JP2016535146A - ウレトジオン基を含むイソシアネートホモ重合体の調製方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、ウレトジオン基を含んでいるイソシアネートホモ重合体を調製するための方法に関する。当該方法において、原料のイソシアネートのホモ重合反応を触媒するための触媒として、化学式（Ｉ）のホスフィノボロン化合物が使用される。その結果、ウレトジオン基を有するイソシアネートホモ重合体の溶液を得、その後当該溶液を分離し、それゆえに、ウレトジオン基を含んでいるイソシアネートホモ重合体を得る。本方法によって調製した、ウレトジオン基を含んでいる上記イソシアネートホモ重合体は、高含有量のウレトジオン基を有し、ここでは、原料のイソシアネートの変換率に対する量の依存性は有意に改善され、且つ低い色度を有する。
【化１】
【化１】
Description
〔技術分野〕
本発明は、高いウレトジオン基含有量を有するイソシアネートホモ重合体の調製方法に関する。
本発明は、高いウレトジオン基含有量を有するイソシアネートホモ重合体の調製方法に関する。
〔背景技術〕
ウレトジオン基を含むイソシアネートホモ重合体は、特に低い粘度を有しており、それゆえに、クロスリンカーとして、当該イソシアネートホモ重合体は、低い溶媒含量および高い固体含量を有する被覆組成物において、相対的に優れた適用性を有している。
ウレトジオン基を含むイソシアネートホモ重合体は、特に低い粘度を有しており、それゆえに、クロスリンカーとして、当該イソシアネートホモ重合体は、低い溶媒含量および高い固体含量を有する被覆組成物において、相対的に優れた適用性を有している。
高いウレトジオン基含有量を有するイソシアネートホモ重合体の調製法における要所は、触媒を選択することである。特許において報告された触媒は、主として、第三級ホスフィン化合物、三フッ化ホウ素化合物、およびピリジン化合物を含む。
ＤＥ１６７０７２０は、少なくとも一つが脂肪族に置換された第三級ホスフィン化合物または三フッ化ホウ素化合物を使用することによる、ウレトジオン基を含むイソシアネートホモ重合体の調製方法を開示する。この方法によって得られた上記イソシアネートホモ重合体は、相対的に高いウレトジオン基含有量を有するが、その変換率は低い。
ウレトジオン基を含むポリイソシアネートの調製は、ＣＮ１５０２６０５およびＣＮ１６６０７９２において、開示されており、これらの両方の中で用いた触媒は、シクロアルキル置換基またはリンが直接付加されたシクロアルキル置換基を含む、第三級ホスフィンである。ウレトジオン基を含むイソシアネートホモ重合体の調製において、ウレトジオン基の含有量が、その変換率に大いに依存することに、欠点が存在する。言い換えれば、高いウレトジオン基含有量を有するイソシアネートホモ重合体は、イソシアネートの変換率が相対的に低い条件下でのみ得ることが可能である。それゆえに、生成物分離段階において回収されるために、未反応の原料のイソシアネート単量体の多くの量が要求され、それにより、高いプロセスエネルギーコストにしている。
ＵＳ８１３４０１４はウレトジオン基を含むポリイソシアネートの調製方法を開示しており、当該開示の中で用いられた触媒は、縮合環によって置換されたアミノピリジン化合物である。調製された上記イソシアネートホモ重合体は相対的に高いウレトジオン基含有量を有し、且つ適応できるイソシアネートについて特定の制限はない。しかしながら、用いられた上記ピリジン化合物は、生成物を着色する傾向がある。結果として、特定の方法を開発する必要性が依然としてある。当該特定の方法とは、原料のイソシアネートの変換率にそれほど依存せずにウレトジオン基の含有量が高く、且つプロセスエネルギーのコストと同様に、生成物の色度も低い方法である。
〔発明の概要〕
