ES2241079T3 - Procedimiento para la fabricacion de uretdionpoliisocianatos de color claro. - Google Patents

Procedimiento para la fabricacion de uretdionpoliisocianatos de color claro.

Info

Publication number
ES2241079T3
ES2241079T3 ES98114372T ES98114372T ES2241079T3 ES 2241079 T3 ES2241079 T3 ES 2241079T3 ES 98114372 T ES98114372 T ES 98114372T ES 98114372 T ES98114372 T ES 98114372T ES 2241079 T3 ES2241079 T3 ES 2241079T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
oligomerization
groups
necessary
catalyst
phosphite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES98114372T
Other languages
English (en)
Inventor
Hans-Josef Dr. Laas
Reinhard Dr. Halpaap
Hans-Ulrich Dr. Meier-Westhues
Ulrich Dr. Freudenberg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Covestro Deutschland AG
Original Assignee
Bayer MaterialScience AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer MaterialScience AG filed Critical Bayer MaterialScience AG
Application granted granted Critical
Publication of ES2241079T3 publication Critical patent/ES2241079T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/77Polyisocyanates or polyisothiocyanates having heteroatoms in addition to the isocyanate or isothiocyanate nitrogen and oxygen or sulfur
    • C08G18/78Nitrogen
    • C08G18/79Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/798Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates containing urethdione groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C263/00Preparation of derivatives of isocyanic acid
    • C07C263/16Preparation of derivatives of isocyanic acid by reactions not involving the formation of isocyanate groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/02Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates of isocyanates or isothiocyanates only
    • C08G18/027Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates of isocyanates or isothiocyanates only the polymeric products containing urethodione groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/16Catalysts
    • C08G18/166Catalysts not provided for in the groups C08G18/18 - C08G18/26
    • C08G18/168Organic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/82Post-polymerisation treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/49Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/52Phosphorus bound to oxygen only
    • C08K5/524Esters of phosphorous acids, e.g. of H3PO3
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2150/00Compositions for coatings
    • C08G2150/20Compositions for powder coatings

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

LA INVENCION TRATA DE UN PROCEDIMIENTO PARA LA PREPARACION DE POLIISOCIANATOS DE URETDIONA DE COLOR CLARO ASI COMO SU UTILIZACION COMO COMPONENTES DE PARTIDA PARA PLASTICOS DE POLIURETANO, EN PARTICULAR COMO COMPONENTE DE ISOCIANATO PARA LA FABRICACION DE RETICULANTES DE PINTURA EN POLVO DE URETDIONA.

Description

Procedimiento para la fabricación de uretdionpoliisocianatos de color claro.
La invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de uretdionpoliisocianatos de color claro, así como a su uso como componentes de partida para plásticos de poliuretano, especialmente como componentes isocianato para la fabricación de reticulantes de esmalte en polvo de uretdiona.
Se conoce la fabricación de poliisocianatos alifáticos o cicloalifáticos con estructura de uretdiona mediante dimerización catalítica y, dado el caso, trimerización (concepto general: oligomerización) de diisocianatos monoméricos alifáticos o cicloalifáticos (por ejemplo, J. Prakt. Chem. 336, (1994), 185-200).
Los uretdionpoliisocianatos obtenibles mediante estos procedimientos conocidos presentan sin embargo, dependiendo del tipo de catalizador usado, un color propio más o menos marcado, lo que limita en gran medida su utilidad como componentes de partida para la fabricación de materias primas de esmalte de alto valor. Por tanto, se han acometido ya muchos intentos de mejorar la calidad de color de los uretdionpoliisocianatos.
Del documento EP-A 337116 se conoce que en la dimerización catalizada por fosfina de diisocianatos alifáticos, el dióxido de carbono disuelto en los monómeros de partida ejerce una considerable influencia sobre la coloración de los productos. A partir de 1,6-diisocianatohexano (HDI) pueden fabricarse, por ejemplo, uretdionpoliisocianatos de color claro justo después de la separación del dióxido de carbono disuelto (contenido residual de menos de 20 ppm).
El documento EP-A 377177 describe la fabricación de HDI-uretdionas prácticamente incoloras mediante catálisis con tributilfosfina en presencia de cocatalizadores alcohólicos y posterior aclaramiento oxidativo de las resinas pobres en monómeros producidas después de destilación en capa fina con la ayuda de peróxidos orgánicos. Pero la manipulación de peróxidos adecuados es problemática, especialmente a escala industrial, y requiere en parte precauciones de seguridad considerables.
