JPH0368023B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0368023B2
JPH0368023B2 JP59245365A JP24536584A JPH0368023B2 JP H0368023 B2 JPH0368023 B2 JP H0368023B2 JP 59245365 A JP59245365 A JP 59245365A JP 24536584 A JP24536584 A JP 24536584A JP H0368023 B2 JPH0368023 B2 JP H0368023B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
diisocyanate
reaction
isocyanate
phosphite
catalyst
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
JP59245365A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS61129173A (en
Inventor
Shoichi Fujita
Koji Nasu
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.)
Takeda Pharmaceutical Co Ltd
Original Assignee
Takeda Chemical Industries Ltd
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 Takeda Chemical Industries Ltd filed Critical Takeda Chemical Industries Ltd
Priority to JP59245365A priority Critical patent/JPS61129173A/en
Publication of JPS61129173A publication Critical patent/JPS61129173A/en
Publication of JPH0368023B2 publication Critical patent/JPH0368023B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

A 産業上の利用分野 本発明は、たとえばポリウレタン塗料を製造す
る際の硬化剤として有用な、イソシアヌレート環
とイソシアナート基とを有する化合物の製造法に
関する。さらに詳しくは、触媒としてヒドロキシ
アルキル第四級アンモニウム化合物を用い、さら
に助触媒として有機亜リン酸エステルを併用する
ことを特徴とするイソシアネート化合物からイソ
シアヌレート環とイソシアナート基とを有する化
合物の製造法に関する。 B 従来の技術 イソシアヌレート環とイソシアナート基とを有
する化合物は、一般にイソシアネートトリマーと
も呼ばれる通常未端に3個以上の反応性イソシア
ナート基を有すると共に、分子内に耐候性、耐熱
性、耐薬品性などに優れるイソシアヌレート環を
有しており、さらに蒸気圧が低く取り扱いが容易
であることもあつて、たとえばポリウレタン塗料
などを製造する際の硬化剤として、利用されてい
る。このようなイソシアネートトリマーは、通常
有機ポリイソシアネートを原料とし、これに触媒
を作用させて製造している。このようなイソシア
ヌレート化の作用のある触媒として、従来から、
たとえば第三級アミン、有機酸の金属塩、第三級
ホスフインをはじめとして、数多くの化合物が提
案され今日に至つている。近時、脂肪族系の有機
ポリイソシアネートのイソシアヌレート化の触媒
としてヒドロキシアルキル第四級アンモニウム化
合物、特にヒドロキシアルキル第四級アンモニウ
ムヒドロキシド(たとえば特開昭55−38380号公
報、特開昭54−119480号公報参照)あるいはヒド
ロキシアルキル第四級アンモニウムカルボキシレ
ート(たとえば特開昭52−17484号公報、特開昭
55−143978号公報参照)が有効であることが報告
されている。 C 発明が解決しようとする問題点 上記第四級アンモニウム化合物触媒は、比較的
小量使用するだけで触媒作用を示すが、その作用
は原料中に極く微量存在する不純物の影響を受け
易く、特に工業的に製造・販売されている有機ポ
リイソシアネートを原料とする場合には、作用が
発現しにくかつたり、また一旦作用が発現すると
イソシアヌレート化の反応が急激に進行して、反
応液がゲル化してしまうなどの問題が残されてい
る。また、一般に触媒によるイソシアヌレート化
の反応では、生成物が着色し、濁りが発生するこ
とが避けられない。これらの着色、濁りは、触媒
の種類、反応温度によつて左右されるが、触媒の
使用量によつても大きな影響を受ける。上記第四
級アンモニウム化合物は、従来公知のイソシアヌ
レート化の触媒に比べ、生成物の着色、濁りの点
で幾分改善されてはいるものの依然として、これ
らの問題が解決されるまでに至つていない。 本発明者らは、イソシアヌレート化の反応の制
御が容易で、かつ反応生成物に着色、濁りの発生
しないイソシアヌレート化触媒について鋭意検討
したところ、ヒドロキシアルキル第四級アンモニ
ウム化合物を触媒として用い、この触媒に、さら
に有機亜リン酸エステルを組合わせて使用した場
合、触媒の使用量が極めて少量であつても強い触
媒活性を示すことを見い出した。すなわち有機亜
リン酸エステルは、それ自体にはイソシアヌレー
ト化の触媒作用はないが、第四級アンモニウムの
触媒作用を大幅に増強する、いわゆる助触媒して
の作用のあることを見い出した。本発明は、この
知見に基づいてなされたものである。 D 問題点を解決するための手段 本発明はイソシアネート化合物を有機亜リン酸
エステルの存在下にヒドロキシアルキル第四級ア
ンモニウム化合物を触媒として反応させることを
特徴とするイソシアヌレート環とイソシアナート
基とを有する化合物の製造法である。 本発明において触媒として使用するヒドロキシ
アルキル第四級アンモニウム化合物としては、た
とえばヒドロキシアルキル第四級アンモニウムカ
ルボキシレート(以下、カルボキシレート触媒と
略すこともある。)とヒドロキシアルキル第四級
アンモニウムヒドロキシド(以下、ヒドロキシド
触媒と略すこともある。)とを挙げることがでる。
これら化合物は、いずれも有機ポリイソシアネー
トのイソシアヌレート化の触媒として公知であ
り、これら公知の触媒をそのまま使用することが
できる。カルボキシレート触媒は、ジプロピレン
グリコールのごとき溶媒中で第三級アミンとアル
キレンオキシドとを有機カルボン酸の存在下に反
応させることにより得られる。このようなものと
して、たとえばトリメチル−N−2−ヒドロキシ
プロピルアンモニウム・2−エチルヘキサノエー
ト、N,N−ジメチル−N−ヒドロキシエチル−
N−2−ヒドロキシプロピルアンモニウム・ヘキ
サノエート、トリメチル−N−2−ヒドロキシプ
ロピルアンモニウム・ヘキサデカノエート、トリ
メチル−N−2−ヒドロキシプロピルアンモニウ
ム・フエニルカーボネート、トリメチル−N−2
−ヒドロキシプロピルアンモニウム・フオーメー
トなどを挙げることができるが、何らこれらに限
定されるものではない。また、ヒドロキシ触媒は
水/メタノール中で、第三級アミンとアルキレン
オキシドとを反応させることにより得られる。こ
のようなものとして、たとえば2−ヒドロキシエ
チル−トリメチルアンモニウムヒドロキシド、2
−ヒドロキシエチル−ドデシル−ジメチルアンモ
ニウムヒドロキシド、2−ヒドロキシエチル−ジ
メチル−2,2′−ジヒドロキシメチル−ブチルア
ンモニウムヒドロキシド、エチレンオキシドと
1,4−ジアザビシクロ−2,2,2−オクタン
のモノ付加物などを挙げることができるが、何ら
これらに限定されるものではない。 本発明で助触媒として使用する有機亜リン酸エ
ステルとしては、有機亜リン酸ジエステルと有機
亜リン酸トリエステルとを挙げることができる。
これら化合物は分子中に
A. Industrial Application Field The present invention relates to a method for producing a compound having an isocyanurate ring and an isocyanate group, which is useful as a curing agent in producing polyurethane paints, for example. More specifically, a method for producing a compound having an isocyanurate ring and an isocyanate group from an isocyanate compound, which is characterized by using a hydroxyalkyl quaternary ammonium compound as a catalyst and an organic phosphite ester as a co-catalyst. Regarding. B. Prior Art A compound having an isocyanurate ring and an isocyanate group, which is also generally called an isocyanate trimer, usually has three or more reactive isocyanate groups at each end, and also has weather resistance, heat resistance, and chemical resistance in the molecule. It has an isocyanurate ring with excellent properties, and has a low vapor pressure and is easy to handle, so it is used as a curing agent in the production of polyurethane paints, for example. Such isocyanate trimers are usually manufactured by using organic polyisocyanate as a raw material and applying a catalyst to the organic polyisocyanate. Conventionally, as a catalyst that has the effect of isocyanurating,
