ES2252329T3 - Procedimiento para la preparacion de poliisocianatos mediante la reaccion de acidos carboxilicos con isocianatos, los productos preparados segun este procedimiento y su uso en plasticos de poliuretano. - Google Patents

Procedimiento para la preparacion de poliisocianatos mediante la reaccion de acidos carboxilicos con isocianatos, los productos preparados segun este procedimiento y su uso en plasticos de poliuretano.

Info

Publication number
ES2252329T3
ES2252329T3 ES02003222T ES02003222T ES2252329T3 ES 2252329 T3 ES2252329 T3 ES 2252329T3 ES 02003222 T ES02003222 T ES 02003222T ES 02003222 T ES02003222 T ES 02003222T ES 2252329 T3 ES2252329 T3 ES 2252329T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
acid
reaction
procedure
preparation
aliphatic
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
ES02003222T
Other languages
English (en)
Other versions
ES2252329T5 (es
Inventor
Christoph Dr. Gurtler
Martin Dr. Brahm
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=7676303&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=ES2252329(T3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Bayer MaterialScience AG filed Critical Bayer MaterialScience AG
Publication of ES2252329T3 publication Critical patent/ES2252329T3/es
Application granted granted Critical
Publication of ES2252329T5 publication Critical patent/ES2252329T5/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
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/34Carboxylic acids; Esters thereof with monohydroxyl 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
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/16Catalysts
    • C08G18/22Catalysts containing metal compounds
    • C08G18/222Catalysts containing metal compounds metal compounds not provided for in groups C08G18/225 - C08G18/26
    • 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
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/34Carboxylic acids; Esters thereof with monohydroxyl compounds
    • C08G18/341Dicarboxylic acids, esters of polycarboxylic acids containing two carboxylic acid 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
    • C08G18/70Polymeric 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
    • C08G18/7806Nitrogen containing -N-C=0 groups
    • C08G18/7818Nitrogen containing -N-C=0 groups containing ureum or ureum derivative groups

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

Procedimiento para la preparación de poliisocianatos, caracterizado porque se hacen reaccionar isocianatos de la fórmula (I) R-(NCO)n (I) en la que R representa un resto n-valente de cadena lineal o ramificada o cicloalifático con 4 a 30 átomos de carbono, un resto aromático con 6 a 24 átomos de carbono y n representa el número 1, 2, 3 ó 4, con ácidos carboxílicos alifáticos y/o aromáticos, en presencia de un catalizador de sal metálica en el intervalo de temperaturas de 20 a 220°C.