En el documento EP-A 569804 se propone por tanto utilizar oxígeno (aire) para el aclaramiento oxidativo de uretdionpoliisocianatos alifáticos o cicloalifáticos. Sin embargo, el efecto deseado se verifica sólo por encima de 80ºC, es decir, a temperaturas que se encuentran ya claramente en el intervalo de retrodisociación de los grupos uretdiona. Por esta razón, mediante este procedimiento sólo pueden obtenerse productos pesados pobres en monómeros.
El documento EP-A 735027 describe una variante del procedimiento conocido del documento EP-A 317744 para la fabricación de uretdionas (ciclo)alifáticas mediante catálisis con 4-dialquilaminopiridinas como, por ejemplo, 4-dimetilaminopiridina (DMAP), en el que la dimerización se lleva a cabo en presencia de fosfinas aromáticas o aralifáticas o fosfitos de alquilo de hasta 8 átomos de carbono en los restos alquilo. Este procedimiento modificado proporciona ciertamente productos de calidad de color mejorada, pero estos no son suficientes habitualmente para usos especiales, por ejemplo, para la fabricación de reticulantes de esmalte en polvo de uretdiona para esmaltes transparentes en polvo de poliuretano. Además, en los compuestos de fósforo descritos en el documento EP-A 735027 se trata de sustancias de peso molecular relativamente bajo, de olor en parte desagradable y toxicológicamente peligrosas, lo que dificulta su manipulación.
Por tanto, fue objetivo de la presente invención poner a disposición un nuevo procedimiento para la fabricación de uretdionpoliisocianatos que proporcione productos de color claro y no presente las desventajas conocidas.
Este objetivo ha podido conseguirse ahora mediante el procedimiento según la invención. El procedimiento según la invención se basa en el sorprendente descubrimiento de que la dimerización de diisocianatos alifáticos o cicloalifáticos con catalizadores conocidos de por sí proporciona uretdionpoliisocianatos con índices de color considerablemente menores que procedimientos comparables del estado de la técnica, cuando se añaden a la mezcla de reacción cantidades pequeñas de fosfitos trisustituidos especiales.
Es objeto de la presente invención un procedimiento para la fabricación de poliisocianatos que presentan grupos uretdiona mediante la oligomerización de una parte de los grupos isocianato de diisocianatos con grupos isocianato unidos alifática y/o cicloalifáticamente, o mezclas de dichos diisocianatos, en presencia de catalizadores o sistemas de catalizadores que aceleran la dimerización de los grupos isocianato seleccionados del grupo constituido por fosfinas orgánicas terciarias, aminofosfinas peralquiladas, piridinas 4-dialquilamino sustituidas, pentafluoruro de antimonio y trifluoruro de boro, dado el caso, la interrupción de la reacción de oligomerización a un grado de oligomerización de 10 a 60% mediante la adición de un veneno de catalizador y, dado el caso, la separación del exceso de diisocianato que no ha reaccionado mediante extracción o destilación en capa fina, caracterizado porque la reacción de oligomerización se lleva a cabo en presencia de estabilizadores de fórmula (I)
1
en la que
R^{1}, R^{2} y R^{3} representan sustituyentes iguales o distintos y significan un resto alifático lineal o ramificado que, dado el caso, contiene grupos éter, un resto aromático o aralifático, dado el caso, sustituido, de hasta 18 átomos de carbono, pudiendo formar los sustituyentes R^{1} y R^{2}, dado el caso, también junto con el átomo de fósforo y dos átomos de oxígeno, un anillo heterocíclico de 5 ó 6 miembros, dado el caso, sustituido, pero representando al menos uno de los sustituyentes R^{1}, R^{2} o R^{3} un resto aromático, dado el caso, sustituido, de 6 a 18 átomos de carbono o un resto alifático lineal o ramificado de 9 a 18 átomos de carbono.
Los compuestos de partida para el procedimiento según la invención son cualquier diisocianato asequible mediante fosgenación o mediante un procedimiento sin fosgeno, por ejemplo, mediante escisión de uretano, con grupos isocianato unidos alifática y/o cicloalifáticamente, especialmente aquellos de intervalo de peso molecular 140 a 300 como, por ejemplo, 1,4-diisocianatobutano, 1,6-diisocianatohexano, 1,5-diisocianato-2,2-dimetilpentano, 2,2,4- o 2,4,4-trimetil-1,6-diisocianatohexano, 1,10-diisocianatodecano, 1,3- y 1,4-diisocianatociclohexano, 1,3-diisocianato-2(4)-metilciclohexano, 1-isocianato-3,3,5-trimetil-5-isocianatometil-ciclohexano (isoforondiisocianato, IPDI), 1-isocianato-1-metil-4(3)-isocianatometilciclohexano, 4,4'-diisocianatodiciclohexilmetano, así como cualquier mezcla de dichos diisocianatos. Se utilizan preferiblemente HDI y/o IPDI.
