JP3717282B2 - One-part moisture-curing urethane composition - Google Patents

One-part moisture-curing urethane composition Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シーリング材、防水材、壁材、床材、塗料、或いは接着剤として使用するポリウレタン樹脂組成物に関し、特に長期貯蔵性に優れる一液湿気硬化性ウレタン組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】
ポリウレタン樹脂はゴム弾性、耐摩耗性、耐寒性、耐久性等の諸特性に優れていることから、シーリング材、防水材、壁材、床材、塗料、接着剤として近年特に利用されている。これらのポリウレタン樹脂の製造法は、ポリウレタンプレポリマーの末端NCO基が、施工後、大気中の水分で硬化する一液型と、ポリウレタンプレポリマーを含む主剤とポリオール類を含む硬化剤とを、施工時混合して硬化させる二液型とに大別される。
【0003】
二液型は、硬化速度の調節が容易だが、施工時に各成分を計量し、攪拌混合する必要がある。従って計量、攪拌混合の操作ミスが原因で硬化物物性の低下や硬化不良が発生することがある。
【0004】
一方、一液型は施工方法は簡単であるが硬化が遅い、発泡する等の欠点がある。この欠点を改良する方法として加水分解によりアミンが生成する潜在性硬化剤を含有する一液湿気硬化性組成物が考案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらの組成物は、貯蔵中に粘度が上昇する傾向がある為、長期間貯蔵した後に使用する場合、組成物が高粘度化し、容器からの排出が困難となったり、施工性が低下したり、或いは施工不可能となる場合等も生じ、商品価値の低下をもたらす要因となっていた。特に、貯蔵中の温度が高い程この粘度上昇が著しくなる為、長期に渡って保存する場合は、低温倉庫内等での貯蔵が必要となり、経済性低下の要因でもあった。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記の問題点を改良すべく鋭意研究した結果、ポリイソシアネート化合物と、水酸基価OHV(mgKOH/g)が5〜60であり、且つ総不飽和度USV(meq/g)が下記式(1)[化8]
【0007】
【化8】
USV≦1.2/OHV (1)
を満足するポリオキシアルキレンポリオール、との反応により得られるポリウレタンプレポリマーを使用した一液湿気硬化性ウレタン組成物は、高温下で長期間貯蔵した場合でも、組成物の粘度が上昇せず低粘度を保持する為施工が容易であり、且つ施工後の硬化物物性に於いても優れることを見出した。
【0008】
さらに、本発明者らは、ポリオキシアルキレンポリオールとして、ホスファゼニウム化合物の存在下に、アルキレンオキシド化合物を重合させて製造されたポリオキシアルキレンポリオールを使用して得られるポリウレタンプレポリマーを使用した一液湿気硬化性ウレタン組成物でも、上記と同様、高温下で長期間貯蔵した場合でも、組成物の粘度が上昇せず低粘度を保持する為施工が容易であり、且つ施工後の硬化物物性に於いても優れることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、以下の(1)〜(4)を提供するものである。
(1) (a)ポリイソシアネート化合物と、
水酸基価OHV(mgKOH/g)が5〜60であり、且つ総不飽和度USV(meq/g)が下記式(1)[化9]
【0009】
【化9】
USV≦1.2/OHV (1)
を満足するポリオキシアルキレンポリオール、
との反応により得られるイソシアネート基を有するポリウレタンプレポリマーと、(b)加水分解によりアミンが生成する潜在性硬化剤、とを含有する一液湿気硬化性ウレタン組成物。
(2) (a)ポリイソシアネート化合物と、
下記一般式(2)[化10]、又は一般式(3)[化11]
【0010】
【化10】

Figure 0003717282
【0011】
【化11】
Figure 0003717282
(但し、一般式(2)中のa、b、およびcまたは一般式(3)中のd、e、fおよびgはそれぞれ0または3以下の正の整数であるが、全てが同時に0ではない。Rは同種または異種の、炭素原子数1ないし10個の炭化水素基であり、同一窒素原子上の2個のRが互いに結合して環構造を形成する場合もある。xはホスファゼニウムカチオンの数を表し、Zx-は活性水素化合物のx価のアニオンを表す。)
で表されるホスファゼニウム化合物の存在下に、アルキレンオキシド化合物を重合させて製造するポリオキシアルキレンポリオール、
との反応により得られるイソシアネート基を有するポリウレタンプレポリマーと、
(b)加水分解によりアミンが生成する潜在性硬化剤、とを含有する一液湿気硬化性ウレタン組成物。
(3) (a)ポリイソシアネート化合物と、
下記一般式(2)[化12]、又は一般式(3)[化13]
【0012】
【化12】
Figure 0003717282
【0013】
【化13】
Figure 0003717282
(但し、一般式(2)中のa、b、およびcまたは一般式(3)中のd、e、fおよびgはそれぞれ0または3以下の正の整数であるが、全てが同時に0ではない。Rは同種または異種の、炭素原子数1ないし10個の炭化水素基であり、同一窒素原子上の2個のRが互いに結合して環構造を形成する場合もある。xはホスファゼニウムカチオンの数を表し、Zx-は活性水素化合物のx価のアニオンを表す。)
で表されるホスファゼニウム化合物の存在下に、アルキレンオキシド化合物を重合させて製造するポリオキシアルキレンポリオールであり、該ポリオキシアルキレンポリオールの水酸基価OHV(mgKOH/g)が5〜60であり、且つ総不飽和度USV(meq/g)が下記式(1)[化14]
【0014】
【化14】
USV≦1.2/OHV (1)
を満足するポリオキシアルキレンポリオール、
との反応により得られるイソシアネート基を有するポリウレタンプレポリマーと、
(b)加水分解によりアミンが生成する潜在性硬化剤、とを含有する一液湿気硬化性ウレタン組成物。
(4) 加水分解によりアミンが生成する潜在性硬化剤が、下記一般式(4)[化15]
【0015】
【化15】
Y−(−N=CH−X)n (4)
(但し式中、Xは炭素数6〜15のアリール基を示す。Yは炭素数2〜15、かつ2価もしくは3価の炭化水素基、又は分子量が70〜6000で2価もしくは3価のポリオキシアルキレン基を示す。nは2又は3を示す。)
で表されるポリアルジミンであることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の一液湿気硬化性ウレタン組成物。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明において使用する、イソシアネート基を有するポリウレタンプレポリマーとは、ポリイソシアネート化合物と、水酸基価OHV(mgKOH/g)が5〜60であり、且つ総不飽和度USV(meq/g)が下記式(1)[化16]
【化16】
USV≦1.2/OHV (1)
を満足するポリオキシアルキレンポリオール、とを公知の方法で遊離イソシアネート基が残存するように反応せしめたものである。
その製造方法としては、ポリイソシアネート化合物と上記のポリオキシアルキレンポリオールとを100℃にて数時間反応させて製造する。そのイソシアネート基含有量は0.3〜7.0重量%が好ましく、特に好ましい範囲は0.5〜5.0重量%である。
【0017】
ここで、ポリオキシアルキレンポリオール中の総不飽和度(C=C)とは、ポリオキシアルキレンポリオールを合成する際に、主としてプロピレンオキサイドの副反応により生成する分子末端に不飽和基を有するモノオール量の指標となるものである。上記モノオールは、主反応により生成するポリオキシアルキレンポリオールと比較して低分子量であるため、ポリオキシアルキレンポリオールの分子量分布を大幅に広げ、平均官能基数を低下させる。従って、モノオール含有量の高いポリオキシアルキレンポリオールを使用すると、ヒステリシスの増大、硬度の低下、伸長性の低下等、諸物性の低下を招く原因となる。従って、モノオール(C=C)は、できれば全くないことが好ましいが、可能な限り少量とする必要がある。
【0018】
ここで用いるポリイソシアネートとしては、具体的には、例えば、
1)トリレンジイソシアネート(異性体の各種混合物を含む)、ジフェニルメタンジイソシアネート(異性体の各種混合物を含む)、3・3’−ジメチル−4・4’−ビ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、キシリレ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、ナフチレ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、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、水素化キシジレンジイソシアネート、1・4−シクロヘキシルジイソシアネート、1−メチル−2・4−ジイソシアナト−シクロヘキサン、2・4・4−トリメチル−1・6−ジイソシアナト−ヘキサン、等のジイソシアネート、
【0019】
2)4・4’・4”−トリフェニルメタントリイソシアネート、トリス(4−フェニルイソシアナト)チオフォスフェート、等のトリイソシアネート、
3)前記イソシアネート類のウレタン化変性品、イソシアヌレート化変性品、カルボジイミド化変性品、ビューレット化変性品、粗製トリレ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、等の多官能性イソシアネートである。
ここで使用する、水酸基価OHV(mgKOH/g)が5〜60であり、且つ総不飽和度USV(meq/g)が下記式(1)[化17]
【0020】
【化17】
USV≦1.2/OHV (1)
を満足するポリオキシアルキレンポリオール、
とは、例えば特公昭44−551号公報に記載されているようなZn3[Co(CN)62の如き金属シアン化物錯体、特開平7−278289号公報に記載されているような水酸化セシウム、或いはホスファゼニウム化合物等を触媒に用いて、活性水素化合物にアルキレンオキシドを付加させて得られる。
【0021】
特に、ホスファゼニウム化合物を触媒として使用した場合には、ポリウレタンプレポリマー製造時の反応、或いはポリウレタン組成物の硬化物の物性等に悪影響を与える金属成分等が、生成したポリオキシアルキレンポリオール中に残存しない為、より好ましい。尚、通常用いられているKOH等の触媒を用いた場合には、総不飽和度が高くなる為、好ましくない。
【0022】
本発明において使用するホスファゼニウム化合物を触媒に用いて得られるポリオキシアルキレンポリオールとは、一般式(2)、又は一般式(3)で表されるホスファゼニウム化合物の存在下に、アルキレンオキシド化合物を重合させて製造するポリオキシアルキレンポリオールである。
【0023】
本発明における該ホスファゼニウム化合物とは、下記一般式(2)[化18]、又は一般式(3)[化19]で表される構造を有するホスファゼニウムカチオンと活性水素化合物アニオンとの塩であり、該ホスファゼニウムカチオンはその電荷が中心の燐原子上に極在する極限構造式で代表しているが、これ以外に無数の極限構造式が描かれ、実際にはその電荷は全体に非極在化している。
【0024】
【化18】
Figure 0003717282
【0025】
【化19】
Figure 0003717282
(但し、一般式(2)中のa、b、およびcまたは一般式(3)中のd、e、fおよびgはそれぞれ0または3以下の正の整数であるが、全てが同時に0ではない。Rは同種または異種の、炭素原子数1ないし10個の炭化水素基であり、同一窒素原子上の2個のRが互いに結合して環構造を形成する場合もある。xはホスファゼニウムカチオンの数を表し、Zx−は活性水素化合物のx価のアニオンを表す。)
【0026】
一般式(2)で表されるホスファゼニウム化合物中のa、bおよびcは、それぞれ0又は3以下の正の整数であり、好ましくは0又は2以下の正の整数である。より好ましくは、a、bおよびcの順序に関わらず、(2、1、1)、(1、1、1)、(0、1、1)又は(0、0、1)の組み合わせの中の数である。一般式(3)で表されるホスファゼニウム化合物中のd、e、fおよびgは、それぞれ0または3以下の正の整数であり、好ましくは0又は2以下の正の整数である。より好ましくはd、e、fおよびgの順序に関わらず、(2、1、1、1)、(1、1、1、1)、(0、1、1、1)、(0、0、1、1)又は(0、0、0、1)の組み合わせの中の数である。さらに好ましくは、(1、1、1、1)、(0、1、1、1)、(0、0、1、1)又は(0、0、0、1)の組み合わせの中の数である。
【0027】
一般式(2)又は一般式(3)で表されるホスファゼニウム化合物中のRは同種又は異種の、炭素原子数1ないし10個の脂肪族又は芳香族の炭化水素基であり、具体的には、このRは、例えばメチル、エチル、ノルマル−プロピル、イソプロピル、アリル、ノルマル−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、2−ブテニル、1−ペンチル、2−ペンチル、3−ペンチル、2−メチル−1−ブチル、イソペンチル、tert−ペンチル、3−メチル−2−ブチル、ネオペンチル、ノルマル−ヘキシル、4−メチル−2−ペンチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、1−ヘプチル、3−ヘプチル、1−オクチル、2−オクチル、2−エチル−1−ヘキシル、1,1−ジメチル−3,3−ジメチルブチル(通称、tert−オクチル)、ノニル、デシル、フェニル、4−トルイル、ベンジル、1−フェニルエチルまたは2−フェニルエチル等の脂肪族又は芳香族の炭化水素基から選ばれる。これらのうち、メチル、エチル、ノルマル−プロピル、イソプロピル、tert−ブチル、tert−ペンチルもしくは1,1−ジメチル−3,3−ジメチルブチル等の炭素数1ないし10個の脂肪族炭化水素基が好ましく、メチル基またはエチル基がより好ましい。
【0028】
又、一般式(2)又は一般式(3)で表されるホスファゼニウム化合物中の同一窒素原子上の2個のRが互いに結合して環構造を形成する場合の該窒素原子上の二価の基(R−R)は、炭素原子数4ないし6の主鎖を有する二価の炭化水素基であり(環は窒素原子を含んだ5ないし7員環となる)、例えばテトラメチレン、ペンタメチレン又はヘキサメチレン等であり、それらの主鎖にメチル又はエチル等のアルキル基が置換したものである。好ましくは、テトラメチレン又はペンタメチレンである。ホスファゼニウムカチオン中の、可能な全ての窒素原子についてこのような環構造をとっていても構わないし、一部であってもよい。
