JP6010532B2 - ポリイソシアネート混合物 - Google Patents
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Description
A)低モノマーポリイソシアネート混合物と、
B)イソシアネート基に対して反応性であり、2.0〜6.0の平均官能価を有する反応体と、
所望により付随的に使用する、
C)更なる補助物質および添加剤との
無溶媒反応による耐光性ポリウレタン組成物の製造方法であって、
該製造方法は、イソシアネート反応性基に対するイソシアネート基の当量比を0.5:1〜2.0:1に保持する。
5〜95重量%のHDIに基づく少なくとも1種のポリイソシアネートa−1)と、5〜95重量%のアラリファティックジイソシアネートに基づく少なくとも1種のポリイソシアネートa−2)から成る無溶媒混合物である。
ビス−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)スベラートまたはビス−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ドデカンジオエート、ベンゾフェノン誘導体、例えば、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オクトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−ドデシルオキシベンゾフェノンまたは2,2’−ジヒドロキシ−4−ドデシルオキシベンゾフェノン、ベンゾトリアゾール誘導体、例えば2−(5−メチル-2-ヒドロキシフェニルベンゾトリアゾール、2−(5−tert-ブチル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(5−tert-オクチル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(5−ドデシル-2-ヒドロキシフェニルベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−tert-ブチル-2-ヒドロキシフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−tert-アミル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−tert-ブチル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(3-tert-ブチル-5-メチル-2-ヒドロキシフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、および2-(3-tert-ブチル-5-プロピオンサン-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾールとポリエチレングリコール300のエステル化生成物、オキサルアニリド、例えば2−エチル−2’−エトキシオキサルアニリドまたは4−メチル−4’−メトキシオキサルアニリド、サリチル酸エステル、例えば、サリチル酸フェニルエステル、サリチル酸−4−tert−ブチルフェニルエステルおよびサリチル酸−4−tert−オクチルフェニルエステル、桂皮酸エステル誘導体、例えば、α−シアノ−β−メチル−4−メトキシ桂皮酸メチルエステル、α−シアノ−β−メチル−4−メトキシ桂皮酸ブチルエステル、α−シアノ−β−フェニル桂皮酸エチルエステルおよびα−シアノ−β−フェニル桂皮酸イソオクチルエステル、またはマロン酸エステル誘導体、例えば、4−メトキシベンジリデンマロン酸ジメチルエステル、4−メトキシベンジリデンマロン酸ジエチルエステルおよび4−ブトキシベンジリデンマロン酸ジメチルエステルである。これらの光安定剤は、単独でまたは互いの混合物として使用することができる。
NCO含量は、DIN EN ISO 11909に従って滴定法によって測定した。
OH価は、DIN 53240のパート2を参照することにより滴定法によって測定し、酸価はDIN 3682に従って測定した。
残留モノマー含量は、内部標準を用いてガスクロマトグラフィーによって、DIN EN ISO 10283に従って測定した。
粘度測定は全て、DIN EN ISO 3219に従って、Anton Paar Germany GmbH(ドイツ)製Physica MCR 51レオメーターを用いて実施した。
ガラス転移温度Tgは、20℃/分の昇温速度で、Mettler DSC 12E(Mettler Toledo GmbH(ギーセン,ドイツ)を用いるDSC(示差走査熱量測定法)によって測定した。
ショア硬度は、Zwick 3100ショア硬度計(Zwick、ドイツ)を用い、DIN 53505にしたがって測定した。
屈折率およびアッベ係数の測定は、Zeiss製のモデルBアッベ屈折計を用いて行った。
ポリイソシアネートa1−I)
触媒用溶媒として2−エチル−1,3−ヘキサンジオールに代えて2−エチルヘキサノールを使用した以外は、EP−A 330 966の実施例11を参照して調製した、イソシアヌレート基含有HDIポリイソシアネート。