Son catalizadores o sistemas de catalizadores adecuados para el procedimiento según la invención, por ejemplo, fosfinas orgánicas terciarias (por ejemplo, documento US-A 4614785, columna 4, líneas 11 a 47; documentos DE-A 1934763 o DE-A 3900053), aminofosfinas peralquiladas (por ejemplo, documentos DE-A 3030513, DE-A 3227779 o DE-A 3437635) y piridinas 4-dialquilamino sustituidas (por ejemplo, documento EP-A 317744), pero también pentafluoruro de antimonio (por ejemplo, documento DE-A 3420114) o trifluoruro de boro (por ejemplo, documento DE-A 1670720).
Se prefiere utilizar en el procedimiento según la invención como catalizadores o sistemas de catalizadores las fosfinas orgánicas terciarias o piridinas sustituidas con dialquilamino citadas. Son catalizadores muy especialmente preferidos tributilfosfina, trioctilfosfina o 4-dimetilaminopiridina.
Los catalizadores usados en el procedimiento según la invención se utilizan en general en cantidades de 0,01 a 5% en peso, preferiblemente de 0,1 a 3% en peso, referidas a la cantidad de diisocianato de partida utilizado.
Dado el caso, pueden coutilizarse cocatalizadores además de los catalizadores citados en el procedimiento según la invención (sistemas de catalizadores).
A este respecto, se trata por ejemplo de cualquier compuesto orgánico que presente al menos un átomo de hidrógeno unido a un átomo de oxígeno, nitrógeno o azufre y un pK_{a} de al menos 6, como los descritos, por ejemplo, en el documento DE-A 3437635, página 11, línea 8 a página 16, línea 6.
Como cocatalizadores se prefieren alcoholes de bajo peso molecular mono- o polihidroxílicos, es decir, especialmente aquellos en el intervalo de peso molecular 32 a 200, o cualquier mezcla de dichos alcoholes. Son adecuados, por ejemplo, metanol, etanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, n-hexanol, 2-etil-1-hexanol, 1-metoxi-2-propanol, etilenglicol, propilenglicol, butanodioles, hexanodioles u octanodioles isoméricos, dietilenglicol, dipropilenglicol, 2-etil-1,3-hexanodiol, 2,2,4-trimetilpentanodiol, glicerina, trimetilolpropano o cualquier mezcla de dichos alcoholes.
Estos cocatalizadores se utilizan en el procedimiento según la invención, dado el caso, en cantidades de hasta 5% en peso, preferiblemente de 0,5 a 3% en peso, referidas a la cantidad de diisocianato de partida utilizado.
Los productos de reacción formados mediante la reacción de los cocatalizadores que, dado el caso, se han de coutilizar según la invención con el diisocianato de partida, representan los verdaderos cocatalizadores. De ello se deduce que son adecuados como cocatalizadores, en principio, en lugar de los cocatalizadores citados como ejemplos, también sus productos de reacción fabricados separadamente con isocianatos, por ejemplo, uretanos obtenidos mediante la reacción de los cocatalizadores alcohólicos utilizados preferiblemente con el diisocianato de partida.
Según la invención, la reacción de oligomerización se lleva a cabo en el procedimiento según la invención en presencia de estabilizadores de fosfito especiales. A este respecto, se trata de compuestos que presentan estructuras de fosfito trisustituidas conocidas de por sí de fórmula (I)
(I)R^{1}O ---
\delm{P}{\delm{\para}{OR ^{2} }}
--- OR^{3}
en la que
R^{1}, R^{2} y R^{3} representan sustituyentes iguales o distintos y significan un resto alifático lineal o ramificado que, dado el caso, contiene grupos éter, un resto aromático o aralifático, dado el caso, sustituido, de hasta 18 átomos de carbono, pudiendo formar los sustituyentes R^{1} y R^{2}, dado el caso, también junto con el átomo de fósforo y dos átomos de oxígeno, un anillo heterocíclico de 5 ó 6 miembros, dado el caso, sustituido, pero representando al menos uno de los sustituyentes R^{1}, R^{2} o R^{3} un resto aromático, dado el caso, sustituido, de 6 a 18 átomos de carbono o un resto alifático lineal o ramificado de 9 a 18 átomos de carbono.
