含有異氰脲酸酯基團(tuán)的多異氰酸酯的制備及其用途
【專利摘要】本發(fā)明涉及在至少一種選自內(nèi)酰胺的銨鹽的三聚催化劑的存在下通過(環(huán))脂族二異氰酸酯的部分三聚制備含有異氰脲酸酯基團(tuán)的多異氰酸酯的新方法，并且涉及由此得到的含有異氰脲酸酯基團(tuán)的多異氰酸酯在聚氨酯涂料中作為多異氰酸酯組分的用途。
【專利說明】含有異氰脲酸酯基團(tuán)的多異氰酸酯的制備及其用途
[0001] 本發(fā)明涉及在至少一種選自內(nèi)酰胺的銨鹽的三聚催化劑的存在下通過（環(huán)）脂族 二異氰酸酯的部分三聚制備含有異氰脲酸酯基團(tuán)的多異氰酸酯的新方法，涉及由此得到的 含有異氰脲酸酯基團(tuán)的多異氰酸酯在聚氨酯涂料中作為多異氰酸酯組分的用途。
[0002] 部分或完全三聚有機(jī)多異氰酸酯來制備含有異氰脲酸酯基團(tuán)的多異氰酸酯或含 有異氰脲酸酯基團(tuán)的多孔的或密實(shí)的聚氨酯的方法是已知的并記載于許多文獻(xiàn)出版物中。
[0003] DE-A 29 16 201 ( = US 4, 454, 317)公開了由季銨陽離子--任選地取代的2-羥 乙基銨陽離子--和酸作為陰離子組成的三聚催化劑。
[0004] US 3, 862, 150公開了叔胺和α -取代的羧酸的鹽作為可熱分解的催化劑，例如用 于氨基甲酸乙酯的形成，其中可能的α-取代基為腈基、硫?；⒒酋；?、羰基、硝基、乙酰 基和苯甲?；?。由此形成的1，3-二羰基體系或羰基類體系導(dǎo)致了以簡化的方式發(fā)生脫羧， 從而使這些催化劑易于失活，這不利地限制了其可用的溫度范圍。
[0005] 羧酸的堿金屬鹽作為異氰酸酯三聚的催化劑也是已知的。
[0006] 然而，缺點(diǎn)是在異氰酸酯中存在水，這是由游離酸和堿金屬氫氧化物的制備過程 產(chǎn)生的，由于水可與NCO基團(tuán)反應(yīng)而得到氨基甲酸基團(tuán)，所述氨基甲酸基團(tuán)在脫羧之后形 成胺，所形成的胺反過來導(dǎo)致脲的形成，脲由于其通常不溶而是不希望產(chǎn)生的。
[0007] 本發(fā)明的目的是提供用于制備基本上無色的含有異氰脲酸酯的多異氰酸酯的催 化劑，所述多異氰酸酯可以非常簡單的方法制備并具有非常好的質(zhì)量，且不論多異氰酸酯 的制備方法如何均具有再現(xiàn)性，其中所述催化劑可以在寬的溫度范圍內(nèi)使用并且其具有均 勻的結(jié)構(gòu)并且在反應(yīng)混合物中具有良好的溶解性。
[0008] 本發(fā)明的目的由通過至少部分地三聚（環(huán)）脂族二異氰酸酯來制備含有異氰脲酸 酯的多異氰酸酯的方法實(shí)現(xiàn)，其中所述反應(yīng)在至少一種四取代銨陽離子和內(nèi)酰胺陰離子的 鹽的三聚催化劑的存在下進(jìn)行。
[0009] 優(yōu)選的銨鹽為被四個(gè)烴基取代的那些。
[0010] 烴基為僅由碳原子和氫原子組成的取代基。
[0011] 本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案為如下的方法：在至少一種三聚催化劑的存在下通過至少 部分地使脂族或/和環(huán)脂族二異氰酸酯三聚而制備含有異氰脲酸酯基團(tuán)的多異氰酸酯，隨 后，如果合適，當(dāng)達(dá)到所需的三聚程度時(shí)，使三聚催化劑失活，其中所使用的三聚催化劑為 至少一種式（I)的四取代內(nèi)酰胺酸銨（ammonium Iactamate)。
[0012]
【權(quán)利要求】
1. 一種通過至少部分地三聚（環(huán)）脂族二異氰酸酯而制備含有異氰脲酸酯的多異氰酸 酯的方法，其特征在于反應(yīng)在至少一種四取代銨陽離子和內(nèi)酰胺陰離子的鹽的三聚催化劑 的存在下進(jìn)行。
2. 權(quán)利要求1的方法，其中所使用的三聚催化劑為至少一種式（I)的四取代內(nèi)酰胺酸