NCO含量: 22.9%
NCO官能価: 3.2
単量体HDI: 0.1%
粘度(23℃):1200mPas
触媒としてテトラブチルホスホニウムハイドロジェンジフルオライドのイソプロパノール/メタノール(2:1)中50%溶液を用いてHDIを三量化し、リン酸ジブチルの添加によって粗混合物中NCO含量43%で反応を停止し、次いで、130℃の温度および0.2mbarの圧力下での薄膜蒸留により未反応HDIを留去することによって、EP−A 0 962 455の実施例4を参照して調製した、イソシアヌレート基およびイミノオキサジアジンジオン基含有HDIポリイソシアネート。
NCO含量: 23.4%
NCO官能価: 3.2
単量体HDI: 0.2%
粘度(23℃):700mPas
2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオールを付随して使用しなかったことを除き、EP−A 0 377 177の実施例1a)に従いトリブチルホシフィン触媒されたオリゴマー化により調製した、イソシアヌレート基およびウレトジオン基を含有するHDIポリイソシアネート。反応は、42%のNCO含有量にて終了させ、および130℃の温度および0.2mbarの圧力下での薄膜蒸留により未反応HDIを留去した。
NCO含量: 22.7%
NCO官能価: 2.2
単量体HDI: 0.3%
粘度(23℃):90mPas
EP-A 0 157 088、例6に記載された方法に従い、46.5g(0.25モル)の無水ピバリン酸および200gのトリエチルホスフェートの存在下、2256g(12モル)の1,3-ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン(m-XDI)を、18g(1モル)の水と反応させ、ビュウレットポリイソシアネートをもたらす。その後、過剰量m-XDIを、150℃の温度および0.1mbarの圧力下で薄膜蒸留により除去した。高粘度で、若干黄変した樹脂が得られた。
NCO含量: 21.1%
NCO官能価: 3.3
単量体m−XDI: 0.3%
粘度(23℃):182000mPas
触媒として、1.4g(7ミリモル)のトリブチルホスフィンを、室温にて、窒素雰囲気下、および撹拌しながら、940g(5.0モル)のm-XDIに添加し、その後混合物を60℃まで加熱した。約1時間後、混合物のNCO含有量が26.4%まで低下し、1.3g(7ミリモル)のトルエンスルホン酸メチルエステルを添加することにより反応を停止させ、80℃にて1時間加熱した。150℃の温度および0.1mbarの圧力下で薄膜蒸留により未反応の過剰m-XDIを分離した後、イソシアヌレート基とウレトジオン基を含有するポリイソシアネートを、ガラス状の、ほぼ無色の状態で得た。
NCO含量: 17.4%
NCO官能価: 2.4
単量体m−XDI: 0.2%
179g(1.3モル)のトリメチロールプロパンを、50℃にて、窒素雰囲気下および撹拌しながら30分の間に、1880g(10モル)のm-XDIに添加し、その後、混合物を、反応混合物のNCO含有量が32.6%まで低下するまで、4時間かけて、60℃にて加熱した。その後、160℃の温度および0.3mbarの圧力下で薄膜蒸留により過剰m-XDIを分離した。以下の特性を有するガラス状の固体樹脂が得られた。
NCO含量: 15.1%
NCO官能価: 3.2
単量体m−XDI: 0.3%
触媒としてテトラブチルホスホニウムハイドロジェンジフルオライドのイソプロパノール/メタノール(2:1)中50%溶液を用いてm-XDIを三量化し、ジブチルホスフェートの添加により36%の粗混合物のNCO含有量で反応を停止させることによる、EP-A 0 962 455の実施例4に記載された方法により調製された、イソシアヌレート基およびイミノオキサジアジンジオン基を含有するm−XDIポリイソシアネート。150℃の温度および0.1mbarの圧力下での薄膜蒸留により未反応m-XDIを分離した後、以下の特性を有するガラス状の固体樹脂が得られた。
NCO含量: 20.4%
NCO官能価: 3.2
単量体m−XDI: 0.1%
粘度(23℃):8500mPas
ヒドロキシ-官能性反応体B1)としての出発化合物である、WO2010/083958において記載されるように調製された無溶媒ポリエステルポリオール
粘度(23℃):19900mPas
OH価:628mg KOH/g
酸価:2.2mg KOH/g
OH官能価: 2.6
平均分子量:243g/mol(OH価から算出した)
ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)(=THIOCURE(登録商標)PETMP, Bruno Bock, ドイツ)
当量: 122.2g/val SH
アラリファティックジイソシアネートに基づくタイプa2)の固体または高粘度ポリイソシアネートを、N2雰囲気下、タイプa1)の低粘度HDIポリイソシアネートと共に室温にて反応容器内へ導入した。高粘度または固体樹脂を溶解させ混合物を均質にするために、それを100〜140℃に加熱し、ほぼ透明な溶液が得られるまで撹拌した。その後、混合物50℃まで冷却し200μmのフィルターを介してろ過した。
