JP6526642B2 - 低排出、安定化ポリウレタン - Google Patents

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Description

本発明は、ポリウレタンを製造する方法であって、(a)ポリイソシアネート、(b)イソシアネートに対して反応性である基を有するポリマー化合物、(c)触媒、(d)0.01〜1質量%の、酸素、窒素、及び硫黄からなる群から選択される少なくとも1個のヘテロ原子、並びに少なくとも1個の塩素、又は臭素原子を含む、2〜15個の炭素原子を有する脂肪族炭化水素(d1)、及び/又はリン酸エステル(d2)、(e)酸化防止剤、及び/又は光安定剤、並びに任意に(f)発泡剤、(g)鎖延長剤、及び/又は架橋剤、及び(h)助剤、及び/又は添加剤を、混合し、反応混合物を得て、前記反応混合物を十分に反応させて、ポリウレタンを得る方法であり、前記リン酸エステルが、一般式(R−O)−P=O[式中、3個のRは、互いに独立して1個以上のフェニル基、1個以上のリン酸基(エチレンオキシドを有するポリアルキルホスフェート)、又はそのエステル、及び/又は窒素、酸素、フッ素、塩素、及び臭素からなる群から選択される1個以上の原子を含む有機基である]に相当する、方法に関する。さらに、本発明は、本発明に従う方法によって得られるポリウレタン、及びこれらのポリウレタンの、輸送機関の内装における使用方法に関する。
ポリウレタンは、多様な使用可能性によって特徴付けられる。これらは、それらの多様な特性の理由で、特に自動車の構造において使用されることが多い。自動車部門において使用されるポリウレタンには、高い要求が掛けられている。したがって、ポリウレタンが、その使用領域によれば、使用日常使用におけるそれらの機能、例えば、布張り特性(upholstering property)、触覚特性(haptic property)、又は安定化特性(stabilization property)等のいずれも損なわないように、その自動車の寿命期間を変えない、優れた機械的特性が要求される。これに関連して、自動車用途のポリウレタンは、ポリウレタンの老化速度を増加させる、太陽放射、湿度、及び−10℃未満〜100℃の範囲の極端な温度等の極端な気候条件に晒される。
プラスチックへのこれらの考慮すべき負担は、UV及び光安定剤、並びに酸化防止剤等の添加剤の添加によるポリウレタンの安定化を要求する。しかしながら、これらの安定剤の添加は、自動車において悪臭公害として把握され得る、排出(emission)の原因となる。特に、外装部品としても役立ち、したがって、特にUV及び湿度の影響に対して安定化される必要があるが、ウィンドウのシール等の自動車の内装にも及ぶ部品は、それらの高い安定剤含有量、及びそのための高排出の結果として、問題を引き起こす。特に自動車用の、ガラスウィンドウ用のシール材料として使用するためのポリウレタン及びその製造は、公知であり、例えば、US5421940、US5362428、US6228305、WO98/14492、EP355209、及びEP1577080に記載される。
US5421940 US5362428 US6228305 WO98/14492 EP355209 EP1577080
したがって、本発明の目的は、これらのプラスチックの機械的特性、及び老化特性に、悪影響を与えることなく、非常に安定化されたポリウレタンの排出を低減することであった。
驚くべきことに、本発明の目的は、ポリウレタンを製造する方法であって、(a)ポリイソシアネート、(b)イソシアネートに対して反応性である基を有するポリマー化合物、(c)触媒、(d)0.01〜1質量%の、酸素、窒素、及び硫黄からなる群から選択される少なくとも1個のヘテロ原子、並びに少なくとも1個の塩素、又は臭素原子を含む、2〜15個の炭素原子を有する脂肪族炭化水素(d1)、及び/又はリン酸エステル(d2)、(e)酸化防止剤、及び/又は光安定剤、並びに任意に(f)発泡剤、(g)鎖延長剤、及び/又は架橋剤、及び(h)助剤、及び/又は添加剤を、混合し、反応混合物を得て、前記反応混合物を十分に反応させて、ポリウレタンを得る方法であり、前記リン酸エステルが、一般式(R1−O)3−P=O[式中、3個のR1は、互いに独立して1個以上のフェニル基、1個以上のリン酸基(エチレンオキシドを有するポリアルキルホスフェート)、又はそのエステル、及び/又は窒素、酸素、フッ素、塩素、及び臭素からなる群から選択される1個以上の原子を含む有機基である]に相当する、方法によって達成されている。
特に、それらは、好ましくは少なくとも400g/l、好ましくは850g/l〜1500g/l、特に好ましくは950〜1350g/lの密度を有するポリウレタンである。非常に重いポリウレタン(massive polyurethane)が特に好ましい。ここで、非常に重いポリウレタンは、本質的に発泡剤を添加することなしで得られる。少量の発泡剤、例えば、製造の結果としてポリオール中に存在する水等は、ここでは発泡剤とは見なさない。好ましくは、コンパクトなポリウレタンを製造するための反応混合物は、0.2質量%未満、特に好ましくは0.1質量%、特に0.05質量%の水を含む。