Description

Procedimiento para la preparación de poliisocianatos mediante la reacción de ácidos carboxílicos con isocianatos, los productos preparados según este procedimiento y su uso en plásticos de poliuretano.
La invención se refiere a un procedimiento para la preparación de poliisocianatos que contienen grupos acilurea, biuret, amida y/o anhídrido, así como mezclas de los mismos, a los productos preparados de este modo, así como a su uso como componentes de partida en la preparación de plásticos de poliuretano, especialmente como reticulantes para aglutinantes de barnices con grupos capaces de reaccionar con grupos isocianato.
Los poliisocianatos de isocianatos alifáticos preparados por el procedimiento según la invención pueden encontrar uso especialmente como endurecedores en la preparación de barnices de poliuretano (PUR) para aplicaciones sólidas a la luz, los denominados sistemas de barnices DD.
El procedimiento según la invención se basa en la reacción de ácidos carboxílicos con isocianatos con desprendimiento de CO_{2}, estando presente un catalizador para una rápida reacción hasta productos incoloros. En este procedimiento, por la reacción de los ácidos carboxílicos con isocianatos se producen primeramente amidas, que después forman las denominadas acilureas mediante la reacción con otro grupo isocianato adicional.
La reacción de isocianatos con ácidos carboxílicos se cuenta entre los tipos de reacciones poco investigados hasta ahora. En algunas publicaciones (por ejemplo, P. Babusiaux, R. Longeray, J. Dreux, Liebigs Ann. Chem. 1976 (3) 487, A.H.M. Schotmann, W.J. Mijs, Recl. Trav. Chim. Pays Bas 1992, 111, 88, el documento DE-A 2436740 y la bibliografía citada en este trabajo) se describe la formación de productos de poliadición de isocianato que presentan grupos acilurea. La reacción de condensación de isocianatos con ácidos carboxílicos ha sido asimismo investigada por I.S. Blagbrough, N.E. Mackenzie, C. Ortiz A. e I. Scott (Tetrahedron Lett. 1986, 27(11), 1251).
La preparación de acilureas mediante la reacción de amidas con isocianatos se ha descrito ocasionalmente, por ejemplo J.T. Micich (J. Am. Oil Chem. Soc. 1982, 95(2), 92-4) describe la síntesis de acilureas que se obtienen mediante la reacción de amidas de ácidos carboxílicos con isocianatos.
La publicación para llamamiento a oposiciones de solicitud de patente alemana DE-A 1230778 describe un procedimiento para la preparación de poliisocianatos de urea acilados. Aquí se parte de ácidos monocarboxílicos que se añaden muy diluidos a un gran exceso del correspondiente componente de diisocianato. La desventaja de este procedimiento son las altas temperaturas de reacción (aproximadamente 130-140°C) y la larga duración de la adición del ácido monocarboxílico al isocianato, que es de aproximadamente 5 horas. Los procedimientos expuestos son inadecuados para la preparación de poliisocianatos que deban ser adecuados para su aplicación en el área de la técnica de barnices, ya que siempre se produce una coloración amarilla del producto debida a las altas temperaturas de reacción.
En el documento EP-A 0624170 se describe un procedimiento para la preparación de plásticos con grupos amida. En éste se hacen reaccionar poliisocianatos alifáticos y aromáticos con ácidos carboxílicos polifuncionales (al menos dicarboxílicos) y polialcoholes para dar plásticos. Como catalizadores encuentran aplicación aminas terciarias como piridinas aminosustituidas y/o imidazoles N-sustituidos. No se hace ninguna afirmación acerca de las selectividades de esta reacción y/o reacciones secundarias. Los productos obtenidos son espumas de color amarillo. Se supone que en este procedimiento el catalizador influye en el color (amarillo) del producto generado. Especialmente las aminas terciarias básicas, amidinas e imidazoles se oxidan fácilmente y, en caso una larga duración de la reacción, pueden conducir a una coloración amarilla del producto de reacción.
Las investigaciones llevadas a cabo hasta ahora han mostrado que sólo la reacción de ácidos carboxílicos con isocianatos con el fin de generar espumas conduce a productos incoloros. Por lo demás, no se han encontrado condiciones que produzcan poliisocianatos sólidos a la luz, incoloros o apenas coloreados, llevando a cabo la reacción a bajas temperaturas y con tiempos de reacción técnicamente factibles.
Por consiguiente, a partir de las publicaciones anteriormente mencionadas, el experto no puede deducir ninguna indicación concreta de cómo ha de ser un catalizador para la formación de los productos de la reacción de isocianatos con grupos de ácidos carboxílicos, con separación de CO_{2}, para lograr productos incoloros.
Por tanto el objetivo de la invención es encontrar un procedimiento que a través de la reacción de isocianatos con ácidos carboxílicos conduzca a productos incoloros no espumados como poliisocianatos.
De forma sorprendente se ha encontrado ahora que, mediante el uso de un catalizador adecuado y de las condiciones de reacción adecuadas, se pueden reducir claramente las temperaturas de reacción y/o la duración de la reacción de ácidos carboxílicos con isocianatos.
Por consiguiente, objeto de la invención es un procedimiento para la preparación de poliisocianatos, caracterizado porque se hacen reaccionar isocianatos de la fórmula (I)
(I),R-(NCO)_{n}
\newpage
en la que
R representa un resto n-valente de cadena lineal o ramificada o cicloalifático con 4 a 30 átomos de carbono, un resto aromático con 6 a 24 átomos de carbono y
n representa el número 1, 2, 3 ó 4,
