包含含烷氧基硅烷的異氰酸酯和酸性穩(wěn)定劑的組合物的制作方法
【專利說明】包含含烷氧基硅烷的異氰酸酯和酸性穩(wěn)定劑的組合物
[0001] 本發(fā)明涉及組合物，其包含A)式（I)的異氰酸酯OCN-A-SiR1R 2R3(I),其中A為具 有1至12個碳原子的直鏈、支化、取代和/或未取代的脂族烴殘基，或者具有4至18個碳 原子的取代或者未取代的環(huán)脂族烴殘基，其中R1選自-〇-RAlk，其中R2和R 3各自相互獨立 地選自-RAlk和-〇-RAlk的取代基，其中-R Alk為具有1至6個碳原子的烴殘基，和B)布朗 斯臺德-酸、或者路易斯-酸、或者在室溫下釋放布朗斯臺德-酸或者路易斯-酸的化合 物；以及制備穩(wěn)定化的含烷氧基硅烷的異氰酸酯的方法，其包括將路易斯-酸、或者布朗斯 臺德-酸、或者在室溫下釋放布朗斯臺德-酸或者路易斯-酸的化合物加入到含烷氧基硅 烷的異氰酸酯中的步驟。
[0002] 含烷氧基硅烷的異氰酸酯是有價值的化學(xué)化學(xué)物，其允許目標(biāo)明確的聚合物構(gòu) 建，其以含硅烷的聚氨基甲酸酯或者含硅烷的聚脲的形式，多樣地在工業(yè)上用于泡沫材料、 彈性體、熱塑性塑料、纖維、耐光性的聚氨基甲酸酯涂料或者膠粘劑中。
[0003] 異氰酸酯的合成可以通過一系列不同的路線進(jìn)行。大規(guī)模工業(yè)上制備異氰酸酯的 最古老和如今還占優(yōu)勢的方案是，通過使用腐蝕性、非常毒性和含有高含量氯的光氣使相 應(yīng)的胺光氣化，這對于在工業(yè)上大規(guī)模的使用提出了特別高的要求。除了目標(biāo)產(chǎn)物以外，在 該方法中生成一系列不希望的含氯的副產(chǎn)物。
[0004] 存在多種可以使用的方法，以避免對于工業(yè)上大規(guī)模制備異氰酸酯使用光氣。 關(guān)于通過使用替代的羰基化試劑，例如脲或者碳酸二烷基酯將胺轉(zhuǎn)化為異氰酸酯（EP 18 586、EP 355 443、US 4, 268, 683和EP 990 644)，通常使用術(shù)語無光氣的方法。
[0005] 所謂的脲路線基于，通過兩階段的工藝將胺借助脲轉(zhuǎn)化為異氰酸酯。在第一工藝 步驟中，使胺與醇在脲或者脲-等量物(例如碳酸烷基酯、氨基甲酸烷基酯）的存在下轉(zhuǎn)化 為雙氨基甲酸酯，其通常經(jīng)受中間凈化階段，并且此后在第二工藝步驟中熱分解為異氰酸 酯和醇化？ 126 2994? 126,3004? 355 443、舊 4,713,476 和舊 5,386,053)。替代地， 還可以通過使胺與脲目標(biāo)明確地反應(yīng)，在實際的氨基甲酸酯形成之前單獨制備脲（EP 568 782)。還可以設(shè)想的是兩階段的次序，在第一步驟中使脲與醇部分反應(yīng)，并且在第二步驟中 隨后計量加入胺和使其氨基甲酸酯化（EP 657 420)。
[0006] 氨基甲酸酯的熱分解可以在氣相或者在液相中，在有或者無溶劑的情況下并且有 或者無催化劑的情況下進(jìn)行。例如描述于EP 126 299和EP 126 300中的制備六亞甲基二 異氰酸酯和異佛爾酮二異氰酸酯的方法，其中通過在410°C下在金屬填料的存在下在管式 反應(yīng)器中在氣相中使相應(yīng)的雙氨基甲酸酯分解。
[0007] 從EP 18 568中已知，由胺、脲和醇在一鍋法反應(yīng)中制備氨基甲酸醋，同時分離 氨。進(jìn)一步研發(fā)EP 18 568的教導(dǎo)，并且描述于EP 126 299、EP 126 300、EP 355 443、 EP 566 925和EP 568 782中。制備異氰酸酯的較新的方法從EP1512681、EP1512682、 EP1512680、EP1593669、EP1602643、EP1634868 和 EP 2091911 中是已知的。