本発明の目的は、ウレトジオン基を含むイソシアネートホモ重合体の調製方法を提供することである。当該方法においては、イソシアネートホモ重合を触媒するために、ホスフィノボロン化合物を触媒として使用しており、それによって、ウレトジオン基を含むイソシアネートホモ重合体を調製する。この方法において取得されたイソシアネートホモ重合体は、高いウレトジオン基含有量を有し、原料のイソシアネートの変換率に対する、明確に改善された依存性を有し、且つ、プロセスエネルギーのコストが顕著に減少されるだけでなく生成物の色度も低い。
本発明の目的は、ウレトジオン基を含むイソシアネートホモ重合体の調製方法を提供することである。当該方法においては、イソシアネートホモ重合を触媒するために、ホスフィノボロン化合物を触媒として使用しており、それによって、ウレトジオン基を含むイソシアネートホモ重合体を調製する。この方法において取得されたイソシアネートホモ重合体は、高いウレトジオン基含有量を有し、原料のイソシアネートの変換率に対する、明確に改善された依存性を有し、且つ、プロセスエネルギーのコストが顕著に減少されるだけでなく生成物の色度も低い。
前述の目的を達成するために、本発明は下記の技術的解決法を採用する。
ウレトジオン基を含むイソシアネートホモ重合体を調製するための方法は、以下の工程を含む：
触媒の存在において、ウレトジオン基を含むイソシアネートホモ重合体を調製するために、少なくとも１種類の原料のイソシアネートをホモ重合させる工程であり、ここでは、当該触媒は、化学式（Ｉ）の構造を有するホスフィノボロン化合物である工程：
触媒の存在において、ウレトジオン基を含むイソシアネートホモ重合体を調製するために、少なくとも１種類の原料のイソシアネートをホモ重合させる工程であり、ここでは、当該触媒は、化学式（Ｉ）の構造を有するホスフィノボロン化合物である工程：
ここで、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、直鎖状もしくは分岐状のＣ１−Ｃ２０アルキル基、任意で置換されたＣ３−Ｃ２０シクロアルキル基、任意で置換されたＣ７−Ｃ１５アラルキル基または任意で置換されたＣ６−Ｃ１２アリール基から独立して選択される；ここで、上記用語「任意で置換された」は、Ｃ１−Ｃ１０アルキル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシル基、Ｃ６−Ｃ１２アリール基またはＣ７−Ｃ１５アラルキル基から選択される単一のまたは複数の置換基によって置換されることが可能である基か；または置換されないことが可能である基を指す。
好ましくは、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、メチル基、または直鎖状のもしくは分岐状のＣ３−Ｃ２０アルキル基、アルキル置換されたＣ３−Ｃ２０シクロアルキル基、アルキル置換されたＣ７−Ｃ１５アラルキル基、アルキル置換されたＣ６−Ｃ１２アリール基またはアルコキシル置換されたＣ６−Ｃ１２アリール基から独立して選択され；ここでは、アルキル置換基は、Ｃ１−Ｃ１０の直鎖状または分岐状のアルキル基から選択され、且つアルコキシル置換基は、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシル基から選択される。
より好ましくは、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、メチル基、ｎ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、シクロプロピル基、シクロヘキシル基、フェニル基またはメトキシフェニル基から独立して選択される。
本発明において化学式（Ｉ）の上記ホスフィノボロン化合物触媒は、好ましくは下記の触媒の一つまたは二つ以上から選択される：
本発明の原料のイソシアネート単量体は、下記の化合物の一つから選択され：脂肪族イソシアネート、脂環式イソシアネートまたは芳香族イソシアネート；ここでは、当該イソシアネートはＮＣＯ官能価≧２を有している。
