碳化二亚胺化合物的制备方法技术

本发明专利技术提供一种碳化二亚胺化合物的制备方法，其包括在无机碱金属化合物(B)以及选自相转移催化剂(C)、下述通式(2‑1)表示的化合物(D‑1)和下述通式(2‑2)表示的化合物(D‑2)中的至少一种的存在下，使脂肪族叔异氰酸酯化合物(A)反应的碳化二亚胺生成工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】碳化二亚胺化合物的制备方法
本专利技术涉及碳化二亚胺化合物的制备方法，具体涉及一种由异氰酸酯制备碳化二亚胺化合物的方法。另外，本专利技术还涉及聚氨酯的制备方法、碳化二亚胺化合物的应用、碳化二亚胺组合物、稳定剂和酯类树脂组合物。
技术介绍
碳化二亚胺化合物在热塑性树脂等各种树脂的稳定剂、水解抑制剂等各种用途中有用。在由异氰酸酯制备碳化二亚胺化合物时，作为碳化二亚胺化催化剂使用有机磷类催化剂是公知的。例如，专利文献1中记载了在含磷催化剂的存在下使多异氰酸酯反应，形成聚异氰酸酯碳化二亚胺。另外，在专利文献2中，作为碳化二亚胺形成催化剂，可举出1-苯基-2-磷杂环戊烯-1-氧化物、3-甲基-1-苯基-2-磷杂环戊烯-1-氧化物、1-苯基-2-磷杂环戊烯-1-硫化物、1-乙基-2-磷杂环戊烯-1-氧化物、1-乙基-3-甲基-2-磷杂环戊烯-1-氧化物、以及相当的异构体3-磷杂环戊烯类。另外，在将异氰酸酯进行异氰脲酸酯改性时，作为异氰脲酸酯化催化剂，使用无机金属化合物是公知的。例如，专利文献3中记载了使用碱金属氢氧化物和叔胺作为促进异氰酸酯的三聚化反应(异氰脲酸酯化反应)的催化剂。在该公报中，作为碱金属氢氧化物，可以举出氢氧化钾。现有技术文件专利文献专利文献1：日本专利技术专利公开公报特开昭51-37996号专利文献2：日本专利技术专利公开公报特开昭51-61599号专利文献3：日本专利技术专利公开公报特开昭50-159593号>
技术实现思路
在专利文献1和2中作为碳化二亚胺化催化剂使用的有机磷类化合物是非常昂贵的化合物。另外，在使用该有机磷类化合物制备碳化二亚胺化合物的情况下，在将得到的碳化二亚胺化合物与配对材料一起使用时，存在该碳化二亚胺化合物中残留的有机磷类化合物与配对材料发生干扰而难以使用的问题。为了解决该问题，公知的方法是在碳化二亚胺化合物的合成中或合成后在减压下将催化剂减压蒸馏除去，但存在工序繁杂的问题。本专利技术是为了解决上述课题而完成的，其目的在于提供即使在实质上不使用有机磷类化合物作为碳化二亚胺化催化剂的情况下，也以高收率由异氰酸酯化合物制备碳化二亚胺化合物的方法、聚氨酯的制备方法、碳化二亚胺化合物的应用、碳化二亚胺组合物、稳定剂和酯类树脂组合物。本专利技术的专利技术人进行了深入研究，结果发现，以往作为异氰脲酸酯催化剂使用的无机碱金属化合物，对于特定的异氰酸酯，在特定的辅助催化剂的存在下，作为碳化二亚胺化催化剂是有用的，进而根据需要除去该催化剂时，可以用简易的方法除去。即，本专利技术提供以下的[1]～[10]。[1]一种碳化二亚胺化合物的制备方法，该方法包括：在无机碱金属化合物(B)以及选自相转移催化剂(C)、下述通式(2-1)表示的化合物(D-1)和下述通式(2-2)表示的化合物(D-2)中的至少一种的存在下，使脂肪族叔异氰酸酯化合物(A)反应的碳化二亚胺生成工序，[化学式1]式(2-1)中，Z为甲基、乙基、丙基、丁基或苯基，R2为碳数2-3的亚烷基，n为2-500的整数，[化学式2]式(2-2)中，R3为碳数2-3的亚烷基，p为2-500的整数。[2]根据上述[1]所述的碳化二亚胺化合物的制备方法，其中，在所述碳化二亚胺生成工序中，在所述无机碱金属化合物(B)和所述相转移催化剂(C)的存在下使所述脂肪族叔异氰酸酯化合物(A)反应。[3]根据上述[1]或[2]所述的碳化二亚胺化合物的制备方法，其中，所述碳化二亚胺化合物的制备方法包括：在所述碳化二亚胺生成工序之前、生成工序过程中以及生成工序后这三个时间点中的至少一个时间点，将所述脂肪族叔异氰酸酯化合物(A)中的异氰酸酯基的一部分用封端剂进行封闭的封闭工序，所述封端剂为所述通式(2-1)所示的化合物(D-1)。[4]根据上述[1]～[3]中任意一项所述的碳化二亚胺化合物的制备方法，其中，所述碳化二亚胺化合物的制备方法包括：在所述碳化二亚胺生成工序之前、生成工序过程中以及生成工序后这三个时间点中的至少一个时间点，使通过所述脂肪族叔异氰酸酯化合物(A)的碳化二亚胺化而得到的碳化二亚胺中的异氰酸酯基的一部分与扩链剂反应的扩链工序，所述扩链剂为所述通式(2-2)所示的化合物(D-2)。[5]根据上述[1]～[4]中任意一项所述的碳化二亚胺化合物的制备方法，其中，所述无机碱金属化合物(B)为MOH、M2CO3、MHCO3、MNO3、M2SO4、MSHO3、MF、MCl、MBr和MI中的至少一种，其中，M为碱金属。[6]根据上述[1]～[5]中任意一项所述的碳化二亚胺化合物的制备方法，其中，所述脂肪族叔异氰酸酯化合物(A)为在键合有异氰酸酯基的叔碳原子上键合有至少一个芳香族环的化合物。[7]根据上述[1]～[6]中任意一项所述的碳化二亚胺化合物的制备方法，其中，所述脂肪族叔异氰酸酯化合物(A)为四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯和3-异丙烯基-α,α-二甲基苄基异氰酸酯中的至少一种。[8]根据上述[1]～[7]中任意一项所述的碳化二亚胺化合物的制备方法，其中，所述相转移催化剂(C)为冠醚、季铵盐和下述通式(1)所示的化合物中的至少一种，[化学式3]式(1)中，X及Y各自独立地为甲基、乙基、丙基、丁基或苯基，R1为碳数2-3的亚烷基，m为2-500的整数。[9]根据上述[1]～[8]中任意一项所述的碳化二亚胺化合物的制备方法，其中，所述碳化二亚胺化合物的制备方法包括：在所述碳化二亚胺生成工序之后，使用吸附剂(E)将无机碱金属化合物(B)吸附除去的吸附除去工序。[10]根据上述[9]所述的碳化二亚胺化合物的制备方法，其中，所述吸附剂(E)为合成硅酸铝类吸附剂、合成硅酸镁类吸附剂、酸性阳离子交换树脂、碱性阴离子交换树脂、氧化铝、硅胶类吸附剂、沸石类吸附剂、水滑石类、氧化镁-氧化铝类固溶体、氢氧化铝、氧化镁以及氢氧化铝-碳酸氢钠共沉淀物(片钠铝石)中的至少一种。[11]一种制备方法，该方法包括上述[1]～[10]中任意一项所述的制备方法，用于制备纯度为90重量％以上、且不含有磷杂环戊烯氧化物类或磷杂环戊烯氧化物类的含量为1质量ppm以下的稳定剂。[12]一种聚氨酯的制备方法，该方法为在稳定剂的存在下，通过使多元醇与二异氰酸酯反应，得到聚氨酯、优选得到热塑性聚氨酯的聚氨酯的制备方法，其中，所述稳定剂含有来自脂肪族叔异氰酸酯化合物的脂肪族叔碳化二亚胺，碱金属的含量低于2000质量ppm。[13]根据上述[12]所述的聚氨酯的制备方法，其中，相对于所述多元醇与所述二异氰酸酯的总量100质量份，来自所述脂肪族叔异氰酸酯化合物的脂肪族叔碳化二亚胺的掺合量为0.1-2质量份、优选为0.5-1质量份。[14]根据上述[12]或[13]所述的聚氨酯的制备方法，其特征在于，来自所述脂肪族叔异氰酸酯化合物的脂肪族叔碳化二亚胺以液体形式在优选20-50本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳化二亚胺化合物的制备方法，该方法包括：/n在无机碱金属化合物(B)以及选自相转移催化剂(C)、下述通式(2-1)表示的化合物(D-1)和下述通式(2-2)表示的化合物(D-2)中的至少一种的存在下，/n使脂肪族叔异氰酸酯化合物(A)反应的碳化二亚胺生成工序，/n[化学式1]/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180312 JP 2018-0445271.一种碳化二亚胺化合物的制备方法，该方法包括：
在无机碱金属化合物(B)以及选自相转移催化剂(C)、下述通式(2-1)表示的化合物(D-1)和下述通式(2-2)表示的化合物(D-2)中的至少一种的存在下，
使脂肪族叔异氰酸酯化合物(A)反应的碳化二亚胺生成工序，
[化学式1]