一般式(2)又は一般式(3)で表されるホスファゼニウム化合物中のxは活性水素化合物の種類により一様ではないが、通常1ないし8であり、好ましくは1である。
【0029】
一般式(2)又は一般式(3)で表されるホスファゼニウム化合物は、例えば、一般式(2)又は一般式(3)中のホスファゼニウムカチオンと無機アニオンとの塩および活性水素化合物のアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の塩を反応させる方法、又は一般式(2)又は一般式(3)中のホスファゼニウムカチオンと別種の活性水素化合物のアニオンとの塩および活性水素化合物を反応させる方法などにより得ることができる。
又、一般式(2)で表されるホスファゼニウム化合物は、例えば下記一般式(5)[化20]
【0030】
【化20】
Figure 0003717282
(但し、式中、a、bおよびcはそれぞれ0または3以下の正の整数であるが、全てが同時に0ではない。Rは同種または異種の、炭素原子数1ないし10個の炭化水素基であり、同一窒素原子上の2個のRが互いに結合して環構造を形成する場合もある。)で表されるホスファゼン化合物と活性水素化合物を反応させることによっても合成できる。
その他、一般式(2)又は一般式(3)で表されるホスファゼニウム化合物を得る方法であれば如何なる方法でも構わない。
【0031】
本発明における活性水素化合物とは、酸素原子上に活性水素原子を有する化合物であり、例えば水であり、例えば蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、ラウリン酸、ステアリン酸、オレイン酸、フェニル酢酸、ジヒドロ桂皮酸、シクロヘキサンカルボン酸、安息香酸、パラメチル安息香酸または2−カルボキシナフタレン等の炭素数1ないし20個のカルボン酸であり、例えば蓚酸、マロン酸、こはく酸、マレイン酸、フマル酸、アジピン酸、イタコン酸、ブタンテトラカルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸またはピロメリット酸等の炭素数2ないし20個の2ないし6個のカルボキシル基を有する多価カルボン酸類であり、例えばN,N−ジエチルカルバミン酸、N−カルボキシピロリドン、N−カルボキシアニリン、N,N’−ジカルボキシ−2,4−トルエンジアミン等のカルバミン酸類であり、例えばメタノール、エタノール、ノルマル−プロパノール、イソプロパノール、ノルマル−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、イソペンチルアルコール、tert−ペンチルアルコール、ノルマル−オクチルアルコール、ラウリルアルコール、セチルアルコール、シクロペンタノール、シクロヘキサノール、アリルアルコール、クロチルアルコール、メチルビニルカルビノール、ベンジルアルコール、1−フェニルエチルアルコール、トリフェニルカルビノールまたはシンナミルアルコール等の炭素数1ないし20個のアルコール類であり、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ジグリセリン、ペンタエリスリトールまたはジペンタエリスリトール等の炭素数2ないし20個の2ないし8個の水酸基を有する多価アルコール類であり、例えばグルコース、ソルビトール、デキストロース、フラクトースまたはシュクロース等の糖類またはその誘導体であり、例えばフェノール、2−ナフトール、2,6−ジヒドロキシナフタレンまたはビスフェノールA等の炭素数6ないし20個の1ないし3個の水酸基を有する芳香族化合物類であり、例えばポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシドまたはそれらのコポリマー等であって2ないし8個の末端を有しその末端に1ないし8個の水酸基を有するポリアルキレンオキシド類である。
【0032】
また更に、本発明における活性水素化合物とは、窒素原子上に活性水素原子を有する化合物であり、例えばメチルアミン、エチルアミン、ノルマル−プロピルアミン、イソプロピルアミン、ノルマル−ブチルアミン、イソブチルアミン、sec−ブチルアミン、tert−ブチルアミン、シクロヘキシルアミン、ベンジルアミン、β-フェニルエチルアミン、アニリン、o−トルイジン、m−トルイジンまたはp−トルイジン等の炭素数1ないし20個の脂肪族または芳香族一級アミン類であり、例えばジメチルアミン、メチルエチルアミン、ジエチルアミン、ジ−ノルマル−プロピルアミン、エチル−ノルマル−ブチルアミン、メチル−sec−ブチルアミン、ジペンチルアミン、ジシクロヘキシルアミン、N−メチルアニリンまたはジフェニルアミン等の炭素数2ないし20個の脂肪族または芳香族二級アミン類であり、例えばエチレンジアミン、ジ(2−アミノエチル)アミン、ヘキサメチレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、トリ(2−アミノエチル)アミン、N,N’−ジメチルエチレンジアミン、N,N’−ジエチルエチレンジアミンまたはジ(2−メチルアミノエチル)アミン等の炭素数2ないし20個の2ないし3個の一級もしくは二級アミノ基を有する多価アミン類であり、例えばピロリジン、ピペリジン、モルホリンまたは1,2,3,4−テトラヒドロキノリン等の炭素数4ないし20個の飽和環状二級アミン類であり、3−ピロリン、ピロール、インドール、カルバゾール、イミダゾール、ピラゾールまたはプリン等の炭素数4ないし20個の不飽和環状二級アミン類であり、例えばピペラジン、ピラジンまたは1,4,7−トリアザシクロノナン等の炭素数4ないし20個の2ないし3個の二級アミノ基を含む環状の多価アミン類であり、例えばアセトアミド、プロピオンアミド、N−メチルプロピオンアミド、N−メチル安息香酸アミドまたはN−エチルステアリン酸アミド等の炭素数2ないし20個の無置換またはN−一置換の酸アミド類であり、例えば2−ピロリドン、ε−カプロラクタム等の5ないし7員環の環状アミド類であり、例えばこはく酸イミド、マレイン酸イミドまたはフタルイミド等の炭素数4ないし10個のジカルボン酸のイミド類である。
【0033】
これらの活性水素化合物のうち、好ましくは、水であり、例えばメタノール、エタノール、ノルマル−プロパノール、イソプロパノール、ノルマル−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、イソペンチルアルコール、tert−ペンチルアルコール、ノルマル−オクチルアルコール、ラウリルアルコール、セチルアルコール、シクロペンタノール、シクロヘキサノール、アリルアルコール、クロチルアルコール、メチルビニルカルビノール、ベンジルアルコール、1−フェニルエチルアルコール、トリフェニルカルビノールまたはシンナミルアルコール等の炭素数1ないし20個のアルコール類であり、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ジグリセリン、ペンタエリスリトールまたはジペンタエリスリトール等の炭素数2ないし20個の2ないし8個の水酸基を有する多価アルコール類であり、例えばグルコース、ソルビトール、デキストロース、フラクトースまたはシュクロース等の糖類またはその誘導体であり、例えばポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシドまたはそれらのコポリマー等であって2ないし8個の末端を有しその末端に1ないし8個の水酸基を有する分子量100ないし50,000のポリアルキレンオキシド類であり、例えばエチレンジアミン、ジ(2−アミノエチル)アミン、ヘキサメチレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、トリ(2−アミノエチル)アミン、N,N’−ジメチルエチレンジアミン、N,N’−ジエチルエチレンジアミンまたはジ(2−メチルアミノエチル)アミン等の炭素数2ないし20個の2ないし3個の一級もしくは二級アミノ基を有する多価アミン類であり、例えばピロリジン、ピペリジン、モルホリンまたは1,2,3,4−テトラヒドロキノリン等の炭素数4ないし20個の飽和環状二級アミン類であり、例えばピペラジン、ピラジンまたは1,4,7−トリアザシクロノナン等の炭素数4ないし20個の2ないし3個の二級アミノ基を含む環状の多価アミン類である。
【0034】
これらの活性水素化合物のうち、より好ましくは、水であり、例えばメタノール、エタノール、ノルマル−プロパノール、イソプロパノール、ノルマル−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、イソペンチルアルコール、tert−ペンチルアルコール、ノルマル−オクチルアルコール等の炭素数1ないし10個のアルコール類であり、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、トリメチロールプロパン、グリセリン、もしくはペンタエリスリトール等の炭素数2ないし10個の2ないし4個の水酸基を有する多価アルコール類であり、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシドもしくはそれらのコポリマー等であって2ないし6個の末端を有しその末端に2ないし6個の水酸基を有する分子量100ないし10,000のポリアルキレンオキシド類であり、例えばN,N’−ジメチルエチレンジアミン、N,N’−ジエチルエチレンジアミンまたはジ(2−メチルアミノエチル)アミン等の炭素数2ないし20個の2ないし3個の二級アミノ基を有する多価アミン類であり、例えばピペラジン、ピラジンまたは1,4,7−トリアザシクロノナン等の炭素数4ないし20個の2ないし3個の二級アミノ基を含む環状の多価アミン類である。
【0035】
これらの活性水素化合物のうち、さらに好ましくは、水であり、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、トリメチロールプロパン、グリセリン、もしくはペンタエリスリトール等の炭素数2ないし10個の2ないし4個の水酸基を有する多価アルコール類であり、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシドもしくはそれらのコポリマー等であって2ないし6個の末端を有しその末端に2ないし6個の水酸基を有する分子量100ないし10,000のポリアルキレンオキシド類である。
【0036】
本発明におけるアルキレンオキシド化合物としては、例えばエチレンオキシド、プロピレンオキシド、1,2−ブチレンオキシド、2,3−ブチレンオキシド、スチレンオキシド、シクロヘキセンオキシド、エピクロロヒドリン、エピブロモヒドリン、メチルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテルまたはフェニルグリシジルエーテル等のエポキシ化合物である。これらは2種以上を併用してもよい。併用する場合には、複数のアルキレンオキシド化合物を同時に併用する方法、順次に併用する方法または順次を繰り返して行なう方法などが取り得る。
これらのアルキレンオキシド化合物のうち、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、1,2−ブチレンオキシドまたはスチレンオキシドが好ましく、エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドはより好ましい。
【0037】
アルキレンオキシド化合物の重合反応に供する、ホスファゼニウム化合物の使用量は、特に制限はないが、アルキレンオキシド化合物1モルに対して、通常1×10-15〜5×10-1モル、好ましくは1×10-7〜1×10-2モルの範囲である。
また、重合反応の反応温度は、使用するアルキレンオキシド化合物やその他の成分の種類や量により一様ではないが、通常150℃以下であり、好ましくは10〜130℃、より好ましくは50〜120℃の範囲である。また反応時の圧力は、用いるアルキレンオキシド化合物やその他の成分の種類もしくは量または重合温度に依存して一様ではないが、通常重合反応時の圧力として30kg/cm2(絶対圧、以下同様)以下であり、好ましくは0.1〜15kg/cm2、より好ましくは1〜10kg/cm2の範囲である。
【0038】
本発明における加水分解によりアミンが生成する潜在性硬化剤とは、例えばエナミン(英国特許1575666号)、ポリアルジミン或いはポリケチミン(英国特許1064841号、独国特許3133769号、特開平2−283710号公報、特開平4−279620号公報)、β−ラクタム(特開平2−168号公報)、オキサゾリジン(特開平2−55715号公報)等である。特に、特開平4−279620号公報にて開示されている下記一般式(4)[化21]で表されるポリアルジミンは、これを潜在性硬化剤として含有する一液湿気硬化性ウレタン組成物の硬化性、貯蔵性、硬化物物性等の性能バランスが優れ、最も好ましい。
【0039】
【化21】
Y−(−N=CH−X)n (4)
(但し式中、Xは炭素数6〜15のアリール基を示す。Yは炭素数2〜15、かつ2価もしくは3価の炭化水素基、又は分子量が70〜6000で2価もしくは3価のポリオキシアルキレン基を示す。nは2又は3を示す。)
【0040】
上記一般式(4)で表されるポリアルジミンは、以下に詳述するポリアミンとアルデヒドとを、トルエンまたはキシレン等の溶剤を用いて、酸触媒下にて、共沸による脱水反応を行ない、水滴分離器内への水分の留出が停止するまで反応を続行して得られるものである。上記のポリアミンとアルデヒドとの割合はアミン当量に対してアルデヒド1〜2当量が好ましい。
【0041】
一般式(4)で表されるポリアルジミンの製造に使用されるポリアミンとしては、
1)エチレンジアミン、1,3−ジアミノプロパン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、等の脂肪族ジアミン、4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、イソホロンジアミン、ビスアミノメチルシクロヘキサン、2,5−又は2,6−ジアミノメチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン、ジアミノシクロヘキサン、3(4),8(9)−ビス(アミノメチル)−トリシクロ[5.2.1.02.6]デカン等の脂環族ジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルエーテル、キシリレンジアミン、フェニレンジアミン、3,5−ジエチルトルエン−2,4−又は2,6−ジアミン等の芳香族ジアミン、水、エチレングリコール、プロピレングリコール等にプロピレンオキサイド及び/又はエチレンオキサイドを付加重合して得たポリオキシアルキレングリコール類のヒドロキシル基をアミノ基に変換して得られるポリオキシアルキレンジアミン等のジアミン、
