JPH01100180A - ポリイソシアネートの製造方法 - Google Patents

ポリイソシアネートの製造方法

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JPH01100180A
JPH01100180A JP63228936A JP22893688A JPH01100180A JP H01100180 A JPH01100180 A JP H01100180A JP 63228936 A JP63228936 A JP 63228936A JP 22893688 A JP22893688 A JP 22893688A JP H01100180 A JPH01100180 A JP H01100180A
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JP
Japan
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raw materials
acid
reaction
isocyanate
groups
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Pending
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JP63228936A
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English (en)
Inventor
Werner Mormann
ヴエルナール・モールマン
Gabriele Leukel
ガブリエル・ロイケル
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Original Assignee
Bayer AG
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    • 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
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02Silicon compounds
    • C07F7/08Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/18Compounds having one or more C—Si linkages as well as one or more C—O—Si linkages
    • C07F7/1804Compounds having Si-O-C linkages
    • 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
    • C08G18/771Polyisocyanates or polyisothiocyanates having heteroatoms in addition to the isocyanate or isothiocyanate nitrogen and oxygen or sulfur oxygen

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
・  発  明  の  背  量 水発明は多塩基性カル?ン酸ハライドとシリル化アルコ
ール性またはフェノール性水酸基で置換された有機モノ
イソシアネートの反応によるエステ/l/基含有ポリイ
ソシアネートの親規製造方法に関する。 本発明の方法により製造され次エステル含有プリイソシ
アネートは?リウレタンラッカー、エラストマー、およ
び他の有用な材料の製造に適する。 本発明は一20℃ないし/り0℃の温度で1〕 多塩基
性カルメン酸ハライドと b〕 シリル化アルコール性またはフェノール注水P!
基で置換された有機モノイソシアネート
【この有機モノ
イソシアネートは他の点では反応条件下でイソシアネー
トおよびハロカルがニル基に対し本質的に不活性である
】を 反応させることを含むエステル基含有ポリイソシアネー
トの製造方法に関する。 本発明による方法は、本発明による方法により得られる
生成物の性質を、単にそれらの製造に使用される出発物
質a〕および/またはb)を変えることによりそれらの
個々の目的に最適に適合させうるエステル基含有ポリイ
ソシアネートの根本的に新しい製造方法を構成する。 発  明  の  記  述 本発明による方法に使用される成分a〕は、本発明によ
る方法の条件下でイソシアネート基に対し。 不活性でsbそして、酸ハライド基は別として、シリル
化水酸基と反応性のいかなる基も含有しない任意の多価
カルデン酸ハライド(好ましくは多価カル酸クロライド
イド〕であシうる。特に適当なのは次の一般式 %式% (式中Rは少なくとも2個の炭素原子がλつのカルブニ
ル基の間に位置する炭素原子数2ないし10の2価脂肪
族炭化水素基、または酸クロライドま九はイソシアネー
ト基と反応しない置換基を含有してもよい/、2・−1
/、3−または/、4L−フェニレンであシ:そして nはOまたはlである) に相当するジカルボン酸ジクロライドである。 対応するジカルがン酸ノフルオライドも使用しうるが、