Son estabilizadores adecuados, por ejemplo, fosfitos de arilo como, por ejemplo, fosfito de trifenilo o fosfito de tris(nonilfenilo), fosfitos de alquilarilo como, por ejemplo, fosfito de difenilisooctilo, fosfito de difenilisodecilo, fosfito de diisodecilfenilo, fosfito de diisooctiloctilfenilo, fosfito de fenilneopentilglicol o fosfito de 2,4,6-tri-terc-butilfenil-(2-butil-2-etil-1,3-propanodiol), fosfitos de alquilo como, por ejemplo, fosfito de triisodecilo, fosfito de trilaurilo o fosfito de tris(tridecilo), o difosfitos aromáticos o alifáticos sustituidos como, por ejemplo, difosfito de diisodecilpentaeritritol, difosfito de diestearilpentaeritritol, difosfito de bis-(2,4-di-terc-butilfenil)pentaeritritol o difosfito de tetrafenildipropilenglicol.
Los estabilizadores de fosfito preferidos son aquellos en los que al menos uno de los sustituyentes R^{1}, R^{2} o R^{3} es un resto alifático lineal o ramificado de 10 a 16 átomos de carbono o un resto fenilo. Se prefieren especialmente fosfito de triisodecilo, fosfito de fenildiisodecilo y/o fosfito de difenilisodecilo.
Estos estabilizadores de fórmula (I) se utilizan en el procedimiento según la invención en cantidades de 0,01 a 10% en peso, preferiblemente de 0,1 a 5% en peso, y de forma especialmente preferida de 0,5 a 3% en peso, referidas a la cantidad de diisocianato de partida utilizado.
Dado el caso, se interrumpe la reacción de oligomerización en el procedimiento según la invención con la ayuda de venenos de catalizador adecuados cuando han reaccionado de 10 a 60% (grado de reacción) de los grupos isocianato presentes originalmente en la mezcla de partida. Dichos venenos de catalizador son, por ejemplo, agentes alquilantes como sulfato de dimetilo o éster metílico del ácido p-toluenosulfónico, agentes acilantes como cloruro de benzoílo, ácidos como ácido perfluorobutanosulfónico, azufre o sulfonilisocianatos (por ejemplo, documento US-PS 4614785, columna 5, línea 27 a columna 6, línea 35) o ácidos sililados (por ejemplo, documento EP-A 520210).
La cantidad de veneno de catalizador necesaria para la interrupción de la reacción se ajusta según la cantidad de catalizador usado; en general, se utiliza una cantidad equimolar del interruptor, referida al catalizador de dimerización utilizado al principio. Pero considerando la pérdida de catalizador que aparece, dado el caso, durante la reacción, puede ser suficiente también para la interrupción de la reacción con 20 a 80% de equivalentes del veneno de catalizador, referido a la cantidad de catalizador utilizada originalmente.
El procedimiento según la invención se lleva a cabo preferiblemente en sustancia. Pero puede llevarse a cabo también en presencia de disolventes inertes frente a los grupos isocianato. Son disolventes adecuados, por ejemplo, hexano, tolueno, xileno, clorobenceno, acetato de etilo, acetato de butilo, acetato de etilglicol, acetato de éter monometílico de propilenglicol, acetona, metilisobutilcetona, cloruro de metileno, N-metilpirrolidona o cualquier mezcla de dichos disolventes.
Para la realización del procedimiento según la invención se calienta a una temperatura de entre 20 y 100ºC, preferiblemente 20 a 70ºC, el diisocianato de partida o una mezcla de distintos diisocianatos de partida junto con un estabilizador de fosfito del tipo citado o una mezcla de dichos estabilizadores, dado el caso, en atmósfera de gas inerte como, por ejemplo, nitrógeno, y, dado el caso, en presencia de un disolvente adecuado del tipo citado. Después, puede añadirse por mezclado el cocatalizador que, dado el caso, se han de coutilizar, preferiblemente alcohólico. A continuación de esto, dado el caso, tras la terminación de la reacción desarrollada espontáneamente entre el cocatalizador y el diisocianato de partida, se añade un catalizador de dimerización del tipo citado como ejemplo en la cantidad dada anteriormente y se ajusta la temperatura de reacción, dado el caso, mediante una medida adecuada (calentamiento o refrigeración) a una temperatura de 20 a 120ºC, preferiblemente de 25 a 80ºC. La reacción puede terminarse, dado el caso, al alcanzar un grado de oligomerización de 10 a 60%, preferiblemente de 10 a 40%, mediante la adición de un veneno de catalizador del tipo citado como ejemplo, y, dado el caso, un calentamiento posterior de corta duración de la mezcla de reacción a una temperatura que se encuentra por encima de 80ºC, preferiblemente por encima de 120ºC.
Por "grado de oligomerización" ha de entenderse a este respecto el porcentaje de grupos isocianato presentes originalmente en la mezcla de partida que se consume durante la reacción según la invención (especialmente mediante dimerización, además de trimerización y en el caso de coutilización de los cocatalizadores descritos, por ejemplo alcohólicos, mediante reacción con grupos isocianato, especialmente mediante uretanización). El grado de oligomerización citado se alcanza en general después de un tiempo de reacción de 1 a 48, preferiblemente de 2 a 24 horas.
Preferiblemente, la mezcla de reacción se libera a continuación mediante destilación en capa fina a alto vacío (por ejemplo < 0,1 kPa) en las condiciones más moderadas posibles, por ejemplo, a una temperatura de 100 a 200ºC, preferiblemente de 120 a 180ºC, de los componentes volátiles (diisocianatos monoméricos en exceso, disolventes, dado el caso, coutilizados, dado el caso, los estabilizadores de fosfito utilizados y, para evitar el uso de un veneno de catalizador, catalizador, dado el caso, activo).
Además, los componentes volátiles citados pueden separarse de los productos de oligomerización mediante extracción con disolventes inertes frente a los grupos isocianato adecuados, por ejemplo, hidrocarburos alifáticos o cicloalifáticos como pentano, hexano, heptano, ciclopentano o ciclohexano.
De este modo, se obtienen, dependiendo del tipo de diisocianato de partida utilizado, mezclas de poliisocianato que presentan grupos uretdiona líquidas o altamente viscosas a temperatura ambiente, con un contenido de grupos isocianato unidos alifática y/o cicloalifáticamente de 10 a 30% en peso, preferiblemente de 15 a 25% en peso, que contienen en general preferiblemente menos de 5% en peso, preferiblemente menos de 2% en peso, de forma especialmente preferida menos de 1% en peso de diisocianatos monoméricos de partida. Estos productos son de color esencialmente más claro (coloración propia considerablemente menor) en comparación con uretdionpoliisocianatos que se han fabricado según el correspondiente procedimiento de dimerización del estado de la técnica sin la adición de los estabilizadores de fosfito esenciales en la invención.
Los destilados producidos, que contienen además de diisocianatos monoméricos de partida sin reaccionar y, dado el caso, disolventes coutilizados y, dado el caso, estabilizador de fosfito, así como, en el caso de renunciar al uso de un veneno de catalizador, dado el caso, catalizador activo, pueden usarse sin problemas para una nueva oligomerización.
Dado el caso, puede evitarse también la separación del diisocianato que no ha reaccionado en exceso en el procedimiento según la invención mediante la adición de un veneno de catalizador después de la dimerización catalítica parcial y la interrupción de la reacción al grado de oligomerización pretendido. En este caso, se obtienen como productos del procedimiento disoluciones transparentes de color claro de poliisocianatos que presentan grupos uretdiona con hasta 70% en peso de diisocianato de partida monomérico.
Los uretdionpoliisocianatos obtenibles mediante el procedimiento según la invención o sus disoluciones de diisocianatos monoméricos de partida representan materiales de partida valiosos para la fabricación de plásticos de poliuretano según el procedimiento de poliadición, preferiblemente para la fabricación de esmaltes de poliuretano de uno o dos componentes. Son adecuados especialmente como componente isocianato para la fabricación de reticulantes de esmalte en polvo de uretdiona.
Ejemplos
Todos los datos porcentuales se refieren al peso, a menos que se indique otra cosa.
La determinación de los índices de color HAZEN se realizó con ayuda de un Neo-Komparator de la compañía Hellige (Freiburg).
Ejemplo 1
De forma consecutiva se mezclan 1000 g (5,95 mol) de hexametilendiisocianato (HDI) a temperatura ambiente en atmósfera de nitrógeno anhidro con 5 g (0,5%) de fosfito de diisodecilfenilo como estabilizante, 10 g (1,0% de 1,3-butanodiol como cocatalizador, así como 3 g (0,3%/0,015 mol) de tri-n-butilfosfina como catalizador, y a continuación se calienta a 60ºC. Después de un tiempo de reacción de 4,5 horas, el contenido de NCO de la mezcla de reacción asciende a 42,0%, correspondiente a un grado de oligomerización de 14,5%. La reacción se interrumpe mediante la adición de 2,8 g (0,015 mol) de éster metílico del ácido p-toluenosulfónico y calentamiento durante 1 hora a 80ºC. Después de destilación en capa fina a una temperatura de 140ºC y a una presión de 0,05 kPa, se obtiene un poliisocianato que contiene grupos uretdiona incoloro con un contenido de NCO de 21,5%, un contenido de HDI monomérico de 0,3%, una viscosidad (según la norma DIN 53018) de 240 mPa\cdots (23ºC) y un índice de color HAZEN de 15-20.
Para comparación, se fabrica de modo análogo pero sin coutilización de fosfito de diisodecilfenilo un HDI-poliisocianato. La resina amarilla clara presenta un contenido de NCO de 21,6%, un contenido de HDI monomérico de 0,2%, una viscosidad (según la norma DIN 53018) de 240 mPa\cdots (23ºC) y un índice de color HAZEN de 50. La comparación muestra que la dimerización según la invención proporciona un producto manifiestamente más claro en presencia del estabilizador de fosfito.
Ejemplo 2
De forma consecutiva se mezclan 1000 g (4,50 mol) de isoforondiisocianato (IPDI) a temperatura ambiente en atmósfera de nitrógeno anhidro y agitación con 10 g (1%) de fosfito de trifenilo como estabilizador, así como 20 g (2%) de 4-dimetilaminopiridina (DMAP) como catalizador. Después de 20 h, la mezcla de reacción amarilla clara, que presenta un contenido de NCO de 28,7% correspondiente a un grado de oligomerización de 21,8%, se libera de los componentes volátiles sin adición previa de un veneno de catalizador, con la ayuda de un evaporador de capa fina a una temperatura de 160ºC y una presión de 0,03 kPa. Se obtiene un uretdionpoliisocianato amarillo con un contenido de grupos NCO libres de 17,8%, un contenido de IPDI monomérico de 0,3%, una viscosidad (según la norma DIN 53018) de más de 200.000 mPa\cdots (23ºC) y un índice de color HAZEN, determinado en una disolución al 10% de cloruro de metileno, de 230.
Una IPDI-uretdiona amarilla igualmente de alta viscosidad fabricada para comparación según el documento EP-A 317744 sin coutilización del estabilizador, con un contenido de NCO de 17,5% y un contenido de HDI monomérico de 0,3%, presenta un índice de color HAZEN de 70 en forma de una disolución al 10% en cloruro de metileno. La comparación muestra que la dimerización según la invención proporciona en presencia del estabilizador de fosfito un producto considerablemente más claro.
Ejemplos 3-8
Según el procedimiento descrito en el ejemplo 2, se fabricaron IPDI-uretdionas usando distintos estabilizadores de fosfito. El grado de oligomerización ascendió en todos los casos a entre 21 y 22%. La tabla 1 muestra las cantidades utilizadas de catalizador y estabilizador (referidas respectivamente a la cantidad de diisocianato de partida utilizado), así como los datos de referencia de las resinas de alta viscosidad obtenidas mediante destilación en capa fina.
Los ejemplos comparativos 7 y 8 muestran que los uretdionpoliisocianatos fabricados según la invención presentan de nuevo una calidad de color claramente mejorada frente a aquellos que se han fabricado usando los compuestos de fósforo trivalentes descritos en el documento EP-A 735027.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página siguiente)
2

Claims (6)

1. Procedimiento para la fabricación de poliisocianatos que presentan grupos uretdiona mediante la oligomerización de una parte de los grupos isocianato de diisocianatos con grupos isocianato unidos alifática y/o cicloalifáticamente, o mezclas de dichos diisocianatos, en presencia de catalizadores que aceleran la dimerización de los grupos isocianato seleccionados del grupo constituido por fosfinas orgánicas terciarias, aminofosfinas peralquiladas, piridinas 4-dialquilamino sustituidas, pentafluoruro de antimonio y trifluoruro de boro o sistemas de catalizadores dado el caso, la interrupción de la reacción de oligomerización a un grado de oligomerización de 10 a 60% mediante la adición de un veneno de catalizador y, dado el caso, la separación del exceso de diisocianato que no ha reaccionado mediante extracción o destilación en capa fina, caracterizado porque la reacción de oligomerización se lleva a cabo en presencia de estabilizadores de fórmula (I)
3
en la que
R^{1}, R^{2} y R^{3} representan sustituyentes iguales o distintos y significan un resto alifático lineal o ramificado que, dado el caso, contiene grupos éter, un resto aromático o aralifático, dado el caso, sustituido, de hasta 18 átomos de carbono, pudiendo formar los sustituyentes R^{1} y R^{2}, dado el caso, también junto con el átomo de fósforo y dos átomos de oxígeno, un anillo heterocíclico de 5 ó 6 miembros, dado el caso, sustituido, pero representando al menos uno de los sustituyentes R^{1}, R^{2} o R^{3} un resto aromático, dado el caso, sustituido, de 6 a 18 átomos de carbono o un resto alifático lineal o ramificado de 9 a 18 átomos de carbono.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se usa como catalizador de oligomerización trialquilfosfinas y/o 4-dialquilaminopiridinas.