For example, many compounds have been proposed to date, including tertiary amines, metal salts of organic acids, and tertiary phosphines. Recently, hydroxyalkyl quaternary ammonium compounds, especially hydroxyalkyl quaternary ammonium hydroxides (for example, JP-A-55-38380, JP-A-Sho 54- 119480) or hydroxyalkyl quaternary ammonium carboxylates (for example, JP-A-52-17484, JP-A-Sho
55-143978) is reported to be effective. C Problems to be Solved by the Invention The quaternary ammonium compound catalyst described above exhibits catalytic action even when used in a relatively small amount, but its action is easily affected by impurities present in extremely small amounts in the raw materials. In particular, when using industrially produced and sold organic polyisocyanates as raw materials, the effect may be difficult to develop, and once the effect occurs, the isocyanurate reaction proceeds rapidly and the reaction liquid Problems such as gelation remain. Further, in general, in the isocyanurate reaction using a catalyst, it is inevitable that the product becomes colored and cloudy. These coloring and turbidity depend on the type of catalyst and reaction temperature, but are also greatly affected by the amount of catalyst used. Although the above-mentioned quaternary ammonium compounds are somewhat improved in terms of coloring and turbidity of the product compared to conventionally known isocyanurate catalysts, these problems still remain to be solved. do not have. The present inventors have conducted intensive studies on isocyanurate catalysts that are easy to control the isocyanurate reaction and do not cause coloration or turbidity in the reaction product, and have found that using a hydroxyalkyl quaternary ammonium compound as a catalyst, It has been found that when this catalyst is further used in combination with an organic phosphite, strong catalytic activity is exhibited even when the amount of catalyst used is extremely small. In other words, it has been found that although organic phosphite itself does not have a catalytic effect on isocyanurate formation, it acts as a so-called co-catalyst, which significantly enhances the catalytic effect of quaternary ammonium. The present invention has been made based on this knowledge. D Means for Solving the Problems The present invention is characterized in that an isocyanurate ring and an isocyanate group are reacted by reacting an isocyanate compound in the presence of an organic phosphite using a hydroxyalkyl quaternary ammonium compound as a catalyst. This is a method for producing a compound having Examples of the hydroxyalkyl quaternary ammonium compounds used as catalysts in the present invention include hydroxyalkyl quaternary ammonium carboxylate (hereinafter sometimes abbreviated as carboxylate catalyst) and hydroxyalkyl quaternary ammonium hydroxide (hereinafter sometimes abbreviated as carboxylate catalyst). , sometimes abbreviated as hydroxide catalyst).
All of these compounds are known as catalysts for converting organic polyisocyanates into isocyanurates, and these known catalysts can be used as they are. Carboxylate catalysts are obtained by reacting a tertiary amine with an alkylene oxide in the presence of an organic carboxylic acid in a solvent such as dipropylene glycol. Examples of such substances include trimethyl-N-2-hydroxypropylammonium 2-ethylhexanoate, N,N-dimethyl-N-hydroxyethyl-
N-2-hydroxypropylammonium hexanoate, trimethyl-N-2-hydroxypropylammonium hexadecanoate, trimethyl-N-2-hydroxypropylammonium phenyl carbonate, trimethyl-N-2
Examples include, but are not limited to, -hydroxypropylammonium formate. Hydroxy catalysts can also be obtained by reacting tertiary amines and alkylene oxides in water/methanol. These include, for example, 2-hydroxyethyl-trimethylammonium hydroxide, 2-hydroxyethyl-trimethylammonium hydroxide,
-Hydroxyethyl-dodecyl-dimethylammonium hydroxide, 2-hydroxyethyl-dimethyl-2,2'-dihydroxymethyl-butylammonium hydroxide, monoadduct of ethylene oxide and 1,4-diazabicyclo-2,2,2-octane These examples include, but are not limited to these in any way. Examples of the organic phosphite used as a cocatalyst in the present invention include organic phosphite diester and organic phosphite triester.
These compounds are in the molecule