式(2-1)中，Z为甲基、乙基、丙基、丁基或苯基，R2为碳数2-3的亚烷基，n为2-500的整数，
[化学式2]



式(2-2)中，R3为碳数2-3的亚烷基，p为2-500的整数。


2.根据权利要求1所述的碳化二亚胺化合物的制备方法，其中，在所述碳化二亚胺生成工序中，在所述无机碱金属化合物(B)和所述相转移催化剂(C)的存在下使所述脂肪族叔异氰酸酯化合物(A)反应。


3.根据权利要求1或2所述的碳化二亚胺化合物的制备方法，其中，所述碳化二亚胺化合物的制备方法包括：在所述碳化二亚胺生成工序之前、生成工序过程中以及生成工序后这三个时间点中的至少一个时间点，将所述脂肪族叔异氰酸酯化合物(A)中的异氰酸酯基的一部分用封端剂进行封闭的封闭工序，
所述封端剂为所述通式(2-1)所示的化合物(D-1)。


4.根据权利要求1-3中任意一项所述的碳化二亚胺化合物的制备方法，其中，所述碳化二亚胺化合物的制备方法包括：在所述碳化二亚胺生成工序之前、生成工序过程中以及生成工序后这三个时间点中的至少一个时间点，使通过所述脂肪族叔异氰酸酯化合物(A)的碳化二亚胺化而得到的碳化二亚胺中的异氰酸酯基的一部分与扩链剂反应的扩链工序，
所述扩链剂为所述通式(2-2)所示的化合物(D-2)。


5.根据权利要求1-4中任意一项所述的制备碳化二亚胺化合物的方法，其中，所述无机碱金属化合物(B)为MOH、M2CO3、MHCO3、MNO3、M2SO4、MSHO3、MF、MCl、MBr和MI中的至少一种，其中，M为碱金属。


6.根据权利要求1-5中任意一项所述的碳化二亚胺化合物的制备方法，其中，所述脂肪族叔异氰酸酯化合物(A)为在键合有异氰酸酯基的叔碳原子上键合有至少一个芳香族环的化合物。


7.根据权利要求1-6中任意一项所述的碳化二亚胺化合物的制备方法，其中，所述脂肪族叔异氰酸酯化合物(A)为四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯和3-异丙烯基-α,α-二甲基苄基异氰酸酯中的至少一种。


8.根据权利要求1-7中任意一项所述的碳化二亚胺化合物的制备方法，其中，所述相转移催化剂(C)为冠醚、季铵盐和下述通式(1)所示的化合物中的至少一种，
[化学式3]



式(1)中，X和Y各自独立地为甲基、乙基、丙基、丁基或苯基，R1为碳数2-3的亚烷基，m为2-500的整数。


9.根据权利要求1-8中任意一项所述的碳化二亚胺化合物的制备方法，其中，所述碳化二亚胺化合物的制备方法包括：在所述碳化...

【专利技术属性】
技术研发人员：松本展幸，柳沢健一，
申请(专利权)人：日清纺化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP