보다이이미드를 제조하는 신규한 방법, 이와 같이 제조된 비스[3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질]카보다이이미드, 및 폴리우레탄(PU)계 시스템, 바람직하게는, 열가소성 TPU, PU 접착제, PU 주조 수지, PU 엘라스토머 또는 PU 발포물에서 가수분해 억제제로서의 이의 용도에 관한 것이다.
카보다이이미드는, 예를 들어, 열가소성 수지, 폴리올, 폴리우레탄, 트라이글리세라이드 및 윤활유 등을 위한 가수분해 억제제로서의 많은 응용분야에서 유용한 것으로 입증되었다.
종래 기술에서, 카보다이이미드의 합성은 아이소사이아네이트로부터 진행되어 염기성 또는 복소환식 촉매작용 하에서 카보다이이미드화되어 CO2를 제거한다. 이것에 의해 1작용성- 또는 다작용성 아이소사이아네이트가 단량체성 또는 중합체성 카보다이이미드로 전환되도록 허용한다.
전형적으로 이용되는 촉매는 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 화합물이고 또한 인을 포함하는 복소환식 화합물이며, 이에 대해서는 문헌[Angew. Chem. 1962, 74, 801-806 및 Angew. Chem. 1981, 93, 855-866]을 참조하면 된다.
비스[3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질]카보다이이미드의 제조는 최종 생성물이 종종 단지 저수율로 얻어질 수 있기 때문에 곤란하며, 이는 WO-A 2005/111136을 참조하면 되며, 여기에서, 촉매로서의 복소환식 인 화합물인 1-메틸-2-포스폴렌-1-옥사이드(MPO)를 이용해서 3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질아이소사이아네이트로부터 비스[3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질]카보다이이미드를 합성하는 것이 기재되어 있으며 단지 37%의 수율이 달성된다.
또한 일반적으로 이용되는 인-함유 촉매의 완전한 제거가 어렵다. 카보다이이미드는 바람직하게는 폴리우레탄의 제조에 이용되므로, 인의 존재는, 흔적량이더라도, 극히 지장을 주므로 피해야만 한다.
따라서 종래 기술의 합성은 경제적이지 않고, 그러므로 비스[3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질]카보다이이미드가 상업적으로 공급될 수 없고, 폴리에스터 및 에스터계 PU 시스템의 가수분해 억제에 이용될 수 없다.
따라서, 본 발명의 목적은, 비스[3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질]카보다이이미드를 고수율로 제조할 수 있고, 그리고 부가적으로 유기 인 화합물이 없는 비스[3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질]카보다이이미드를 초래하고 따라서 PU 시스템의 제조 및/또는 안정화에 이용될 수 있는 개선된 방법을 제공하는데 있다.
이제, 놀랍게도, 전술한 목적은, 비스[3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질]카보다이이미드가 이산화탄소를 제거하기 위하여 160℃ 내지 220℃의 온도에서 촉매로서 0.1 내지 20중량%의 염기성 세슘염의 존재 하에 3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질아이소사이아네이트의 전환에 의해 전환(카보다이이미드화)될 경우 달성되는 것이 발견되었다.
따라서 본 발명은 비스[3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질]카보다이이미드를 제조하는 방법을 제공하되, 여기서 3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질아이소사이아네이트는 160℃ 내지 220℃, 바람직하게는 180℃ 내지 210℃, 특히 바람직하게는 190℃ 내지 200℃의 온도에서 0.1 내지 20중량%, 바람직하게는 0.5 내지 10중량%, 특히 바람직하게는 1 내지 5중량%의 염기성 세슘염의 존재 하에 카보다이이미드화된다.
본 발명의 맥락에서, 이용되는 염기성 세슘염은, 바람직하게는 탄산세슘 및/또는 세슘 알콕사이드, 바람직하게는 세슘 메톡사이드 및/또는 세슘 에톡사이드이다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시형태에 있어서, 염기성 세슘염은 카보다이이미드화 후에 여과 제거된다.
