JP2022047536A - ウレタン基含有エチレン性不飽和化合物を製造する方法 - Google Patents
ウレタン基含有エチレン性不飽和化合物を製造する方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022047536A JP2022047536A JP2021148200A JP2021148200A JP2022047536A JP 2022047536 A JP2022047536 A JP 2022047536A JP 2021148200 A JP2021148200 A JP 2021148200A JP 2021148200 A JP2021148200 A JP 2021148200A JP 2022047536 A JP2022047536 A JP 2022047536A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diisocyanate
- mmol
- group
- peroxide content
- ethylenically unsaturated
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/67—Unsaturated compounds having active hydrogen
- C08G18/671—Unsaturated compounds having only one group containing active hydrogen
- C08G18/672—Esters of acrylic or alkyl acrylic acid having only one group containing active hydrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C269/00—Preparation of derivatives of carbamic acid, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atom not being part of nitro or nitroso groups
- C07C269/02—Preparation of derivatives of carbamic acid, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atom not being part of nitro or nitroso groups from isocyanates with formation of carbamate groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/2805—Compounds having only one group containing active hydrogen
- C08G18/2815—Monohydroxy compounds
- C08G18/284—Compounds containing ester groups, e.g. oxyalkylated monocarboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/10—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/16—Catalysts
- C08G18/22—Catalysts containing metal compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/16—Catalysts
- C08G18/22—Catalysts containing metal compounds
- C08G18/24—Catalysts containing metal compounds of tin
- C08G18/244—Catalysts containing metal compounds of tin tin salts of carboxylic acids
- C08G18/246—Catalysts containing metal compounds of tin tin salts of carboxylic acids containing also tin-carbon bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/30—Low-molecular-weight compounds
- C08G18/32—Polyhydroxy compounds; Polyamines; Hydroxyamines
- C08G18/3203—Polyhydroxy compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/30—Low-molecular-weight compounds
- C08G18/34—Carboxylic acids; Esters thereof with monohydroxyl compounds
- C08G18/348—Hydroxycarboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/4009—Two or more macromolecular compounds not provided for in one single group of groups C08G18/42 - C08G18/64
- C08G18/4018—Mixtures of compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/48
