亞氨基噁二嗪二酮多異氰酸酯的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于制備多異氰酸酯的方法。本發(fā)明進一步涉及通過所述方法可得的 多異氰酸酯和由所述多異氰酸酯可得的聚氨酯和聚脲。
【背景技術(shù)】
[0002] 用于制備具有高含量脲基甲酸酯和異氰脲酸酯基團的多異氰酸酯的方法公開在 JP-A 61-151179中。使用的反應(yīng)催化劑例如是丁醇鋯。
[0003] JP-A 61-151179沒有描述在所述多異氰酸酯中具有高含量亞氨基噁二嗪二酮基 團的多異氰酸酯。然而，該類多異氰酸酯是有利的，因為它們顯示出非常低的粘度結(jié)合高的 異氰酸酯官能度和例如適合用于涂敷體系。
[0004] HDI通過催化低聚作用的不對稱三聚體合成是眾所周知的和可以通過使用（多） 氟化氫（EP-A 0789 299)，尤其是四烷基銨-或四烷基鱗-多氟化氫（EP-A 0896 009和 EP-A 0 962 455)作為催化劑進行。
[0005] 這些催化劑不是市購可得的且難以制備。其合成要求使用有毒且非常腐蝕性的氫 氟酸并且只能通過使用特殊的反應(yīng)器和在強保護下進行。
[0006] 另外，在不含溶劑的形式中這些催化劑是固體的且在它們可以用于異氰酸酯的三 聚反應(yīng)之前必須溶解在合適的溶劑中。通常使用低分子的單醇作為溶劑。低用量的工業(yè) 規(guī)模的催化劑的高濃縮溶液的計量是困難的。但是如果使用多氟化物作為催化劑，則使用 的溶劑的量必須盡可能低，因為在羥基存在下與不對稱三聚體形成有關(guān)的選擇性降低非常 多，使得形成亞氨基噁二嗪二酮基團的趨勢明顯降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供用于制備具有高含量亞氨基噁二嗪二酮基團的多異氰酸酯 的方法。
[0008] 在根據(jù)本發(fā)明的方法中此目的通過如下實現(xiàn)：在鈦、鋯和/或鉿的單-或多核配合 物作為催化劑存在下使異氰酸酯組分反應(yīng)得到具有的亞氨基噁二嗪二酮基團含量基于異 氰脲酸酯與亞氨基噁二嗪二酮基團總量計> 20 mol%的多異氰酸酯。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的第一個優(yōu)選的實施方案，所述配合物可以包含至少一個選自鈦、鋯 和鉿的中心原子M，其中一個或多個配體與所述中心原子M經(jīng)由元素周期表的第15和/或 16族元素配位，優(yōu)選經(jīng)氮、氧和/或硫和更優(yōu)選經(jīng)氧配位。這些配合物的一個優(yōu)點在于它們 制備間單。
[0010] 這里，特別優(yōu)選使用通式（I)的至少一種醇鹽作為催化劑，
【主權(quán)項】
1. 用于制備多異氰酸酯的方法，包括在鈦、鋯和/或鉿的單-或多核配合物作為催化劑 存在下使異氰酸酯組分反應(yīng)得到具有的亞氨基噁二嗪二酮基團含量基于異氰脲酸酯與亞 氨基噁二嗪二酮基團總量計> 20mol%的多異氰酸酯。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于：使用的所述配合物包含至少一個選自鈦、鋯和 鉿的中心原子M，其中一個或多個配體與所述中心原子M經(jīng)由元素周期表的第15和/或16 族元素配位，優(yōu)選經(jīng)氮、氧和/或硫和更優(yōu)選經(jīng)氧配位。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法特征#干用誦式（T)的革小一種醇鹽作為催化劑， 其中 M是欽、錯或給， R1、!?2、!?3和R4是相同或不同的基團和各自為飽和的或不飽和的、線性的或支化的、任選 地取代的脂族、環(huán)脂族、芳族或芳脂族，優(yōu)選脂族或環(huán)脂族基團，其可包含1-18個碳原子， 優(yōu)選1-8個碳原子，和任選地最多3個選自氧、硫、氮的雜原子，優(yōu)選最多3個氧原子，和其 中R1、R2、R3和R4也可以相互以任意組合與M和至少兩個氧原子和任選地另外氮原子或氧 原子一起形成具有3-6個碳原子的雜環(huán)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于：使用通式（II)或（III)的至少一種羧酸鹽作 為催化劑，