본 발명에 따른 방법의 추가의 바람직한 실시형태에 있어서, 카보다이이미드화는 용매 중에서 일어난다.
바람직한 용매는 모노-, 다이-, 트라이- 또는 폴리알킬-치환된, 바람직하게는 다이알킬-치환된 벤젠 및/또는 다이벤젠이고, 여기서 알킬은 C1 내지 C3이다. 특히 바람직한 알킬벤젠은 자일렌이다.
본 발명은 추가로 1 ppm 미만의 복소환식 인 화합물, 특히 1-메틸-2-포스폴렌-1-옥사이드(MPO)의 비율을 지니고 특히 바람직하게는 복소환식 인 화합물이 없는 본 발명에 따른 방법에 의해 얻어질 수 있는 비스[3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질]카보다이이미드를 제공한다.
따라서 본 발명은 또한 본 발명에 따른 방법에 의해 제조된 적어도 90중량%의 비스[3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질]카보다이이미드를 포함하고 그리고 1 ppm 이하의 복소환식 인 화합물을 포함하는 안정제를 제공한다.
비스[3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질]카보다이이미드는 하기 화학식과 같다:
또한, 본 발명은 추가로 폴리우레탄(PU), 바람직하게는 열가소성 폴리우레탄을 제조하는 방법을 제공하되, 여기서 폴리올, 바람직하게는 폴리에스터 폴리올과 다이아이소사이아네이트의 반응은 촉매 그리고 임의로 추가의 보조제 및 첨가제 물질의 존재 하에 본 발명에 따라서 비스[3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질]카보다이이미드의 존재 하에 수행된다.
폴리우레탄의 제조는 바람직하게는 안정제로서 본 발명에 따른 비스[3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질]카보다이이미드를 이용해서 WO 2005/111136 A1에 기재된 방식으로 수행된다. 폴리아이소사이아네이트와 다가 알코올인 폴리올과의 중부가 반응은, 폴리우레탄을 사실상 정량적으로 형성한다. 연쇄는 하나의 분자의 아이소사이아네이트기(-N=C=O)와 다른 분자의 하이드록실기(-OH)의 반응을 통해서 일어나 우레탄기(-NH-CO-O-)를 형성한다.
열가소성 폴리우레탄은 열의 인가 하에 성형 가능한 폴리우레탄이다.
다이아이소사이아네이트와 폴리올의 반응의 진행은 성분들의 몰비에 좌우된다. 목적으로 하는 평균 분자량 및 목적으로 하는 말단 기를 가진 중간체가 용이하게 얻어질 수 있다. 이들 중간체는 이어서 나중 접합에서 다이올 또는 다이아민과 반응(사슬-연장)되고 이어서 목적으로 하는 폴리우레탄 또는 폴리우레탄-폴리유레아 하이브리드를 형성할 수 있다. 중간체는 일반적으로 예비중합체라 지칭된다.
다이아이소사이아네이트와 폴리올의 몰비는 바람직하게는 1:2 내지 10:1이다. 예비중합체의 제조를 위한 적합한 폴리올은 폴리알킬렌 글리콜 에터, 폴리에터 에스터 또는 말단 하이드록실기를 가진 폴리에스터(폴리에스터 폴리올)이다.
본 발명의 맥락에서 폴리올은 바람직하게는 2000까지, 바람직하게는 500 내지 2000의 범위, 특히 바람직하게는 500 내지 1000의 범위의 분자량(g/㏖)을 가진 화합물이다.
본 발명의 맥락에서 용어 "폴리올"은 다이올 및 트라이올 둘 다, 그리고 또한 분자당 3개 초과의 하이드록실기를 가진 화합물을 포함한다. 트라이올의 사용이 특히 바람직하다.
바람직한 폴리올은 폴리에스터 폴리올 및/또는 폴리에터 에스터 폴리올이다.