本発明に従って、ポリウレタンを製造するために使用されるポリイソシアネート成分(a)は、ポリウレタンを製造するために公知の全てのポリイソシアネートを含む。これらは、先行技術から公知の、脂肪族の、脂環式の、及び芳香族の、二価、又は多価のイソシアネート、並びにそれらの任意の所望の混合物を含む。例としては、2,2’−、2,4’−、及び4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、モノマージフェニルメタンジイソシアネートの混合物、ジフェニルメタンジイソシアネートの高級核同属体(higher nucleic homolog)(ポリマー−MDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、又はそのオリゴマー、4,4’−ジイソシアナトジシクロヘキシルメタン(H12MDI)、又はそのオリゴマー、2,4−又は2,6−トリレンジイソシアネート(TDI)、又はそれらの混合物、テトラメチレンジイソシアネート、又はそのオリゴマー、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、又はそのオリゴマー、ナフタレンジイソシアネート(NDI)、又はそれらの混合物である。
2,4−又は2,6−トリレンジイソシアネート(TDI)、又はそれらの混合物、モノマージフェニルメタンジイソシアネート、及び/又はジフェニルメタンジイソシアネートの高級核同属体(ポリマー−MDI)、及びそれらの混合物を使用することが好ましい。さらなる可能性のあるイソシアネートは、例えば、「Kunststoffhandbuch[プラスチックハンドブック]、7巻、ポリウレタン」、Carl Hanser Verlag、第3版、1993年、3.2、及び3.3.2章に記載される。
ポリイソシアネート成分(a)は、ポリイソシアネートプレポリマーの形態で使用され得る。これらのポリイソシアネートプレポリマーは、過剰な前記ポリイソシアネート(成分(a−1))を、例えば、30〜100℃の温度、好ましくは約80℃で、イソシアネートに対して反応性である基を有するポリマー化合物(b)(成分(a−2))、及び/又は鎖延長剤(c)(成分(a−3))と、前もって反応させて、イソシアネートプレポリマーを生成することによって得られる。
イソシアネートに対して反応性である基を有するポリマー化合物(a−2)、及び鎖延長剤(a3)は、当業者に公知であり、例えば、「Kunststoffhandbuch[プラスチックハンドブック]、7、ポリウレタン」、Carl Hanser−Verlag、第3版、1993年、3.1章に記載される。したがって、例えば、使用され得るイソシアネートに対して反応性である基を有するポリマー化合物(a−2)は、以下に(b)として記載されるイソシアネートに対して反応性である基を有するポリマー化合物でもある。
使用され得るイソシアネートに対して反応性である基を有するポリマー化合物(b)は、イソシアネートに対して反応性である、少なくとも2個の水素原子を有する全ての公知の化合物であり、例えば、2〜8の官能性、及び400〜15000g/molの数平均分子量を有するものである。したがって、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、又はそれらの混合物が使用され得る。
ポリエーテルオールは、例えば、プロピレンオキシド、及び/又はエチレンオキシド等のエポキシドから、又はテトラヒドロフランから、脂肪族アルコール、フェノール、アミン、カルボン酸、水、又はシュクロース、ソルビトール、若しくはマンニトール等の天然物に基づく化合物等の水素活性スターター化合物(hydrogen-active starter compound)と共に、触媒を用いて調製される。ここで、例えば、PCT/EP2005/010124、EP90444、又はWO05/090440記載されるような塩基性触媒、又は複合金属シアン化物触媒に言及すべきである。
ポリエステルオールは、例えば、脂肪族、又は芳香族ジカルボン酸、並びに多価アルコール、ポリチオエーテルポリオール、ポリエステルアミド、ヒドロキシル基含有ポリアセタール、及び/又はヒドロキシル基含有脂肪族ポリカーボネートから、好ましくはエステル化触媒の存在下で、調製される。さらなる可能性のあるポリオールは、例えば、「Kunststoffhandbuch[プラスチックハンドブック]、7、ポリウレタン」、Carl Hanser Verlag、第3版、1993年、3.1章に記載される。
上記のポリエーテルオール、及びポリエステルオールに加えて、フィラー含有ポリエーテルオール、又はポリエステルオールもまた、使用され得るポリマーポリエーテルオール、又はポリマーポリエステルオールとして見なされる。そのような化合物は、好ましくは、例えば、アクリロニトリル、スチレン、(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸、及び/又はアクリルアミド等のオレフィン性モノマーからなる熱可塑性ポリマーの分散粒子を含む。そのようなフィラー含有ポリオールは、公知であり、市販されている。それらの調製は、例えば、DE111394、US3304273、US3383351、US3523093、DE1152536、DE1152537、WO2008/055952、及び WO2009/128279に記載される。
本発明の特に好ましい実施形態において、成分(b)は、ポリエーテルオールを含み、さらに好ましくはポリエステルオールを含まない。