[0008] 經(jīng)由脲路線的反應(yīng)在通過一階段、二階段和替代的多階段制備氨基甲酸酯的方法 的情況下，以及在隨后氨基甲酸酯熱分解為異氰酸酯的情況下，導(dǎo)致不希望的副產(chǎn)物形成， 例如叔胺。已證實，來自脲路線的副產(chǎn)物顯著地影響所產(chǎn)生的含烷氧基硅烷的異氰酸酯的 貯存穩(wěn)定性。特別地，含烷氧基硅烷的異氰酸酯的NCO-含量在50°C下貯存4周之后下降最 多75% (相對)。
[0009] 在US7060849 Bl中描述了，為了使含烷氧基的氨基甲酸酯分解為含硅氧烷的異氰 酸酯，將催化劑通過含鹵素的物質(zhì)中和，得以在制備期間避免不希望的三聚體。但是未指 示，將這樣或者其它的物質(zhì)加入到最終產(chǎn)物中。在此，也為檢測和未提到最終產(chǎn)物的貯存穩(wěn) 定性。
[0010] 本發(fā)明的基本目的在于，提供經(jīng)由無光氣的方法制備的新的組合物，其避免以上 提及的缺點，尤其在50°C下貯存四周之后具有小于25%的相對NCO-含量損失。
[0011] 本發(fā)明的另一基本目的在于，提供無光氣地制備包含含烷氧基硅烷的異氰酸酯的 穩(wěn)定化的組合物的方法，特別是，使反應(yīng)性NCO-基團(tuán)損失和/或例如異氰酸酯的低聚物的 干擾性副產(chǎn)物的形成最小化。
[0012] 本發(fā)明的基本目的在第一方面通過組合物實現(xiàn)，其包含 A) 式⑴的異氰酸酯 OCN-A-SiR1R2R3 (I)， 其中A為具有1至12個碳原子的直鏈、支化、取代和/或未取代的脂族烴殘基，或者具 有4至18個碳原子的取代或者未取代的環(huán)脂族烴殘基， 其中R1選自-O-R Alk， 其中R2和R3各自相互獨立地選自-RAlk和-O-RAlk的取代基， 其中-RAlk為具有1至6個碳原子的烴殘基，和 B) 布朗斯臺德-酸、或者路易斯-酸、或者在室溫下釋放布朗斯臺德-酸或者路易 斯-酸的化合物。
[0013] 在第一方面的第一實施方案中，目的通過組合物實現(xiàn)，其中B)選自羧酸，優(yōu)選二 羧酸；無機(jī)酸，優(yōu)選磷酸；酰基鹵和烷基鹵或者芳基鹵。
[0014] 在第一方面的第二實施方案中，其也為第一實施方案的一個實施方案，目的通過 組合物實現(xiàn)，其中所述的布朗斯臺德-酸、或者路易斯-酸、或者在室溫下釋放布朗斯臺 德-酸或者路易斯-酸的化合物是指式（II)的化合物，
【主權(quán)項】
1. 組合物，其包含 A) 式⑴的異氰酸酯 OCN-A-SiR1R2R3 (I)， 其中A為具有1至12個碳原子的直鏈、支化、取代和/或未取代的脂族烴殘基，或者具 有4至18個碳原子的取代或者未取代的環(huán)脂族烴殘基， 其中R1選自-O-RAlk， 其中R2和R3各自相互獨立地選自-RAlk和-0-RAlk的取代基， 其中-RAlk為具有1至6個碳原子的烴殘基，和 B) 布朗斯臺德-酸、或者路易斯-酸、或者在室溫下釋放布朗斯臺德-酸或者路易 斯-酸的化合物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中B)選自羧酸，優(yōu)選二羧酸；無機(jī)酸，優(yōu)選磷酸；?；?鹵、和烷基鹵或者芳基鹵。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1至2任一項的組合物，其中所述布朗斯臺德-酸、或者路易斯-酸、 或者在室溫下釋放布朗斯臺德-酸或者路易斯-酸的化合物是指式（II)的化合物，
其中R5選自鹵素、-CO-鹵素和-CH2-鹵素，并且其中R6選自氫、-CH2-鹵素、鹵素 和-CO-鹵素，并且R5優(yōu)選為-CH2-Cl或者-CO-Cl，和R6優(yōu)選為氫。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項的組合物，其中所述布朗斯臺德-酸、或者路易斯-酸、 或者在室溫下釋放布朗斯臺德-酸或者路易斯-酸的化合物的含量為0. 0001至1重量％， 優(yōu)選為〇. 001至〇.