JP2001521955A - イソシアネートを重合することによって得られる化合物を対応する未変換のモノマーから分離する方法 - Google Patents

イソシアネートを重合することによって得られる化合物を対応する未変換のモノマーから分離する方法

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、イソシアネートモノマー(A1)を重合することにより又はイソシアネートモノマーを別の重合性化合物(A2)、特にポリオールと共重合することによって得られる粘度(a)を有する一種(又はそれ以上の)オリゴマー性又はポリマー性化合物(A)を未転化のモノマーから分離するに際し、化合物Aを対応する未転化のモノマーから分離するために、該化合物(A)に、イソシアネートモノマー(B1)の重合又はイソシアネートモノマーと別の重合性化合物(B2)、特にポリオールとの共重合の生成物からなる粘度(b)を有する一種(又はそれ以上の)化合物(B)を加えることを含み、粘度b/aの比を1/1.5よりも小さく、好ましくは1/2よりも小さくし、(A)及び(B)を共蒸留する方法に関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (発明の分野) 本発明は、通常室温において高い粘度を有する、イソシアネートモノマーを重
合することから又はイソシアネートモノマーを別の重合性化合物と共重合するこ
とから生じる組成物の粘度を下げ、かつ高粘度重合生成物を対応するイソシアネ
ートモノマーから分離することを可能にする方法に関する。
【0002】 (従来の技術) 出発イソシアネートモノマーを重合することにより又はイソシアネートと異な
る化合物、特にポリオールと共重合することによってオリゴマー性又はポリマー
性化合物を調製する間に、所望するオリゴマー又は(プレ)ポリマー及び主に未
反応のモノマー(これは、モル質量の一層大きな生成物から分離すべきである)
を含有する生成する混合物が得られる。
【0003】 特に、イソシアネートモノマー、特にジイソシアネートモノマーを触媒シクロ
三量化する間に、生成する混合物は、少なくとも3種の出発モノマーを縮合する
ことから生じるイソシアヌレート、適する場合にはポリイソシアネート、並びに
未転化のモノマーを含有する。
【0004】 さて、(ポリ)イソシアヌレートポリイソシアネート、特に脂環式イソシアネ
ートモノマーを触媒シクロ三量化することによって得られるものの工業的製法へ
の障害の内の一つは、今に至るまで、未転化のモノマーを質量の一層大きな縮合
生成物から分離することであった。
【0005】 この理由は、触媒(シクロ)三量化反応の後に得られる多数の組成物、特にポ
リイソシアネートが、通常用いられる分離温度において高い粘度を有し、又はこ
れらの温度において固体でさえある重合生成物を含むことである。
【0006】 これより、イソホロンジイソシアネート(IPDT又は1−イソシアナト−3
,3,5−トリメチル−5−イソシアナトメチルシクロヘキサン)を触媒シクロ
三量化することによって得られるIPDT(イソホロンジイソシアネート三量体
)を調製する間に、ポリイソシアネート、特にイソシアヌレート単位を含有する
ポリイソシアネートの混合物が得られ、該混合物は、精製された状態(IPDT
含量が0.5%よりも少ない)で、融点が約110〜115℃である固体であり
、加えて非ニュートン流体である(T>115℃における粘度は、剪断係数に依
存する)。この目的に使用される蒸発器、特に掻取り式蒸発器において粗製三量
化混合物からIPDTを分離することは、よって、これらのモノマーを重付加す
ることによって得られる粗製三量化混合物からポリメチレンジイソシアネートタ
イプのモノマーを分離する場合に比べて一層高い温度レベルを用いることを要す
る。
【0007】 特に、IPDTの蒸発の最終工程では、すべてのIPDTを除きかつIPDT
を運搬可能にするために、200℃よりも高い温度で作用することが必要である
【0008】 工業的規模で、そのような作業条件は、プロセスの期間及びコストを増大する
適応:交換器、配合する前のIPDTに関する加速用ポンプ、ラインプロッティ
ング、等の変更を要する。
【0009】 加えて、精製されたIPDTの輸送は、負荷の相当の損失、閉塞の危険性、ラ
インをすすぐ際の困難、クロス汚染の増大のために、依然困難なままである。
【0010】 その上に、しばしば異なる性質のイソシアネートを使用することによってのみ
得られる所定の数の性質を組み合わせた低粘度ポリイソシアネート組成物につい
ての要求がコーティング産業においてある。
【0011】 これより、EP693,512は、ポリイソシアネート成分及びポリオール成
分を含むポリウレタンコーティング組成物について記載し、ポリイソシアネート
成分は、下記を混合することによって得られる: −(A1)23℃における粘度100〜4000mPa.sを有する1,6− ジイソシアナトヘキサンベースのポリイソシアネート50〜95重量%;及び −(A2)脂環式ジイソシアネートをベースにした、イソシアヌレート単位を 含有するポリイソシアネート5〜50重量%。
【0012】 ポリイソシアネート成分は、成分A2を調製する間に、三量化反応の終わりに 化合物A1を粗製反応混合物に加え、次いで薄膜蒸留によって過剰の脂環式モノ マーを除くことによって得られることができる。
【0013】 (発明の開示) 発明によって、驚くべきことに、出発イソシアネートモノマー、特にジイソシ