其中 M是欽、錯或給， R5、R6、R7和R8是相同或不同的基團和各自是飽和或不飽和的、線性或支化的脂族或環(huán) 脂族的、任選地取代的芳族或芳脂族基團，其可包含1-18個碳原子和任選地最多3個選自 氧、硫、氮的雜原子，優(yōu)選是相同或不同的基團和各自是飽和的或不飽和的、線性或支化的 脂族或環(huán)脂族基團，其可包含1-18個碳原子和任選地最多3個選自氧、硫、氮的雜原子，和 更優(yōu)選是相同的基團和各自是飽和的或不飽和的、線性或支化的脂族或環(huán)脂族基團，其可 包含1-8個碳原子和任選地最多3個氧原子，和其中式（II)中R5、R6、R7和R8和式（III) 中R5和R6也可以相互以任意組合與M和至少兩個氧原子和任選地另外氮原子或氧原子一 起形成具有3-6個碳原子的雜環(huán)，和優(yōu)選可以與M和兩個氧原子一起形成具有2或3個碳 原子的雜環(huán)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的方法，其特征在于：所述催化劑基于所述異氰酸酯 組分計以〇. 0005重量％-2. 0重量％，優(yōu)選0. 0010重量％-1. 0重量％和更優(yōu)選0. 0015重 量％-〇. 5重量％的量使用。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的方法，其特征在于：使用的所述異氰酸酯組分是至 少一種脂族、環(huán)脂族或芳脂族異氰酸酯，優(yōu)選至少一種脂族和/或芳脂族二異氰酸酯和更 優(yōu)選是至少1，6-二異氰酸根合己烷、1，3-或1，4-雙（異氰酸根合甲基）苯。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的方法，其特征在于：所述異氰酸酯組分與羥基官能 的組分混合和在所述催化劑存在下反應(yīng)得到所述多異氰酸酯。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于：使用的所述羥基官能的組分包含基于所 述異氰酸酯組分最多〇. 0049重量％的酚羥基官能的化合物和優(yōu)選不含酚羥基官能的化合 物。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于：使用的所述脂族羥基官能的化合物包含 至少一種線性的或支化的、任選地取代的單_、二-或三-醇或由其組成，所述醇具有1-18 個碳原子，優(yōu)選具有1-9個碳原子和更優(yōu)選具有1-6個碳原子。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項所述的方法，其特征在于：所述反應(yīng)在40°C-150°C，優(yōu)選 85°C_135°C和更優(yōu)選105°C_125°C之間的溫度下進行。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1-10任一項所述的方法，其特征在于：所述催化劑保留在所述多異 氰酸酯中。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1-11任一項所述的方法可得的多異氰酸酯。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的多異氰酸酯，其特征在于：所述多異氰酸酯的部分或全部 的異氰酸酯基團已經(jīng)與至少一種封端劑反應(yīng)。
14. 聚氨酯，其通過使根據(jù)權(quán)利要求12和13之一的多異氰酸酯與至少一種羥基官能的 組分反應(yīng)可得。
15. 聚脲，其通過使根據(jù)權(quán)利要求12和13之一的多異氰酸酯與至少一種氨基官能的組 分反應(yīng)可得。
【專利摘要】本發(fā)明涉及亞氨基噁二嗪二酮多異氰酸酯，具體涉及用于制備多異氰酸酯的方法，其包括在鈦、鋯和/或鉿的單-或多核配合物作為催化劑存在下使異氰酸酯組分反應(yīng)得到具有的亞氨基噁二嗪二酮基團含量基于異氰脲酸酯與亞氨基噁二嗪二酮基團總量計≥20mol%的多異氰酸酯。本發(fā)明還提供了通過根據(jù)本發(fā)明的方法可得的多異氰酸酯和通過使所述多異氰酸酯分別與至少一種羥基官能或氨基官能的組分反應(yīng)可得的聚氨酯和聚脲。
【IPC分類】C08G18-62, C08G18-32, C08G18-79, C09D175-04
【公開號】CN104693414
【申請?zhí)枴緾N201410749977
【發(fā)明人】H-J.拉斯, D.馬格
【申請人】拜耳材料科技股份有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2014年12月10日
【公告號】EP2883895A1, US20150158966