流延組成物を製造するために、いずれの場合もイソシアネート反応性基に対するイソシアネート基の当量比を1:1に対応させ、表2に示された配合および相対的比率(重量部)にて、予め50℃まで加熱した、本発明に係るポリイソシアネート混合物A)およびポリオール成分B)を、SpeedMixer DAC 150 FVZ (Hauschild,ドイツ)を用いて3500rpmにて1時間かけて均質化させ、その後、開放型で、未加熱のポリプロピレン型内へ手で注入した。乾燥キャビネット中で70℃にて24時間かけて硬化させた後、試験片(直径50mm、高さ5mm)を、型から取り出した。
Claims (12)
- 16〜24重量%のNCO含有量を有するヘキサメチレンジイソシアネートから得られる5〜95重量%の少なくとも1種のポリイソシアネートa-1)と、10〜22重量%のNCO含有量を有するアラリファティックジイソシアネートから得られる5〜95重量%の少なくとも1種のポリイソシアネートa-2)から成る、
11〜23重量%のイソシアネート基含有量と少なくとも2.3の平均イソシアネート官能価を有する、耐光性透明成形体の製造に用いるための無溶媒のポリイソシアネート混合物A)であって、
前記成分a-2)のポリイソシアネートが、ウレトジオン構造、アロファネート構造、イソシアヌレート構造、イミノオキサジアジンジオン構造および/またはビュウレット構造を有するポリイソシアネートであり、かつ、該ポリイソシアネートは、23℃で150000mPasを超える粘度を有し、
前記ポリイソシアネート混合物A)における、単量体のイソシアネート(単量体ヘキサメチレンジイソシアネートと単量体のアラリファティックジイソシアネート)の残留含有量が1重量%未満である、
該ポリイソシアネート混合物A)。 - 成分a-1)のポリイソシアネートが、ウレトジオン構造、アロファネート構造、イソシアヌレート構造および/またはイミノオキサジアジンジオン構造を有し、23℃で70〜1600mPasの粘度および18〜24重量%のイソシアネート基含有量を有するポリイソシアネートであることを特徴とする、請求項1に記載のポリイソシアネート混合物A)。
- 成分a-2)のポリイソシアネートが、11〜21.5重量%のイソシアネート基含有量を有し0.8%未満の単量体ジイソシアネート含有量を有するm−キシリレンジイソシアネート、p−キシリレンジイソシアネート、および/またはm−テトラメチルキシリレンジイソシアネートから得られるポリイソシアネートであることを特徴とする、請求項1に記載のポリイソシアネート混合物A)。
- 成分a-2)のポリイソシアネートが、15〜21重量%のイソシアネート基含有量を有し0.5%未満の単量体m−キシリレンジイソシアネート含有量を有する、m−キシリレンジイソシアネートから得られるポリイソシアネートであることを特徴とする、請求項1に記載のポリイソシアネート混合物A)。
- A)請求項1に記載のポリイソシアネート混合物A)と、
B)イソシアネート基に対して反応性であり、2.0〜6.0の平均官能価を有する反応体と、
所望により付随的に使用する、
C)触媒、発泡剤、表面活性剤、UV安定剤、フォーム安定剤、酸化防止剤、離型剤、充填剤および顔料よりなる群から選択される更なる補助物質または添加剤との
無溶媒反応による耐光性ポリウレタン組成物の製造方法であって、
イソシアネート反応性基に対するイソシアネート基の当量比を0.5:1〜2.0:1に保持する該製造方法。 - イソシアネート基に対して反応性である反応体B)が、60〜12000の数平均分子量を有するヒドロキシ官能性化合物、アミノ官能性化合物および/またはメルカプト官能性化合物であることを特徴とする、請求項5に記載の製造方法。
- 106〜12000の数平均分子量を有するポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオールまたはアミノポリエーテル;60〜500の数平均分子量を有するポリチオエーテルチオール、ポリエステルチオール、硫黄含有ヒドロキシ化合物またはヒドロキシ官能性化合物またはアミノ官能性化合物が、イソシアネート基に対して反応性である反応体B)として使用されることを特徴とする、請求項5または6に記載の製造方法。
- 触媒、UV安定剤、酸化防止剤および/または離型剤を補助物質または添加剤として使用することを特徴とする、請求項5に記載の製造方法。
- 無溶媒反応が180℃までの温度にて、および300barまでの圧力で行われることを特徴とする、請求項5に記載の製造方法。
- 透明な非発泡成形体または発泡成形体の製造における、請求項5に記載の製造方法より得られる耐光性ポリウレタン組成物の使用。
- ガラス代用品としての、請求項5に記載の製造方法により得られる透明な耐光性ポリウレタン組成物の使用。
- 光学レンズまたはスペクタルレンズとしての、請求項5に記載の製造方法により得られる透明な耐光性ポリウレタン組成物の使用。
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