【式】あるい は[formula] or teeth

【式】(ただし、酸素原子の一方の手 は炭素原子と結合している)なる部分構造を1個
以上(通常1個ないし4個)有している。本発明
では有機亜リン酸トリエステルを使用するのが好
ましく、このようなものとして具体的には次のも
のを挙げることができる。 (i) (R−O)−3P〔ただし、Rは同一または異な
つて炭素数1〜20のアルキルあるいは炭素数1
〜20のアルキルで置換されていてもよいアリー
ル(アリールとしては、たとえばフエニル)を
表わす〕で示される化合物。このようなものと
して、たとえばトリエチルホスフアイト、トリ
ブチルホスフアイト、トリス(2−エチルヘキ
シル)ホスフアイト、トリデシルホスフアイ
ト、トリラウリルホスフアイト、トリス(トリ
デシル)ホスフアイト、トリステアリルホスフ
アイト;トリフエニルホスフアイト、トリス
(ノニルフエニル)ホスフアイト、トリス(2,
4−ジ−t−ブチルフエニル)ホスフアイト;
あるいはジフエニルデシルホスフアイト、ジフ
エニル(トリデシル)ホスフアイトなどのモノ
ホスフアイト類、 (ii) たとえばジステアリル・ペンタエリスリチ
ル・ジホスフアイト,ジ・ドデシル・ペンタエ
リスリトール・ジホスフアイト,ジノニルフエ
ニル・ペンタエリスリトール・ジホスフアイ
ト、テトラフエニル・テトラ・トリデシル・ペ
ンタエリスリチル・テトラホスフアイト、テト
ラフエニル・ジプロピレングリコール・ジホス
フアイト、トリペンタエリスリトール・トリホ
スフアイトなどの多価アルコールから誘導され
たジ・トリあるいはテトラホスフアイト類、お
よび (iii) たとえばジ・アルキル(C1-20)・ビスフエノ
ールA.ジホスフアイト、4,4′−ブチリデン−
ビス(3−メチル−6−t−ブチルフエニル−
ジ・トリデシル)ホスフアイトなどのビスフエ
ノール系化合物から誘導されたジホスフアイト
類、および (iv) その他、たとえば水添ビスフエノールAホス
フアイトポリマー(分子量2400〜3000)などの
ポリホスフアイト類。さらに有機亜リン酸ジエ
ステルとしては、(RO)−2P(o)H〔ただし、
Rは前記と同意義〕を挙げることができ、この
ようなジエステルとして、たとえばジラウリル
ハイドロゲンホスフアイト、ジフエニルハイド
ロゲンホスフアイトなどがある。記号Rで示さ
れるアルキルは、たとえばクロルのようなハロ
ゲンで置換されていてもよく、このようなもの
として、たとえばトリス(2,3−ジクロロプ
ロピル)ホスフアイトがある。また上記ホスフ
アイトの酸素原子は硫黄原子で置換されたもの
であつてもよく、このようなものとして、たと
えばトリラウリルトリチオホスフアイトなどが
ある。 本発明の方法では、このような助触媒を触媒と
組合わせて使用し、触媒自体の使用量は、それ単
独で使用する場合の最も効果的な量よりも少ない
量を用いればよい。たとえばカルボキシレート触
媒の場合には、原料イソシアネート化合物に対し
て(以下同じ)0.002〜0.05重量%(好ましくは
0.005〜0.018重量%)、またヒドロキシド触媒の
場合には0.001〜0.05重量%(好ましくは0.002〜
0.009重量%)の範囲で充分な触媒活性を示す。 また助触媒として使用する亜リン酸エステルの
使用量は、触媒のほぼ1/10〜10倍、好ましくは等
量〜6倍量である。この量よりも少ないと助触媒
としての作用が充分でなく、またこの量を越える
と、反応により得られた生成物を利用した。最終
製品の物性に悪影響を及ぼす恐れがある。 さらに本発明で原料として使用することのでき
るイソシアネート化合物としては、従来からイソ
シアネートトリマーの製造に利されているイソシ
アナート基を有する化合物を挙げることができ
る。 このような化合物として、たとえば有機ポリイ
ソシアネートがある。有機ポリイソシアネートと
しては、たとえばトリメチレンジイソシアネー
ト、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメ
チレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソ
シアネート、1,2−プロピレンジイソシアネー
ト、2,3−ブチレンジイソシアネート、1,3
−ブチレンジイソシアネート、2,4,4−また
は2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソ
シアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、
2,6−ジイソシアナートメチルカプロエートな
どの脂肪族ジイソシアネート、たとえば1,3−
シクロペンタンジイソシアネート、1,4−シク
ロヘキサンジイソシアネート、1,3−シクロヘ
キサンジイソシアネート、3−イソシアナートメ
チル−3.5,5−トリメチルシクロヘキシルイソ
シアネート、4,4′−メチレンビス(シクロヘキ
シルイソシアネート)、メチル−2,4−シクロ
ヘキサンジイソシアネート、メチル−2,6−シ
クロヘキサンジイソシアネート、1,4−ビス
(イソシアナートメチル)シクロヘキサン、1,
3−ビス(イソシアナートメチル)シクロヘキサ
ンなどのシクロアルキレン系ジイソシアネート、
たとえばm−フエニレンジイソシアネート、p−
フエニレンジイソシアネート、4,4′−ジフエニ
ルジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソ
シアネート、4,4′−ジフエニルメタンジイソシ
アネート、2,4−または2,6−トリレンジイ
ソシアネート、4,4′−トルイジンジイソシアネ
ート、ジアニシジンイソシアネート、4,4′−ジ
フエニルエーテルジイソシアネートなどの芳香族
ジイソシアネート、たとえばω,ω′−ジイソシ
アネート−1,3−ジメチルベンゼン、ω,
ω′−ジイソシアネート−1,4−ジメチルベン
ゼン、ω,ω′−ジイソシアネート−1,4−ジ
エチルベンゼン、1,3−テトラメチルキシリレ
ンジイソシアネート、1,4−テトラメチルキシ
リレンジイソシアネートなどの芳香脂肪族ジイソ
シアネート、たとえばトリフエニルメタン−4,
4′,4″−トリイソシアネート、1,3,5−トリ
イソシアネートベンゼン、1,3,5−トリイソ
シアネートシクロヘキサン、2,4,6−トリイ
ソシアネートトルエン、ω−イソシアネートエチ
ル−2,6−ジイソシアネートカプロエートなど
のトリイソシアネートなどがある。これら有機ポ
リイソシアネートのうち、脂肪族ジイソシアネー
トおよびシクロアルキレン系ジイソシアネートは
本発明で有利に用いることのできる、イソシアネ
ート化合物である。また有機ポリイソシアネート
は2種以上の混合物(たとえばヘキサメチレンジ
イソシアネートと3−イソシアナートメチル−
3,5,5−トリメチルシクロヘキシルイソシア
ネートとの混合物)で使用してもよい。さらに、
これら有機ポリイソシアネートに1〜4価のアル
コール、あるいは、たとえばポリエステルポリオ
ール、ポリエーテルポリオールなどのポリオール
をNCO/OHの値がほぼ20〜30になるような割合
で反応させて得られる未端にNCO基を有するウ
レタンプレポリマーを、本発明の原料として使用
することができる。1価のアルコールとしては、
たとえばメタノール、ブタノール、2−エチルヘ
キサノール、エチレングリコールモノメチルエー
テルなど;2価のアルコールとしては、たとえば
エチレングリコール、1,3−ブタンジオール、
1,4−ブタンジオール、プロピレングリコー
ル、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサン
ジオール、2−エチルヘキサンジール、2,2,
4−トリメチルペンタジオールなど;3価のアル
コールとしては、たとえばトリメチロールプロパ
ン、グリセリンなど;4価のアルコールとして
は、たとえばペンタエリスリトールなど;ポリエ
ステルポリオールとしては、たとえばヒバリン酸
ネオペンチルグリコールエステルなど;またポリ
エーテルポリオールとしては、たとえばポリエチ
レングリコール、ポリプロピレングリコール、ポ
リテトラメチレンエーテルグリコールなどを、そ
れぞれ挙げることができる。 本発明の方法では、このようなイソシアネート
化合物を原料とし、これに触媒と助触媒とを添加
してイソシアヌレート化の反応に付す。本発明の
イソシアヌレート化の反応は、通常30〜100℃、
好ましくは40〜80℃で行なわれる。反応の進行は
NCO基含有量や粘度を測定することにより追跡
することができきる。反応を所定量まで(本発明
ではNCO基含有量が反応開始時のほぼ90〜50%
に減少するまで)進行させたのち、反応を停止さ
せるために停止剤を加える。反応停止剤として
は、酸性物質が用いられる。酸性物質としては、
たとえば塩酸、リン酸などの無機酸、たとえばベ
ンゾイルクロライド、アセチルクロライドなどの
有機酸クロライドがある。これら停止剤は、使用
した触媒の量の1/2から2倍重量程度添加すれば
よい。本発明の方法は、無溶媒中でも進行する
が、必要ならば、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸
セロソルブアセテートなどの酢酸エステル類ある
いはリン酸トリメチル、リン酸トリエチルなどの
リン酸エステル類を溶媒にして用いてもよい。反
応終了後、反応液には通常は未反応イソシアネー
トモノマーが残存しているが、これは減圧蒸留に
付して留去することができる。溶媒についても同
様である。未反応イソシアネートモノマーの留去
には減圧薄膜蒸留装置を用いるのがよい。この方
法により、未反応のイソシアネートモノマー含量
をほぼ3重量%以下、必要に応じてほぼ1重量%
以下にすることができる。 このようにしてイソシアヌレート環とイソシア
ナート基とを有する化合物が得られる。この生成
物は、原料として有機ジイソシアネートを使用し
た場合、3個の有機ジイソシアネートが反応して
生成した1個のイソシアヌレート環と3個のイソ
シアナート基とを有する3量体を主成分とし、そ
の他5量体(2個のイソシアヌレート環と4個の
イソシアナート基)と7量体(3個のイソシアヌ
レート環と5個のイソシアナート基)とを含有し
ている。本発明の方法により三量体含量がほぼ40
〜70%のもの(液体クロマトグラフイーによる分
析;面積比)を製造することができる。 本発明の方法では、原料純度に拘わらずイソシ
アヌレート化の反応が安定に一定の速度で進行す
るため、反応をコントロールすることが容易であ
り、イソシアヌレート化の反応がある時点で急激
に進行して反応液がゲル化するようなことがな
い。また、本発明の方法により製造されたイソシ
アヌレート環とイソシアナート基とを有する化合
物は、透明でかつほとんど着色していないため、
過や脱色処理をすることなく、そのまま硬化剤
などとして使用でき、商品価値が極めて高い。す
なわち、本発明の目的物は、各種ウレタン用ポリ
オール成分と反応させて耐候性、耐熱性などの物
性に優れた塗料、接着剤、発泡体などを製造する
際の原料として広く利用することができ、極めて
有用である。 以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に
説明する。 実施例 1 ヘキサメチレンジイソシアネート(以下、
HDIと略す)500gをガラス製の四径フラスコに
入れ、これを50℃に加温したのち、トリメチル−
N−2−ヒドロキシプロピルアンモニウム・2−
エチルヘキサノエート0.05g、次いでテトラフエ
ニルジプロピレングリコールジホスフアイト0.25
gを加える。この混合物を撹拌下、60℃で3時間
反応を続けるとNCO基含量は反応開始時の約80
%にまで減少した。この時点で、ベンゾイルクロ
ライド0.05gを加えて反応を停止させた。得られ
た反応液を薄膜蒸留装置(真空度0.7mgHg;温度
150℃)にかけて未反応のHDIモノマーを除去
し、淡黄色透明の生成物を得た。このものは
NCO基含有21.0%、粘度(25℃)2300cps.色相
APHA30であつた。このものの赤外線吸収スペ
クトルに1680cm-1の吸収が認められたことからイ
ソシアヌレート環を有することが確認された。 実施例 2〜9 表−aおよび−bに示す処方および条件下
で実施例1と同様にしてイソシアヌレート環とイ
ソシアナート基とを有する化合物を得た。なお、
イソシアヌレート化の反応は、ヘキサメチレンジ
イソシアネート(HDI)の場合には、NCO基含
量がほぼ40%、また3−イソシアナートメチル−
3,5,5−トリメチルシクロヘキシルイソシア
ネート(IPDI)の場合にはNCO基含量がほぼ30
%になつた時点で反応を停止させた。イソシアヌ
レート化の反応液および蒸留によつて未反応モノ
マーを留去して得られた生成物の物性を表(a
およびb)下欄に示した。
It has one or more (usually 1 to 4) partial structures of the formula: (wherein one hand of the oxygen atom is bonded to a carbon atom). In the present invention, it is preferable to use organic phosphorous acid triesters, and specific examples of such ones include the following. (i) (R-O) -3P [However, R is the same or different and is alkyl having 1 to 20 carbon atoms or 1 carbon number
-20 aryl optionally substituted with alkyl (aryl is, for example, phenyl). These include, for example, triethyl phosphite, tributyl phosphite, tris(2-ethylhexyl) phosphite, tridecyl phosphite, trilauryl phosphite, tris(tridecyl) phosphite, tristearyl phosphite; triphenyl phosphite, tris (nonylphenyl)phosphite, tris(2,
4-di-t-butylphenyl) phosphite;
or monophosphites such as diphenyldecyl phosphite and diphenyl (tridecyl) phosphite; (iii) di-tri or tetraphosphites derived from polyhydric alcohols such as tetra-tridecyl pentaerythrityl tetraphosphite, tetraphenyl dipropylene glycol diphosphite, tripentaerythritol triphosphite;・Alkyl (C 1-20 ) ・Bisphenol A. Diphosphite, 4,4'-butylidene-
bis(3-methyl-6-t-butylphenyl-
(iv) other polyphosphites, such as hydrogenated bisphenol A phosphite polymers (molecular weight 2400-3000). Furthermore, as the organic phosphite diester, (RO) -2P (o)H [however,
R has the same meaning as defined above], and examples of such diesters include dilauryl hydrogen phosphite and diphenyl hydrogen phosphite. Alkyl of the symbol R may be substituted with halogen, such as chloro, for example tris(2,3-dichloropropyl)phosphite. Further, the oxygen atom of the above-mentioned phosphite may be substituted with a sulfur atom, such as trilauryl trithiophosphite. In the process of the present invention, such a cocatalyst is used in combination with a catalyst, and the catalyst itself may be used in an amount less than the most effective amount when used alone. For example, in the case of a carboxylate catalyst, 0.002 to 0.05% by weight (preferably
0.005-0.018% by weight), and in the case of hydroxide catalysts 0.001-0.05% by weight (preferably 0.002-0.018% by weight)