ジクロライドよシ好ましさは劣る。 適当なジカルがン酸ジクロライドの例は蓚酸、コハク酸
、グルタル酸、アジピン酸、セパシン酸、1.10−デ
カンシカ/L/@ン酸、フタル酸、インフタ/I/酸、
テレフタル酸および≠、≠′−ジフェニルジカルボン酸
のジクロライドを含む。コー位に不活性置換基を有する
フタル酸、イソフタル酸およびテレフタル酸のクロライ
ドも使用しうる。これらの置換基は塩素、臭素、ニトロ
基、炭素原子数/−,201好ましくは/−≠のアルキ
ル基、炭素原子数/−20,好ましくは/−弘のアルコ
キシ基、およびアルコキシ部分の炭素原子数/−20、
好マシくは/−≠のプルコキシカ/I/がニル基からな
る群から選びうる。これらジカルボン酸ジクロライドは
よく知られた化合物である。既知ベンゼントリカルデン
酸トリクロライドのよりなよ勺多価のカルがン酸クロラ
イドも使用しうるが、さほど好ましくはない、対応する
カル?ン酸フルオライド、ブロマイドおよびアイオダイ
ドも使用しうるがさほど好ましくはない。 成分b)は、置換基としてシリル化アルコール性および
/またはフェノール性水酸基を含有するがそれ以外は本
発明による方法の反応条件下でイソシアネートおよびへ
ロカ、11/ビニル基に対し本質的に不活性な任意の有
機モノイソシアネートであることができる。特に適当な
化合物は次の一般式%式%) (式中mはコないし弘の整数である〕 の1つに相当するものである。 次のものは適当な出発成分b)の例である:1A−(ト
リメチルシリルオキシ〕フェニルイソシアネ−)、j−
(トリメチルシリルオキシ〕フェニルイソシアネート、
2−()リメチルシリルオキシ〕エチルイソシアネート
、j−()リメチルシリルオキシ〕プロピルイソシアネ
ートおよびクー(トリメチルシリルオキシ)ブチルイソ
シアネート。 上記例示した置換フェニルイソシアネートはイソシアネ
ート基に対し2−または3−位に不活性置換基を有して
もよい。可能な置換基は芳香族ジカル?ン酸クロライド
に関して前に挙げたものである。珪素原子上の置換基の
少なくともある亀のがメチル基の代シにエチル、プロピ
ルまたはブチル基のよりなよシ高級のフルキル基である
対応する化合物も適当であるがさほど好ましくはない。 シリル化出発化合物b〕は例えば[イソシアネートに対
応するアミノアルコールとビス(<2−クロロフェニル
フカ−がネートを反応させてN−(2−ヒドロキシアル
キル〕カルバミン酸弘−クロロフェニルエステルを生成
させ、次に反応生成物を等モル量のトリエチルアミンの
存在下にトリメチルクロロシランでシリル化することに
よシ製造しうる0例えばHaR++ Kr1eh暑1d
orf s Li@bigmAnnalan atr 
Ch@mie s (/り73年〕、772頁。 出発成分b)の他の製造方法はモノイソシアネートに対
応する0−フェニルウレタンの熱分解から成る。例えば
HsR* Kr1cheldorf 、上記文献。 出発成分b〕はモノイソシアネートに対応する〇−シリ
ル化アミノフェノールまたはアミノアルコール、好まし
くは次式 ま次は H2N−+CH,力、081(CH,)。 に相当するアミノフェノールま九はアミノアルコールと
大過剰のlA、p’−ジイソシアナトジフェニルメタン
のような高沸点ポリイソシアネートを200℃までの温
度で、多くの場合反応の終シに向けて減圧で、反応させ
ることによっても製造しうる。 得られる出発物質b〕として必要なモノイソシアネート
はこの反応の過程中に留出物として回収しうる。 この反応に使用される最後に述べた式のO−シリル化ア
ミノフェノールまたはアミノアルコールは例えばEe 
Lukevita等によt) Zhe Obmh@h、
 Khlms、32巻、101.頁(lり6り年)に記
載されているのと類似の方法によシヘキサメチルジシラ
デン(HMDS ) t−使用するアミノフェノールま
7tにアミノアルコールのモノシリル化により製造しう
ル。 反応は例えばアミノフェノールま友はアミノアルコール
とHMDS ′f:/ : 0. J”ないし/:O0
乙のモル比で170℃まで好ましくは、TOないし17
0℃の温度で触媒量のトリメチルクロロシランの存在下
に加熱してアンモニアの脱離を伴う水酸基の選択的シリ
ル化を行うことによシ実施しうる。 本発明による方法の実施に使用される反応体1〕および
b〕の量は一般に、クロロカルゲニル基の各モルにつき
成分b)のシリル化水ex o、 rないし42モル、
好ましくは1モルを提供するように選ばれる。2つの成
分の一方をもつと過剰に使用することもできるが、これ
は収率を低下させるだけであろう。 本発明による反応の副生物として対応するクロロシラン
が生ずるが、蒸留によシ容易に除去しうる。 本発明による反応は好ましくは20ないし79℃、よシ
好ましくは10ないし/1,0℃の温度範囲で実施され
る。反応の終点は赤外スイクトルにおけるl♂00 c
m−’の酸クロライドカル−エル帯の消失によ)容易に
検出される(当量よシ多くない酸クロライドを使用した
場合〕。 反応は適当な溶媒の存在下または不在下で実施しうる。 適当な溶媒の例はジエチルエーテル、トルエン、キシレ
ン、クロロベンゼン、o1ジクロロペンゼ/、トリクロ
ロエチレン、酢e 工f /I/ 。 酢酸ブチルおよび該溶媒の任意の混合物を含む。 本発明による方法の生成物はエステル基含有ジイソシア
