JP3110841B2 - イソシアネート基を含有する予備重合体用の硬化剤混合物 - Google Patents

イソシアネート基を含有する予備重合体用の硬化剤混合物

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    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、イソシアネート基を含有する予
備重合体用の有機ポリアミンを含有する新規な硬化剤混
合物に、この硬化剤混合物を用いるポリウレタン尿素の
製造方法に、および、かくして得られるポリウレタン尿
素の皮革、切り裂き皮革または織物基材の上塗り用の使
用に関するものである。
【0002】ポリウレタン尿素は一般には、イソシアネ
ート基を含有する予備重合体とポリアミンとの反応によ
り製造し、たとえば上塗り剤、フィルム、被覆剤および
含浸剤用に、また、弾性体の分野においてかなりの技術
的重要性を有する。
【0003】当該技術の現段階において、ポリアミンと
ポリイソシアネートとの発熱反応を制御または調節する
ための種々の方法が使用されている。たとえば、使用す
るポリアミンはその化学的性質のために、そのポリイソ
シアネートとの反応性を遅延させることができる。これ
らは主として芳香族ポリアミンであるが、そのイソシア
ネートとの反応性は僅かであって、イソシアネート基含
有予備重合体と適当な装置中で均一に混合することがで
きる。この混合物は十分長時間液体状態に留まるので鋳
型成形し、スプレーし、または上塗りナイフの手段によ
り適用することができる。当該技術のこの段階の例は、
DE-OS 15 70 524 および DE-OS15 95 577 に与
えられている。しかし、芳香族ポリアミンは種々のを欠
点を有している。これらの多くは生理学的に有害であ
り、空気および光で黄化する傾向を有し、したがって、
光堅牢性の上塗りの製造には不適当である。
【0004】脂肪族および環状脂肪族のジアミンを反応
させてポリウレタン尿素を製造することは、最大の困難
を伴ってはじめて可能である。US-PS3 892 696 に
よれば、ポリウレタン尿素は線形イソシアネート予備重
合体とジアミンとの、カルボニル基を含有する溶媒中で
の反応により製造することができる。DE-OS3 134 1
12 は、脂肪族ジイソシアネートを基剤とするイソシア
ネート予備重合体とジアミンとのトルエン/イソプロパ
ノール混合物中での反応を記載している。これらの方法
のいずれも一般的に適用可能なものではなく、これらは
大量の溶媒の存在を必要とする。これは実用可能なもの
でもなく、環境的に許容し得るものでもない。
【0005】したがって、過去において、脂肪族ポリア
ミンの反応性をポリウレタン尿素と何等の困難を生ずる
ことなく反応し得る程度にまで減少させようとする企図
は数多く存在した。
【0006】EP-A-0 206 217 は、アミノ基の立体障
害によりその反応性が減少して環状脂肪族ジイソシアネ
ートを基剤とする特殊な溶媒重合体と反応し得る特殊な
ポリアミンを記載している。この引用した刊行物に言及
されているジアミンは一般的には適用可能でない欠点を
有する。さらに、実用的な条件下における実験は、この
刊行物に言及されているポリアミンが商業的に入手可能
な機械中での十分な安全性のためにはあまりに速く反応
し過ぎることを示している。
【0007】しかし、DE-OS 26 37 115 に記載され
ているポリウレタン尿素の製造方法は極めて実用的であ
る。この刊行物によれば、脂肪族または環状脂肪族のジ
アミンの反応性をアミノ基とケトンまたはアルデヒドと
の部分的反応により減少させる。イソシアネート予備重
合体と満足すべきほどに反応性であることを保証するた
めには、可逆的に遮蔽されたポリアミンに水を添加する
ことが必要であるが、硬化剤混合物中の水の存在は 2
種の観点から不利である:第1に、水とポリイソシアネ
ートとの反応が完全には防止できず、CO2 の放出によ
り気泡でふくれた上塗りが得られる結果となる。第 2
に、芳香族ポリイソシアネートを使用する場合には、こ
れらが加水分解を受けて芳香族アミノ基が得られ、これ
が顕著な黄化を生ずる。
【0008】したがって、その反応性において直前に引
用した刊行物の硬化剤混合物と同様に挙動するが、水の
添加なしに適用し得る、脂肪族および/または環状脂肪
族ポリアミンを基剤とする新規な、一般的に適用可能な
硬化剤混合物を製造することが本発明の目標である。
【0009】驚くべきことには、以下に記述する本発明
記載の硬化剤混合物を使用することにより、この問題を
解決し得ることがここに見いだされたのである。
【0010】本発明は、実質的に A) 15 ないし 90 重量%の、式
【0011】
【化2】H2N−R−NH2 式中、R は全体で 2 ないし 18 個の炭素原子を有し、
任意にエーテル酸素原子または第 2 級もしくは第 3 級
アミン窒素原子をも含有することもある二価の(環状)
脂肪族炭化水素基、または 8個の炭素原子を有する二価
の芳香脂肪族炭化水素基を表すに相当する少なくとも1
種のポリアミンよりなるポリアミン成分、 B) 1ないし 40 重量%の、任意にイソシアネート付
加反応において不活性な置換基をも含有することもある
少なくとも1種の 94 ないし328 の分子量範囲のフェノ
ールよりなるフェノール成分、 C) 5 ないし 70 重量%の、少なくとも1種の 2 な
いし 8 個の炭素原子を有する(環状)脂肪族アルデヒ
ドおよび/またはケトンよりなるアルデヒドまたはケト
ン成分よりなる、イソシアネート基を含有する予備重合
体用の硬化剤混合物に関するものである。
【0012】本発明はまた、使用する硬化剤混合物が上
記の型のものであることを特徴とする、遊離のイソシア
ネート基を含有する予備重合体とアミノ基を含有する硬
化剤混合物との反応によるポリウレタン尿素の製造方法
に関するものでもある。
【0013】最後に、本発明はこの方法で得られるポリ
ウレタン尿素の皮革、切り裂き皮革または織物基材の上
塗りの形成用の使用に関するものでもある。
【0014】本発明記載の硬化剤混合物の製造には、個
々の成分 A)、B)および C)を室温で、すなわち 3
0℃ 以下の温度で混合すれば十分である。化学反応(た
とえばフェノールとアミンとの間の塩形成、またはアミ
ンとカルボニル化合物との間の縮合反応)は恐らくは、
これらの条件下では個々の成分の間で少量起きるのみで
あって、硬化剤混合物の与えられた組成は自発的な可逆
平衡反応を考慮に入れることなく、製造に使用した出発
物質の性質と量とに関係するものである。
【0015】本発明記載の硬化剤混合物の製造には、全
ての百分率を A)+ B)+ C)の合計を基準とする
ものとして、15 ないし90 重量%の、好ましくは 30 な
いし 70 重量%の成分 A)、1ないし 40 重量%の、
好ましくは 3 ないし 30 重量%の成分 B)および 5
ないし 70 重量%の、好ましくは 20 ないし 60 重量%
の成分 C)を混合する。
【0016】成分 A)は少なくとも1種の上記の一般
式に相当するポリアミンよりなるものである。これらの
ポリアミンは 2 個の(環状)脂肪族的に結合した第1
級アミノ基と任意に他の第 2 級または第 3 級アミノ基
とを含有する。
【0017】以下のものは、この種のポリアミンの例で
ある:エチレンジアミン、1,2- および 1,3-ジアミノプ
ロパン、1,4-ジアミノブタン、1,6-ジアミノヘキサン、
2,2,4- および 2,4,4-トリメチル-1,6-ジアミノヘキサ
ンの異性体混合物、1,3- および 1,4-キシリレンジアミ
ン、ビス-(2-アミノエチル)-アミンおよびメチル-ビス-
(3-アミノプロピル)-アミン。1個または 2 個以上の環
状脂肪族環を有するジアミンが本発明に好ましい。以下
のものは、この種の化合物の例である:1,4-ジアミノシ
クロヘキサン、4,4'-ジアミノジシクロヘキシルメタ
ン、1,3-ジアミノシクロペンタン、4,4'-ジアミノジシ
クロヘキシルスルホン、4,4'-ジアミノジシクロヘキシ
ルプロパン-(1,3)、4,4'-ジアミノジシクロヘキシルプ
ロパン-(2,2)、4-イソプロピル-1,2-ジアミノシクロヘ
キサン、3,3'-ジメチル-4,4'-ジアミノジシクロヘキシ
ルメタン、3-アミノメチル-3,3,5-トリメチルシクロヘ
キシルアミン(イソホロンジアミン)および、ヘキスト
社(Hoechst AG)より“TCD-ジアミン”として市販
されているビスアミノメチルトリシクロデカン。3,3'-
ジメチル-4,4'-ジアミノジシクロヘキシルメタンが特に
好ましい。
【0018】この種のジアミンの混合物も、本発明記載
の成分 A)として使用することができる。
【0019】成分 B)は少なくとも1種の、イソシア
ネート付加反応において不活性な物質、特にアルキル置
換基を含有していてもよい 94 ないし 238 の分子量範
囲のフェノールよりなるものである。以下のものが例で
ある:o-、m- および p-クレゾールの混合物、キシ
レノール異性体、2-第 2 ブチルフェノール、4-第 3ブ
チルフェノール、4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)-フ
ェノール、4-シクロヘキシルフェノール、枝分かれノニ
ル基を含有する 4-ノニルフェノール混合物、たとえば
フリーデル・クラフツ触媒の存在下における適当なオレ
フィンのフェノールへの化学的付加により製造し得るド
デシルフェノール混合物、アミル、ヘキシルおよびヘプ
チルフェノール、α- および β-ナフトールならびに 2
-、3- および 4-ヒドロキシ安息香酸エステル。
【0020】フェノールおよび C1-C3-アルキル置換
フェノールは一般に工程の生成物から蒸発し、これが好
ましくない臭いを生ずることがあり得る。したがって、
不揮発性のフェノール誘導体、たとえば C4-C18-置換
フェノールまたは 2-、3- および 4-ヒドロキシ安息香
酸のエステルが好適に使用される。ヒドロキシ安息香酸
異性体のメチル、エチルおよびプロピルエステルがその
例である。
【0021】食料品の保存用に“パラベンエステル”の
名称で使用される種類の 4-ヒドロキシ安息香酸のエス
テルを使用するのが特に好ましい。以下のものが例であ
る:4-ヒドロキシ安息香酸メチルエステル、4-ヒドロキ
シ安息香酸エチルエステル、4-ヒドロキシ安息香酸プロ
ピルエステルおよび 4-ヒドロキシ安息香酸ブチルエス
テル。
【0022】本発明記載の硬化剤混合物中に成分 C)
として存在するアルデヒドおよびケトンは 2 ないし 8
個の、好ましくは 3 ないし 6 個の炭素原子を有する。
アセタルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチラルデヒ
ド、イソブチルブチラルデヒド、アセトン、メチルエチ
ルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソプロピルケ
トン、シクロペンタノンおよびシクロヘキサノンが例で
ある。メチルエチルケトンが特に好ましい。
【0023】本件硬化剤混合物を製造するには、イソシ
アネート付加反応において不活性な、アルデヒド基およ
びケトン基を含有しない溶媒の使用の使用は一般には、
成分A)ないし C)の全重量を基準にして 20 重量%
未満の量で成分 C)を使用する場合にのみ必要であ
る。この種の溶媒の例には酢酸エチル、酢酸ブチル、酢
酸プロピレングリコールモノメチルエーテル、トルエ
ン、キシレンおよびこれらの溶媒のいずれかの混合物が
含まれる。この種の溶媒はまた、本発明記載の硬化剤混
合物を用いて硬化させるイソシアネート予備重合体を溶
解させるためにも使用することができる。イソシアネー
ト予備重合体と硬化剤混合物とよりなる反応性の系は一
般に、全混合物を基準にして 0 ないし 70 重量%の、
好ましくは 0 ないし 50 重量%の、最も好ましくは 0
ないし 30 重量%の上に例示した型のイソシアネートに
不活性な、アルデヒド基およびケトン基を含有しない溶
媒を含有する。
【0024】本発明記載の方法に使用するイソシアネー
ト基を含有する予備重合体はポリウレタン化学で公知の
型のものであり、過剰量の有機ポリイソシアネートと有
機ポリヒドロキシ化合物との、多くの場合未反応の過剰
の出発ポリイソシアネートの蒸留除去を伴う反応により
製造される。
【0025】出発物質として使用する適当なポリイソシ
アネートは脂肪族的に、環状脂肪族的に、または芳香族
的に結合したイソシアネート基を含有することができ
る。相当するジイソシアネートが好適に使用される。好
ましい出発ジイソシアネートは168 ないし 300 の分子
量を有する。以下のものが例である:ヘキサメチレンジ
イソシアネート(HDI)、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(イソ
ホロンジイソシアネート、略称:IPDI)、1-イソシ
アナト-1-メチル-4(3)-イソシアナトメチルシクロヘキ
サン、4,4'-ジイソシアナトジシクロヘキシルメタン、
2,4-ジイソシアナトトルエン、その、混合物を基準にし
て 35 重量%以内の 2,6-ジイソシアナトトルエントと
の市販の混合物、ならびに 4,4'-ジイソシアナトジフェ
ニルメタンおよびその 2,4'- および任意に 2,2'-ジイ
ソシアナトジフェニルメタンとの、またはそのより高次
の同族体との市販の混合物。
【0026】イソシアネート予備重合体の製造に適した
ポリヒドロキシル化合物は、少なくとも 2 個の、好ま
しくは 2 ないし 10 個の、最も好ましくは 2 ないし 4
個のアルコール性水酸基を含有するものである。ポリ
ウレタン化学において原材料として使用される、それ自
体公知の比較的高分子量のポリオールが基本的に好適で
ある。この種の化合物の例は、たとえばサンダース-フ
リッシュ(Saunders-Frisch)の高分子(High Polyme
r),XVI 巻,“ポリウレタン、化学と技術(Polyureth
anes,Chemistry and Technology)”,インターサイエ
ンス出版(Interscience Publishers,New York,Londo
n),巻I,32 ないし 34 ページ、および巻II,1964,
5 ないし 6 ページおよび 198 ないし 199 ページ、な
らびに高分子ハンドブック(Kunststoff-Handbuch),
巻 VII,フィーウェーク・ヘヒトレン(Vieweg Hoechtl
en),カルル・ハンザー出版(Carl-Hanser-Verlag,Mu
nich),1966 のたとえば 45 ないし 71 ページに記載
されている。
【0027】このポリヒドロキシル化合物は好ましくは
エーテル基、エステル基、カーボネート基および/また
はウレタン基を含有する、800 ないし5000 の分子量範
囲の化合物である。1分子内に上記の型の基の1種のみ
を含有するポリヒドロキシル化合物も、これらの型の 2
種または 3種以上の基を含有するものも使用すること
ができる。これらの型の異なるポリヒドロキシル化合物
の混合物も使用することができる。
【0028】適当なポリエーテルポリオールは、適当な
出発分子、たとえば水、エチレングリコール、プロピレ
ングリコール、トリメチロールプロパン、グリセロー
ル、ソルビトール、またはこの種の出発分子のいずれか
の混合物の、アルコキシル化剤として酸化エチレンおよ
び/または酸化プロピレンを混合物として、またはいず
れかの順序で用いるアルコキシル化により得られるもの
である。
【0029】適当なポリエステルは公知の型のものであ
り、好ましくは 2 価の、また任意に 3 価のものをも含
む、上に例示した最後の型のアルコールと、好ましくは
2価のカルボン酸または 2 価のカルボン酸の無水物と
の反応生成物を構成する。適当なカルボン酸の例には、
アジピン酸、フタル酸、イソフタル酸、テトラヒドロフ
タル酸、ヘキサヒドロフタル酸、マレイン酸および任意
に単量体不飽和脂肪酸と混合した二量化および三量化し
た不飽和脂肪酸が含まれる。
【0030】ヒドロキシル基含有ポリカーボネートには
公知の型のもの、たとえばジオールたとえばプロパンジ
オール-(1,3)、ブタンジオール-(1,4)および/または
ヘキサンジオール-(1,6)、ジエチレングリコール、ト
リエチレングリコール、テトラエチレングリコールまた
はチオジグリコールとジアリールカーボネート、たとえ
ばジフェニルカーボネートまたはホスゲンとの反応によ
り得られるもの(DE-公告明細書 1 694 080、1 950 9
08 および 2 221 751;DE-公開明細書2 605 024)が
可能である。
【0031】水酸基を含有するポリエステルポリカーボ
ネート、たとえば DE-AS1 770 245 に従って得られ
るものも極めて好適である。この種の化合物は、たとえ
ば ε-カプロラクタムとポリオールとの、たとえばヘキ
サン-1,6-ジオールとの反応、およびそれに続く、得ら
れるエステルグリコールとジフェニルカーボネートとの
反応により製造する。
【0032】たとえば DE-OS 30 11 711 に記載さ
れているもののような ≧ 3 の官能性を有するポリイソ
シアネートを、本発明に従って使用するイソシアネート
の製造前に、途中で、または後に添加することもできる
が、この種のポリイソシアネートの添加は好ましくな
い。
【0033】連鎖延長剤または架橋剤として知られる型
の低分子量ポリオールも、全てのポリヒドロキシル化合
物を基準にして 40 OH 当量パーセント以内の量で、
イソシアネート予備重合体の製造に使用することができ
る。この種の低分子量ポリオールの例にはエタンジオー
ル、プロパンジオール-(1,2)、プロパンジオール-(1,
3)、ブタンジオール-(1,3)、ブタンジオール-(1.
4)、ペンタンジオール-(1,5)、ヘキサンジオール-(1,
6)、2-エチルヘキサンジオール-(1,3)、トリメチロー
ルプロパンおよびグリセロールが含まれる。
【0034】イソシアネート予備重合体の製造には、上
に例示した出発物質は一般に、少なくとも 1.8:1 の
NCO/OH 当量比に相当する比率で使用する。多く
の場合に、望ましくない連鎖延長反応を防止するために
大過剰の出発ポリイソシアネートを使用することが推奨
される。既に述べたように、この場合には過剰の出発ポ
リイソシアネートはしばしば反応後の蒸留により、たと
えば薄層蒸留により除去される。
【0035】本発明記載の方法においては、イソシアネ
ート予備重合体は液体形状で(熔融物から)、または、
好ましくは少なくとも 70 %の固体含有量を有する高度
に濃厚な溶液から後処理する。
【0036】ヒドロキシポリエーテルを、特にオキシプ
ロピレン基および/またはオキシエチレン基を含有する
ポリエーテルを基剤とするイソシアネート予備重合体は
多くの場合に室温で液体であり、比較的低い粘性を有し
ていて、溶媒を添加することなく好適に後処理される。
【0037】ポリエステルを基剤とするイソシアネート
予備重合体は、多くの場合に比較的高い粘性を有するか
または固化さえするので、好ましくはその溶液の形状で
使用する。
【0038】これらのイソシアネート予備重合体または
イソシアネート予備重合体溶液の粘性は 300 ないし 10
0,000 mPa・s/25℃ の、好ましくは 500 ないし 15,00
0mPa・s/25℃ の、特に 500 ないし 5000mPa・s/25℃
の範囲内にあるべきである。
【0039】本発明記載のポリウレタン尿素の製造方法
を実施する際には、イソシアネート予備重合体またはそ
の溶液を本発明記載の硬化剤混合物と、得られる反応混
合物中のイソシアネート基の硬化剤混合物の成分 A)
の第1級アミノ基に対する当量比が 0.9:1 ないし 1.
3:1、好ましくは 1:1 ないし 1.2:1、最も好ましく
は 1:1 ないし 1.1:1 となるような比率で混合する。
原理的には可能であるがより好ましくない変法の一つに
おいては、まずイソシアネート予備重合体の一部と硬化
剤混合物の全量とから DE-OS26 37 115の示唆に従
って“改質硬化剤混合物”を製造し、ついで、この混合
物をイソシアネート予備重合体の残量と結合させる。こ
のより好ましくない方法においても、各反応剤の比率は
使用する出発物質の全量が上記の当量比に相当するよう
に選択する。
【0040】イソシアネート予備重合体と硬化剤混合物
との反応は一般に 10 ないし 100℃の、好ましくは 40
ないし 80℃の温度で起きる。
【0041】所望の反応性は、硬化剤混合物中の成分
B)および/または C)の量を変化させることにより
調節する。硬化剤混合物中の成分 B)および/または
C)の比率の増加は硬化速度を減少させる。所望の硬化
速度は、一連の試験を行うことにより迅速に、かつ容易
に調節することができる。
【0042】硬化剤混合物中の成分 C)の、特に成分
C)として好適に使用されるケトンの量、およびアルデ
ヒド基およびケトン基を含有しない任意に使用される副
次的な溶媒の量は、好ましくはイソシアネート予備重合
体と硬化剤との混合物が 22℃ において 100 ないし 50
00 mPa・s の粘性を有するように選択する。この初期粘
性から出発して、約 30 ないし 500 秒の時間内に約 6
0,000 mPa・s の粘性に達する混合物を使用するのが好
ましい。これを超えては加工がほとんど不可能になるこ
の限界粘性に 80 ないし 180秒後に達する混合物を使用
するのが特に好ましい。
【0043】この関連では、成分 A)として 4,4'-ジ
アミノ-3,3'-ジメチルジシクロヘキシルメタンを含有す
る硬化剤混合物とイソシアネート予備重合体との反応混
合物が比較的長時間高度に流動性の状態に留まり、その
後、自発的に硬化するので、この種の硬化剤混合物が特
に好ましいことが示されている。
【0044】本発明記載の方法は特に、反応性の上塗り
またはラッカー仕上げに使用する。それ自体公知の助剤
および添加剤、たとえばレベリング剤、濃化剤および顔
料をこの目的のために添加することができる。本件方法
は織物、皮革および発泡プラスチックスまたは固体プラ
スチックスの上塗りの製造に、ならびに紙、木材および
金属のラッカー仕上げに使用することができる。
【0045】本発明記載の方法は特に、とりわけ反転上
塗りによる皮革、切り裂き皮革または織物基材の上塗り
に適している。
【0046】以下の実施例は本発明記載の方法を限定す
ることなく、これをより詳細に記述するために提供す
る。“部”および“%”で与えられたデータは、これと
異なる指示のない限り重量部および重量百分率として理
解すべきである。
【0047】
【実施例】予備重合体 A: トリメチロールプロパンのプロポキシ
ル化により製造した 48 の OH 数を有するポリエーテ
ルポリオール 3000 g と 2,4-ジイソシアナトトルエン
1400 gとをともに、70℃ で撹拌しながら 5 時間加熱す
る。ついで、薄層真空蒸留により過剰のジイソシアネー
トを除去する。イソシアネート末端基を含有し、3.2 %
のイソシアネート含有量と 6000 mPa・s/22℃ の粘性
とを有する予備重合体が得られる。
【0048】予備重合体 B:プロピレングリコールの
プロポキシル化により製造した 2000 の分子量を有する
ポリエーテルポリオール 3000 g、これもプロピレング
リコールのプロポキシル化により製造した 1000 の分子
量を有するポリエーテルポリオール 1000 g およびイソ
ホロンジイソシアネート 1100 g に 0.2 重量%の二ラ
ウリン酸ジブチルスズを添加して、100℃ で予備重合さ
せる。4.0 %のイソシアネート含有量と8500 mPa・s/2
2℃ の粘性とを有するイソシアネート予備重合体が得ら
れる。
【0049】予備重合体 C:アジピン酸と、ヘキサン
ジオール-(1.6)とネオペンチルグリコールとの混合物
との 1.65:1 のモル比における縮合により製造した 17
00 の分子量を有するポリエステルジオール 6570 g、ブ
タンジオール-(1,4)87 g、トリメチロールプロパン 65
g および 2,4-トリレンジイソシアネート 1680 g を、
2100 g の酢酸エチル中、60℃ でイソシアネート含有量
が一定になるまで予備重合させる。3.2%のイソシアネ
ート含有量と 2000 mPa・s/22℃ の粘性とを有する予
備重合体の 80 %溶液が得られる。
【0050】予備重合体 D:DE-AS 17 70 245 に
従って、ヘキサンジオール-(1.6)と ε-カプロラクト
ンとの 1:1 のモル比における反応と、これに続く得ら
れたエステルジオールとジフェニルカーボネートとの反
応とにより製造した 2000の分子量を有するポリエステ
ルカーボネートジオール 2000 g、2-エチルヘキサンジ
オール-(1,3)22 g および 2,4-トリレンジイソシアネ
ート 350 g を 593 g のトルエンとともに 60℃ で、イ
ソシアネート含有量が一定になるまで予備重合させる。
2.4 %のイソシアネート含有量と 4000 mPa・s/22℃
の粘性とを有するイソシアネート予備重合体の 80 %溶
液が得られる。
【0051】硬化剤混合物の一般的製造方法 与えられた量のジアミン、フェノール誘導体およびアル
デヒドまたはケトンを室温で、均一になるまでともに撹
拌する。ここで、この硬化剤混合物は使用可能である。
【0052】反応性試験 500 ml のビーカー中で、0.1 バルのイソシアネート予
備重合体を酢酸エチルで、一定の全溶媒濃度[= 不活
性溶媒(酢酸エチル)の全量および硬化剤混合物中に存
在する成分 C)(メチルエチルケトン)の量]にまで
希釈し、0.1 バルの硬化剤混合物(予備重合体のイソシ
アネート基の硬化剤混合物の成分 A)の第1級アミノ
基に対する 1:1 の当量比に相当する)とともにガラス
棒を用いて手動的に、22℃で 10 秒間混合する。つい
で、反応混合物の粘性の上昇(ハーケ(Haake)粘度計
試験試料 E 100)の時間的変化を測定する。本発明記
載の方法に適した、以下に秒で与えた時間が、反応混合
物が 60,000 mPa・s の粘性に達するまでの時間であ
る。
【0053】実施例1硬化剤混合物1: 300 g の 4,4'-ジアミノ-3,3'-ジメチルジシクロヘキシ
ルメタン 100 g の p-ヒドロキシ安息香酸エチルエステル 650 g のメチルエチルケトン a) 131 部の予備重合体 A 41 部の硬化剤混合物1 初期粘性:2100 mPa・s 反応性:166 秒 b) 131 部の予備重合体 C 41 部の硬化剤混合物1 68 部の酢酸エチル 初期粘性:170 mPa・s 反応性:220 秒 c) 175 部の予備重合体 D 41 部の硬化剤混合物1 95 部の酢酸エチル 初期粘性:210 mPa・s 反応性:148 秒 実施例2硬化剤混合物 2: 300 g の 4,4'-ジアミノ-3,3'-ジメチルジシクロヘキシ
ルメタン 50 g の p-ヒドロキシ安息香酸エチルエステル 700 g のメチルエチルケトン a) 131 部の予備重合体 C 41 部の硬化剤混合物 2 65 部の酢酸エチル 初期粘性:160 mPa・s 反応性:214 秒 b) 175 部の予備重合体 D 41 部の硬化剤混合物 2 92 部の酢酸エチル 初期粘性:210 mPa・s 反応性:154 秒 実施例3硬化剤混合物 3: 220 g の 4,4'-ジアミノ-3,3'-ジメチルジシクロヘキシ
ルメタン 280 g の p-ヒドロキシ安息香酸メチルエステル 500 g のメチルエチルケトン 131 部の予備重合体 C 54 部の硬化剤混合物 3 78 部の酢酸エチル 初期粘性:175 mPa・s 反応性:100 秒 実施例4硬化剤混合物 4: 180 g の 4,4'-ジアミノ-3,3'-ジメチルジシクロヘキシ
ルメタン 320 g の p-ヒドロキシ安息香酸ペンチルエステル 500 g のメチルエチルケトン 131 部の予備重合体 C 66 部の硬化剤混合物 4 78 部の酢酸エチル 初期粘性:170 mPa・s 反応性:110 秒 実施例5硬化剤混合物 5: 300 g の 3,3,5-トリメチル-5-アミノメチルシクロヘキ
シルアミン 100 g の p-ヒドロキシ安息香酸エチルエステル 300 g のメチルエチルケトン 131 部の予備重合体 C 20 部の硬化剤混合物 5 81 部の酢酸エチル 初期粘性:160 mPa・s 反応性:564 秒 実施例6硬化剤混合物 6: 300 g の 3,3,5-トリメチル-5-アミノメチルシクロヘキ
シルアミン 50 g の p-ヒドロキシ安息香酸エチルエステル 300 g のメチルエチルケトン 131 部の予備重合体 C 18 部の硬化剤混合物 6 80 部の酢酸エチル 初期粘性:160 mPa・s 反応性:480 秒 実施例7硬化剤混合物 7: 300 g の 3,3,5-トリメチル-5-アミノメチルシクロヘキ
シルアミン 20 g の p-ヒドロキシ安息香酸エチルエステル 300 g のメチルエチルケトン 131 部の予備重合体 C 17 部の硬化剤混合物 7 79 部の酢酸エチル 初期粘性:160 mPa・s 反応性:343 秒 実施例5ないし7は、成分 B)として使用するフェノ
ール誘導体の量に対す る反応性の依存性を示すものである。
【0054】実施例8硬化剤混合物 8: 300 g の 3,3,5-トリメチル-5-アミノメチルシクロヘキ
シルアミン 5 g の p-ヒドロキシ安息香酸エチルエステル 80 g のメチルエチルケトン 131 部の予備重合体 C 11 部の硬化剤混合物 8 83 部の酢酸エチル 初期粘性:170 mPa・s 反応性:220 秒 実施例9硬化剤混合物 9: 210 g の 4,4'-ジアミノジシクロヘキシルメタン 80 g の p-ヒドロキシ安息香酸エチルエステル 280 g のメチルエチルケトン 175 部の予備重合体 D 28 部の硬化剤混合物 9 105 部の酢酸エチル 初期粘性:220 mPa・s 反応性:150 秒 実施例10硬化剤混合物 10: 300 g の 4,4'-ジアミノ-3,3'-ジメチルジシクロヘキシ
ルメタン 100 g の p-ヒドロキシ安息香酸エチルエステル 270 g のメチルエチルケトン 105 部の予備重合体 B 26 部の硬化剤混合物 10 初期粘性:2800 mPa・s 反応性:190 秒 (付加的な溶媒なし) 予備重合体 B)と硬化剤混合物 10 との組合わせは、
低溶媒上塗り剤(全溶媒含有量は 8.1 %に過ぎない)
の製造に特に適している。
【0055】実施例11硬化剤混合物 11: 200 g の 4,4'-ジアミノ-3,3'-ジメチルジシクロヘキシ
ルメタン 200 g の イソノニルフェノール(市販の異性体混合
物) 500 g のメチルエチルケトン 131 部の予備重合体 D 53 部の硬化剤混合物 11 初期粘性:2200 mPa・s 反応性:600 秒 実施例12(比較例)硬化剤混合物 12: 200 g の 4,4'-ジアミノ-3,3'-ジメチルジシクロヘキシ
ルメタン 800 g のメチルエチルケトン 硬化剤混合物 12 を予備重合体 A と結合させると、こ
の混合物は自発的にゲル化する。各成分は混合すること
ができない。
【0056】実施例13(比較例)硬化剤混合物 13: 200 g の 3,3,5-トリメチル-5-アミノメチルシクロヘキ
シルアミン 800 g のメチルエチルケトン 硬化剤混合物 13 を予備重合体 A と結合させると、こ
の混合物は自発的にゲル化する。各成分は混合すること
ができない。
【0057】実施例 12 および 13 は、反応性がフェノ
ール誘導体の影響で減少していることを示している。
【0058】実施例14工業的連続法への適用の実施例 2 成分用のスプレーガン装置と外部混合とを用いて、切
り裂き皮革を反転法により上塗りした。このスプレーガ
ン装置の主要な要素は、予備重合体用の加熱可能な貯蔵
容器、硬化剤用の貯蔵容器、硬化剤用の、および他の遊
離の重合体用の計量手段、外部混合および各成分の噴霧
用の同心ノズルを有するスプレーガン、予備重合体用の
供給手段、硬化剤用の供給手段、ならびに圧縮空気用の
供給手段よりなるものである。
【0059】予備重合体 C)を加熱可能な貯蔵容器に
導入し、60℃ に加熱してその粘性を低下させる。硬化
剤混合物1を、10 重量%の TiO2 白色顔料配合剤と
ともにその容器に導入する。顔料の添加により硬化剤混
合物の NH2 当量が 458 に増加する。予備重合体およ
び硬化剤をこれらの当量の比率で、その間に計量手段を
有する個別の管を通してガンに導入する。流通速度は変
化させることができ、たとえば、毎分予備重合体 C)4
40 g および硬化剤混合物150 g(顔料の添加を含めて)
に達することができる。この 2 種の成分をガンの出口
端で、圧縮空気(作業圧 4.5 kg/cm2)により作られる
エディー流で混合する。100 cm の幅にわたって毎分 28
回、前後にガンを移動させて供給を交互に行う。
【0060】シリコーンゴムで上塗りした、天然皮革の
風合いを有する基材を、毎分 1.6メートルの速度でガン
の下を通過させる。この基材上にスプレーされた物質は
フィルムの形状に広がって、主要部がスプレーされた約
1分後に硬化し始める。上塗りする切り裂き皮革をこの
反応性物質の上に置き、圧縮して接触させる。ついで全
上塗り剤を 80℃ に加熱した乾燥通路を通過させる。ス
プレーの瞬間から数えて約 6 分後に上塗り剤は基剤か
ら支障なく取り除かれる。ポリウレタン尿素の層は 0.2
2 ないし 0.25 mm の厚さを有している。
【0061】この上塗りした切り裂き皮革は天然皮革の
それと見まがうほど類似した銀面を有し、短時間で乾燥
して積み上げることも通常の製靴装置で加工することも
できる。上塗りと切り裂き皮革との間の結合は優秀であ
って、この皮革は快適な乾燥した手触りを有している。
【0062】この上塗りした皮革はフレクソメーターの
試験に耐える。
【0063】1. 乾燥時の 200,000 回を超える曲げに
損傷なし 2. 湿潤時の 100,000 回を超える曲げに損傷なし 3. −25℃ における 10,000 回をかなり超える曲げに
損傷なし。
【0064】150℃ における熱アイロン試験は可視的な
損傷なしに進行する。このポリウレタン尿素弾性体は以
下の機械的性質を有している: 破断時伸長度:620 % 引き裂き進行抵抗性:350 N・cm 引っ張り強度:21.5 mPa 本発明の主な特徴及び態様は以下のとおりである。
【0065】1.実質的に A) 15 ないし 90 重量%の、式
【0066】
【化3】H2N−R−NH2 式中、R は全体で 2 ないし 18 個の炭素原子を有し、
任意にエーテル酸素原子または第 2 級もしくは第 3 級
アミン窒素原子をも含有することもある二価の(環状)
脂肪族炭化水素基、または 8個の炭素原子を有する二価
の芳香脂肪族炭化水素基を表すに相当する少なくとも1
種のポリアミンよりなるポリアミン成分、 B) 1ないし 40 重量%の、任意にイソシアネート付
加反応において不活性な置換基をも含有することもある
少なくとも1種の 94 ないし328 の分子量範囲のフェノ
ールよりなるフェノール成分、 C) 5 ないし 70 重量%の、少なくとも1種の 2 な
いし 8 個の炭素原子を有する(環状)脂肪族アルデヒ
ドおよび/またはケトンよりなるアルデヒドまたはケト
ン成分 よりなる、イソシアネート基を含有する予備重合体用の
硬化剤混合物。
【0067】2.上記の成分 A)が 4,4'-ジアミノ-3,
3'-ジメチルジシクロヘキシルメタンよりなるものであ
ることを特徴とする上記1記載の硬化剤混合物。
【0068】3.上記の成分 B)がヒドロキシ安息香
酸のアルキルエステルよりなるものであることを特徴と
する上記1および2記載の硬化剤混合物。
【0069】4.上記の成分 B)が 4-ヒドロキシ安息
香酸エチルエステルよりなるものであることを特徴とす
る上記1ないし3記載の硬化剤混合物。
【0070】5.上記の成分 C)が 3 ないし 6 個の
炭素原子を有するケトンよりなるものであることを特徴
とする上記1ないし4記載の硬化剤混合物。
【0071】6.使用する硬化剤混合物が上記1で記述
した型のものであることを特徴とする遊離のイソシアネ
ート基を含有する予備重合体とアミノ基を含有する硬化
剤混合物との反応によるポリウレタン尿素の製造方法。
【0072】7.上記の反応を予備重合体および/また
は硬化剤混合物用の有機溶媒を用いて実施することを特
徴とする上記6記載の方法。
【0073】8.上記6および7に従って得られるポリ
ウレタン尿素の皮革、切り裂き皮革または織物基材の上
塗り用の使用。
フロントページの続き (72)発明者 カール・ハインツ・ピサリツク ドイツ連邦共和国デー5024プルハイム・ マクス−リーベルマン−シユトラーセ47 (72)発明者 ハロ・トロイベル ドイツ連邦共和国デー5090レーフエルク ーゼン・ドレスデナーシユトラーセ14 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 18/10,18/65

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 実質的に A) 15 ないし 90 重量%の、式 【化1】H2N−R−NH2 式中、R は全体で 2 ないし 18 個の炭素原子を有し、
    任意にエーテル酸素原子または第 2 級もしくは第 3 級
    アミン窒素原子をも含有することもある二価の(環状)
    脂肪族炭化水素基、または 8個の炭素原子を有する二価
    の芳香脂肪族炭化水素基を表すに相当する少なくとも1
    種のポリアミンよりなるポリアミン成分、 B) 1ないし 40 重量%の、任意にイソシアネート付
    加反応において不活性な置換基をも含有することもある
    少なくとも1種の 94 ないし328 の分子量範囲のフェノ
    ールよりなるフェノール成分、 C) 5 ないし 70 重量%の、少なくとも1種の 2 な
    いし 8 個の炭素原子を有する(環状)脂肪族アルデヒ
    ドおよび/またはケトンよりなるアルデヒドまたはケト
    ン成分よりなる、イソシアネート基を含有する予備重合
    体用の硬化剤混合物。
  2. 【請求項2】 使用する硬化剤混合物が請求項1で記述
    した型のものであることを特徴とする遊離のイソシアネ
    ート基を含有する予備重合体とアミノ基を含有する硬化
    剤混合物との反応によるポリウレタン尿素の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項2に従って得られるポリウレタン
    尿素の皮革、切り裂き皮革または織物基材の上塗り
    しての使用方法
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