0.009% by weight) shows sufficient catalytic activity. The amount of phosphite used as a cocatalyst is approximately 1/10 to 10 times the amount of the catalyst, preferably equivalent to 6 times the amount of the catalyst. If the amount is less than this amount, the action as a promoter will not be sufficient, and if it exceeds this amount, the product obtained by the reaction will be utilized. It may adversely affect the physical properties of the final product. Further, as the isocyanate compound that can be used as a raw material in the present invention, there can be mentioned a compound having an isocyanate group that has been conventionally used in the production of an isocyanate trimer. Examples of such compounds include organic polyisocyanates. Examples of the organic polyisocyanate include trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, 1,2-propylene diisocyanate, 2,3-butylene diisocyanate, 1,3
-butylene diisocyanate, 2,4,4- or 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate,
Aliphatic diisocyanates such as 2,6-diisocyanate methyl caproate, e.g. 1,3-
Cyclopentane diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, 1,3-cyclohexane diisocyanate, 3-isocyanatomethyl-3.5,5-trimethylcyclohexyl isocyanate, 4,4'-methylenebis(cyclohexyl isocyanate), methyl-2,4-cyclohexane Diisocyanate, methyl-2,6-cyclohexane diisocyanate, 1,4-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane, 1,
Cycloalkylene diisocyanates such as 3-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane,
For example, m-phenylene diisocyanate, p-
Phenylene diisocyanate, 4,4'-diphenyl diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4- or 2,6-tolylene diisocyanate, 4,4'-toluidine diisocyanate , dianisidine isocyanate, aromatic diisocyanates such as 4,4'-diphenyl ether diisocyanate, e.g. ω,ω'-diisocyanate-1,3-dimethylbenzene, ω,
Aroaliphatic diisocyanates such as ω'-diisocyanate-1,4-dimethylbenzene, ω,ω'-diisocyanate-1,4-diethylbenzene, 1,3-tetramethylxylylene diisocyanate, 1,4-tetramethylxylylene diisocyanate, etc. , for example triphenylmethane-4,
4',4''-triisocyanate, 1,3,5-triisocyanatebenzene, 1,3,5-triisocyanatecyclohexane, 2,4,6-triisocyanatetoluene, ω-isocyanateethyl-2,6-diisocyanate triisocyanates such as proate. Among these organic polyisocyanates, aliphatic diisocyanates and cycloalkylene diisocyanates are isocyanate compounds that can be advantageously used in the present invention. mixtures (e.g. hexamethylene diisocyanate and 3-isocyanatomethyl-
It may also be used in a mixture with 3,5,5-trimethylcyclohexyl isocyanate). moreover,
These organic polyisocyanates are reacted with mono- to tetrahydric alcohols or polyols such as polyester polyols and polyether polyols at a ratio such that the NCO/OH value is approximately 20-30. Urethane prepolymers having groups can be used as raw materials in the present invention. As a monohydric alcohol,
For example, methanol, butanol, 2-ethylhexanol, ethylene glycol monomethyl ether, etc.; examples of dihydric alcohols include ethylene glycol, 1,3-butanediol,
1,4-butanediol, propylene glycol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, 2-ethylhexanediol, 2,2,
4-trimethylpentadiol and the like; trihydric alcohols such as trimethylolpropane and glycerin; tetrahydric alcohols such as pentaerythritol; polyester polyols such as neopentyl hivalate glycol ester; Examples of the ether polyol include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, and the like. In the method of the present invention, such an isocyanate compound is used as a raw material, a catalyst and a cocatalyst are added thereto, and the compound is subjected to an isocyanurate reaction. The isocyanurate reaction of the present invention is usually carried out at 30 to 100°C.
Preferably it is carried out at 40-80°C. The progress of the reaction is
It can be tracked by measuring the NCO group content and viscosity. The reaction is carried out to a predetermined amount (in the present invention, the NCO group content is approximately 90 to 50% of that at the start of the reaction).
After allowing the reaction to proceed (until the reaction decreases to ), a terminating agent is added to stop the reaction. An acidic substance is used as the reaction terminator. As acidic substances,