con ácidos carboxílicos alifáticos y/o aromáticos, en presencia de un catalizador de sal metálica en el intervalo de temperaturas de 20 a 220°C.
Mediante la reducción de reacciones secundarias, en el procedimiento según la invención se obtienen productos sólidos a la luz con un índice colorimétrico <120 (Apha). La reacción se orienta en dirección a poliisocianatos. Con ello es posible limitar, en favor de los productos deseados, la formación de productos secundarios como, por ejemplo, un anhídrido de ácido carboxílico a partir del ácido carboxílico y/o, correspondiendo con éste, una urea producida paralelamente, (por efecto del agua de reacción generada en la formación del anhídrido sobre los grupos isocianato). Sin embargo, el poliisocianato obtenido de acuerdo con el procedimiento según la invención puede presentar un pequeño porcentaje de (poli)anhídrido de ácido carboxílico, que se produce en el desarrollo de la reacción. Asimismo, debido a la exposición del isocianato a altas temperaturas puede tener lugar a escala reducida la formación de uretdionas y biurets.
Como productos secundarios de la reacción según la invención de ácidos carboxílicos con isocianatos en presencia de los catalizadores empleados según la invención pueden formarse también anhídridos de ácidos carboxílicos. También se observa a escala reducida la formación de isocianuratos.
Con el procedimiento según la invención se crea un nuevo acceso a poliisocianatos de alta funcionalidad a partir de componentes sencillos como monómeros de isocianato y monómeros de ácidos carboxílicos.
En el procedimiento según la invención se hace reaccionar un isocianato de la fórmula (I) con un ácido carboxílico alifático y/o aromático. En ello normalmente el componente de isocianato se encuentra en exceso. Para mejorar la solubilidad del ácido carboxílico se puede añadir adicionalmente un disolvente.
En el procedimiento según la invención se añade un catalizador que acelera la reacción del isocianato con el ácido carboxílico con desprendimiento de anhídrido carbónico. Normalmente se dejan reaccionar entre sí hasta que el ácido carboxílico se ha agotado y la amida generada ha reaccionado con más isocianato para dar, entre otros, la acilurea deseada. Hacia el final de la reacción se retira el isocianato monomérico de la mezcla de reacción mediante destilación de película. Los poliisocianatos y/o mezclas de poliisocianatos generados que, aparte del poliisocianato también pueden presentar aún anhídridos, biurets, isocianuratos y ureas, tienen, según las condiciones de reacción elegidas y las sustancias de partida, buenas propiedades como endurecedores para poliisocianatos sólidos a la luz.
Para el procedimiento según la invención son en principio adecuados ácidos mono- y dicarboxílicos aromáticos y alifáticos. También pueden usarse ácidos carboxílicos polifuncionales para el procedimiento. Son adecuados, por ejemplo, ácidos mono- y dicarboxílicos alifáticos de cadena abierta o cíclicos. Ácidos adecuados son, por ejemplo, ácido acético u otros ácidos carboxílicos alifáticos de cadena abierta que también pueden presentar sustituyentes en la cadena carbonada u otras funcionalidades como, por ejemplo, grupos éter, así como ácidos con sustituyentes cicloalifáticos como por ejemplo, ácido ciclohexanocarboxílico, ácido perhidronaftalenocarboxílico o ácidos monocarboxílicos aromáticos como por ejemplo, ácido benzoico. El ácido hexanoico es asimismo adecuado. También pueden emplearse en el procedimiento ácidos carboxílicos insaturados como, por ejemplo, ácido acrílico o ácido metacrílico o también ácido cinámico. Igualmente adecuados para el procedimiento según la invención son ácidos carboxílicos alifáticos difuncionales de cadena abierta como por ejemplo, ácido succínico, ácido adípico, ácido azelaico, ácido dodecanodioico o ácido eicosanodioico o también ácidos dicarboxílicos alifáticos de número impar, así como también ácidos dicarboxílicos con sustituyentes cíclicos como, por ejemplo, ácido ciclohexanodicarboxílico. También se pueden usar ácidos dicarboxílicos aromáticos como por ejemplo, ácidos ftálicos. Son igualmente adecuados ácidos carboxílicos alifáticos que portan una funcionalidad amino adicional. En una forma de realización preferida se emplean ácidos dicarboxílicos alifáticos con una longitud de cadena de C_{3} a C_{20}, especialmente preferidos son ácido adípico, ácido azelaico, así como ácido dodecanodioico (por ejemplo, ácido \alpha,\varpi dodecanodicarboxílico).
Los ácidos mono-, di- o policarboxílicos adecuados pueden emplearse individualmente o como mezcla para el procedimiento según la invención. En una forma de realización preferida se emplea una mezcla binaria o ternaria de ácidos dicarboxílicos con una longitud de cadena de C_{3} a C_{20}, en la relación de 0,1:1 a 1:0,1 para mezclas binarias y de 0,1:0,1:1 a 0,1:0,1 para mezclas ternarias. Con preferencia especial se emplean ácido azelaico y ácido adípico en una relación de 1:3.