銨 其中 R1、R2、R3和R4可各自獨(dú)立地為相同的或不同的，且各自為直鏈的或支鏈的任選地取代 的C「至C2tl烷基，任選地取代的C5-至C12環(huán)烷基，任選地取代的C 7-至Cltl芳烷基，或任選 地取代的C6-C12芳基，或 兩個(gè)或更多的R1至R4基團(tuán)一起形成4-、5_或6-元亞烷基鏈；或者與氮原子一起形成 5-或6-元環(huán)，所述5-或6-元環(huán)還可含有另外的氮原子或氧原子作為橋接單元；或者一起 形成多元的、優(yōu)選六元的多環(huán)體系，優(yōu)選雙環(huán)體系，其還可含有一個(gè)或多個(gè)另外的氮原子、 氧原子或氧原子和氮原子作為橋接單元，且 R5還可以是二價(jià)C1-C12亞烷基，任選地被一個(gè)或多個(gè)氧原子和/或硫原子和/或一個(gè) 或多個(gè)取代或未取代的亞氣基基團(tuán)間隔，或被芳基、燒基、芳氧基、燒氧基、齒素、雜原子和/ 或雜環(huán)官能團(tuán)取代。
3. 權(quán)利要求2的方法，其中R1至R4各自獨(dú)立地選自甲基、乙基、2-羥乙基、2-羥丙基、 正丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基、壬基、癸基、 十二烷基、苯基、α-或β-萘基、芐基、環(huán)戊基或環(huán)己基。
4. 權(quán)利要求2或3的方法，其中R1至R4基團(tuán)中的碳原子的總和至少為11。
5. 權(quán)利要求2至4的任一項(xiàng)中的方法，其中R5選自亞甲基、1，2-亞乙基、1，3-亞丙基、 1，3-亞丁基、1，4-亞丁基、1，5-亞戊基、1，5-亞己基、1，6-亞己基、1，8-亞辛基、1，10-亞癸 基、1，12-亞十二烷基、2-氧雜-1，4-亞丁基、3-氧雜-1，5-亞戊基或3-氧雜-1，5-亞己 基。
6. 前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)中的方法，其中銨陽離子選自四辛基銨、四甲基銨、四乙基 銨、四正丁基銨、三甲基芐基銨、三乙基芐基銨、三正丁基芐基銨、三甲基乙基銨、三甲基辛 基銨、三甲基癸基銨、三甲基十二烷基銨、芐基二甲基辛基銨、芐基二甲基癸基銨、芐基二甲 基十二烷基銨、三正丁基乙基銨、三乙基甲基銨、三正丁基甲基銨、二異丙基二乙基銨、二異 丙基乙基甲基銨、二異丙基乙基芐基銨、Ν，N-二甲基哌啶鎗、Ν，N-二甲基嗎啉鎗、Ν，N-二甲 基哌嗪鎗和N-甲基二氮雜雙環(huán)[2. 2. 2]辛烷。
7. 權(quán)利要求1至5的任一項(xiàng)中的方法，其中銨陽離子選自2-羥乙基三甲基銨、2-羥丙 基三甲基銨、2-羥乙基三乙基銨、2-羥丙基三乙基銨、2-羥乙基三正丁基銨、2-羥丙基三正 丁基銨、2-羥乙基二甲基芐基銨、2-羥丙基二甲基芐基銨、N- (2-羥乙基）-N-甲基嗎啉鎗、 N-(2-羥丙基）-N-甲基嗎啉鎗或3-羥基奎寧環(huán)。
8. 前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)中的方法，其中內(nèi)酰胺選自Y-丁內(nèi)酰胺、δ-戊內(nèi)酰胺、 ε -己內(nèi)酰胺和6-甲基-ε -己內(nèi)酰胺。
9. 前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)中的方法，其中（環(huán)）脂族二異氰酸酯選自六亞甲基 1，6-二異氰酸酯、2- 丁基-2-乙基-1，5-二異氰酸基戊烷、1-異氰酸基-3-異氰酸基甲 基-3, 5, 5-三甲基環(huán)己烷、4, 4' -二異氰酸基二環(huán)己基甲烷、2, 4' -二異氰酸基二環(huán)己基甲 烷，以及二異氰酸基二環(huán)己基甲烷異構(gòu)體的混合物。
10. 前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)中的方法，其中（環(huán)）脂族二異氰酸酯反應(yīng)直到獲得所需的 三聚程度，并且隨后通過用去活化劑使三聚催化劑失活而終止三聚反應(yīng)。
【文檔編號(hào)】C08G18/18GK104271628SQ201380022470
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2013年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月8日
【發(fā)明者】F·盧卡斯, A·M·斯泰因布雷克, P·德斯保斯 申請人:巴斯夫歐洲公司