Examples include inorganic acids such as hydrochloric acid and phosphoric acid, and organic acid chlorides such as benzoyl chloride and acetyl chloride. These terminators may be added in an amount of about 1/2 to twice the weight of the catalyst used. Although the method of the present invention proceeds without a solvent, if necessary, acetate esters such as ethyl acetate, butyl acetate, and cellosolve acetate, or phosphate esters such as trimethyl phosphate and triethyl phosphate may be used as a solvent. It's okay. After the reaction is completed, unreacted isocyanate monomer usually remains in the reaction solution, but this can be distilled off under reduced pressure. The same applies to solvents. A vacuum thin film distillation apparatus is preferably used to distill off unreacted isocyanate monomers. By this method, the unreacted isocyanate monomer content can be reduced to approximately 3% by weight or less, and if necessary approximately 1% by weight.
It can be: In this way, a compound having an isocyanurate ring and an isocyanate group is obtained. When an organic diisocyanate is used as a raw material, the main component of this product is a trimer having one isocyanurate ring and three isocyanate groups produced by the reaction of three organic diisocyanates, and other It contains a pentamer (2 isocyanurate rings and 4 isocyanate groups) and a heptamer (3 isocyanurate rings and 5 isocyanate groups). The method of the invention reduces the trimer content to approximately 40
~70% (analysis by liquid chromatography; area ratio) can be produced. In the method of the present invention, the isocyanurate reaction progresses stably at a constant rate regardless of the purity of the raw materials, so the reaction is easy to control, and the isocyanurate reaction progresses rapidly at a certain point. The reaction solution will not gel. Furthermore, since the compound having an isocyanurate ring and an isocyanate group produced by the method of the present invention is transparent and has almost no color,
It can be used as a hardening agent without any filtration or decolorization, and has extremely high commercial value. That is, the object of the present invention can be widely used as a raw material for producing paints, adhesives, foams, etc. with excellent physical properties such as weather resistance and heat resistance by reacting with various polyol components for urethane. , extremely useful. Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples. Example 1 Hexamethylene diisocyanate (hereinafter referred to as
HDI (abbreviated as HDI) was placed in a four-diameter glass flask, heated to 50°C, and then trimethyl-
N-2-hydroxypropylammonium 2-
0.05 g of ethylhexanoate, then 0.25 g of tetraphenyl dipropylene glycol diphosphite
Add g. When this mixture was allowed to react at 60°C for 3 hours with stirring, the NCO group content was approximately 80% at the start of the reaction.
%. At this point, 0.05 g of benzoyl chloride was added to stop the reaction. The obtained reaction solution was heated to a thin film distillation device (vacuum degree 0.7 mgHg; temperature
(150°C) to remove unreacted HDI monomer, and a pale yellow transparent product was obtained. This thing is
NCO group content 21.0%, viscosity (25℃) 2300cps.Hue
It was APHA30. Since absorption at 1680 cm -1 was observed in the infrared absorption spectrum of this product, it was confirmed that it had an isocyanurate ring. Examples 2 to 9 Compounds having an isocyanurate ring and an isocyanate group were obtained in the same manner as in Example 1 using the formulations and conditions shown in Tables-a and -b. In addition,
The isocyanuration reaction is carried out in the case of hexamethylene diisocyanate (HDI), with an NCO group content of approximately 40%, and 3-isocyanatomethyl-
In the case of 3,5,5-trimethylcyclohexyl isocyanate (IPDI), the NCO group content is approximately 30
%, the reaction was stopped. The physical properties of the isocyanurate reaction solution and the product obtained by distilling off unreacted monomers are shown in Table (a).
and b) shown in the bottom column.