触媒c)は、ポリオール(b)及び任意に鎖延長剤、及び架橋剤(f)、並びに化学的発泡剤(e)の有機、任意に変性されたポリイソシアネート(a)との反応速度を、かなりな程度に増加する。これに関連して、ポリウレタンを製造するための慣例の触媒が使用され得る。例としては、2,3−ジメチル−3,4,5,6−テトラヒドロピリミジン等のアミジン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ジメチルベンジルアミン、N−メチル−、N−エチル−、N−シクロヘキシルモルホリン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルブタンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルヘキサンジアミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、テトラメチルジアミノエチルエーテル、ビス(ジメチルアミノプロピル)ウレア、ジメチルピペラジン、1,2−ジメチルイミダゾール、1−アザ−ビシクロ(3.3.0)−オクタン、及び好ましくは1,4−ジアザビシクロ(2.2.2)−オクタン等の第三級アミン、並びにトリエタノールアミン、トリソプロパノールアミン、N−メチル−、及びN−エチルジエタノールアミン、及びジメチルエタノールアミン等のアルカノールアミン化合物に言及され得る。同様に、有機金属化合物、好ましくは、例えば酢酸スズ(II)、オクチル酸スズ(II)、エチルヘキサン酸スズ(II)、及びラウリン酸スズ(II)等の有機カルボン酸のスズ(II)塩、並びに例えばジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズマレエート、及びジオクチルスズジアセテート等の有機カルボン酸のジアルキルスズ(IV)塩等の有機スズ化合物、並びにビスマス(III)ネオデカノエート、ビスマス2−エチルヘキサノエート、及びビスマスオクタノエート等のビスマスカルボキシレート、又はそれらの混合物が適している。有機金属化合物は、それら自体で、又は強塩基性アミンと組み合わせて使用され得る。成分(b)がエステルの場合、好ましくは専らアミン触媒が使用される。
さらに、公知の組み込み可能なアミン触媒(incorporable amine catalyst)が使用され得る。これらは、少なくとも1個、好ましくは1〜8個、特に好ましくは1〜2個の、第一級アミン基、第二級アミン基、ヒドロキシル基、アミド又はウレア基等の、イソシアネートに対して反応性である基を有する。組み込み可能なアミン触媒は、大部分は、特に自動車内装において使用される低排出ポリウレタンを製造するために使用される。そのような触媒は、公知であり、例えば、EP1888664に記載される。排出が、さらに低減されるべき場合、触媒(c)として、専ら組み込み可能な触媒、又は組み込み可能な触媒及び非組み込み可能な触媒の混合物が使用される。
触媒(c)が使用される場合、これらは、例えば、成分(b)の質量に基づいて、触媒又は触媒の組み合わせとして、0.001〜5質量%、特に0.05〜2質量%の濃度で使用され得る。
本発明に従ってポリウレタンを製造するために、使用される化合物(d)は、酸素、窒素、及び硫黄からなる群から選択される少なくとも1個のヘテロ原子、並びに少なくとも1個の塩素、又は臭素原子を含む、2〜15個の炭素原子を有する1種以上の脂肪族炭化水素(d1)、及び/又はリン酸エステル(d2)である。これに関連して、いずれの場合にも化合物(a)〜(h)の総質量に基づいて、化合物(d1)及び(d2)の合計画分が、0.01〜2質量%、好ましくは0.02〜1質量%、特に0.05〜0.5質量%で、いずれの場合にも個々の物質、又は混合物を使用することが可能である。使用される化合物(d1)は、酸素、窒素、及び硫黄からなる群から選択される少なくとも1個のヘテロ原子、並びに少なくとも1個の臭素、及び/又は塩素原子、好ましくは2、3、又は4個の臭素、及び/又は塩素原子、特に好ましくは2又は3個の臭素、及び/又は塩素原子を含む、2〜15個、好ましくは3〜10個、さらに好ましくは3〜6個、特に3〜4個の炭素原子を有する脂肪族炭化水素である。さらに好ましい実施形態において、化合物(d1)は、1個のみの臭素、又は塩素原子を含む。臭素、及び/又は塩素原子として、脂肪族炭化水素(d1)は、好ましくは塩素を含む。これに関連して、臭素、及び/又は塩素原子、特に好ましくは塩素の含有量は、いずれの場合にも化合物(d1)の総質量に基づいて、好ましくは少なくとも20質量%、特に好ましくは少なくとも30質量%、特に少なくとも40質量%である。好ましくは、脂肪族炭化水素(d1)は、第一級炭素原子に結合される少なくとも1個の臭素、及び/又は塩素原子を含む。
ここで、脂肪族炭化水素(d1)は、直鎖、分岐鎖、又は環状であり得、好ましくは直鎖又は分岐鎖である。これに関連して、ヘテロ原子は、末端、又は橋かけ原子(bridging atom)として鎖の中位に存在し得る。鎖の中位のヘテロ原子の例として、エーテル基−O−、チオエーテル基−S−、又は第三級窒素基である。橋かけ原子の代わりに、又は橋かけ原子に加えて、脂肪族炭化水素(d1)は、イソシアネートに反応性である水素原子を有する、少なくとも1個の基を含む。そのような基は、例えば、−SH基、−NH基、−NH2基、又は−OH基である。特に好ましくは、化合物(d)は、少なくとも1個のOH基を有する。さらに好ましくは、脂肪族炭化水素(d1)は、−OH基に加えて、橋かけ原子、特に好ましくは少なくとも1個のエーテル基を有する。特に好ましい実施形態において、臭素、及び/又は塩素原子と、前記へテロ原子との間に、3個以下の炭素原子、好ましくは2個以下の炭素原子が存在する。特に、化合物(d1)は、OH基を、好ましくは臭素、又は塩素原子を担持する炭素原子に隣接する炭素原子上に含む。ここで、脂肪族炭化水素(d1)は、リン酸エステル、ポリリン酸エステル、ホスホン酸エステル、又は亜リン酸エステルを含まず、好ましくは、脂肪族炭化水素(d1)は、リン原子を含まない。