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/48—Polyethers
- C08G18/4825—Polyethers containing two hydroxy groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/48—Polyethers
- C08G18/4854—Polyethers containing oxyalkylene groups having four carbon atoms in the alkylene group
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
- C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
- C08G18/74—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
- C08G18/75—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic
- C08G18/751—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring
- C08G18/752—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group
- C08G18/753—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group containing one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group having a primary carbon atom next to the isocyanate or isothiocyanate group
- C08G18/755—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group containing one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group having a primary carbon atom next to the isocyanate or isothiocyanate group and at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to a secondary carbon atom of the cycloaliphatic ring, e.g. isophorone diisocyanate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
- C08G18/81—Unsaturated isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/8141—Unsaturated isocyanates or isothiocyanates masked
- C08G18/815—Polyisocyanates or polyisothiocyanates masked with unsaturated compounds having active hydrogen
- C08G18/8158—Polyisocyanates or polyisothiocyanates masked with unsaturated compounds having active hydrogen with unsaturated compounds having only one group containing active hydrogen
- C08G18/8175—Polyisocyanates or polyisothiocyanates masked with unsaturated compounds having active hydrogen with unsaturated compounds having only one group containing active hydrogen with esters of acrylic or alkylacrylic acid having only one group containing active hydrogen
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
【課題】少なくとも1種のウレタン基含有エチレン性不飽和化合物を製造する方法。【解決手段】1.ジイソシアネートを反応の直前に過酸化物含有率測定にかけ、2.a)測定される過酸化物含有率が20mmol/kg以上である場合には、前記ジイソシアネートを、測定される過酸化物含有率が20mmol/kg未満になるまで、蒸留による精製にかけるか、又はb)測定される過酸化物含有率が20mmol/kg未満である場合には、蒸留による精製を行わず、かつ3.引き続き、i)a)の蒸留したジイソシアネート及び/又はb)の未処理のジイソシアネートをii)少なくとも1個のヒドロキシ基と少なくとも1個のエチレン性不飽和重合性基とを有する少なくとも1種の化合物及び任意にii)少なくとも1種のヒドロキシ基含有化合物と反応させて、ウレタン基含有エチレン性不飽和化合物を得る。【選択図】なし
Description
本発明は、ジイソシアネートと、エチレン性不飽和重合性基を有する少なくとも1種のヒドロキシ基含有化合物とから、少なくとも1種のウレタン基含有エチレン性不飽和化合物を製造する方法に関する。
エチレン性不飽和基を有するウレタン基含有化合物は、放射線硬化性コーティング組成物において重要な役割を果たしている。
例えば、米国特許第4260703号明細書(US 4,260,703 A)には、エステルジオール-ウレタンアクリレートが開示されており、これは、単独で又はその他の成分、例えば溶剤、反応性オリゴマー及びモノマー、架橋剤、充填剤又はその他の添加剤と一緒に、コーティング組成物において使用することができる。
国際公開第2017/151387号(WO 2017/151387 A1)には、硬化性樹脂組成物の製造方法が開示されており、イソシアネートと、ポリオール混合物と、ヒドロキシアルキルアクリレート又はメタクリレートであってよいキャッピング剤とを反応させる。生じる樹脂組成物は、複合材料、コーティング、接着剤、印刷インキ、カプセル化物及び注型品の製造に使用することができる。
これまで、製造されたウレタン基含有エチレン性不飽和化合物又はそれらの前駆物質は、望ましくない早期重合(ゲル化)する傾向があるという欠点を有していた。したがって、この早期重合を防止することに関心があった。
驚くべきことに、殊にウレタン基含有エチレン性不飽和化合物の比較的古いバッチ中に、上記のゲル化をまねく過酸化物不純物が存在することが見出された。さらに、使用されるジイソシアネートバッチ中に20mmol/kg未満の過酸化物含有率が存在する場合に、望ましくない早期重合/ゲル化が起こらないことが見出された。
したがって、本発明の対象は、少なくとも1種のウレタン基含有エチレン性不飽和化合物を、i)ジイソシアネート、ii)少なくとも1個のヒドロキシ基と少なくとも1個のエチレン性不飽和重合性基とを有する少なくとも1種の化合物及びiii)任意に少なくとも1種のヒドロキシ基含有化合物から製造する方法であって、
1.ジイソシアネートを、その反応の直前に過酸化物含有率測定にかけ、
2.a)測定される過酸化物含有率が20mmol/kg以上である場合には、前記ジイソシアネートを、測定される過酸化物含有率が20mmol/kg未満になるまで、蒸留による精製にかけるか、
又は
b)測定される過酸化物含有率が20mmol/kg未満である場合には、蒸留による精製を行わず、かつ
3.引き続き、i)a)の蒸留したジイソシアネート及び/又はb)の未処理のジイソシアネートを、ii)少なくとも1個のヒドロキシ基と少なくとも1個のエチレン性不飽和重合性基とを有する少なくとも1種の化合物及び任意にiii)少なくとも1種のヒドロキシ基含有化合物と反応させて、ウレタン基含有エチレン性不飽和化合物を得る。
1.ジイソシアネートを、その反応の直前に過酸化物含有率測定にかけ、
2.a)測定される過酸化物含有率が20mmol/kg以上である場合には、前記ジイソシアネートを、測定される過酸化物含有率が20mmol/kg未満になるまで、蒸留による精製にかけるか、
又は
b)測定される過酸化物含有率が20mmol/kg未満である場合には、蒸留による精製を行わず、かつ
3.引き続き、i)a)の蒸留したジイソシアネート及び/又はb)の未処理のジイソシアネートを、ii)少なくとも1個のヒドロキシ基と少なくとも1個のエチレン性不飽和重合性基とを有する少なくとも1種の化合物及び任意にiii)少なくとも1種のヒドロキシ基含有化合物と反応させて、ウレタン基含有エチレン性不飽和化合物を得る。
本発明の対象は、少なくとも1種のウレタン基含有エチレン性不飽和化合物を、ジイソシアネート及び少なくとも1個のヒドロキシ基と少なくとも1つのエチレン性不飽和重合性基とを有する少なくとも1種の化合物から、製造する方法である。出発物質“ジイソシアネート”は、単一のジイソシアネートであるか又はジイソシアネートの混合物であってよい。好ましくは、前記出発物質は、正確に1種のジイソシアネートである。
好ましくは、使用されるジイソシアネートのうち少なくとも1種は、(環式)脂肪族ジイソシアネート、すなわち脂肪族環に直接結合された少なくとも1個のイソシアネート基及び場合により脂肪族基に結合された(すなわち、アルキレン基を介して前記脂肪族環と結合された)さらなるイソシアネート基を有するジイソシアネートである。より好ましくは、1種のみの(環式)脂肪族ジイソシアネートが使用される。極めて特に好ましくは、使用されるジイソシアネートのうち少なくとも1種は、イソホロンジイソシアネート(IPDI)又は4,4’-ジイソシアナトジシクロヘキシルメタン(H12MDI)である。よりいっそう好ましくは、イソホロンジイソシアネートが単独のジイソシアネートとして使用される。イソホロンジイソシアネートが使用される場合に、尿素法により得られたか又はホスゲン法により得られたかは重要ではない。
前記の少なくとも1個のヒドロキシ基と少なくとも1個のエチレン性不飽和重合性基とを有する化合物は原則的に、少なくとも1個のヒドロキシ基と少なくとも1個のエチレン性不飽和重合性基とを有する任意のあらゆる化合物であってよい。好ましくは、前記化合物は、正確に1個のヒドロキシ基及び正確に1個のエチレン性不飽和基を有する。
好ましい少なくとも1個のヒドロキシ基と少なくとも1個のエチレン性不飽和重合性基とを有する化合物は、ヒドロキシアルキルアクリレート、ヒドロキシアルキルメタクリレート及びヒドロキシアルキルビニルエーテルからなる群から選択することができる。好ましくは、それらのヒドロキシアルキル基が、C2~C10-アルキレン基、好ましくは線状C2~C10-アルキレン基を有する化合物である。極めて特に好ましくは、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート及びヒドロキシプロピルメタクリレートである。
ジイソシアネートと、前記の少なくとも1個のヒドロキシ基と少なくとも1個のエチレン性不飽和重合性基とを有する少なくとも1種の化合物との部分的又は完全な反応の前に、使用されうるジイソシアネート中の過酸化物含有率の測定が行われる。前記過酸化物含有率は、DIN EN ISO 27107に従って測定され、かつmmol/kgで測定される。
前記反応の“前”とは、この場合に好ましくは、ジイソシアネート及び少なくとも1種の出発物質を混合する14日前から5分前までの時間窓であると理解される。極めて特に好ましくは、前記反応の2日(48h)前の時点であると理解される。
1種のみのジイソシアネートが使用される場合に、使用されうるジイソシアネートの過酸化物含有率は、使用されうるジイソシアネートの全質量[kg]を基準としたmmolでの過酸化物の含有率である。1種を上回るジイソシアネートが使用される場合に、使用されうるジイソシアネートの過酸化物含有率は、使用されうる全てのジイソシアネートの全質量[kg]を基準としたmmolでの過酸化物の全含有率である。
前記で定義されたように測定される過酸化物含有率が20mmol/kg未満である場合には、さらなる処置は行われない、それというのも、そのような濃度の過酸化物の存在による特記すべき欠点は予測され得ないからである。したがって前記出発物質を直接反応させることができる。
しかしながら、前記で定義されたように測定される過酸化物含有率が20mmol/kg以上である場合に、前記ジイソシアネート出発物質は、蒸留による精製にかけられる。1種のみのジイソシアネートが使用される場合に、過酸化物含有率が20mmol/kg以上である前記ジイソシアネートの各バッチは、各バッチの過酸化物含有率が20mmol/kg未満になるまで、蒸留により精製される。2種以上のジイソシアネートを使用する場合に、過酸化物含有率が20mmol/kg以上である各ジイソシアネートの各バッチは、各ジイソシアネートの各バッチの過酸化物含有率が20mmol/kg未満になるまで、蒸留により精製される。
好ましくは、前記の蒸留による精製は、適した蒸留塔又は蒸留ユニット、例えばショートパス又は薄膜型の蒸留装置中で、前記ジイソシアネートの沸騰温度に応じて適した圧力及び温度で実施される。その最小蒸留温度は、この場合に好ましくは100℃を下回るべきではない。
ジイソシアネートi)及び少なくとも1個のヒドロキシ基と少なくとも1個のエチレン性不飽和重合性基とを有する少なくとも1種の化合物ii)に加えて、前記の少なくとも1種のエチレン性不飽和化合物を製造する際に、任意にさらにiii)少なくとも1種のヒドロキシ基含有化合物を使用することができる。そうである場合に、有利な特性を有するウレタン基含有エチレン性不飽和化合物を製造することができる。化合物iii)は、エチレン性不飽和基を有していない。
好ましいヒドロキシ基含有化合物iii)は、ジオール及びポリオールからなる群から選択することができる。この場合に、ポリオールとは、(平均して)2個を上回るヒドロキシ基を有するヒドロキシ基含有化合物であると理解される。前記ジオールもしくはポリオールは、モノメリック、オリゴメリック又はポリメリックであってよい。好ましいオリゴメリック及びポリメリックのジオール及びポリオールは、5~500mgKOH/gのOH価を有する(DIN EN ISO 4692-2に従って測定)。好ましいジオール及びポリオールは、脂肪族ジオール及び脂肪族ポリオール、ポリエステルジオール及びポリエステルポリオール、及びポリエーテルジオール及びポリエーテルポリオールである。
好ましくは、ヒドロキシ基含有化合物iii)としてジオールが使用される。
i)ジイソシアネート、ii)少なくとも1個のヒドロキシ基と少なくとも1個のエチレン性不飽和重合性基とを有する化合物及び任意にiii)ヒドロキシ基含有化合物の反応は、好ましくは少なくとも1種の触媒の存在下で0~160℃の温度で実施される。その圧力は、この場合に特別に調節されず、かつ1barに近い周囲圧力に相当する。好ましい反応温度は、40~140℃及びよりいっそう好ましくは60~90℃である。
好ましい反応時間は、3分~3時間である。
適した触媒は、ポリウレタン化学において通常の触媒である。好ましい触媒は、アミン系触媒(好ましくはジアザビシクロオクタン)及び遷移金属をベースとする触媒からなる群から選択することができる。特に好ましい遷移金属をベースとする触媒は、ジブチルスズラウレート、ビスマスネオデカノエート、亜鉛オクトエート及びジルコニウムアセチルアセトネートである。
好ましくは、前記触媒は、使用される成分の質量を基準として、0.001~1.5質量%の量で、より好ましくは0.01~0.8質量%、よりいっそう好ましくは0.05~0.1質量%の量で使用される。
原則的に、溶剤(殊にアセトン、酢酸エチル、酢酸ブチル及び酢酸メトキシプロピル)を使用することができるにもかかわらず、好ましくは無溶剤で操作される。
本発明による方法は、バッチ式に並びに連続的に実施することができる。好ましくは、本方法はバッチ法において実施される。
少なくとも1種のジイソシアネートi)、少なくとも1個のヒドロキシ基と少なくとも1個のエチレン性不飽和重合性基とを有する少なくとも1種の化合物ii)及び少なくとも1種のヒドロキシ基含有化合物iii)が本発明による方法の際に使用される場合に、原則的に全ての出発物質i)、ii)及びiii)を同時に互いに反応させることができる。しかしながら、極めて特に有利であるのは、最初にジイソシアネートi)を少なくとも1個のヒドロキシ基と少なくとも1個のエチレン性不飽和重合性基とを有する少なくとも1種の化合物ii)と反応させ、その後はじめて、少なくとも1種のヒドロキシ基含有化合物iii)を添加することである。
しかしながら、他の理由から、最初にジイソシアネートi)を少なくとも1種のヒドロキシ基含有化合物iii)と反応させ、その後はじめて、少なくとも1個のヒドロキシ基と少なくとも1個のエチレン性不飽和重合性基とを有する少なくとも1種の化合物ii)を添加することも有利でありうる(プレポリマー方式)。
特に良好なウレタン基含有エチレン性不飽和化合物はさらに、すでに測定される過酸化物含有率が10mmol/kg以上である場合には、前記ジイソシアネートを、測定される過酸化物含有率が10mmol/kg未満になるまで、蒸留による精製にかける場合に、生じる。さらに好ましくは、すでに測定される過酸化物含有率が1mmol/kg以上である場合には、前記ジイソシアネートを、測定される過酸化物含有率が1mmol/kg未満になるまで、蒸留による精製にかける。
有利であるのはさらに、前記の(1種又は2種以上の)ジイソシアネートが少なくとも0.1mmol/kgの過酸化物を有する場合であり、すなわち各バッチは、少なくとも0.1mmol/kgの過酸化物を有する。
より好ましくは、本発明による方法はさらに、工程2.において、
a)測定される過酸化物含有率が、10mmol/kgを上回る場合には、前記ジイソシアネートを、測定される過酸化物含有率が10mmol/kg以下であるが0.1mmol/kg以上になるまで、蒸留による精製にかけるか、
又は測定される過酸化物含有率が0.1mmol/kg未満である場合には、過酸化物を、前記過酸化物含有率が0.1mmol/kg以上であるが10mmol/kg以下になるまで、添加するか、又は
b)測定される過酸化物含有率が10mmol/kg以下であるが0.1mmol/kg以上である場合には、さらなる処置は行われない
ように実施される。
a)測定される過酸化物含有率が、10mmol/kgを上回る場合には、前記ジイソシアネートを、測定される過酸化物含有率が10mmol/kg以下であるが0.1mmol/kg以上になるまで、蒸留による精製にかけるか、
又は測定される過酸化物含有率が0.1mmol/kg未満である場合には、過酸化物を、前記過酸化物含有率が0.1mmol/kg以上であるが10mmol/kg以下になるまで、添加するか、又は
b)測定される過酸化物含有率が10mmol/kg以下であるが0.1mmol/kg以上である場合には、さらなる処置は行われない
ように実施される。
本発明による例
ヒドロキシエチルアクリレート139g(1.2mol、Aldrich)を、過酸化物含有率<10mmol/kgを有するイソホロンジイソシアネート222g(IPDI、1mol、Evonik Industries)及びジブチルスズジラウレート0.7gの混合物中へ30min以内に滴下し、その後さらに1h、70℃に加熱して、この反応を完了させる。その後、この温度でPoly THF 1000(Du Pont、ポリエーテルジオール、OH価115)390gを30min以内に滴加し、その後さらに1h、70℃で保持する。その後、そのNCO価は<0.1%であった。反応生成物(ウレタンアクリレート)は、液状で無色である。
ヒドロキシエチルアクリレート139g(1.2mol、Aldrich)を、過酸化物含有率<10mmol/kgを有するイソホロンジイソシアネート222g(IPDI、1mol、Evonik Industries)及びジブチルスズジラウレート0.7gの混合物中へ30min以内に滴下し、その後さらに1h、70℃に加熱して、この反応を完了させる。その後、この温度でPoly THF 1000(Du Pont、ポリエーテルジオール、OH価115)390gを30min以内に滴加し、その後さらに1h、70℃で保持する。その後、そのNCO価は<0.1%であった。反応生成物(ウレタンアクリレート)は、液状で無色である。
比較例
ヒドロキシエチルアクリレート139g(1.2mol、Aldrich)を、過酸化物含有率110mmol/kgを有するイソホロンジイソシアネート222g(IPDI、1mol、Evonik Industries、この中へ80℃で3日間乾燥空気を送り込んだ)及びジブチルスズジラウレート0.7gの混合物中へ30min以内に滴下し、その後さらに1h、70℃に加熱して、この反応を完了させる。その後、この温度でPoly THF 1000(Du Pont、ポリエーテルジオール、OH価115)390gを30min以内に滴加し、その後さらに1h、70℃で保持する。その後、そのNCO価は<0.1%であった。反応生成物(ウレタンアクリレート)は、液状で無色である。
ヒドロキシエチルアクリレート139g(1.2mol、Aldrich)を、過酸化物含有率110mmol/kgを有するイソホロンジイソシアネート222g(IPDI、1mol、Evonik Industries、この中へ80℃で3日間乾燥空気を送り込んだ)及びジブチルスズジラウレート0.7gの混合物中へ30min以内に滴下し、その後さらに1h、70℃に加熱して、この反応を完了させる。その後、この温度でPoly THF 1000(Du Pont、ポリエーテルジオール、OH価115)390gを30min以内に滴加し、その後さらに1h、70℃で保持する。その後、そのNCO価は<0.1%であった。反応生成物(ウレタンアクリレート)は、液状で無色である。
双方の反応生成物を、光遮断下で60℃で貯蔵した。本発明による方法により製造されたウレタンアクリレートは、60℃で2週間後に依然として液状であり、その粘度は実質的に変化しなかった。高い過酸化物含有率を有するIPDIをベースとするウレタンアクリレートは、60℃で5h後に固体であり、したがって貯蔵安定ではなかった。
本発明の好ましい実施態様は次の通りである:
(1)少なくとも1種のウレタン基含有エチレン性不飽和化合物を、
i)ジイソシアネート、
ii)少なくとも1個のヒドロキシ基と少なくとも1個のエチレン性不飽和重合性基とを有する少なくとも1種の化合物
iii)及び任意に少なくとも1種のヒドロキシ基含有化合物
から製造する方法であって、
1.ジイソシアネートを、反応の直前に過酸化物含有率測定にかけ、
2.a)測定される過酸化物含有率が20mmol/kg以上である場合には、前記ジイソシアネートを、測定される過酸化物含有率が20mmol/kg未満になるまで、蒸留による精製にかけるか、
又は
b)測定される過酸化物含有率が20mmol/kg未満である場合には、蒸留による精製を行わず、かつ
3.引き続き、i)a)の蒸留したジイソシアネート及び/又はb)の未処理のジイソシアネートを、ii)少なくとも1個のヒドロキシ基と少なくとも1個のエチレン性不飽和重合性基とを有する少なくとも1種の化合物及び任意にii)少なくとも1種のヒドロキシ基含有化合物と反応させて、ウレタン基含有エチレン性不飽和化合物を得る、前記方法。
(1)少なくとも1種のウレタン基含有エチレン性不飽和化合物を、
i)ジイソシアネート、
ii)少なくとも1個のヒドロキシ基と少なくとも1個のエチレン性不飽和重合性基とを有する少なくとも1種の化合物
iii)及び任意に少なくとも1種のヒドロキシ基含有化合物
から製造する方法であって、
1.ジイソシアネートを、反応の直前に過酸化物含有率測定にかけ、
2.a)測定される過酸化物含有率が20mmol/kg以上である場合には、前記ジイソシアネートを、測定される過酸化物含有率が20mmol/kg未満になるまで、蒸留による精製にかけるか、
又は
b)測定される過酸化物含有率が20mmol/kg未満である場合には、蒸留による精製を行わず、かつ
3.引き続き、i)a)の蒸留したジイソシアネート及び/又はb)の未処理のジイソシアネートを、ii)少なくとも1個のヒドロキシ基と少なくとも1個のエチレン性不飽和重合性基とを有する少なくとも1種の化合物及び任意にii)少なくとも1種のヒドロキシ基含有化合物と反応させて、ウレタン基含有エチレン性不飽和化合物を得る、前記方法。
(2)前記方法が、1種のジイソシアネートを使用することを特徴とする、前記(1)に記載の方法。
(3)使用されるジイソシアネートのうち少なくとも1種が、(環式)脂肪族ジイソシアネートであることを特徴とする、前記(1)又は(2)に記載の方法。
(4)使用されるジイソシアネートのうち少なくとも1種が、イソホロンジイソシアネート又は4,4’-ジイソシアナトジシクロヘキシルメタンであることを特徴とする、前記(1)から(3)までのいずれかに記載の方法。
(5)前記の少なくとも1個のヒドロキシ基と少なくとも1個のエチレン性不飽和基とを有する化合物が、ヒドロキシアルキルアクリレート、ヒドロキシアルキルメタクリレート及びヒドロキシアルキルビニルエーテルからなる群から選択されることを特徴とする、前記(1)から(4)までのいずれかに記載の方法。
(6)前記のヒドロキシアルキルアクリレート、ヒドロキシアルキルメタクリレート又はヒドロキシアルキルビニルエーテルのアルキレン基が、C2~C10-アルキレン基であることを特徴とする、前記(5)に記載の方法。
(7)前記方法の際に、少なくとも1種のヒドロキシ基含有化合物iii)が使用されることを特徴とする、前記(1)から(6)までのいずれかに記載の方法。
(8)前記の少なくとも1種のヒドロキシ基含有化合物iii)が、脂肪族ジオール、脂肪族ポリオール、ポリエステルジオール及びポリエステルポリオール、及びポリエーテルジオール及びポリエーテルポリオールからなる群から選択されることを特徴とする、前記(7)に記載の方法。
(9)前記反応が、少なくとも1種の触媒の存在下で0~160℃の温度で実施されることを特徴とする、前記(1)から(8)までのいずれかに記載の方法。
(10)前記触媒が、ジアザビシクロオクタン、ジブチルスズラウレート、ビスマスネオデカノエート、亜鉛オクトエート及びジルコニウムアセチルアセトネートからなる群から選択されることを特徴とする、前記(9)に記載の方法。
(11)前記方法を、最初にジイソシアネートi)を、少なくとも1個のヒドロキシ基と少なくとも1個のエチレン性不飽和重合性基とを有する少なくとも1種の化合物ii)と反応させ、その後はじめて、少なくとも1種のヒドロキシ基含有化合物iii)を添加するように行うことを特徴とする、前記(7)から(10)までのいずれかに記載の方法。
(12)工程2.において、
a)測定される過酸化物含有率が10mmol/kgを上回る場合には、前記ジイソシアネートを、測定される過酸化物含有率が10mmol/kg以下であるが0.1mmol/kg以上になるまで、蒸留による精製にかけるか、
又は
測定される過酸化物含有率が0.1mmol/kg未満である場合には、過酸化物を、前記過酸化物含有率が、0.1mmol/kg以上であるが10mmol/kg以下になるまで、添加するか、又は
b)測定される過酸化物含有率が、10mmol/kg以下であるが0.1mmol/kg以上である場合には、さらなる処置を行わない
ことを特徴とする、前記(1)から(11)までのいずれかに記載の方法。
a)測定される過酸化物含有率が10mmol/kgを上回る場合には、前記ジイソシアネートを、測定される過酸化物含有率が10mmol/kg以下であるが0.1mmol/kg以上になるまで、蒸留による精製にかけるか、
又は
測定される過酸化物含有率が0.1mmol/kg未満である場合には、過酸化物を、前記過酸化物含有率が、0.1mmol/kg以上であるが10mmol/kg以下になるまで、添加するか、又は
b)測定される過酸化物含有率が、10mmol/kg以下であるが0.1mmol/kg以上である場合には、さらなる処置を行わない
ことを特徴とする、前記(1)から(11)までのいずれかに記載の方法。
Claims (12)
- 少なくとも1種のウレタン基含有エチレン性不飽和化合物を、
i)ジイソシアネート、
ii)少なくとも1個のヒドロキシ基と少なくとも1個のエチレン性不飽和重合性基とを有する少なくとも1種の化合物
iii)及び任意に少なくとも1種のヒドロキシ基含有化合物
から製造する方法であって、
1.ジイソシアネートを、反応の直前に過酸化物含有率測定にかけ、
2.a)測定される過酸化物含有率が20mmol/kg以上である場合には、前記ジイソシアネートを、測定される過酸化物含有率が20mmol/kg未満になるまで、蒸留による精製にかけるか、
又は
b)測定される過酸化物含有率が20mmol/kg未満である場合には、蒸留による精製を行わず、かつ