例えば、本発明の原料のイソシアネート単量体は、好ましくは下記の化合物の一つから選択される：テトラメチレン−１，４−ジイソシアネート、ペンタメチレン−１，５−ジイソシアネート、ヘキサメチレン−１，６−ジイソシアネート、リジンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ノルボルナンジメチレンイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、トルエンジイソシアネートまたはｐ−フェニルジイソシアネート。より好ましくは、上記原料のイソシアネート単量体は、ヘキサメチレン−１，６−ジイソシアネートまたはイソホロンジイソシアネートから選択される。
本発明において用いる、化学式（Ｉ）に従うホスフィノボロン化合物触媒の量は、原料のイソシアネート単量体のモル量に基づいて、原料のイソシアネート単量体の量の０．１〜４ｍｏｌ％であり、好ましくは０．５〜２ｍｏｌ％である。
本発明において、化学式（Ｉ）のホスフィノボロン化合物触媒は、単独で、または配合溶液として用いることが可能であり、ここでは、当該配合溶液の濃度は、０．５〜５ｍｏｌ／Ｌであり、好ましくは、２〜４ｍｏｌ／Ｌである；また、当該溶液の配合のために使用する溶媒は、活性水素を含まず；好ましくは、ハロゲン化炭化水素、芳香族炭化水素またはエーテルの一つまたは二つ以上であり；より好ましくは、ジクロロメタン、テトラヒドロフラン、メチルベンゼン、ジメチルベンゼン、またはクロロベンゼンの一つまたは二つ以上である。
本発明において、原料のイソシアネート単量体のホモ重合反応の温度は、２０〜１２０℃であり、好ましくは、５０〜１００℃である。
本発明の方法において、イソシアネートの変換率が（原料のイソシアネート単量体の総量に基づいて）２０％〜６０％に達するときに、触媒毒を使用することによって、ホモ重合反応を終結させる。触媒毒は、硫酸ジメチル、ｐ−トルエンスルホン酸メチル等を含む公知のアルキル化剤であるか、または、リン酸ジメチル、リン酸ジエチル、リン酸ジ−ｎ−ブチル等を含むリン酸エステルである。当該触媒毒と上記触媒とのモル比率は、１：１〜２：１であり；好ましくは、１：１〜１．２：１である。
適切な温度において、本発明に係る化学式（Ｉ）の上記ホスフィノボロン化合物触媒は、イソシアネートの分子を有しており、最初に、化学式ＩＩの構造を有する四員環構造の遷移状態を形成し得る。そしてさらに、当該ホスフィノボロン化合物触媒は、原料のイソシアネートにおけるＮＣＯ官能基の炭素原子を活性化し、それゆえに、イソシアネートの別の分子と結合し易くさせ、そして、さらに、化学式ＩＩＩの六員環構造のような遷移状態に結果としてなり得る。六員環の遷移状態は相対的に安定であるので、その比率は、イソシアネートの重合工程の間の全ての他の中間遷移状態よりも高く（重合工程の間、イソシアヌレートおよびイミノオキサジアジンジオンを形成するための、九員環の遷移状態、すなわち、化学式ＩＶおよびＶがある。）、それは主な中間遷移状態である。従って、化学式ＩＩＩ、ＩＶおよびＶの遷移状態から触媒が取り除かれた後に、ウレトジオン、イソシアヌレート、およびイミノオキサジアジンジオンが、それぞれ得られ、ここでは、ウレトジオンは主たる部分を占める。
明確に説明するために、上記ホモ重合工程は、下記の化学式に記述されており、ここでは、ＯＣＮ−Ｒ−ＮＣＯは、原料のイソシアネート単量体を意味し、ＣＡＴは化学式（Ｉ）の構造を有する触媒を示す。
本発明の方法によると、本発明の上記ホスフィノボロン化合物を触媒として用いることは、高いウレトジオン基含有量を有するポリイソシアネートを調製するための、原料のイソシアネート単量体のホモ重合反応を効果的に触媒することが可能である。当該技術分野における触媒の使用による調製方法と比較して、本発明の方法は、生成物において、より高いウレトジオン含有量と同様に、原料のイソシアネートのより高い変換率を達成する。同時に、本発明に係る化学式（Ｉ）のホスフィノボロン化合物を触媒として用いることによるポリイソシアネートの調製を経て、より低い色度を手に入れることが可能である。