En el procedimiento según la invención se añade el ácido carboxílico y/o la mezcla de ácidos carboxílicos a un isocianato. Éste puede ser prácticamente cualquier isocianato alifático o aromático o una mezcla de los mismos. Son adecuados mono- di- o también triisocianatos, que pueden presentar cadenas carbonadas de diferente longitud entre los grupos isocianato. En principio son adecuados butanodiisocianato (BDI), pentanodiisocianato, hexanodiisocianato (HDI), 3-isocianatometil-1,8-diisocianatooctano (triisocianatononano, TIN), sistemas cíclicos como 4,4'-metilen-bis(ciclohexilisocianato) (Desmodur W, H_{12}MDI), 3,5,5-trimetil-1-isocianato-3-isocianatometilciclohexano (IPDI), así como \omega,\omega'-diisocianato-1,3-dimetilciclohexano (H_{6}XDI), en lo que éstos se han de entender sólo a modo de ejemplo. Además se pueden emplear también TDI, MDI o 1,5-diisocianatonaftaleno. En una forma de realización preferida se emplea un diisocianato alifático de cadena abierta con una longitud de la cadena carbonada de C_{4} a C_{6} como, por ejemplo, butanoisocianato, hexametilendiisocianato (HDI), un diisocianato alifático que cuenta con una estructura de isoforona (IPDI, isoforondiisocianato) o un diisocianato alifático que cuenta con elementos estructurales de ciclohexano (metilendiciclohexildiisocianato, H_{12}MDI, nombre comercial Desmodur W). Como isocianato trifuncional se prefiere el uso de triisocianatononano (TIN).
La dosificación del ácido carboxílico y/o de la mezcla de ácidos carboxílicos puede tener lugar en forma sólida o después de su disolución en un disolvente adecuado. Para la disolución del ácido carboxílico y/o de la mezcla de ácidos carboxílicos se consideran en principio todos los disolventes que disuelven el ácido carboxílico y/o la mezcla de ácidos carboxílicos. Disolventes adecuados para esto son, por ejemplo, tetrahidrofurano y éter dimetílico de etilenglicol o también otros ésteres como fosfato de trietilo, en lo que éstos disolventes sólo han de entenderse a modo de ejemplo. La cantidad de los disolventes empleados se orienta a la solubilidad del ácido carboxílico y/o de la mezcla de ácidos carboxílicos en dicho disolvente. En una forma de realización preferida del procedimiento según la invención se disuelve el ácido carboxílico y/o la mezcla de ácidos carboxílicos al 10 hasta el 80% en peso en el disolvente, especialmente preferida es una disolución al 20 hasta el 40% en peso.
La reacción puede llevarse a cabo con o sin un medio de reacción adicional. Medios de reacción adecuados son, por ejemplo, disolventes aromáticos de alto punto de ebullición como clorobenceno o diclorobenceno o éter de alto punto de ebullición, en lo que éstos se han de entender sólo a modo de ejemplo. En una forma de realización preferida del procedimiento según la invención la reacción se realiza en presencia de un disolvente químicamente indiferente. Un disolvente adecuado de este tipo es, por ejemplo, fosfato de trietilo u otros ésteres de ácido fosfórico. La cantidad del codisolvente empleado es discrecional. Puede ser desde el 1% en peso hasta varias veces el peso del ácido carboxílico empleado y se selecciona de acuerdo con la velocidad de reacción deseada o en relación a la composición deseada del poliisocianato que se genera.
La cantidad de los productos secundarios generados en el procedimiento según la invención depende, entre otros, de la cantidad y naturaleza del disolvente empleado para la disolución del ácido carboxílico y/o de la mezcla de ácidos carboxílicos.
La adición del ácido carboxílico y/o de la mezcla de ácidos carboxílicos a la disolución de reacción puede tener lugar a temperatura ambiente o también a temperaturas más elevadas de hasta 150°C. Se prefiere un intervalo de temperaturas de 0°C a 100°C, especialmente se prefiere trabajar en un intervalo de temperaturas de 20°C a 70°C.
Una vez realizada la reacción, el disolvente se puede retirar de la mezcla de reacción por calentamiento o mediante un vacío adicional, dependiendo del disolvente usado.
La reacción de ácidos carboxílicos con isocianatos se puede acelerar muy claramente mediante la elección del catalizador.
Catalizadores adecuados en el sentido de la invención son sales (metálicas) de elementos de los grupos Ia, IIa, IIIa, de los grupos secundarios IIb y IIIb del sistema periódico de Mendelejew, así como sales de lantánidos, por ejemplo, tetrafluoroborato de butilpiridinio, acetilacetonato de aluminio, cloruro sódico, trietilato de aluminio, hexafluorofosfato de butilpiridinio, tetrafluoroborato de metilbutilimidazol, DBTL (dilaurato de dibutilestaño), butilsulfonato de metilbutilimidazol, 2-etilhexanoato de bismuto (III), hexafluorofosfato de litio, metilsulfonato de cesio, triflato potásico, hexafluorofosfato de metilbutilimidazol, acetato de bismuto (III), metilsulfonato sódico, 2-etilhexanoato de cinc, neodecanoato de bismuto (III), triflato de piridinio, tetrafluoroborato de litio, triflato sódico, acetato de bismuto (III), cloruro de litio, perclorato de litio, triflato de cinc, triflato de litio, fosfato cálcico, cloruro cálcico, trifluorometanosulfonato de escandio (III), acetato de escandio (III) hidratado, acetilacetonato magnésico, bis(2,2,6,6-tetrametil-3,5-heptanodionato) cálcico, perclorato cálcico, estearato cálcico, acetato de lantano (III) hidratado, n-propóxido magnésico, cloruro magnésico, 2,4-pentanodionato magnésico, trifluorometilsulfonato magnésico, perclorato magnésico, triflorometilsulfonato de iterbio (III), estearato magnésico, en lo que éstos sólo han de entenderse a modo de ejemplo.
Las bases aminas conocidas como catalizadores para acelerar la reacción de los ácidos carboxílicos con los isocianatos presentan la desventaja de que en caso de reacciones de larga duración y altas temperaturas puede producirse un ligero amarilleamiento del producto. Los mencionados aceleradores de reacción son, por ejemplo, trietilamina, DBU (diazabicicloundeceno) así como DBN (diazabiciclononeno).
Catalizadores preferidos para la reacción de isocianatos cíclicos con ácidos carboxílicos alifáticos son trietilato de aluminio, DBTL (dilaurato de dibutilestaño), acetato de bismuto (III), triflato sódico, triflato potásico, trietilamina, triflato de litio, 2-etilhexanoato de cinc, perclorato cálcico, estearato cálcico, estearato magnésico y perclorato magnésico. Especialmente preferidas como catalizadores son sales de elementos del 2° grupo principal del sistema periódico.
