173146. lajstromszámú szabadalom • Eljárás anionos poliuretánok előállítására
3 173146 4 az az igény, hogy a vegyületek előállítását tökéletesítsük és a tökéletesített eljárással olyan anionos poliuretánokat állítsunk elő, amelyek specifikus alkalmazási célokra javított tulajdonságokkal rendelkeznek. Azt találtuk, hogy anionos poliuretánok, polihidroxil-vegyületek, poliizocianátok és lánchosszabbítószerek reakciója útján különösen előnyösen előállíthatok, ha legalább 10 szénatomos alifás szubsztituenst tartalmazó monomer alifás dihidroxi-vegyületeket poliizocianáttal izocianát-végcsoportot tartalmazó előaddüktummá reagáltatunk, a kapott előadduktumot sóképzésre alkalmas savas csoportot tartalmazó alifás monomer diollal lánchosszabbító reakcióba visszük és a savas csoportot teljes egészében vagy részben bázissal reagáltatva sóvá alakítjuk, vagy az előadduktumot egy alifás monomer diollal lánchosszabbító reakcióba visszük, mimellett a diói már a megfelelő sócsoportot tartalmazza. Az anionos poliuretánok a találmány szerint a következő módon is előállíthatok: Legalább 10 szénatomos alifás szubsztituenst tartalmazó monomer alifás dihidroxi-vegyületet egy poliizocianáttal izocianát végcsoportot tartalmazó előadduktummá alakítunk át, a kapott előadduktumot monomer alifás trihidroxi-vegyülettel mintegy 1:1 mólarányban reagáltatjuk, a képződött vegyületet egy dikarbonsav ciklusos ánhidridjével reagáltatjuk és a képződött savas csoportot teljesen vagy részben bázissal reagáltatva sóvá alakítjuk át. A reagáltatásnál előnyösen legalább 4 szénatomos alifás dikarbonsav, inkább azonban 4 vagy 5 szénatomos alifás dikarbonsav anhidridjét alkalmazzuk. Az aromás dikarbonsavak anhidridjei közül a ftálsavanhidrid bizonyult előnyösnek. A találmány szerinti eljárásban különösen beváltak azok a monomer alifás dihidroxi-vegyületek, amelyek legalább 16 szénatomos alifás szubsztituenst tartalmaznak. A monomer alifás dihidroxi-vegyületen a találmány értelmében nem polimer alifás glikolt értünk, vagyis olyan rövidszénláncú szerves vegyületeket, amelyek 1,2- vagy 1,3- vagy más helyzetben két hidroxil-csoportot, például ß—cj helyzetű hidroxil-csoportot tartalmaznak. Monomer szubsztituált alifás dihidroxi-vegyületként előnyösen olyan vegyületeket alkalmazunk, amelyeknél a két hidroxil-csoportot legfeljebb 7 szénatomos alifás lánc köti össze. Az alifás dihidroxi-vegyület alifás szubsztítuense olyan szénatomhoz kapcsolódhat, amely a két hidroxil-csoport közül az egyiket tartalmazza, azonban olyan szénatomhoz is kapcsolódhat, amely a két hidroxil funkciós csoportot tartalmazó szénatomokat összeköti. Az illető szubsztituens előnyösen 16-22 szénatomos. A két hidroxil-csoportot összekötő glikol alifás szénláncában nem okvetlenül szükséges az, hogy a szénlánc kizárólag szénatomokból álljon, hanem a szénatom egy heteroatommal, így oxigénnel vagy nitrogénnel is kicserélhető. Ha az alifás szénláncban levő heteroatom nitrogénatomot képvisel, akkor az alifás szubsztituens legalább 10 inkább azonban 16 szénatomos, és közvetlenül a heteroatomhoz kapcsolódhat. A dihidroxi-vegyület alifás szubsztítuense legalább 10, előnyösen 16 szénatomos. Nem okvetlenül szük2 séges, hogy a szubsztituens