2)1,3,5−トリス(アミノメチル)ベンゼン、1,3,5−トリス(アミノメチル)シクロヘキサン等のトリアミン、グリセリン、トリメチロールプロパン等にプロピレンオキサイド及び/又はエチレンオキサイドを付加重合して得たポリオキシアルキレントリオール類のヒドロキシル基をアミノ基に変換して得られるポリオキシアルキレントリアミン等のトリアミン等がある。
【0042】
又、上記ポリアミンと反応させるアルデヒドとしては、例えば、ベンズアルデヒド、o−トルアルデヒド、m−トルアルデヒド、p−トルアルデヒド、4−エチルベンズアルデヒド、4−プロピルベンズアルデヒド、4−ブチルベンズアルデヒド、2,4−ジメチルベンズアルデヒド、2,4,5−トリメチルベンズアルデヒド、p−アニスアルデヒド、p−エトキシベンズアルデヒド等がある。
【0043】
本発明において、一液湿気硬化性ウレタン組成物とは、加水分解によりアミンが生成する潜在性硬化剤とイソシアネート基を有するポリウレタンプレポリマーとを含有するものである。上記潜在性硬化剤と上記イソシアネート基を有するポリウレタンプレポリマーは、潜在性硬化剤が加水分解して生ずるポリアミンのアミノ基の数とイソシアネート基を有するポリウレタンプレポリマーに含まれるイソシアネート基の数との比(アミノ基の数/イソシアネート基の数)が、0.5から2.0、好ましくは0.7から1.5となる割合に配合する。
【0044】
本発明で用いられる一液湿気硬化性ウレタン組成物は、粘度、樹脂物性、耐性、硬化速度を調節するために充填剤、チクソ性付与剤、可塑剤、溶剤、接着付与剤、着色剤、安定剤、妨黴剤、有機酸等を混合して、シーリング材、防水材、壁材、床材、塗料、或いは接着剤等の製品とすることが出来る。
【0045】
これらを配合する方法としては特に制限はなく、単に混合したり、その他の公知の方法で、例えば充填剤、可塑剤、チクソ性付与剤、その他の助剤等、必要な添加物をプラネタリーミキサー又はディゾルバー等の混合機を用いて攪拌混合した後、イソシアネート基を有するポリウレタンプレポリマー及び潜在性硬化剤を加えて充分混合することもできる。各種添加剤の水分含有率が高い時には、予め脱水を施すか、又はゼオライト等の脱水剤を添加する必要がある。このようにして得られた一液湿気硬化性ウレタン組成物は、窒素雰囲気中にて密閉缶に詰めて貯蔵する。
【0046】
【実施例】
以下に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。尚、実施例中、部は重量部を示す。
【0047】
[ポリオールの製造]
使用したポリオールを下記に示す。ポリオールA〜Fはホスファゼニウム化合物触媒を用いて、ポリオールG、Hはヘキサシアノコバルト亜鉛錯体触媒を用いて、ポリオールI、Jは水酸化セシウム触媒を用いて、ポリオールK、Lは水酸化カリウム触媒を用いて製造したポリオールである。
【0048】
ポリオールA
攪拌装置、窒素導入管および温度計を装備した1Lのナスフラスコにジプロピレングリコール484g(3.61mol)を秤り取り、これにジメチルアミノトリス[トリス(ジメチルアミノ)ホスフォラニリデンアミノ]ホスホニウムヒドロキシド{[(Me2N)3P=N]3(Me2N)P+ OH-}を27.01g(0.043mol)加えた。これを100℃に加熱し、攪拌しながら、5mmHgに減圧し、更に乾燥窒素を流通させて反応で生成する水を除去した。過剰のジプロピレングリコールとその中に含まれるホスファゼニウム化合物であるジプロピレングリコールのモノ{ジメチルアミノトリス[トリス(ジメチルアミノ)ホスフォラニリデンアミノ]ホスホニウム}塩{[(Me2N)3P=N]3(Me2N)P+ Dpg-}の混合物を得た(Dpg-はジプロピレングリコールの1価のアニオンを表す)。
【0049】
この混合物全量を同様の5Lのオートクレーブに仕込んだ。その後反応器内を乾燥窒素で置換し、80℃に昇温して、プロピレンオキシド2920g(50.34mol)を反応時圧力3.8kg/cm2(絶対圧、以下同様)前後を保つように間欠的に供給しながら80℃で12時間反応させた。次いで同温度で10mmHgに減圧し、30分間この圧を保って、残留するプロピレンオキシドを除去した後、乾燥窒素で常圧に戻し、内容物を室温まで冷却した(第1段)。分子量を更に高める為に、その内容物の一部である828gを、同様の5Lのオートクレーブに移し、反応器内を乾燥窒素で置換し、80℃に昇温して、更にプロピレンオキシド1932g(33.30mol)を反応時圧力3.8kg/cm2前後を保つように間欠的に供給しながら80℃で24時間反応させた(第2段)。次いで同温度で30分間10mmHgに保った。その後、反応器内を乾燥窒素で置換して常圧に戻した。このようにして2段の反応で、プロピレンオキシドの重合体であるポリオキシプロピレンジオール(ポリオールA)を2721g得た。該ポリオールの水酸基価は37.3mgKOH/g、総不飽和度は0.011meq/gであった。
【0050】
ポリオールB
ポリオールAの第1段の重合反応で得られた、触媒を含有するポリオキシプロピレンジオール428gを同様の5Lのオートクレーブに移し、分子量を更に高める為に、プロピレンオキシド2478g(42.73mol)を反応時圧力3.8kg/cm2前後を保つように間欠的に供給しながら80℃で24時間反応させた。次いで同温度で30分間10mmHgに保った。その後、反応器内を乾燥窒素で置換して常圧に戻し、プロピレンオキシドの重合体であるポリオキシプロピレンジオール(ポリオールB)を2807g得た。該ポリオールの水酸基価は18.7mgKOH/g、総不飽和度は0.021meq/gであった。
【0051】
ポリオールC
ポリオールAの第1段の重合反応で得られた、触媒を含有するポリオキシプロピレンジオール423gを同様の5Lのオートクレーブに移し、分子量を高めるために、プロピレンオキシド2158g(37.20mol)を反応時圧力3.8kg/cm2前後を保つように間欠的に供給しながら80℃で24時間反応させた。次いで同温度で30分間10mmHgに保った。その後、反応器内を乾燥窒素で置換して常圧に戻した(第2段)。分子量を更に高める為に、その内容物の一部である834gを、同様の5Lのオートクレーブに移し、反応器内を乾燥窒素で置換し、80℃に昇温して、更にプロピレンオキシド1557g(26.85mol)を反応時圧力3.8kg/cm2前後を保つように間欠的に供給しながら80℃で24時間反応させた。次いで同温度で30分間10mmHgに保った。その後、反応器内を乾燥窒素で置換して常圧に戻した(第3段)。このようにして3段の反応で、プロピレンオキシドの重合体であるポリオキシプロピレンジオール(ポリオールC)を2298g得た。該ポリオールの水酸基価は7.5mgKOH/g、総不飽和度は0.033meq/gであった。
【0052】
ポリオールD
攪拌装置および温度計を装備した300mlのナスフラスコにグリセリン112g(1.22mol)を秤り取り、これにFluka社製の1−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−2,2−ビス[トリス(ジメチルアミノ)ホスフォラニリデンアミノ]−4,4,4−トリス(ジメチルアミノ)−2λ5,4λ5−カテナジ(ホスファゼン){[(Me2N)3P=N]3P=N−t−C817}を10.1g(0.015mol)加えた後、80℃で2時間加熱攪拌し、過剰のグリセリンとその中に含まれるホスファゼニウム化合物であるグリセリンのモノ{1,1,3,3−テトラメチルブチルアミノトリス[トリス(ジメチルアミノ)ホスフォラニリデンアミノ]ホスホニウム}塩{[(Me2N)3P=N]3(t−C817NH)P+ Gly-}の混合物を得た(Gly-はグリセリンの1価のアニオンを表す)。
【0053】
この混合物全量を温度測定管、圧力計、攪拌装置およびアルキレンオキシド導入管を装備した2Lのオートクレーブに仕込んだ。反応器内を乾燥窒素で置換し、80℃に昇温して、プロピレンオキシド1050g(18.10mol)を反応時圧力3.8kg/cm2前後を保つように間欠的に供給しながら80℃で12時間反応させた。次いで同温度で30分間10mmHgに保った後、乾燥窒素で常圧に戻し、内容物を室温まで冷却した(第1段)。更に分子量を高める為に、その内容物を、温度測定管、圧力計、攪拌装置およびアルキレンオキシド導入管を装備した5Lのオートクレーブに移し、反応器内を乾燥窒素で置換し、80℃に昇温して、更にプロピレンオキシド2619g(45.16mol)を反応時圧力3.8kg/cm2前後を保つように間欠的に供給しながら80℃で24時間反応させた。次いで同温度で30分間10mmHgに保った(第2段)。その後、反応器内を乾燥窒素で置換して常圧に戻した。このようにして2段の反応で、プロピレンオキシドの重合体であるポリオキシプロピレントリオール(ポリオールD)を3669g得た。該ポリオールの水酸基価は55.9mgKOH/g、総不飽和度は0.007meq/gであった。
【0054】
ポリオールE
攪拌装置、窒素導入管および温度計を装備した1Lのナスフラスコにグリセリン355g(3.86mol)を秤り取り、これにテトラキス[トリス(ジメチルアミノ)ホスフォラニリデンアミノ]ホスホニウムヒドロキシド{[(Me2N)3P=N]4+ OH-}を34.97g(0.046mol)加えた。これを100℃に加熱し攪拌しながら、5mmHgに減圧し、さらに乾燥窒素を流通させて生成する水を除去した。過剰のグリセリンとその中に含まれるホスファゼニウム化合物であるグリセリンのモノ{テトラキス[トリス(ジメチルアミノ)ホスフォラニリデンアミノ]ホスホニウム}塩{[(Me2N)3P=N]4+ Gly-の混合物を得た。
【0055】
この混合物全量を同様の5Lのオートクレーブに仕込んだ。その後反応器内を乾燥窒素で置換し、80℃に昇温して、プロピレンオキシド3170g(54.66mol)を反応時圧力3.8kg/cm2前後を保つように間欠的に供給しながら80℃で12時間反応させた。次いで同温度で30分間10mmHgに保った後、乾燥窒素で常圧に戻し、内容物を室温まで冷却した(第1段)。更に分子量を高める為に、その内容物の一部である216gを、同様の5Lのオートクレーブに移し、反応器内を乾燥窒素で置換し、80℃に昇温して、更にプロピレンオキシド2329g(40.16mol)を反応時圧力3.8kg/cm2前後を保つように間欠的に供給しながら80℃で24時間反応させた。次いで同温度で30分間10mmHgに保った。その後、反応器内を乾燥窒素で置換して常圧に戻した(第2段)。このようにして2段の反応で、プロピレンオキシドの重合体であるポリオキシプロピレントリオール(ポリオールE)を2429g得た。該ポリオールの水酸基価は16.8mgKOH/g、総不飽和度は0.024meq/gであった。
【0056】
ポリオールF
ポリオールEの第1段の重合反応で得られた、触媒を含有するポリオキシプロピレントリオール409gを同様の5Lのオートクレーブに移し、分子量を高める為に、プロピレンオキシド1886g(32.51mol)を反応時圧力3.8kg/cm2前後を保つように間欠的に供給しながら80℃で24時間反応させた。次いで同温度で30分間10mmHgに保った。その後、反応器内を乾燥窒素で置換して常圧に戻した(第2段)。更に分子量を高める為に、その内容物の一部である826gを、同様の5Lのオートクレーブに移し、反応器内を乾燥窒素で置換し、80℃に昇温して、更にプロピレンオキシド1831g(31.57mol)を反応時圧力3.8kg/cm2前後を保つように間欠的に供給しながら80℃で24時間反応させた。次いで同温度で30分間10mmHgに保った。その後、反応器内を乾燥窒素で置換して常圧に戻した(第3段)。このようにして3段の反応で、プロピレンオキシドの重合体であるポリオキシプロピレントリオール(ポリオールF)を2547g得た。該ポリオールの水酸基価は11.3mgKOH/g、総不飽和度は0.030meq/gであった。
【0057】
ポリオールG
ヘキサシアノコバルト亜鉛錯体触媒を用いて公知の方法により、水酸基価19.1mgKOH/g、総不飽和度0.009meq/gのポリオキシプロピレンジオール(ポリオールG)を得た。
【0058】
ポリオールH
ヘキサシアノコバルト亜鉛錯体触媒を用いて公知の方法により、水酸基価22.5mgKOH/g、総不飽和度0.011meq/gのポリオキシプロピレントリオール(ポリオールH)を得た。
【0059】
ポリオールI
水酸化セシウム触媒を用いて公知の方法により、水酸基価19.3mgKOH/g、総不飽和度0.048meq/gのポリオキシプロピレンジオール(ポリオールI)を得た。
【0060】
ポリオールJ
水酸化セシウム触媒を用いて公知の方法により、水酸基価17.2mgKOH/g、総不飽和度0.056meq/gのポリオキシプロピレントリオール(ポリオールJ)を得た。
【0061】
ポリオールK
水酸化カリウム触媒を用いて公知の方法により、水酸基価37.1mgKOH/g、総不飽和度0.050meq/gのポリオキシプロピレンジオール(ポリオールK)を得た。
【0062】
ポリオールL
水酸化カリウム触媒を用いて公知の方法により、水酸基価32.2mgKOH/g、総不飽和度0.053meq/gのポリオキシプロピレントリオール(ポリオールL)を得た。
【0063】
[評価方法]
貯蔵性は、一液湿気硬化性ウレタン組成物を密閉容器中に入れ、50℃中で30日間保管した後、B型回転粘度計により粘度を測定して評価した。
【0064】
施工後硬化した組成物の機械物性は、JIS−K6301により測定した。即ち、施工後23℃、相対湿度50%中に7日間放置し、更に50℃中に7日間放置した時の、引張強度、伸びを測定した。
【0065】
実施例1
特開平4−279620号公報に記載の方法に従ってテトラメチレンジアミンとp−トルアルデヒドとを脱水縮合反応させジアルジミン(A−1:アミン価381mgKOH/g)を得た。次に、2,4−トリレンジイソシアネート 36部と、ポリオールC 215部と、ポリオールF 749部とを100℃で10時間反応させ、イソシアネート基を有するポリウレタンプレポリマー(P−1)を得た。該プレポリマーの末端NCO基は1.0重量%であった。
【0066】
