JPH09188742A - 無色ウレトジオン及びその製法 - Google Patents

無色ウレトジオン及びその製法

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JPH09188742A
JPH09188742A JP8342018A JP34201896A JPH09188742A JP H09188742 A JPH09188742 A JP H09188742A JP 8342018 A JP8342018 A JP 8342018A JP 34201896 A JP34201896 A JP 34201896A JP H09188742 A JPH09188742 A JP H09188742A
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JP
Japan
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isophorone diisocyanate
catalyst
reaction
group
ring
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JP8342018A
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English (en)
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Elmar Dr Wolf
ヴォルフ エルマール
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Huels AG
Original Assignee
Huels AG
Chemische Werke Huels AG
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/77Polyisocyanates or polyisothiocyanates having heteroatoms in addition to the isocyanate or isothiocyanate nitrogen and oxygen or sulfur
    • C08G18/78Nitrogen
    • C08G18/79Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/798Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates containing urethdione groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D229/00Heterocyclic compounds containing rings of less than five members having two nitrogen atoms as the only ring hetero atoms

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 無色ウレトジオン及びその製法 【解決手段】 イソホロンジイソシアネートを、不活性
溶剤を用いて、又は用いずに、0〜60℃の温度で、下
記の触媒A+B0.2〜4重量%と反応させ、かつ10
〜70%の反応の後に、反応生成物を、触媒混合物を予
め失活化させずに、反応混合物から、薄層蒸留により残
留物として単離することにより得られる、熱時に、少な
くとも90%までイソホロンジイソシアネートに再分解
可能で、かつジオールでの所定の鎖延長に好適な、イソ
ホロンジイソシアネートからの無色ウレトジオン。 【化1】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、イソホロンジイソ
シアネート(略号:IPDI)から製造されるイソシア
ヌレート基含有ウレトジオンの製法に関する。
【0002】
【従来の技術】脂肪族ジイソシアネートのダイマー化
は、ドイツ特許(DE−OS)第1670720号明細
書中で、初めて記載された。触媒としては、3級ホスフ
ィンが使用されている。ドイツ特許(DE−OS)第1
670720号明細書の教示によりイソシアネートから
製造された脂肪族ウレトジオンは、無論、かなりの量の
相応するイソシアヌレートを不純物として含有する(例
1で、ブチルイソシアヌレート約40%;例2aで、エ
チルイソシアヌレート50%)。ドイツ特許(DE−O
S)第1670720号明細書に記載の方法により、I
PDIをダイマー化する場合にも、純粋なウレトジオン
ではなく、IPDI−ウレトジオン最大80%からな
り、残りは、分離不可能なIPDI−イソシアヌレート
である反応生成物の混合物が得られるのみである。
【0003】ドイツ特許(DE−OS)第193476
3号明細書は専ら、IPDIの3級ホスフィンを用いて
のオリゴマー化に関する。この文献の教示により得られ
る反応生成物は、ダイマーのIPDI(熱時に、分解可
能)約60重量部及びトリマーのもしくは高級オリゴマ
ー化された(熱時に、分解不可能)IPDI約40重量
部からなる。好適な方法変法(例えば、低反応率、低
温)により、ダイマー分を、なお約80重量部に高める
ことができる。ウレトジオン含有率のそれ以上の増加
は、もはや不可能であり、それというのも、触媒(3級
ホスフィン)は、IPDIのダイマー化だけでなく、相
応するイソシアヌレートへのトリマー化も触媒するため
である。このようなIPDIのイソシアヌレート含有ウ
レトジオンは、ポリウレタン化学(例えば、ブロッキン
グ剤不含のPUR−粉末硬化剤)のために重要な出発化
合物を製造するためのジオールでの所定の鎖延長のため
には不適当であり、それというのも、既に、このように
鎖延長されたIPDIのウレトジオンの製造の際に、少
なくとも部分的なゲル化が予期されうるためである。
