TW201022309A - Urethane catalyst and method of producing urethane - Google Patents

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Hironobu Oki
Yasuyuki Watanabe
Youichi Abe
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Dainippon Ink & Chemicals
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Description

201022309 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於催化異氰酸酯化合物與含有羥基的化合 物之反應之胺基甲酸酯化反應觸媒,以及使用其之胺基甲 酸酯化物之製法。 【先前技術】 由異氰酸酯化合物與羥基等之含有羥基的化合物之反 應所製得的胺基甲酸酯化物,係使用在各種領域。 例如,在觸媒以及因應必要所添加之發泡劑、界面活 性劑、交聯劑等之添加劑的存在下,使聚異氰酸酯化合物 與二醇等之多元醇進行反應所製造之聚胺基甲酸酯樹脂, 由於在常溫下亦可進行硬化反應,可形成具有交聯構造之 樹脂,且與基材之密著性、可撓性優良,所以被廣泛使用 於汽車、建築、家電、重度防蝕、塑膠塗料、接著劑等用 途。 Q 此外,在觸媒的存在下使(甲基)丙烯酸羥乙酯等之 具有羥基與自由基聚合性基的化合物與聚異氰酸酯進行反 應,或是在觸媒的存在下使異氰酸(甲基)丙烯醯酯等之 具有異氰酸基與自由基聚合性基的化合物與多元醇進行反 應所製造之(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯,其硬化後的特性 具有充分的強度或柔軟性,且可藉由多元醇的骨架來進行 各種樹脂設計,因此,係做爲活性能量線硬化性樹脂而廣 泛使用在玻璃、陶瓷、金屬、紙、木等之各種基材的保護 -4· 201022309 膜材或接著材。 此外,利用胺基·甲酸酯化反應之雙液型胺基甲酸酯化1 組成物,係使用在聚胺基甲酸酯塗料、接著劑、成形物、 封合劑、硬質或軟質發泡體的製造、彈性體。 胺基甲酸酯化反應所使用之異氰酸酯化合物,有以二 異氰酸甲苯醋(TDI: Tolylene Diisocyanate)、二異氰酸 二苯基甲院醋(MDI: Diphenylmethane Diisocyanate)爲代 表之芳香族異氰酸酯,以及以二異氰酸二環己基甲烷醋 (HMDI ' Dicyclohexylmethane Diisocyanate)、二異氰酸異 佛爾酮酯(IPDI: Isophorone Diisocyanate)爲代表之脂肪 族異氰酸酯,後者之由光或熱所導致的黃變較低,但由於 其與含有羥基的化合物之反應速度遠較前者還慢,所以要 求高活性的觸媒。使用於胺基甲酸酯化反應之胺基甲酸酯 化反應觸媒,係廣泛使用金屬觸媒,就活性強度來看,係 使用有機錫觸媒,主要使用二月桂酸二丁基錫(DBTDL : Dibutyl Tin Dilaurate)或辛酸亞錫(Stannous Octoate)(例 如參照非專利文獻1 )。 然而,前述有機錫觸媒中,近年來被指出有機錫觸媒 的毒性問題,尤其做爲雜質含有於DBTDL中之三丁基錫, 其問題是做爲環境激素對人體所造成之有害性,因而要求 取代的觸媒。 鉛、汞、鉍的化合物可促進胺基甲酸酯化反應者亦爲 人所知,但此等重金屬化合物的毒性高,所以與有機錫化 .201022309 合物相同,亦有減少其使用之傾向。鐵、銅、鈦、銷、鎳、 鈷、錳等之過渡金屬化合物,當中尤其是此等的乙醯丙酮 錯合物’具有較高的胺基甲酸酯化活性者,以往即已爲人 所知(例如參照專利文獻1 )。 此外,係有人提出使用三級胺觸媒做爲非金屬觸媒, 但其觸媒活性低,此外,有將三級胺觸媒添加於金屬乙醯 丙酮錯合物之方法(例如參照專利文獻2、專利文獻3)。 根據同文獻所記載之方法,雖然觸媒活性髙,且可獲得與 有機錫觸媒同等的硬化速度,但具有於生成物中殘留有觸 媒的金屬化合物之問題點。 [專利文獻1]日本特開平09-031151號公報 [專利文獻2]日本特開2003-8205 2號公報 [專利文獻3]日本特開2004-23 1 878號公報 [非專利文獻1]橫山哲夫著「聚胺基甲酸酯的構造·物 性與高功能化及應用之開展」技術情報協會出版,1 998年 0 發行,第3 25頁 【發明內容】 [發明所欲解決之課題] 因此,本發明之課題在於提供一種當催化異氰酸酯化 合物,尤其是脂肪族異氰酸酯與含有羥基的化合物之反應 來形成胺基甲酸酯化物時爲有用之胺基甲酸酯化反應觸 媒,並且不會對胺基甲酸酯化物的性能產生影響,且容易 從所製得之胺基甲酸酯化物去除觸媒之胺基甲酸酯化反應 201022309 觸媒,此外,係提供一種使用該胺基甲酸酯化反應觸媒來 製造出不含金靥化合物之胺基甲酸酯化物之製法。 [用以解決課題之手段] 本發明者們係發現到固體酸觸媒可催化含有羥基的化 合物與異氰酸酯化合物之反應而形成胺基甲酸酯化物,並 發現到藉由在反應後分離固體酸觸媒,可避免來自金靥之 毒性或著色的問題。 亦即,本發明係提供一種用以使含有羥基的化合物與 φ 異氰酸酯化合物進行反應而製造出胺基甲酸酯化物之觸 媒,其係選自由: (A)將金屬氧化物(A-2)或非金屬化合物(A-3)撐 持於金屬氧化物撐體(A-1)表面而成之複合金屬氧化物; (B)沸石;及(C)異性聚合酸所組成之群組之至少1種 的固體酸觸媒之胺基甲酸酯化反應觸媒。 此外,本發明係提供一種在前述之胺基甲酸酯化反應 Q 觸媒的存在下,使含有羥基的化合物與異氰酸酯化合物進 行反應之胺基甲酸酯化物之製法。 [發明之效果] '本發明之胺基甲酸酯化反應觸媒,由於爲固體,因此 可容易地分離觸媒與目的物的胺基甲酸酯化物,而製得不 含有成爲觸媒之金屬化合物之胺基甲酸酯化物。此外,由 於可進行觸媒的回收·再利用,所以能夠使用的觸媒量不 受限制,相較於以往均一系觸媒,可使用多量的觸媒,因 201022309 此可提升生產性,工業上極爲有利。 本發明之固體酸觸媒催化胺基甲酸酯化反應的機制, 雖然尙未明瞭,但可推測爲在固體酸觸媒表面上具有成爲 活性部位之酸點,胺基甲酸酯化反應的原料之含有羥基的 化合物的羥基,會解離吸附於該觸媒活性點,而促進與附 . 近具有異氰酸基之化合物之加成反應。例如在錫系觸媒 中,異氰酸基的N原子配位於錫而活化,烷氧化物加成於 此,並經由胺基甲酸錫錯合物而製得胺基甲酸酯化物。 【實施方式】 (胺基甲酸酯化觸媒) 本發明之胺基甲酸酯化反應觸媒的特徵,係選自由: (A)將金屬氧化物(A_2)或非金屬化合物(A-3)撐持於 金屬氧化物撐體(A-1)表面而成之複合金屬氧化物;(B) 沸石;及(C )異性聚合酸所組成之群組之至少1種的固體 酸觸媒。 〇 可使用做爲本發明之胺基甲酸酯化反應觸媒之(A)將 金屬氧化物(A-2)或非金屬化合物(A-3)撐持於金屬氧 化物撐體(A-1)表面而成之複合金靥氧化物(以下略稱爲 複合金靥氧化物(A))中,金屬氧化物撐體(A-1),就觸 媒的設計·裝飾的容易性、是否可充分發揮觸媒能等觀點 來看,較佳爲氧化锆(ZrOO、二氧化矽(SiCh )、氧化鋁 (AhCh)、二氧化鈦(Ti〇2)、二氧化矽.氧化鋁(Si〇2 · Al2〇3)、二氧化矽·氧化鉻(Si〇2· ZrOO、氧化鎂(MgO)、 201022309 氧化錫(Zn〇2、ZnO )、二氧化給(HfOO、氧化鐵(Fe2〇3、 Fe3〇< )、矽藻土、堇青石或沸石等。當中特佳爲氧化鉻 (Zr〇2 )、二氧化矽(Si〇2 )、氧化鋁(Al2〇3 )、二氧化鈦 (TiOO »前述金屬氧化物撐體(A-1)可使用1種或組合 複數種來使用。 . 撐持的金屬氧化物(A-2),較佳爲使用以鉬、鎢、鉅 • 等做爲金屬元素之氧化物,具體而言有鉬氧化物(Mo〇3 等)、鎢氧化物(W〇3等)或鉅氧化物(Ta2〇5等)等。該 撐持的金靥氧化物(A-2 ),可因應必要更倂用任意元素爲 1種或以上並予以撐持而複合化。此等可經複合化之任意 元素,例如有矽、鋁、磷、鎢、鉋、鈮、鈦、錫、銀、銅、 鋅、鉻、碲、銻、鉍、硒、鐵、鎂、鈣、釩、鈽、錳、鈷、 碘、鎳、鑭、鐯、钕、鉅、釤、銪、釓、铽、鏑、鈥、餌、 錶、鏡、鎇等。 金屬氧化物撐體(A-1 )與金屬氧化物(A-2 )之組合, Q 特佳爲例如氧化锆與鉬氧化物之組合(鉬酸氧化锆)、氧化 锆與鎢氧化物之組合等。 將金靨氧化物(A-2)撐持於氧化锆系撐體氧化物之方 法,例如有將對應於金屬氧化物(A-2)之元素的可溶性化 合物的溶液,含浸或混合於撐體氧化物後進行燒結之方 法。對應於金屬氧化物(A-2)之元素的可溶性化合物的具 體例,有鉬酸銨[(NH4) 6M〇7〇24] · 4H2〇、磷鉬酸銨[(NH4) 5ΡΜ〇ι2〇40]· ΧΗ2〇、間鶴酸敍[(NH4) 6( H2W12O40) ]· χΗ2〇、 201022309 12 鎢酸銨[(NH4 ) 1DWl2〇42H2) ] . 10H2〇、十鎢磷酸銨[(NH4 ) 5PW12〇4。)],14H2〇、硼酸三甲酯、正硼酸等。 當不需分離本發明之胺基甲酸酯化反應觸媒時,例如 當使用於2液型胺基甲酸酯化組成物等時,金屬種較佳爲 選擇毒性低的金屬種,例如有由氧化锆與鉬氧化物所形成 . 之鉬酸氧化鉻,由氧化锆與鎢氧化物所形成之鎢酸氧化鉻 : 等。 撐持的非金屬化合物(A-3),較佳爲含有硫酸根的化 合物或是含有磷酸根的化合物。 例如,將酸根撐持於氧化锆系撐體氧化物之氧化物的 調製,可藉由使無機酸或其鹽含有於撐體的氧化锆系氧化 物並於673 ~ 1 073 K進行燒結而製得。無機酸或其鹽,例如 有硫酸、鹽酸、磷酸、碳酸、硝酸、硼及其鹽,例如銨鹽、 鈉鹽、鉀鹽。本發明中,特佳爲使用硫酸、硫酸銨、硫酸 鈉等。此等撐持酸根之氧化物,可藉由一般所慣用的方法 來進行調整。 複合金屬氧化物(A),係對反應原料物發揮觸媒作用 來進行胺基甲酸酯化反應。亦即,反應原料物之含有羥基 的化合物與異氰酸酯化合物,係於觸媒表面上的活性點, 經由吸附、反應、脫附等程序使反應進行。因此,較佳係 將觸媒活性點形成於複合金饜氧化物(A)的表面,由於特 佳是在金饜氧化物(A-2 )表面或非金靥化合物(A-3 )表 面發揮觸媒作用,所以較佳是主要將金屬氧化物(A-2)或 -10- 201022309 非金屬化合物(A-3)撐持於金屬氧化物撐體(A-l )表面。 將金屬氧化物(A-2 )或非金屬化合物(A-3 )撐持於 金屬氧化物撐體(A-1)之方法,例如有平衡吸附法、初濕 含浸法(Incipient Wetness)、蒸發乾固法等》 平衡吸附法,爲在浸漬於撐持金屬氧化物撐體(A-1) 之金屬的溶液使吸附後,將過剩量的溶液予以過濾之方 法。撐持量由溶液漉度與細孔容積所決定。隨著撐體的加 入,有溶液組成產生變化等問題。 ❺ 初濕含浸法,爲將金屬氧化物撐體(A-1)進行排氣後, 每次添加少許之細孔容積量的撐持金屬的溶液,使金屬氧 化物撐體(A-1)表面成爲均一潤濕的狀態之方法。