ネートである。ジイソシアネートの性質は、既述のよう
に、出発成分a〕およびb)t−変えることによシ、そ
れらの意図される用途に最適に適合させうる。脂肪族結
合イソシアネート基を含有する本発明による方法の生成
物は高品質−成分または二成分ポリウレタンラッカーの
製造に特に適当である。芳香族結合のイソシアネート基
を含有する本発明による方法の生成物は例えば、慣用の
ジイソシアネートを一部または全部本発明による生成物
で置きかえた4リイノシアネ一ト重付加法によるポリウ
レタンエラストマーの製造に適する。芳香族ジカル?ン
酸ジクロライドに基く本発明による方法の生成物はしば
しば興味ある液晶性を有する。 次の実施例は本発明の方法の詳細金更に説明する。前記
開示に示され定本発明は精神または範囲においてそれら
実施例によシ解釈または限定されるべきでない。当該技
術分野の熟達者は、以下の手順の条件の既知の変更を本
発明の方浩において使用しうろことを容易に理解するで
あろう。温度はすべて摂氏度である。百分率はすべて重
量百分率である。 電磁撹拌棒、内部温度計、滴下ロートおよび還流冷却器
、並びに気泡計数器、乾燥管およびガス排出管を備えた
加熱された!00mt3ツロフラスコにアミノフェノー
ルまたはアミノアルコール(1モル〕を入れる。ヘキサ
メチルジシラデン(0,11モル〕を急速に滴加する。 触媒としてトリメチルクロロシラン3滴を添加後、多く
の場合不均質である液体混合物を徐々に加熱する。アン
モニアの発生は10ないし55℃で明白となシ、そして
アミノアルコールではf夕ないしり5℃で、アミノフェ
ノールでは130℃で非常に激しくなる。ガス発生が終
ったら(3ないし7時間〕、温度”t−/弘0−/ 7
0℃に上げる。次に均質液体を鏡付ビグロー管を使用し
て蒸留によ)精製する。 この方法により次の0−シリル化アミノフェノールおよ
びアミノアルコ−)vf製造した:ミン   ゛ 収率:♂、!i’、乙チ bp://弘−/l乙℃(,20ミリバール)20゜ nn  −/、 j /♂タ アミン 収率:g/% bp  : / / !−/ / lp℃(,20ミリ
バール)例/、311L−トリメチルシリルオキシプチ
ルアミヱ 収率:♂3チ bp:43−A≠’C(,20ミリバール〕rRx ペ
ク)k:3310およU3300cm−’ (NH−伸
縮振動)−7600cm−’  (NH−曲げ振動〕元
素分析(%): 計算値:C,j/、4≠SHe//、lN、乙、O測定
値:Cs!r/、弘θ:H,//、/:N、i、!i’
アミン 収率ニアJ″チ bp  :/J4t−/JJ″℃(I/L9jミリバー
ル〕20゜ nD、/、弘19j IRスペクトル=33りOおよび33’l−0cm  
(NH−伸縮振動〕。 l乙00儒−1(NH−曲げ振動〕 ’HNMRスペクトル: 3、≠j(t 、2H):、2Jj(t 、2H):/
、 4tJ″(m e−i!H):0.1j(11# 
2H)92m 例/、j2−ト’)メチルシリルオキシエチルアミヱ 収率:♂3チ bp:J♂−32’C(,20ミリバール)20゜ nD、/、≠/3/ IRス<クトル:3310およU3300cm−’(N
H−伸縮振動)−lタデ0cm−’  (NH−曲げ振
動〕収率:♂よ% bp:3♂−3に3℃(,20ミリバール〕20 。 nD 、i、ttogり !Rスペクトル=33どOおよび32fO倒 (NH−
伸縮振動〕。 /!;90cm−’  (NH−曲げ振動〕法〕 電磁攪拌棒、内部温度計、滴下ロートおよび蒸留橋1並
びに受器として1OO−の窒素フラッシュしたフラスコ
を備えたjoo−ガラスフラスコに弘、l′−ジイソシ
アナトジフェニルメタン(100?、2モル〕を計り入
れる。次にこの化合物をアルがン下溶融する。トリメチ
ルシリルオキシアリール(アルキル)アミン(0,μニ
ッケル〕を/10ないし720℃で徐々に滴加し、この
プロセス中に白色ミストが生ずる。全部のアミンを添加
後、装置を注意深く排気しそして更に、200℃で加熱
する。留出する無色液体を次に分別する。 この方法によυ次の0−シリル化イソシアナトフェノー
ルおよびインシアナトアルカノールを製造した。 収率:9タチ bp     :j  −2−!;3  ℃  (O,
,24’   ミ  リ  パ − ル 〕20”、/
、!032 nD IRスス4クトル=2♂Ocm−’  (N=C=O)
’HNMRスペクトル:乙、り2(m −’A H) 
: o、3 / (s eりH)ppm 元素分析(チ): 計算値: C,J’f、0:H,ls、3:N、乙、r
111定値: CJJ’j’:Hej、−2:N@’ニ
ー2収率ニアター bp:10り℃C,20ミリバール〕 20゜ ”D−1j O,2j IRスペクトル:22♂0譚  (N±C=0〕’HN
MRスペクトル:乙、り3 (m、弘H):0.j4t
(l eりH)ppm 元素分析(%〕: 計算値:c、j乙O:H,乙、3:N、&J測定値: 
C,j7:P:H,J、4t;N、&、7シアネート 収率ニア(7% bpニアj−7t℃(,2θミリパールコ20:/、弘
2jθ D IRスペクトル=2270tyn  (N−C−0)’
HNMRスペクトル:3.!;I (t 、2H) ;
3.27Ct 。 −?H) :/、!;f (m、44H) :0.0!
;(s 。 りH)ppm 元素分析(チ): 計算(ffj: C*j/、j:asg/:Ne7.j
測定値:C,jO,弘:u、5;!O:N、7.≠ネー
ト 収率:り弘− bp:Jと!−乙りC(,20ミリバール)20 :y
、弘200 IRスペクトル:2210cm−’ (N=C=0)’
HNMRスペクトル”、3.l、8 t、、2H) :
3.3り(1゜、2H): t7J’(me 、2H)
:(7,0り(a。 りH)ppm 元素分析(−): 計算値:C,≠とj:H,乙7SN、f、/測5HN:
 C,弘乙5’:H,Z7:N、f、、2−ト 収率:r≠− bp     :   IA j  ℃  (、z  
Oミ  リ  パ − ル 〕!Rスペクトル’、22
10および、22弘Ocm   (N=C=O)’HN
MRスペクトル=3.乙り(t @2H) ;3.30
(t *、2H) :()、/ 7 (a #りH)p
pm元素分析(%〕: 計算値:C1弘よ、2:H,乙コ;N、乙r測定値: 
Cl!lA7:H,l:N、J’、lr収率:26% bp:57℃ n20:/、≠0// !Rスペクトル:221pO口  (N=C=O)’H
NMRスペクトル:3.≠0 (s 、、2H): /
、22 (s 。 gH):O,/、2(s、りH)pp工元素分析(%〕
: 計算値:C,J″/、J:H,9,,2:N、7.J″
測定値’、C,!;/、り;H,9,3:N、7.6例
3 成分a〕として塩化オキザリルを使用する本電磁攪
拌棒、微蒸留橋、乾燥管および受器を備えた加熱した。 2J″−丸底フラスコ中のトリメチルシリルオキシアル
キルイソシ7ネート(goミリモル〕に塩化オキゾリル
(4tOミリモル)を添加する。触媒として≠−ジメチ
ルアミノピリジンの結晶弘〜jmft添加する。反応混
合物を10ないしり0℃で攪拌する。反応はl/ないし
24を時間後に終シ、そして生成物はパルプ型蒸留装置
で精製しうる。 この方法により次のジイソシアネート全製造した: チル〕 収率:71% bp:/り0−210℃<7.、ZXlo−’ミリパー
ル〕 20:/、弘乙乙O n。 IRスペクトル:2210cm  (N=C=O)およ
び/770および/7タO副 (Co ) ’HNMRスペクトル:1A20Ct 、、2H) :
3JO(t e−2H): /、7(7(m s’AH
)PPm元素分析(%〕: 計算値:cejo、7;u、よ7:N、9.り測ffl
値: C、jO,I :H、に、1 :N 、 10.
/ステル〕 生成物は、真空(/×10 ミリバール)下でも130
℃で既に分解のきざしを示したので、蒸留できなかった
。 IRxベクトル:、2.2J”Ocm−’ (N=C=
O)/71sjおよび/ 74tOcm  (Co ) 元素分析(%〕: 計算値:C,1,り;H1μ7 : % 、 / 0.