【0004】ドイツ特許(DE−OS)第373954
9号明細書中に、イソシアヌレート不含であり、従っ
て、ジオールとの反応によりブロッキング剤不含のPU
R−粉末硬化剤を製造するために、非常に好適であるI
PDI−ウレトジオンが記載されている。IPDIの二
量化のための触媒として、4−N−ジアルキル置換され
たピリジン、殊に4−ジメチルアミノピリジン(DMA
P)が使用されている。ドイツ特許(DE−OS)第3
739549号明細書により製造されたIPDIのウレ
トジオンの欠点は、その多かれ少なかれ濃い黄色であ
り、これは、勿論、そのジオールとの反応生成物にも存
在する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、前記
の欠点を有さないウレトジオンを提供することであっ
た。
【0006】
【課題を解決するための手段】ダイマー化触媒として、
3級ホスフィン及び4−N−ジアルキル置換されたピリ
ジンからなる混合物を使用すると、意外にも、熱時に分
解不可能なIPDIトリマー最高10重量%を含有し、
かつジオールでの鎖延長に好適な、ほぼ無色のIPDI
−ウレトジオンが得られた。
【0007】従って、本発明の目的は、熱時に、少なく
とも90%まで再びイソホロンジイソシアネートに分解
可能であり、かつジオールでの所定の鎖延長のために好
適であり、イソホロンジイソシアネートを、不活性溶剤
を用いずに、又は不活性溶剤中で、次の触媒混合物A及
びB:
【0008】
【化3】
【0009】[式中、R1及びR2は、1〜8個のC原子
を有する同じか又は異なるアルキル基を表すか、又は環
に結合されたN−原子と一緒に、CH2−基の代わり
に、CH−CH3−基、N−CH3−基又はO−原子を有
してよい5−環又は6−環を形成してよく、R3、R4
5は、4〜12個のC−原子を有する同じか又は異な
る(シクロ)アルキル基を表す]の存在下に、0〜60
℃の温度で、触媒A+B0.2〜4重量%と反応させ、
かつ10〜70%の反応の後に、反応生成物を、触媒混
合物を予め失活化させずに、反応混合物から薄層蒸留に
より、残留物として単離することにより得られる、イソ
ホロンジイソシアネートからの無色のウレトジオンであ
る。
【0010】本発明の目的は、同様に、イソホロンジイ
ソシアネートからのウレトジオンの製法である。
【0011】触媒A+Bを、0.2〜4重量%、有利に
0.5〜2重量%の量で使用する。触媒Aは、トリアル
キルホスフィン、例えば、トリブチルホスフィン、トリ
ヘキシルホスフィン、トリオクチルホスフィン、トリド
デシルホスフィンである。触媒混合物の触媒Bは、N,
N−ジ置換された4−アミノピリジン−誘導体、例え
ば、4−ジメチルアミノピリジン、4−ジエチルアミノ
ピリジン、4−ピロリジノピリジン、4−ピペリジノピ
リジン及び4−(4−メチルピペリジノ)−ピリジンで
ある。
【0012】イソホロンジイソシアネートからの本発明
のウレトジオンの製造を、次のように行う:先ず、IP
DIを、記載の触媒混合物A+Bを用いて、反応混合物
の送出が、液状で(室温)なお可能である変換率、有利
にIPDI−変換率40〜60%まで反応させ、かつそ
の後、未反応のIPDIを、触媒混合物と一緒に、薄層
蒸留により、反応生成物から分離除去する。留去された
IPDI並びに触媒A+Bは、反応に再び使用すること
ができる。反応温度は、0〜60℃の範囲、有利に10
〜30℃である。より高い温度では明らかに、ウレトジ
オンが、触媒により、熱力学的に安定なイソシアヌレー
トに変換される。
【0013】反応時間、例えば、IPDIの40〜60
%が反応する時間は、一定の温度で、高い度合いで、使
用触媒の濃度並びに種類に依存している。これらは、一
般に10〜90時間である。反応は、極性溶剤、例え
ば、エステル、エーテル及びケトン又は溶剤不含で実施
することができる。溶剤不含で処理するのが有利であ
る。
【0014】IPDIのダイマー化のために、触媒A
(トリアルキルホスフィン)のみを使用すると、ほぼ無
色の反応生成物が得られ、これは、冒頭に記載したよう
に、所望のIPDIウレトジオンと並んで、なおトリマ
ーIPDI(IPDIのイソシアヌレート)約25重量
%を含有し、従って、ますます経済的に重要となってい
るブロッキング剤不含PUR−粉末を製造するための出
発化合物には、該当しない。IPDIのダイマー化のた
めに化合物B(4−ジメチルアミノピリジン)のみを使
用すると、イソシアヌレート基不含IPDI−ウレトジ
オンが得られ、従って、ブロッキング剤不含PUR−粉
末を製造するために好適な出発化合物が得られるが、こ
れは、濃い黄色を有するという欠点を有する。
【0015】双方の触媒を組み合わせることにより、個
々で使用する場合の個々の触媒A+Bの有利な特性を有
し、その欠点は伴わない、IPDIダイマー化のための
触媒混合物が得られたことは、意外であった。
【0016】本発明の方法で製造されたウレトジオン
は、ドイツ特許(DE−OS)第3739549号明細
書に対して、明らかに改善された色的品質により優れて
いる。
【0017】
【実施例】IPDIを、次のもの: a)トリオクチルホスフィン0.5重量%(比較例) b)DMAP0.5重量%(比較例) c)トリオクチルホスフィン0.5重量%+DMAP
0.5重量% d)DMAP1.0重量%(比較例) と混合し、かつ室温で放置した。時間により、反応経過
を屈折率並びにNCO−含有率を測定することにより追
跡した。同時に、反応の進行に伴って、色(Hazenによ
る色数)を測定した。3日間の反応時間の後に、反応生
成物を、120℃/0.1ミリバールでの薄層蒸留によ
り、反応混合物から単離した。
【0018】
【表1】
【0019】例2:イソホロンジイソシアネートを、次
のもの: a)トリオクチルホスフィン1重量%(比較例) b)DMAP1重量%(比較例) c)DMAP1重量%+トリオクチルホスフィン0.5
重量% と、例1に記載の反応条件で、反応させた。
【0020】
【表2】
【0021】
【表3】

