[发明专利]基于得自可再生原料的二异氰酸酯的组合物

说明书

本发明涉及基于单独地或以任意混合物形式的2,5-二异氰酸根合-1,4:3,6-二脱水-2,5-二脱氧-D-甘露糖醇(I)、2,5-二异氰酸根合-1,4:3,6-二脱水-2,5-二脱氧-D-葡萄糖醇(II)和/或2,5-二异氰酸根合-1,4:3,6-二脱水-2,5-二脱氧-L-艾杜糖醇(III)的组合物。

可再生原料意指不被用作饲料或食品的农业和林业产品。它们被开发作为材料利用以及用于产生热、电或燃料。

由聚氨酯化学中已知的常规异氰酸酯和1:4－3:6二脱水己糖醇形成的聚氨酯从US 4,443,563和DE-OS 31 11 093获知。缺点是限于二脱水己糖醇，缺少当今常规多元醇和多元醇混合物的变化宽度。

还已知得自于二氨基二脱水二脱氧己糖醇的聚氨酯(J. Thiem在Makromol. Chemie 187, 2775–2778, 1986)。然而，其中所述的步骤需要光气或光气替代物，由于它们的毒性因此需要显著的工艺工业投入。

另外已知基于1:4－3:6二脱水己糖醇的某些单异氰酸酯的聚氨酯(J. Thiem等人, Macromol. Rapid Commun. 19, 21–26, 1998)。其中异氰酸酯单元和多元醇单元基本相同的这类均聚物就材料性能而言完全没有提供变化宽度，并且因此目前不用在商业应用中。

由1:4－3:6二脱水己糖醇和短链二醇-1,4-丁二醇-和短链二胺-1,4-二氨基丁烷的某些二异氰酸酯-以及由1,4-丁烷二硫醇形成的聚氨酯和聚脲是已知的(J. Thiem等人, Macromol. Chem. Phys. 202, 3410–3419, 2001)。

然而，这类化合物不具有技术和工业重要性。此外，受限于不带酯基和碳酸酯基团的单个单体导致非常受限的性能变化宽度。因此它们现今基本没有应用。

本发明的目的是发现基于得自可再生原料的二异氰酸酯和多异氰酸酯的新组合物。

根据权利要求书和说明书实现该目的。

本发明提供主要包含以下组分的反应产物的组合物：

A)单独或者以任意混合物形式的下列式的2,5-二异氰酸根合-1,4:3,6-二脱水-2,5-二脱氧-D-甘露糖醇(I)、2,5-二异氰酸根合-1,4:3,6-二脱水-2,5-二脱氧-D-葡萄糖醇(II)和/或2,5-二异氰酸根合-1,4:3,6-二脱水-2,5-二脱氧-L-艾杜糖醇(III)

   (I)

   (II)

   (III)

和

B)

至少一种具有至少一个对NCO基团呈反应性的官能团的化合物，

其中根据NCO/NCO-反应性官能团计算，NCO组分A)与包含NCO-反应性官能团的组分B)的比例为0.3:1－1.05:1，优选0.5:1－1:1，和

其中排除掉单独使用1,4-丁二醇、1,4-丁烷二硫醇、1,4-丁二胺和1,3-二氨基苯作为组分B）

这里发生反应的二异氰酸根合二脱水己糖醇(I-III)属于由被称为可再生原料的那些，这里更特别为(多)糖，还包括例如淀粉(玉米淀粉、土豆淀粉)和糖(蔗糖、甜菜糖)，所组成的一类化学衍生物。这些化合物和得自于它们的应用产品的特别优点是它们越来越少地使用化石原料例如油、天然气和煤制备，由此减少CO₂排放并且因此允许开始转变成CO₂中性和保护化石原料的生产模式。特别地，二异氰酸根合二脱水己糖醇(I-III)在聚氨酯中的用途开辟了数量庞大的应用领域。因此，节省化石原料的潜能也相应地高。

根据本发明，下列式的2,5-二异氰酸根合-1,4:3,6-二脱水-2,5-二脱氧-D-甘露糖醇(I)、2,5-二异氰酸根合-1,4:3,6-二脱水-2,5-二脱氧-D-葡萄糖醇(II)和/或2,5-二异氰酸根合-1,4:3,6-二脱水-2,5-二脱氧-L-艾杜糖醇(III)，单独地或者以任意的混合物形式，用作组分A)

   (I)

   (II)

   (III)；

可以使用任意的混合物。取决于化合物I-III的选择，基于其的化学计量，可以在本发明的组合物中获得某些性能，例如结晶度(熔点)、反应活性、选择率。