2測定値: C,1Alp、3 :)1.!J:No/
/、り電磁撹拌棒、微蒸留橋、乾燥管および受器を備え
たアニールした2よ一丸底フラスコ中のトリメチルシリ
ルオキシアルキルイソシアネート(t。 ミリモル〕にアジピン酸ジクロライド(4tθミリモル
)を添加する。この液体を攪拌しつつ/10−730℃
で加熱しそして生じたトリメチルクロロシランを留去す
る。反応は2弘ないしフタ時間後に終了しそして生成物
はバルブ型蒸留装置で精製しうる。 この方法により次のジイソシアネートを製造したニ ルエステル〕 収率ニア、2チ bp:/り0−200℃<0.27ミリバール〕no’
 : /、 4’ A 70 IRス’4クトk : 22 r Ocm−’ (N 
= C=O) / 73!rcm−’ (Co)’HN
MRスペクトル:IAOt(t、弘H):j、jμ(1
111H) ’、2.3/ (t #弘H):/、4A
(me/2H)ppm 元素分析C%): 計算値:c、t4.夕:u、7./:N、よコ測定値:
C,J′乙、3:m、7.2:Na1r、3収率1/1 bp  :/7.0−/り0℃(7X/(7ミリパール
〕20:を弘乙7り D IRスペクトに:2JIOcm  (N=C−0)17
31cm  (Co)’HNMRスイクトル:久0r(
t#≠H) ;3.36 (t 。 !H);、Llt(m、4LH):/J7(m。 弘u〕:/Jり(me≠H)ppm 元素分析(%〕: 計算値:CeJ’3.I:H,乙、tA;N、90測定
値:c、j弘0:H2より:N*5j微蒸留付属装置t
−備えたアニールしたλj−フラスコにイソシアナト酸
クロライド<0.023:Eニル〕および等モル量のト
リメチルシリルオキシイソシアネートを導入する。溶媒
としてO−ジクロロベンゼン(/乙−)を添加する。適
当な触媒を添加後、反応混合@t/4J″℃で2弘時間
よシ長くなく加熱し、その間反応中に生じたトリメチル
クロロシランを留去する。得られたエステルジイソシア
ネートを仕上げそして適当な溶媒からの再結晶によシ精
製する。 次表はこの方法によシ製造したエステルジイソシアネー
トを説明する。 本発明の方法の実施態様を以下に列記する。 (1)a)  多塩基性カル?ン酸ハライドと、b〕 
シリル化アルコール性ま次はフェノール性水酸基で置換
され次官機モノイソシアネート(この有機モノイソシア
ネートは他の点では反応条件下でイソシアネートおよび
ハロカルがニル基に対し本質的に不活性である〕を、 約−,20℃ないし/り0℃の温度で反応させることを
含むエステル基含有ポリイソシアネートの製造方法。 (2)ハライドがクロライドである第(1)項の方法。 (3)  多塩基性カルボン酸ハライドが式0式% (式中Rは少なくとも2個の炭素原子が2つの力/I/
ytニル基の間に位置する炭素原子数2ないしIOのコ
価脂肪族炭化水素基、またはムコ−フエニレン、7.3
−)ユニしンまたU/、4t−フェニレン基であシ、そ
して nは0またはl″″Cある) を有する第(1)項の方法。 (4)  有機モノイソシアネ−h dj式または式 0CN−(CH2)rn−O8i (CH,)3(式中
mはコなt、−、L+の整数である〕を有する第(1)
項の方法。 (5)aン 式 %式% (式中Rは少なくとも2個の炭素原子が2つのカルがニ
ル基の間に位置する炭素原子数コないしIOの2価脂肪
族炭化水素基、またはll、2−フェニレンs /e3
− フェニレンまたは/、41−フェニレン基であシ、
そ【5て nは0または/である〕 を有する多塩基性カルボン酸ハライドと53式 ま九は式 OCN−(CH2)m−O8i (CH3) 5(式中
mは2ないし≠の整数である〕 を有する有機モノイソシアネートを、 約−,20℃ないし/’ 5’ 0℃の温度で反応させ
ることを含む第(1)項のエステル基含有ポリイソシア
ネート製造方法。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 a)多塩基性カルボン酸ハライドと、 b)シリル化アルコール性またはフェノール性水酸基で
    置換され、それ以外は反応条件下でイソシアネートおよ
    びハロカルボニル基に対し本質的に不活性である有機モ
    ノイソシアネートを、約−20℃ないし190℃の温度
    で反応させることを含むエステル基含有ポリイソシアネ
    ートの製造方法。
JP63228936A 1987-09-16 1988-09-14 ポリイソシアネートの製造方法 Pending JPH01100180A (ja)

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DE1668069A1 (de) * 1968-01-02 1971-07-15 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von Isocyanatoarylcarbonsaeureestern

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EP0307763A2 (de) 1989-03-22
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