金屬元 素的撐持量由溶液濃度所調節。 蒸發乾固法,爲將金屬氧化物撐體(A-1)浸漬於溶液 後,使溶劑蒸發而撐持溶質之方法。雖然可提高撐持量, 但與撐體形成弱鍵結之金屬成分,於乾燥時會濃縮,還原 Q 處理後容易形成較大的金饜粒子。 此等當中,較隹爲一邊考量觸媒特性一邊選擇撐持方 法。 製造複合金屬氧化物(A)之方法並無特別限定,可藉 由一般所知的方法來製造。例如爲鉬酸氧化锆時,藉由上 述撐持方法使鉬化合物與锆化合物共存,在空氣中或He、 Ne、Ar、Nh、〇2等環境中,較佳是在673K~ 1473K下進行 燒結處理而藉此製得。此等鉬氧化物與锆化合物的選定, -11- .201022309 必須考量到撐體表面的等電點來選定撐持的金屬化合物。 例如,該鋁化合物較佳有鉬酸銨((NH4 ) 6M〇7〇24] · 4H2〇 ), 锆化合物較佳有氫氧化锆。此外,爲了充分地形成金屬氧 化物撐體(A-1 )與金屬氧化物(A-2 )之鍵結,較佳係控 制燒結溫度。 例如爲鉬酸氧化锆時,燒結溫度較佳是在67 3K~ 1 47 3 K 的範圍中進行。更佳爲773Κ-1 27 3Κ的範圍。當燒結溫度低 於673 Κ時,無法充分地形成氧化锆與鉬酸之鍵結,而有所 得之觸媒的活性降低之疑慮。另一方面,當燒結溫度高於 1 473Κ時,由於表面積急遽減少,所以無法充分地獲得與 反應基質之接觸面積,有活性降低之疑慮。 複合金屬氧化物(A )的形態並無特別限定,較佳有粒 子狀、集束狀等形態。此外,撐持的金屬氧化物(A-2)之 微粒子的大小亦無限定,較佳爲形成從次微米至微米單位 以下之粒子狀態等的狀態,各粒子可聚集·凝聚等》 ❹ 可使用做爲本發明之胺基甲酸酯化反應觸媒之(B)沸 石,爲結晶性鋁矽酸鹽,其基本構造單位爲矽及鋁陽離子 與氧陰離子之四面體。因二氧化矽與氧化鋁的四面體之幾 何學配列方式的不同,而有1〇〇種以上的沸石,當中較佳 爲絲光沸石型、ZSM-5型、沒型、八面沸石型,相對離子 爲氫者。爲了合成此等沸石,必須具有二氧化矽源、氧化 鋁源、鹼源及水等之原料。二氧化矽源可使用矽酸鈉 (Na^SiCh)、膠體二氧化矽、發煙二氧化矽或烷氧化物等。 -12- 201022309 氧化鋁源可使用氫氧化鈉(八1(01〇3)、鋁酸鈉(^^12〇4) 或烷氧化物等。此外,鹼源可使用氫氧化鈉或氫氧化鉀等。 以上的原料均爲矽或鋁的鹽類、氧化物或氫氧化物等 之化合物。沸石的合成,一般係藉由利用於水的存在下保 持在高溫髙壓之水熱反應的水熱合成法來進行,可將調製 爲期望的化學組成之反應性高的非晶質水凝膠,裝入於熱 壓器等之壓力容器,並藉由在特定溫度進行加熱而合成。 可使用做爲本發明之胺基甲酸酯化反應觸媒之(C)異 性聚合酸,較佳爲使用酸性鹽。所謂異性聚合酸的酸性鹽, 爲2種以上的無機氧酸進行縮合所產生之酸的酸性金屬鹽 及酸性鑰鹽。此異性聚合酸的異質原子,例如有磷、矽、 硼、鋁、鍺、鈦、锆、铈、鈷、鉻及硫。此外,聚合原子 例如有鉬、鎢、釩、鈮、钽。此等異性聚合酸爲以往所知 者,可藉由一般的方法來製造出。 本發明中所能夠使用之異性聚合酸,有一般所知的異 © 性聚合酸’例如爲磷鉬酸、磷鎢酸、矽鉬酸及矽鎢酸。此 等異性聚合酸中’由H3PM〇xWi2.x〇4。或HeSiMoxWihOuC式 中X爲1SXS12之整數)所表示之異質原子爲磷或矽、聚 合原子爲鉬或鉬與鎢的混合配位所構成之異性聚合酸,當 構成爲酸性金屬鹽及酸性鎗鹽時之胺基甲酸酯化觸媒的性 能良好,所以特佳。 異性聚合酸的酸性金靥鹽,例如有鈉、鉀、铷、鉋等 之驗金屬鹽;鈹、鎂、鈣、緦、鋇等之鹼土類金屬鹽;銅、 -13- 201022309 銀、鋅、汞等之轉移金屬鹽:以及鋁、鉈、 型元素的鹽。此外,異性聚合酸的酸性鎗鹽, 銨鹽、鎸鹽等。 異性聚合酸的酸性鹽之氫原子的取代] 定。其使用方法亦無特別限制’可撐持於二 鋁、二氧化矽氧化鋁、二氧化矽氧化鉻、矽 二氧化鈦、碳化矽、活性碳等之撐體來使用 本發明之胺基甲酸酯化反應觸媒爲固體 ❹ 不會溶解於胺基甲酸酯化反應的原料之含有 與異氰酸酯化合物的液相。 本發明之胺基甲酸酯化反應觸媒的形狀 狀、球形粒狀、不定形顆粒狀、圓柱形團狀 環形狀等,但並不限定於此。此外,可爲具 以上之大小的細孔,可將空間控制爲反應場 內之狀態。此外,胺基甲酸酯化反應觸媒的 Q 限定,例如當考量到合成胺基甲酸酯後將胺 應觸媒予以單離者時,胺基甲酸酯化反應觸 相對較大者。 (含有羥基的化合物與異氰酸酯化合物) 本發明所使用之含有羥基的化合物與 物,只要是使用於一般胺基甲酸酯的製造中 則無特別限定。 (聚胺基甲酸酯的製造原料之含有羥基的化 錫、鉛等之典 例如有胺鹽、 敎並無特別限 氧化砂、氧化 藻土、沸石、 〇 狀的觸媒,且 羥基的化合物 ,例如爲粉末 、擠壓形狀、 有數埃程度或 所位於該細孔 大小並無特別 基甲酸酯化反 媒較佳爲粒徑 禹氰酸酯化合 之化合物者, 合物與異氰酸 -14- 201022309 酯化合物) 聚胺基甲酸酯的製造原料之含有羥基的化合物, 是使用於一般聚胺基甲酸酯的製造中之化合物者,則 別限制’例如有多價醇、聚醚多元醇、聚酯多元醇、 物多元醇等。 多價醇例如有乙二醇、1,2_丙二醇、1,3-丙二醇、 丁 二醇、1,3-丁 二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,4-丁二醇 戊二醇、1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇 甲基-2-丁基-1,3-丙二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、2--1,3-己二醇、2-甲基-1,8-辛二醇、1,9·庚二醇、2,4-二 -1,5-戊二醇、2-乙基-2-丁基-1,3·丙二醇、二乙二醇、 二醇、三乙二醇等之二價醇;甘油、三(羥甲基)丙烷 戊四醇、葡萄糖醇等。此等多價醇主要是使用二價醇 等可單獨使用或組合2種以上來使用。 聚醚多元醇可使用以往一般所知的聚醚多元醇, ❹ 可藉由使乙二醇或丙二醇等之伸烷多元醇、與環氧乙 環氧丙烷等之環氧烷進行反應而製得。 聚酯多元醇可使用以往一般所知的聚酯多元醇, 可藉由使順丁烯二酸或鄰苯二甲酸等之聚羧酸、與乙 或丙二醇等之伸烷多元醇進行反應而製得。 聚合物多元醇可使用以往一般所知的聚合物多元 例如有丙烯酸羥乙酯或丙烯酸羥丁酯等之含有羥基的 酸酯同元聚合物,或是與丙烯酸或苯乙烯等之可和上 只要 無特 聚合 1,2-、新 、2-乙基 乙基 二丙 、新 ,此 例如 烷或 例如 二醇 醇, 丙烯 述丙 -15- 201022309 烯酸酯進行共聚合之單體的共聚物。 聚胺基甲酸酯的製造原料之異氰酸酯化合物,較佳爲 使用具有2個以上的異氰酸基之化合物(以下略稱爲聚異 氰酸酯)。例如有二異氰酸二苯基甲烷酯(MDI)、二異 氰酸甲苯酯(TDI)、二異氰酸六亞甲酯(HDI)、二異氰 酸三甲基六亞甲酯(TMDI)、二異氰酸對苯酯(PPDI)、 二異氟酸二環己基甲烷酯(HMDI)、二異氰酸二甲基二苯 基甲烷酯(TODI)、二異氰酸聯大茴香胺酯(DADI)、二 ❿ 異氰酸二甲苯酯(XDI)、二異氰酸四甲基二甲苯酯 (TMXDI )、二異氰酸異佛爾酮酯(IPDI )、二異氰酸萘 酯(NDI)、二異氰酸環己酯(CHDI)、二異氰酸離胺酸 酯(LDI )等。此外,亦可使用此等的改質體,例如有經胺 基甲酸酯改質的TDI、經脲基甲酸酯改質的TDI、經滴定改 質的TDI、異氟尿酸酯改質體等。此等聚異氰酸酯可單獨 使用或組合2種以上來使用。 ❹ (具有胺基甲酸酯鍵結之反應性化合物的製造原料之含有 羥基的化合物與異氰酸酯化合物) 當利用胺基甲酸酯化反應來製造具有胺基甲酸酯鍵結 之反應性化合物時,較佳爲在含有羥基的化合物及異氰酸 酯化合物中的任一方具有反應性基。做爲反應性基,由於 自由基聚合性基可利用於活性能量線硬化及熱硬化,因而 較佳。 具有1個異氰酸基與自由基聚合性基之化合物,例如 -16- 201022309 有異氰酸(甲基)丙烯醯酯、異氰酸(甲基)丙烯醯基乙 酯、異氰酸(甲基)丙烯醯基烷酯等。 此外,具有1個活性氫基,例如具有羥基與自由基聚 合性基之化合物,例如有(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲 基)丙烯酸2·羥丙酯、(甲基)丙烯酸3-羥丙酯、(甲基) 丙烯酸2-羥丁酯、(甲基)丙烯酸3-羥丁酯、(甲基)丙 烯酸4-羥丁酯、(甲基)丙烯酸3-氯-2-羥丙酯、反丁烯二 酸二-2-羥乙酯、反丁烯二酸單-2-羥乙基-單丁酯或單(甲 ❹ 基)丙烯酸聚乙二醇酯等之含有羥基的(甲基)丙烯酸酯 等。 使此等具有反應性基之含有羥基的化合物與異氰酸酯 化合物中的任一方,與前述記載爲前述聚胺基甲酸的原料 之多元醇或聚異氰酸酯進行反應即可。 本申請案發明者,係發現到複合金靥氧化物(A)之一 的複合金屬氧化物(AA),具體而言爲將氧化锆用做爲金 φ 屬氧化物撐體(A-1),將鉬氧化物用做爲前述金屬氧化物 (A-2 ),且哈密特(Hammett )的酸度函數(H。)爲-3〜-9 之複合金屬氧化物(AA),係有用於做爲聚酯的製造觸媒 (PCT/JP2008/05 5 397號)。因此,當以複合金屬氧化物(AA) 來製造聚酯多元醇做爲前述多元醇,並將前述異氰酸酯化 合物加入於含有該聚酯多元醇之反應生成物來進行反應 時,可在同一槽內使用同一觸媒而製得聚酯胺基甲酸酯化 物0 -17- 201022309 利用此方法,例如當製造(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯 等時,可裝入成爲聚酯多元醇的原料之多元醇與多價羧酸 與複合金屬氧化物(AA),在前述複合金屬氧化物(AA) 的存在下使前述多元醇與多價羧酸進行反應而製得聚酯多 元醇。 然後,當將前述異氰酸酯化合物加入於含有該聚酯多 元醇之反應生成物時,由於複合金屬氧化物(AA)的存在, 容易使反應進行。此方法由於可在同一槽內製造出,所以 ❹ 在工業上是極爲有用之方法,且亦容易從最終生成物的(甲 基)丙烯酸胺基甲酸酯將觸媒的複合金靥氧化物(AA)分 離。 具體而言,係在複合金牖氧化物(AA)的存在下使多 元醇與多價羧酸進行酯化反應。此時的聚酯,爲聚酯樹脂、 聚酯多元醇、不飽和聚酯等。 本發明所使用之多元醇,前述記載爲胺基甲酸酯化物 Q 的原料之多元醇,亦可直接使用於聚酯的合成。 此外,本發明之製法亦可不在同一槽內進行。亦即, 亦可在採用本發明來進行聚酯多元醇的製造後,依序經由 生成物的移送或分割等步驟,在不同反應槽內使用聚酯多 元醇的製造中所用之觸媒,並進行與異氰酸酯化合物之胺 基甲酸酯化反應。 本發明所使用之多價羧酸,例如有一般使用於聚酯或 不飽和聚酯的合成之飽和二質子酸、α,θ-不飽和二質子 -18- 201022309 酸等之多質子酸’亦可因應必要使用單質子酸。所謂飽和 二質子酸’例如有草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二 酸、庚二酸、辛二酸(Suberic acid)、壬二酸、癸二酸、1,12-十二烷二羧酸、鄰苯二甲酸酐、間苯二甲酸、對苯二甲酸、 二聚物酸、鹵化鄰苯二甲酸酐、四氫鄰苯二甲酸、四氫鄰 苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸、六氫鄰苯二甲酸酐、六氫 對苯二甲酸、六氫間苯二甲酸、2,6-萘二羧酸、2,7-萘二羧 酸、2,3-萘二羧酸、2,3-萘二羧酸酐、4,4’ -聯苯二羧酸, 參 以及此等的二烷基酯等之二質子酸或是對應於此等之酸酐 等,苯均四酸等之多質子酸。 此等多價羧酸可單獨使用或組合2種以上來使用。α, 冷-不飽和二質子酸,有順丁烯二酸、順丁烯二酸酐、富馬 酸、衣康酸、衣康酸酐等。不飽和聚酯中的多價羧酸量, 較佳爲30~50質量%。 本發明所使用之多元醇與多價羧酸的比例,考量到此 〇 等的官能基數,當量比較佳爲1 : 3~3 : 1,更佳爲1 : 2〜2 : 1。因目的樹脂的不同,來選擇適當的當量比。 使用前述複合金屬氧化物(ΑΑ)之聚酯之製法,在使 原料的多價羧酸、多元醇進行脫水縮合時,例如有: (1) 常壓下使多元醇與多價羧酸進行聚縮合之方法; (2) 於真空中使兩者進行聚縮合之方法; (3) 在甲苯般之非活性溶劑的存在下進行聚縮合之方 法等® •19- 201022309 聚縮合反應,在氮氣等非活性氣體環境下進行者,就 可防止所製得之聚酯、聚酯多元醇、不飽和聚酯的著色之 觀點來看爲較佳。 (胺基甲酸酯化觸媒去除方法) 在去除前述固體酸觸媒時,當所製得之胺基甲酸酯化 物的黏度較低時,容易藉由過濾等方法來去除,當所製得 之胺基甲酸酯化物的黏度較髙而難以過濾時,可藉由適當 ^ 的溶劑予以稀釋或是進行加熱等來降低黏度,而容易藉由 ❹ 過濾來去除。此外,藉由使用粒徑較大的觸媒並利用固定 座流通式反應器,可不經過濾來分離觸媒。 (雙液型胺基甲酸酯化組成物) 可將本發明之胺基甲酸酯化反應觸媒用做爲雙液型胺 基甲酸酯化組成物用。此時,當選擇(A )將金屬氧化物(A-2) 撐持於金屬氧化物撐體(A-1)表面而成之複合金靥氧化物 做爲胺基甲酸酯化反應觸媒時,由於可適當地選擇金屜 ❹ 種,所以可選擇毒性較低的金屬,並且適合使用爲不需進 行觸媒分離之雙液型胺基甲酸酯化組成物用的觸媒。 包含含有羥基的化合物與聚異氰酸酯化合物之混合物 或是含有羥基的化合物與聚異氰酸酯化合物之預聚物,與 本發明之胺基甲酸酯化反應觸媒。此時,該觸媒係加入於 含有羥基的化合物或異氰酸酯化合物。 本發明之雙液型胺基甲酸酯化組成物,係由上述含有 羥基的化合物與異氟酸酯化合物之混合物,以及上述聚異 -20- 201022309 氰酸酯硬化用觸媒所形成。此外,亦可使用預先使該含有 羥基的化合物與異氰酸酯化合物之混合物進行反應之預聚 物,來取代含有羥基的化合物與異氰酸酯化合物之混合 物。此聚胺基甲酸酯用組成物,有混合有上述混合物或預 聚物與本發明之胺基甲酸酯化反應觸媒之單液型胺基甲酸 酯用組成物,或是述混合物或預聚物與本發明之胺基甲酸 酯化反應觸媒未處於混合狀態之雙液型胺基甲酸酯用組成 物,可因各個用途的不同來適當地選擇。 Φ 含有羥基的化合物與異氰酸酯化合物之混合物中之此 等化合物的調配比,以羥基/異氰酸基的莫耳比換算,較佳 爲1.0〜1.2。上述預聚物(l-b),可藉由以以往一般所知的 方法使該混合物(Ι-a)進行反應而製得。 本發明之胺基甲酸酯化反應觸媒,相對於上述混合物 或預聚物的使用量100質量份,較佳是在0.01〜0.5質量份 的範圍內使用。 0 前述雙液型胺基甲酸酯化組成物用,一般是在10~40 °C、較佳爲15~35°c、更佳爲20~30°c的溫度中,可於短時 間內硬化而能夠製得具有高硬度之聚胺基甲酸酯。 [實施例] 以下藉由實施例來更具體說明本發明。 實施例及比較例的轉化率(%)係藉由下式來算出並 進行評估。 [數1] -21- 201022309 轉化率(%) =100(%) -NCO保持率(%) [數2] NCO保持率(%)=(反應後的NCO含有率+裝 入時的NCO含有率(% ) ) X 100(%) (觸媒調製例1) <鉬酸氧化锆的製造> 使用將必要量的鉬酸銨[(NH< ) 6M〇7〇24 · 4H2〇( Kishida 化學製)]溶解於純水之水溶液(〇.〇4mol · dm·3),並將氫 A 氧化锆的細孔容積量之前述鉬酸銨水溶液,每次添加少許 ❹ 於經100°C下乾燥一晚的氫氧化鍩(Zr(OH) 4、日本輕金 屬工業製)50g,使锆撐體表面成爲均一潤濕之狀態,而製 得燒結前的前驅體(初濕含浸法)。藉由溶液濃度進行調 節使三氧化銷(Mo〇3)的撐持量成爲質量比Mo/Zr = 0.1。反 應前處理,係在氧氣環境中,在燒結溫度1073K下進行3 小時的燒結。以自然放置的方式冷卻至常溫,而製得固體 酸觸媒(AA-1 )。 〇 (觸媒調製例2) <鉬酸氧化锆的製造> 除了將燒結溫度改變爲67 3K之外,其他與上述調製例 1相同來進行調製,而製得固體酸觸媒(AA-2)。 (觸媒調製例3) <鎢酸氧化锆的製造> 使用將必要量的對鶴酸錢[(NH<t) l〇Wl2〇41· 5H2〇 (Kishida化學製)]溶解於純水之水溶液(〇.〇16mol· dm —3 ), 並將氫氧化銷的細孔容積量之前述對鎢酸銨水溶液,每次 添加少許於經100°C下乾燥一晚的氫氧化锆(Zr(OH) 4、 -22- 201022309 曰本輕金屬工業製)5 0g,使锆撐體表面成爲均一潤濕之狀 態,而製得燒結前的前驅體(初濕含浸法)。藉由溶液濃 度進行調節使三氧化鎢(W〇3)的撐持量成爲質量比 W/Zr = 0.2。反應前處理,係在氧氣環境中,在燒結溫度1 073 K 下進行3小時的燒結。以放置的方式冷卻至常溫,而製得 固體酸觸媒(AA-3 )。 〈依據NHs-TPD測定所進行之H。函數的測定〉 ^ 測定方法: 將試料(固體酸觸媒AA-1或固體酸觸媒AA-2)約O.lg 設置於日本Bell製的TPD-AT-1型升溫脫附裝置的石英偵 測槽(內徑10mm),於氦氣(SOcii^miir1、latm)流通下, 以5Kmin —1升溫至423K ( 150°C )並於423K保持3小時。 然後在使氮氣流通之狀態下,以5Kmin 1降溫至373K ( 100 °C )後進行真空脫氣,導入 100Torr( lTorr=l/7 60atm=13 3Pa ) 的NH3以進行30分鐘的吸附,然後在進行12分鐘的脫氣 Φ 後,進行水蒸氣處理。水蒸氣處理,係導入373K約25Torr (約3kPa)的蒸氣壓之水蒸氣,保持30分鐘,進行30分 鐘的脫氣,再進行30分鐘的水蒸氣導入,然後再進行30 分鐘的脫氣而依序重複進行。之後使氦氣0.041 mmols1 (於 298K、25°C、latm下相當於60 cm3miiTl )—邊保持減壓 (lOOTorr ) —邊流通,於373K保持30分鐘後,以lOKmiiT1 將試料座升溫至 983K ( 710 t:),並以質譜儀 (ANELVAM-QA100F)分析此出口氣體。 -23- 201022309 測定時,係記錄質量數(m/e )爲2、4、1 4、1 5、1 6、 17、18、26、27、28、29、30、31、32、44 的所有質譜。 結束後,以氦氣來稀釋lmol% - NH3/He標準氣體使氨氣濃 度成爲 0、0.1、0.2、0.3、0.4mol %且合計流量成爲 0.041mmolS i ’並流通至檢測器,記錄其質譜,製作出氨的 檢量線並校正檢測器強度。 當對固體酸觸媒AA-1或固體酸觸媒A A-2的升溫脫附 時所測定之上述主要各質譜進行測定時,不論何種試料, 〇 均可在500K附近觀測到顯示氨的脫附之m/e=16的峰値, 並且在固體酸觸媒AA-1中,於900K以上觀測到較小之 m/e = 16的肩峰,在固體酸觸媒AA-2中,於780K附近觀測 到較小之m/e= 16的肩峰。然而,出現此等高溫肩峰的同時, 亦觀測到m/e = 44之較大峰値(CCh的斷片)及m/e = 28 ( C〇2 的斷片+N2) ’所以高溫肩峰可考量爲來自C〇2的斷片,而 非來自氨者。因此在後述氨的定量中,係排除此部分。 Ο 根據上述測定結果,第1圖係顯示從m/e = 16所算出之 氨TPD値譜。從此等値譜算出酸量與酸強度(Λη),並 顯示於第1表。 在依據實測之單點法中,可從峰値面積決定出酸量, 從峰値位置等來決定出平均酸強度。根據此方法,每單位 質量之固體酸觸媒ΑΑ-1的酸量約爲〇.〇3molkg1,固體酸觸 媒AA-2的酸量約爲〇.2molkg i,可視爲具有差距,關於表 面密度(酸量/表面積),固體酸觸媒A、B均爲〇.4~〇.7nm-2。 -24- 201022309 平均酸強度,固體酸觸媒AA-l爲△HznSkJmol·1,換算爲 H。爲-7.4,相對於此’固體酸觸媒AA-2爲△HdMkJmol-1, 換算爲Η。爲-4.4,爲稍弱之値。 【第1表】 觸媒 峰値 峰値 酿 解析方法 /molkg*1 比表面積 /mV 酸點的表面 密度/nm·2 鎌附熱 ΔΗ/kJmol'1 H〇函數 AA-1 全體 509 單點法 0.031 26.5 0.70 平均133 -7.4 AA-2 全體 513 單點法 0.201 252.6 0.48 平均116 -4.4 (實施例1)丙烯酸胺基甲酸酯的合成 將4.00g的二異氰酸六亞甲酯與5.69g的丙烯酸2-羥乙 酯、以及做爲溶劑之lO.Og的乙酸乙酯,裝入於100mL的 圓底燒瓶,並添加上述觸媒調製例1的固體酸觸媒(AA-1) 0.30g作爲觸媒。 在反應溫度6(TC下一邊攪拌一邊進行反應,從反應開 始的5小時後,採集少量反應混合物並測定NCO含有率 φ ( % )。依據測定結果所得之NCO轉化率爲96%。以0_2 微米的薄膜過濾器過濾反應液,去除觸媒而製得目的之丙 烯酸胺基甲酸酯的乙酸乙酯溶液。乙酸乙酯溶液中的觸媒 殘存率,爲檢測邊限(5ppm)以下。 (實施例2)丙烯酸胺基甲酸酯的合成 將4.00g的二異氰酸六亞甲酯與5.69g的丙烯酸2-羥乙 酯、以及做爲溶劑之l〇.〇g的乙酸乙酯,裝入於l〇〇mL的 圓底燒瓶,並添加上述觸媒調製例1的固體酸觸媒(AA-1) -25- 201022309 〇.30g作爲觸媒。 在反應溫度80°C下一邊攪拌一邊進行反應,從反應開 始的2小時後,採集少量反應混合物並測定NCO含有率 (% )。依據測定結果所得之NCO轉化率爲99%。以0.2 微米的薄膜過濾器過濾反應液,去除觸媒而製得目的之丙 烯酸胺基甲酸酯的乙酸乙酯溶液。乙酸乙酯溶液中的觸媒 殘存率,爲檢測邊限(5ppm )以下。 ^ (實施例3)丙烯酸胺基甲酸酯的合成 將10.00g的二異氰酸六亞甲酯與14.22g的丙烯酸2-羥乙酯裝入於100mL的圓底燒瓶,並添加上述觸媒調製例 1的固體酸觸媒(AA-1 ) 0.75g作爲觸媒。 在反應溫度60°C下一邊攪拌一邊進行反應,從反應開 始的1小時後,採集少量反應混合物並測定NCO含有率 (%)。依據測定結果所得之NCO轉化率爲100%。以25g 的乙酸乙酯稀釋反應液後,以0.2微米的薄膜過濾器來過 Q 濾,去除觸媒而製得目的之丙烯酸胺基甲酸酯的乙酸乙酯 溶液。乙酸乙酯溶液中的觸媒殘存率,爲檢測邊限(5ppm) 以下。 (實施例4)丙烯酸胺基甲酸酯的合成 將4.00g的二異氰酸六亞甲酯與5.69g的丙烯酸2-羥乙 酯、以及做爲溶劑之10.0g的乙酸乙酯,裝入於100mL的 圓底燒瓶,並添加上述觸媒調製例2的固體酸觸媒(AA-2) 0.30g作爲觸媒。 -26- 201022309 在反應溫度60°C下一邊攪拌一邊進行反應,從反應開 始的6小時後,採集少量反應混合物並測定NCO含有率 (%)。依據測定結果所得之NCO轉化率爲95%。以0.2 微米的薄膜過濾器過濾反應液,去除觸媒而製得目的之丙 烯酸胺基甲酸酯的乙酸乙酯溶液。乙酸乙酯溶液中的觸媒 殘存率,爲檢測邊限(5ppm )以下。 (實施例5)聚胺基甲酸酯的合成 ▲ 於500mL的燒杯中,將羥基價56.0 (分子量2000 )的 〇 聚丙二醇300.0g調溫至80°C,並加入調溫至60°c之二異氰 酸二苯基甲烷酯38.0g,再添加上述觸媒調製例1所調製之 固體酸觸媒(AA-1) 6.8g,然後保持在調溫至80°C之狀態 進行攪拌,當追蹤隨著反應的進行之增黏動作時,可得知 樹脂黏度到達20Pa · s所需之時間爲14分鐘。 (實施例6)聚酯丙烯酸胺基甲酸酯的合成 將1,4-丁二醇131g與己二酸169g、固體酸觸媒(AA-1) 〇 6g,裝入於附有冷凝管、凝聚管、氮氣導入管之5 〇〇mL的 四口燒瓶,一邊以lOmL/min使氮氣流通—邊升溫至115 °C ,於91mmHg的減壓下進行24小時的反應,而製得 OHV102.4、酸價0.68之聚酯多元醇(分子量約1100) ° 然後將8.00g的聚酯多元醇與2.1 5g的二異氰酸甲基丙 烯醯氧基乙酯、以及l〇.〇g的乙酸乙醋’裝入於100mL的 圓底燒瓶,一邊攪拌一邊進行6小時的反應。以〇.2微米 的薄膜過濾器過濾反應液,去除觸媒而製得NC0轉化率95 -27- .201022309 %之目的之丙烯酸胺基甲酸酯的乙酸乙酯溶液。乙酸乙n 溶液中的觸媒殘存率,爲檢測邊限(5ppm)以下。 (實施例7)丙烯酸胺基甲酸酯的合成 將4.00g的二異氤酸六亞甲酯與5.69g的丙烯酸2-羥乙 酯、以及做爲溶劑之lO.Og的乙酸乙酯,裝入於100mL的 圓底燒瓶,並添加上述觸媒調製例3的固體酸觸媒(a A_3 ) 0.30g作爲觸媒。 ▲ 在反應溫度80°C下一邊攪拌一邊進行反應,從反應開 ❹ 始的4小時後,採集少量反應混合物並測定NC0含有率 (% )。依據測定結果所得之NC0轉化率爲9#8%。以0.2 微米的薄膜過濾器過濂反應液,去除觸媒而製得目的之丙 烯酸胺基甲酸酯的乙酸乙酯溶液。乙酸乙酯溶液中的觸媒 殘存率,爲檢測邊限(5ppm)以下。 (實施例8)丙烯酸胺基甲酸酯的合成例 將4.00g的二異氰酸六亞甲酯與6.3 8g的丙烯酸2-羥丙 Q 酯、以及做爲溶劑之l〇.〇g的乙酸乙酯,裝入於l〇〇mL的 圓底燒瓶,並添加上述觸媒調製例1的固體酸觸媒(A A-1) 0.30g作爲觸媒。 在反應溫度80°C下一邊攪拌一邊進行反應,從反應開 始的2小時後,採集少量反應混合物並測定NCO含有率 (% )。依據測定結果所得之NCO轉化率爲98%。以0.2 微米的薄膜過濾器過濾反應液,去除觸媒而製得目的之丙 烯酸胺基甲酸酯的乙酸乙酯溶液。乙酸乙酯溶液中的觸媒 -28- .201022309 殘存率,爲檢測邊限(5ppm )以下。 (實施例9)丙烯酸胺基甲酸酯的合成 將4.00g的二異氰酸六亞甲酯與6.38g的丙烯酸2-羥丙 酯、以及做爲溶劑之lO.Og的乙酸乙酯,裝入於100mL的 圓底燒瓶,並添加上述觸媒調製例3的固體酸觸媒(A A-3 ) 0.30g作爲觸媒。 在反應溫度80°C下一邊攪拌一邊進行反應,從反應開 赢 始的1 2小時後,採集少量反應混合物並測定NC0含有率 (% )。依據測定結果所得之NCO轉化率爲92%。以0.2 微米的薄膜過濾器過濂反應液,去除觸媒而製得目的之丙 烯酸胺基甲酸酯的乙酸乙酯溶液。乙酸乙酯溶液中的觸媒 殘存率,爲檢測邊限(5ppm)以下。 (實施例10)丙烯酸胺基甲酸酯的合成 將4.00g的二異氰酸六亞甲酯與5.69g的丙烯酸2-羥乙 酯、以及做爲溶劑之l〇.〇g的乙酸乙酯,裝入於lOOmL的 Q 圓底燒瓶,並添加以一般所知的慣用方法所調整之磷酸根 氧化锆0.30g作爲觸媒。在反應溫度60°C下一邊攪拌一邊 進行反應,從反應開始的5小時後’採集少量反應混合物 並測定NCO含有率(% )。依據測定結果所得之NCO轉化 率爲60%。以0.2微米的薄膜過濾器過濾反應液,去除觸 媒而製得目的之丙烯酸胺基甲酸酯的乙酸乙酯溶液。乙酸 乙酯溶液中的觸媒殘存率’爲檢測邊限(5PPm)以下。 (比較例1 ) -29- ,201022309 將4.00g的二異氰酸六亞甲酯與5.69g的丙烯酸2-羥乙 酯、以及做爲溶劑之l〇.〇g的乙酸乙酯,裝入於100mL的 圓底燒瓶,並添加二月桂酸二丁基錫0.002g作爲觸媒。 在反應溫度60°C下一邊攪拌一邊進行反應,從反應開 始的5小時後,採集少量反應混合物並測定NCO含有率 (% )。依據測定結果所得之NCO轉化率爲99%,雖然顯 示出與實施例1同等的轉化率,但難以進行觸媒的分離。 (比較例2 ) 將4.00g的二異氰酸六亞甲酯與5.69g的丙烯酸2-羥乙 酯、以及做爲溶劑之l〇.〇g的乙酸乙酯,裝入於100mL的 圓底燒瓶。 在反應溫度60°C下一邊攪拌一邊進行反應,從反應開 始的5小時後,採集少量反應混合物並測定NCO含有率 (%)。依據測定結果所得之NCO轉化率爲14%。亦即, 可得知當爲了避免殘存金屬的影響而不使用觸媒來進行反 0 應時,幾乎不會進行反應。 (比較例3 ) 將4.00g的二異氰酸六亞甲酯與5.69g的丙烯酸2-羥乙 酯、以及做爲溶劑之10.0g的乙酸乙酯,裝入於100mL的 圓底燒瓶,並添加二月桂酸二丁基錫0.002g作爲觸媒。 在反應溫度60°C下一邊攪拌一邊進行反應,從反應開 始的2小時後,採集少量反應混合物並測定NCO含有率 (% )。依據測定結果所得之NCO轉化率爲100%,雖然 -30- 201022309 顯示出與實施例2同等的轉化率,但難以進行觸媒的分離。 (比較例4 ) 將4.00g的二異氰酸六亞甲酯與5.69g的丙烯酸2-羥乙 酯、以及做爲溶劑之l〇.〇g的乙酸乙酯,裝入於l〇〇mL的 圓底燒瓶。 在反應溫度60°C下一邊攪拌一邊進行反應,從反應開 始的2小時後,採集少量反應混合物並測定NCO含有率 (%)。依據測定結果所得之NCO轉化率爲21%。亦即, ❹ 可得知當爲了避免殘存金屬的影響而不使用觸媒來進行反 應時,幾乎不會進行反應。 (比較例5 ) 將10.00g的二異氰酸六亞甲酯與14.22g的丙烯酸2-羥乙酯裝入於1 〇〇mL的圖底燒瓶’並添加二月桂酸二丁基 錫0.006g作爲觸媒。 在反應溫度60°C下一邊攪拌一邊進行反應’從反應開 φ 始的1小時後,採集少量反應混合物並測定NCO含有率 (%)。依據測定結果所得之NCO轉化率爲100% ’雖然 顯示出與實施例3同等的轉化率’但難以進行觸媒的分離。 (比較例6 ) 將10.00g的二異氰酸六亞甲酯與14.22g的丙烯酸2-羥乙酯裝入於100mL的圓底燒瓶。 在反應溫度6(TC下一邊攪拌一邊進行反應’從反應開 始的1小時後,採集少量反應混合物並測定NC0含有率 -31- .201022309 (% )。依據測定結果所得之NCO轉化率爲21 %。亦即, 可得知當爲了避免殘存金屬的影響而不使用觸媒來進行反 應時,幾乎不會進行反應。 (比較例7 ) 於500mL的燒杯中,將羥基價56.0(分子量2000 )的 聚丙二醇300.0g調溫至80°C,並加入調溫至60°C之二異氰 酸二苯基甲烷酯38.0g,然後保持在調溫至80°C之狀態進 I 行攪拌,當追蹤隨著反應的進行之增黏動作時,可得知樹 脂黏度到達20Pa · s所需之時間爲非常慢的100分鐘。 (比較例8 ) 將4.00g的二異氰酸六亞甲酯與6.38g的丙烯酸2-羥丙 酯、以及做爲溶劑之l〇.〇g的乙酸乙酯,裝入於100mL的 圓底燒瓶,在反應溫度80°C下一邊攪拌一邊進行反應,從 反應開始的1 2小時後,採集少置反應混合物並測定NC0 含有率(% )。依據測定結果所得之NCO轉化率爲0%。 〇 亦即,可得知當爲了避免殘存金靥的影響而不使用觸媒來 進行反應時,幾乎不會進行反應。 [產業上之可利用性] 本發明之胺基甲酸酯化反應觸媒,胺基甲酸酯化物以 及胺基甲酸酯化物之製法,可利用於胺基甲酸酯化合物之 製造。 【圖式簡單說明】 第1圖依據TPD-AT-1型升溫脫附裝置所進行之固體酸 -32- 201022309 觸媒 A 及 B 的氛 TPD( Temperature-Programmed Desorption: 程式升溫脫附)質譜。 【主要元件符號說明】 A :固體酸觸媒AA-1 B :固體酸觸媒AA-2
❹ -33-

Claims (1)

  1. 201022309 七、申請專利範圍: 1. 一種胺基甲酸酯化反應觸媒,其係用以使含有羥基的化 合物與異氰酸酯化合物進行反應而製造出胺基甲酸酯化 物之觸媒,其特徵係選自由: (A)將金屬氧化物(A-2)或非金屬化合物(A-3 )撐 持於金屬氧化物撐體(A-1)表面而成之複合金屬氧化物; (B )沸石;及 _ (C)異性聚合酸所組成之群組之至少1種的固體酸觸 ❹ 媒。 2. 如申請專利範圍第1項之胺基甲酸酯化反應觸媒,其中 該金屬氧化物撐體(A-1)爲氧化锆、二氧化矽、氧化鋁 或二氧化鈦中的任一種,或是以任意組合併用此等。 3. 如申請專利範圍第1或2項之胺基甲酸酯化反應觸媒, 其中該撐持的金屬氧化物(A-2)爲鉬氧化物、鎢氧化物 或鉬氧化物中的任一種’或是以任意組合倂用此等。 〇 4.如申請專利範圍第1或2項之胺基甲酸酯化反應觸媒, 其中該撐持的非金屬化合物(A-3)爲含有硫酸根的化合 物或是含有磷酸根的化合物。 5. ~種胺基甲酸酯化物之製法’其特徵係在如申請專利範 圍第1至4項中任一項之胺基甲酸酯化反應觸媒的存在 下,使含有羥基的化合物與異氰酸酯化合物進行反應。 6. 如申請專利範圍第5項之胺基甲酸酯化物之製法’其中 含有羥基的化合物爲多元醇,該異氰酸酯化合物爲具有2 -34- 201022309 個以上的異氰酸基之化合物》 7.如申請專利範圍第5項之胺基甲酸酯化物之製法,其中 該含有羥基的化合物爲多元醇,該異氰酸酯化合物爲具 有1個異氛酸基與自由基聚合性基之化合物,或者是該 含有羥基的化合物爲具有1個羥基與自由基聚合性基之 化合物,該異氰酸酯化合物爲具有2個以上的異氰酸基 之化合物。 赢 8.—種胺基甲酸酯化物之製法,其特徵爲: © 前述胺基甲酸酯化反應觸媒,爲將氧化锆用做爲金靥氧 化物撐體(Α·1),將鉬氧化物用做爲前述金屬氧化物 (Α-2),且哈密特(Hammett)的酸度函數(Η〇)爲-3~-9 之複合金屬氧化物(AA), 於該複合金屬氧化物(AA)的存在下,依序進行: 1)使多元醇與多價羧酸進行反應而製造出聚酯多元醇 之步驟;以及 Q 2)進行該聚酯多元醇與前述異氰酸酯的胺基甲酸酯化 反應之步驟。 -35-
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