Preferidos para la reacción de ácidos carboxílicos alifáticos cíclicos con isocianatos alifáticos son, por ejemplo, tetrafluoroborato de butilpiridinio, acetato de bismuto (III), trietilamina, DBTL (dilaurato de dibutilestaño), DBU (diazabicicloundeceno), 2-etilhexanoato de cinc, laurato de estaño (II), trietilato de aluminio, triflato sódico, triflato potásico, triflato de litio, cloruro cálcico, trifluorometilsulfonato de iterbio, perclorato cálcico, estearato cálcico, estearato magnésico y perclorato magnésico. Especialmente preferidas son sales de los elementos de los grupos principales 2° y 3° así como de los lantánidos.
En la realización del procedimiento según la invención, después de la adición del ácido carboxílico y/o mezcla de ácidos carboxílicos al isocianato o a la inversa, se agita hasta que deja de desprenderse gas. Después se calienta a una temperatura más elevada. La elección de la temperatura de reacción generalmente no es crítica, aunque a altas temperaturas se observa una coloración amarilla del poliisocianato. Son adecuadas temperaturas de 20°C a 220°C. En una forma de realización preferida se ajusta una temperatura de 80°C a 150°C, en una forma de realización especialmente preferida de 100°C a 140°C. Al contrario que en reacciones conocidas que no se llevan a cabo en presencia de un catalizador, en caso de catalización se produce una coloración de la mezcla de reacción claramente inferior, aún a altas temperaturas.
La duración de la reacción queda determinada en general por el grado de funcionalidad deseado de los productos de reacción, es decir, principalmente de la formación de poliisocianatos basados en acilureas. Típicamente, reacciones de larga duración conducen a un mayor grado de funcionalidad. La determinación del valor de NCO de la mezcla de reacción ofrece una indicación sobre la funcionalidad de la mezcla, en lo que, sin embargo, otros factores como la formación de anhídridos de ácidos carboxílicos, pueden simular un valor de NCO que no es correcto (es decir, demasiado alto). Una vez alcanzado el valor de NCO deseado la reacción se interrumpe mediante enfriamiento a temperatura ambiente.
Tras el final de la reacción el isocianato monomérico se retira de la mezcla de reacción mediante un evaporador de película. A este respecto la formación de la película se lleva a cabo preferentemente en un intervalo de temperaturas de 100 a 180°C con el vacío adecuado, con preferencia especial en un intervalo de temperaturas de 120 a 160°C.
Otro objeto de la invención son los productos de reacción (poliisocianatos) preparados por el procedimiento según la invención.
Otro objeto es también el uso de estos productos en la preparación de aglutinantes para barnices de poliuretano.
Ejemplos Ejemplo 1
En un matraz de tres bocas de 2 l se ponen 1411,2 g de hexametilendiisocianato, 54 mg de trifluorosulfonato magnésico, así como 150 mg de Ionol y 150 mg de Tinuvin 770. A esta mezcla se añaden 51,15 g de ácido adípico y 21,96 g de ácido azelaico, ambos disueltos en 282 g de fosfato de trietilo, en un período de 30 minutos. La temperatura durante la adición de sustancias es de 60°C. Al terminar la adición se eleva a 110°C. Se calienta durante un período de 15 horas. Después se deja enfriar. El valor de NCO de la disolución es del 36,1% (valor de NCO teórico para la reacción hasta acilurea tetrafuncional: 36,3%). La disolución de reacción se somete a una destilación de película (temperatura 130°C, presión 1,5 kPa). Se obtienen 334 g de un producto con un índice colorimétrico de 60 (Apha) y una viscosidad de 3870 mPa.s (rendimiento del 23% respecto a ácido e isocianato). La proporción del hexametilendiisocianato monomérico es de aproximadamente 0,1%.
Ejemplo 2
En un matraz de tres bocas de 1 l se ponen 604,8 g de hexametilendiisocianato, 11 mg de acetato de cinc, así como 60 g de Ionol y 60 g de Tinuvin 770. A esta mezcla se añaden 21,92 g de ácido adípico y 9,41 g de ácido azelaico. Al terminar la adición se ajusta la temperatura a 120°C. Se calienta durante un período de 12 horas. Después se deja enfriar. El valor de NCO de la disolución es del 43,4% (valor de NCO teórico para la reacción hasta acilurea tetrafuncional: 43,5%). La disolución de reacción se somete a una destilación de película (temperatura 130°C, presión 1,5 kPa). Se obtienen 143,4 g de un producto con un índice colorimétrico de 65 (Apha) y una viscosidad de 2250 mPa.s (rendimiento del 23,2% respecto a ácido e isocianato). La proporción del hexametilendiisocianato monomérico es de aproximadamente 0,1%.
Ejemplo 3
En un matraz de tres bocas de 2,5 l se ponen 75,68 g de ácido ciclohexanodicarboxílico, 20,7 g de ácido azelaico, 50 mg de acetato de cinc, así como 260 g de Ionol y 260 g de Tinuvin 770. A esta mezcla se añaden 1663,2 g de hexametilendiisocianato. Al terminar la adición se ajusta la temperatura a 120°C. Se calienta durante un período de 12 horas. Después se deja enfriar. El valor de NCO de la disolución es del 42,2% (valor de NCO teórico para la reacción hasta acilurea tetrafuncional: 42,01%). La disolución de reacción se somete a una destilación de película (temperatura 130°C, presión 1,5 kPa). Se obtienen 400 g de un producto con un índice colorimétrico de 65 (Apha) y una viscosidad de 7150 mPa.s (rendimiento del 22,7% respecto a ácido e isocianato). El producto tiene un contenido de NCO de 24,7%. La proporción del hexametilendiisocianato monomérico es de aproximadamente 0,1%.