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱時に、少なくとも90%まで再びイソ
    ホロンジイソシアネートに再分解可能で、かつジオール
    での所定の鎖延長に好適な、イソホロンジイソシアネー
    トからの無色ウレトジオンにおいて、イソホロンジイソ
    シアネートを、不活性溶剤を用いずに、又は不活性溶剤
    中で、次の触媒混合物A及びB: 【化1】 [式中、R1及びR2は、1〜8個のC原子を有する同じ
    か又は異なるアルキル基を表すか、又は環に結合された
    N−原子と一緒に、CH2−基の代わりに、CH−CH3
    −基、N−CH3−基又はO−原子を有してよい5−環
    又は6−環を形成してよく、R3、R4、R5は、4〜1
    2個のC−原子を有する同じか又は異なる(シクロ)ア
    ルキル基を表す]の存在下に、0〜60℃の温度で、触
    媒A+B0.2〜4重量%と反応させ、かつ10〜70
    %の反応の後に、反応生成物を、触媒混合物を予め失活
    化させずに、反応混合物から、薄層蒸留により残留物と
    して単離することにより得られる、イソホロンジイソシ
    アネートからの無色ウレトジオン。
  2. 【請求項2】 反応を、10〜30℃の温度で行う、請
    求項1に記載のイソホロンジイソシアネートからのウレ
    トジオン。
  3. 【請求項3】 20〜50%の反応の後に、反応混合物
    を単離する、請求項1又は2に記載のイソホロンジイソ
    シアネートからのウレトジオン。
  4. 【請求項4】 触媒A+B0.5〜2重量%を使用す
    る、請求項1〜3に記載のイソホロンジイソシアネート
    からのウレトジオン。
  5. 【請求項5】 触媒Aとして、群、トリブチルホスフィ
    ン、トリヘキシルホスフィン、トリオクチルホスフィ
    ン、トリドデシルホスフィンから選択される、トリアル
    キルホスフィンを使用する、請求項1から4のいずれか
    に記載のイソホロンジイソシアネートからのウレトジオ
    ン。
  6. 【請求項6】 触媒Bとして、4−ジメチルアミノピリ
    ジン、4−ジエチルアミノピリジン、4−ピロリジノピ
    リジン、4−ピペリジノピリジン及び4−(4−メチル
    ピペリジノ)−ピリジンを使用する、請求項1から5の
    いずれかに記載のイソホロンジイソシアネートからのウ
    レトジオン。
  7. 【請求項7】 溶剤を用いずに反応させる、請求項1〜
    6に記載のイソホロンジイソシアネートからのウレトジ
    オン。
  8. 【請求項8】 熱時に、少なくとも90%まで再びイソ
    ホロンジイソシアネートに再分解可能で、かつジオール
    での所定の鎖延長に好適な、イソホロンジイソシアネー
    トからの無色ウレトジオンの製法において、イソホロン
    ジイソシアネートを、不活性溶剤を用いずに、又は不活
    性溶剤中で、次の触媒混合物A及びB: 【化2】 [式中、R1及びR2は、1〜8個のC原子を有する同じ
    か又は異なるアルキル基を表すか、又は環に結合された
    N−原子と一緒に、CH2−基の代わりに、CH−CH3
    −基、N−CH3−基又はO−原子を有してよい5−環
    又は6−環を形成してよく、R3、R4、R5は、4〜1
    2個のC−原子を有する同じか又は異なる(シクロ)ア
    ルキル基を表す]の存在下に、0〜60℃の温度で、触
    媒A+B0.2〜4重量%と反応させ、かつ10〜70
    %の反応の後に、反応生成物を、触媒混合物を予め失活
    化させずに、反応混合物から、薄層蒸留により残留物と
    して単離することを特徴とする、熱時に、少なくとも9
    0%まで、イソホロンジイソシアネートに再分解可能
    で、かつジオールで所望に鎖延長するために好適な、イ
    ソホロンジイソシアネートからなる無色ウレトジオンの
    製法。
JP8342018A 1995-12-22 1996-12-20 無色ウレトジオン及びその製法 Pending JPH09188742A (ja)

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DE1995148250 DE19548250A1 (de) 1995-12-22 1995-12-22 Verfahren zur Herstellung eines isocyanurathaltigen Uretdions aus Isophorondiisocyanat sowie das danach hergestellte Uretdion
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