3リットルのプラネタリーミキサーにジオクチルフタレート 200部、炭酸カルシウム 650部を入れ、常温にて20分混練し、続いて100℃にて混練しつつ減圧下にて脱水操作を1時間行った。次に、ポリウレタンプレポリマー(P−1) 700部、ジアルジミン(A−1) 24部を加え、常温にて20分混練した。更に、沈降防止剤(日本アエロジル社製造疎水性シリカ:商品名アエロジル#R−972) 10部、キシレン 150部を加え、常温、減圧下で20分混練し、本発明の一液湿気硬化性ウレタン組成物を得た。
【0067】
この一液湿気硬化性ウレタン組成物は、表−1に示す如く50℃中で30日間保管した後の粘度が低く、高温下での長期保存性に優れていた。又、引張強度、伸び等の機械物性も良好であった。
【0068】
実施例2
特開平4−279620号公報に記載の方法に従ってポリオキシプロピレントリアミン(Texaco Chemical Company製、商標:JEFFAMINE T−403、分子量440)とp−イソプロピルベンズアルデヒドとを脱水縮合反応させトリアルジミン(A−2:アミン価304mgKOH/g)を得た。
【0069】
次に、2,4−トリレンジイソシアネート 51部と、ポリオールG 579部と、ポリオールH 371部とを100℃で10時間反応させ、イソシアネート基を有するポリウレタンプレポリマー(P−2)を得た。該プレポリマーの末端NCO基は1.0重量%であった。
【0070】
次に、実施例1に於いて、ポリウレタンプレポリマーとして(P−2) 700部を、潜在性硬化剤として(A−2) 30部を使用した以外は実施例1と同様に処理して、本発明の一液湿気硬化性ウレタン組成物を得た。
【0071】
この一液湿気硬化性ウレタン組成物は、表−1に示す如く50℃中で30日間保管した後の粘度が低く、高温下での長期保存性に優れていた。又、引張強度、伸び等の機械物性も良好であった。
【0072】
実施例3
特開平2−168号公報に記載の方法に従って1,4−ビス{3,3−ジメチル−2−オキソ−1−[3−(2−(2−エトキシエトキシ)エトキシカルボニルアミノメチル)ベンジル]アゼチジン−4−イル}ピペラジンを合成し、β−ラクタム(A−3:アミン価133mgKOH/g)を得た。
【0073】
次に、2,4−トリレンジイソシアネート 67部と、ポリオールB 432部と、ポリオールE 501部とを100℃で10時間反応させ、イソシアネート基を有するポリウレタンプレポリマー(P−3)を得た。該プレポリマーの末端NCO基は2.0重量%であった。
【0074】
次に、実施例1に於いて、ポリウレタンプレポリマーとして(P−3) 700部を、潜在性硬化剤として(A−3) 140部を使用した以外は実施例1と同様に処理して、本発明の一液湿気硬化性ウレタン組成物を得た。
【0075】
この一液湿気硬化性ウレタン組成物は、表−1に示す如く50℃中で30日間保管した後の粘度が低く、高温下での長期保存性に優れていた。又、引張強度、伸び等の機械物性も良好であった。
【0076】
実施例4
特開平4−279620号公報に記載の方法に従って2,5−異性体約60%と2,6−異性体約40%の混合物であるジアミノメチルビシクロ[2.2.1]ヘプタンとベンズアルデヒドとを脱水縮合反応させジアルジミン(A−4:アミン価337mgKOH/g)を得た。
【0077】
次に、2,4−トリレンジイソシアネート 67部と、ポリオールI 285部と、ポリオールJ 648部とを100℃で10時間反応させ、イソシアネート基を有するポリウレタンプレポリマー(P−4)を得た。該プレポリマーの末端NCO基は2.0重量%であった。
【0078】
次に、実施例1に於いて、ポリウレタンプレポリマーとして(P−4) 700部を、潜在性硬化剤として(A−4) 55部を使用した以外は実施例1と同様に処理して、本発明の一液湿気硬化性ウレタン組成物を得た。
【0079】
この一液湿気硬化性ウレタン組成物は、表−1に示す如く50℃中で30日間保管した後の粘度が低く、高温下での長期保存性に優れていた。又、引張強度、伸び等の機械物性も良好であった。
【0080】
実施例5
2,4−トリレンジイソシアネート 137部と、ポリオールA 713部と、ポリオールD 150部とを100℃で10時間反応させ、イソシアネート基を有するポリウレタンプレポリマー(P−5)を得た。該プレポリマーの末端NCO基は4.0重量%であった。
【0081】
次に、実施例1に於いて、ポリウレタンプレポリマーとして(P−5) 700部を、潜在性硬化剤としてビスオキサゾリジン(A−5:MILES社製、商品名HARDENER OZ、アミン価230mgKOH/g) 162部を使用した以外は実施例1と同様に処理して、本発明の一液湿気硬化性ウレタン組成物を得た。
【0082】
この一液湿気硬化性ウレタン組成物は、表−1に示す如く50℃中で30日間保管した後の粘度が低く、高温下での長期保存性に優れていた。又、引張強度、伸び等の機械物性も良好であった。
【0083】
比較例1
2,4−トリレンジイソシアネート 70部と、ポリオールK 404部と、ポリオールL 525部とを100℃で10時間反応させ、イソシアネート基を有するポリウレタンプレポリマー(P−6)を得た。該プレポリマーの末端NCO基は1.0重量%であった。
【0084】
次に、実施例1に於いて、ポリウレタンプレポリマーとして(P−6) 700部を、潜在性硬化剤として(A−1) 24部を使用した以外は実施例1と同様に処理して、一液湿気硬化性ウレタン組成物を得た。
【0085】
この一液湿気硬化性ウレタン組成物は、表−1に示す如く50℃中で30日間保管した後の粘度が高く、高温下で長期保存した場合には作業性が著しく劣るものであった。又、引張強度、伸び等の機械物性も劣っていた。
【0086】
比較例2
2,4−トリレンジイソシアネート 90部と、ポリオールK 387部と、ポリオールL 523部とを100℃で10時間反応させ、イソシアネート基を有するポリウレタンプレポリマー(P−7)を得た。該プレポリマーの末端NCO基は2.0重量%であった。
【0087】
次に、実施例1に於いて、ポリウレタンプレポリマーとして(P−7) 700部を、潜在性硬化剤として(A−4) 55部を使用した以外は実施例1と同様に処理して、一液湿気硬化性ウレタン組成物を得た。
【0088】
この一液湿気硬化性ウレタン組成物は、表−1に示す如く50℃中で30日間保管した後の粘度が高く、高温下で長期保存した場合には作業性が著しく劣るものであった。又、引張強度、伸び等の機械物性も劣っていた。
【0089】
比較例3
2,4−トリレンジイソシアネート 129部と、ポリオールK 345部と、ポリオールL 526部とを100℃で10時間反応させ、イソシアネート基を有するポリウレタンプレポリマー(P−8)を得た。該プレポリマーの末端NCO基は4.0重量%であった。
【0090】
次に、実施例1に於いて、ポリウレタンプレポリマーとして(P−8) 700部を、潜在性硬化剤として(A−5) 162部を使用した以外は実施例1と同様に処理して、一液湿気硬化性ウレタン組成物を得た。
【0091】
この一液湿気硬化性ウレタン組成物は、表−1に示す如く50℃中で30日間保管した後の粘度が高く、高温下で長期保存した場合には作業性が著しく劣るものであった。又、引張強度、伸び等の機械物性も劣っていた。
【0092】
【表1】
Figure 0003717282
【0093】
【表2】
Figure 0003717282
【0094】
【発明の効果】
本発明によれば、加水分解によりアミンが生成する潜在性硬化剤とイソシアネート基を有するポリウレタンプレポリマーとを含有する一液湿気硬化性ウレタン組成物に於いて、ポリイソシアネート化合物と、水酸基価OHV(mgKOH/g)が5〜60であり、且つ総不飽和度USV(meq/g)がUSV≦1.2/OHVを満足するポリオキシアルキレンポリオール、またはホスファゼニウム化合物の存在下に、アルキレンオキシド化合物を重合させて製造されたポリオキシアルキレンポリオールとの反応により得られるイソシアネート基を有するポリウレタンプレポリマーを使用することにより、該組成物を高温下で長期間貯蔵した場合でも、粘度が上昇せず低粘度を保持する為、容器からの排出が容易で、かつ施工が容易であり、且つ施工後の硬化物物性が優れる一液湿気硬化性ウレタン組成物が得られる。また、高温下で長期間に渡って保存する場合にも、低温倉庫内等で貯蔵する必要がなく、経済性にも優れる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a polyurethane resin composition used as a sealing material, a waterproof material, a wall material, a flooring material, a paint, or an adhesive.
[0002]
[Prior art]
Polyurethane resins are particularly useful as sealing materials, waterproofing materials, wall materials, flooring materials, paints, and adhesives in recent years because they are excellent in various properties such as rubber elasticity, wear resistance, cold resistance and durability. These polyurethane resins are produced by applying a one-component type in which the terminal NCO group of the polyurethane prepolymer is cured with moisture in the atmosphere after construction, a main agent containing the polyurethane prepolymer, and a curing agent containing polyols. It is roughly divided into two-pack type which is mixed and cured at the time.
[0003]
The two-pack type is easy to adjust the curing speed, but it is necessary to measure and stir and mix each component during construction. Accordingly, the physical properties of the cured product may be deteriorated or the curing may be poor due to an operation error in weighing and stirring and mixing.
[0004]
On the other hand, the one-pack type is simple in construction, but has the drawbacks of slow curing and foaming. As a method for improving this drawback, a one-component moisture curable composition containing a latent curing agent that generates an amine by hydrolysis has been devised.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, since these compositions tend to increase in viscosity during storage, when used after long-term storage, the composition becomes highly viscous, making it difficult to discharge from the container, and workability is reduced. In some cases, it becomes impossible to carry out the construction or the construction becomes impossible, which causes a reduction in the commercial value. In particular, the higher the temperature during storage, the more the viscosity increases. Therefore, when storing for a long period of time, storage in a low-temperature warehouse or the like is required, which is also a factor in reducing economic efficiency.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to improve the above problems, the present inventors have found that the polyisocyanate compound, the hydroxyl value OHV (mgKOH / g) is 5 to 60, and the total unsaturation degree USV (meq / g). Is represented by the following formula (1):
[0007]
[Chemical 8]
USV ≦ 1.2 / OHV (1)
The one-part moisture-curing urethane composition using a polyurethane prepolymer obtained by reaction with a polyoxyalkylene polyol that satisfies the above conditions is low in viscosity even when stored for a long period of time at a high temperature. It has been found that the construction is easy to maintain, and the cured product properties after construction are also excellent.
[0008]
Furthermore, the present inventors have used a one-component moisture that uses a polyurethane prepolymer obtained by using a polyoxyalkylene polyol produced by polymerizing an alkylene oxide compound in the presence of a phosphazenium compound as a polyoxyalkylene polyol. Even in the case of a curable urethane composition, when stored at a high temperature for a long time as described above, the viscosity of the composition does not increase and the low viscosity is maintained. However, the present invention has been found to be excellent, and the present invention has been completed.
That is, the present invention provides the following (1) to (4).
(1) (a) a polyisocyanate compound;
The hydroxyl value OHV (mgKOH / g) is 5 to 60, and the total degree of unsaturation USV (meq / g) is the following formula (1) [Chemical Formula 9]
[0009]
[Chemical 9]
USV ≦ 1.2 / OHV (1)
A polyoxyalkylene polyol satisfying
A one-component moisture-curable urethane composition containing a polyurethane prepolymer having an isocyanate group obtained by the reaction with (2) and a latent curing agent that generates an amine by hydrolysis.
(2) (a) a polyisocyanate compound;
The following general formula (2) [Chemical Formula 10], or General Formula (3) [Chemical Formula 11]
[0010]
[Chemical Formula 10]
Figure 0003717282
[0011]
Embedded image
Figure 0003717282
(However, a, b, and c in the general formula (2) or d, e, f, and g in the general formula (3) are each 0 or a positive integer of 3 or less. R is the same or different hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and two Rs on the same nitrogen atom may be bonded to each other to form a ring structure. Represents the number of zenium cations, Zx-Represents an x-valent anion of an active hydrogen compound. )
A polyoxyalkylene polyol produced by polymerizing an alkylene oxide compound in the presence of a phosphazenium compound represented by:
A polyurethane prepolymer having an isocyanate group obtained by reaction with
(B) A one-component moisture-curable urethane composition containing a latent curing agent that generates an amine by hydrolysis.
(3) (a) a polyisocyanate compound;
The following general formula (2) [Chemical formula 12] or general formula (3) [Chemical formula 13]
[0012]
Embedded image
Figure 0003717282
[0013]
Embedded image
Figure 0003717282
(However, a, b, and c in the general formula (2) or d, e, f, and g in the general formula (3) are each 0 or a positive integer of 3 or less. R is the same or different hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and two Rs on the same nitrogen atom may be bonded to each other to form a ring structure. Represents the number of zenium cations, Zx-Represents an x-valent anion of an active hydrogen compound. )
A polyoxyalkylene polyol produced by polymerizing an alkylene oxide compound in the presence of a phosphazenium compound represented by the formula: wherein the polyoxyalkylene polyol has a hydroxyl value OHV (mgKOH / g) of 5 to 60, and Unsaturation degree USV (meq / g) is the following formula (1) [Chemical Formula 14]
[0014]
Embedded image
USV ≦ 1.2 / OHV (1)
A polyoxyalkylene polyol satisfying
A polyurethane prepolymer having an isocyanate group obtained by reaction with
(B) A one-component moisture-curable urethane composition containing a latent curing agent that generates an amine by hydrolysis.
(4) The latent curing agent that generates an amine by hydrolysis is represented by the following general formula (4) [Chemical Formula 15]
[0015]
Embedded image
Y-(-N = CH-X) n (4)
(In the formula, X represents an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. Y represents a divalent or trivalent hydrocarbon group having 2 to 15 carbon atoms, or a divalent or trivalent molecular weight of 70 to 6000. Represents a polyoxyalkylene group, n represents 2 or 3)
The one-component moisture-curable urethane composition according to any one of (1) to (3), which is a polyaldimine represented by the formula:
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
The polyurethane prepolymer having an isocyanate group used in the present invention has a polyisocyanate compound, a hydroxyl value OHV (mgKOH / g) of 5 to 60, and a total unsaturation degree USV (meq / g) of the following formula: (1) [Chemical Formula 16]
Embedded image
USV ≦ 1.2 / OHV (1)
Is reacted with a polyoxyalkylene polyol satisfying the above by a known method so that a free isocyanate group remains.
As the production method, the polyisocyanate compound and the above polyoxyalkylene polyol are produced by reacting at 100 ° C. for several hours. The isocyanate group content is preferably 0.3 to 7.0% by weight, and particularly preferably 0.5 to 5.0% by weight.
[0017]
Here, the total degree of unsaturation (C = C) in the polyoxyalkylene polyol is a monool having an unsaturated group at the molecular end produced mainly by the side reaction of propylene oxide when the polyoxyalkylene polyol is synthesized. It is an indicator of quantity. Since the monool has a low molecular weight as compared with the polyoxyalkylene polyol produced by the main reaction, the molecular weight distribution of the polyoxyalkylene polyol is greatly widened and the average number of functional groups is lowered. Therefore, when a polyoxyalkylene polyol having a high monool content is used, it causes deterioration of various physical properties such as an increase in hysteresis, a decrease in hardness, and a decrease in extensibility. Therefore, it is preferable that monool (C = C) is completely absent if possible, but it should be as small as possible.
[0018]
As polyisocyanate used here, specifically, for example,
1) Tolylene diisocyanate (including various mixtures of isomers), diphenylmethane diisocyanate (including various mixtures of isomers), 3,3'-dimethyl-4,4'-biphenylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, xylylene Diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate, naphthylene diisocyanate, dicyclohexylmethane-4 · 4′-diisocyanate, isophorone diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, 1,4-cyclohexyl diisocyanate, 1-methyl-2 · 4 A diisocyanate such as diisocyanato-cyclohexane, 2,4,4-trimethyl-1,6-diisocyanato-hexane,
[0019]
2) Triisocyanates such as 4 · 4 ′ · 4 ″ -triphenylmethane triisocyanate, tris (4-phenylisocyanato) thiophosphate,
3) Polyfunctional isocyanates such as urethane-modified products, isocyanurate-modified products, carbodiimide-modified products, burette-modified products, crude tolylene diisocyanate, polymethylene / polyphenyl isocyanate, and the like.
The hydroxyl value OHV (mgKOH / g) used here is 5 to 60, and the total degree of unsaturation USV (meq / g) is the following formula (1) [Chemical Formula 17]
[0020]
Embedded image
USV ≦ 1.2 / OHV (1)
A polyoxyalkylene polyol satisfying
Is Zn as described in, for example, Japanese Patent Publication No. 44-551.Three[Co (CN)6]2It can be obtained by adding an alkylene oxide to an active hydrogen compound using a metal cyanide complex as described above, cesium hydroxide as described in JP-A-7-278289, or a phosphazenium compound as a catalyst.
[0021]
In particular, when a phosphazenium compound is used as a catalyst, a metal component that adversely affects the reaction during the production of the polyurethane prepolymer or the physical properties of the cured product of the polyurethane composition does not remain in the produced polyoxyalkylene polyol. Therefore, it is more preferable. Note that the use of a commonly used catalyst such as KOH is not preferable because the total degree of unsaturation increases.
[0022]
The polyoxyalkylene polyol obtained by using the phosphazenium compound used in the present invention as a catalyst means that an alkylene oxide compound is polymerized in the presence of the phosphazenium compound represented by the general formula (2) or the general formula (3). It is a polyoxyalkylene polyol produced by
[0023]
The phosphazenium compound in the present invention is a salt of a phosphazenium cation having a structure represented by the following general formula (2) [Chemical Formula 18] or general formula (3) [Chemical Formula 19] and an active hydrogen compound anion. The phosphazenium cation is represented by an extreme structural formula in which the charge is present on the central phosphorus atom, but in addition to this, an infinite number of ultimate structural formulas are drawn, and the charge is actually It is non-localized as a whole.
[0024]
Embedded image
Figure 0003717282
[0025]
Embedded image
Figure 0003717282
(However, a, b, and c in the general formula (2) or d, e, f, and g in the general formula (3) are each 0 or a positive integer of 3 or less. R is the same or different hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and two Rs on the same nitrogen atom may be bonded to each other to form a ring structure. Represents the number of zenium cations, and Zx- represents an x-valent anion of the active hydrogen compound.)
[0026]
In the phosphazenium compound represented by the general formula (2), a, b and c are each a positive integer of 0 or 3 or less, preferably 0 or a positive integer of 2 or less. More preferably, in the combination of (2, 1, 1), (1, 1, 1), (0, 1, 1) or (0, 0, 1) regardless of the order of a, b and c. Is the number of D, e, f and g in the phosphazenium compound represented by the general formula (3) are each a positive integer of 0 or 3 or less, preferably 0 or a positive integer of 2 or less. More preferably, regardless of the order of d, e, f and g, (2, 1, 1, 1), (1, 1, 1, 1), (0, 1, 1, 1), (0, 0 1, 1) or a number in a combination of (0, 0, 0, 1). More preferably, it is a number in the combination of (1, 1, 1, 1), (0, 1, 1, 1), (0, 0, 1, 1) or (0, 0, 0, 1). is there.
[0027]
R in the phosphazenium compound represented by the general formula (2) or the general formula (3) is the same or different aliphatic or aromatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, specifically, R is, for example, methyl, ethyl, normal-propyl, isopropyl, allyl, normal-butyl, sec-butyl, tert-butyl, 2-butenyl, 1-pentyl, 2-pentyl, 3-pentyl, 2-methyl- 1-butyl, isopentyl, tert-pentyl, 3-methyl-2-butyl, neopentyl, normal-hexyl, 4-methyl-2-pentyl, cyclopentyl, cyclohexyl, 1-heptyl, 3-heptyl, 1-octyl, 2- Octyl, 2-ethyl-1-hexyl, 1,1-dimethyl-3,3-dimethylbutyl (common name, tert-octyl), Cycloalkenyl, decyl, phenyl, 4-toluyl, benzyl, selected from aliphatic or aromatic hydrocarbon groups such as 1-phenylethyl or 2-phenylethyl. Of these, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms such as methyl, ethyl, normal-propyl, isopropyl, tert-butyl, tert-pentyl or 1,1-dimethyl-3,3-dimethylbutyl is preferable. A methyl group or an ethyl group is more preferable.
[0028]
In addition, when two Rs on the same nitrogen atom in the phosphazenium compound represented by the general formula (2) or the general formula (3) are bonded to each other to form a ring structure, a divalent group on the nitrogen atom The group (R—R) is a divalent hydrocarbon group having a main chain of 4 to 6 carbon atoms (the ring is a 5- to 7-membered ring containing a nitrogen atom), such as tetramethylene, pentamethylene. Or it is hexamethylene etc., and alkyl groups, such as methyl or ethyl, are substituted for those main chains. Preferably, it is tetramethylene or pentamethylene. Such a ring structure may be taken for all possible nitrogen atoms in the phosphazenium cation, or a part thereof.
X in the phosphazenium compound represented by the general formula (2) or the general formula (3) is not uniform depending on the type of the active hydrogen compound, but is usually 1 to 8, and preferably 1.
[0029]
The phosphazenium compound represented by the general formula (2) or the general formula (3) is, for example, a salt of a phosphazenium cation and an inorganic anion in the general formula (2) or the general formula (3) and an active hydrogen compound. A method of reacting an alkali metal or alkaline earth metal salt, or reacting a salt of a phosphazenium cation in general formula (2) or general formula (3) with an anion of another active hydrogen compound and an active hydrogen compound It can obtain by the method of making it.
The phosphazenium compound represented by the general formula (2) is, for example, the following general formula (5) [Chemical Formula 20]
[0030]
Embedded image
Figure 0003717282
(Wherein, a, b and c are each a positive integer of 0 or 3 or less, but all are not simultaneously 0. R is the same or different hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. And two Rs on the same nitrogen atom may be bonded to each other to form a ring structure.) Can also be synthesized by reacting an active hydrogen compound with a phosphazene compound represented by:
In addition, any method may be used as long as it is a method for obtaining a phosphazenium compound represented by the general formula (2) or the general formula (3).
[0031]
The active hydrogen compound in the present invention is a compound having an active hydrogen atom on an oxygen atom, such as water, for example, formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, isobutyric acid, lauric acid, stearic acid, oleic acid, phenyl A carboxylic acid having 1 to 20 carbon atoms such as acetic acid, dihydrocinnamic acid, cyclohexanecarboxylic acid, benzoic acid, paramethylbenzoic acid or 2-carboxynaphthalene, such as succinic acid, malonic acid, succinic acid, maleic acid, fumaric acid, Polyvalent carboxylic acids having 2 to 6 carbon groups having 2 to 20 carbon atoms such as adipic acid, itaconic acid, butanetetracarboxylic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid or pyromellitic acid For example, N, N-diethylcarbamic acid, N-carboxypyrrolidone, N- Carbamic acids such as ruboxyaniline and N, N′-dicarboxy-2,4-toluenediamine, such as methanol, ethanol, normal-propanol, isopropanol, normal-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, iso Pentyl alcohol, tert-pentyl alcohol, normal-octyl alcohol, lauryl alcohol, cetyl alcohol, cyclopentanol, cyclohexanol, allyl alcohol, crotyl alcohol, methyl vinyl carbinol, benzyl alcohol, 1-phenyl ethyl alcohol, triphenyl carbi Alcohols having 1 to 20 carbon atoms such as norol or cinnamyl alcohol, such as ethylene glycol and propylene glycol Diethylene glycol, dipropylene glycol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-cyclohexanediol, trimethylolpropane, glycerin, diglycerin, Polyhydric alcohols having 2 to 8 carbon atoms having 2 to 8 carbon atoms such as pentaerythritol or dipentaerythritol, for example, sugars such as glucose, sorbitol, dextrose, fructose or sucrose, or derivatives thereof; Aromatic compounds having 1 to 3 hydroxyl groups having 6 to 20 carbon atoms, such as phenol, 2-naphthol, 2,6-dihydroxynaphthalene or bisphenol A, such as polyethylene oxide, polypropylene And polyalkylene oxides having 2 to 8 terminals and having 1 to 8 hydroxyl groups at the terminals.
[0032]
Furthermore, the active hydrogen compound in the present invention is a compound having an active hydrogen atom on a nitrogen atom, such as methylamine, ethylamine, normal-propylamine, isopropylamine, normal-butylamine, isobutylamine, sec-butylamine, aliphatic or aromatic primary amines having 1 to 20 carbon atoms such as tert-butylamine, cyclohexylamine, benzylamine, β-phenylethylamine, aniline, o-toluidine, m-toluidine or p-toluidine, such as dimethyl Amine, methylethylamine, diethylamine, di-normal-propylamine, ethyl-normal-butylamine, methyl-sec-butylamine, dipentylamine, dicyclohexylamine, N-methylaniline or diphenyl Aliphatic or aromatic secondary amines having 2 to 20 carbon atoms such as ruamine, such as ethylenediamine, di (2-aminoethyl) amine, hexamethylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, tri (2- Aminoethyl) amine, N, N′-dimethylethylenediamine, N, N′-diethylethylenediamine or di (2-methylaminoethyl) amine or the like, 2 to 20 carbon atoms, 2 to 3 primary or secondary amino groups For example, saturated cyclic secondary amines having 4 to 20 carbon atoms such as pyrrolidine, piperidine, morpholine or 1,2,3,4-tetrahydroquinoline, 3-pyrroline, pyrrole, 4 to 20 carbon atoms such as indole, carbazole, imidazole, pyrazole or purine Unsaturated cyclic secondary amines such as piperazine, pyrazine or 1,4,7-triazacyclononane-containing cyclic polyvalent amines containing 2 to 3 secondary amino groups having 4 to 20 carbon atoms Amines, for example, unsubstituted or N-monosubstituted acid amides having 2 to 20 carbon atoms such as acetamide, propionamide, N-methylpropionamide, N-methylbenzoic acid amide or N-ethylstearic acid amide For example, 5- to 7-membered cyclic amides such as 2-pyrrolidone and ε-caprolactam; is there.
[0033]
Among these active hydrogen compounds, water is preferable, for example, methanol, ethanol, normal-propanol, isopropanol, normal-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, isopentyl alcohol, tert-pentyl alcohol, Carbon such as normal-octyl alcohol, lauryl alcohol, cetyl alcohol, cyclopentanol, cyclohexanol, allyl alcohol, crotyl alcohol, methyl vinyl carbinol, benzyl alcohol, 1-phenyl ethyl alcohol, triphenyl carbinol or cinnamyl alcohol 1 to 20 alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-cyclohexanediol, trimethylolpropane, glycerin, diglycerin, pentaerythritol or di Polyhydric alcohols having 2 to 8 carbon atoms having 2 to 20 carbon atoms such as pentaerythritol, for example, sugars such as glucose, sorbitol, dextrose, fructose or sucrose, or derivatives thereof, such as polyethylene oxide, Polyalkylene oxides having a molecular weight of 100 to 50,000 having 2 to 8 ends and 1 to 8 hydroxyl groups at the ends, such as polypropylene oxide or copolymers thereof, such as ethylenediamine, di (2 − Minoethyl) amine, hexamethylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, tri (2-aminoethyl) amine, N, N′-dimethylethylenediamine, N, N′-diethylethylenediamine or di (2-methylaminoethyl) amine A polyvalent amine having 2 to 3 primary or secondary amino groups having 2 to 20 carbon atoms, such as pyrrolidine, piperidine, morpholine or 1,2,3,4-tetrahydroquinoline 4 to 20 saturated cyclic secondary amines, for example, cyclic containing 2 to 3 secondary amino groups having 4 to 20 carbon atoms such as piperazine, pyrazine or 1,4,7-triazacyclononane Of polyamines.
[0034]
Among these active hydrogen compounds, water is more preferable, for example, methanol, ethanol, normal-propanol, isopropanol, normal-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, isopentyl alcohol, tert-pentyl alcohol. , Alcohols having 1 to 10 carbon atoms such as normal-octyl alcohol, such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,4-butanediol, trimethylolpropane, glycerin, or pentaerythritol. Polyhydric alcohols having 2 to 4 carbon atoms having 2 to 4 carbon atoms, such as polyethylene oxide, polypropylene oxide or copolymers thereof Such as polyalkylene oxides having a molecular weight of 100 to 10,000 having 2 to 6 ends and 2 to 6 hydroxyl groups at the ends, such as N, N′-dimethylethylenediamine, N, N Polyhydric amines having 2 to 20 carbon atoms and 2 to 3 secondary amino groups such as' -diethylethylenediamine or di (2-methylaminoethyl) amine, such as piperazine, pyrazine or 1,4,4 Cyclic polyamines containing 2 to 3 secondary amino groups having 4 to 20 carbon atoms such as 7-triazacyclononane.
[0035]
Of these active hydrogen compounds, water is more preferable. For example, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,4-butanediol, trimethylolpropane, glycerin, or pentaerythritol has 2 carbon atoms. To 10 polyhydric alcohols having 2 to 4 hydroxyl groups, such as polyethylene oxide, polypropylene oxide or copolymers thereof, having 2 to 6 ends and 2 to 6 hydroxyl groups at the ends These are polyalkylene oxides having a molecular weight of 100 to 10,000.
[0036]
Examples of the alkylene oxide compound in the present invention include ethylene oxide, propylene oxide, 1,2-butylene oxide, 2,3-butylene oxide, styrene oxide, cyclohexene oxide, epichlorohydrin, epibromohydrin, methyl glycidyl ether, allyl. An epoxy compound such as glycidyl ether or phenyl glycidyl ether. Two or more of these may be used in combination. When using together, the method of using together a some alkylene oxide compound simultaneously, the method of using together sequentially, the method of repeating sequentially, etc. can be taken.
Of these alkylene oxide compounds, ethylene oxide, propylene oxide, 1,2-butylene oxide or styrene oxide is preferable, and ethylene oxide and propylene oxide are more preferable.
[0037]
The amount of the phosphazenium compound used for the polymerization reaction of the alkylene oxide compound is not particularly limited, but is usually 1 × 10 with respect to 1 mole of the alkylene oxide compound.-15~ 5x10-1Moles, preferably 1 × 10-7~ 1x10-2The range of moles.
The reaction temperature of the polymerization reaction is not uniform depending on the type and amount of the alkylene oxide compound and other components used, but is usually 150 ° C. or lower, preferably 10 to 130 ° C., more preferably 50 to 120 ° C. Range. The pressure during the reaction is not uniform depending on the type or amount of the alkylene oxide compound and other components used or the polymerization temperature, but is usually 30 kg / cm as the pressure during the polymerization reaction.2(Absolute pressure, the same applies hereinafter) or less, preferably 0.1 to 15 kg / cm2, More preferably 1-10 kg / cm2Range.
[0038]
Examples of the latent curing agent that generates an amine by hydrolysis in the present invention include enamine (British Patent No. 1575666), polyaldimine or polyketimine (British Patent No. 1064841, German Patent No. 3133769, JP-A-2-283710, JP-A-4-279620), β-lactam (JP-A-2-168), oxazolidine (JP-A-2-55715) and the like. In particular, the polyaldimine represented by the following general formula (4) [Chemical Formula 21] disclosed in JP-A-4-279620 is a one-part moisture curable urethane composition containing this as a latent curing agent. The balance of performance such as curability, storage property, and physical properties of cured product is excellent and most preferable.
[0039]
Embedded image
Y-(-N = CH-X) n (4)
(In the formula, X represents an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. Y represents a divalent or trivalent hydrocarbon group having 2 to 15 carbon atoms, or a divalent or trivalent molecular weight of 70 to 6000. Represents a polyoxyalkylene group, n represents 2 or 3)
[0040]
The polyaldimine represented by the general formula (4) is obtained by subjecting a polyamine and an aldehyde described in detail below to an azeotropic dehydration reaction using a solvent such as toluene or xylene in the presence of an acid catalyst. It is obtained by continuing the reaction until the distillation of water into the separator stops. As for the ratio of said polyamine and aldehyde, 1-2 equivalent of aldehyde is preferable with respect to an amine equivalent.
[0041]
As the polyamine used for the production of the polyaldimine represented by the general formula (4),
1) Aliphatic diamines such as ethylenediamine, 1,3-diaminopropane, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, heptamethylenediamine, octamethylenediamine, decamethylenediamine, 4,4′-diaminodicyclohexylmethane, isophoronediamine, bis Aminomethylcyclohexane, 2,5- or 2,6-diaminomethylbicyclo [2.2.1] heptane, diaminocyclohexane, 3 (4), 8 (9) -bis (aminomethyl) -tricyclo [5.2. 1.02.6] Alicyclic diamine such as decane, diaminodiphenylmethane, diaminodiphenyl ether, xylylenediamine, phenylenediamine, aromatic diamine such as 3,5-diethyltoluene-2,4- or 2,6-diamine, water, ethylene glycol, Diamines such as polyoxyalkylene diamines obtained by converting hydroxyl groups of polyoxyalkylene glycols obtained by addition polymerization of propylene oxide and / or ethylene oxide to propylene glycol and the like, to amino groups,
2) Addition polymerization of propylene oxide and / or ethylene oxide to triamine such as 1,3,5-tris (aminomethyl) benzene, 1,3,5-tris (aminomethyl) cyclohexane, glycerin, trimethylolpropane, etc. Examples include triamines such as polyoxyalkylene triamines obtained by converting hydroxyl groups of the obtained polyoxyalkylene triols to amino groups.
[0042]
Examples of the aldehyde to be reacted with the polyamine include benzaldehyde, o-tolualdehyde, m-tolualdehyde, p-tolualdehyde, 4-ethylbenzaldehyde, 4-propylbenzaldehyde, 4-butylbenzaldehyde, and 2,4-dimethyl. There are benzaldehyde, 2,4,5-trimethylbenzaldehyde, p-anisaldehyde, p-ethoxybenzaldehyde and the like.
[0043]
In the present invention, the one-component moisture-curable urethane composition contains a latent curing agent that generates an amine by hydrolysis and a polyurethane prepolymer having an isocyanate group. The polyurethane prepolymer having the latent curing agent and the isocyanate group is a ratio between the number of amino groups of the polyamine generated by hydrolysis of the latent curing agent and the number of isocyanate groups contained in the polyurethane prepolymer having an isocyanate group. (Amino group number / isocyanate group number) is blended in a ratio of 0.5 to 2.0, preferably 0.7 to 1.5.
[0044]
The one-component moisture-curable urethane composition used in the present invention has a filler, a thixotropic agent, a plasticizer, a solvent, an adhesion-imparting agent, a colorant, and a stable agent for adjusting viscosity, resin physical properties, resistance, and curing speed. A product such as a sealing material, a waterproofing material, a wall material, a flooring material, a paint, or an adhesive can be obtained by mixing an agent, an interfering agent, an organic acid, or the like.
[0045]
There are no particular restrictions on the method of blending these, simply mixing or other known methods, for example, adding necessary additives such as fillers, plasticizers, thixotropic agents, and other auxiliaries to the planetary mixer. Alternatively, after stirring and mixing using a mixer such as a dissolver, a polyurethane prepolymer having an isocyanate group and a latent curing agent can be added and sufficiently mixed. When the water content of various additives is high, it is necessary to perform dehydration beforehand or to add a dehydrating agent such as zeolite. The one-component moisture-curable urethane composition thus obtained is stored in a sealed can in a nitrogen atmosphere.
[0046]
【Example】
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited only to these examples. In the examples, parts represent parts by weight.
[0047]
[Production of polyol]
The polyol used is shown below. Polyols A to F use phosphazenium compound catalysts, polyols G and H use hexacyanocobalt zinc complex catalysts, polyols I and J use cesium hydroxide catalysts, polyols K and L use potassium hydroxide catalysts. A polyol produced by
[0048]
Polyol A
484 g (3.61 mol) of dipropylene glycol was weighed into a 1 L eggplant flask equipped with a stirrer, a nitrogen introducing tube and a thermometer, and dimethylaminotris [tris (dimethylamino) phosphoranylideneamino] phosphonium hydroxy was measured. Do {[(Me2N)ThreeP = N]Three(Me2N) P+  OH-} Was added in an amount of 27.01 g (0.043 mol). This was heated to 100 ° C., depressurized to 5 mmHg while stirring, and further dried nitrogen was circulated to remove water produced by the reaction. Excess of dipropylene glycol and mono {dimethylaminotris [tris (dimethylamino) phosphoranylideneamino] phosphonium} salt of dipropylene glycol, a phosphazenium compound contained therein {[(Me2N)ThreeP = N]Three(Me2N) P+  Dpg-} Was obtained (Dpg-Represents a monovalent anion of dipropylene glycol).
[0049]
The entire amount of this mixture was charged into a similar 5 L autoclave. Thereafter, the inside of the reactor was replaced with dry nitrogen, the temperature was raised to 80 ° C., and 2920 g (50.34 mol) of propylene oxide was added at a reaction pressure of 3.8 kg / cm 3.2(Absolute pressure, the same applies hereinafter) The reaction was carried out at 80 ° C. for 12 hours while intermittently supplying the pressure before and after. Next, the pressure was reduced to 10 mmHg at the same temperature, and this pressure was maintained for 30 minutes to remove the remaining propylene oxide. Then, the pressure was returned to normal pressure with dry nitrogen, and the contents were cooled to room temperature (first stage). In order to further increase the molecular weight, 828 g which is a part of the content was transferred to a similar 5 L autoclave, the inside of the reactor was replaced with dry nitrogen, the temperature was raised to 80 ° C., and 1932 g of propylene oxide (33 .30 mol) at the reaction pressure of 3.8 kg / cm2The reaction was carried out at 80 ° C. for 24 hours while supplying intermittently so as to maintain the front and back (second stage). Subsequently, it was kept at 10 mmHg for 30 minutes at the same temperature. Thereafter, the inside of the reactor was replaced with dry nitrogen to return to normal pressure. In this way, 2721 g of polyoxypropylene diol (polyol A), which is a propylene oxide polymer, was obtained in a two-stage reaction. The polyol had a hydroxyl value of 37.3 mgKOH / g and a total unsaturation of 0.011 meq / g.
[0050]
Polyol B
In order to further increase the molecular weight, 428 g of polyoxypropylene diol containing catalyst obtained in the first-stage polymerization reaction of polyol A was transferred to a similar 5 L autoclave, and 2478 g (42.73 mol) of propylene oxide was added during the reaction. Pressure 3.8kg / cm2The mixture was reacted at 80 ° C. for 24 hours while being intermittently supplied so as to maintain the front and back. Subsequently, it was kept at 10 mmHg for 30 minutes at the same temperature. Thereafter, the inside of the reactor was replaced with dry nitrogen to return to normal pressure, and 2807 g of polyoxypropylene diol (polyol B), which is a propylene oxide polymer, was obtained. The polyol had a hydroxyl value of 18.7 mgKOH / g and a total unsaturation of 0.021 meq / g.
[0051]
Polyol C
In order to increase the molecular weight, 423 g of the polyoxypropylene diol containing catalyst obtained in the first stage polymerization reaction of polyol A was transferred to a similar 5 L autoclave, and 2158 g (37.20 mol) of propylene oxide was added to the reaction pressure. 3.8 kg / cm2The mixture was reacted at 80 ° C. for 24 hours while being intermittently supplied so as to maintain the front and back. Subsequently, it was kept at 10 mmHg for 30 minutes at the same temperature. Thereafter, the inside of the reactor was replaced with dry nitrogen to return to normal pressure (second stage). In order to further increase the molecular weight, 834 g, which is a part of the contents, was transferred to a similar 5 L autoclave, the inside of the reactor was replaced with dry nitrogen, the temperature was raised to 80 ° C., and 1557 g of propylene oxide (26 .85 mol) at the reaction pressure of 3.8 kg / cm2The mixture was reacted at 80 ° C. for 24 hours while being intermittently supplied so as to maintain the front and back. Subsequently, it was kept at 10 mmHg for 30 minutes at the same temperature. Thereafter, the inside of the reactor was replaced with dry nitrogen to return to normal pressure (third stage). In this way, 2298 g of polyoxypropylene diol (polyol C), which is a polymer of propylene oxide, was obtained by a three-stage reaction. The polyol had a hydroxyl value of 7.5 mgKOH / g and a total unsaturation value of 0.033 meq / g.
[0052]
Polyol D
112 g (1.22 mol) of glycerin was weighed into a 300 ml eggplant flask equipped with a stirrer and a thermometer, and 1- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) -2,2 manufactured by Fluka Co. -Bis [tris (dimethylamino) phosphoranylideneamino] -4,4,4-tris (dimethylamino) -2λFive, 4λFive-Catenadi (phosphazene) {[(Me2N)ThreeP = N]ThreeP = Nt-C8H17}, And then stirred with heating at 80 ° C. for 2 hours. Mono {1,1,3,3-tetramethyl of glycerin, which is an excess of glycerin and phosphazenium compound contained therein Butylaminotris [tris (dimethylamino) phosphoranylideneamino] phosphonium} salt {[(Me2N)ThreeP = N]Three(T-C8H17NH) P+  Gly-} Was obtained (Gly-Represents a monovalent anion of glycerin).
[0053]
The entire amount of the mixture was charged into a 2 L autoclave equipped with a temperature measuring tube, a pressure gauge, a stirrer, and an alkylene oxide introduction tube. The inside of the reactor was replaced with dry nitrogen, the temperature was raised to 80 ° C., and 1050 g (18.10 mol) of propylene oxide was added at a reaction pressure of 3.8 kg / cm 3.2The reaction was carried out at 80 ° C. for 12 hours while intermittently feeding to maintain the front and back. Subsequently, after maintaining at 10 mmHg for 30 minutes at the same temperature, the pressure was returned to normal pressure with dry nitrogen, and the contents were cooled to room temperature (first stage). In order to further increase the molecular weight, the contents were transferred to a 5 L autoclave equipped with a temperature measuring tube, pressure gauge, stirrer and alkylene oxide introduction tube, the inside of the reactor was replaced with dry nitrogen, and the temperature was raised to 80 ° C. Further, 2619 g (45.16 mol) of propylene oxide was added at a reaction pressure of 3.8 kg / cm.2The mixture was reacted at 80 ° C. for 24 hours while being intermittently supplied so as to maintain the front and back. Subsequently, it was kept at 10 mmHg for 30 minutes at the same temperature (second stage). Thereafter, the inside of the reactor was replaced with dry nitrogen to return to normal pressure. In this way, 3669 g of polyoxypropylene triol (polyol D), which is a polymer of propylene oxide, was obtained in a two-stage reaction. The polyol had a hydroxyl value of 55.9 mgKOH / g and a total degree of unsaturation of 0.007 meq / g.
[0054]
Polyol E
355 g (3.86 mol) of glycerin was weighed into a 1 L eggplant flask equipped with a stirrer, a nitrogen introducing tube and a thermometer, and tetrakis [tris (dimethylamino) phosphoranylideneamino] phosphonium hydroxide {[( Me2N)ThreeP = N]FourP+  OH-} Was added 34.97 g (0.046 mol). While this was heated to 100 ° C. and stirred, the pressure was reduced to 5 mmHg, and dry nitrogen was circulated to remove the generated water. Excess glycerol and mono {tetrakis [tris (dimethylamino) phosphoranylideneamino] phosphonium} salt of glycerol, which is a phosphazenium compound contained therein {[(Me2N)ThreeP = N]FourP+  Gly-A mixture of was obtained.
[0055]
The entire amount of this mixture was charged into a similar 5 L autoclave. Thereafter, the inside of the reactor was replaced with dry nitrogen, the temperature was raised to 80 ° C., and 3170 g (54.66 mol) of propylene oxide was added at a reaction pressure of 3.8 kg / cm 3.2The reaction was carried out at 80 ° C. for 12 hours while intermittently feeding to maintain the front and back. Subsequently, after maintaining at 10 mmHg for 30 minutes at the same temperature, the pressure was returned to normal pressure with dry nitrogen, and the contents were cooled to room temperature (first stage). In order to further increase the molecular weight, 216 g, which is a part of the contents, was transferred to a similar 5 L autoclave, the inside of the reactor was replaced with dry nitrogen, the temperature was raised to 80 ° C., and 2329 g of propylene oxide (40 .16 mol) at the reaction pressure of 3.8 kg / cm2The mixture was reacted at 80 ° C. for 24 hours while being intermittently supplied so as to maintain the front and back. Subsequently, it was kept at 10 mmHg for 30 minutes at the same temperature. Thereafter, the inside of the reactor was replaced with dry nitrogen to return to normal pressure (second stage). In this way, 2429 g of polyoxypropylene triol (polyol E), which is a polymer of propylene oxide, was obtained in a two-stage reaction. The polyol had a hydroxyl value of 16.8 mgKOH / g and a total unsaturation of 0.024 meq / g.
[0056]
Polyol F
In order to increase the molecular weight, 409 g of polyoxypropylene triol containing catalyst obtained in the first stage polymerization reaction of polyol E was transferred to a similar 5 L autoclave, and 1886 g (32.51 mol) of propylene oxide was used as the reaction pressure. 3.8 kg / cm2The mixture was reacted at 80 ° C. for 24 hours while being intermittently supplied so as to maintain the front and back. Subsequently, it was kept at 10 mmHg for 30 minutes at the same temperature. Thereafter, the inside of the reactor was replaced with dry nitrogen to return to normal pressure (second stage). In order to further increase the molecular weight, 826 g which is a part of the contents was transferred to a similar 5 L autoclave, the inside of the reactor was replaced with dry nitrogen, the temperature was raised to 80 ° C., and 1831 g of propylene oxide (31 .57 mol) at the reaction pressure of 3.8 kg / cm2The mixture was reacted at 80 ° C. for 24 hours while being intermittently supplied so as to maintain the front and back. Subsequently, it was kept at 10 mmHg for 30 minutes at the same temperature. Thereafter, the inside of the reactor was replaced with dry nitrogen to return to normal pressure (third stage). In this way, 2547 g of polyoxypropylene triol (polyol F), which is a propylene oxide polymer, was obtained in a three-stage reaction. The polyol had a hydroxyl value of 11.3 mg KOH / g and a total unsaturation of 0.030 meq / g.
[0057]
Polyol G
A polyoxypropylene diol (polyol G) having a hydroxyl value of 19.1 mgKOH / g and a total unsaturation of 0.009 meq / g was obtained by a known method using a hexacyanocobalt zinc complex catalyst.
[0058]
Polyol H
A polyoxypropylene triol (polyol H) having a hydroxyl value of 22.5 mgKOH / g and a total unsaturation of 0.011 meq / g was obtained by a known method using a hexacyanocobalt zinc complex catalyst.
[0059]
Polyol I
A polyoxypropylene diol (polyol I) having a hydroxyl value of 19.3 mgKOH / g and a total unsaturation of 0.048 meq / g was obtained by a known method using a cesium hydroxide catalyst.
[0060]
Polyol J
A polyoxypropylene triol (polyol J) having a hydroxyl value of 17.2 mgKOH / g and a total unsaturation of 0.056 meq / g was obtained by a known method using a cesium hydroxide catalyst.
[0061]
Polyol K
A polyoxypropylene diol (polyol K) having a hydroxyl value of 37.1 mgKOH / g and a total unsaturation of 0.050 meq / g was obtained by a known method using a potassium hydroxide catalyst.
[0062]
Polyol L
Polyoxypropylene triol (polyol L) having a hydroxyl value of 32.2 mgKOH / g and a total unsaturation level of 0.053 meq / g was obtained by a known method using a potassium hydroxide catalyst.
[0063]
[Evaluation methods]
The storage stability was evaluated by placing the one-component moisture-curable urethane composition in a sealed container and storing it at 50 ° C. for 30 days, and then measuring the viscosity with a B-type rotational viscometer.
[0064]
The mechanical properties of the composition cured after application were measured according to JIS-K6301. That is, the tensile strength and elongation were measured after standing for 7 days at 23 ° C. and 50% relative humidity after construction, and further standing for 7 days at 50 ° C.
[0065]
Example 1
According to the method described in JP-A-4-279620, tetramethylenediamine and p-tolualdehyde were subjected to a dehydration condensation reaction to obtain dialdimine (A-1: amine value 381 mgKOH / g). Next, 36 parts of 2,4-tolylene diisocyanate, 215 parts of polyol C, and 749 parts of polyol F were reacted at 100 ° C. for 10 hours to obtain a polyurethane prepolymer (P-1) having an isocyanate group. The terminal NCO group of the prepolymer was 1.0% by weight.
[0066]
200 parts of dioctyl phthalate and 650 parts of calcium carbonate were placed in a 3 liter planetary mixer, kneaded at room temperature for 20 minutes, and then dehydrated under reduced pressure for 1 hour while being kneaded at 100 ° C. Next, 700 parts of polyurethane prepolymer (P-1) and 24 parts of dialdimine (A-1) were added and kneaded at room temperature for 20 minutes. Further, 10 parts of an anti-settling agent (Nippon Aerosil manufactured hydrophobic silica: trade name Aerosil # R-972) and 150 parts of xylene were added and kneaded at room temperature and under reduced pressure for 20 minutes. A composition was obtained.
[0067]
As shown in Table 1, this one-component moisture-curable urethane composition had a low viscosity after being stored at 50 ° C. for 30 days, and was excellent in long-term storage at high temperatures. Also, mechanical properties such as tensile strength and elongation were good.
[0068]
Example 2
According to the method described in JP-A-4-279620, polyoxypropylene triamine (manufactured by Texaco Chemical Company, trademark: JEFFAMINE T-403, molecular weight 440) and p-isopropylbenzaldehyde were subjected to a dehydration condensation reaction to give a trialdimine (A-2: An amine value of 304 mg KOH / g) was obtained.
[0069]
Next, 51 parts of 2,4-tolylene diisocyanate, 579 parts of polyol G, and 371 parts of polyol H were reacted at 100 ° C. for 10 hours to obtain a polyurethane prepolymer (P-2) having an isocyanate group. The terminal NCO group of the prepolymer was 1.0% by weight.
[0070]
Next, in Example 1, it processed like Example 1 except having used 700 parts of (P-2) as a polyurethane prepolymer, and using 30 parts of (A-2) as a latent hardener, A one-component moisture-curable urethane composition of the present invention was obtained.
[0071]
As shown in Table 1, this one-component moisture-curable urethane composition had a low viscosity after being stored at 50 ° C. for 30 days, and was excellent in long-term storage at high temperatures. Also, mechanical properties such as tensile strength and elongation were good.
[0072]
Example 3
1,4-bis {3,3-dimethyl-2-oxo-1- [3- (2- (2-ethoxyethoxy) ethoxycarbonylaminomethyl) benzyl] azetidine according to the method described in JP-A-2-168 -4-yl} piperazine was synthesized to obtain β-lactam (A-3: amine value 133 mgKOH / g).
[0073]
Next, 67 parts of 2,4-tolylene diisocyanate, 432 parts of polyol B, and 501 parts of polyol E were reacted at 100 ° C. for 10 hours to obtain a polyurethane prepolymer (P-3) having an isocyanate group. The terminal NCO group of the prepolymer was 2.0% by weight.
[0074]
Next, in Example 1, it processed like Example 1 except having used 700 parts of (P-3) as a polyurethane prepolymer, and 140 parts of (A-3) as a latent hardener, A one-component moisture-curable urethane composition of the present invention was obtained.
[0075]
As shown in Table 1, this one-component moisture-curable urethane composition had a low viscosity after being stored at 50 ° C. for 30 days, and was excellent in long-term storage at high temperatures. Also, mechanical properties such as tensile strength and elongation were good.
[0076]
Example 4
According to the method described in JP-A-4-279620, diaminomethylbicyclo [2.2.1] heptane, which is a mixture of about 60% of 2,5-isomer and about 40% of 2,6-isomer, and benzaldehyde are mixed. Dehydration condensation reaction was performed to obtain dialdimine (A-4: amine value 337 mgKOH / g).
[0077]
Next, 67 parts of 2,4-tolylene diisocyanate, 285 parts of polyol I, and 648 parts of polyol J were reacted at 100 ° C. for 10 hours to obtain a polyurethane prepolymer (P-4) having an isocyanate group. The terminal NCO group of the prepolymer was 2.0% by weight.
[0078]
Next, in Example 1, it processed like Example 1 except having used 700 parts of (P-4) as a polyurethane prepolymer, and 55 parts of (A-4) as a latent hardener, A one-component moisture-curable urethane composition of the present invention was obtained.
[0079]
As shown in Table 1, this one-component moisture-curable urethane composition had a low viscosity after being stored at 50 ° C. for 30 days, and was excellent in long-term storage at high temperatures. Also, mechanical properties such as tensile strength and elongation were good.
[0080]
Example 5
137 parts of 2,4-tolylene diisocyanate, 713 parts of polyol A, and 150 parts of polyol D were reacted at 100 ° C. for 10 hours to obtain a polyurethane prepolymer (P-5) having an isocyanate group. The terminal NCO group of the prepolymer was 4.0% by weight.
[0081]
Next, in Example 1, 700 parts of (P-5) as a polyurethane prepolymer and bisoxazolidine as a latent curing agent (A-5: manufactured by MILES, trade name HARDNER OZ, amine value 230 mgKOH / g) It processed like Example 1 except having used 162 parts, and obtained the one-pack moisture hardening urethane composition of the present invention.
[0082]
As shown in Table 1, this one-component moisture-curable urethane composition had a low viscosity after being stored at 50 ° C. for 30 days, and was excellent in long-term storage at high temperatures. Also, mechanical properties such as tensile strength and elongation were good.
[0083]
Comparative Example 1
70 parts of 2,4-tolylene diisocyanate, 404 parts of polyol K and 525 parts of polyol L were reacted at 100 ° C. for 10 hours to obtain a polyurethane prepolymer (P-6) having an isocyanate group. The terminal NCO group of the prepolymer was 1.0% by weight.
[0084]
Next, in Example 1, it processed like Example 1 except having used 700 parts of (P-6) as a polyurethane prepolymer, and 24 parts of (A-1) as a latent hardening | curing agent, A one-part moisture curable urethane composition was obtained.
[0085]
As shown in Table 1, this one-component moisture-curable urethane composition had a high viscosity after being stored at 50 ° C. for 30 days, and when it was stored at a high temperature for a long time, the workability was extremely inferior. In addition, mechanical properties such as tensile strength and elongation were inferior.
[0086]
Comparative Example 2
90 parts of 2,4-tolylene diisocyanate, 387 parts of polyol K, and 523 parts of polyol L were reacted at 100 ° C. for 10 hours to obtain a polyurethane prepolymer (P-7) having an isocyanate group. The terminal NCO group of the prepolymer was 2.0% by weight.
[0087]
Next, in Example 1, it processed like Example 1 except having used 700 parts of (P-7) as a polyurethane prepolymer, and 55 parts of (A-4) as a latent hardener, A one-part moisture curable urethane composition was obtained.
[0088]
As shown in Table 1, this one-component moisture-curable urethane composition had a high viscosity after being stored at 50 ° C. for 30 days, and when it was stored at a high temperature for a long time, the workability was extremely inferior. In addition, mechanical properties such as tensile strength and elongation were inferior.
[0089]
Comparative Example 3
129 parts of 2,4-tolylene diisocyanate, 345 parts of polyol K, and 526 parts of polyol L were reacted at 100 ° C. for 10 hours to obtain a polyurethane prepolymer (P-8) having an isocyanate group. The terminal NCO group of the prepolymer was 4.0% by weight.
[0090]
Next, in Example 1, except that 700 parts of (P-8) as a polyurethane prepolymer and 162 parts of (A-5) as a latent curing agent were used, the same treatment as in Example 1 was carried out. A one-part moisture curable urethane composition was obtained.
[0091]
As shown in Table 1, this one-component moisture-curable urethane composition had a high viscosity after being stored at 50 ° C. for 30 days, and when it was stored at a high temperature for a long time, the workability was extremely inferior. In addition, mechanical properties such as tensile strength and elongation were inferior.
[0092]
[Table 1]
Figure 0003717282
[0093]
[Table 2]
Figure 0003717282
[0094]
【The invention's effect】
According to the present invention, in a one-part moisture curable urethane composition containing a latent curing agent that produces an amine by hydrolysis and a polyurethane prepolymer having an isocyanate group, a polyisocyanate compound, a hydroxyl value OHV ( In the presence of a polyoxyalkylene polyol having a total unsaturation degree USV (meq / g) of USV ≦ 1.2 / OHV or a phosphazenium compound, By using a polyurethane prepolymer having an isocyanate group obtained by reaction with a polyoxyalkylene polyol produced by polymerization, the viscosity does not increase even when the composition is stored for a long time at a high temperature. Is easy to discharge from the container and easy to install, One one-part moisture-curable urethane composition the physical properties of the cured product is excellent in after construction is obtained. In addition, even when stored at a high temperature for a long period of time, it is not necessary to store in a low-temperature warehouse or the like, and the economy is excellent.

Claims (3)

(a)ポリイソシアネート化合物と、下記一般式(2)[化2]、又は一般式(3)[化3]
Figure 0003717282
Figure 0003717282
(但し、一般式(2)中のa、b、およびcまたは一般式(3)中のd、e、fおよびgはそれぞれ0または3以下の正の整数であるが、全てが同時に0ではない。Rは同種または異種の、炭素原子数1ないし10個の炭化水素基であり、同一窒素原子上の2個のRが互いに結合して環構造を形成する場合もある。xはホスファゼニウムカチオンの数を表し、Zx-は活性水素化合物のx価のアニオンを表す。)で表されるホスファゼニウム化合物の存在下に、アルキレンオキシド化合物を重合させて製造するポリオキシアルキレンポリオール、との反応により得られるイソシアネート基を有するポリウレタンプレポリマーと、(b)加水分解によりアミンが生成する潜在性硬化剤、とを含有する一液湿気硬化性ウレタン組成物。
(A) Polyisocyanate compound and the following general formula (2) [Chemical Formula 2], or General Formula (3) [Chemical Formula 3]
Figure 0003717282
Figure 0003717282
(However, a, b, and c in the general formula (2) or d, e, f, and g in the general formula (3) are each 0 or a positive integer of 3 or less. R is the same or different hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and two Rs on the same nitrogen atom may be bonded to each other to form a ring structure. A polyoxyalkylene polyol produced by polymerizing an alkylene oxide compound in the presence of a phosphazenium compound represented by the number of xenium cations, wherein Z x- represents an x-valent anion of an active hydrogen compound. One-component moisture-curable urethane composition containing a polyurethane prepolymer having an isocyanate group obtained by the reaction of (1), and (b) a latent curing agent that generates an amine by hydrolysis.
(a)ポリイソシアネート化合物と、下記一般式(2)[化4]、又は一般式(3)[化5]
Figure 0003717282
Figure 0003717282
(但し、一般式(2)中のa、b、およびcまたは一般式(3)中のd、e、fおよびgはそれぞれ0または3以下の正の整数であるが、全てが同時に0ではない。Rは同種または異種の、炭素原子数1ないし10個の炭化水素基であり、同一窒素原子上の2個のRが互いに結合して環構造を形成する場合もある。xはホスファゼニウムカチオンの数を表し、Zx-は活性水素化合物のx価のアニオンを表す。)で表されるホスファゼニウム化合物の存在下に、アルキレンオキシド化合物を重合させて製造するポリオキシアルキレンポリオールであり、該ポリオキシアルキレンポリオールの水酸基価OHV(mgKOH/g)が5〜60であり、且つ総不飽和度USV(meq/g)が下記式(1)[化6]
Figure 0003717282
を満足するポリオキシアルキレンポリオール、との反応により得られるイソシアネート基を有するポリウレタンプレポリマーと、(b)加水分解によりアミンが生成する潜在性硬化剤、とを含有する一液湿気硬化性ウレタン組成物。
(A) Polyisocyanate compound and the following general formula (2) [Chemical formula 4], or general formula (3) [Chemical formula 5]
Figure 0003717282
Figure 0003717282
(However, a, b and c in the general formula (2) or d, e, f and g in the general formula (3) are each 0 or a positive integer of 3 or less. R is the same or different hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and two Rs on the same nitrogen atom may be bonded to each other to form a ring structure. represents the number of zero cations, Z x- is the presence of a phosphazenium compound represented by the representative of the x-valent anion of the active hydrogen compound.), it is a polyoxyalkylene polyol produced by polymerizing an alkylene oxide compound The hydroxyl value OHV (mgKOH / g) of the polyoxyalkylene polyol is 5 to 60, and the total degree of unsaturation USV (meq / g) is represented by the following formula (1) [Chemical Formula 6]
Figure 0003717282
One-component moisture-curable urethane composition comprising: a polyoxyalkylene polyol satisfying the following: a polyurethane prepolymer having an isocyanate group obtained by a reaction with a polyoxyalkylene polyol; and (b) a latent curing agent that generates an amine by hydrolysis. .
加水分解によりアミンが生成する潜在性硬化剤が、下記一般式(4)[化7]
Figure 0003717282
(但し式中、Xは炭素数6〜15のアリール基を示す。Yは炭素数2〜15、かつ2価もしくは3価の炭化水素基、又は分子量が70〜6000で2価もしくは3価のポリオキシアルキレン基を示す。nは2又は3を示す。)で表されるポリアルジミンであることを特徴とする請求項1又は2に記載の一液湿気硬化性ウレタン組成物。
The latent curing agent that generates an amine by hydrolysis is represented by the following general formula (4) [Chemical Formula 7]
Figure 0003717282
(In the formula, X represents an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. Y represents a divalent or trivalent hydrocarbon group having 2 to 15 carbon atoms, or a divalent or trivalent molecular weight of 70 to 6000. The one-component moisture-curable urethane composition according to claim 1 , wherein the one-component moisture-curable urethane composition is a polyaldimine represented by a polyoxyalkylene group, wherein n is 2 or 3.
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