アネートモノマーを重合する、特に触媒(シクロ)三量化することにより、又は
これらの化合物を別の重合性化合物と共重合することによって得られる高粘度の
オリゴマー/ポリマー組成物に、粘度が高粘度のオリゴマー/ポリマー組成物の
粘度に比べて相当に低い生成物をモノマーの存在しない混合物の50重量%より
も少ない量で加えることによって、ポリマー/オリゴマー組成物の粘度を、未転
化のイソシアネートモノマーからの高粘度のオリゴマー又はポリマーの蒸留(蒸
発)による分離を可能にしかつこのオリゴマー又はポリマーを対応する未転化の
イソシアネートモノマーが1重量%よりも少ない、好ましくは0.5重量%より
も少ない高純度で得るように、相当に下げることができることを見出した。
【0014】 加えて、高い及び低い粘度のオリゴマー/ポリマーの示した割合での混合物を
含有する最終組成物は、その性質の内のいくつかが2つのタイプのポリイソシア
ネート成分の同じ割合での簡単な混合物で得られるものよりも一層良好であるの
で、コーティングを製造するための特に有利な塗布性を有する。
【0015】 本発明の目的から、高い粘度なる表現は、通常25℃において104mPa. sよりも大きい粘度を意味する意図であり、25℃において固体である化合物を
含む。
【0016】 本発明の目的から、低い粘度なる表現は、通常25℃において5×103mP a.sよりも小さい粘度を意味する意図である。粘度は、DIN規格53019
に従って測定する。
【0017】 一層普通には、低粘度化合物対高粘度化合物の粘度の比は、1/1.5よりも
小さく、好ましくは約1/2よりも小さくしなければならない。
【0018】 発明の主題は、これより、イソシアネートモノマー(A1)を互いに重合する 又は重縮合することにより、或はイソシアネートモノマー(A1)を別の共重合 性モノマー化合物(A2)と重合する又は重縮合することによって得られる一種 (又はそれ以上の)オリゴマー性又はポリマー性化合物Aを未転化のモノマーか
ら分離するに際し、該化合物Aは、モノマー(A1及び随意にA2)1重量%以下
、好ましくは0.5重量%以下の量の存在において、粘度(a)を有する方法で
あって、下記の工程: i)該化合物Aを含有する粗製重合又は重縮合混合物の粘度を、それに粘度(
b)の一種又はそれ以上の化合物Bを、b/aが1/1.5よりも小さく、好ま
しくは1/2よりも小さくなるように、混合物A+Bの50重量%よりも少ない
量で加えることによって下げ;及び ii)このようにして得られる混合物を、化合物(A)及び(B)を未転化の
モノマーから分離するように共蒸留する を含む方法である。
【0019】 (好ましい具体例の説明) (A)及び(B)は、蒸留温度で混和性であるのが好ましい。
【0020】 A2は、不安定な水素を含有する多官能価モノマー化合物、特にポリオールで あるのが有利である。
【0021】 B2は、不安定な水素を含有する多官能価モノマー化合物、特にモノ官能価又 は多官能価アルコールであるのが有利である。
【0022】 (B)は、特に、大気圧におけるケルビン度で表す沸点が、A1及びA2の内の
最も高い沸点よりも相当に高い、有利には少なくとも20%高い、好ましくは少
なくとも30%高い分子にすることができる。
【0023】 (B)は、イソシアネートモノマー(B1)を重合することにより又はイソシ アネートモノマー(B1)を別の重合性化合物(B2)と共重合することによって
得られるオリゴマー性又はポリマー性化合物であるのが有利である。
【0024】 (B)は、また、「擦傷耐性」剤、展着剤又はA及びBを水性媒体中に分散さ
せるのを助成する界面活性剤のようなワニス又はペイント添加剤、或はコーティ
ングを製造するための組成物に任意の性質を与えるのに使用する別の添加剤にす
ることもできる。
【0025】 化合物A及びBは、また、上記した化合物の混合物からなるともできる。特に
、A及びBは、同じ又は異なる分子を重合することによって得られるポリイソシ
アネートの混合物を含むことができ、それらがコポリマーを含む時、これらはモ
ノマー及びコモノマーの混合物から得ることができる。
【0026】 A及びBを、それらが保持するイソシアネート機能の間で行われる反応を除い
て、それらがプロセスの条件下で互いに反応しないように選ぶのが好適である。
【0027】 化合物Aの分子量(Mw)は、3000以下であるのが有利であり、2000
以下であるのが好ましく、1500以下であるのが一層好ましい。
【0028】 化合物Bの分子量(Mw)は、10,000以下であるのが有利であり、50
00以下であるのが好ましく、2000以下であるのが一層好ましい。
【0029】 化合物(A)及び(B)におけるイソシアネート機能は、また、ブロッキング
(遮断)又はマスキング(遮蔽)基で全部又は一部ブロックすることもできる。
そのようなブロッキング又はマスキング基は、(A)/(B)混合物の蒸留温度
で解放されないよう選ぶことになる。
【0030】 有利な保護基は、ポリオキシアルキレン基、特にポリオキシエチレンである。
【0031】 粘度低下性生成物と呼ぶ低粘度化合物(B)は、随意にカルバメート、ビウレ
ット、ウレトジオン(uretdione)及び/又はアロファネート基を含む
イソシアネートモノマー又はイソシアネートモノマーの混合物を触媒(シクロ)
三量化することによって得られる、随意にイソシアヌレート単位を含有するポリ
イソシアネートであるのが有利である。(B)は、線状又は枝分れアルキレン鎖
を含有する脂肪族イソシアネートモノマー或は線状アルキレン鎖を含有する脂肪
