201789. lajstromszámú szabadalom • Eljárás epoxidálással módosított orto,orto'-novolakot tartalmazó, savas kezeléssel térhálósítható oldat előállítására
HU 201789 A 3 részlegesen epoxidált orto.orto’-novolak (II), (ül) és (IV) képletű oligomerekkel együtt van jelen, A (II), (III) és (TV) képletű oligomerek jelenléte biztosítja a részlegesen epoxidált folyékony orto,orto’novolak hőhatásra történő térhálósodásának megfelelő sebességét további formaldehid vagy formaldehid-forrás (például hexametilén-tetramin) bevitele nélkül oly módon, hogy a térhálósűrűség kisebb marad, és ezáltal a térhálós termékből készített idomdarabok repedezésre nem hajlamosak. A folyékony orto,orto’-novolak és epiklórhidrin reakciójában a furfuril-alkohol az mert oldószer szerepét tölti be; a reakció során uralkodó lúgos körülméynek között ugyanis sem a furfuril-alkohol autokondenzációja nem megy végbe, sem a furfuril-alkohol nem lép reakcióba az orto.orto’-novolak fennmaradt szabad hidroxilcsoportjaival. Amikor azonban az (I)-(IV) képletű vegyületek furfuril-alkohollal képezett, lúgos pH-jú oldatát átsavanyítjuk, a furfuril-alkohol már reagenssá válik, és a korábbiakban ismertetett módon részt vesz a térhálós termék kialakulásában. A találmány szerinti eljárásban az epiklórhidrinre vonatkoztatva célszerűen 0,3-0,5 mólekvivalens lúgot - előnyösen alkálifém-hidroxidot - használunk. A reakciót előnyösen 55-65 2 * 4C-on végezzük. A reakció biztonságos kézbentartása érdekében előnyös, ha a lúgot a furfuril-alkohol, a folyékony orto,orto’-novolak és az epiklórhidrin elegyéhez adjuk. A találmány szerinti eljárás egyik legfontosabb előnye, hogy az epiklórhidrinnel módosított orto,orto’-novolakot szobahőmérsékleten igen hosszú ideig változás nélkül tárolható, de egyszerű intézkedéssel (savanyítással és melegítéssel) könnyen térhálósítható formában szolgáltatja. További előny, hogy a találmány szerint előállított, (I)-(IV) képletű vegyületeket tartalmazó furfurilalkoholos oldatot igen egyszerűen társíthatjuk minden olyan hőre keményedő polikondenzátummal, amelynek térhálósításához csak hőhatásra vagy savas katalizátorra van szükség. A találmányt az oltalmi kör korlátozása nélkül az alábbi példákban részletesen ismertetjük. 1. példa Lineáris, folyékony orto.orto’-novolak előállítása 1 mól fenolhoz 0,84 mól formaldehidet és 0,023 mól magnézium-acetátot adunk, majd az elegy pH- ját 0,1 N vizes sósavoldattal 5-re állítjuk be. Az elegyet 2 órán át 75 °C-on keverjük, majd az illékony anyagok egy részét 250 mPa.s (25 °C) viszkozitás eléréséig csökkentett nyomáson lepároljuk. A kapott termék 30 tömeg% szabad fenolt tartalmaz, szabad formaldehidet nem tartalmaz. A termék átlagmóltömege 700. 2. példa Epoxidált folyékony orto.orto’-novolak furfurilalkoholos oldatának előállítása 255 g furfuril-alkoholhoz szobahőmérsékleten 45 g, az 1. példa szerint előállított orto,orto’-novolakot (szabad ekvivalens mennyiségű) epiklórhidrint adunk. Az elegyet keverés közben 60 “C-ra 4 melegítjük, majd 1 órán át 60 ®C-on keverjük, és eközben 6,75 g nátrium-hidroxidot adagolunk az elegybe 40 tömeg%-os vizes oldat formájában. Ezután az elegyből 2,64 kPa nyomáson 45 °C belső hőmérséklet eléréséig ledesztilláljuk az illékony komponensek egy részét. A kapott oldat szárazanyag-tartalmának jellemzői a következők: szabad fenoltartalom: 12 tömeg%, szabad formaldehid-tartalom: 0%, átlagmóltömeg: 600, maximális móltömeg: 4800. Ez az oldat szobahőmérsékleten 1 éven át változás nélkül eltartható. Az oldathoz szobahőmérsékleten a szárazanyagra vonatkoztatva 1,5 tömeg% p-toluol*szulfonsavat adunk, és az oldatot fokozatosan melegítjük. 40 “C feletti hőmérsékleten beindul a térhálósodás, és 120 °C-on befejeződik. 3. példa Epoxidált folyékony orto,orto’-novolak furfurilalkoholos oldatának előállítása A 2. példában leírtak szerint járunk el, azzal a különbséggel, hogy 20 tömeg% szabad fenol-tartalmú folyékony orto.orto’-novolakból indulunk ki, a reakcióelegyhez a szabad fenoltartalomra vonatkoztatva 0,8 mólekvivalens epiklórhidrint adunk, és a reakcióelegybe 45 perc alatt 4,5 g nátrium-hidroxidot adagolunk 40 tömeg%-os vizes oldat formájában. A kapott oldat szárazanyag-tartalmának jellemzői a következők: szabad fenoltartalom: 6,5 tömeg%, szabad formaldehid-tartalom: 0%, átlagmóltömeg: 800, maximális móltömeg: 4800. Ez az oldat szobahőmérsékleten 1 éven át változás nélkül eltartható. Az oldathoz szobahőmérsékleten a szárazanyagra vonatkoztatva 1,5 tömeg% p-toluol-szulfonsavat adunk, és az oldatot fokozatosan melegítjük. 30 “Cion már megindul a térhálósodás, és 120 'C-on befejeződik. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Eljárás (I) általános képletű részlegesen epoxidált orto,orto’-novolakot - a képletben n értéke 3 és 20 közötti egész szám - és (II), (III) és (TV) képletű oligomereket tartalmazó, savas kezelés hatására térhálósítható furfuril-alkoholos oldat előállítására, orto,orto’-novolak és epiklórhidrin lúgos közegben végzett reakciójával, azzal jellemezve, hogy fenol és formaldehid 1 : 0, célszerűen 1 : (0,7-0,9) mólarányú elegyének kétvegyértékű fémsó katalizátor jelenlétében, savas pH-értéken, 50- 100 “C-on végzett kondenzálásával előállított, 15- 35 tömeg% szabad fenolt tartalmazó folyékony orto.orto’-novolakot furfuril-alkoholos közegben, 50—100 “C-on a folyékony orto.orto’-novolak szabad fenoltatalmára vonatkoztatva 0,7-1 mólekvivalens epiklórhidrinnel reagáltatunk. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemez-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