【表】【table】

【表】 留に付し未反応モノマーを除去した。
実施例 10 ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)500
gおよびエチレングリコール10gをガラス製の4
径フラスコに入れ、窒素気流下75℃で2時間ウレ
タン化反応を行ない末端にNCO基を有するウレ
タンプレポリマーを含む反応液を得た。この反応
液を50℃に冷却し、これにトリメチル−N−2−
ヒドロキシプロピルアンモニウム・2−エチルヘ
キサノエート0.05gおよびテトラフエニルジプロ
ピレングリコールジホスフアイト0.25g加え60℃
でイソシアヌレート化反応を行つた。この反応液
のNCO基含量がほぼ40%になつた時点(約3時
間)でベンゾイルクロライド0.05gを加えて反応
を停止させた。反応液中の未反応のHDIモノマ
ーを薄膜蒸留装置を用いて留去し、淡黄色透明液
体を得た。このものはNCO基含有量20.0%、粘
度(25℃)2500cps色相APHA30であつた。また
赤線吸収スペクトルに1680cm-1の吸収が認められ
たことからイソシアヌレート環を有することが確
認された。 実施例 11〜16 表に示す処方および条件下で実施例10と同様
にしてイソシアヌレート環とイソシアナート基と
を有する化合物を得た。なお、イソシアヌレート
化反応は、ヘキサメチレンジイソシアネート原料
(HDI)の場合にはNCO基含量がほぼ40%、また
3−イソシアナートメチル−3,5,5−トリメ
チルシクロヘキシルイソシアネート(IPDI)原
料の場合にはNCO基含量がほぼ30%になつた時
点で反応を停止させた。 イソシアヌレート化の反応液および蒸留によつ
て未反応モノマーを留去して得られた生成物の物
性を表下欄に示した。
[Table] Unreacted monomers were removed by distillation.
Example 10 Hexamethylene diisocyanate (HDI) 500
g and 10 g of ethylene glycol in a glass container
The mixture was placed in a diameter flask and subjected to urethanization reaction at 75°C for 2 hours under a nitrogen stream to obtain a reaction solution containing a urethane prepolymer having an NCO group at the end. This reaction solution was cooled to 50°C, and trimethyl-N-2-
Add 0.05 g of hydroxypropylammonium 2-ethylhexanoate and 0.25 g of tetraphenyldipropylene glycol diphosphite at 60°C.
The isocyanurate reaction was carried out. When the NCO group content of this reaction solution reached approximately 40% (about 3 hours), 0.05 g of benzoyl chloride was added to stop the reaction. The unreacted HDI monomer in the reaction solution was distilled off using a thin film distillation apparatus to obtain a pale yellow transparent liquid. This product had an NCO group content of 20.0%, a viscosity (25°C) of 2500 cps, and a hue of APHA30. In addition, absorption at 1680 cm -1 was observed in the red line absorption spectrum, which confirmed that it had an isocyanurate ring. Examples 11 to 16 Compounds having an isocyanurate ring and an isocyanate group were obtained in the same manner as in Example 10 using the formulation and conditions shown in the table. The isocyanurate reaction is performed when the NCO group content is approximately 40% in the case of hexamethylene diisocyanate raw material (HDI), and in the case of 3-isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexyl isocyanate (IPDI) raw material. The reaction was stopped when the NCO group content reached approximately 30%. The physical properties of the isocyanurate reaction solution and the product obtained by distilling off unreacted monomers are shown in the lower column of the table.

