JP2013526643A - バイオベースのカルボジイミド、その製造方法および使用 - Google Patents

バイオベースのカルボジイミド、その製造方法および使用 Download PDF

Info

Publication number
JP2013526643A
JP2013526643A JP2013510629A JP2013510629A JP2013526643A JP 2013526643 A JP2013526643 A JP 2013526643A JP 2013510629 A JP2013510629 A JP 2013510629A JP 2013510629 A JP2013510629 A JP 2013510629A JP 2013526643 A JP2013526643 A JP 2013526643A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carbodiimide
bio
radical
biobased
diisocyanate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013510629A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5604587B2 (ja
Inventor
ウィルヘルム・ローファー
アルミン・エッカート
フランコ・オルシーニ
ロベルト・アイベン
Original Assignee
ライン・ケミー・ライノー・ゲーエムベーハー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ライン・ケミー・ライノー・ゲーエムベーハー filed Critical ライン・ケミー・ライノー・ゲーエムベーハー
Publication of JP2013526643A publication Critical patent/JP2013526643A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5604587B2 publication Critical patent/JP5604587B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C267/00Carbodiimides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/2805Compounds having only one group containing active hydrogen
    • C08G18/2815Monohydroxy compounds
    • C08G18/283Compounds containing ether groups, e.g. oxyalkylated monohydroxy compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/36Hydroxylated esters of higher fatty acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/4288Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain modified by higher fatty oils or their acids or by resin acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/77Polyisocyanates or polyisothiocyanates having heteroatoms in addition to the isocyanate or isothiocyanate nitrogen and oxygen or sulfur
    • C08G18/78Nitrogen
    • C08G18/79Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/797Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates containing carbodiimide and/or uretone-imine groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/29Compounds containing one or more carbon-to-nitrogen double bonds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本発明は、新規のバイオベースのカルボジイミド、その製造方法および使用に関する。本発明によるバイオベースのカルボジイミドは、少なくとも1つのカルボジイミドと、再生可能な原料から単離または生成されかつ複数の官能基を有する炭素酸化合物と、および/または2〜24個の炭素原子を有するヒドロキシカルボン酸エステルとの反応生成物を含んでなる。

Description

本発明は、新規のバイオベースのカルボジイミド、その製造方法および使用に関する。本発明によるバイオベースのカルボジイミドは、少なくとも1つのカルボジイミドと、再生可能な原料から単離または生成されかつ複数の官能基を有する少なくとも1つの炭素酸化合物と、および/または2〜24個の炭素原子を有するヒドロキシカルボン酸エステルとの反応生成物を含んでなる。
有機カルボジイミドは、例えば、エステル基を含有する化合物の加水分解に対する安定剤として公知であり、使用されている。例えば、重付加および重縮合産物、特にポリウレタン類および熱可塑性ポリエステル類の分野で主に使用されている。
ポリマー類は、例えば、バイオベースのポリオール類(天然油ポリオール、バイオポリオール)などの天然原料ベースであることがますます求められている。例えば、米国政府は、2002年、家の断熱材に使用されるポリウレタンに7%超のバイオベース原料が含まれている場合、そのような製品に対し「グリーン」宣言を行い得るとした新たな政策プログラムを打ち立てた。
残念ながら、バイオポリオールは、粘着度、官能基の特定(分子毎のOH基)、劣化挙動、匂いおよびその他の要素に関連する欠点を有し得るため、単純に石油ポリオールの代替とはなり得ない。
一方で、これら「グリーン製品」はまたポリウレタンおよび発泡体の製造に使用されるようになった。米国特許第7,125,950号明細書、米国特許第7,566,406号明細書を参照のこと。
米国特許第7,125,950号明細書 米国特許第7,566,406号明細書
従って、これら「グリーン製品」を加水分解安定剤の分野でも使用できるようにする必要がある。
よって、本発明が取り組む課題は、「グリーン製品」として分類可能な新規のカルボジイミド、かつ先行技術のカルボジイミドと同等の特性を有するカルボジイミドを提供することである。
本発明が取り組む課題は、バイオベースの新規の修飾カルボジイミドにより解決された。
従って、本発明は、少なくとも1つのカルボジイミドと、再生可能な原料から単離または生成されかつ複数の官能基と4個超の炭素原子を有する少なくとも1つの炭素酸化合物、および/またはヒドロキシカルボン酸エステルとの反応から取得されるバイオベースのカルボジイミドを提供する。
本発明の目的に適したカルボジイミドは、特に、単量体または多量体のカルボジイミドである。
本発明の目的のためのカルボジイミドは、一般式(I)
R’−(−N=C=N−R−)−R’’ (I)
の化合物であることが好ましく、
式中
Rは、芳香族ラジカル、脂肪族ラジカル、脂環式ラジカルまたは芳香脂肪族ラジカルを表し、芳香族ラジカルまたは芳香脂肪族ラジカルの場合は、少なくとも2個の炭素原子を有する脂肪族置換基および/または脂環式置換基を有してもよく、好ましくは、少なくとも3個の炭素原子を有する分岐ラジカルまたは環式脂肪族ラジカルを有してもよく、さらに具体的には、カルボジイミド基を有する芳香族炭素原子の少なくとも1つのオルト位置に、好ましくは両方のオルト位置に、イソプロピル基を有してもよく、
R’=C〜C18アルキル、C〜C18シクロアルキル、アリール、C〜C18アラルキルまたはR−NCO、R−NHCONHR、R−NHCONRまたはR−NHCOOR、および
R’’は−NCOを表し、
式中、R’において、RおよびRはそれぞれ独立して同じまたは異なり、C〜Cアルキル、C〜C10シクロアルキルまたはC〜C18アラルキルラジカルを意味し、およびRはRの意味のうちいずれか一つを表すか、または、例えば酢酸塩もしくはブチルおよび/または安息香酸エステルなどのポリエステルもしくはポリアミドラジカルを表し、
および
mは1〜5000の整数であり、好ましくは1から500の整数である。
100℃で、2%または4%の上記バイオベースのカルボジイミドA(試料(A))をバイオポリオールに入れて攪拌し、通常の時間間隔で酸価を測定した。 100℃で、1%または2%の上記バイオベースのカルボジイミドB(試料(B))をバイオポリオールに入れて攪拌し、通常の時間間隔で酸価を測定した。
Rが芳香族である場合は、アリールであることが好ましい。Rが芳香脂肪族である場合は、アルキルラジカルのみならずアリールラジカルにより“N=C=N”基が結合し得るC〜C18アラルキルであることが好ましく、
Rが脂肪族である場合は、直鎖および分岐、任意選択的に置換されたC〜C18アルキルであることが好ましく、ならびにRが脂環式である場合は、任意選択的に置換されたC〜C19シクロアルキルまたはビシクロアルキルであることが好ましい。特に、好適なカルボジイミドは、カルボジイミド基と関連するオルト位置にイソプロピルが置換され、カルボジイミド基と関連するパラ位置も同様にイソプロピルで置換された一般式(II)、例えば、
を有し、
式中、x=1〜50、好ましくは2〜20である。
本発明のさらに好ましい実施形態では、カルボジイミドは式(III)
の化合物を含んでなり、
式中、y=1〜20、好ましくは2〜8である。
さらに、例えば、イソホロンジイソシアネートまたはジシクロヘキシルメタン4,4’−ジイソシアネート(H12−MDI=水素化MDI)をベースに、多量体脂肪族カルボジイミドを使用することもできる。
上記カルボジイミドは市販の化合物を含んでなり、例えば、Rhein Chemie Rheinau GmbHから市販されている商品名Stabaxol(登録商標)P100(N−C−N含有量が13〜14%)、Stabaxol(登録商標)P400(N−C−N含有量が13〜14%)およびStabaxol(登録商標)P220(N−C−N含有量が13〜14%)などがある。RaschigのStabilisator9000および11000も、本発明の目的のために使用することができる。同様に、例えば米国特許第2,941,956号明細書に記載の方法により、または、触媒の存在下で、例えば40℃〜200℃の昇温で、二酸化炭素除去によるジイソシアネート濃縮によりカルボジイミドを調製することができる。好適な方法は、独国特許出願公開第1130594A1号明細書および仏国特許出願公開第1180370号明細書に記載されている。有益な触媒の例として強塩基またはリン化合物が挙げられる。ホスホレンオキシド類、ホスホリジン類またはホスホリンオキシド類を使用することが好ましく、かつ相応する硫化物を使用することが好ましい。さらに、触媒として第三級アミン、塩基性金属化合物、カルボン酸の金属塩および非塩基性有機金属化合物を使用することもできる。
任意のイソシアン酸塩は、使用されるカルボジイミドおよび/またはポリカルボジイミドの製造に有益である。ただし、本発明で好んで使用されるカルボジイミドおよび/またはポリカルボジイミドは、C〜Cアルキルにより置換された芳香族イソシアネート類、例えば、2,6−ジイソプロピルフェニルイソシアネート、2,4,6−トリイソプロピルフェニル1,3−ジイソシアネート、2,4,6−トリエチルフェニル1,3−ジイソシアネート、2,4,6−トリメチルフェニル1,3−ジイソシアネート、2,4’−ジイソシアナトジフェニルメタン、3,3’,5,5’−テトライソプロピル−4,4’−ジイソシアナトジフェニルメタン、3,3’,5,5’−テトラエチル−4,4’−ジイソシアナトジフェニルメタン、テトラメチルキシレンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルジメチルメタンジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、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、2,4−トリレンジイソシアネートと2,6−トリレンジイソシアネートの混合物、ヘキサメチレンジイソシアネート、シクロヘキサン1,4−ジイソシアネート、キシリレ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、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、2,6−ジイソプロピルフェニレンイソシアネート、および1,3,5−トリイソプロピルベンゼン2,4−ジイソシアネートもしくはそれらの混合物をベースにしている、または1,3−ビス(1−メチル−1−イソシアナトエチル)ベンゼンなどの置換アラルキル類をベースにしている。特に、カルボジイミドおよび/またはポリカルボジイミドが2,4,6−トリイソプロピルフェニル1,3−ジイソシアネートをベースにしていることが好ましい。
ポリカルボジイミドは、イソシアネートから得られる場合、反応性NCO基および複合体結合性の単量体イソシアネートをさらに含んでもよい。
本発明のさらなる実施形態では、様々なカルボジイミド混合物を使用してもよい。カルボジイミドの混合物を使用する場合は、カルボジイミドは単量体および/または多量体カルボジイミドの群から選択してもよく、その場合、一般式(I)〜(III)の化合物に関する先の記載を参照するものとする。
本発明の目的で使用される官能基という用語は、イソシアネートと反応して置換されたウレタンおよび/または尿素誘導体を形成し得る反応性化合物という意味に限定される。
本発明の目的で使用されるヒドロキシカルボン酸エステルは、オリゴ乳酸および/または式(IV)
式中、n=2〜20
のポリヒドロキシ酪酸など、2〜24個の炭素原子を有するヒドロキシカルボン酸エステルを含んでなることが好ましい。
再生可能な原料から単離され、かつ複数の官能基を有する炭素酸化合物は、天然ポリオール(バイオポリオール)、例えば、ヒマシ油、トール油、澱粉および/または糖を含んでなることが好ましい。
上記化合物は市販されている。
バイオポリオールは、典型的に、植物油の特徴的なトリグリセリド構造を有している。石油化学的に製造されたポリオール類(石油ポリオール)と異なり、長鎖エチレンオキシド(EO)または長鎖プロピレンオキシド(PO)を有しない。バイオポリマーはまた石油ポリオールほど均質ではないが、例えばひまし油など、通常は二重結合を含んでいる(以下に理想的な様式を示す)。
再生可能な原料から生成され、複数の官能基を有する炭素酸化合物は、例えば、菜種油または大豆油などの植物油由来のポリオール類であることが好ましく(以下に理想的な様式を示す)、
および/または、例えばオレイン酸などの不飽和脂肪酸由来であることが好ましい。
上記化合物は、例えば、Cargillおよび/またはUrethane Soy Systemsから市販されている。
例えば、オゾン処理とその後の解糖作用、エポキシ化とその後のアルコールまたはヒドロホルミル化による開環およびその後の水素還元など、当業者に周知の方法に従って、植物油または不飽和脂肪酸から変換することができる。
本発明のさらなる実施形態では、再生可能な原料から単離または生成されかつ複数の官能基を有する炭素酸化合物および/またはヒドロキシカルボン酸エステルは、Bayer AG、BASF AGなどから取得される、ポリエーテル、ポリエステルおよび/またはポリエーテルエステルをベースとした一般的な非バイオベースのポリオール類との混合物で使用される。
バイオベース原料の比率は、好ましくは、バイオベースのカルボジイミドをベースとして7%未満とするべきではない。
本発明によるバイオベースのカルボジイミドは、少なくとも1つのカルボジイミドを、再生可能な原料から単離または生成されかつ複数の官能基を有する少なくとも1つの炭素酸化合物と、および/またはヒドロキシカルボン酸エステルと、20℃〜200℃の温度で、好ましくは80〜90℃の温度で、溶液中および/または溶媒の非存在下で、少なくとも1つの触媒の存在下または非存在下で反応させて取得することが好ましい。
本発明はまた、カルボジイミドの製造方法であって、少なくとも1つのカルボジイミドを、再生可能な原料から単離または生成されかつ複数の官能基を有する少なくとも1つの炭素酸化合物と、および/またはヒドロキシカルボン酸エステルと、任意選択的に、ポリエーテル、ポリエステルおよび/またはポリエーテルエステルをベースとした非バイオベースのポリオール類と、20℃〜200℃の温度で、好ましくは80〜90℃の温度で、溶液中および/または溶媒の非存在下で、触媒の存在下または非存在下で反応させるカルボジイミドの製造方法を提供する。
溶液中の反応は、溶媒としてトルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチルおよび/またはメチルエチルケトンを使用し、溶媒に応じて、反応に好ましい80〜120℃で行うことが好ましい。
本反応で公知の任意の触媒を使用することができる。第三級アミン、ジブチルスズジラウレートなどのマトリックス溶解性のスズ化合物、アルカリ金属チタン酸塩などのチタン化合物、ならびに/または代替として鉛、ビスマスおよび/もしくは亜鉛化合物が好ましい。
よって、修飾された(バイオベースの)カルボジイミドは「グリーン」製品の基準を満たす。
カルボジイミドの炭素酸化合物またはヒドロキシカルボン酸エステルに対する比率は、好ましくは5:95〜95:5の範囲であり、さらに好ましくは7:93〜60:40であり、さらにより好ましくは7:93〜50:50である。
炭素酸化合物またはヒドロキシカルボン酸エステルのカルボジイミドとの反応は、好ましくは20℃〜200℃の温度で、さらに好ましくは25℃〜150℃の温度で、さらにもっと好ましくは80℃〜120℃の温度で行い、一方、攪拌時間は0.1分〜360分、好ましくは1分〜180分、さらに好ましくは5分〜120分であり得る。
本発明のカルボジイミドは、遊離カルボン酸の受容体として非常に有益であり、よって、エステル基を含有する化合物、例えば、エステル基を含有するポリマー類で、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルエステル、ポリアミド、ポリエステルアミド、ポリカプロラクトンなどの熱可塑性ポリエステル、ならびにポリエチレンテレフタレートまたはポリブチレンテレフタレートとポリカプロラクトンとのブロック共重合体などの不飽和ポリエステル樹脂およびポリエステルエステルなどの重縮合産物、ならびに、エステル基を含有するポリウレタン、ポリ尿素およびポリウレタン−ポリ尿素エラストマーなどの重付加産物の加水分解に対する安定剤として使用されることが好ましい。
エステル基を含有するこれらの化合物は一般に公知である。その出発原料、調製方法、構造および特性については、標準的な文献に広く記載されている。ポリウレタン合成用成分に容易に溶解し、形成されるポリウレタンと高度な互換性を有するため、本発明の(ポリ)カルボジイミドは、ポリウレタンの、好ましくはコンパクトまたはセルラーポリウレタンエラストマーの、さらに具体的に、熱可塑性ポリウレタンとセルラーまたはコンパクトエラストマーの加水分解劣化に対する安定剤として特に有益である。
従って、本発明はまた、硬質発泡体/コーティング、軟質発泡体、CASE(コーティング、接着剤、シーラント、エラストマー)、熱可塑性樹脂および加水分解制御におけるポリウレタン用途、エステル系油などの潤滑剤用途、例えば、変圧器の油やポリウレタン架橋用に、本発明によるカルボジイミドを使用することを提供する。
以下に示す実施例は、本発明を非制限的に説明するものである。
実施例1:バイオベースのカルボジイミドAの調製(本発明による)
テトラメチルキシレンジイソシアネート(NCN含有量約14%)をベースとした多量体カルボジイミドであるStabaxol(登録商標)P220を101.0g挿入し、窒素下で100℃に加熱した。
これに、OH価が165.7であるポリエチレングリコール(モノメチルエーテル)を41.0gと、OH価が65.2であるSoyol(登録商標)R2−052−C(Urethane Soy Systems製のバイオベースのポリエステルポリオール=バイオポリオール)を38.5g加えた。その後、さらに330分間攪拌し、一晩中そのままにして、翌日120℃に加熱して、さらに120℃で240分間攪拌した。バイオポリオールの比率は21%である。
バイオベースのカルボジイミドAの酸分解
周知のように、立体的に阻害されたカルボジイミドをベースとした加水分解制御剤の効率性は、酸分解により液体ポリエステルポリオールで試験され得る。
バイオベースのカルボジイミドの効率性は、バイオベースのポリエステルポリオール(Urethane Soy Systems製のSoyol(登録商標)R2−052−C=バイオポリオール)で試験された。
100℃で、2%または4%の上記バイオベースのカルボジイミドA(試料(A))をバイオポリオールに入れて攪拌し、通常の時間間隔で酸価を測定した。結果は、図1に示した。
いずれの場合においても明確に酸分解を認めることができる。よって、バイオベースのカルボジイミドの効率性は、非バイオベースのカルボジイミドであるStabaxol(登録商標)P200(試料(C))に匹敵する。図1には、比較のために1%および2%の(c)(Stabaxol(登録商標)P200)を含めたが、これを参照されたい。
実施例2:バイオベースのカルボジイミドBの製造(本発明による)
テトラメチルキシレンジイソシアナート(NCN含有量約14%)をベースとした多量体カルボジイミドであるStabaxol(登録商標)P220を最初に200g挿入し、窒素下で140℃に加熱した。
これに、OH価が74.5のCargill製のバイオベースポリオールである、Agrol2.0を238g加えた。
その後、上記混合物をNCO含有量がゼロになるまで攪拌した。バイオポリオールの比率は54%であった。
上記バイオベースのカルボジイミドBの酸分解
上記バイオベースのカルボジイミドBの効率性は、バイオベースのポリエステルポリオール(Urethane Soy Systems製のSoyol(登録商標)T22−60−C=バイオポリオール)で試験された。
100℃で、1%または2%の上記バイオベースのカルボジイミドB(試料(B))をバイオポリオールに入れて攪拌し、通常の時間間隔で酸価を測定した。結果は、図2に示した。いずれの場合においても明確に酸分解を認めることができる。
よって、バイオベースのカルボジイミド効率性は、非バイオベースのカルボジイミドであるStabaxol(登録商標)P200(試料(C))に匹敵する。図2にも、比較のために1%および2%の(c)(Stabaxol(登録商標)P200)を含めたが、これを参照されたい。

Claims (8)

  1. 少なくとも1つのカルボジイミドと、再生可能な原料から単離または生成されかつ複数の官能基および4個超の炭素原子を有する少なくとも1つの炭素酸化合物と、および/または2〜24個の炭素原子を有するヒドロキシカルボン酸エステルとの反応から取得されるバイオベースのカルボジイミド。
  2. 前記カルボジイミドが、式(I)
    R’−(−N=C=N−R−)−R’’ (I)
    の化合物を含んでなり、
    式中
    Rは、芳香族ラジカル、脂肪族ラジカル、脂環式ラジカルまたは芳香脂肪族ラジカルを表し、芳香族ラジカルまたは芳香脂肪族ラジカルの場合は、少なくとも2個の炭素原子を有する脂肪族置換基および/または脂環式置換基を、カルボジイミド基を有する芳香族炭素原子の少なくとも1つのオルト位置に有してもよく、
    R’=C〜C18アルキル、C〜C18シクロアルキル、アリール、C〜C18アラルキルまたはR−NCO、R−NHCONHR、R−NHCONRまたはR−NHCOOR、および
    R’’は−NCOを表し、
    式中、R’において、RおよびRはそれぞれ独立して同じまたは異なり、C〜Cアルキル、C〜C10シクロアルキルまたはC〜C18アラルキルラジカルを意味し、およびRはRの意味のうちいずれか一つを表すか、またはポリエステルもしくはポリアミドラジカルを表し、
    および
    mは1〜5000の整数であり、好ましくは1から500の整数である、
    ことを特徴とする、請求項1に記載のバイオベースのカルボジイミド。
  3. 前記カルボジイミドが、式(II)〜(III)
    式中、x=1〜50
    式中、y=1〜20
    の化合物、および/または、イソホロンジイソシアネートおよび/またはジシクロヘキシルメタン4,4’−ジイソシアネート(H12−MDI=水素化MDI)を含んでなることを特徴とする、請求項1または2に記載のバイオベースのカルボジイミド。
  4. 前記ヒドロキシカルボン酸エステルが、式(IV)
    式中、n=2〜20
    の1つまたは複数のポリヒドロキシ酪酸を含んでなることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載のバイオベースのカルボジイミド。
  5. 前記カルボジイミドと前記炭素酸化合物および/またはヒドロキシカルボン酸エステルとの比率は、5:95〜95:5の範囲であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載のバイオベースのカルボジイミド。
  6. ポリエーテル、ポリエステルおよび/またはポリエーテルエステルをベースとした非バイオベースのポリオール類をさらに含有することを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載のバイオベースのカルボジイミド。
  7. 少なくとも1つのカルボジイミドが、再生可能な原料から単離または生成されかつ複数の官能基を有する少なくとも1つの炭素酸化合物と、および/またはヒドロキシカルボン酸エステルと、任意選択的にポリエーテル、ポリエステルおよび/またはポリエーテルエステルをベースとした非バイオベースのポリオール類と、20℃〜200℃の温度で、溶液中および/または溶媒の非存在下で、触媒の存在下または非存在下で反応させることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載のバイオベースのカルボジイミドの製造方法。
  8. 硬質発泡体/コーティング、軟質発泡体、CASE(コーティング、接着剤、シーラント、エラストマー)、熱可塑性樹脂のポリウレタン用に、潤滑剤用に、加水分解制御やポリウレタン架橋用の変圧器油用に使用される、請求項1〜6のいずれか一項に記載のバイオベースのカルボジイミドの使用。
JP2013510629A 2010-05-21 2011-05-19 バイオベースのカルボジイミド、その製造方法および使用 Active JP5604587B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP10163621.5 2010-05-21
EP10163621A EP2388284A1 (de) 2010-05-21 2010-05-21 Biobasierte Carbodiimide, ein Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
PCT/EP2011/058219 WO2011144717A1 (de) 2010-05-21 2011-05-19 Biobasierte carbodiimide, ein verfahren zu deren herstellung und deren verwendung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013526643A true JP2013526643A (ja) 2013-06-24
JP5604587B2 JP5604587B2 (ja) 2014-10-08

Family

ID=42941940

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013510629A Active JP5604587B2 (ja) 2010-05-21 2011-05-19 バイオベースのカルボジイミド、その製造方法および使用

Country Status (11)

Country Link
US (2) US20130274506A1 (ja)
EP (2) EP2388284A1 (ja)
JP (1) JP5604587B2 (ja)
KR (1) KR101451496B1 (ja)
CN (1) CN102947363B (ja)
AR (1) AR084112A1 (ja)
ES (1) ES2658180T3 (ja)
PT (1) PT2571915T (ja)
TR (1) TR201802217T4 (ja)
TW (1) TWI537239B (ja)
WO (1) WO2011144717A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2392454A1 (de) 2010-06-02 2011-12-07 Rhein Chemie Rheinau GmbH Neuartige flexible Verpackungen, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
WO2016132889A1 (ja) * 2015-02-20 2016-08-25 株式会社日本触媒 硬化性樹脂組成物及びそれを用いてなる封止材
NL2015266B1 (en) 2015-08-04 2017-02-21 Furanix Technologies Bv Poly(alkylene furandicarboxylate)-comprising polyester.
CN105294976A (zh) * 2015-11-20 2016-02-03 嘉兴洛克化学工业有限公司 一种耐水洗聚氨酯粘接剂及其制备方法
CN108715628B (zh) * 2018-06-22 2022-04-01 上海朗亿功能材料有限公司 一种脂环族聚碳化二亚胺抗水解剂及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005082642A (ja) * 2003-09-05 2005-03-31 Nisshinbo Ind Inc エステル基を有する樹脂用の耐加水分解安定剤及び熱可塑性樹脂組成物

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1130594B (de) 1956-07-30 1962-05-30 Du Pont Verfahren zur Herstellung von gegebenenfalls modifizierten Polykondensationsprodukten mití¬N?C?N-Brueckengliedern
US2941956A (en) 1956-08-15 1960-06-21 Socony Mobil Oil Co Inc Regeneration of contact material
FR1180370A (fr) 1957-07-30 1959-06-03 Perfectionnements apportés aux compositions de métallisation de textile
DE4018184A1 (de) * 1990-06-07 1991-12-12 Bayer Ag Verfahren zur stabilisierung von estergruppen enthaltenden kunststoffen
JP3733170B2 (ja) * 1996-04-02 2006-01-11 日清紡績株式会社 ポリウレタン樹脂
DE10000656A1 (de) * 2000-01-11 2001-07-12 Basf Ag Carbodiimide mit Carboxyl- oder Carboxylatgruppen
DE10015658A1 (de) * 2000-03-29 2001-10-04 Rhein Chemie Rheinau Gmbh Blockcopolymere auf Basis von Polycarbodiimiden, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung als Hydrolysestabilisatoren
WO2004099227A2 (en) 2003-04-30 2004-11-18 Michigan State University Polyol fatty acid polyesters process and polyurethanes therefrom
JP4643154B2 (ja) * 2004-02-17 2011-03-02 ユニチカ株式会社 熱可塑性樹脂組成物、およびそれを成形してなる成形体。
CN101218272A (zh) * 2005-03-03 2008-07-09 南达科他大豆处理机有限公司 采用氧化方法从植物油衍生的新型多元醇
US7566406B2 (en) 2005-05-05 2009-07-28 L&P Property Management Company Bonded foam product manufactured with vegetable oil polyol and method for manufacturing
JP2008031197A (ja) * 2006-07-26 2008-02-14 Nippon Polyurethane Ind Co Ltd 中空糸膜モジュールに用いられるシール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物、及び該組成物を用いた中空糸膜モジュール用シール材
US20110155960A1 (en) * 2008-08-20 2011-06-30 Rhein Chemie Corporation Acid number reduction and hydrolysis stabilization of bio-based polyester polyol compositions

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005082642A (ja) * 2003-09-05 2005-03-31 Nisshinbo Ind Inc エステル基を有する樹脂用の耐加水分解安定剤及び熱可塑性樹脂組成物

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130040918A (ko) 2013-04-24
EP2571915A1 (de) 2013-03-27
TR201802217T4 (tr) 2018-03-21
JP5604587B2 (ja) 2014-10-08
CN102947363B (zh) 2015-02-11
WO2011144717A1 (de) 2011-11-24
EP2388284A1 (de) 2011-11-23
US9452975B2 (en) 2016-09-27
US20130274506A1 (en) 2013-10-17
ES2658180T3 (es) 2018-03-08
KR101451496B1 (ko) 2014-10-15
TW201209022A (en) 2012-03-01
TWI537239B (zh) 2016-06-11
AR084112A1 (es) 2013-04-24
CN102947363A (zh) 2013-02-27
PT2571915T (pt) 2018-02-07
US20140323754A1 (en) 2014-10-30
EP2571915B1 (de) 2017-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5604587B2 (ja) バイオベースのカルボジイミド、その製造方法および使用
JP6174687B2 (ja) 新規なカルボジイミド含有組成物、その合成方法、及びその使用
JP6496327B2 (ja) ビス[3−イソプロペニル−アルファ,アルファ−ジメチルベンジル]カルボジイミド、製造方法、および前記化合物の使用
JP6563528B2 (ja) セシウム塩が添加された高分子カルボジイミドの合成方法、高分子カルボジイミド、それらの使用
JP5161756B2 (ja) ポリウレタン樹脂組成物及びポリウレタン樹脂
KR101993499B1 (ko) 포트 수명을 제어하기 위한 카르보디이미드-함유 조성물의 용도
JP5827607B2 (ja) ポリウレタン樹脂組成物及びポリウレタン樹脂
JP2015516003A (ja) 鎖延長ポリウレタン(pu)ベースのシステムの可使時間の制御(延長)方法
WO2023083877A1 (de) Verfahren zur herstellung von aromatischen polymeren carbodiimiden
KR20240033264A (ko) 방향족 카보다이이미드, 이의 제조 방법 및 이의 용도

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130930

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131015

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140114

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140728

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140825

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5604587

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250