mindenképpen szénhidrogén-csoport legyen. Alifás szubsztituensnek tekintjük a találmány szempontjából az RCOO-csoportot is, ahol R legalább 9, inkább azonban-15 szénatomos alifás csoport. Különösen bevált a glicerin-monozsírsavészter és a trimetilolpropán-monozsírsavészter, például a glicerin-monosztearát, glicerin-monobehénsavészter és trimetilolpropán-monosztearát. A megfelelő szénatomszámú szubsztituenst tartalmazó további dihidroxil-származékként 1,2-dihidroxioktadekán és az 1,4-dihidroxioktadekán bizonyult előnyösnek. Ha az alifás szénláncban heteroatom található, akkor a találmány szerinti eljárás lefolytatásának az az előfeltétele, hogy a dihidroxi-vegyületeknek a poliizocianáttal való reakciójánál ez a heteroatom az izocianát-csoporttal reakció képes csoportot ne tartalmazzon. Vagyis, hogyha például a nitrogénatom a szénláncban található, akkor a harmadik vegyértéknek aktív hidrogénatomtól mentes csoporttal kell helyettesítve lenni. A helyettesítés akként is lefolytatható, hogy további aminovegyület képződik. Ilyen típusú vegyületek az N,N-bisz-(hidroxialkil)-alkilaminok, melyek közül az N-sztearildietanolamin alkalmazása célszerű. Előállítható amidkötés is, ekkor az N,N-bisz-(hidroxialkil)-savamidokhoz jutunk. Különösen bevált a találmány szerinti eljárás szempontjából az N,N,-bisz-(i3-hidroxietil)-sztearilamid. A szubsztituált monomer alifás dihidroxil-vegyilletnek poliizocianáttal végbemenő reakcióját előnyösen vízmentes oldószerben, előnyösen acetonban végezzük. Reakcióközegként további, az izocianát-csoportokkal szemben közömbös oldószereket vagy e csoportokkal szemben csak kis reakcióképességű oldószereket alkalmazhatunk. Ilyen szempontból a következőket soroljuk fel: tetrahidrofurán, dimetilformamid, kloroform, perklóretilén, metilénklorid, metiletilketon, etilacetát, dimetilszulfoxid. Az alifás helyettesített dihidroxi-vegyületnek a poliizocianáttal lefolytatott reakciója oldószer nélkül olvadékfázisban is végbemehet. A dihidroxi-vegyületnek a poliizocianáttal történő reakciójához katalizátorok is alkalmazhatók. Katalizátorként többek között a diacetoxi-dibutilón-származék bizonyult előnyösnek. További katalizátorok lehetnek: dibutilón-dilaurát, kobaltnaftenát, cinkoktoát valamint a tercier aminok, például a trietilamin, vagy az l,4-diaza[2, 2, 2,]biciklooktán. Az előadduktumok felépítéséhez alkalmazott poliizocianátok aromás vagy alifás jellegűek. Alifás-aromás vegyületek keverve is alkalmazhatók. Diizocianátok, triizocianátok vagy több funkciós izocianátok, illetve ezek keveréke is felhasználható. Előnyösen azonban diizocianátokat alkalmazunk. Különösen bevált a toluiléndiizocianát, difenilmetán-4,4’-düzocianát és a hexametilén-diizocianát. Alkalmazhatók diizocianát jellegű vegyületek is, ilyen például a difenilmetán-4,4’-diizocianát 2 mól fenollal alkotott reakcióterméke. A triizocianátként a glicerinnek 3 mól toluiléndiizocianáttal alkotott addíciós termékét említjük- A molekulában két izocianát-csoportnál több izociánátcsoportot tartalmazó polüzocianátok alkalmazása esetén nagyobb részarányban alkalmazunk egyidejűleg diizocianátokat is, mivel egyébként nem ellenőrizhető 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