本発明に従う脂肪族炭化水素(d1)は、好ましくは標準条件下で、少なくとも100℃、特に好ましくは少なくとも120℃、特に少なくとも150℃の沸点を有する。
好ましい脂肪族炭化水素(d1)の例としては、1,3−ジクロロ−2−プロパノール、1,1,1−トリクロロ−2−メチル−2−プロパノール1/2水和物、2−[2−(2−クロロエトキシ)エトキシ]エタノール、2−(2−クロロエトキシ)エタノール、ビス(2−(2−クロロエトキシ)エチル)エーテル、1,2−ジクロロ−3−プロパノール、3−クロロ−1−プロパノール、3−クロロ−2,2−ジメチル−1−プロパノール、1−クロロ−2−プロパノール、2−クロロ−1−プロパノール、3−ブロモ−1−プロパノール、4−クロロ−1−ブタンジオール、5−クロロ−1−ペンタノール、及び6−クロロ−1−ヘキサノールである。1,3−ジクロロ−2−プロパノール、1,2−ジクロロ−3−プロパノール、1−クロロ−2−プロパノール、及び3−クロロプロパノール、特に1,3−ジクロロ−2−プロパノール、1−クロロ−2−プロパノール、及び3−クロロプロパノールが、特に好ましい。
化合物(d2)は、リン酸エステルを含む。これらは、好ましくは少なくとも350g/molの分子量を有する。同様に、少なくとも1個の、イソシアネートに対して反応性である基、例えばOH基を有するリン酸エステル(d2)が好ましい。
ここで、使用されるリン酸エステルは、一般式
(R1−O)3−P=O
[式中、3個のR1は、互いに独立して1個以上のフェニル基、1個以上のリン酸基、又はそのエステル、及び/又は窒素、酸素、フッ素、塩素、及び臭素からなる群から選択される1個以上の原子を含む有機基である]に相当する前記リン酸エステルである。これに関連して、前記基R1は、いずれの場合にも互いに独立して、好ましくは1〜20個、特に好ましくは2〜10個、特に2〜5個の炭素原子を含み、芳香族、分岐、又は直鎖であってもよい。好ましくは、前記基は、脂肪族である。塩素原子、又は例えばOH末端基として酸素原子を有する基が好ましい。前記基R1の例としては、塩化エチレン、塩化プロピレン、塩化ブチレン、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、好ましくは2〜10個の繰り返し単位を有するポリエチルアルキレンオキシドである。
好ましくは、本発明に従うリン酸エステル(d2)は、分子内に、多価の基で、特に二価の基−R”−で連結された、少なくとも2個、好ましくは2〜50個、特に好ましくは2〜20個のリン酸基を含む。ここで、R”は、芳香族、又は脂肪族、好ましくは脂肪族の直鎖、又は分岐、好ましくは分岐であってもよく、窒素、酸素、フッ素、塩素、及び臭素からなる群から選択される1個以上の原子を含んでもよい、1〜20個、好ましくは2〜10個、特に2〜5個の炭素原子を有する基である。本発明に従うリン酸エステルは、例えば、2,2−ビス(クロロメチル)トリメチレンビス(ビス(2−クロロエチル)ホスフェート)、トリス(2−ブトキシエチル)ホスフェート、トリス(1,3−ジクロロ−2−イソプロピル)ホスフェート、トリス(2−クロロイソプロピル)ホスフェート、及びFyrol(登録商標)PNX(ICLIndustrial Products製)等の、エチレンオキシド橋かけを有するオリゴマーアルキルホスフェートを含む。
使用され得る酸化防止剤、及び/又は光安定剤(e)は、ポリウレタン用に公知の全ての酸化防止剤、及び光安定剤である。これらは、1個以上の2,2,6,6−テトラメチルピペリジン単位を有するヒンダードアミン光安定剤、いわゆるHALS(Hindered Amine Light Stabilizer)を含む。そのような化合物は、例えば、商品名Uvinul(登録商標)5050H、Uvinul(登録商標)4077H、Tinuvin(登録商標)770、UV−77、JPT、Sabostab(登録商標)UV70、Sanol(登録商標)LS770、Adekastab(登録商標)LA−77、HS−770、Uvinul(登録商標)4050H、 Uvinul(登録商標)4077H、Tinuvin(登録商標)622、Sabostab(登録商標)UV 62、Uvinul(登録商標)5062H、Chisorb(登録商標)622、Tinuvin(登録商標)144、Tinuvin(登録商標)765、Tinuvin(登録商標)292、Tinuvin(登録商標)123、Tinuvin(登録商標)5100、Chimassorb(登録商標)119、Chimassorb(登録商標)Mark LA52Fl、又はAdekastab(登録商標)LA−52の下で入手され得る。ヒンダードアミンに加えて、ベンゾフェノン、ベンゾトリアゾール、シアノアクリレート、ケイ皮酸エステル、オキサニリド、ホルムアミジン、トリアジン、マロン酸ベンジリデンからなる群から選択される一般構造単位の一種以上を有する化合物が、特にUV放射に対して、光安定剤として使用され得る。