3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se usa como catalizador de oligomerización tributilfosfina o trioctilfosfina.
4. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se usa como catalizador de oligomerización 4-dimetilaminopiridina.
5. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se usan como diisocianatos 1,6-diisocianatohexano y/o 1-isocianato-3,3,5-trimetil-5-isocianatometilciclohexano.
6. Procedimiento según la reivindicación, 1 caracterizado porque se usa como estabilizador fosfito de triisodecilo, fosfito de fenildiisodecilo y/o fosfito de difenilisodecilo.
ES98114372T 1997-08-13 1998-07-31 Procedimiento para la fabricacion de uretdionpoliisocianatos de color claro. Expired - Lifetime ES2241079T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19735043 1997-08-13
DE19735043A DE19735043A1 (de) 1997-08-13 1997-08-13 Verfahren zur Herstellung farbheller Uretdionpolyisocyanate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2241079T3 true ES2241079T3 (es) 2005-10-16

Family

ID=7838832

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES98114372T Expired - Lifetime ES2241079T3 (es) 1997-08-13 1998-07-31 Procedimiento para la fabricacion de uretdionpoliisocianatos de color claro.

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6043332A (es)
EP (1) EP0896973B1 (es)
JP (2) JPH11140157A (es)
KR (1) KR100566025B1 (es)
AT (1) ATE293649T1 (es)
CA (1) CA2244586C (es)
DE (2) DE19735043A1 (es)
ES (1) ES2241079T3 (es)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19943034A1 (de) 1999-09-09 2001-03-15 Bayer Ag Uretdiongruppen und freie Isocyanatgruppen aufweisende Pulverlackvernetzer hoher Funktionalität
FR2897613B1 (fr) * 2000-11-20 2008-04-04 Rhodia Chimie Sa Procede de preparation de polyisocyanates dimeres
CN1274736C (zh) * 2000-11-20 2006-09-13 罗狄亚化学公司 异氰酸酯的催化二聚方法
DE10123419A1 (de) * 2001-05-14 2002-11-21 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von aliphatischen Polyisocyanaten mit Uretdion-Isocyanurat- sowie Iminooxadiazindionstruktur
DE10123417A1 (de) * 2001-05-14 2002-11-21 Bayer Ag Verfahren zur Dimerisierung von Isophorondiisocyanat
ES2570596T3 (es) * 2002-07-04 2016-05-19 Covestro Deutschland Ag Productos de poliadición que contienen grupos uretdiona
CA2532294A1 (en) 2003-07-14 2005-09-29 Rhodia, Inc. Improved color stability of isocyanates
JP2005298365A (ja) * 2004-04-07 2005-10-27 Mitsui Takeda Chemicals Inc 有機ポリイソシアネート組成物
DE102005060828A1 (de) 2005-12-20 2007-06-28 Bayer Materialscience Ag Verfahren zur Herstellung von Polyadditionsverbindungen
WO2014016325A1 (de) 2012-07-27 2014-01-30 Bayer Materialscience Ag Klebstoff-formulierungen
FR3078707B1 (fr) * 2018-03-06 2020-12-25 Vencorex France Composition de polyisocyanates
CN112250835B (zh) * 2020-09-14 2022-03-11 万华化学(宁波)有限公司 一种制备无色多异氰酸酯组合物的方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1670720A1 (de) * 1966-07-21 1971-01-14 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von aliphatisch substituierten Uretdionen
DE3030513A1 (de) * 1980-08-13 1982-03-18 Chemische Werke Hüls AG, 4370 Marl Verfahren zur herstellung eines isocyanuratfreien uretdions aus isophorondiisocyanat sowie das danach hergestellte uretdion
DE3227779A1 (de) * 1982-07-24 1984-01-26 Chemische Werke Hüls AG, 4370 Marl Neue isocyanato-uretdione sowie ein verfahren zu deren herstellung
DE3420114A1 (de) * 1984-05-30 1985-12-05 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur herstellung von uretdiongruppen aufweisenden polyisocyanaten
DE3432081A1 (de) * 1984-08-31 1986-03-06 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur herstellung von oligomeren polyisocyanaten und ihre verwendung bei der herstellung von polyurethankunststoffen