Claims (9)

1. Procedimiento para la preparación de poliisocianatos, caracterizado porque se hacen reaccionar isocianatos de la fórmula (I)
(I)R-(NCO)_{n}
en la que
R representa un resto n-valente de cadena lineal o ramificada o cicloalifático con 4 a 30 átomos de carbono, un resto aromático con 6 a 24 átomos de carbono y
n representa el número 1, 2, 3 ó 4,
con ácidos carboxílicos alifáticos y/o aromáticos, en presencia de un catalizador de sal metálica en el intervalo de temperaturas de 20 a 220°C.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque como catalizadores se usan sales de los elementos de los grupos Ia, IIa y IIIa, así como de los grupos secundarios IIb y IIIb del sistema periódico de los elementos, así como lantánidos.
3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque como isocianatos alifáticos se emplean HDI, IPDI, TIN y/o H_{12}MDI.
4. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque como isocianatos aromáticos se emplean TDI, MDI o 1,5-diisocianatonaftaleno.
5. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque como ácidos carboxílicos alifáticos se emplean ácido acético, ácido hexanoico, ácido adípico, ácido azelaico, ácido ciclohexanodicarboxílico y/o ácido dodecanodioico.
6. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque como ácido carboxílico aromático se emplea ácido ftálico.
7. Uso de los poliisocianatos preparados según la reivindicación 1 a 6 como componentes de poliisocianato en sistemas de barnices de poliuretano y de recubrimiento.
8. Poliisocianatos preparados según el procedimiento de las reivindicaciones 1 a 6.
9. Uso de los poliisocianatos preparados según las reivindicaciones 1 a 6 para la preparación de aglutinantes para barnices de poliuretano.
ES02003222T 2001-03-05 2002-02-20 Procedimiento para la preparacion de poliisocianatos mediante la reaccion de acidos carboxilicos con isocianatos, los productos preparados segun este procedimiento y su uso en plasticos de poliuretano. Expired - Lifetime ES2252329T5 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10110437A DE10110437A1 (de) 2001-03-05 2001-03-05 Verfahren zur Herstellung von Polyisocyanaten durch Umsetzung von Carbonsäuren mit Isocyanaten, die nach diesem Verfahren hergestellten Produkte und deren Verwendung in Polyurethankunststoffen
DE10110437 2001-03-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ES2252329T3 true ES2252329T3 (es) 2006-05-16
ES2252329T5 ES2252329T5 (es) 2009-08-17