〔好ましい実施態様の詳細な説明〕
本発明により提供される方法は、下記の実施態様によってさらに説明されるであろう。しかし、本発明は、これらの実施態様に限定されない。
本発明により提供される方法は、下記の実施態様によってさらに説明されるであろう。しかし、本発明は、これらの実施態様に限定されない。
ゲルクロマトグラフィー（ＬＣ−２０ＡＤ／ＲＩＤ−１０Ａ、カラム：順に、ＭＺ−Ｇｅｌ ＳＤｐｌｕｓ １０Ｅ３Ａ ５μｍ（８．０×３００ｍｍ）、ＭＺ−Ｇｅｌ ＳＤｐｌｕｓ ５００Ａ ５μｍ（８．０×３００ｍｍ）、ＭＺ−Ｇｅｌ ＳＤｐｌｕｓ １００Ａ ５μｍ（８．０×３００ｍｍ）、Ｓｈｉｍａｄｚｕ；移動相：テトラヒドロフラン；流速：１．０ｍＬ／分；保持時間：４０分間、カラム温度：３５℃）を、イソシアネート単量体の定量化に利用し、当該ゲルクロマトグラフィーを、（原料のイソシアネート単量体の総量に基づいた）反応変換率を決定するための測定手法として用いる。
実施例および比較例において、生じたポリイソシアネートホモ重合体における他の重合体化合物の総和（すなわち、ポリイソシアネートおよびポリイミノオキサジアジンジオンの総和）に対する、ウレトジオンを含んでいる重合体のモル比は、Ｕ／Ｏとして表示される。Ｕ／Ｏ値の測定は、ＣＮ１０１２８９４２７において記述された方法を参考にし、ここでは、１３Ｃ−ＮＭＲが利用されている。用いた装置は、Ｂｒｕｋｅｒ ４００ＭＨｚであり、試料濃度は５０％（ＣＤＣｌ３溶液）であり、試験条件は１００ＭＨｚ、緩和時間：４秒間、２０００スキャン／分であり、ＣＤＣｌ３のδ＝７７．０ｐｐｍは、化学シフトの基準として取得される。
ＢＹＫ ＬＣＳ ＩＩＩは、５０ｍｍの試料セルを有する比色計として選択され、純水（０ Ｈａｚｅｎ）を基準として用いる。
他に特別に言及しない限り、反応が触媒の添加で始まる前、および全反応工程の間、全ての反応溶液は乾燥窒素ガスの雰囲気下にある。
本発明の実施例に関わる触媒は以下から選択される：
ここでは、触媒ａは、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから購入した；触媒ｂは、参考文献（Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ、２００９、６５、６４１０−６４１５）の方法に従って調製した；触媒ｃ、ｄおよびｆは、参考文献（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ、１９９０、１１２、５２４４−５２５２）に記載された方法に従って調製した；触媒ｅは、参考文献（Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ、２００９、６５、６４１０−６４１５）の方法に従って調製した。
例えば、触媒ｂを調製するための方法は、下記のとおりであった：
１）室温において、１００ｍｌのＣＨ２Ｃｌ２および１０ｍｍｏｌの第三級ホスフィンを、２５０ｍＬの三つ口フラスコに窒素ガス雰囲気下で加え、そして当該反応物の撹拌を始めた；
２）上記反応物を、（ＳＭｅ２中で１ｍｏｌ／Ｌの）１００ｍｌのＢＨ３ＳＭｅ２溶液の添加前に１０分間撹拌し、その後２４時間室温において撹拌した；
３）５０ｍｌの飽和塩化アンモニウム溶液を、上記フラスコの中に加え、１０分間の撹拌の後、当該フラスコの中の全ての溶液を、１００ｍｌの純水を含む分液漏斗の中へそそぎ、そしてＣＨ２Ｃｌ２を用いて３回抽出した。飽和重炭酸ナトリウム溶液を用いて有機層を洗浄し、そして乾燥硫酸マグネシウムを用いて２４時間乾燥した；
４）上記溶液を、乾燥後、固体の硫酸マグネシウムを取り除くために吸引濾過し、その後、ロータリーエバポレーターを使用して当該濾液を濃縮した；
５）濃縮後、上記溶液を、ＣＨ２Ｃｌ２を溶離剤として使用して、シリカゲルカラムクロマトグラフィーによって分離および精製した；
６）結果として生じた、７ｍｍｏｌの固体の触媒ｂを、使用のために０．５ｍｏｌ／ＬのＣＨ２Ｃｌ２溶液の中へ配合した。
１）室温において、１００ｍｌのＣＨ２Ｃｌ２および１０ｍｍｏｌの第三級ホスフィンを、２５０ｍＬの三つ口フラスコに窒素ガス雰囲気下で加え、そして当該反応物の撹拌を始めた；
２）上記反応物を、（ＳＭｅ２中で１ｍｏｌ／Ｌの）１００ｍｌのＢＨ３ＳＭｅ２溶液の添加前に１０分間撹拌し、その後２４時間室温において撹拌した；
３）５０ｍｌの飽和塩化アンモニウム溶液を、上記フラスコの中に加え、１０分間の撹拌の後、当該フラスコの中の全ての溶液を、１００ｍｌの純水を含む分液漏斗の中へそそぎ、そしてＣＨ２Ｃｌ２を用いて３回抽出した。飽和重炭酸ナトリウム溶液を用いて有機層を洗浄し、そして乾燥硫酸マグネシウムを用いて２４時間乾燥した；
４）上記溶液を、乾燥後、固体の硫酸マグネシウムを取り除くために吸引濾過し、その後、ロータリーエバポレーターを使用して当該濾液を濃縮した；
５）濃縮後、上記溶液を、ＣＨ２Ｃｌ２を溶離剤として使用して、シリカゲルカラムクロマトグラフィーによって分離および精製した；
６）結果として生じた、７ｍｍｏｌの固体の触媒ｂを、使用のために０．５ｍｏｌ／ＬのＣＨ２Ｃｌ２溶液の中へ配合した。
比較例における触媒は、上記特許文献中で、すなわち、それぞれ、ＣＮ１５０２６０５およびＣＮ１０１４５０９２８中で報告された、下記の構造を有するｇおよびｈから選択した：
〔実施例１〜６〕
実施例１〜６の通常の実験ステップは下記の通りである：
５５℃において、１６８０ｇ（１０ｍｏｌ）のヘキサメチレン−１，６−ジイソシアネート（ＨＤＩ）を含む四つ口フラスコに、撹拌しながら、ある量の触媒を添加し、そして計時を開始した。上記反応の間、温度を５５℃と６５℃との間に保ち、反応の変換率を測定するために、ゲルクロマトグラフィーによって上記ＨＤＩを定量化した。要求された変換率を達成した時点で、上記反応を止めるため、ある量の終結剤を添加した。上記反応が終わった後に、分離を実行し、高いウレトジオン含有量を有する、薄い色のＨＤＩホモ重合体を手に入れた。詳細な条件を、表１に記載する。
実施例１〜６の通常の実験ステップは下記の通りである：
５５℃において、１６８０ｇ（１０ｍｏｌ）のヘキサメチレン−１，６−ジイソシアネート（ＨＤＩ）を含む四つ口フラスコに、撹拌しながら、ある量の触媒を添加し、そして計時を開始した。上記反応の間、温度を５５℃と６５℃との間に保ち、反応の変換率を測定するために、ゲルクロマトグラフィーによって上記ＨＤＩを定量化した。要求された変換率を達成した時点で、上記反応を止めるため、ある量の終結剤を添加した。上記反応が終わった後に、分離を実行し、高いウレトジオン含有量を有する、薄い色のＨＤＩホモ重合体を手に入れた。詳細な条件を、表１に記載する。
〔比較例１〕
ＣＮ１５０２６０５の方法を参考にして、０．１２ｍｏｌの触媒ｇをホモ重合反応の触媒として使用し、且つ０．１４ｍｏｌのリン酸ジエチルを反応の終結のために使用したことを除き、当該方法は実施例１と同様である。
ＣＮ１５０２６０５の方法を参考にして、０．１２ｍｏｌの触媒ｇをホモ重合反応の触媒として使用し、且つ０．１４ｍｏｌのリン酸ジエチルを反応の終結のために使用したことを除き、当該方法は実施例１と同様である。
〔比較例２〕
ＣＮ１０１４５０９２８の方法を参考にして、０．２４ｍｏｌの触媒ｈをホモ重合反応の触媒として使用し、且つ０．２４ｍｏｌのリン酸ジエチルを反応の終結のために使用したことを除き、当該方法は実施例１と同様である。
ＣＮ１０１４５０９２８の方法を参考にして、０．２４ｍｏｌの触媒ｈをホモ重合反応の触媒として使用し、且つ０．２４ｍｏｌのリン酸ジエチルを反応の終結のために使用したことを除き、当該方法は実施例１と同様である。