族イソシアネートモノマーと他のポリイソシアネートモノマー、一層特にヘキサ
メチレンジイソシアネート(HDI)を触媒シクロ三量化することによって得ら
れるイソシアヌレートポリイソシアネートHDT(ヘキサメチレンジイソシアネ
ート三量体)との混合物の(シクロ)三量化の生成物であり、イソシアネート機
能は、一時的にブロックする又はそうでないことが可能である。
【0032】 化合物(B)は、(A)を精製形態(オリゴマー又はポリマー少なくとも99
重量%)で又はモノマーB1及び適する場合、B2を有する粗製形態で含む反応混
合物に加えることができる。
【0033】 しかし、モノマーB1/B2をA1/A2から蒸留するための条件が容易であるな
らば或は蒸留を出るモノマーのパーセンテージが同じである又は重合、有利には
(シクロ)三量化反応のために導入するものとわずかだけ異なる時に、モノマー
だけを含有する混合物を加えることが好適である。
【0034】 通常、下記の一般式に一致する化合物(B)を使用するのが好適である:
【化1】 式中、R1は、同じでも又は異なってもよく、H又は脂肪族炭化水素ベースの鎖 、好ましくは線状C3〜C20アルキレン鎖を表し、X1は、下記から選ぶ:
【化2】 1は、上に規定した通りであり、R’1は、ポリマー、特にポリオールの脂肪
族又は脂環式炭化水素ベースの残基であり、C3〜C50が有利であり、C3〜C30 が好ましく、随意に1個又はそれ以上の酸素及び/又は硫黄原子が割り込み、随
意に鎖中に芳香族及び複素環式単位を含み、かつ随意に1個又それ以上の置換基
、特にアリーレン又はアルキル基、フルオロ又はシリル基、等を含み; nは、1〜7の整数である。
【0035】 通常、(B)は、真のポリイソシアネート三量体を表すことが好適である。「
真の三量体」なる表現は、イソシアヌレート環及び1つだけを含み、イソシアネ
ートモノマー、好ましくはジイソシアネートモノマーの3分子の理論的シクロ縮
合の生成物を構成するオリゴマー、並びにイソシアヌレート単位を含有するポリ
イソシアネートをオリゴマー化することによって得られるイソシアヌレート単位
を含有するオリゴマーを意味する意図であり、4つよりも多くのモノマーを縮合
することから生じ及び/又はアロファネート基を含有する化合物を除き、トリイ
ソシアネートもまた適することが可能である。
【0036】 Bが得られるモノマーB1は、イソシアネート、好ましくはイソシアヌレート 機能を保持する炭素原子の内の少なくとも1つ、好ましくは2つ、適する場合に
は、3つが、第二、第三又はネオペンチル炭素原子でないジイソシアネート又は
トリイソシアネートであるのが通常好適である。
【0037】 最良の結果は、炭化水素ベースの骨格が、−(CH2n−(式中、nは2〜1
0であるのが有利である)シーケンスからなるモノマーについて得られる。
【0038】 EP524,500に記載されているオリゴマー性及び/又はポリマー性化合
物並びにFR2,613,363に記載されているオリゴマー性及び/又はポリ
マー性化合物が、特に化合物(B)として使用することができる。
【0039】 好適な化合物Bは、下記の式に一致するHDTである:
【化3】 式中、Rは、−(CH26−である。
【0040】 HDTは、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)を触媒シクロ三量化す
ることによって得られる既知の生成物であり、室温で流動性でありかつ25℃に
おいて粘度約2.5Pa.sを有する。
【0041】 加えて、HDTは、IPDTとIPDT含量通常50重量%よりも少ない量で
組み合わせて、ペイント配合物において用いる。
【0042】 よって、蒸留段階の間にそれを加えることは、最終生成物中にそれが存在する
ことが、通常無害であるばかりでなく、望ましくさえなることができるので、何
ら欠点を引き起こさない。
【0043】 この理由は、上に示した通りに、発明の共蒸留(co−disitillat
ion)プロセスの後に得られるポリイソシアネート(ポリ)イソシアヌレート
混合物が、ポリオールと重縮合することによって、顕著なかつ予期されない強さ
及びフィルムの乾燥速度の性質を有するポリウレタンコーティングを得ることを
可能にすることを立証したことである。
【0044】 NBDT(ノルボルナンジイソシアネート三量体)/HDT及びIPDT/H
DT及びH12MDT/HDT混合物或は高粘度の、その他のジイソシアネート三
量体又は二量体、特に脂環式のものと、2つのそれぞれの化合物を混合すること
によりかつ共蒸留することによって得られるジイソシアネート二量体又は三量体
との混合物は、次に、ポリオールと重縮合することによって、同じ脂環式ジイソ
シアネートモノマーをヘキサメチレンジイソシアネートと三量化することによっ
て調製する共三量体(co−trimer)を用いて得られるポリウレタンコー
ティングの性質と均等な性質を有するポリウレタンフィルムを得ることを可能に
する。
【0045】 事実上蒸留され得ない(undistillable)が、良好な粘度低下性
剤を表すリシントリイソシアネート化合物(それらのモノマー形態を含む)もま
た、発明の目的に適する。それらは、また、部分縮合された三量体形態で、すな
わち真の三量体(イソシアヌレート環を含有する)をモノマー及びおそらく二量
体(ウレトジオン)と混合させてなるシクロ三量化混合物の形態で用いることも
できる。
【0046】 発明によって、イソシアネートモノマー又はイソシアネートモノマーの混合物
を重合又は重縮合することにより、或はイソシアネートモノマーを別の共重合性
モノマー化合物と共重合することによって得られる任意の高粘度オリゴマー又は
ポリマーを、工業プロセスに適合し得る温度で蒸留することによって、未転化の
モノマーから分離することができ、該高粘度オリゴマー又はポリマーは、極めて
高い粘度、25℃において50Pa.sよりも大きな粘度を有するオリゴマー及
びポリマー並びに室温で固体である生成物を含む。
【0047】 最良の結果は、下記の場合に得られるのが普通である: −Bが水素結合を形成することができる水素を含まない時;又は −Bが分子内水素結合を形成することができる水素原子を含む時(アロファネ
ート)。
【0048】 発明に従う化合物(B)は、これより特に下記の高粘度ポリイソシアネート又
はポリイソシアネートの混合物を蒸留する段階の間に粘度を下げるのに使用する
ことができる: −(ポリ)イソシアヌレートポリイソシアネート、例えば脂環式モノマー、好
ましくは枝分かれしていない鎖を含有するものを重縮合することによって得られ
る、少なくとも1つのイソシアヌレート環を含有するポリマー、 −カルバメート及び/又はアロファネート基を含む(ポリ)イソシアヌレート
ポリイソシアネート、 −ビウレット、カルバメート及び/又はアロファネート基を含むポリイソシア
ネート、 −ウレトジオン基を含むポリイソシアネート、並びに −イソシアネートモノマー、特にジイソシアネートを長鎖ポリオールと縮合す
ることによって得られるポリイソシアネートポリウレタンプレポリマー、特にト
ルエンジイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネート及びジフェニ
ルメタンジイソシアネートのような芳香族ポリイソシアネート;シクロヘキサン
ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネー
ト又は2,5(6)−ジイソシアナトメチルビシクロ−[2.2.1]ヘプタン
(NBDI)、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(1,3−
BIC)、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート又は4,4−ジシクロヘキ
シルメタンジイイルジイソシアネート(H12MDT)及びシクロヘキシル1,4
−ジイソシアネートのような脂環式ポリイソシアネート;ヘキサメチレンジイソ
シアネートのような線状脂肪族ポリイソシアネートを含む多官能性ポリイソシア
ネートを、ポリオール、好ましくは2よりも大きい、一層特に2.2〜4の官能
価及び重量当量平均重量62〜10,000、有利には62〜5000、好まし
くは62〜2000を有するものと重合することによって得られる米国特許第5
,115,071号に記載されているタイプのプレポリマー。代表的な例は、ト
リメチロールプロパン、グリセロール、ペンタエリトリトール、ジペンタエリト
リトール、トリヒドロキシブタン、エチレングリコール及びそれの部分アルコキ
シル化された付加物、又は種々の尿素、ビウレット、アミド、エステル、等の機
能を含むポリイソシアネートプレポリマーである。
【0049】 これらの(ポリ)イソシアネート化合物(A)は、特に下記の式に相当する:
【化4】 式中、R2基は、同じでも又は異なってもよく、脂肪族、脂環式又は芳香族炭化 水素ベースの鎖、好ましくは炭素原子2〜50、好ましくは炭素原子2〜20を
含むものから選び、脂肪族又は脂環式鎖は、随意に1個又はそれ以上の、好まし
くはC4〜C8のアリーレン基で置換される又は割り込まれ、 R’2は、通常ポリマー、特にポリオールの炭化水素ベースの残基であり、C3 〜C50が有利であり、随意に1個又はそれ以上の酸素及び/又は硫黄原子が割り
込み、随意に鎖中に芳香族及び複素環式単位及び1個又それ以上の置換基、特に
アリーレン又はアルキル基、或はフルオロ又はシリル基、等を含み; nは、1〜7の整数であり、かつ Xは、下記から選ぶ基である:
【化5】 2及びR’2は、上に規定した通りである。
【0050】 高粘度化合物(A)は、脂環式ジイソシアネート、好ましくはIPDT、NB
DT、H12MDT又は1,3−BDT(1,3−BIC三量体)或は枝分かれし
た脂肪族ジイソシアネート、例えばMPDT(2−メチルペンタメチレンジイソ
シアネート三量体)を触媒(シクロ)三量化することによって得られるポリイソ
シアネートイソシアヌレート又はビウレットであるのが有利である。
【0051】 化合物(B)を、粗製重合混合物に、化合物(B)/化合物(A)重量比5/
95〜49/51、好ましくは5/95〜45/55で加える。
【0052】 粘度低下性化合物(B)は、出発イソシアネートモノマーを互いに及び/又は
別の化合物、特に上に規定した通りのポリオールと重合反応させた後に得られる
粗製混合物に、直接重合反応装置中で加えることができ又はインライン混合によ
って生成した粗製混合物に加えた後に蒸留トレイン中に入れることができ、次い
で未転化のモノマーから分離することを所望する高粘度オリゴマー又はポリマー
と共蒸留するようにすることができる。
【0053】 共蒸留温度は、120°〜250℃の範囲が有利であり、150°〜210℃
の範囲が好ましい。
【0054】 発明の主題は、また、イソシアネートモノマーを重合することにより又はイソ
シアネートモノマーを別の重合性化合物と共重合することによって得られる粘度
(b)の一種(又はそれ以上の)オリゴマー性又はポリマー性化合物(B)の、
イソシアネートモノマーを重合することにより又はイソシアネートモノマーを別
の重合性化合物と共重合することによって得られる粘度(a)のオリゴマー性又
はポリマー性化合物(A)を対応するイソシアネートモノマーから該化合物(B
)及び(A)を共蒸留することによって分離するための使用であって、粘度b/
aの比を1/1.5よりも小さく、好ましくは1/2よりも小さくし、混合物(
A)及び(B)に対する化合物(B)の重量による量を50%よりも少なくする
使用でもある。
【0055】 発明の主題は、また、下記を含む、1つ又はそれ以上のイソシアヌレート機能
を含有するポリイソシアネート組成物でもある: −ジイソシアネートモノマー、及び随意に別の共重合性モノマーを(シクロ)
三量化することによって得られた第一ポリイソシアネート51〜95重量%、 −ジイソシアネートモノマー、及び随意に別の共重合性モノマーを(シクロ)
三量化することによって得られた第二ポリイソシアネート5〜45重量% を含み、第二ポリイソシアネートの粘度対第一ポリイソシアネートの粘度の比は
1/1.5よりも小さく、好ましくは1/2よりも小さく、該組成物は、該第一
ポリイソシアネート及び該第二ポリイソシアネートを共蒸留することによって得
られかつ特に、蒸留した後に得られる組成物中に、二量性橋かけによって結合さ
れた該第一ポリイソシアネート及び該第二ポリイソシアネートの混合化合物の微
量の存在を特徴とする。
【0056】 イソシアネートモノマーは、ジイソシアネート又はトリイソシアネートが有利
であり、ジイソシアネートが好適である。
【0057】 これらの組成物は、機械的強さ及び耐悪候性の優れた性質、同時に優れたフィ
ルム乾燥性質を有するポリウレタンを得ることを可能にする。
【0058】 発明のプロセスによって得られるポリイソシアネートは、ポリイソシアネート
とポリオールとを反応させることによって、コーティング、特にポリウレタンペ
イント及びワニスを調製するための硬化剤として使用するのが有利である。
【0059】 この目的のために、任意のタイプのポリオールが適している。
【0060】 しかし、驚くべきことに、所定のポリオールは、それらを本発明に従って得ら
れるポリイソシアネートと反応させる時に、認め得る利点をもたらすことが分か
った。
【0061】 これらのポリオールは、アクリル系又はポリエステル性質のものにすることが
できる。
【0062】 アクリル系性質のポリオールを使用する時に、このポリオールは、固形分含量
(SC)75〜80重量%について下記の条件を満足するのが好適である: −Mw(重量平均分子量)10,000以下、有利には5000以下、好まし
くは2000以下。 Mwは、10,000よりも小さいのが好ましく、5000よりも小さいのが
有利であり、2000よりも小さいのが好ましい。 −Mn(数平均分子量)5000以下、有利には3000以下、好ましくは8
00以下。 Mnは、5000よりも小さいのが好ましく、3000よりも小さいのが有利
であり、800よりも小さいのが好ましい。 −Mw/Mn(分散比)5以下、有利には3以下、好ましくは2以下; Mw/Mnは、5よりも小さいのが好ましく、3よりも小さいのが有利であり
、2よりも小さいのが好ましい。 −OH/分子の数2以上、有利には2よりも大きい。
【0063】 それ以上の詳細については、ASTM規格E222を参照するのがよい。
【0064】 Mn及びMw値は、スチレンを標準として採用するゲルパーミエーションエク
スクルージョン(排除)クロマトグラフィーによって得るのが有利である。
【0065】 ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、特にヒドロキシエチル(メタ)ア
クリレート及びヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートを重合することによっ
て得られるポリオールが好適である。
【0066】 Joncryl SCX 922(Johnson Polymers)及び
Synocure 866 SD(Cray Valley)なる名前で販売さ
れている樹脂固体が、最も特に好適である。
【0067】 ポリオールがポリエステル性質のものである時に、好適なポリオールは、SC
100%、粘度10,000mPa.s以下、有利には5000mPa.s以下
、好ましくは1000Pa.s以下であり、Mwが大概250〜8000である
ものである。
【0068】 満足すべき粘度を得るために、また、ポリイソシアネートと混合する前に又は
混合した後に、混合溶媒をポリオールに加えることも可能である。
【0069】 ポリオールの乾燥質量に対して質量により30%以下、有利には20%以下、
好ましくは10%以下の量の反応性希釈剤を使用するのが有利である。
【0070】 10重量%よりも少ない量の反応性溶媒について、最終コーティングの性質に
関して相当の利点がすでに得られる。これらの性質、特にコーティングの乾燥速
度、硬度及び衝撃強さもまた、反応性溶媒の量を減少させる(反応性溶媒の不存
在を含む)時に、優れている。
【0071】 発明の別の主題は、下記を含む同時又は逐次適用するための組成物からなる: −発明のプロセスによって得られるポリイソシアネート組成物、及び −上に規定した通りのポリオール。
【0072】 発明のプロセスによって得られる組成物は、懸濁液、乳濁液又は分散液に入れ
ることにより、或は親水剤をグラフトすることによって溶解することにより、或
は界面活性化合物を加えることによって、特に水性コーティング配合物において
使用することができる。
【0073】 発明の組成物は、マスキング剤の内の一種又は混合物でイソシアネート機能を
部分的又は完全に一時的にマスクする反応を受けることができる。
【0074】 イソシアネート機能は、次いで温度を上げるような物理化学的プロセスを適用
することによって回復することができ、或は紫外線のような物理化学的プロセス
を適用することによって転化又は重合させることができる。
【0075】 発明に従う組成物は、また、懸濁液の形態にすることもできる。
【0076】 それらは、上記した成分の外に、下記を含むことができる: −随意に、顔料着色又はフィラー機能を有する一種又はそれ以上の無機又は有
機化合物、艶消し作用剤或はコーティングの塗布を助成する又はコーティングの
性質を改良する意図の任意のその他の添加剤、例えば展着剤、「瘢痕形成(ci
catrizing)」剤、等のようなもの、 −随意に、一種又はそれ以上の触媒、 −随意に、配合物の使用を改良するための一種又はそれ以上の界面活性剤、例
えば界面活性剤性質を有する剤、消泡剤、溶媒、pHが随意に調整される水溶液
のようなもの。
【0077】 下記の例は、発明を例示する。
【0078】例1 : 未転化のイソホロンジイソシアネート(IPDI)モノマーからのイソホロンジ
イソシアネート三量体(IPDT)の分離。 HDTを、下記の表Iに示す割合で、IPDT及び未転化のモノマーを示す割
合で含有するIPDI三量化粗製生成物に加えた。 IPDI/IPDT/HDT混合物を掻取り式フィルム蒸発器中に導入した。
【0079】
【表1】
【0080】 HDTの添加は、温度190℃でIPDTとIPDIとを分離することを可能
にする。
【0081】 テストする2つの合成混合物について、このタイプの生成物について選定する
規格:配合溶媒20%を加えた後に、Σモノマー<0.5重量%に適合する最終
のモノマー含量が得られる。
【0082】例2 : ノルボルニルジイソシアネート(NBDI)モノマーからのノルボルニルジイソ
シアネート三量体(NBDT)の分離。 HDTを、下記の表IIに示す割合で、NBDT三量体を示す割合で含有する
NBDI三量化粗製生成物に加えた。 NBDI/NBDT/HDT混合物を掻取り式フィルム蒸発器中に導入した。
【0083】
【表2】
【0084】 この場合に、HDTの添加は、温度190℃でモノマーと三量体とを分離しか
つまたこのタイプの生成物について選定する規格:モノマー含量<0.5重量%
に適合するNBDT/HDT混合物を得ることを可能にする。
【0085】 ポリイソシアネートポリマー/オリゴマーとHDTとの発明の条件下での共蒸
留は、二量性橋かけによってその他のHDT−ポリイソシアネートポリマー/オ
リゴマー混合種に至ることができ、これらは最終の生成物中に見出される。
【0086】例3 : 発明に従うNBDT/HDT及びIPDT/HDT混合物によって得られるワニ
スの性質。 ワニスを、ブチルアセテートに溶解した2種のアクリル系ポリオールJonc
ryl(登録商標) 912/Joncryl 922(25/75)と下記の
硬化剤との混合物をベースにして調製した: 1.HDT単独(対照)、 2.NBDI/HDI共三量体(66/34)(NBDI及びHDIを共重合
することによって得られる)、 3.NBDI/HDI共三量体(48/52)(NBDI及びHDIを共重合
することによって得られる)、 4.NBDT/HDT混合物(70/30)(発明に従う共蒸留によって得ら
れる)、 5.IPDT/HDT混合物(70/30)(発明に従う共蒸留によって得ら
れる)、 6.IPDT/HDT物理的混合物(70/30)、 7.IPDT/HDT混合物(60/40)(発明に従う共蒸留によって得ら
れる)。
【0087】 NCO/OH比を1.05に設定し、各々のワニスの粘度をFord第4番フ
ラクションで約25秒に調整した。
【0088】 下記のパラメーターを評価した: −揮発性有機分(VOC)、 −可使時間(初期粘度を倍加するのに要する時間)、 −ダストの存在しない乾燥時間(200μmを有するガラス板に適用したワニ
スに関するガラスビーズのテスト)、 −室温で1、3及び7日の乾燥後並びに60℃で30分間オーブン処理して1
及び7日後のPersoz硬度、 −1から5に等級付けした(1=優れている及び5=不良な)メチルエチルケ
トン(MEK)耐性、 −(1滴を時計皿の下に2分間付着)、 −室温で21日よりも長い間熟成した後のフィルムに関する耐酸性、1から5
に等級付けした(1=良好な及び5=非常に不良な)。
【0089】 結果を下記の表IIIにまとめる:
【0090】
【表3】
【0091】 発明に従う共蒸留によって得られた組成物は、同じ割合を含有する物理的混合
物に比べて一層速い乾燥速度を可能にする。
【0092】
【表4】
【0093】 共蒸留によって得られた組成物は、同じ重量比について、同じ割合で物理的混
合することによって得られる組成物に比べて一層良好な溶剤耐性を有する。
【0094】例4 : 発明に従う共蒸留によって得られるNBDT/HDT及びIPDT/HDT混合
物によって得られるペイントの性質。 白色ペイントを、下記の重量による組成で調製し: −ポリオール Joncryl 912/Joncryl 922(25/
75) 49.47% −溶剤 ブチルアセテート/Solvesso(登録商標)100(60/
40) 11.23% −分散剤 Disper BYK 160/キシレン(50/50) 1.
34% −顔料 Rhoditan RL 60 37.96%、 これに、下記の硬化剤組成物を加えた: 1.HDT単独(対照)、 2.共蒸留されたNBDT/HDT混合物(70/30)、 3.共蒸留されたNBDT/HDT混合物(70/30)+HDTを加えてN
BDT/HDT50/50最終組成物を得た、 4.共蒸留されたNBDT/HDT混合物(70/30)+HDTを加えてN
BDT/HDT30/70最終組成物を得た、 5.共蒸留されたIPDT/HDT混合物(70/30)+HDTを加えてI
PDT/HDT50/50最終組成物を得た、 6.IPDT+HDT物理的混合物(50/50)。
【0095】 食品ペースト120gに対する硬化剤1〜6の割合、並びに加えた溶剤、得ら
れた粘度及びVOC(Fordフラクション第4番で30秒間塗布粘度で測定し
た)を下記の表IVに挙げる:
【0096】
【表5】
【0097】 何日間か熟成した後に下記のテストを実施した: −スチール板上: ・乾燥厚みを測定、 ・Persoz硬度、 ・1から5に等級付けした(1=優れている及び5=不良な)グリッド接着性
、 ・Erichsenスリーブ、 ・衝撃(ASTM及びAFNOR)、 ・キシレン耐性、MEK耐性及び酸耐性、 −アルミニウム板上: ・コニカルマンドレル −QUV板上での促進老化(UVB):光沢の損失及び黄変。
【0098】 結果を下記の表V及びVIに挙げる:
【0099】
【表6】 *等級付け: 0:フィルムは作用されない 1:フィルムは極めてわずかに作用された 2:フィルムは作用された 3:フィルムはしわが寄った 4:フィルムは溶解された 5:支持体が見える **等級付け: 0:裸眼に見える作用なし 1:環ミクロバブルがわずかに見える 2:スクリュー/クレーターの環 3:きずが明瞭に見えかつ泡立ち 4:粘着性フィルム 5:フィルムが破壊された
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成12年1月10日(2000.1.10)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM ,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM) ,AL,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG, BR,BY,CA,CH,CN,CU,CZ,DE,D K,EE,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM ,HR,HU,ID,IL,IS,JP,KE,KG, KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,L U,LV,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO ,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG, SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,UA,U G,US,UZ,VN,YU,ZW (72)発明者 ジャンマリー ベルナール フランス国 エフ69440 モルナン、サン ローラン ダニ、ルート デュ ラルジェ Fターム(参考) 4J034 BA03 CA03 DA01 DB04 DB05 DF01 DP18 HA06 HB08 HC33 HC34 HC35 JA42 4J038 DG111 DG191 DG291 LA01

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 イソシアネートモノマー(A1)を互いに重合する又は重縮 合することにより、或はイソシアネートモノマー(A1)を別の共重合性モノマ ー化合物(A2)と重合する又は重縮合することによって得られる一種(又はそ れ以上の)オリゴマー性又はポリマー性化合物Aを未転化のモノマーから分離す
    るに際し、該化合物Aは、モノマー(A1及び随意にA2)1重量%以下、好まし
    くは0.5重量%以下の量の存在において、粘度(a)を有する方法であって、
    下記の工程: i)該化合物Aを含有する粗製重合又は重縮合混合物の粘度を、それに粘度(
    b)の一種又はそれ以上の化合物Bを、b/aが1/1.5よりも小さく、好ま
    しくは1/2よりも小さくなるように、混合物A+Bの50重量%よりも少ない
    量で加えることによって下げ;及び ii)このようにして得られる混合物を、化合物(A)及び(B)を未転化の
    モノマーから分離するように共蒸留する を含む方法。
  2. 【請求項2】 重量比が5/95〜45/55であることを特徴とする請求
    項1の方法。
  3. 【請求項3】 前記化合物(B)が、イソシアネートモノマー(B1)を重 合することにより又はイソシアネートモノマー(B1)を別の重合性化合物(B2 )と共重合することによって得られるオリゴマー性又はポリマー性化合物である
    ことを特徴とする請求項1の方法。
  4. 【請求項4】 前記化合物(A)が、ジイソシアネートを触媒(シクロ)三
    量化することによって得られるポリイソシアネート、イソシアネートモノマー、
    特にジイソシアネートモノマーを長鎖ポリオールと縮合することによって得られ
    るポリウレタンプレポリマー、ポリイソシアネート、随意にカルバメート及び/
    又はアロファネート基を含むポリイソシアネート、ビウレット基を含むオリゴマ
    ー及び/又はポリマー並びにウレトジオン基を含むオリゴマー及び/又はポリマ
    ーから選ぶオリゴマー性又はポリマー性化合物であることを特徴とする請求項3
    の方法。
  5. 【請求項5】 (A)が、脂環式ジイソシアネートを触媒(シクロ)三量化
    することによって得られるイソシアヌレート又はビウレット単位を含有するポリ
    イソシアネートであることを特徴とする請求項1の方法。
  6. 【請求項6】 (A)が、モノマー1重量%以下、好ましくは0.5重量%
    以下の量の存在において、25℃において104mPa.sよりも大きい粘度を 有し、又は25℃において固体であることを特徴とする先の請求項のいずれか一
    の方法。
  7. 【請求項7】 (A)がIPDT、NBDT、1,3−BDT、H12−MD
    T又はMPDTを表すことを特徴とする先の請求項のいずれか一の方法。
  8. 【請求項8】 (B)が、随意にカルバメート、ビウレット、ウレトジオン
    及び/又はアロファネート基を含むイソシアネートモノマー又はイソシアネート
    モノマーの混合物を触媒シクロ三量化することによって得られる、随意にイソシ
    アヌレート単位を含有するポリイソシアネートあることを特徴とする先の請求項
    のいずれか一の方法。
  9. 【請求項9】 (B)が、脂肪族イソシアネートを触媒シクロ三量化するこ
    とによって得られるイソシアヌレートポリイソシアネート及び/又は該イソシア
    ネートを二量化することによって得られるウレトジオン単位を含有する二量体及
    び/又は該イソシアネートを別のモノマーと三量化することによって得られるビ
    ウレット基を含む化合物を含むことを特徴とする先の請求項のいずれか一の方法
  10. 【請求項10】 B1が、炭素原子の内の少なくとも1個、好ましくはそれ らの両方、適する場合には、イソシアネート機能を保持する3個の炭素原子が、
    第二、第三又はネオペンチル炭素原子でないイソシアネート、好ましくはジイソ
    シアネートであることを特徴とする先の請求項のいずれか一の方法。
  11. 【請求項11】 B1の炭化水素ベースの鎖が線状であり、好ましくは−( CH2n−(式中、nは2〜10である)シーケンスを含むことを特徴とする先
    の請求項のいずれか一の方法。
  12. 【請求項12】 (B)が、モノマー1重量%以下、好ましくは0.5重量
    %以下の量の存在において、25℃において5×103mPa.sよりも小さい 粘度を有することを特徴とする先の請求項のいずれか一の方法。
  13. 【請求項13】 (B)が、ヘキサメチレンジイソシアネートであることを
    特徴とする先の請求項のいずれか一の方法。
  14. 【請求項14】 化合物(B)を、出発イソシアネートモノマー(A1)及 び随意に(A2)の重合反応から生じる粗製化合物に、直接重合反応装置中で又 はインライン混合によって加えた後に生成した混合物を蒸留トレイン中に入れる
    ことを特徴とする先の請求項のいずれか一の方法。
  15. 【請求項15】 イソシアネートモノマーを重合することにより又はイソシ
    アネートモノマーを別の重合性化合物と共重合することによって得られる粘度(
    b)の一種(又はそれ以上の)オリゴマー性又はポリマー性化合物(B)の、イ
    ソシアネートモノマーを重合することにより又はイソシアネートモノマーを別の
    重合性化合物、特にポリオールと共重合することによって得られる粘度(a)の
    オリゴマー性又はポリマー性化合物(A)を対応するイソシアネートモノマーか
    ら分離するための使用であって、該化合物(B)及び(A)を共蒸留し、粘度b
    /aの比が1/1.5よりも小さく、好ましくは1/2よりも小さく、混合物(
    A)及び(B)に対する化合物(B)の重量による量を50%よりも少なくする
    使用。
  16. 【請求項16】 下記: ジイソシアネートモノマー、及び随意に別の共重合性モノマーを(シクロ)三
    量化することによって得られる第一ポリイソシアネート51〜95重量%、 ジイソシアネートモノマー、及び随意に別の共重合性モノマーを(シクロ)三
    量化することによって得られる第二ポリイソシアネート5〜49重量% を含み、第二ポリイソシアネートの粘度対第一ポリイソシアネートの粘度の比は
    1/1.5よりも小さく、好ましくは1/2よりも小さく、該第一ポリイソシア
    ネート及び該第二ポリイソシアネートを共蒸留することによって得られ、二量性
    橋かけによって結合された該第一ポリイソシアネート及び該第二ポリイソシアネ
    ートの混合化合物の微量の存在を特徴とする組成物。
  17. 【請求項17】 第一ポリイソシアネート及び/又は第二ポリイソシアネー
    トが、イソシアヌレート基を含む請求項16の組成物。
  18. 【請求項18】 下記: 2,5(6)−ジイソシアナトメチルビシクロ−[2.2.1]ヘプタンをシ
    クロ三量化することによって得られるイソシアヌレート単位を含有するポリイソ
    シアネート51〜95重量%、好ましくは55〜90重量%、一層有利には60
    〜85重量%、 ヘキサメチレンジイソシアネートをシクロ三量化することによって得られるイ
    ソシアヌレート単位を含有するポリイソシアネート5〜49重量%、好ましくは
    10〜45重量%、一層有利には15〜40重量% を含み、ポリイソシアネート中のイソシアネート機能は、随意にブロッキング基
    でブロックされ、該ブロッキング基は、上に規定した通りの組成物の蒸留温度で
    脱ブロックされることができない請求項16の組成物。
  19. 【請求項19】 ノルボルナンジイソシアネートをシクロ三量化することに
    よって得られるイソシアヌレート単位を含有するポリイソシアネート60〜80
    重量%、 ヘキサメチレンジイソシアネートをシクロ三量化することによって得られるイ
    ソシアヌレート単位を含有するポリイソシアネート20〜40重量% を含み、ポリイソシアネート中のイソシアネート機能は、随意にブロッキング基
    でブロックされ、該ブロッキング基は、上に規定した通りの組成物の蒸留温度で
    脱ブロックされることができない請求項16又は17の組成物。
  20. 【請求項20】 請求項18又は19の組成物の、ポリウレタンコーティン
    グを調製するための使用。
  21. 【請求項21】 請求項16〜19の一の少なくとも一種のポリイソシアネ
    ート組成物を含む同時又は逐次適用するための組成物。
  22. 【請求項22】 ポリオールが、固形分含量(SC)75〜80重量%につ
    いて下記の条件: −Mw(重量平均分子量)10,000以下、有利には5000以下、好まし
    くは2000以下; −Mn(数平均分子量)5000以下、有利には3000以下、好ましくは8
    00以下; −Mw/Mn(分散比)5以下、有利には3以下、好ましくは2以下; −OH/分子の数2以上、有利には2よりも大きい を満足するアクリレートタイプのポリオールであることを特徴とする請求項21
    の組成物。
  23. 【請求項23】 ポリオールが、固形分含量100%、粘度10,000m
    Pa.s以下、有利には5000mPa.s以下、好ましくは1000Pa.s
    以下、及びMw250〜8000を有するポリエステルタイプのポリオールであ
    ることを特徴とする請求項21の組成物。
  24. 【請求項24】 潜触媒にすることができる架橋用触媒を含む請求項21〜
    23の一の組成物。
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