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 イソシアネート化合物を有機亜リン酸エステ
ルの存在下にヒドロキシアルキル第四級アンモニ
ウム化合物を触媒として反応させることを特徴と
するイソシアヌレート環とイソシアナート基とを
有する化合物の製造法。
1. A method for producing a compound having an isocyanurate ring and an isocyanate group, which comprises reacting an isocyanate compound in the presence of an organic phosphite using a hydroxyalkyl quaternary ammonium compound as a catalyst.
JP59245365A 1984-11-19 1984-11-19 Production of compound having isocyanurate ring and isocyanate group Granted JPS61129173A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59245365A JPS61129173A (en) 1984-11-19 1984-11-19 Production of compound having isocyanurate ring and isocyanate group

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59245365A JPS61129173A (en) 1984-11-19 1984-11-19 Production of compound having isocyanurate ring and isocyanate group

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61129173A JPS61129173A (en) 1986-06-17
JPH0368023B2 true JPH0368023B2 (en) 1991-10-25

Family

ID=17132577

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59245365A Granted JPS61129173A (en) 1984-11-19 1984-11-19 Production of compound having isocyanurate ring and isocyanate group

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61129173A (en)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2770329B2 (en) * 1988-07-22 1998-07-02 大日本インキ化学工業株式会社 Method for producing polyisocyanate
US5086175A (en) * 1988-12-28 1992-02-04 Takeda Chemical Industries, Ltd. Polyisocyanates, their production and uses
JPH0320322A (en) * 1989-06-16 1991-01-29 Nippon Polyurethane Ind Co Ltd Modified polymethylenepolyphenyl polyisocyanate, resin composition having good storage stability, and production of polyisocyanurate foam by using them
DE69025028T2 (en) * 1989-05-16 1996-07-18 Nippon Polyurethane Kogyo Kk METHOD FOR PRODUCING MODIFIED ORGANIC POLYISOCYANATES
DE3928503A1 (en) * 1989-08-29 1991-03-07 Bayer Ag METHOD FOR PRODUCING SOLUTIONS OF POLYISOCYANATES CONTAINING ISOCYANURATE GROUPS IN LACQUER SOLVENTS AND THE USE THEREOF
US5235018A (en) * 1991-07-22 1993-08-10 Miles Inc. Polyisocyanates containing allophanate and isocyanurate groups, a process for their production and their use in two-component coating compositions
US5208334A (en) * 1991-07-22 1993-05-04 Miles Inc. Process for the production of polyisocyanates containing allophanate and isocyanurate groups
DE19828935A1 (en) * 1998-06-29 1999-12-30 Basf Ag High viscosity polyisocyanate composition useful as a surface coating
JP5356300B2 (en) * 2010-03-30 2013-12-04 旭化成ケミカルズ株式会社 Allophanate group-containing blocked polyisocyanate
US9234069B2 (en) 2011-03-09 2016-01-12 Mitsui Chemicals, Inc. Pentamethylenediisocyanate, method for producing pentamethylenediisocyanate, polyisocyanate composition, polyurethane resin, and polyurea resin
JP6434825B2 (en) * 2014-03-04 2018-12-05 三井化学株式会社 Method for producing polyisocyanurate composition
US9725422B2 (en) * 2014-03-04 2017-08-08 Mitsui Chemicals, Inc. Isocyanurate composition
CN108473842B (en) 2016-02-19 2020-09-25 三井化学株式会社 Two-component curable solventless adhesive for lamination and cured resin

Also Published As

Publication number Publication date
JPS61129173A (en) 1986-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4943004B2 (en) Process for producing allophanate group-containing polyisocyanate, urethane prepolymer and polyurethane resin composition
KR0141916B1 (en) Process for the preparation of polyisocyanates presenting urethdione and isocyanate groups, polyiscyanates obtained
US3248372A (en) Glycol modified isocyanurate containing polyisocyanates
JP2507415B2 (en) Process for producing polyisocyanate containing isocyanurate group
JPH0368023B2 (en)
JPH0827247A (en) Modified (cyclo)aliphatic polyisocyanate mixture, its production and method of using it
KR20190076963A (en) Bio-renewable high performance polyester polyol
JP3850895B2 (en) Allophanatization method and two-component resin composition
JP2007530751A (en) Method for producing polyether allophanate using zinc compound as catalyst
JP2006193642A (en) Method for producing allophanate-modified polyisocyanate composition
EP1398335B1 (en) New polymeric allophanates of diphenylmethane diisocyanate prepolymers of these polymeric allophanates, and processes for the preparation of the polymeric allophanates and the prepolymers thereof
KR100566025B1 (en) Process for the Production of Light-Colored Uretdione Polyisocyanates
WO2019183315A1 (en) Polyol acid neutralization for low temperature uretdione curing
JP5368525B2 (en) Allophanate group-containing polyisocyanate, and urethane prepolymer, polyurethane resin composition and use thereof
JP2006152298A (en) Binder composition containing polyorthoester and/or bicyclo orthoester groups
JP6744147B2 (en) Polyisocyanate composition and method for producing the same
JP4201582B2 (en) Polyisocyanate composition containing isocyanurate groups
EP1557437A2 (en) Ortho ester group containing binders
JPH07116163B2 (en) Method for producing polyisocyanate
JP2003160630A (en) Highly functional self-emulsification polyisocyanate and production method thereof
CA2542583A1 (en) Compounds containing allophanate, isocyanate and ortho ester groups and their use as binders
JP2003055427A (en) Process for producing self-emulsifiable allophanate- modified polyisocyanate
JPH0413350B2 (en)
JP4529676B2 (en) Process for producing reactive stabilized polycarbonate polyol and polyurethane resin using reactive stabilized polycarbonate polyol
KR102707949B1 (en) Buret polyisocyanate composition

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees