JP2010070697A - Self-emulsification type isocyanate compound and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自己乳化型イソシアネート化合物及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a self-emulsifying isocyanate compound and a method for producing the same.
近年の脱溶剤の要求から、ポリウレタンの原料となるポリイソシアネート化合物としては、水分散性を有するものや自己乳化性を有するものが求められている。自己乳化性を有するポリイソシアネート化合物を作成する方法としては、ポリイソシアネート化合物にメトキシポリエチレングリコールを反応させる方法が知られており(特許文献1)、メトキシポリエチレングリコールを付加したポリイソシアネート化合物にイオン性界面活性剤を添加することも行われている(特許文献2)。
しかしながら、特許文献1又は2に開示された、メトキシポリエチレングリコール等の片末端がアルキル基でキャップされたオキシアルキレン化合物により得られる自己乳化型イソシアネート化合物は、高温で乳化した時の当該化合物のミセルの粒径が、低温で乳化した時の粒径に比べ極端に大きくなり、高温乳化安定性が悪いという問題がある。 However, the self-emulsifying isocyanate compound obtained by oxyalkylene compound capped at one end with an alkyl group, such as methoxypolyethylene glycol, disclosed in Patent Document 1 or 2, is a micelle of the compound when emulsified at high temperature. There is a problem that the particle size becomes extremely larger than the particle size when emulsified at a low temperature and the high-temperature emulsification stability is poor.
乳化の温度に依存せずに安定なミセルの形成が可能な自己乳化型イソシアネート化合物として下記一般式(1)で表されるイミダゾリウム塩と、有機ポリイソシアネート化合物とを反応させてなる自己乳化型イソシアネート化合物がある。
Self-emulsifying type obtained by reacting an imidazolium salt represented by the following general formula (1) with an organic polyisocyanate compound as a self-emulsifying type isocyanate compound capable of forming stable micelles without depending on the temperature of emulsification There are isocyanate compounds.
上記イミダゾリウム塩は、有機イソシアネート、特に4、4′−ジフェルメタンジイソシアネートや2、4−トリレンジイソシアネートのような芳香族イソシアネートと反応させることにより、乳化の温度に依存せずに安定なミセルの形成が可能な自己乳化型イソシアネート化合物の提供が可能となる。 The imidazolium salt is a stable micelle that does not depend on the temperature of emulsification by reacting with an organic isocyanate, especially an aromatic isocyanate such as 4,4'-diphenylmethane diisocyanate or 2,4-tolylene diisocyanate. It is possible to provide a self-emulsifying isocyanate compound capable of forming
しかし、当該自己乳化型イソシアネート化合物を製造する際に、有機イソシアネート1分子に対してイミダゾリウム塩が2分子反応した生成物が副生してしまう。当該反応副生物は、有機イソシアネートに溶解しないため固形物として析出するので、外観が悪くなるばかりか、変性剤が減少するため乳化性が悪化してしまう場合がある。 However, when the self-emulsifying isocyanate compound is produced, a product in which two molecules of imidazolium salt are reacted with one molecule of organic isocyanate is by-produced. Since the reaction by-product does not dissolve in the organic isocyanate and precipitates as a solid, not only the appearance is deteriorated but also the emulsifiability may be deteriorated because the modifier is reduced.
2分子反応副生物を抑制する方法としては、反応開始温度を下げる、又は攪拌速度を速くするなどの方法により減少させることは可能であるが、完全に反応副生物をなくすことは不可能であった。 As a method of suppressing the bimolecular reaction by-product, it can be reduced by a method such as lowering the reaction start temperature or increasing the stirring speed, but it is impossible to eliminate the reaction by-product completely. It was.
さらに、リン酸エステルや酸無水物などの酸性物質を添加すると2分子反応副生物の生成は防げるが、酸性物質の存在は得られた自己乳化型イソシアネート化合物の貯蔵安定性を悪化させ、かつ、貯蔵用の缶に錆を発生させるという別の問題を生じる。 Furthermore, the addition of acidic substances such as phosphate esters and acid anhydrides can prevent the formation of bimolecular reaction by-products, but the presence of acidic substances deteriorates the storage stability of the resulting self-emulsifying isocyanate compound, and Another problem is that it causes rust in storage cans.