これらの化合物の例は、商品名Uvinul(登録商標)3008、Chimassorb(登録商標)81、CH81 DRIED、 Kemisorb(登録商標)12、Seesorb(登録商標)102、Adekastab(登録商標)1413、Adekastab(登録商標)LA−51、Viosorb(登録商標)130、Uvinul(登録商標)3026、Tinuvin(登録商標)326、Tinogard(登録商標)AS、Kemisorb(登録商標)73、Seesorb(登録商標)703、Adekastab(登録商標)LA−36、Viosorb(登録商標)550、Sumisorb(登録商標)300、UV−730、Tomisorb(登録商標)600、Uvinul(登録商標)3027、Tinuvin(登録商標)327、Kemisorb(登録商標)72、Seesorb(登録商標)702、Adekastab(登録商標)LA−34、Viosorb(登録商標)580、UV−750、Tomisorb(登録商標)700、Uvinul(登録商標)3028、BLS1328、 Cyasorb(登録商標)UV−2337、Tinuvin(登録商標)328、Kemisorb(登録商標)74、Seesorb(登録商標)704、Viosorb(登録商標)591、Sumisorb(登録商標)350、Uvinul(登録商標)3029、Tinuvin(登録商標)329、UV5411、Kemisorb(登録商標)79、Seesorb(登録商標)709、Viosorb(登録商標)583、Sumisorb(登録商標)340、Uvinul(登録商標)3033P、BLS1710、Kingsorb(登録商標)71、Tinuvin(登録商標)P、Kemisorb(登録商標)71、 Seesorb(登録商標)701、Adekastab(登録商標)LA−32、Viosorb(登録商標)520、Sumisorb(登録商標)200、UV−710、Tomisorb(登録商標)100、Uvinul(登録商標)3030、Uvinul(登録商標)3035、Uvinul(登録商標)3039、Uvinul(登録商標)N 539 T、Uvinul(登録商標)3088、Tinosorb(登録商標)OMC、Uvinul(登録商標)MC 80 N、Tinuvin(登録商標)213、Eversorb(登録商標)80、Tinuvin(登録商標)234、Uvinul(登録商標)3034、Tinuvin(登録商標)900、Eversorb(登録商標)234、Seesorb(登録商標)706、Viosorb(登録商標)590、Sumisorb(登録商標)590、Tinuvin(登録商標)312、Sanduvor(登録商標)VSU Powder、Tinuvin(登録商標)571、Tinuvin(登録商標)171、Tinogard(登録商標)TL、Additive NX Tinubin(登録商標)571、Chisorb(登録商標)971、Tinuvin(登録商標)101、Zikasorb(登録商標)R、Additive TS 3111、Cyasorb(登録商標)1164、Uvinul(登録商標)3000、Sanduvor(登録商標)PR25、Hostavin(登録商標)PR25、NEPA、Tinuvin(登録商標)384、Tinuvin(登録商標)99、Eversorb(登録商標)81、CGL 384 Distilled、Tinuvin(登録商標)1577、Tinuvin(登録商標)360、Tinosorb(登録商標)MBBT、Lowilite(登録商標)36、Tinuvin(登録商標)320、Kemisorb(登録商標)75、Seesorb(登録商標)705、Adekastab(登録商標)LA−38、Viosorb(登録商標)582、及びSumisorb(登録商標)320の下で入手できる。
使用される酸化防止剤は、特に、立体障害フェノール、硫化物、又はベンゾエートから選択される1種以上の構造単位を含む化合物である。ここで、立体障害フェノールにおいて、2個のオルト水素が、水素ではなく、好ましくは、少なくとも1〜20個、特に好ましくは3〜15個の炭素原子を有し、好ましくは分岐である化合物によって置換される。ベンゾエートもまた、好ましくはOH基に対してオルト位において、水素ではなく、特に好ましくは1〜20個、特に3〜15個の炭素原子を有し、好ましくは分岐である置換基を有する。これらの化合物の例は、商品名Irganox(登録商標)245FF、Irganox(登録商標)245、Songnox(登録商標)2450 FF、Irganox(登録商標)1010、Anox(登録商標)20、Betenox(登録商標)1010、Ashland(登録商標)AO610、BNX1010、Dovernox(登録商標)10、Irganox(登録商標)L 101、Songnox(登録商標)1010、Spul−IX 1010、Tinogard(登録商標) TT、VX IX 1010 ED、VXDD IX 1010 ED、Adekastab(登録商標)AO−60、Sumilizer(登録商標)BP−101、Tominox(登録商標)TT、Irganox(登録商標)1098、Plaox(登録商標)−1098、Lowinox(登録商標)HD98、Chinox(登録商標)1098、Tinuvin(登録商標)144、Irganox(登録商標)1135、CA 505、Irganox(登録商標)L135、Irgastab(登録商標)BD 50、KPA 2399、Lubad(登録商標)668、Naugalube(登録商標)531、Naugard(登録商標)PS−48、OIC 135、OX BF、Stock 3074、Irganox(登録商標)1076、BNX 1076、Anox(登録商標)PP 18、Naugard(登録商標)76、Tinogard(登録商標)TS、Adekastab(登録商標)AO−50、Sumilizer(登録商標)BP−76、Tominox(登録商標)SS、Irganox(登録商標)1425、Irgamod(登録商標)195、Antioxidant 1425、Irganox(登録商標) 3114、Irganox(登録商標) 1330、 Ethanox(登録商標) 330、Kingnox(登録商標)1330、Adekastab(登録商標)AO−330、Irganox(登録商標)1081、Irganox(登録商標)E201、トコフェリルキノン、DL−α−トコフェロール、Irganox(登録商標)PS 800、Arenox(登録商標)DL、ジラウリルチオジプロピオネート(DLTDP)、Irganox(登録商標)PS 802、Arenox(登録商標)DS、Cyanox(登録商標)STDP−SP Powder、DSTP、Kingnox(登録商標)DSTDP、Irganox(登録商標)565、Tinogard(登録商標)MD1、Irganox(登録商標)1035、Irganox(登録商標)L115、Irganox(登録商標)1520、Irgastab(登録商標)cable KV 10、Irganox(登録商標)1726、Irganox(登録商標)3052、Irganox(登録商標)MD 1024、Lowinox(登録商標)MD24、Thanox(登録商標)MD 1024、Irgastab(登録商標)MBS 11、Irgastab(登録商標) PVC 11、Irgastab(登録商標)PVC 11 EM、Irgastab(登録商標)PUR 55、Irgastab(登録商標)PUR 67、Irgastab(登録商標)PUR 68、Irganox(登録商標)B 1171、Irganox(登録商標)B 215、Irganox(登録商標)B 225、Irganox(登録商標)B 220、Irganox(登録商標)B 561、Irganox(登録商標)B 612、Tinuvin(登録商標)XT 833、Yoshinox(登録商標)SR、Irganox(登録商標)415、Lowinox(登録商標)TBM、Sangonox(登録商標)TBMC、Tinuvin(登録商標)120、Kemisorb(登録商標)112、Seesorb(登録商標)712、Adekastab(登録商標)LA−12、Viosorb(登録商標)80、Sumisorb(登録商標)400、Adekastab(登録商標)AO−40、Sumilizer(登録商標)BBM−S and Lowinox(登録商標)44B25の下で入手できる。
特に好ましくは、本発明に従って使用される酸化防止剤、及び/又は光安定剤(e)は、少なくとも1個のエステル又はエーテル基を含み、いずれの場合にも、前記酸化防止剤、又は前記光安定剤の分子内に、前記エステル又はエーテル基の酸素原子に隣接する1個の炭素原子が存在する。それらの例は、Uvinul(登録商標)4077H、Tinuvin(登録商標)770、UV−77、JPT、Sabostab(登録商標)UV70、Sanol(登録商標)LS−770、Adekastab(登録商標)LA−77、HS−770、Uvinul(登録商標)3008、Chimassorb(登録商標)81、CH81 DRIED、Kemisorb(登録商標)12、Seesorb(登録商標)102、Adekastab(登録商標)1413、Adekastab(登録商標)LA−51、Viosorb(登録商標)130、Uvinul(登録商標)3030、Uvinul(登録商標)3035、Uvinul(登録商標)3039、Uvinul(登録商標)N539T、Uvinul(登録商標)3088、Tinosorb(登録商標)OMC、Uvinul(登録商標)MC80N、Irganox(登録商標)245FF、Irganox(登録商標)245、Songnox(登録商標)2450FF、Tinuvin(登録商標)622、Sabostab(登録商標)UV62、Uvinul(登録商標)5062H、Chisorb(登録商標)622、Tinuvin(登録商標)213、Eversorb(登録商標)80、Tinuvin(登録商標)312、Cyasorb(登録商標)1164、Sanduvor(登録商標)PR25、Hostavin(登録商標)PR25、NEPA、Irganox(登録商標)1010、Anox(登録商標)20、Betenox(登録商標)1010、Ashland(登録商標)AO 610、BNX1010、Dovernox(登録商標)10、Irganox(登録商標)L101、Songnox(登録商標)1010、Spul−IX1010、Stock4413、Tinogard(登録商標)TT、VX IX 1010 ED、VXDD IX 1010 ED、Adekastab(登録商標)AO−60、Sumilizer(登録商標)BP−101、Tominox(登録商標)TT、 Tinuvin(登録商標)144、Tinuvin(登録商標)765、Tinuvin(登録商標)292、Irganox(登録商標)1135、CA 505、Irganox(登録商標)L135、Irgastab(登録商標)BD 50、KPA2399、Lubad(登録商標)668、Naugalube(登録商標)531、Naugard(登録商標)PS−48、OIC 135、OX BF、Stock 