Family

ID=7676303

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES02003222T Expired - Lifetime ES2252329T5 (es) 2001-03-05 2002-02-20 Procedimiento para la preparacion de poliisocianatos mediante la reaccion de acidos carboxilicos con isocianatos, los productos preparados segun este procedimiento y su uso en plasticos de poliuretano.

Country Status (10)

Country Link
US (1) US7071353B2 (es)
EP (1) EP1238993B2 (es)
JP (1) JP4443090B2 (es)
KR (1) KR100855133B1 (es)
CN (1) CN100363338C (es)
AT (1) ATE310759T1 (es)
CA (1) CA2373887C (es)
DE (2) DE10110437A1 (es)
ES (1) ES2252329T5 (es)
HK (1) HK1050189A1 (es)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10328663A1 (de) * 2003-06-26 2005-01-13 Bayer Materialscience Ag Polyisocyanat-modifizierte Polycarbonsäuren
FR2864534B1 (fr) * 2003-12-24 2006-02-17 Rhodia Chimie Sa Synthese d'acylurees et composition comportant des acylurees
CN100383178C (zh) * 2005-11-15 2008-04-23 华南理工大学 双组份高固含量水性聚氨酯及其制备方法与应用
US8175821B2 (en) 2006-09-12 2012-05-08 The University Of Tokyo Method for measuring physical quantity distribution and measurement system using sensor for physical quantity distribution
DE102008011472A1 (de) * 2008-02-27 2009-09-03 Bayer Materialscience Ag Präpolymere
JP5476962B2 (ja) * 2009-12-09 2014-04-23 日本ポリウレタン工業株式会社 アシルウレア変性ポリイソシアネート組成物の製造方法
JP2011136912A (ja) * 2009-12-25 2011-07-14 Nippon Polyurethane Ind Co Ltd アシルウレア変性ポリイソシアネート組成物の製造方法
US9023916B2 (en) 2010-09-30 2015-05-05 Voco Gmbh Composite material comprising a monomer with a polyalicyclic structure element
EP2436364B1 (de) 2010-09-30 2017-05-31 VOCO GmbH Lackzusammensetzung umfassend ein Monomer mit einem polyalicyclischen Strukturelement
EP2436363B1 (de) 2010-09-30 2017-01-18 VOCO GmbH Zusammensetzung umfassend ein Monomer mit einem polyalicyclischen Strukturelement zum Füllen und/oder Versiegeln eines Wurzelkanals
US9079828B2 (en) 2010-09-30 2015-07-14 Voco Gmbh Polymerizable compounds comprising a polyalicylic structure element
US8669302B2 (en) 2010-09-30 2014-03-11 Voco Gmbh Composite material comprising a monomer with a polyalicyclic structure element as a sealing material
EP2450025B1 (de) 2010-11-08 2012-11-28 VOCO GmbH Polymerisierbare Phosphorsäurederivate umfassend ein polyalicyclisches Strukturelement
PL2797974T3 (pl) 2011-12-28 2020-11-16 Huntsman International Llc Kompozycja utwardzalna zawierająca kompozycję poliizocyjanianową
EP2644270A1 (en) 2012-03-29 2013-10-02 Huntsman International Llc Polyisocyanate trimerization catalyst composition
EP2687551A1 (en) 2012-07-17 2014-01-22 Huntsman International Llc Intermediate polyisocyanurate comprising materials
EP2909168B1 (en) 2012-10-19 2018-05-09 Saltworks Technologies Inc. Acrylamide-based crosslinking monomers, their preparation, and uses thereof
CN108495901A (zh) * 2016-02-03 2018-09-04 昭和电工株式会社 金属箔与树脂膜叠层用粘合剂、叠层体、电池外包装用包装材料以及电池外壳及其制造方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1229067B (de) * 1964-01-11 1966-11-24 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von Polyisocyanaten
DE1230778B (de) * 1965-05-24 1966-12-22 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von acylierten Harnstoffpolyisocyanaten
DE2403858A1 (de) * 1974-01-28 1975-08-21 Basf Ag Stabile, fluessige amid- und/oder acylharnstoffgruppenhaltige isocyanurat-polyisocyanatloesungen
DE2436740A1 (de) 1974-07-30 1976-02-12 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von polyharnstoffen
US4001186A (en) 1974-11-07 1977-01-04 The Upjohn Company Preparation of polyimide from organic diisocyanate with alkali metal salt of alcohol as catalyst
US4021412A (en) 1974-11-07 1977-05-03 The Upjohn Company Alkali metal lactamate catalyst for the polymerization of diisocyanate with tetracarboxylic acid/dianhydride
US4087481A (en) 1977-01-21 1978-05-02 The Upjohn Company Amorphous copolyamide from aliphatic/aromatic dicarboxylic acid and arylene diisocyanate mixture
US4328138A (en) * 1980-12-04 1982-05-04 Desoto, Inc. Curable N-acylurea polymers and coating compositions therefrom
US4395531A (en) 1981-03-14 1983-07-26 Mitsui Toatsu Chemical Incorporated Process for the preparation of polyamide compounds by the reaction of polycarboxylic acids with diisocyanates in the presence of at least one mono-alkali metal salt of dicarboxylic acid
DE3438563A1 (de) * 1984-10-20 1986-04-24 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Waessrige loesungen oder dispersionen von polyisocyanat-additionsprodukten, ein verfahren zu ihrer herstellung, sowie ihre verwendung als beschichtungsmittel oder als leimungsmittel fuer papier
US5260483A (en) 1988-03-29 1993-11-09 Drexel University Preparation of n-aryl amides from isocyanates
WO1993015121A1 (de) * 1992-01-31 1993-08-05 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Verfahren zur herstellung von kunststoffen mit amid-gruppen
JPH06172518A (ja) * 1992-12-09 1994-06-21 Mitsui Toatsu Chem Inc ポリアミド樹脂及びその製造方法
DE4314252A1 (de) 1993-04-30 1994-11-03 Bayer Ag Olefinisch ungesättigte Isocyanate
FR2864534B1 (fr) * 2003-12-24 2006-02-17 Rhodia Chimie Sa Synthese d'acylurees et composition comportant des acylurees

Also Published As

Publication number Publication date
EP1238993A1 (de) 2002-09-11
CN1374294A (zh) 2002-10-16
CA2373887A1 (en) 2002-09-05
EP1238993B2 (de) 2009-05-13
KR20020071469A (ko) 2002-09-12
ATE310759T1 (de) 2005-12-15
CN100363338C (zh) 2008-01-23
JP2003002873A (ja) 2003-01-08
DE10110437A1 (de) 2002-09-19
US7071353B2 (en) 2006-07-04
KR100855133B1 (ko) 2008-08-28
HK1050189A1 (en) 2003-06-13
EP1238993B1 (de) 2005-11-23
JP4443090B2 (ja) 2010-03-31
CA2373887C (en) 2011-01-11
ES2252329T5 (es) 2009-08-17
US20020123596A1 (en) 2002-09-05
DE50204983D1 (de) 2005-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2252329T3 (es) Procedimiento para la preparacion de poliisocianatos mediante la reaccion de acidos carboxilicos con isocianatos, los productos preparados segun este procedimiento y su uso en plasticos de poliuretano.
ES2331797T3 (es) Sistemas de poliuretanos liquidos, altamente reactivos, que contienen grupos de uretdiona.
ES2592631T3 (es) 2-Oxo-1,3-dioxolano-4-carboxamidas, su preparación y uso
ES2219004T3 (es) Esteres de amidas secundarias del acido aspartico.
JP4347945B2 (ja) Ch酸性エステルでブロックした熱黄変安定化ポリイソシアネート
US6827875B2 (en) Cyclic ketones as blocking agents
ES2234505T3 (es) Revestimientos de poliurea mejorados a partir de mezclas de esteres poliasparticos dimetil sustituidos.
ES2210070T3 (es) Procedimiento para la fabricacion de poliisocianatos de uretdiona con estabilidad monomerica mejorada.
ES2703728T3 (es) Composición basada en (poli)isocianato modificado y un disolvente de tipo acetal o cetona alifática, y el uso de dicha composición para la producción de revestimientos
ES2238361T3 (es) Procedimiento para la fabricacion de poliisocianuratos que contienen monomeros sin olor y estables al almacenamiento a partir de isoforondiisocianato.
PT682051E (pt) Poli-isocianatos bloqueados por uma mistura de agentes de bloqueamento
US6121406A (en) Mixture of hydrophilic dicyclohexylmethanecarbodiimide
US7635742B2 (en) Modified isocyanates
US5068402A (en) Stabilized polyisocyanates
ES2331380T3 (es) Procedimiento para la fabricacion de isocianatos organicos liquidos estables al almacenamiento que presentan grupos carbodiimida y/o uretonimina.
ES2289636T3 (es) Isocianatos con estructura de biuret en bloques.
ES2312778T3 (es) Composicion polisocianato de baja viscosidad que posee una funcionalidad elevada, y procedimiento de preparacion.
ES2332794T3 (es) Proceso para la produccion de sustancias que contienen grupos carbodiimida.
ES2494394T3 (es) Procedimiento para la preparación de poliisocianatos con estructura biuret
US3968104A (en) Extremely low viscosity adducts of lactams with alcohols
US6127514A (en) One-component thermoset coating compositions
US4490551A (en) Process for the production of urethanes
KR850000786B1 (ko) 이소시아네이트 조성물
JP5476962B2 (ja) アシルウレア変性ポリイソシアネート組成物の製造方法
ES2211400T3 (es) Procedimiento para reducir el contenido de cloro en isocianatos de bajo peso molecular.