DE3437635A1 (de) * 1984-10-13 1986-04-17 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur herstellung von uretdiongruppen aufweisenden verbindungen, die nach diesem verfahren erhaeltlichen verbindungen und ihre verwendung bei der herstellung von polyurethankunststoffen
DE3739549C2 (de) * 1987-11-21 1994-10-27 Huels Chemische Werke Ag Verfahren zur Herstellung (cyclo)aliphatischer Uretdione
DE3809261A1 (de) * 1988-03-19 1989-09-28 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von uretdion- und isocyanuratgruppen aufweisenden polyisocyanatgemischen
DE3900053A1 (de) * 1989-01-03 1990-07-12 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von uretdion- und isocyanuratgruppen aufweisenden polyisocyanaten, die nach diesem verfahren erhaeltlichen polyisocyanate und ihre verwendung in zweikomponenten-polyurethanlacken
WO1990014372A1 (en) * 1989-05-16 1990-11-29 Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd. Method of producing modified organic polyisocyanate
DE3938202A1 (de) * 1989-11-17 1991-05-23 Basf Ag Hitzehaertbare stoffmischungen
DE4215746A1 (de) * 1992-05-13 1993-11-18 Basf Ag Verfahren zur Aufhellung von Isocyanurat- und Uretdiongruppen enthaltenden Polyisocyanaten
DE4331083A1 (de) * 1993-09-13 1995-03-16 Basf Ag Lagerstabile, nach phosgenfreien Verfahren erhältliche Polyisocyanatzusammensetzungen, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
JP3850895B2 (ja) * 1995-01-06 2006-11-29 三井化学ポリウレタン株式会社 アロファネート化方法及び二液型樹脂組成物
US6624301B1 (en) * 1995-03-25 2003-09-23 Degussa Ag Process for the preparation of (cyclo)aliphatic uretdiones of improved color quality
DE19519006A1 (de) * 1995-05-24 1996-11-28 Bayer Ag Pulverlack für matte Beschichtungen
JPH10251366A (ja) * 1997-03-14 1998-09-22 Mitsui Chem Inc イソシアヌレート環含有ポリイソシアネート類の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP5043757B2 (ja) 2012-10-10
DE19735043A1 (de) 1999-02-18
KR100566025B1 (ko) 2006-08-30
CA2244586A1 (en) 1999-02-13
JP2008273988A (ja) 2008-11-13
JPH11140157A (ja) 1999-05-25
DE59812741D1 (de) 2005-05-25
US6043332A (en) 2000-03-28
EP0896973A1 (de) 1999-02-17
KR19990023543A (ko) 1999-03-25
EP0896973B1 (de) 2005-04-20
CA2244586C (en) 2008-02-05
ATE293649T1 (de) 2005-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2535429T3 (es) Isocianatos que presentan grupos uretdiona
JP5043757B2 (ja) 淡色ウレトジオンポリイソシアネートの製造方法
US4614785A (en) Process for the production of oligomeric polyisocyanates and their use in the production of polyurethane plastics
ES2651140T3 (es) Poliisocianatos con grupos iminooxadiacina diona
US4929724A (en) Process for the production of uretdione group-containing compounds, the compounds obtained according to this process and the use thereof in the production of polyurethane plastics material
JP3103630B2 (ja) ウレットジオン基及び/又はイソシアヌレート基を含有するポリイソシアネート並びにそれらの製造方法
JPS5936122A (ja) イソシアヌレート基含有ポリイソシアネートの製造方法
ES2210070T3 (es) Procedimiento para la fabricacion de poliisocianatos de uretdiona con estabilidad monomerica mejorada.
US5750629A (en) Uretdione diisocyanates and a process for their production
ES2283578T3 (es) Procedimiento para la dimerizacion de isoforonadiisocianato.
ES2302005T3 (es) Nuevos catalizadores para la dimerizacion selectiva de isocianatos.
US4837321A (en) Process for the preparation of polyisocyanates containing isocyanurate groups
US5882544A (en) Polycyclic iminooxadiazinediones from (cyclo)aliphatic 1,4-diisocyanates
US5258508A (en) Process for the preparation of oligomeric polyisocyanates and their use
KR100349095B1 (ko) 이소시아누레이트기를포함하는폴리이소시아네이트의제조방법및이것의용도
MXPA98006311A (es) Poliisocianatos que contienen grupos iminooxadiazina diona y un procedimiento para su preparacion