3074、Tinuvin(登録商標)384、Tinuvin(登録商標)99、Eversorb(登録商標)81、Irganox(登録商標)1076、BNX1076、Anox(登録商標)PP18、Naugard(登録商標)76、Tinogard(登録商標)TS、Adekastab(登録商標)AO−50、Sumilizer BP−76、Tominox(登録商標)SS、Tinuvin(登録商標)1577、Tinuvin(登録商標)123、Tinuvin(登録商標)5100、Irganox(登録商標)PS 800、Arenox(登録商標)DL、ジラウリルチオジプロピオネート (DLTDP)、Irganox(登録商標)PS 802、Arenox(登録商標)DS、Cyanox(登録商標)STDP−SP Powder、DSTP、Kingnox(登録商標)DSTDP、Irganox(登録商標)1035、Irganox(登録商標)L115、Irganox(登録商標)3052、Irgastab(登録商標)PUR 67、Irgastab(登録商標)PUR 68、Mark LA52 Fl、Adekastab(登録商標)LA−52、Tinuvin(登録商標)120、Kemisorb(登録商標)112、Seesorb(登録商標)712、Adekastab(登録商標)LA−12、Viosorb(登録商標)80、及びSumisorb(登録商標)400である。
化合物(e)の画分は、成分(a)〜(h)の総質量に基づいて、好ましくは0.1質量%を超える、特に好ましくは0.3〜10質量%、特に0.5〜5質量%である。
本発明に従うポリウレタンが、ポリウレタンフォームの形態であるべき場合は、本発明に従う反応混合物は、発泡剤(f)も含む。これに関連して、ポリウレタンを製造するための公知の全ての発泡剤を使用することが可能である。これらは、化学的、及び/又は物理的発泡剤を含み得る。そのような発泡剤は、例えば、「Kunststoffhandbuch[プラスチックハンドブック]、7巻、ポリウレタン」、Carl Hanser Verlag、第3版、1993年、3.4.5章に記載される。ここで、化学的発泡剤は、イソシアネートとの反応においてガス生成物を形成する化合物を意味するとして理解される。そのような発泡剤の例としては、水、又はカルボン酸である。ここで、物理的発泡剤は、ポリウレタン製造の供給材料中に溶解又は乳化され、且つポリウレタン形成条件下で蒸発する化合物を意味するとして理解される。これらは、例えば、炭化水素、ハロゲン化炭化水素、並びに例えば、パーフルオロへキサン等のパーフルオロ化アルカン、クロロフルオロカーボン、及びエーテル、エステル、ケトン、アセタール、及び/又は液体二酸化炭素等の他の化合物である。ここで、前記発泡剤は、任意の所望の量で使用され得る。前記発泡剤は、好ましくは、結果として得られるポリウレタンフォームが、10〜850g/l、特に好ましくは20〜800g/l、特に25〜500g/lの密度を有するような量で使用される。水を含む発泡剤を使用することが好ましい。好ましくは、発泡剤(e)は全く使用されない。
使用され得る鎖延長剤、及び架橋剤(g)は、イソシアネートに対して反応性で有る少なくとも2個の基を有し、400g/mol未満の分子量を有する化合物であり、イソシアネートに反応性である2個の水素原子を有する分子が、鎖延長剤として見なされ、イソシアネートに対して反応性の2個を超える水素を有する分子が、架橋剤として見なされる。しかしながら、ここで、鎖延長剤、又は架橋剤なしで済ますことも可能である。しかしながら、機械的特性、例えば硬度等を改善するため、鎖延長剤、架橋剤、又は任意にそれらの混合物も、有利であり得る。
鎖延長剤、及び/又は架橋剤(g)が使用される場合、ポリウレタンの製造において公知の鎖延長剤、及び/又は架橋剤を使用することが可能である。これらは、好ましくは、イソシアネートに対して反応性である官能基を有する低分子量化合物、例えばグリセロール、トリメチロールプロパン、グリコール、及びジアミンである。さらなる可能性のある低分子量の鎖延長剤、及び/又は架橋剤は、例えば、「Kunststoffhandbuch[プラスチックハンドブック]、7巻、ポリウレタン」、Carl Hanser Verlag、第3版、1993年、3.2、及び3.3.2章に記載される。
さらに、助剤、及び/又は添加剤(h)使用され得る。ここで、ポリウレタンの製造用に公知の全ての助剤、及び添加剤を使用することが可能である。例えば、表面活性物質(surface-active substance)、気泡安定剤(form stabilizer)、気泡調節剤(cell regulator)、離型剤、フィラー、染料、顔料、難燃剤、加水分解保護剤、静真菌、及び静菌性物質に言及され得る。そのような物質は、公知であり、例えば、「Kunststoffhandbuch[プラスチックハンドブック]、7巻、ポリウレタン」、Carl Hanser Verlag、第3版、1993年、3.4.4、及び3.4.6〜3.4.11章に記載される。
一般に、本発明に従うポリウレタンの製造中に、供給材料は、ポリイソシアネート(a)のNCO基の、成分(b)、(c)、(d)、並びに任意に(e)、(f)及び(g)の反応性水素原子の合計に対する比が、0.75〜1.5:1、好ましくは0.80〜1.25:1になるような量で、反応される。発泡プラスチックが、少なくとも部分的にイソシアヌレート基を含む場合、1.5〜20:1、好ましくは1・5〜8:1の、ポリイソシアネート(a)のNCO基の、成分(b)、(c)、(d)、並びに任意に(e)、(f)及び(g)の反応性水素原子の合計に対する比が、通常使用される。ここで、1:1の比が、100のイソシアネートインデックスに相当する。