폴리올이 200까지, 바람직하게는 20 내지 150, 특히 바람직하게는 50 내지 115의 HO가를 지닐 경우 유리하다.
특히 적합한 것은 각종 폴리올과 방향족 또는 지방족 다이카복실산 및/또는 락톤의 중합체의 반응 생성물인 폴리에스터 폴리올이다.
적절한 폴리에스터 폴리올을 형성하기 위하여 이용될 수 있는 방향족 다이카복실산이 선호된다. 여기서 특히 선호되는 것은 테레프탈산, 아이소프탈산, 프탈산, 프탈산 무수물 및 벤젠 고리를 가진 치환된 다이카복실산 화합물이다.
바람직한 지방족 다이카복실산은 적절한 폴리에스터 폴리올, 특히 바람직하게는 세바스산, 아디프산 및 글루타르산을 형성하는데 이용될 수 있는 것들이다.
락톤의 바람직한 중합체는 적절한 폴리에스터 폴리올, 특히 바람직하게는 폴리카프로락톤을 형성하는데 이용될 수 있는 것들이다.
다이카복실산 및 락톤의 중합체 둘 다는 상업적 화학약품이다.
특히 선호되는 것은 또한 적절한 폴리에스터 폴리올, 매우 특히 바람직하게는 에틸렌 글리콜, 부탄다이올, 네오펜틸 글리콜, 헥산다이올, 프로필렌 글리콜, 다이프로필렌 글리콜, 다이에틸렌 글리콜 및 사이클로헥산다이메탄올을 형성하는데 이용될 수 있는 폴리올이다.
본 발명의 더욱 바람직한 실시형태에 있어서, 폴리올은 폴리에터 에스터 폴리올이다.
이에 대해서 전술한 각종 폴리올과 방향족 또는 지방족 다이카복실산 및/또는 락톤의 중합체의 반응 생성물이 바람직하다.
본 발명의 맥락에서 이용되는 폴리올은 상표명 Baycoll(등록상표) 및 Desmophen(등록상표) 하에 바이엘 머티어리얼사이언스사(Bayer MaterialScience AG)로부터 입수 가능한 상업적 화학약품이다.
바람직한 다이아이소사이아네이트는 방향족 및 지방족 다이아이소사이아네이트이다. 특히 선호되는 것은 톨루엔 2,4-다이아이소사이아네이트, 톨루엔 2,6-다이아이소사이아네이트, 페닐렌 다이아이소사이아네이트, 4,4-다이페닐메탄 다이아이소사이아네이트, 메틸렌비스(4-페닐 아이소사이아네이트), 나프탈렌 1,5-다이아이소사이아네이트, 테트라메틸렌 1,4-다이아이소사이아네이트 및/또는 헥사메틸렌 1,6-다이아이소사이아네이트이고, 매우 특히 선호되는 것은 톨루엔 2,4-다이아이소사이아네이트 및 톨루엔 2,6-다이아이소사이아네이트이다.
본 발명의 맥락에서 이용되는 다이아이소사이아네이트는 상표명 Desmodur(등록상표) 하에 바이엘 머티어리얼사이언스사로부터 입수 가능한 상업적 화학약품이다.
본 발명의 추가의 실시형태에서, 조성물은 부가적으로 적어도 1종의 다이아민 및/또는 다이올을 포함한다.
사슬 연장에 이용되는 바람직한 다이아민은 2-메틸프로필 3,5-다이아미노-4-클로로벤조에이트, 비스(4,4'-아미노-3-클로로페닐)메탄, 3,5-다이메틸티오-2,4-톨릴렌다이아민, 3,5-다이메틸티오-2,4-톨릴렌다이아민, 3,5-다이에틸-2,4-톨릴렌다이아민, 3,5-다이에틸-2,6-톨릴렌다이아민, 4,4'-메틸렌비스(3-클로로-2,6-다이에틸아닐린) 및 1,3-프로판다이올 비스(4-아미노벤조에이트)이다.
바람직한 다이올은 부탄다이올, 네오펜틸 글리콜, 헥산다이올, 프로필렌 글리콜, 다이프로필렌 글리콜, 다이에틸렌 글리콜 및/또는 사이클로헥산다이메탄올이다.
사슬 연장을 위하여 본 발명의 맥락에서 이용되는 다이아민 또는 다이올은 상표명 Addolink(등록상표) 하에 라인케미 라이나우 게엠베하(Rheinchemie Rheinau GmbH)로부터 입수 가능한 상업적 화학약품이다
다이아민 및/또는 다이올의 비율은 바람직하게는 전체 혼합물을 기준으로 1 내지 20중량%이다.
용어 "전체 혼합물"은 본 명세서에서 폴리우레탄을 제조하기 위한 혼합물의 구성성분의 총합을 의미하는 것을 이해되어야 한다.
이용되는 촉매는 바람직하게는 다이프로필렌 글리콜 중 트라이에틸렌다이아민 또는 다이부틸주석 다이라우레이트이다.
본 발명의 맥락에서 이용되는 촉매는 상표명 Addocat(등록상표) 하에 라인케미 라이나우 게엠베하로부터 입수 가능한 상업적 화학약품이다.
촉매의 비율은 바람직하게는 전체 혼합물을 기준으로 0.1 내지 5중량%이다.
본 발명의 추가의 바람직한 실시형태에 있어서, 추가의 보조제 및 첨가된 물질, 예컨대, 바람직하게는 탈형제, 난연제, UV 안정제 및 가소제가 첨가된다.
본 발명의 특히 바람직한 실시형태에 있어서, 비스[3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질]카보다이이미드는 전체 혼합물을 기준으로 0.1 내지 2중량%, 바람직하게는 0.5 내지 1중량%의 양으로 이용된다.
본 발명의 추가의 바람직한 실시형태에 있어서, 비스[3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질]카보다이이미드는 바람직하게는 20 내지 50℃, 특히 바람직하게는 25 내지 35℃의 온도에서 액체 형태(물질의 액상)로 이용된다.
본 발명에 따른 비스[3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질]카보다이이미드의 계량된 첨가는 폴리우레탄의 제조 동안 시행될 수 있거나 또는 그 밖에 후속으로 혼합 장치를 통해서 폴리우레탄으로 계량되어 주입될 수 있다.
본 발명에 따른 방법에서 액체-상태 계량은 배취- 또는 연속-작동식, 바람직하게는 연속-작동, 가공처리기계, 예를 들어, 단축, 이축 또는 다축 압출기 상에서, 연속-작동식 코니더(continuous-operation cokneader)(버스 형(Buss type)) 및/또는 예를 들어 밴버리형의 배취-작동식 니더 상에서 또는 중합체 산업에서 맞춤식의 기타 장치 상에서 시행된다. 상기 계량은 예를 들어 모노필라멘트 또는 중합체 펠릿을 제공하기 위하여 바로 초기에 에스터기-함유 중합체의 제조 과정에서 또는 바로 초기에 또는 가공처리 과정에서 시행될 수 있다.
본 발명의 맥락에서 용어 "계량된 액체-상태"는 본 발명에 따른 카보다이이미드가 중량측정 또는 용적측정 수단에 의해 액체 형태로(물질의 액상으로) 연속- 또는 배취-작동식 가공처리기계 내로 계량되는 것을 의미하는 것을 이해되어야 한다. 이것을 가능하게 하기 위하여, 본 발명에 따른 카보다이이미드는, 중합체 가공처리에서 통상적으로, 특히 주위 온도에서 계량 동안 액체이고 저점도이어야 한다. 가공처리 작업에서 액체-상태 계량은 열가소성 수지 배합 기술에서 통상적인 연속-작동식 계량 장치를 사용한다. 이들은 가열 가능할 수 있다. 이들은 바람직하게는 가열 가능하지 않다.
