高纯(甲基)丙烯酰氧烷基异氰酸酯的制备方法技术

提供了一种制备可水解氯含量非常低的高纯（甲基）丙烯酰氧烷基异氰酸酯的方法。如下制备高纯（甲基）丙烯酰氧烷基异氰酸酯：在１１０至１６０℃的温度下，对含可水解氯的（甲基）丙烯酰氧烷基异氰酸酯进行与环氧化合物和胺混合的处理以制备混合物；并通过蒸馏由所得混合物制备高纯（甲基）丙烯酰氧烷基异氰酸酯。特别地，可以通过添加例如吩噻嗪之类的聚合抑制剂在蒸馏过程中有效地防止（甲基）丙烯酰氧烷基异氰酸酯聚合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有低含量可水解氯的。在本说明书中，“(甲基)丙烯酰”是指丙烯酰或甲基丙烯酰。此外，“(甲基)丙烯酰氧烷基异氰酸酯”是指主要由(甲基)丙烯酰氧烷基异氰酸酯构成的组合物，其可以含有微量可水解的氯，但不包括对于其作为化合物的评述。
技术介绍
以异氰酸甲基丙烯酰氧乙酯为代表的(甲基)丙烯酰氧烷基异氰酸酯是工业上非常有用的化合物，其每分子含有与含活性氢的化合物(例如具有取代基(例如羟基或伯氨基或仲氨基)的化合物)具有高反应性的异氰酸酯基团和可进行乙烯基聚合的碳-碳双键。它们用于多种用途，例如，油漆和涂料、粘合剂、光致抗蚀剂、牙科材料和磁记录材料。如美国专利2,821,544和JP-A-S54(1979)-5921中所述，这些化合物是使用光气制备的，并通常含有被称作可水解氯的杂质。当使用含可水解氯的(甲基)丙烯酰氧烷基异氰酸酯制备丙烯酸尿烷酯时，水解氯成为催化剂毒物，并且掺杂在产物中氯化合物影响了所得产物的耐候性和耐腐蚀性。特别地，当含有可水解氯的(甲基)丙烯酰氧烷基异氰酸酯被用作电子设备部件所用的光致抗蚀材料时，可水解氯的存在可能引起严重的问题。传统上，提出了多种降低异氰酸酯化合物中可水解氯含量的方法。已知的方法有，例如，将含可水解氯的异氰酸酯化合物与微量碱金属碳酸盐在高温下长时间混合的方法，在含可水解氯的异氰酸酯化合物中加入羧酸锌和受阻酚氧化剂并进行热处理然后蒸馏的方法，在不溶于水的溶剂中合成异氰酸酯并用碳酸氢钠水溶液洗涤的方法，和用环氧化合物处理含可水解氯的聚亚甲基聚苯基异氰酸酯的方法。此外，作为不使用碱金属碳酸盐之类药剂的方法，有一种汽化含可水解氯的异氰酸酯化合物并在不低于70℃的温度下冷凝的方法。然而，这些方法都不能充分降低可水解氯的含量，或者具有为在工业上实施而有待解决的问题。例如，在将含可水解氯的异氰酸酯化合物与微量碱金属碳酸盐在高温下混合的方法中，在处理之后难以分离异氰酸酯化合物和碳酸盐，从而产生难以避免的损失。在用碳酸氢钠水溶液洗涤的方法中，白色不溶物沉积在有机相与水相的边界上，该物质妨碍了随后的分离程序或造成设备污染。在使用钠盐的方法中，异氰酸酯化合物容易被钠离子污染，而且即使钠离子含量为ppm级别，其在使用异氰酸酯化合物作为电子材料的情况下也会导致严重的问题。特别地，当提纯含有碳-碳双键的异氰酸酯化合物时，需要防止异氰酸酯化合物进行聚合反应并同时有效降低可水解氯的含量。然而，上述方法不能产生令人满意的效果。美国专利4,310,688号公开了用含连位环氧基(例如1，2-环氧丁烷)的化合物处理含0.21％可水解氯的异氰酸甲基丙烯酰氧乙酯的二氯甲烷溶液以便将可水解氯含量降至0.05质量％。然而，该方法最多只能将可水解氯含量降至数百ppm，而通过该方法制备的纯化异氰酸酯化合物对于电子材料之类的用途是不足的。为了解决与现有技术有关的上述问题，公开了一种在存在胺的情况下用环氧化合物处理的方法作为降低异氰酸酯化合物中可水解氯含量的方法(JP-A-H9(1997)-323958)。该方法是一种优异的方法，但是不能完全去除可水解氯。因此，需要出现一种进一步降低可水解氯含量的方法。JP-A-11(1999)-228523公开了一种如下制备基本不含可水解氯的(甲基)丙烯酰氧烷基异氰酸酯的方法加入胺和含环氧基的化合物，加热，然后蒸馏提纯以制备基本不含2-氯丙酸异氰酸烷基酯的纯化丙烯酰氧烷基异氰酸酯，或制备基本不含2-甲基-2-氯丙酸异氰酸烷基酯的纯化甲基丙烯酰氧烷基异氰酸酯。然而，该方法在其工业化中具有许多问题，因而在添加胺和含环氧基的化合物之后进行一次蒸馏的情况下，制得可水解氯含量仅为29ppm的异氰酸酯，为了进一步降低可水解氯含量，就必须进行精密蒸馏。同时，研究了不使用光气制备异氰酸酯化合物的方法。关于(甲基)丙烯酰氧烷基异氰酸酯，提出了尿烷化合物的热解的方法。该方法包括在高温下热解的步骤，但是收率在经济上并不令人满意，因为(甲基)丙烯酰氧烷基异氰酸酯非常容易聚合。此外，提出了一种利用硅烷化将尿烷化合物制成脱烷氧基硅烷来在相对较低的温度下制备异氰酸酯化合物的方法，但是在该方法中，需要一种昂贵的化合物并产生不必要的废物。此外，该方法对收率没有描述，因此其在工业化中具有许多经济问题。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述与现有技术有关的问题。本专利技术的一个目的是提供一种含非常微量的可水解氯的。本专利技术的概述如下。本专利技术的制备高纯(甲基)丙烯酰氧烷基异氰酸酯的方法包括在110至160℃的温度下，对含可水解氯的(甲基)丙烯酰氧烷基异氰酸酯进行与环氧化合物和胺混合的处理以制备混合物；并由所得混合物制备高纯(甲基)丙烯酰氧烷基异氰酸酯。如所述的制备高纯(甲基)丙烯酰氧烷基异氰酸酯的方法，进一步包括在混合处理之后蒸馏所得混合物以分离(甲基)丙烯酰氧烷基异氰酸酯。如或所述的制备高纯(甲基)丙烯酰氧烷基异氰酸酯的方法，其特征在于所述混合处理是通过添加聚合抑制剂进行的。如所述的制备高纯(甲基)丙烯酰氧烷基异氰酸酯的方法，进一步包括在混合处理之后在添加聚合抑制剂的情况下进行蒸馏。如或所述的制备高纯(甲基)丙烯酰氧烷基异氰酸酯的方法，其特征在于所述聚合抑制剂是吩噻嗪。如所述的制备高纯(甲基)丙烯酰氧烷基异氰酸酯的方法，其特征在于在加入占原料(甲基)丙烯酰氧烷基异氰酸酯的0.1至20质量％的吩噻嗪的情况下进行混合处理，然后在加入占原料(甲基)丙烯酰氧烷基异氰酸酯的3至30质量％的吩噻嗪的情况下进行蒸馏。如或所述的制备高纯(甲基)丙烯酰氧烷基异氰酸酯的方法，其特征在于添加的吩噻嗪总量为原料(甲基)丙烯酰氧烷基异氰酸酯的5至50质量％。如至任一项所述的制备高纯(甲基)丙烯酰氧烷基异氰酸酯的方法，其特征在于所述蒸馏是在不超过120℃的温度下进行的。如至任一项所述的制备高纯(甲基)丙烯酰氧烷基异氰酸酯的方法，其特征在于所述胺是至少一种选自2-烷基-4-烷基咪唑(条件是每个烷基独立地含有1至3个碳)、三烷基胺(条件是每个烷基独立地含有4至15个碳)和式所示的化合物的物质H2N-(CH2CH2NH)n-H...其中n是2或更大的整数。如所述的制备高纯(甲基)丙烯酰氧烷基异氰酸酯的方法，其特征在于所述胺是2-乙基-4-甲基咪唑。如至任一项所述的制备高纯(甲基)丙烯酰氧烷基异氰酸酯的方法，其特征在于所述(甲基)丙烯酰氧烷基异氰酸酯是异氰酸(甲基)丙烯酰氧乙酯。本专利技术的制备方法可以提供含非常微量的可水解氯的高纯(甲基)丙烯酰氧烷基异氰酸酯，更具体地，其由可水解氯含量为数百ppm的(甲基)丙烯酰氧烷基异氰酸酯通过蒸馏一次提供了可水解氯含量不超过10ppm的高纯(甲基)丙烯酰氧烷基异氰酸酯。本专利技术的最佳实施方式下面将详细描述本专利技术。通过本专利技术进行高度提纯的(甲基)丙烯酰氧烷基异氰酸酯是下式(I)所示的化合物。CH2＝C(R1)-COO-R2-NCO...(I)在式(I)中，R1是氢或甲基，R2是亚烷基，优选含有2至6个碳原子的亚烷基。本专利技术的方法优选用于R2为亚乙基的式(I)的(甲基)丙烯酰氧烷基异氰酸酯、特别是异氰酸甲基丙烯酰氧乙酯的高度提纯。在式(I)的化合物中，异氰酸(甲基)丙烯酰氧乙酯具有高反应性和易于处理性，并且容易获得。在本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备高纯（甲基）丙烯酰氧烷基异氰酸酯的方法，该方法包括：在１１０至１６０℃的温度下，对含可水解氯的（甲基）丙烯酰氧烷基异氰酸酯进行与环氧化合物和胺混合的处理以制备混合物；并由所得混合物制备高纯（甲基）丙烯酰氧烷基异氰酸酯 。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：森中克利，星和义，
申请(专利权)人：昭和电工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]