168360. lajstromszámú szabadalom • Eljárás biuret-szerkezetű poliizocianátok előállítására
3 168360 4 illetőleg nagyobb molekulájú, karbamidcsoportokat tartalmazó poliizocianátok. Az ismert eljárások szerint előállítható biuretszerkezetű poliizocianátok nagy viszkozitását különösen a fent b) és c) alatt említett poliizocianátok nagy mennyiségekben való jelenléte okozza. A c) alatt említett poliizocianátok viszkozitást növelő tulajdonságuk mellett még azt a kellemetlen tulajdonságot is mutatják, hogy a biuret-poliizocianát-elegyek híg oldataiban, 10—20 súly% szárazanyag-tartalom esetén hajlamosak a kiválásra és így átlátszatlan, zavaros oldatok képződnek, amelyekből üledék válik ki. Ebből következik, hogy a technika ismert állása szerint, különösen alifás diizocianátokból előállítható biuretszerkezetű poliizocianátok, ismert előnyös tulajdonságaik, elsősorban jó fényállóságuk és fiziológiai ártalmatlanságuk ellenére sem alkalmazhatók minden további intézkedés nélkül kötőanyag-komponensként a híg szórható lakkoldatokkal. Az ismert eljárásokkal előállítható biuretszerkezetű poliizocianátok viszonylag nagy viszkozitása — amely az alifás vagy cikloalifás diizocianátokból előállítható biuret-poliizocianátok esetében is 20 °C hőmérsékleten általában 10 000 cP felett van -gátolja továbbá a kifogástalanul feldolgozható oldószermentes, egy- vagy kétkomponensű poliuretán-lakkok előállítását. Viszont a környezetszennyezés elkerülésére irányuló törekvések folytán éppen az oldószermentes lakkrendszerek iránt nyilvánul meg újabb időben fokozódó érdeklődés. Ezért a jelen találmány célkitűzése az volt, hogy oly eljárást dolgozzunk ki biuretcsoportokat tartalmazó poliizocianátok előállítására, amellyel jobb hígíthatóságú, lényegesen csökkentett viszkozitású és emellett az eddigieknél jobban pigmentálható biuretpoliizocianátokat állíthatunk elő. Ezt a feladatot meglepő módon úgy tudtuk megoldani, hogy a szerves diizocianátoknak a biuretképzés-3R-NCO+CH3 -NH 2 A difunkcionális biuretképző szerek jellegzetes példájaként az alábbi 7. példában alkalmazott 1,4-bisz-(dimetil-hidroximetil)-benzol említhető, amely sztöchiometrikus reakcióban már fél mólos koncentrációban elegendő 3 izocianát-csoportnak egy biuretcsoporttá történő átalakítására. Rendkívül meglepő a találmány alapját képező tény, hogy a biuretszerkezetű poliizocianátok előállítása során az ismert biuretképző reakció lefolytatásával erősen csökkentett viszkozitású biuret-poliizocia-OCN-(CH2 ) 6 -N-C-NH-(CH 2 ) 6 -NCO 0=C II O re alkalmas reakciópartnerekkel történő, önmagában ismert reagáltatását nagy izocianát-felesleg alkalmazásával folytatjuk le. A találmány tárgya tehát oly eljárás biuretszer-5 kezetű, 20 °C hőmérsékleten legfeljebb 50 000 cP viszkozitású poliizocianátok előállítására, feleslegben alkalmazott mennyiségű szerves diizocianátoknak biuretképző szerekkel 60-250 °C hőmérsékleten, adott esetben katalizátorok és/vagy más segédanyagok 10 illetőleg adalékok jelenlétében történő reagáltatása és ezt követően a feleslegben levő, nem reagált diizocianát eltávolítása útján, amelyet az jellemez, hogy a szerves diizocianátokat és a biuretképző szert oly mennyiségi arányokban alkalmazzuk, amelyek lega-15 lább 11:1 diizocianát - monofunkcionális biuretképző szer mólaránynak felelnek meg. A találmány szerinti eljárással új, az eddig ismert eljárások termékeinél előnyösebb tulajdonságokat mutató biuretszerkezeti poliizocianátokat állíthatunk 20 tehát elő, amelyek előnyösebben és szélesebb körben alkalmazhatók izocianát-komponensként poliuretánműanyagoknak az izocianát-poliaddíciós eljárással történő előállítása során. A találmány szerinti eljárás keretében biuretképző 25 szerek alatt oly kémiai vegyületek értendők, amelyek a szerves izocianátokkal magasabb hőmérsékleten biuretszerkezetű termékek képzésével reagálnak. Monofunkcionális biuretképző szereknek az oly vegyületek mondhatók, amelyek 1 mólos koncentrációban 30 lefolytatott sztöchiometrikus reakcióban 3 mól izocianát-csoportnak egy biuretcsoporttá való átalakítását idézik elő. A monofunkcionális biuretképző szerek jellegzetes képviselőiként a víz és a metilamin említhetők. Jtgy például a monofunkcionális biuret-35 képző szerként szereplő metilamin 1 mólos koncentrációban az alábbi reakcióképlet szerint reagál 3 mól monoizocianáttal, a megfelelő biuret képződése közben: , R-NH-CO-N-R + CH3 -NCO CO NH 1 R nátokat kapunk, ha a reakciót nagy diizocianát-felesleggel folytatjuk le, minthogy a nagy diizocianát-feles-45 leg jelenlétében a priori éppen az ellenkező eredmény, nevezetesen különösen nagy viszkozitású biuret-poliizocianátok képződése lenne várható. Nagy mennyiségű diizocianát jelenlétében ugyanis - amint ezt az alábbiakban a tisz-(izocianáto-hexil)-biuret esetében 501 példaként bemutatjuk - nagyobb molekulájú, a viszkozitást növelő homológok képződése lenne elvárható: (triizocianát) i NH-(CH2 ) 6 -NCO + 1 mól OCN-(CH2 ) 6 -NCO i' OCN-(CH2 ) 6 -N-C-NH-(CH 2 ) 6 -NCO O (tetraizocianát)