本発明の触媒によって調製した上記ＨＤＩホモ重合体（実施例１〜６）において、ウレトジオンと他の重合化合物との全含有比率（Ｕ／Ｏ値）は、比較例のＵ／Ｏ値よりも完全に高く；さらに、変換率が２０％から６０％へ上昇するにつれて、Ｕ／Ｏ値の減少は、比較例のＵ／Ｏ値の減少よりも明らかに小さい。
本発明の触媒によって調製したホモ重合体（実施例１〜６）の色度は、比較例のホモ重合体の色度よりも明らかに低く；さらに、変換率が２０％から６０％へ上昇するにつれて、実施例における色度の上昇は、比較例における色度の上昇よりも明らかに小さい。
〔実施例７〜１２〕
実施例７〜１２の通常の実験ステップは下記の通りである：
７０℃において、２２２２ｇ（１０ｍｏｌ）のイソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）を含む四つ口フラスコに、撹拌しながら、ある量の触媒を添加し、そして計時を開始した。上記反応の間、温度を７０℃と１００℃との間に保ち、反応の変換率を測定するために、ゲルクロマトグラフィーによって上記ＩＰＤＩを定量化した。要求された変換率を達成した時点で、上記反応を止めるため、ある量の終結剤を添加した。上記反応が終わった後に、分離を実行し、高いウレトジオン含有量を有する、薄い色のＩＰＤＩホモ重合体を手に入れた。詳細な条件を、表４に記載する。
実施例７〜１２の通常の実験ステップは下記の通りである：
７０℃において、２２２２ｇ（１０ｍｏｌ）のイソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）を含む四つ口フラスコに、撹拌しながら、ある量の触媒を添加し、そして計時を開始した。上記反応の間、温度を７０℃と１００℃との間に保ち、反応の変換率を測定するために、ゲルクロマトグラフィーによって上記ＩＰＤＩを定量化した。要求された変換率を達成した時点で、上記反応を止めるため、ある量の終結剤を添加した。上記反応が終わった後に、分離を実行し、高いウレトジオン含有量を有する、薄い色のＩＰＤＩホモ重合体を手に入れた。詳細な条件を、表４に記載する。
〔比較例３〕
ＣＮ１０１４５０９２８の方法を参考にして、０．３５ｍｏｌの触媒ｈをホモ重合反応の触媒として使用し、且つ０．３５ｍｏｌのリン酸ジメチルを反応の終結のために使用したことを除き、当該方法は、実施例７と同様である。
ＣＮ１０１４５０９２８の方法を参考にして、０．３５ｍｏｌの触媒ｈをホモ重合反応の触媒として使用し、且つ０．３５ｍｏｌのリン酸ジメチルを反応の終結のために使用したことを除き、当該方法は、実施例７と同様である。
〔実施例１３〕
０．０１ｍｏｌの触媒ａおよび０．１ｍｏｌの触媒ｅを２５ｍｌのジクロロメタンの中へ添加し、完全に溶解した後に、後に使用するための混合触媒溶液ｍを調製した。６０℃において、１６８０ｇ（１０ｍｏｌ）のヘキサメチレン−１，６−ジイソシアネート（ＨＤＩ）を、撹拌しながら四つ口フラスコの中に配置し、計時を開始した。上記反応の間、温度を６０℃と６７℃との間に保ち、反応の変換率を測定するために、ゲルクロマトグラフィーを用いて上記ＨＤＩを定量化した。要求された変換率を達成した時点で、上記反応を終結するため、０．１２ｍｏｌのリン酸ジエチルを添加した。上記反応が終わった後に、分離を実行し、高いウレトジオン含有量を有する、薄い色のＨＤＩホモ重合体を手に入れた。
０．０１ｍｏｌの触媒ａおよび０．１ｍｏｌの触媒ｅを２５ｍｌのジクロロメタンの中へ添加し、完全に溶解した後に、後に使用するための混合触媒溶液ｍを調製した。６０℃において、１６８０ｇ（１０ｍｏｌ）のヘキサメチレン−１，６−ジイソシアネート（ＨＤＩ）を、撹拌しながら四つ口フラスコの中に配置し、計時を開始した。上記反応の間、温度を６０℃と６７℃との間に保ち、反応の変換率を測定するために、ゲルクロマトグラフィーを用いて上記ＨＤＩを定量化した。要求された変換率を達成した時点で、上記反応を終結するため、０．１２ｍｏｌのリン酸ジエチルを添加した。上記反応が終わった後に、分離を実行し、高いウレトジオン含有量を有する、薄い色のＨＤＩホモ重合体を手に入れた。