또한, 본 발명은 폴리우레탄을 안정화시키기 위한, 본 발명에 따른 비스[3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질]카보다이이미드의 용도를 추가로 제공한다.
본 발명은 바람직하게는 20 내지 50℃, 특히 바람직하게는 25 내지 35℃의 온도에서 액체-상태 계량에 의해서 앞서 제조된 폴리우레탄 내로의 혼입에 의해 폴리우레탄을 안정화시기 위한 본 발명에 따른 비스[3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질]카보다이이미드의 용도를 추가로 제공한다.
이 방법에 의해 폴리우레탄(PU)계 시스템은 가수분해에 대한 증대된 안정성을 특징으로 한다.
본 발명의 범위는, 즉 임의의 소망의 조합에서 각각의 범위와 선호도 사이를 비롯하여 특히 라디칼, 지수 파라미터 및 설명의 이상에서 그리고 이하에서 인용된 일반적인 또는 바람직한 정의를 모두 망라한다.
이하의 실시예는 본 발명을 설명하기 위하여 제공되지만 제한적인 효과를 지는 것은 아니다.
예시적인 실시형태:
실시예 1: 탄산세슘과 함께 아이소사이아네이트 3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질아이소사이아네이트에 기초한 본 발명의 비스[3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질]카보다이이미드의 제조.
실시예 2 내지 6: 비교예로서 다른 촉매와 함께 아이소사이아네이트 3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질아이소사이아네이트에 기초한 비스[3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질]카보다이이미드의 제조.
실시예
1 내지 5에 대한 일반적인 제조 절차:
3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질아이소사이아네이트 30g을 내부 온도계, 환류 냉각기 및 보호 기체 유입구가 장착된 100㎖의 3구 플라스크에 칭량해넣고, 이어서 표 1에 따른 각각의 촉매 0.6g(2중량%)을 첨가하였다. 가열 상에서 증기상 위로 아르곤 보호 기체 스트림을 통과시켰다. 이 보호 기체는 CO2 발생의 개시 시 턴 오프하였다. 이 혼합물을 195℃에서 3.5시간 동안 격렬하게 교반하고(실시예 1 내지 5), 이 반응 혼합물이 이어서 일단 약 100℃로 냉각되면 여과시켰다. 수득량은 1H NMR 분광계(400 MHz, CDCl3)에 의해 구하였다.
실시예 6은 WO-A 2005/111136으로부터의 실시예 1에 상당한다.
(NMR에 의한) 아이소사이아네이트 3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질아이소사이아네이트를 기준으로 한 카보다이이미드의 합성으로부터의 수득량 | |||||
실시예 | 촉매 | T [℃] |
카보다이이미드 [%] |
아이소사이아네이트 [%] |
부산물 [%] |
1 (inv.) | 탄산세슘 | 195 | 93 | 0 | 7 |
2 (c) | 탄산스트론튬 | 195 | 0 | 100 | 0 |
3 (c) | 탄산칼륨 | 195 | 0 | 100 | 0 |
4 (c) | 탄산리튬 | 195 | 0 | 100 | 0 |
5 (c) | 탄산칼슘 | 195 | 0 | 100 | 0 |
6 (c) | 포스폴렌 옥사이드 | 180 | 37 | 결정되지 않음 | 결정되지 않음 |
c = 비교예, inv. = 본 발명 |
표 1로부터 명백한 바와 같이, 리튬 및 칼륨의 알칼리 금속과 칼슘 및 스트론튬의 알칼리 토금속 탄산염은 3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질아이소사이아네이트를 비스[3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질]카보다이이미드로 카보다이이미드화를 위한 촉매로서의 이용과 관련하여 완전히 무용한 것으로 입증되었다.
이와 대조적으로, 탄산세슘은 놀랍게도 카보다이이미드화를 위한 높은 촉매 활성을 나타내며 90% 이상의 수율을 유발하고, 따라서 포스폴렌 옥사이드를 통해서 합성보다 현저하게 양호하다.
