JP2009508985A - 有機ビスマス触媒を用いたアミノシラン末端含有ポリマーの調製方法、及びスズ触媒を用いずにそれにより得られる硬化ポリマー - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ポリエーテルポリオールに由来するイソシアナト末端ポリウレタンプレポリマーと、アミノアルコキシシランを反応させることを含んでなる、水分硬化性シリル化ポリウレタン樹脂の調製方法。当該反応は、ビスマス化合物及び亜鉛化合物からなる群から選択される少なくとも1つのウレタン反応促進触媒の存在下で行うことを特徴とする。
【選択図】なし
Description
HO−(R(R1)O)x−H
式中、Rは1〜6の炭素原子数をアルキル基(例えばエチル基、プロピル基、ブチル基及びイソプロピル基)である。R1は独立に水素又はRであり、xは約1〜350の整数である。好ましいジオールとしては、ポリイソプロピレンオキシド、ポリテトラメチレンオキシド、ポリイソブチルオキシド及びそれらの組み合わせが挙げられる。適切と考えられる市販のジオールの例としては、ARCOL R−1819(分子量(MW)8,000)、E−2204(MW4,000)及びARCOL E−2211(MW11,000)が挙げられる。これらのジオールはニュータウンスクエア(Pa.)のARCO Chemical社から市販されている。
HO−[(R(R1)O)xR2O)y]−H
式中、R、R1及びxは上記で定義したとおりであり、R2は1〜6の炭素原子を含み、ペンダントヒドロキシル基を有するアルキル基であり、yは1である。好ましいポリエーテルトリオールは、酸化ポリイソプロピレン(例えばARCOL E−2306、MW6,000)である。
Accliam(登録商標)4200:ポリエーテルポリオール、fn=2、Mn=4,000(Bayer社製)、
Accliam(登録商標)8200:ポリエーテルポリオール、fn=2、Mn=8,200(Bayer社製)、
GSE(登録商標)2120:ポリエーテルポリオール、fn=2、Mn=12,000(Shanghai Gaoqiao Petrochem社製)、
イソシアネート:
Desmodur(登録商標)、M−0129:約55%の2,4−MDI及び45%の4,4−MDIを含有するMDI(Bayer社製)、
DPDI:イソホロンジイソシアネート(Degussa社製)。
Silquest(登録商標)A−Link15:N−エチル−3−トリメトキシシリル−2−メチル−プロパンアミン(ゼネラル・エレクトリック社製)、
Silquest(登録商標)A−Link 35:3−イソシアナトプロピルトリメトキシシラン(ゼネラル・エレクトリック社製)、
Silquest(登録商標)A−1120:N−(βアミノetliyl)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン(ゼネラル・エレクトリック社製)。
触媒:
Formerz SUL−4:ジブチルスズジラウレート(ゼネラル・エレクトリック社製)、
Coscat(登録商標)83:ビスマスを16.5%含有する有機ビスマス触媒(CasChem社製)、
K−KAT 5218:アルミニウムキレート、金属含量4%(Kings Industries社製、米国)、
TYZER(登録商標)GBA:TiO2を16.5%含有するチタンキレート(Dupont社製)、
K−KAT XC6212:0.35%の金属含量のジルコニウム錯体(Kings Industries社製、米国)。
1つ以上のジオールをケトルに添加した。ケトルを撹拌し、適度な窒素ガスフローの供給を行いながら、60℃に加熱した。この乾燥工程を、一晩、あるいは水分含量がカールフィッシャー滴定によって200ppm未満となるまで行った。ケトルを30℃以下に冷却し、GCシリンジ又は自動ピペットを使用して反応器に触媒を添加した。触媒を十分混合した後、イソシアネートを添加し、加熱を開始した。温度を65℃に維持し、滴定によってイソシアネート含量をモニターした。イソシアネート(NCO)含量がキャッピングポイントになったとき、フリーのNCOが検出されなくなるまで、シランキャッピング剤を添加し、65℃で反応を継続させた。
Claims (23)
- ポリエーテルポリオールに由来するイソシアナト末端ポリウレタンプレポリマーと、アミノアルコキシシランを反応させることを含んでなる、水分硬化性シリル化ポリウレタン樹脂の調製方法であって、ビスマス化合物及び亜鉛化合物からなる群から選択される少なくとも1つのウレタン反応促進触媒の存在下で当該反応を行わせることを特徴とする方法。
- 前記イソシアナト末端ポリウレタンプレポリマーが、少なくとも1つのウレタン反応促進触媒の存在下で、過剰モルのポリイソシアネートとポリエーテルポリオールとの反応により得られる、請求項1記載の方法。
- 前記イソシアナト末端ポリウレタンプレポリマーが、少なくとも1つのウレタン反応促進触媒の存在下で、過剰モルのジイソシアネートとポリエーテルポリオールとの反応により得られる、請求項1記載の方法。
- 前記ポリエーテルポリオールが、約1000ppmまでの水を含有し、前記ウレタン反応促進触媒が、ビスマス化合物及び亜鉛化合物からなる群から選択され、イソシアナト末端ポリウレタンプレポリマー生成物中に残留する前記触媒が、前記アミノアルコキシシランと前記プレポリマーとの反応を生じさせる、請求項2記載の方法。
- 前記ポリエーテルジオールが、約1000ppmまでの水を含有し、前記ウレタン反応促進触媒が、ビスマス化合物及び亜鉛化合物からなる群から選択され、イソシアナト末端ポリウレタンプレポリマー生成物中に残留する前記触媒が、前記アミノアルコキシシランと前記プレポリマーとの反応を生じさせる、請求項3記載の方法。
- 前記ポリエーテルジオールが、少なくとも約2,000の数平均分子量を有し、ポリエーテルジオール1g当たり0.04mg当量以下の末端基不飽和レベルを有し、前記ジイソシアネートが、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、パラフェニレンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート、液体カルボジイミド修飾ジフェニルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート,トルエンジイソシアネート、2,6−TDI異性体、脂肪族ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネート及びそれらの混合物からなる群から選択される、請求項3記載の方法。
- 前記ポリエーテルジオールが、少なくとも約1,000の数平均分子量を有し、ポリエーテルジオール1g当たり0.04mg当量以下の末端基不飽和レベルを有し、前記ジイソシアネートが、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、パラフェニレンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート、液体カルボジイミド修飾ジフェニルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート,トルエンジイソシアネート、2,6−TDI異性体、脂肪族ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネート及びそれらの混合物からなる群から選択される、請求項5記載の方法。
- 前記アミノアルキルシランが、第1級アミノシラン、第2級アミノシラン及びそれらの混合物からなる群から選択される、請求項1記載の方法。
- 前記アミノアルキルシランが、N−エチル−3−トリメトキシシリル−2−メチル−プロパンアミン、ビス(トリメトキシシリルプロピル)シラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(n−ブチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、及びそれらの混合物からなる群から選択される、請求項8記載の方法。
- 前記触媒が有機ビスマス化合物である、請求項1記載の方法。
- 前記触媒が、亜鉛アセチルアセトネート、ビスマス(2−エチルヘキサノエート)、ビスマスネオデカノエート、亜鉛2−エチルヘキサノエート、亜鉛ネオデカノエート及びビスマステトラメチルヘプタンジオエート及びそれらの混合物からなる群から選択される、請求項1記載の方法。
- 前記触媒が有機ビスマスカルボン酸である、請求項10記載の方法。
- 水分硬化性シリル化ポリウレタン樹脂の調製に用いる前記ウレタン反応促進触媒が、組成物中のポリオール100重量部に対して、0.0005〜1.0重量部の量で使用される、請求項1記載の方法。
- 水分硬化性シリル化ポリウレタン樹脂の調製に用いる前記ウレタン反応促進触媒が、組成物中のポリオール100重量部に対して、0.001〜0.5重量部の量で使用される、請求項1記載の方法。
- 工程温度が約0〜約150℃である、請求項1記載の方法。
- 工程温度が約30〜約120℃である、請求項1記載の方法。
- 工程の際の圧力が約900〜約1100hPaである、請求項1記載の方法。
- 前記組成物が更に任意に、充填材、付着促進剤、UV安定化剤、酸化防止剤、色素及び乾燥剤、架橋剤、可塑剤、ポリエーテル及びポリブテン、並びにそれらの混合物のうちの少なくとも1つを含んでなる、請求項1記載の方法。
- 前記イソシアナト末端ポリウレタンプレポリマーが、触媒的に有効量の少なくとも1つのビスマス化合物の存在下で得られる、請求項1記載の方法。
- 前記イソシアナト末端ポリウレタンプレポリマーと前記アミノアルコキシシランの反応が、スズ含有化合物の実質的な非存在下で行われる、請求項1記載の方法。
- 水分硬化性シリル化イソシアナト末端ポリウレタンプレポリマー組成物であって、前記組成物がビスマス化合物、アルミニウム化合物、チタン化合物及び亜鉛化合物からなる群から選択される少なくとも1つの硬化触媒を含んでなる組成物。
- シリル化イソシアナト末端ポリウレタンプレポリマー、並びにビスマス化合物、アルミニウム化合物、チタン化合物及び亜鉛化合物からなる群から選択される少なくとも1つの硬化触媒を含んでなる、水分硬化性組成物。
- 水分硬化性シリル化ポリウレタン樹脂の調製方法であって、少なくとも1つのウレタン反応促進触媒の存在下で、イソシアナトアルコキシシランとヒドロキシ末端ポリウレタンプレポリマーとを反応させる工程を含んでなり、前記ヒドロキシ末端ポリウレタンプレポリマーが、少なくとも1つのウレタン反応促進触媒の存在下で、過剰モルのポリオールとポリエーテルポリオールとの反応から得られ、前記ポリエーテルポリオールが最高約1000ppmで水分を含有し、過剰モルの前記ポリオールと前記ポリエーテルポリオールの反応が、スズ含有化合物を実質的に欠く条件において行われる方法。
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