本発明の幾つかの触媒の組み合わせを利用したとき、上記調製されたＨＤＩホモ重合体はより低い色度を有し；そして色度の上昇は、変換率が２０％から６０％へ上昇するとき、明らかにより小さくなる。
Claims (10)
- ウレトジオン基を含むイソシアネートホモ重合体を調製するための方法であって、下記の工程を含んでいる方法：
触媒の存在において、ウレトジオン基を含むイソシアネートホモ重合体を調製するために、原料のイソシアネート単量体をホモ重合させる工程であり、当該触媒は、以下の化学式（Ｉ）の構造のホスフィノボロン化合物である工程：
好ましくは、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、メチル基、または直鎖状のもしくは分岐状のＣ３−Ｃ２０アルキル基、アルキル置換されたＣ３−Ｃ２０シクロアルキル基、アルキル置換されたＣ７−Ｃ１５アラルキル基、アルキル置換されたＣ６−Ｃ１２アリール基またはアルコキシル置換されたＣ６−Ｃ１２アリール基から独立して選択され；
より好ましくは、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、メチル基、ｎ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、シクロプロピル基、シクロヘキシル基、フェニル基またはメトキシフェニル基から独立して選択される。 - 化学式（Ｉ）の上記ホスフィノボロン化合物触媒は、下記の触媒：
- 上記原料のイソシアネート単量体は、下記の化合物の一つから選択され：脂肪族イソシアネート、脂環式イソシアネートまたは芳香族イソシアネート、
当該イソシアネートはＮＣＯ官能価≧２を有している、請求項１または２に記載の方法。 - 上記イソシアネートは、下記の化合物から選択され：テトラメチレン−１，４−ジイソシアネート、ペンタメチレン−１，５−ジイソシアネート、ヘキサメチレン−１，６−ジイソシアネート、リジンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ノルボルナンジメチレンイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、トルエンジイソシアネートまたはｐ−フェニルジイソシアネート；
好ましくは、当該イソシアネートは、ヘキサメチレン−１，６−ジイソシアネートまたはイソホロンジイソシアネートから選択される、請求項３に記載の方法。 - 化学式（Ｉ）の上記ホスフィノボロン化合物触媒の量は、原料のイソシアネート単量体の量に基づいて、０．１〜４ｍｏｌ％であり、好ましくは０．５〜２ｍｏｌ％である、請求項１に記載の方法。
- 化学式（Ｉ）の上記ホスフィノボロン化合物触媒は、単独で、または配合溶液として用いられ、
当該溶液の濃度は、０．５〜５ｍｏｌ／Ｌであり、好ましくは２〜４ｍｏｌ／Ｌである、請求項１または５に記載の方法。 - 上記ホスフィノボロン化合物触媒からの上記溶液の配合のために使用される溶媒は、活性水素を含まず、好ましくは、ハロゲン化炭化水素、芳香族炭化水素またはエーテルの一つまたは二つ以上であり、より好ましくは、ジシクロメタン、テトラヒドロフラン、メチルベンゼン、ジメチルベンゼンまたはクロロベンゼンの一つまたは二つ以上である、請求項６に記載の方法。
- ホモ重合反応の温度は、２０〜１２０℃であり、好ましくは５０〜１００℃である、請求項１に記載の方法。
- ホモ重合反応の変換率が、原料のイソシアネート単量体の総量に基づいて、２０％〜６０％に達するときに、触媒毒が、ホモ重合反応を終結させるために使用される、請求項１に記載の方法。
- 上記触媒毒は、アルキル化剤またはリン酸エステルであり、
当該触媒毒と上記ホスフィノボロン化合物触媒とのモル比が、１：１〜２：１であり、好ましくは１：１〜１．２：１である、請求項９に記載の方法。
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