또한, 본 발명에 따른 촉매는 여과에 의해 간편하게 제거될 수 있는 반면, 포스폴렌 옥사이드의 경우에는, 촉매 제거가 진공 하에 값비싸고 불편한 증류를 통해서 시행되어야만 한다.
TPU
의 가수분해 억제
이 목적을 위하여 1.0중량%/1.5중량%의 본 발명에 따른 카보다이이미드(CDI inv) 및 상업적으로 입수 가능한 카보다이이미드:
CDI 1 = 알킬기로 치환된 단량체성 방향족 카보다이이미드,
CDI 2 = 중합체성 방향족 카보다이이미드,
를 2축 압출기를 사용한 압출에 의해 상업적으로 입수 가능한 폴리에스터계 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머(TPU/Desmopan(등록상표) 2587A)에 혼입하였다.
사출 성형 과정이 이용되어 이로부터 시험 시편을 제조하고, 이는 80℃에서 16시간 동안 후-가열되었다. 상기 시편은 이어서 80℃에서 수중에 저장되었고, 인장 강도는 규칙적인 간격에서 측정되었다.
표 2는 0일에 100%에서 시작하는 상대 인장 강도 퍼센트를 나타낸다.
기준 물질 | 1배 압출됨 | CDI 1 1.5 % |
CDI 2 1.5% |
CDI(
inv
.)
1.5% |
CDI(
inv
.)
1.0 % |
|
0일 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
5일 | 82 | 85 | 83 | 94 | 100 | n.d. |
8일 | 63 | 62 | n.d. | n.d. | 91 | n.d. |
14일 | 18 | 18 | n.d. | n.d. | 86 | n.d. |
19일 | 7 | 7 | 79 | 90 | 83 | n.d. |
26일 | 0 | 0 | 76 | 88 | 82 | n.d. |
39일 | 72 | 88 | 82 | n.d. | ||
45일 | 63 | 82 | 76 | 91 | ||
53일 | 57 | 88 | 73 | n.d. | ||
57일 | 42 | 86 | 76 | n.d. | ||
63일 | 21 | 64 | 76 | n.d. | ||
67일 | 0 | 13 | 73 | n.d. | ||
80일 | n.d. | 84 | ||||
94일 | n.d. | 80 | ||||
98일 | 68 | n.d. | ||||
105일 | 71 | n.d. | ||||
112일 | 66 | n.d. | ||||
118일 | n.d. | 81 | ||||
140일 | 61 | n.d. | ||||
143일 | n.d. | 73 | ||||
171일 | n.d. | 76 | ||||
192일 | n.d. | 62 | ||||
196일 | 55, *) | n.d. | ||||
213일 | n.d. | 5 | ||||
c = 비교예, inv. = 본 발명, n.d. = 결정되지 않음, *) 시험 시험이 남아 있지 않음 |
표 2의 결과는 본 발명에 따른 방법에 의해 제조된 비스[3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질]카보다이이미드가 열가소성 PU(TPU)의 예외적인 가수분해 억제 활성을 나타내고 종래 기술의 카보다이이미드에 비해서 우수한 것을 나타낸다.
에스터계
PU
핫멜트(hotmelt)의
제조 및 색 안정성
실시예 7:
에보닉사(Evonik AG)로부터 입수 가능한 1차 하이드록실 작용기 및 3500 g/몰의 평균 분자량을 가진 선형 코폴리에스터인 Dynacoll(등록상표) 7360에 기초한 핫멜트는 다음과 같이 해서 제조되고 부가되었다:
(A) 본 발명에 따른 방법에 의해 제조된 2중량%의 비스[3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질]카보다이이미드,
(B) WO-A 2005/111136으로부터의 방법에 의해 제조된 2중량%의 비스[3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질]카보다이이미드
모든 보고된 양은 중량%이다.
핫멜트는 다음과 같이 제조된다:
코폴리에스터 Dynacoll(등록상표)7360은 초기에 30분 동안 120℃에서 배기된다. 총 제제를 기준으로 11.67 중량%의 다이페닐메탄다이아이소사이아네이트(MDI)가 이어서 첨가되고, 이 혼합물이 120℃에서 60분 동안 반응한다.
첨가제가 이어서 핫 멜트(hot melt)에 혼입되고, 1시간의 첨가제에의 노출 시간이 확보되었다.
이와 같이 해서 제조되고 첨가된 핫 멜트에 카트리지에서 48시간 동안 130℃에서 열시효(thermoageing)를 실시하였다. 핫-멜트를 알루미늄 카트리지에 (광- 및 습기-기밀) 충전하고 순환 공기 오븐 속에서 130℃에서 48시간 동안 시효시켰다.
시효 후, 샘플의 색 및 발포 거동을 육안으로 평가하였다.
측정 결과는 하기 표 3에 집계하고 있다:
카보다이이미드 | 색 | 발포 거동 |
실시예 7A(inv.) | 무색 내지 매우 약간의 황색 | 발포물이 없거나, 만약 있다면 매우 약간의 기포 형성 |
실시예 7B(c) | 적황색 내지 적갈색 | 발포물 형성/심한 기포 형성 |
c = 비교예; inv. = 본 발명 |
요약:
이들 시험은 본 발명에 따른 카보다이이미드의 사용이 변색 및 발포물 형성의 점에서 어떠한 현저한 지장을 주는 부작용도 초래하지 않는 것을 나타낸다. 비교해보면, 포스폴렌 옥사이드로 촉매화된 합성에 의해 제조되고 여전히 흔적량의 유리 인화합물을 함유하는 카보다이이미드는 변색 및 발포물 형성의 보고된 단점을 나타낸다.
Claims (12)
- 비스[3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질]카보다이이미드의 제조방법으로서,
3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질아이소사이아네이트가 160℃ 내지 220℃의 온도에서 0.1 내지 20중량%의 염기성 세슘염의 존재 하에 카보다이이미드화되는 것을 특징으로 하는 비스[3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질]카보다이이미드의 제조방법. - 제1항에 있어서, 이용되는 상기 염기성 세슘염은 탄산세슘 및/또는 세슘 알콕사이드인 것을 특징으로 하는 비스[3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질]카보다이이미드의 제조방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 염기성 세슘염은 상기 카보다이이미드화 후에 여과 제거되는 것을 특징으로 하는 비스[3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질]카보다이이미드의 제조방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 카보다이이미드화는 용매 중에서 일어나는 것을 특징으로 하는 비스[3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질]카보다이이미드의 제조방법.
- 제4항에 있어서, 모노-, 다이-, 트라이- 또는 폴리알킬-치환된 벤젠 및/또는 다이벤젠이 용매로서 이용되되, 알킬은 C1 내지 C3인 것을 특징으로 하는 비스[3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질]카보다이이미드의 제조방법.
- 제5항에 있어서, 이용되는 상기 알킬벤젠은 자일렌인 것을 특징으로 하는 비스[3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질]카보다이이미드의 제조방법.
- 폴리우레탄을 제조하는 방법으로서,
제1항 또는 제2항의 제조방법에 따라 비스[3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질]카보다이이미드를 제조하고,
상기 비스[3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질]카보다이이미드 존재 하에 폴리올과 다이아이소사이아네이트를 반응시키는 것을 포함하는,
폴리우레탄을 제조하는 방법. - 제7항에 있어서, 상기 비스[3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질]카보다이이미드가, 전체 혼합물을 기준으로, 0.1 내지 2중량%의 양으로 이용되는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄을 제조하는 방법.
- 제7항에 있어서, 상기 비스[3-아이소프로페닐-α,α-다이메틸벤질]카보다이이미드는 온도 20 내지 50℃에서 연속적으로 혹은 배취식으로 액체 형태로 계량되어 주입되는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄을 제조하는 방법.
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