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JPH04305566A - ウレットジオン基及び/又はイソシアヌレート基を含有するポリイソシアネート並びにそれらの製造方法 - Google Patents

ウレットジオン基及び/又はイソシアヌレート基を含有するポリイソシアネート並びにそれらの製造方法

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JPH04305566A
JPH04305566A JP3296591A JP29659191A JPH04305566A JP H04305566 A JPH04305566 A JP H04305566A JP 3296591 A JP3296591 A JP 3296591A JP 29659191 A JP29659191 A JP 29659191A JP H04305566 A JPH04305566 A JP H04305566A
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Japan
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catalyst
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diisocyanate
organic
oligomerization
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JP3296591A
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Hans-Josef Laas
ハンス−ヨセフ・ラース
Reinhard Halpaap
レインハルト・ハルパープ
Josef Pedain
ヨセフ・ペダイン
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Bayer AG
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Bayer AG
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • 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

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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、三価のリンを含有する
触媒を用いて有機ジイソシアネートのイソシアネート基
を部分的に二量化及び/又は三量化(総称用語“オリゴ
マー化”)しそしてこのオリゴマー化反応を酸化による
該触媒の失活化で停止させることによりウレットジオン
基及び/又はイソシアヌレート基を含有するポリイソシ
アネートを製造するための新規な方法、この方法により
得られ得るポリイソシアネート、並びにポリウレタン被
覆用組成物におけるそれらの使用に関する。
【0002】
【従来の技術】三価のリンを含有する触媒特に第3級ホ
スフィン又はペルアルキル化亜リン酸トリアミドを用い
る有機ジイソシアネートのオリゴマー化は、多数の刊行
物から公知である。かくして、DE−OS(独国特許公
開明細書)第1,670,667号又はDE−OS第1
,954,093号によれば、芳香族及び脂肪族のジイ
ソシアネートの混合物が第3級ホスフィンの存在下で反
応されて、該ジイソシアネートに対応するイソシアヌレ
ート基含有ポリイソシアネートが得られる。更に、DE
−OS第1,670,720号、第1,934,763
号及び第3,900,053号並びにUS−PS(米国
特許明細書)第4,614,785号から、同触媒はま
た脂肪族ジイソシアネートの二量化を促進してウレット
ジオン構造を生成させることも公知である。DE−OS
第3,080,513号、第3,227,779号及び
第3,437,635号によれば、脂肪族ジイソシアネ
ートの純粋な二量体が、ペルアルキル化亜リン酸トリア
ミドを用いかつ随意にDE−OS第3,437,635
号に記載の如きH酸性助触媒の存在下で接触反応により
得られ得る。特定的に再現可能な性質を有する生成物を
得るためには、オリゴマー化反応は正確に予定点で停止
されねばならない。DE−OS(独国特許公開明細書)
第3,030,513号及び第3,227,779号に
よる方法では、触媒は所望のオリゴマー化度において過
剰の未反応ジイソシアネートと一緒に蒸留除去される。 この処理操作の不利は、高温のために制御されない二次
反応が蒸留中に起こり得ることである。加えて、活性触
媒を含有し、従って限られた貯蔵安定性しか有さない留
出物は、直ちに更なる加工がなされねばならない。
【0003】上述した公知の方法のほとんどにおいて、
これらの難点は、過剰の未反応ジイソシアネートが蒸留
により樹脂から分離される前に触媒の失活により或るオ
リゴマー化度においてオリゴマー化反応を停止させるこ
とにより解消される。該触媒は、一般に触媒毒の添加に
より失活される。関連の先行刊行物において提案されて
いる触媒毒は、一般に当該触媒と反応して塩を生成させ
る化合物である。これらの化合物には、ヨウ化メチル、
硫酸ジメチル及びトルエンスルホン酸メチルエステルの
如きアルキル化剤(DE−OS(独国特許公開明細書)
第1,670,667号及び第1,670,720号)
、ベンゾイルクロライド、アセチルクロライド、無水酢
酸、無水コハク酸及びクロロギ酸エステルの如きアシル
化剤(DE−OS第1,670,667号、第1,67
0,720号及び第1,934,763号)並びにクロ
ロ酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、メタンス
ルホン酸、ペルフルオロブタンスルホン酸、リン酸、酸
性リン酸エステル、ガス状塩化水素及び塩化水素を放出
する化合物(例えばカルバミン酸クロライド)の如き酸
(DE−OS第1,670,667号及び第3,437
,635号)が含まれる。更に、ホスフィン触媒は、例
えばスルホニルイソシアネート(US−PS(米国特許
明細書)第4,614,785号)及び元素状硫黄(D
E−OS第1,954,093号)により失活され得る
【0004】しかしながら、これらの触媒毒が用いられ
る場合、実施の際に数多くの難点に遭遇する。上記の種
々の方法において、等モル量の停止剤で触媒を失活させ
ることが開示されている。しかしながら、当該変性反応
中常に或る量の触媒が消費されるので、所要触媒毒の正
確な量即ち等モル量を決定することは一般に困難である
。しかも、停止剤の使用量が少なすぎると、触媒の一部
は活性のままになり、このことは触媒毒を用いない上述
の種々の方法において遭遇する同じ問題が蒸発による仕
上げ中及び仕上げ後に生じることになり得る。これらの
難点を過剰量の停止剤を用いることにより解消させると
すると、その過剰は未反応ジイソシアネートの除去中留
出物に入り、その結果再循環のために活性化するのが困
難又は不可能な留出物を生じ得る。触媒と触媒毒とから
生成される反応生成物は、使用モノマー状ジイソシアネ
ートより高い沸点を有すべきであり、蒸留による仕上げ
のために用いられる条件下で分解すべきでなく、しかし
てそれ故樹脂中に留まるべきである。このことは一般に
、塩生成性触媒毒が用いられる場合当てはまる。一方、
ホスフィン触媒が元素状硫黄で失活される場合(DOS
(独国特許公開明細書)第1,954,093号)に生
成される硫化ホスフィンは蒸留のために要求される条件
下で易揮発性であり、そのためそれらは特に数回の再循
環後留出物中に不純物として蓄積する。加えて、上述し
た触媒毒のいくつか例えばUS−PS(米国特許明細書
)第4,614,785号によるスルホニルイソシアネ
ートは、生成ポリイソシアネートの色品質に悪影響を及
ぼす。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的は
、従来技術の先に論じた難点のいずれも伴わないで公知
の二量化及び/又は三量化触媒を用いてジイソシアネー
トをオリゴマー化するための新規な方法を提供すること
である。本発明の追加的目的は、蒸留による過剰のモノ
マー状ジイソシアネートの除去後ポリイソシアネート及
び留出物の完全な貯蔵安定性が得られるように、触媒を
失活させることである。本発明の更なる目的は、NCO
反応性基に対する反応性を保持する樹脂並びに不純物不
含でかくして再循環に適した留出物をもたらすことであ
る。更に本発明の目的は、目的生成物の変色又は曇りを
生じることなく触媒を失活させることである。
【0006】
【作用効果】驚くべきことに、これらの目的は、以下に
詳述される本発明の方法により達成され得る。本発明に
よる方法は、三価のリンを含有する触媒特に第3級ホス
フィンを五価の触媒的に不活性な誘導体特に対応するホ
スフィンオキシドに適当な酸化剤での処理により転化さ
せる原理に基づいている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明はウレットジオン
基及び/又はイソシアヌレート基を含有するポリイソシ
アネートの製造方法において、 a)  三価のリンを含有する触媒の存在下で有機ジイ
ソシアネートのイソシアネート基を部分的にオリゴマー
化してウレットジオン基及び/又はイソシアヌレート基
を生成させ、 b)  酸化剤の添加により該触媒を触媒的に不活性な
酸化形態に転化させることにより、オリゴマー化反応を
所望のオリゴマー化度で停止させ、そしてc)  引き
続いて薄層蒸留により未反応ジイソシアネートを除去す
ることを特徴とする上記方法に関する。本発明はまた、
この方法によって得られたウレットジオン基及び/又は
イソシアヌレート基を含有するポリイソシアネートに関
する。更に本発明はまた、これらのポリイソシアネート
を、随意にイソシアネート基に対するブロッキング剤で
ブロックして、ポリウレタン被覆用組成物におけるイソ
シアネート成分として用いることに関する。
【0008】本発明による方法のための出発物質には、
140〜400の分子量を有する脂肪族、環状脂肪族、
芳香脂肪族又は芳香族ジイソシアネートの如き有機ジイ
ソシアネート並びにこれらのジイソシアネートの混合物
が含まれる。かかる出発物質の例には、1,4−ジイソ
シアナトブタン、1,6−ジイソシアナトヘキサン、1
,5−ジイソシアナト−2,2−ジメチルペンタン、2
,2,4−又は2,4,4−トリメチル−1,6−ジイ
ソシアナトヘキサン、1,10−ジイソシアナトデカン
、1,3及び1,4−ジイソシアナトシクロヘキサン、
1−イソシアナト−3,3,5−トリメチル−5−イソ
シアナトメチルシクロヘキサン(イソホロンジイソシア
ネート即ちIPDI)、1,3−及び1,4−キシリレ
ンジイソシアネート、4,4′−ジイソシアナトジシク
ロヘキシルメタン、1,3−及び1,4−ビス(2−イ
ソシアナトプロピル−2)−ベンゼン、1−イソシアナ
ト−1−メチル−4(3)−イソシアナトメチルシクロ
ヘキサン、4−(4′−メチル−3′−イソシアナトベ
ンジル)−シクロヘキシルイソシアネート、2,4−及
び2,6−ジイソシアナトトルエン、2,4′−及び4
,4′−ジイソシアナトジフェニルメタン、1,5−ジ
イソシアナトナフタレン並びにそれらの混合物が含まれ
る。(環状)脂肪族に結合したイソシアネート基を含有
するジイソシアネートが、本発明による方法における出
発物質として好ましく用いられる。1,6−ジイソシア
ナトヘキサン(HDI)及びイソホロンジイソシアネー
ト(IPDI)が、本発明による方法にとって特に好ま
しい出発物質である。
【0009】本発明による方法のために適した触媒には
、三価のリンを含有する有機化合物好ましくはUS−P
S(米国特許明細書)第4,614,785号第4欄第
11行ないし第5欄第5行に開示されているような第3
級有機ホスフィン、ペルアルキル化亜リン酸トリアミド
及びそれらの混合物が含まれる。本発明による方法にと
って好ましい触媒は、酸化形態において使用モノマー状
ジイソシアネートよりも高い沸点を有するものである。 従って、1,6−ジイソシアナトヘキサン及び/又はイ
ソホロンジイソシアネートが本発明による方法における
出発ジイソシアネートとして用いられる場合、トリ−n
−オクチルホスフィンが特に好ましい触媒である。 本発明による触媒は、一般に使用出発ジイソシアネート
の量を基準として0.01から5重量%の量好ましくは
0.1〜2重量%の量で用いられる。
【0010】DE−OS(独国特許公開明細書)第3,
437,635号第11頁第8行ないし第16頁第6行
(米国特許第4,929,724号第3欄第56行ない
し第5欄第58行)に記載されているような、酸素、窒
素又は硫黄に結合した少なくとも1個の水素原子を含有
しかつ少なくとも6の pKa値を有する有機化合物が
、本発明による方法において助触媒として随意に用いら
れ得る。好ましい助触媒は、低分子量の一価又は多価ア
ルコール(一層好ましくは、32〜200の分子量を有
するもの)並びにこれらのアルコールの混合物である。 適当な助触媒の例には、メタノール、エタノール、n−
プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、n
−ヘキサノール、2−エチル−1−ヘキサノール、1−
メトキシ−2−プロパノール、エチレングリコール、プ
ロピレングリコール、異性体状のブタンジオール、ヘキ
サンジオール又はオクタンジオール、ジエチレングリコ
ール、ジプロピレングリコール、2−エチルヘキサン−
1,3−ジオール、2,2,4−トリメチルペンタンジ
オール、グリセロール、トリメチロールプロパン並びに
これらのアルコールの混合物が含まれる。該助触媒は、
用いられる場合には出発イソシアネートを基準として5
重量%まで好ましくは0.5〜3重量%のプラス的量で
用いられる。該助触媒は、出発ジイソシアネートと反応
してウレタン基を生成する。これらのウレタンが、現実
の助触媒をなす。従って、例示したアルコールの代わり
に別個に調製したウレタンを助触媒として用いることも
可能である。
【0011】本発明による方法において、触媒は、例え
ば「ホウベン−ヴェイル(Houben−Weyl),
 “有機化学の方法(Methoden der or
ganischen Chemie)”,第4版,第E
2巻,第41〜48頁,第IV/1d巻,第570〜5
74頁,第XII/1巻,第140〜144頁及び第X
II/2巻,第109頁,第474頁」に記載のように
、三価のリンの化合物好ましくは第3級ホスフィンを対
応する五価のリンの化合物好ましくは対応するホスフィ
ンオキシドに転化させる公知の酸化剤で失活される。好
ましくは、酸化剤は、その色が本発明による生成物の色
品質に悪影響を及ぼさないように選ばれる。適当な酸化
剤には、第3級ブチルヒドロパーオキシド、クメンヒド
ロパーオキシド及びブタノンパーオキシドの如きヒドロ
パーオキシド,ジエチルパーオキシド、ジ第3級ブチル
パーオキシド、ジアミルパーオキシド、ジベンゾイルパ
ーオキシド及びジラウロイルパーオキシドの如きジアル
キル及びジアシルパーオキシド,過酢酸、過安息香酸、
m−クロロ過安息香酸及びこれらの酸の第3級ブチルエ
ステルの如き過オキシカルボン酸,過酸化水素,酸素,
空気,並びにこれらの酸化剤の混合物が含まれる。上記
に挙げた酸化剤は、固体形態、液体形態又はそれらの商
業的に入手できる溶液形態で存在する場合、一般に使用
触媒1モル当たり少なくとも1モルかつ多くとも3モル
の“活性”酸素が存在するような量で添加される。
【0012】酸素又は空気が触媒を失活させるのに用い
られる場合(この場合が好ましい。)、酸素は触媒の量
に対して少なくとも等モル量でしかし一般に等モル量の
数倍で反応混合物に通される。その代わりに、この量の
酸素を含有する空気の容量が反応混合物に通される。反
応がこのようにして停止される場合、少量のラジカル開
始剤例えばα,α′−アゾ−イソブチロニトリル(AI
BN)の如き化合物あるいはブタノンパーオキシドの如
き上記の(ハイドロ)パーオキシドを添加することが有
利であり得る。ラジカル開始剤が用いられる場合、ラジ
カル開始剤は酸素又は空気よりも前に反応混合物の重量
を基準として50〜500ppm の量で導入される。 本発明による方法は、例えばDE−OS(独国特許公開
明細書)第1,670,720号、第1,954,09
3号又は第3,437,635号(米国特許第4,92
9,724号)に記載のように公知のやり方で実施され
る。 一般に、出発ジイソシアネート又は出発ジイソシアネー
トの混合物は、本発明の目的に適した触媒と−20〜1
00℃好ましくは10〜80℃の温度にて随意に不活性
ガス雰囲気中で混合され、そしてオリゴマー化反応がこ
れらの範囲内の温度にて行われる。
【0013】先に挙げた助触媒が、オリゴマー化反応の
前又は反応中反応混合物に随意に添加され得る。オリゴ
マー化反応は、所望のオリゴマー化度(反応混合物のN
CO含有率を分析的に測定することにより監視され得る
。)に達した後停止される。一般に、オリゴマー化反応
は、10〜60%好ましくは10〜50%のオリゴマー
化度に達した後停止される。“オリゴマー化度”は、反
応して二量体及び/又は三量体及び随意にNCO反応性
助触媒との反応からのウレタン基を生成する出発ジイソ
シアネート中のイソシアネート基の百分率である。オリ
ゴマー化反応を停止するために、先に挙げた固体又は液
体の酸化剤が実質的に又は随意に溶解形態で反応混合物
に添加されそして次いで10〜100℃の温度で15〜
120分間加熱される。気体状の酸化剤(好ましくは空
気又は酸素)は、これらの温度に加熱された反応混合物
に通される。反応が本発明に従って停止された後、過剰
の未反応ジイソシアネートは、薄層蒸留の如き公知の方
法により除去されそして再使用され得る。上記の範囲内
の長い反応時間と高い温度は一般に三量体(イソシアヌ
レート)の生成を促進し、一方上記の範囲内の短い反応
時間と比較的低い温度は二量体(ウレットジオン)の生
成を促進する。
【0014】本発明による方法は、随意にイソシアネー
ト基に対して不活性である溶媒の存在下で実施され得る
。適当な溶媒には、ヘキサン、トルエン、キシレン、ク
ロロベンゼン、エチルアセテート、ブチルアセテート、
エチルグリコールアセテート、プロピレングリコールモ
ノメチルエーテルアセテート、アセトン、メチルイソブ
チルケトン、メチレンクロライド、N−メチルピロリド
ン及びかかる溶媒の混合物が含まれる。好ましい(環状
)脂肪族ジイソシアネートから本発明に従って得られる
生成物は、過剰のモノマー状出発ジイソシアネートが除
去された後室温において固体又は液体であり得る。IP
DIの如き環状脂肪族ジイソシアネートは一般に固体の
目的生成物をもたらし、一方液体の生成物は一般にHD
Iの如き脂肪族ジイソシアネートから得られる。モノマ
ー状出発ジイソシアネートの含有率は、一般に1重量%
未満好ましくは0.3重量%未満である。
【0015】DE−OS(独国特許公開明細書)第3,
900,053号(米国特許第4,994,541号)
から公知でありかつ反応が酸化により停止される場合の
二次的効果として生じる変性ポリイソシアネートに対す
る無機及び有機パーオキシドの淡色化効果は、本発明に
よる方法において特に有利であることがわかった。従っ
て、本発明による方法によって得られる生成物は、従来
技術による触媒毒を用いて生成される類似の変性ポリイ
ソシアネートよりも淡色である。特に好ましい出発ジイ
ソシアネート即ちヘキサメチレンジイソシアネート又は
イソホロンジイソシアネートと特に好ましい触媒即ちト
リ−n−オクチルホスフィン(TOP)とが用いられる
場合、本発明による方法による反応の酸化的停止は、ガ
スクロマトグラフィーにより測定されるように触媒が定
量的にトリ−n−オクチルホスフィンオキシド(TOP
O)に転化されている反応混合物をもたらす。HDI及
びIPDIの沸点と比べて高いTOPOの沸点は、蒸留
が適当な条件下で行われる限り、未反応の過剰のジイソ
シアネートが純粋な形態で即ち失活触媒で汚染されるこ
となく回収されることを可能にする。本発明による方法
の目的生成物並びに回収されたジイソシアネートの元素
分析によるリンの測定及びガスクロマトグラフィー分析
によれば、ホスフィンオキシドは完全に蒸留残渣中に留
まり、かくして繰り返される再循環中でさえ留出物にお
ける蓄積が排除される。
【0016】本発明による方法の目的生成物は、NCO
含有率、粘度及び色品質に関して完全に貯蔵安定性であ
る。それらはポリイソシアネート重付加法によるポリウ
レタン好ましくは一成分系又は二成分系のポリウレタン
被覆用組成物の製造のための価値ある出発物質である。 それらは、公知のブロッキング剤でブロックされた場合
、ポリウレタン焼付けラッカー用の価値ある出発物質で
ある。ポリウレタン被覆用組成物の製造のための本発明
により得られたポリイソシアネートに対する好ましい反
応体は公知であり、しかしてかかる反応体には、ポリヒ
ドロキシポリエステル、ポリエーテル及びポリアクリレ
ート、ポリカルボン酸並びに随意に低分子量の多価アル
コールが含まれる。ポリアミン特にポリケチミン又はオ
キサゾリジンとしてブロックされた形態のポリアミンも
また、本発明により得られたポリイソシアネートに対す
る有用な反応体である。量比は、一般に随意にブロック
されたイソシアネート基1個当たり0.8〜3個好まし
くは0.9〜1.1個のヒドロキシ、アミノ及び/又は
カルボキシル基をもたらすように選択される。
【0017】硬化は、公知の触媒例えばトリエチルアミ
ン、ピリジン、メチルピリジン、ベンジルジメチルアミ
ン、N,N−エンドエチレンピペラジン、N−メチルピ
ペリジン、ペンタメチルジエチレントリアミン、N,N
−ジメチルアミノシクロヘキサン及びN,N′−ジメチ
ルピペラジンの如き第3級アミン並びに塩化鉄(III
)、塩化亜鉛、亜鉛2−エチルカプロエート、スズ(I
I)エチルカプロエート、ジブチルスズ(IV)ジラウ
レート及びモリブデングリコレートの如き金属塩を用い
て促進され得る。本発明により得られたポリイソシアネ
ートが焼付けラッカーに用いられる場合、それらのNC
O基は、適当なブロッキング剤との反応により、好まし
くは高められた温度にてそして随意に上述の触媒のうち
の一つの存在下で公知のやり方で完全に又は部分的にブ
ロックされる。
【0018】適当なブロッキング剤には、フェノール及
びクレゾールの如きモノフェノール,第3級ブタノール
及びジメチルフェニルカルビノールの如き第3級アルコ
ール,アセト酢酸エステル及びマロン酸誘導体の如き易
エノール化性化合物,N−メチルアニリン及びN−フェ
ニルキシリジンの如き第2級芳香族アミン,サクシンイ
ミドの如きイミド,ε−カプロラクタム及びδ−バレロ
ラクタムの如きラクタム,ブタノンオキシム及びシクロ
ヘキサノンオキシムの如きオキシム,メチルメルカプタ
ン及びエチルメルカプタンの如きメルカプタン,並びに
1H−1,2,4−トリアゾールの如きトリアゾールが
含まれる。被覆用組成物は、随意にブロックされたポリ
イソシアネート、多官能性反応体、触媒及び随意に公知
の添加剤(例えば顔料、充填剤、染料及び流れ調整剤)
を標準的な混合装置例えばサンドミル中で溶媒及び希釈
剤の存在下又は不存在下で互いに充分に混合及び均質化
することにより製造され得る。
【0019】適当な溶媒には、エチルアセテート、ブチ
ルアセテート、エチレングリコールモノメチル又はモノ
エチルエーテルアセテート、1−メトキシプロピル−2
−アセテート、2−ブタノン、4−メチル−2−ペンタ
ノン、シクロヘキサノン、トルエン、キシレン、ソルベ
ントナフサ及びそれらの混合物の如き公知のペイント用
溶媒が含まれる。しかしながら、N−メチルピロリドン
又はN−メチルカプロラクタムの如き溶媒並びにリン酸
、スルホン酸又はフタル酸のエステルを基剤とした可塑
剤の如き可塑剤もまた適している。ペイント及び被覆用
組成物は、被塗装物品に溶液、溶融物又は固体形態にて
スプレッド塗装、ロール塗装、キャスト塗装、噴霧塗装
、流動浸漬塗装又は静電粉末吹付塗装の如き公知の方法
により施用され得る。
【0020】
【実施例】本発明を次の例により例示するが、これらの
例において別段指摘がなければ部及び百分率はすべて重
量による。
【0021】例1 15gの2,2,4−トリメチルペンタン−1,3−ジ
オール(TMPD)及び4.5gのトリ−n−オクチル
ホスフィン(TOP)を1,500gのHDIに50℃
にて順次添加し、そして引き続いて60℃に加熱した。 5時間の反応時間後、この混合物のNCO含有率は41
.2%であった。2.6gのブタノンパーオキシド(ジ
メチルフタレート中50%)を添加しそして80℃に1
時間加熱することにより、反応を停止させた。その後及
び2日間の貯蔵後も、この粗生成物のNCO含有率は4
0.8%であった。薄層蒸留(140℃/0.05ミリ
バール)による未反応のモノマー状ジイソシアネートの
除去後、21.2%のNCO含有率、180mPa.s
 (23℃)の粘度及び0.3%の残留モノマー状HD
I含有率を有する485gの薄黄色生成物が得られた。 熱滴定(o−ジクロロベンゼン中3hr/180℃)に
より測定されたウレットジオン基(分子量84であるC
2 N2 O2 として表される。)の含有率は15.
3%であった。加えて、IRスペクトルはイソシアヌレ
ート基(1689,1465cm−1)の存在を示した
。分析によれば、留出物は1ppm 未満のリンを含有
していた。樹脂も留出物もどちらも、8週間の貯蔵後N
CO含有率は何ら低減していなかった。
【0022】例2 1,000gのHDIを、10gの2,2,4−トリメ
チル−1,3−ペンタンジオール(TMPD)と50℃
にて反応させた。この混合物のNCO含有率が48.9
%に低下した後、3.0gのトリ−n−オクチルホスフ
ィン(TOP)を添加しそしてこの混合物を60℃に加
熱した。5時間30分後、この混合物のNCO含有率は
42.5%であった。反応を停止させるために、100
mgのα,α′−アゾ−イソブチロニトリル(AIBN
)を添加し、この混合物を80℃に加熱し、そして乾性
酸素の流れ(おおよそ15 l/hr)をこの混合物に
1時間通した。室温に冷却後及び1日間の貯蔵後、NC
O含有率は42.5%であった。過剰量の未反応モノマ
ー状ジイソシアネートを0.05ミリバールの圧力下1
30℃にて薄層蒸留により除去すると、21.5%のN
CO含有率、150mPa.s(23℃)の粘度及び0
.3%のモノマー状HDI含有率を有する246gの薄
黄色生成物が得られた。熱滴定(o−ジクロロベンゼン
中3hr/180℃)により測定されたウレットジオン
基(分子量84であるC2 N2 O2 として表され
る。)の含有率は17.2%であった。元素分析によれ
ば、留出物はリンを全く含有していなかった。樹脂も留
出物もどちらも、4週間の貯蔵後NCO含有率は何ら低
減していなかった。
【0023】例3 10gのTMPD及び3gのTOPを1,000gのH
DIに50℃にて順次添加し、次いで60℃にて7時間
加熱した。この時、この反応混合物は40.6%のNC
O含有率を有していた。5mlのt−ブチルヒドロパー
オキシド(イソオクタン中3M)を添加しそして80℃
にて1時間加熱することにより、オリゴマー化反応を停
止させた。この粗生成物のNCO含有率は40.4%で
あった。過剰の未反応HDIを0.05ミリバールの圧
力下130℃にて薄層蒸留により除去すると、21.2
%のNCO含有率、300mPa.s (23℃)の粘
度及び0.1%のモノマー状HDIの残留含有率を有す
る303gの淡黄色生成物が得られた。熱滴定(o−ジ
クロロベンゼン中3hr/180℃)により測定された
ウレットジオン基(C2 N2 O2 として表される
。)の含有率は16.5%であった。分析によれば、留
出物は1ppm 未満のリンを含有していた。樹脂も留
出物もどちらも、4週間の貯蔵後NCO含有率は何ら低
減していなかった。
【0024】例4 1gのTMPD及び0.3gのTOPを1,000gの
HDIに50℃にて添加し、次いで60℃にて6時間か
くはんした。この時、この反応混合物は41.3%のN
CO含有率を有していた。イソオクタン中の第3級ブチ
ルヒドロパーオキシドの2モル溶液0.5mlを添加し
、そしてこの混合物を80℃に1時間加熱した。室温に
冷却後及び30日間の貯蔵後も、この混合物のNCO含
有率は40.4%であった。
【0025】例5 2gのTMPD及び0.6gのTOPを、200gのH
DIに50℃にて添加した。60℃にて3.5時間後、
この混合物のNCO含有率は43.8%に低下していた
。0.35gのブタノンパーオキシド(ジメチルフタレ
ート中50℃)を添加しそして80℃に1時間加熱した
後この反応混合物は43.7%のNCO含有率を有し、
そしてこのNCO含有率は室温にて30日間の貯蔵中一
定のままであった。
【0026】本発明は次の態様を含む。 (1)  ウレットジオン基及び/又はイソシアヌレー
ト基を含有するポリイソシアネートの製造方法において
、a)  三価のリンを含有する触媒の存在下で有機ジ
イソシアネートのイソシアネート基を部分的にオリゴマ
ー化してウレットジオン基及び/又はイソシアヌレート
基を生成させ、 b)  酸化剤の添加により該触媒を触媒的に不活性な
酸化形態に転化させることにより、オリゴマー化反応を
所望のオリゴマー化度で停止させ、そしてc)  引き
続いて薄層蒸留により未反応ジイソシアネートを除去す
ることを特徴とする上記方法。
【0027】(2)  酸素、窒素又は硫黄に結合した
少なくとも1個の水素原子を含有しかつ少なくとも6の
 pKa値を有する有機化合物を助触媒として存在させ
て工程a)を行う、上記(1)の方法。 (3)  触媒が有機第3級ホスフィンからなる、上記
(1)の方法。 (4)  触媒がトリ−n−オクチルホスフィンからな
る、上記(1)の方法。 (5)  酸化剤が空気、酸素及び/又は有機パーオキ
シドからなる、上記(1)の方法。 (6)  有機ジイソシアネートが、6〜15個の炭素
原子を含有する(環状)脂肪族ジイソシアネートからな
る、上記(1)の方法。 (7)  有機ジイソシアネートが、1,6−ジイソシ
アナトヘキサン及び/又は1−イソシアナト−3,3,
5−トリメチル−5−イソシアナトメチルシクロヘキサ
ンからなる、上記(1)の方法。
【0028】(8)  ウレットジオン基及び/又はイ
ソシアヌレート基を含有するポリイソシアネートの製造
方法において、 a)  有機第3級ホスフィン触媒の存在下で並びに酸
素、窒素又は硫黄に結合した少なくとも1個の水素原子
を含有しかつ少なくとも6の pKa値を有する有機化
合物を助触媒として存在させて、6〜15個の炭素原子
を含有する有機(環状)脂肪族ジイソシアネートのイソ
シアネート基を部分的にオリゴマー化してウレットジオ
ン基及び/又はイソシアヌレート基を生成させ、b) 
 空気、酸素又は有機パーオキシドからなる酸化剤の添
加により該触媒を触媒的に不活性な酸化形態に転化させ
ることにより、オリゴマー化反応を所望のオリゴマー化
度で停止させ、そして c)  引き続いて薄層蒸留により未反応ジイソシアネ
ートを除去することを特徴とする上記方法。
【0029】(9)  有機第3級ホスフィン触媒がト
リ−n−オクチルホスフィンからなる、上記(8)の方
法。 (10)  有機ジイソシアネートが1,6−ジイソシ
アナトヘキサン及び/又は1−イソシアナト−3,3,
5−トリメチル−5−イソシアナトメチルシクロヘキサ
ンからなる、上記(8)の方法。 (11)  有機ジイソシアネートが1,6−ジイソシ
アナトヘキサン及び/又は1−イソシアナト−3,3,
5−トリメチル−5−イソシアナトメチルシクロヘキサ
ンからなる、上記(9)の方法。
【0030】(12)  ウレットジオン基及び/又は
イソシアヌレート基を含有するポリイソシアネートであ
って、 a)  三価のリンを含有する触媒の存在下で有機ジイ
ソシアネートのイソシアネート基を部分的にオリゴマー
化してウレットジオン基及び/又はイソシアヌレート基
を生成させ、 b)  酸化剤の添加により該触媒を触媒的に不活性な
酸化形態に転化させることにより、オリゴマー化反応を
所望のオリゴマー化度で停止させ、そしてc)  引き
続いて薄層蒸留により未反応ジイソシアネートを除去す
ることからなる方法により製造される上記ポリイソシア
ネート。
【0031】(13)  酸素、窒素又は硫黄に結合し
た少なくとも1個の水素原子を含有しかつ少なくとも6
の pKa値を有する有機化合物を助触媒として存在さ
せて工程a)を行う、上記(12)のポリイソシアネー
ト。 (14)  触媒が有機第3級ホスフィンからなる、上
記(12)のポリイソシアネート。 (15)  触媒がトリ−n−オクチルホスフィンから
なる、上記(12)のポリイソシアネート。 (16)  酸化剤が空気、酸素及び/又は有機パーオ
キシドからなる、上記(12)のポリイソシアネート。 (17)  有機ジイソシアネートが、6〜15個の炭
素原子を含有する(環状)脂肪族ジイソシアネートから
なる、上記(12)のポリイソシアネート。 (18)  有機ジイソシアネートが、1,6−ジイソ
シアナトヘキサン及び/又は1−イソシアナト−3,3
,5−トリメチル−5−イソシアナトメチルシクロヘキ
サンからなる、上記(12)のポリイソシアネート。
【0032】(19)  ウレットジオン基及び/又は
イソシアヌレート基を含有するポリイソシアネートであ
って、 a)  有機第3級ホスフィン触媒の存在下で並びに酸
素、窒素又は硫黄に結合した少なくとも1個の水素原子
を含有しかつ少なくとも6の pKa値を有する有機化
合物を助触媒として存在させて、6〜15個の炭素原子
を含有する有機(環状)脂肪族ジイソシアネートのイソ
シアネート基を部分的にオリゴマー化してウレットジオ
ン基及び/又はイソシアヌレート基を生成させ、b) 
 空気、酸素又は有機パーオキシドからなる酸化剤の添
加により該触媒を触媒的に不活性な酸化形態に転化させ
ることにより、オリゴマー化反応を所望のオリゴマー化
度で停止させ、そして c)  引き続いて薄層蒸留により未反応ジイソシアネ
ートを除去することからなる方法により製造される上記
ポリイソシアネート。
【0033】(20)  有機第3級ホスフィン触媒が
トリ−n−オクチルホスフィンからなる、上記(19)
のポリイソシアネート。 (21)  有機ジイソシアネートが1,6−ジイソシ
アナトヘキサン及び/又は1−イソシアナト−3,3,
5−トリメチル−5−イソシアナトメチルシクロヘキサ
ンからなる、上記(19)のポリイソシアネート。 (22)  有機ジイソシアネートが1,6−ジイソシ
アナトヘキサン及び/又は1−イソシアナト−3,3,
5−トリメチル−5−イソシアナトメチルシクロヘキサ
ンからなる、上記(20)のポリイソシアネート。 (23)  イソシアネート基がブロッキング剤で随意
にブロックされている上記(12)のポリイソシアネー
ト並びにポリヒドロキシル化合物を含んでなる、被覆用
組成物。
【0034】本発明は説明の目的のために上記に詳述さ
れているけれども、かかる詳述は専ら該目的のためであ
ること、並びに特許請求の範囲により限定され得る場合
を除いて種々の変更態様が本発明の精神及び範囲から逸
脱することなく本発明において当業者によりなされ得る
ことが理解されるべきである。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  ウレットジオン基及び/又はイソシア
    ヌレート基を含有するポリイソシアネートの製造方法に
    おいて、 a)  三価のリンを含有する触媒の存在下で有機ジイ
    ソシアネートのイソシアネート基を部分的にオリゴマー
    化してウレットジオン基及び/又はイソシアヌレート基
    を生成させ、 b)  酸化剤の添加により該触媒を触媒的に不活性な
    酸化形態に転化させることにより、オリゴマー化反応を
    所望のオリゴマー化度で停止させ、そしてc)  引き
    続いて薄層蒸留により未反応ジイソシアネートを除去す
    ることを特徴とする上記方法。
  2. 【請求項2】  酸素、窒素又は硫黄に結合した少なく
    とも1個の水素原子を含有しかつ少なくとも6の pK
    a値を有する有機化合物を助触媒として存在させて工程
    a)を行う、請求項1の方法。
  3. 【請求項3】  ウレットジオン基及び/又はイソシア
    ヌレート基を含有するポリイソシアネートであって、a
    )  三価のリンを含有する触媒の存在下で有機ジイソ
    シアネートのイソシアネート基を部分的にオリゴマー化
    してウレットジオン基及び/又はイソシアヌレート基を
    生成させ、 b)  酸化剤の添加により該触媒を触媒的に不活性な
    酸化形態に転化させることにより、オリゴマー化反応を
    所望のオリゴマー化度で停止させ、そしてc)  引き
    続いて薄層蒸留により未反応ジイソシアネートを除去す
    ることからなる方法により製造される上記ポリイソシア
    ネート。
  4. 【請求項4】  ウレットジオン基及び/又はイソシア
    ヌレート基を含有するポリイソシアネートであって、a
    )  有機第3級ホスフィン触媒の存在下で並びに酸素
    、窒素又は硫黄に結合した少なくとも1個の水素原子を
    含有しかつ少なくとも6の pKa値を有する有機化合
    物を助触媒として存在させて、6〜15個の炭素原子を
    含有する有機(環状)脂肪族ジイソシアネートのイソシ
    アネート基を部分的にオリゴマー化してウレットジオン
    基及び/又はイソシアヌレート基を生成させ、b)  
    空気、酸素又は有機パーオキシドからなる酸化剤の添加
    により該触媒を触媒的に不活性な酸化形態に転化させる
    ことにより、オリゴマー化反応を所望のオリゴマー化度
    で停止させ、そして c)  引き続いて薄層蒸留により未反応ジイソシアネ
    ートを除去することからなる方法により製造される上記
    ポリイソシアネート。
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