そこで、本発明の目的は、乳化の温度に依存せずに安定なミセルの形成が可能であり、かつ、不純物の少ない自己乳化型イソシアネート化合物を提供することである。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a self-emulsifying isocyanate compound which can form stable micelles without depending on the temperature of emulsification and has few impurities.
本発明は、以下の(1)〜(3)に示されるものである。
(1)下記一般式(1)で表されるイミダゾリウム塩、有機ポリイソシアネート化合物及び活性水素含有化合物を反応させて得られる自己乳化型イソシアネート化合物である。
The present invention is shown in the following (1) to (3).
(1) A self-emulsifying isocyanate compound obtained by reacting an imidazolium salt represented by the following general formula (1), an organic polyisocyanate compound and an active hydrogen-containing compound.
(2) 活性水素含有化合物が水酸基を有することを特徴とする(1)に記載の自己乳化型イソシアネート化合物。
(2) The self-emulsifying isocyanate compound according to (1), wherein the active hydrogen-containing compound has a hydroxyl group.
(3) (1)又は(2)に記載の自己乳化型イソシアネート化合物の製造方法。
(3) The method for producing a self-emulsifying isocyanate compound according to (1) or (2).
本発明により、乳化の温度に依存せずに安定なミセルの形成が可能であり、かつ、2分子反応副生物が見られず均一な不純物のない自己乳化型イソシアネート化合物自己乳化型イソシアネート化合物を得ることが可能となる。 According to the present invention, a self-emulsifiable isocyanate compound capable of forming stable micelles without depending on the temperature of emulsification and free of bimolecular reaction by-products and free of uniform impurities is obtained. It becomes possible.
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
本発明に用いることのできる水酸基を含有するイミダゾリウム塩としては、例えば1−オクチル−3−(2−ヒドロキシエチル)−イミダゾリウムクロライドのように下記一般式(1)で表される。
本発明に用いることのできる水酸基含有化合物としては、例えば、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、tert−ブタノール、1−ペンタノール、1−ヘキサノール、1−オクタノール、2−エチルヘキサノールなどのモノアルコール、エチレングリコール、1、2−プロピレングリコール、1、3−プロピレングリコール、1、3−ブタンジオール、1、4−ブタンジオール、1、5−ペンタンジオール、1、6−ヘキサンジオール、3−メチル−1、5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1、8−オクタンジオール、1、9−ノナンジオール、ジエチレングリコール、1、4−シクロヘキサンジメタノール、あるいはビスフェノールAのエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド付加物等のグリコール、グリセリン、トリメチロールプロパンなどのトリオールなどの水酸基含有化合物、アンモニア、モノメチルアミン、ジメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、モノプロピルアミン、ジプロピルアミン、モノブチルアミン、ジブチルアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、キシレンジアミン、イソホロンジアミン、モノエタノールアミンなどのアミノ化合物やアミノアルコール、ヘキサメチレンジアミン、キシレンジアミン、イソホロンジアミン等を挙げることができる。上記の化合物は、単独で又はその2種以上を混合して使用することができる。
Examples of the hydroxyl group-containing compound that can be used in the present invention include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, tert-butanol, 1-pentanol, 1-hexanol, 1-hexanol, Monoalcohols such as octanol and 2-ethylhexanol, ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1 6-hexanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, neopentyl glycol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, diethylene glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, or ethylene of bisphenol A oxide Is a hydroxyl group-containing compound such as glycol such as propylene oxide adduct, triol such as glycerin and trimethylolpropane, ammonia, monomethylamine, dimethylamine, monoethylamine, diethylamine, monopropylamine, dipropylamine, monobutylamine, dibutylamine, Examples include amino compounds such as ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, xylenediamine, isophoronediamine, and monoethanolamine, amino alcohols, hexamethylenediamine, xylenediamine, and isophoronediamine. Said compound can be used individually or in mixture of 2 or more types.
有機ポリイソシアネート化合物にイミダゾリウム塩と活性水素基含有化合物を添加するときは、イミダゾリウム塩と活性水素基含有化合物はあらかじめ均一な溶液にして同時に添加されなくてはならない。均一な液体でなければ局部的にイミダゾリウム塩濃度が高い部分が発生し、2分子反応体が生成する原因となってしまう。 When an imidazolium salt and an active hydrogen group-containing compound are added to the organic polyisocyanate compound, the imidazolium salt and the active hydrogen group-containing compound must be added simultaneously in a uniform solution. If it is not a uniform liquid, a portion having a high imidazolium salt concentration is generated locally, which causes generation of a bimolecular reactant.
上記、活性水素基含有化合物は、上記のように有機ポリイソシアネート化合物とイミダゾリウム塩を反応させると同時に反応させることが必要であるが、有機ポリイソシアネート化合物とイミダゾリウム塩と反応させる前に有機ポリイソシアネート化合物と反応させておいてもよく、イミダゾリウム塩と有機ポリイソシアネート化合物を反応させてプレポリマーとした後にさらに当該プレポリマーと反応させることも可能である。 The active hydrogen group-containing compound needs to be reacted at the same time as reacting the organic polyisocyanate compound and the imidazolium salt as described above, but before reacting with the organic polyisocyanate compound and the imidazolium salt, the organic polyisocyanate compound and the imidazolium salt are reacted. You may make it react with an isocyanate compound, and after making an imidazolium salt and an organic polyisocyanate compound react, it is also possible to make it react with the said prepolymer further.
イソシアネートとの反応性が比較的穏やかで、かつイソシアネート基と反応後の溶解性が良好なことから活性水素基は水酸基であることが好ましい。また、反応による粘度の上昇を抑えるためにもモノオール化合物が好ましい。 The active hydrogen group is preferably a hydroxyl group because of its relatively mild reactivity with isocyanate and good solubility after reaction with isocyanate groups. Moreover, a monool compound is preferable in order to suppress an increase in viscosity due to the reaction.
本発明に用いることのできる有機ポリイソシアネート化合物としては、例えば、2、4−トリレンジイソシアネート、2、6−トリレンジイソシアネート、キシレン−1、4−ジイソシアネート、キシレン−1、3−ジイソシアネート、4、4′−ジフェルメタンジイソシアネート、2、4′−ジフェルメタンジイソシアネート、2、2′−ジフェニルメタンジイソシアネート、4、4′−ジフェニルエーテルジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート(ポリメリックMDI)、2−ニトロジフェニル−4、4′−ジイソシアネート、2、2′−ジフェニルプロパン−4、4′−ジイソシアネート、3、3′−ジメチルジフェニルメタン−4、4′−ジイソシアネート、4、4′−ジフェニルプロパンジイソシアネート、m−フェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、ナフチレン−1、4−ジイソシアネート、ナフチレン−1、5−ジイソシアネート、3、3′−ジメトキシジフェニル−4、4′−ジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、3−メチル−1、5−ペンタンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、水素添加キシレンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、水素添加テトラメチルキシレンジイソシアネート等の脂環族ジイソシアネート、また、その重合体やそのポリメリック体、更にこれらの2種以上の混合物が挙げられる。 Examples of the organic polyisocyanate compound that can be used in the present invention include 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, xylene-1,4-diisocyanate, xylene-1,3-diisocyanate, 4, 4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,2'-diphenylmethane diisocyanate, 4,4'-diphenyl ether diisocyanate, polymethylene polyphenylene polyisocyanate (polymeric MDI), 2-nitrodiphenyl-4 4'-diisocyanate, 2,2'-diphenylpropane-4, 4'-diisocyanate, 3,3'-dimethyldiphenylmethane-4, 4'-diisocyanate, 4,4'-diphenylpropane diisocyanate , Aromatic diisocyanates such as m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, naphthylene-1,4-diisocyanate, naphthylene-1,5-diisocyanate, 3,3'-dimethoxydiphenyl-4,4'-diisocyanate, tetramethylene Aliphatic diisocyanates such as diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 3-methyl-1,5-pentane diisocyanate, lysine diisocyanate, isophorone diisocyanate, hydrogenated tolylene diisocyanate, hydrogenated xylene diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, hydrogenated tetramethylxylene diisocyanate Alicyclic diisocyanates such as polymers, polymers thereof, and mixtures of two or more thereof. And the like.
有機ポリイソシアネート化合物は高分子ポリオールで変性してもよい。高分子ポリオールとは、水酸基を1つ以上有する化合物であり、例えば長鎖ポリオール、具体的にはポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリエーテルポリオール、アクリルポリオール及びこれらのコポリオールなどが挙げられる。これらの長鎖ポリオールは単独で又は2種以上混合して使用してもよい。これらの長鎖ポリオールによる変性はイミダゾリウム塩による変性と同時に行っても良く、別々に行ってもよい。これらの長鎖ポリオールの数平均分子量は300〜10000が好ましい。 The organic polyisocyanate compound may be modified with a polymer polyol. The polymer polyol is a compound having one or more hydroxyl groups, and examples thereof include long-chain polyols, specifically, polyester polyols, polycarbonate polyols, polyether polyols, acrylic polyols, and copolyols thereof. These long chain polyols may be used alone or in combination of two or more. Modification with these long-chain polyols may be performed simultaneously with modification with an imidazolium salt or may be performed separately. The number average molecular weight of these long-chain polyols is preferably 300 to 10,000.
ポリエステルポリオールとしては、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸、ヘキサヒドロオルソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等のジカルボン酸、酸エステル、又は酸無水物等の1種以上と、エチレングリコール、1、2−プロピレングリコール、1、3−プロピレングリコール、1、3−ブタンジオール、1、4−ブタンジオール、1、5−ペンタンジオール、1、6−ヘキサンジオール、3−メチル−1、5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1、8−オクタンジオール、1、9−ノナンジオール、ジエチレングリコール、1、4−シクロヘキサンジメタノール、あるいはビスフェノールAのエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド付加物等のグリコール、ヘキサメチレンジアミン、キシレンジアミン、イソホロンジアミン、モノエタノールアミン等のジアミン又はアミノアルコール等の1種以上との脱水縮合反応で得られる、ポリエステルポリオール又はポリエステルアミドポリオールが挙げられる。また、ε−カプロラクトン等の環状エステル(ラクトン)モノマーの開環重合で得られるラクトン系ポリエステルポリオールが挙げられる。 Polyester polyols include dicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, orthophthalic acid, hexahydroterephthalic acid, hexahydroisophthalic acid, hexahydroorthophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, One or more of an acid ester or an acid anhydride, and ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentane Diol, 1,6-hexanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, neopentyl glycol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, diethylene glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, or bisphenol A's Ethile A polyester polyol or a polyesteramide polyol obtained by a dehydration condensation reaction with one or more of glycols such as oxides or propylene oxide adducts, hexamethylene diamine, xylene diamine, isophorone diamine, diamine such as monoethanolamine, or amino alcohol. Can be mentioned. Moreover, the lactone type | system | group polyester polyol obtained by ring-opening polymerization of cyclic ester (lactone) monomers, such as (epsilon) -caprolactone, is mentioned.
ポリカーボネートポリオールとしては、多価アルコールと、ジエチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジフェニルカーボネート等との脱アルコール反応などで得られるものが挙げられる。この多価アルコールとしては、エチレングリコール、1、3−プロピレングリコール、1、2−プロピレングリコール、1、3−ブタンジオール、1、4−ブタンジオール、1、5−ペンタンジオール、1、6−ヘキサメチレンジオール、3−メチル−1、5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1、8−オクタンジオール、1、9−ノナンジオール、ジエチレングリコール、1、4−シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。 Examples of the polycarbonate polyol include those obtained by a dealcoholization reaction between a polyhydric alcohol and diethylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, diphenyl carbonate, or the like. Examples of the polyhydric alcohol include ethylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, and 1,6-hexa. Examples include methylenediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, neopentyl glycol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, diethylene glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol and the like.
ポリエーテルポリオールとしては、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、テトラヒドロフランなどを、後述する開始剤を用いて開環重合させた官能基数が1〜5の数平均分子量300〜10、000のポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール等、及びこれらを共重合したポリエーテルポリオール、更に、前述のポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオールを開始剤としたポリエステルエーテルポリオールが挙げられる。前記ポリエーテルポリオールを得るための開始剤としては、官能基数が1〜5、数平均分子量18〜500の各種モノアルコール、グリコール、グリコールエーテル、モノアミン、ジアミン、アミノアルコール、水、尿素などを用いることができる。上記の化合物は単独で又はその2種以上を混合して使用することができる。
As the polyether polyol, polyethylene glycol having a number average molecular weight of 300 to 10,000 having 1 to 5 functional groups obtained by ring-opening polymerization of ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, tetrahydrofuran or the like using an initiator described later, Polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, and the like, and polyether polyols obtained by copolymerization thereof, and polyester ether polyols using the above-described polyester polyols and polycarbonate polyols as initiators are also included. As an initiator for obtaining the polyether polyol, various monoalcohols having 1 to 5 functional groups and a number average molecular weight of 18 to 500, glycol, glycol ether, monoamine, diamine, aminoalcohol, water, urea and the like are used. Can do. Said compound can be used individually or in mixture of 2 or more types.
前記、高分子ポリオールは、有機ポリイソシアネート化合物とイミダゾリウム塩と反応させる前に、またイミダゾリウム塩と有機ポリイソシアネート化合物との反応と同時に、またイミダゾリウム塩と有機ポリイソシアネート化合物を反応させてプレポリマーとした後に、有機ポリイソシアネート化合物又は当該プレポリマーと反応させることができる。
The polymer polyol is prepared by reacting the imidazolium salt with the organic polyisocyanate compound before reacting with the organic polyisocyanate compound and the imidazolium salt, simultaneously with the reaction with the imidazolium salt and the organic polyisocyanate compound. After the polymer is formed, it can be reacted with an organic polyisocyanate compound or the prepolymer.
本発明の自己乳化型イソシアネート化合物は、有機ポリイソシアネート化合物に、一般式(1)のイミダゾリウム塩と活性水素基含有化合物を溶解させた均一溶液を一度に加えて反応させてもよく、また、徐々に滴下することによって反応させることも可能である。反応温度は0℃〜120℃が好ましく、10℃〜100℃がより好ましい。反応温度が0℃未満では反応が十分に進まない場合があり、逆に120℃を超えるとイソシアヌレート化やアロファネート化など望ましくない反応が起こる場合がある。反応時間としては特に限定はないが、原料を全て混合した後、目標イソシアネート含量に到達するまでの時間を要し、0.5時間〜20時間であることが好ましい。 The self-emulsifying isocyanate compound of the present invention may be reacted by adding a homogeneous solution in which the imidazolium salt of the general formula (1) and the active hydrogen group-containing compound are dissolved at once to the organic polyisocyanate compound, It is also possible to react by gradually dropping. The reaction temperature is preferably 0 ° C to 120 ° C, more preferably 10 ° C to 100 ° C. If the reaction temperature is less than 0 ° C., the reaction may not proceed sufficiently. Conversely, if the reaction temperature exceeds 120 ° C., undesirable reactions such as isocyanurate formation and allophanate formation may occur. Although there is no limitation in particular as reaction time, after mixing all the raw materials, time until it reaches a target isocyanate content is required, and it is preferable that it is 0.5 to 20 hours.
イミダゾリウム塩と活性水素基含有化合物の当量比(活性水素基/イミダゾリウム塩)が5.4〜100の範囲であることが好ましく、中でも5・7〜10の範囲であることが特に好ましい。この当量比が5.4未満の場合は、2分子反応体が生じる場合がある。また、この当量比が100超の場合は、必要な乳化性を得るためのイミダゾリウム塩を導入しようとした場合、自己乳化型イソシアネート化合物の粘度が過度に上昇し、作業性等に不具合が生じる場合がある。 The equivalent ratio of the imidazolium salt to the active hydrogen group-containing compound (active hydrogen group / imidazolium salt) is preferably in the range of 5.4 to 100, and particularly preferably in the range of 5.7 to 10. When this equivalent ratio is less than 5.4, a bimolecular reactant may occur. When the equivalent ratio is more than 100, when trying to introduce an imidazolium salt for obtaining the required emulsifiability, the viscosity of the self-emulsifying isocyanate compound increases excessively, resulting in problems in workability and the like. There is a case.
自己乳化型イソシアネート化合物を得るに際しては、イソシアネート基と活性水素基(上記、水酸基含有化合物、高分子ポリオール、水酸基以外を有する活性水素基含有化合物すべてに係る活性水素基)との当量比(イソシアネート基/活性水素基)が5〜1000の範囲であることが好ましく、中でも10〜500の範囲であることが特に好ましい。この当量比が5未満の場合は、自己乳化型イソシアネート化合物の粘度が過度に上昇し、作業性等に不具合が生じる場合がある。また、この当量比が1000超の場合は、自己乳化性が低下する場合がある。
In obtaining a self-emulsifying isocyanate compound, an equivalent ratio (isocyanate group) of an isocyanate group and an active hydrogen group (the above-mentioned hydroxyl group-containing compound, polymer polyol, and active hydrogen group relating to all active hydrogen group-containing compounds having other than hydroxyl groups). / Active hydrogen group) is preferably in the range of 5 to 1000, particularly preferably in the range of 10 to 500. When this equivalent ratio is less than 5, the viscosity of the self-emulsifying isocyanate compound increases excessively, which may cause problems in workability and the like. Moreover, when this equivalent ratio exceeds 1000, self-emulsification may fall.
以下、実施例及び比較例に基づき本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated more concretely based on an Example and a comparative example, this invention is not limited to a following example at all.
(合成例1)
攪拌機、冷却管、窒素導入管、温度計を備えた反応器を窒素置換した後、この反応器に1−(2−ヒドロキシエチル)−イミダゾール100.0gと、1−クロロオクタン198.9gを仕込み、100℃にて攪拌しながら、46時間反応させた。その後1H―NMRで未反応の1−(2−ヒドロキシエチル)−イミダゾールが無いことを確認した。この反応混合物から未反応の1−クロロオクタンを140℃・10mmHgにて留去することによりイミダゾリム塩(オニウム塩)「A」を得た。さらに50℃まで冷却した後にメタノール186gを加えて攪拌し、均一なイミダゾリウム塩/活性水素化合物溶液「B−1」を得た。
(Synthesis Example 1)
A reactor equipped with a stirrer, a cooling tube, a nitrogen introduction tube and a thermometer was purged with nitrogen, and then 100.0 g of 1- (2-hydroxyethyl) -imidazole and 198.9 g of 1-chlorooctane were charged into the reactor. The mixture was reacted for 46 hours while stirring at 100 ° C. Thereafter, it was confirmed by 1 H-NMR that there was no unreacted 1- (2-hydroxyethyl) -imidazole. Unreacted 1-chlorooctane was distilled off from this reaction mixture at 140 ° C. and 10 mmHg to obtain an imidazolim salt (onium salt) “A”. After further cooling to 50 ° C., 186 g of methanol was added and stirred to obtain a uniform imidazolium salt / active hydrogen compound solution “B-1”.
(実施例1)
攪拌機、冷却管、窒素導入管、温度計を備えた反応器を窒素置換した後、この反応器にポリメリックMDI(日本ポリウレタン工業社製、商品名「MR−200」)を982g仕込んだ。次いでイミダゾリム塩組成物「B−1」18gを室温で攪拌しながら仕込み、50℃にて攪拌しながら、1.5時間反応させて、イソシアネート(NCO)含量28.9%、25℃での粘度370mPa・sの自己乳化型ポリイソシアネート化合物「P1」を得た。
Example 1
A reactor equipped with a stirrer, a cooling tube, a nitrogen introducing tube, and a thermometer was purged with nitrogen, and 982 g of polymeric MDI (manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd., trade name “MR-200”) was charged into the reactor. Next, 18 g of the imidazolim salt composition “B-1” was charged while stirring at room temperature, and reacted for 1.5 hours while stirring at 50 ° C. to obtain an isocyanate (NCO) content of 28.9% and a viscosity at 25 ° C. A self-emulsifying polyisocyanate compound “P1” of 370 mPa · s was obtained.
(実施例2〜16)
実施例1と同様の装置で同様の操作を表1及び2に記載の量で行いイミダゾリウム塩/活性水素化合物溶液「P2〜16」を得た。
(Examples 2 to 16)
The same operation was performed in the same apparatus as in Example 1 in the amounts shown in Tables 1 and 2 to obtain imidazolium salt / active hydrogen compound solution “P2 to 16”.
(比較例1)
攪拌機、冷却管、窒素導入管、温度計を備えた反応器を窒素置換した後、この反応器にポリメリックMDI(日本ポリウレタン工業社製、商品名「MR−200」)を990g仕込んだ。次いでイミダゾリム塩組成物「A」10gを室温で攪拌しながら仕込み、50℃にて攪拌しながら、1時間反応させて、イソシアネート(NCO)含量30.4%、25℃での粘度240mPa・sの自己乳化型ポリイソシアネート化合物「P17」を得た。
(Comparative Example 1)
A reactor equipped with a stirrer, a cooling tube, a nitrogen introducing tube, and a thermometer was purged with nitrogen, and then 990 g of polymeric MDI (manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd., trade name “MR-200”) was charged into the reactor. Next, 10 g of the imidazolim salt composition “A” was charged while stirring at room temperature, and reacted for 1 hour while stirring at 50 ° C., with an isocyanate (NCO) content of 30.4% and a viscosity at 25 ° C. of 240 mPa · s. A self-emulsifying polyisocyanate compound “P17” was obtained.
(比較例2)
攪拌機、冷却管、窒素導入管、温度計を備えた反応器を窒素置換した後、この反応器にポリメリックMDI(日本ポリウレタン工業社製、商品名「MR−200」)を970g仕込んだ。次いであらかじめアセトン20gに均一に溶解させたイミダゾリム塩組成物「A」10gを室温で攪拌しながら仕込み、室温50℃にて攪拌しながら、1.5時間反応させて、イソシアネート(NCO)含量29.8%、25℃での粘度230mPa・sの自己乳化型ポリイソシアネート化合物「P18」を得た。
(Comparative Example 2)
A reactor equipped with a stirrer, a cooling tube, a nitrogen introduction tube, and a thermometer was purged with nitrogen, and then 970 g of polymeric MDI (manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd., trade name “MR-200”) was charged into the reactor. Next, 10 g of the imidazolim salt composition “A”, which was uniformly dissolved in 20 g of acetone in advance, was added while stirring at room temperature, and reacted for 1.5 hours while stirring at room temperature of 50 ° C. to obtain an isocyanate (NCO) content of 29. A self-emulsifying polyisocyanate compound “P18” having a viscosity of 230 mPa · s at 25% at 8% was obtained.
(比較例3)
攪拌機、冷却管、窒素導入管、温度計を備えた反応器を窒素置換した後、この反応器にポリメリックMDI(日本ポリウレタン工業社製、商品名「MR−200」)を990gと2- エチルヘキシルアシッドホスフェート(城北化学工業製JP−508)を5g仕込んだ。次いでイミダゾリム塩組成物「A」10gを室温で攪拌しながら仕込み、50℃にて攪拌しながら、1時間反応させて、イソシアネート(NCO)含量30.4%、25℃での粘度240mPa・sの自己乳化型ポリイソシアネート化合物「P19」を得た。
(Comparative Example 3)
A reactor equipped with a stirrer, a cooling pipe, a nitrogen introduction pipe and a thermometer was purged with nitrogen, and then 990 g of polymeric MDI (manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd., trade name “MR-200”) and 2-ethylhexyl acid were added to the reactor. 5 g of phosphate (JP-508 manufactured by Johoku Chemical Industry Co., Ltd.) was charged. Next, 10 g of the imidazolim salt composition “A” was charged while stirring at room temperature, and reacted for 1 hour while stirring at 50 ° C., so that the isocyanate (NCO) content was 30.4% and the viscosity at 25 ° C. was 240 mPa · s. A self-emulsifying polyisocyanate compound “P19” was obtained.
(比較例4)
攪拌機、冷却管、窒素導入管、温度計を備えた反応器を窒素置換した後、この反応器にポリメリックMDI(日本ポリウレタン工業社製、商品名「MR−200」)を982g仕込んだ。次いでメタノール8gを室温で攪拌しながら仕込み、さらにイミダゾリム塩組成物「A」10gを室温で攪拌しながら仕込み、室温50℃にて攪拌しながら、1.5時間反応させて、イソシアネート(NCO)含量28.9%、25℃での粘度370mPa・sの自己乳化型ポリイソシアネート化合物「P20」を得た。
(Comparative Example 4)
A reactor equipped with a stirrer, a cooling tube, a nitrogen introducing tube, and a thermometer was purged with nitrogen, and 982 g of polymeric MDI (manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd., trade name “MR-200”) was charged into the reactor. Next, 8 g of methanol was charged while stirring at room temperature, and 10 g of imidazolim salt composition “A” was charged while stirring at room temperature. The mixture was reacted at room temperature at 50 ° C. for 1.5 hours to react with isocyanate (NCO) content. A self-emulsifying type polyisocyanate compound “P20” having a viscosity of 370 mPa · s at 28.9% at 25 ° C. was obtained.
P1〜P20の自己乳化型ポリイソシアネート化合物について、外観の測定結果を、変性量、NCO含量及び粘度のデータとともに表1〜3に示す。 About the self-emulsification type polyisocyanate compound of P1-P20, the measurement result of an external appearance is shown to Tables 1-3 with the data of a modification amount, NCO content, and a viscosity.
比較例1及び2では、外観が不良になるか、貯蔵安定性は悪くなるが、実施例1では、外観、貯蔵安定性の両方が維持されていることが分かった。
In Comparative Examples 1 and 2, the appearance was poor or the storage stability was poor, but in Example 1, it was found that both the appearance and the storage stability were maintained.
(外観の評価方法)
外観;目視にて外観の観察を行った。
◎:微細な浮遊物がまったく見られない
○:微細な浮遊物が僅かに見られる
△:微細な浮遊物が少ない
×:微細な浮遊物が多く見られる
(貯蔵安定性の評価方法)
貯蔵安定性;50℃×2ヵ月後の粘度が合成直後の2倍以下であること。
粘度測定方法;B型回転粘度計DVL−BII(株式会社トキメック製)を用いて25℃での粘度を測定した。
(Appearance evaluation method)
Appearance: The appearance was visually observed.
◎: No fine suspended matters are observed at all ○: Fine suspended matters are slightly observed △: Fine suspended matters are small ×: Many fine suspended matters are observed
(Evaluation method of storage stability)
Storage stability: Viscosity after 2 months at 50 ° C. is 2 times or less immediately after synthesis.
Viscosity measurement method: Viscosity at 25 ° C. was measured using a B-type rotational viscometer DVL-BII (manufactured by Tokimec Co., Ltd.).
本発明の自己乳化型イソシアネート化合物は、中密度繊維板、パーティクルボード、オリエンテッドストランドボードなどのリグノセルロース系材料の成形体用バインダー、磁気テープバインダー、塗料、接着剤、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、軟質フォーム、硬質フォームの製造用に使用することができる。
The self-emulsifying type isocyanate compound of the present invention is a binder for a molded body of a lignocellulosic material such as medium density fiberboard, particle board, or oriented strand board, magnetic tape binder, paint, adhesive, thermoplastic resin, thermosetting. It can be used for the production of resins, flexible foams and rigid foams.
Claims (3)
A self-emulsifying isocyanate compound obtained by reacting an imidazolium salt represented by the following general formula (1), an organic polyisocyanate compound and an active hydrogen group-containing compound.
The self-emulsifying isocyanate compound according to claim 1, wherein the active hydrogen group-containing compound has a hydroxyl group.
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