[发明专利]脂环二胺和脂环二异氰酸酯及聚异氰酸根合异氰脲酸酯及其制备方法

说明书

本发明涉及脂环二胺、脂环二异氰酸酯和聚异氰酸根合异氰脲酸酯以及这些化合物的制备方法和其用作异氰酸酯组分。脂环二胺、脂环二异氰酸酯和聚异氰酸根合异氰脲酸酯分别是具有新的结构的化合物。脂环二胺可用作环氯树脂、聚氨酯和聚脲的硬化剂，而且还可用作制备聚酰胺的原料。脂环二异氰酸酯可广泛地用在各种领域，例如用于可发泡材料、弹性材料、合成革、涂料、粘合剂、薄膜和纤维，还可用作聚氨酯树脂、聚脲树脂和聚酰胺的原料。聚异氰酸根合异氰脲酸酯也可用作可发泡材料、粘合剂和涂料用树脂及其原料。

已熟知的脂环二胺的例子是下式（a）代表的二（氨甲基）环己烷（以下称作“H₆-XDA”）：

这种化合物已广泛地用于各种领域，其用作环氧树脂和聚酰胺的原料。

已熟知的脂环二异氰酸酯的例子是以下式（b）代表的

二（异氰酸根合甲基）环己烷（以下称作“H₆-XDI”）：

这种化合物已作为聚脲树脂等的原料广泛地用于各种领域。

另外，已知的聚异氰酸根合异氰脲酸酯的例子是以下式（C）表示的异氰酸酯的脲酸酯化合物：

这种化合物已广泛地用于各种领域，用作双组分聚氨酯涂料的树脂以及该树脂的原料。

Saunders        Frisch（高聚物，ⅩⅥ卷，“聚氨酯：化学和技术Ⅱ，技术”，453页）提出了含主成份-醇酸树脂、聚酯多醇、丙烯酰多醇或环氧多醇和硬化剂-由甲苯二异氰酸酯得到的聚氨酯型聚异氰酸酯或异氰脲酸酯型聚异氰酸酯的树脂，作为双组分聚氨酯涂料最通用的树脂的典型实例。这些树脂不仅已广泛用于家俱和木器涂料，而且也已用于重型抗腐蚀涂料，即所谓的焦油-聚氨酯油漆。但是，由甲苯二异氰酸酯得到的聚氨酯涂料基本上显示很低的耐候性。

为了提高这些涂料用树脂的耐候性，已提出使用由六亚甲基二异氰酸酯（HDI）得到的聚氨基甲酸乙酯型聚异氰酸酯（例如见日本专利KOKOKU        Sho        45-11146）、缩二脲型聚异氰酸酯（例如见美国专利3，903，127）、异氰脲酸酯型聚异氰酸酯（例如见美国专利3，487，080;4，324，879和4，412，073）、氨基甲酸乙酯改性的异氰脲酸酯型聚氨酯异氰酸酯（例如见日本专利KOKAI        Sho        57-47321和美国专利4，582，888）。缩二脲型聚异氰酸酯的具体例子是OLESTER        NP100（MITSUI        TOATSU化学公司产）和Desmodur        N-75（Sumitomo        Bayer有限公司产）;HDI异氰酸酯型聚异氰酸酯的具体例子是Sumidur        N-3500（Sumitomo        Bayer有限公司产）和CORONATE        EH（NIPPON        POLYURETHANE有限公司产）。由脂族或脂环族化合物（如异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）或4，4′-二环己基甲烷二异氰酸酯）得到的有机聚异氰酸酯的已知的。IPDI异氰酸酯型聚异氰酸酯的具体例子有IPDI-T1890（DAICEL-HUELS有限公司产）;IPDI氨基甲酸乙酯改性的聚异氰酸酯的其体例子包括IPDI-UT        647和IPDI-UT-880（DAICEL-HDELS有限公司产）。含有硬化剂和丙烯酰多醇或聚酯多醇作为主成份的双组分聚氨酯涂料已被使用。

这些双组分聚氨酯涂料多种性能（如耐候性，柔韧性和耐磨性）优良，可保障汽车修理及建筑物和结构件的面层等等上的固定部位。但是，它们显示出不充分干燥性，因此，必须将其在高温下烘干或必须让其长时间放置以得到良好交联韧性的涂料膜。

如上所述，双组分聚氨酯油漆用的传统的树脂具有许多缺陷。例如，甲苯二异氰酸酯型树脂活性很高，因此干燥性优良，但显示出低耐候性;而脂族或脂环型树脂耐候性优良，但干燥性不令人满意。

因此，长期以来一直希望研制出耐候性和干燥性均优良的双组分聚氨酯涂料。

所以，本发明的第一个目的是提供一种新型的脂环二胺，其结构与H₆-XDA截然不同，预期为环氧树脂和聚酰胺树脂的新原料。

本发明的第二个目的是提供制备上述脂环二胺的新方法。

本发明的脂环二胺由以下通式（Ⅱ）表示：