3.引き続き、i)a)の蒸留したジイソシアネート及び/又はb)の未処理のジイソシアネートを、ii)少なくとも1個のヒドロキシ基と少なくとも1個のエチレン性不飽和重合性基とを有する少なくとも1種の化合物及び任意にii)少なくとも1種のヒドロキシ基含有化合物と反応させて、ウレタン基含有エチレン性不飽和化合物を得る、前記方法。 - 前記方法が、1種のジイソシアネートを使用することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 使用されるジイソシアネートのうち少なくとも1種が、(環式)脂肪族ジイソシアネートであることを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法。
- 使用されるジイソシアネートのうち少なくとも1種が、イソホロンジイソシアネート又は4,4’-ジイソシアナトジシクロヘキシルメタンであることを特徴とする、請求項1から3までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記の少なくとも1個のヒドロキシ基と少なくとも1個のエチレン性不飽和基とを有する化合物が、ヒドロキシアルキルアクリレート、ヒドロキシアルキルメタクリレート及びヒドロキシアルキルビニルエーテルからなる群から選択されることを特徴とする、請求項1から4までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記のヒドロキシアルキルアクリレート、ヒドロキシアルキルメタクリレート又はヒドロキシアルキルビニルエーテルのアルキレン基が、C2~C10-アルキレン基であることを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- 前記方法の際に、少なくとも1種のヒドロキシ基含有化合物iii)が使用されることを特徴とする、請求項1から6までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記の少なくとも1種のヒドロキシ基含有化合物iii)が、脂肪族ジオール、脂肪族ポリオール、ポリエステルジオール及びポリエステルポリオール、及びポリエーテルジオール及びポリエーテルポリオールからなる群から選択されることを特徴とする、請求項7に記載の方法。
- 前記反応が、少なくとも1種の触媒の存在下で0~160℃の温度で実施されることを特徴とする、請求項1から8までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記触媒が、ジアザビシクロオクタン、ジブチルスズラウレート、ビスマスネオデカノエート、亜鉛オクトエート及びジルコニウムアセチルアセトネートからなる群から選択されることを特徴とする、請求項9に記載の方法。
- 前記方法を、最初にジイソシアネートi)を、少なくとも1個のヒドロキシ基と少なくとも1個のエチレン性不飽和重合性基とを有する少なくとも1種の化合物ii)と反応させ、その後はじめて、少なくとも1種のヒドロキシ基含有化合物iii)を添加するように行うことを特徴とする、請求項7から10までのいずれか1項に記載の方法。
- 工程2.において、
a)測定される過酸化物含有率が10mmol/kgを上回る場合には、前記ジイソシアネートを、測定される過酸化物含有率が10mmol/kg以下であるが0.1mmol/kg以上になるまで、蒸留による精製にかけるか、
又は
測定される過酸化物含有率が0.1mmol/kg未満である場合には、過酸化物を、前記過酸化物含有率が、0.1mmol/kg以上であるが10mmol/kg以下になるまで、添加するか、又は
b)測定される過酸化物含有率が、10mmol/kg以下であるが0.1mmol/kg以上である場合には、さらなる処置を行わない
ことを特徴とする、請求項1から11までのいずれか1項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP20195677 | 2020-09-11 | ||
EP20195677.8A EP3967718A1 (de) | 2020-09-11 | 2020-09-11 | Verfahren zur herstellung ethylenisch ungesättigter urethangruppen-haltiger verbindungen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022047536A true JP2022047536A (ja) | 2022-03-24 |
Family
ID=72473437
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021148200A Pending JP2022047536A (ja) | 2020-09-11 | 2021-09-10 | ウレタン基含有エチレン性不飽和化合物を製造する方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220081393A1 (ja) |
EP (1) | EP3967718A1 (ja) |
JP (1) | JP2022047536A (ja) |
KR (1) | KR20220034693A (ja) |
CN (1) | CN114163604A (ja) |
TW (1) | TW202222882A (ja) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2905205A1 (de) * | 1979-02-12 | 1980-08-14 | Huels Chemische Werke Ag | Verfahren zur herstellung lagerungsstabiler urethanacryle |
US4260703A (en) | 1979-10-26 | 1981-04-07 | Union Carbide Corporation | Novel urethane-acrylate and radiation curable compositions |
DE3421826A1 (de) * | 1984-06-13 | 1985-12-19 | Hüls AG, 4370 Marl | Lagerstabile, nco-freie urethanharnstoffacrylate |
US20050239955A1 (en) * | 2004-04-27 | 2005-10-27 | Basf Corporation. | Urethane acrylate composition structure |
CN109071754B (zh) | 2016-03-04 | 2021-09-10 | 陶氏环球技术有限责任公司 | 用于制备氨基甲酸酯丙烯酸酯的方法 |
-
2020
- 2020-09-11 EP EP20195677.8A patent/EP3967718A1/de not_active Withdrawn
-
2021
- 2021-09-08 TW TW110133407A patent/TW202222882A/zh unknown
- 2021-09-10 JP JP2021148200A patent/JP2022047536A/ja active Pending
- 2021-09-10 KR KR1020210120779A patent/KR20220034693A/ko unknown
- 2021-09-10 US US17/472,468 patent/US20220081393A1/en active Pending
- 2021-09-10 CN CN202111059197.2A patent/CN114163604A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20220081393A1 (en) | 2022-03-17 |
TW202222882A (zh) | 2022-06-16 |
KR20220034693A (ko) | 2022-03-18 |
EP3967718A1 (de) | 2022-03-16 |
CN114163604A (zh) | 2022-03-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3097989B2 (ja) | Vocが極端に低いポリウレタン塗料 | |
US6838516B2 (en) | Water dispersible polyisocyanate composition and its uses | |
EP1529793B1 (en) | Acrylate-functional blocked polyisocyanate resin for dual cure coatings | |
JP2001323041A (ja) | 高官能性ポリイソシアネート | |
JP5592090B2 (ja) | ポリウレタンウレア樹脂分散体の製造方法 | |
CN110799502B (zh) | 反应型紫外光吸收剂及其应用 | |
JP2016540063A (ja) | 低モノマーのジイソシアネートモノアダクトからの多官能性ウレタン(メタ)アクリレート | |
US20080306176A1 (en) | NCO Prepolymers Having A Low Content Of Free Monomeric Diisocyanate, And The Production Thereof | |
EP3390480B1 (en) | Acrylic polyurethane coatings including polyether polyols | |
JPS6253975A (ja) | ブロツク化ポリイソシアヌレ−ト | |
JP2000297130A (ja) | ポリイソシアネートプレポリマー | |
US6417313B2 (en) | Low monomer content NCO prepolymers based on 1,4-diisocyanato-2,2,6-trimethylcyclohexane, a process for their preparation, and use | |
JP2022047536A (ja) | ウレタン基含有エチレン性不飽和化合物を製造する方法 | |
JPH107757A (ja) | 一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物 | |
JP3791566B2 (ja) | ラクトン重合体の製造方法 | |
US5004794A (en) | Isocyanate prepolymers | |
CA2169226A1 (en) | Blocked polyisocyanates, process for their preparation, and coating materials and coating systems produced therefrom | |
JP2020189833A (ja) | 不飽和ウレタン化合物の製造方法 | |
WO2020148311A1 (en) | Process for the production of hot melt adhesives having a low emission of monomeric isocyanates | |
KR101541264B1 (ko) | 광경화성 우레탄 (메트)아크릴레이트 및 이의 제조방법 | |
JPH0377232B2 (ja) | ||
JP3897410B2 (ja) | 塗料用無溶剤一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物 | |
JP2020084190A (ja) | 低い残存モノマー含量を有する低粘度のnco含有プレポリマーの製造方法 | |
KR20170004619A (ko) | 광경화성 우레탄 (메트)아크릴레이트 및 이의 제조방법 | |
JP2022118810A (ja) | ポリイソシアネート組成物およびブロックイソシアネート組成物 |