本発明に従うポリウレタンは、好ましくは航空機、陸上車、又は水上乗り物等の車両の内装に、特に好ましくは自動車の内装に、例えば木、又は木模倣部用の透明コーティングとして使用される。特に好ましくは、本発明に従うポリウレタンは、車両の内装及び外装の両方ともに延在する部品用に使用される。そのような用途の一例は、ウィンドウ用、特に自動車のフロントガラス等のガラスウィンドウ用のシールとしての使用である。そのようなシールの製造は、公知であり、例えば、US5421940、US5362428、US6228305、WO98/14492、EP355209、及びEP1577080に記載される。
本発明を、実施例を参照して以下に説明する。
出発物質:
ポリオールA:78質量%のプロピレンオキシド含有量、及び21質量%のエチレンオキシド含有量のエチレンオキシド及びプロピレンオキシドに基づく、27mgKOH/gのOH価、及び2.5の官能性を有するポリエーテルオール
MEG:モノエチレングリコール
Schwarzpaste:エチレンオキシド及びプロピレンオキシドに基づく、22mgKOH/gのOH価を有するポリエーテルポリオール中のカーボンブラックの分散物
TEDA:トリエチレンジアミン
Fomrez UL32:触媒(GE Silicones製)
Irganox 1135:式
Figure 0006526642
に従う酸化防止剤(BASF製)
Tinuvin 765:式
Figure 0006526642
に従う酸化防止剤(BASF製)
添加剤
A1:Fyrol(登録商標)PNX−オリゴマーリン酸エステル(ICL Industrial Products製)
A2:3−クロロ−1−プロパノール
A3:2,2−ビス(クロロメチル)トリメチレンビス(ビス(2−クロロエチル)ホスフェート)
イソシアネートA:26.2のNCO含有量を有するカルボジイミド変性4,4’−MDI
混合物Aを、以下の成分を混合することによって調製した。
84.18質量部(pts.) ポリオールA
9.0質量部 MEG
5.0質量部 Schwarzpaste
0.02質量部 TEDA
0.1質量部 Fomrez UL32
0.4質量部 Irganox 1135
1.1質量部 Tinuvin 765
0.1質量部 表1に従う添加剤A1〜A3
前記混合物A、及び前記イソシアネート成分A、並びに表1に従う添加剤を100のイソシアネートインデックスで、一緒に混合し、1050g/lの平均密度を有する成形品が得られるように密閉金型中へセットした。
機械的特性用の測定値を、測定するため、手順は、以下の標準に従った。
Figure 0006526642
VOC及びFOG値を測定するため、手順は、VDA278に従った。
表1:各添加剤A1〜A3の添加で、結果として得られたエラストマーのVDA278に従うVOC及びFOG値(ppm)。
Figure 0006526642

Claims (9)

  1. ポリウレタンを製造する方法であって、
    (a)ポリイソシアネート、
    (b)イソシアネートに対して反応性である基を有するポリマー化合物、
    (c)触媒、
    (d)1,3−ジクロロ−2−プロパノール、1,1,1−トリクロロ−2−メチル−2−プロパノール1/2水和物、2−[2−(2−クロロエトキシ)エトキシ]エタノール、2−(2−クロロエトキシ)エタノール、ビス(2−(2−クロロエトキシ)エチル)エーテル、1,2−ジクロロ−3−プロパノール、3−クロロ−1−プロパノール、3−クロロ−2,2−ジメチル−1−プロパノール、1−クロロ−2−プロパノール、2−クロロ−1−プロパノール、3−ブロモ−1−プロパノール、4−クロロ−1−ブタンジオール、5−クロロ−1−ペンタノール、又は6−クロロ−1−ヘキサノール(d1)、
    (e)酸化防止剤、及び/又は光安定
    を、混合し、反応混合物を得て、前記反応混合物を十分に反応させて、ポリウレタンを得る方法。
  2. 前記(a)〜(e)の他に、さらに、
    (f)発泡剤、
    (g)鎖延長剤、及び/又は架橋剤、及び
    (h)助剤、及び/又は添加剤
    を、混合し、反応混合物を得て、前記反応混合物を十分に反応させて、ポリウレタンを得る、請求項1に記載の方法。
  3. 使用される前記光安定剤が、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン(HALS)の誘導体である請求項1又は2に記載の方法。
  4. 使用される前記酸化防止剤が、ベンゾフェノン、ベンゾトリアゾール、シアノアクリレート、ケイ皮酸エステル、立体障害フェノール、オキサニリド、ホルムアミジン、トリアジン、マロン酸ベンジリデン、ベンゾピラン、硫化物、又はベンゾエートからなる群から選択される一般構造単位の1種以上を有する酸化防止剤である請求項1又は2に記載の方法。
  5. 前記酸化防止剤、及び光安定剤の画分が、前記成分(a)〜(h)の総質量に基づいて、0.1質量%を超える(0.3〜10;0.5〜5)請求項1〜のいずれか1項に記載の方法。
  6. 前記酸化防止剤、及び/又は光安定剤が、少なくとも1種のエステル又はエーテル基を含み、いずれの場合にも、前記酸化防止剤の、又は前記光安定剤の分子内に、前記エステル又はエーテル基の酸素原子に隣接する1個の炭素原子が存在する請求項1〜のいずれか1項に記載の方法
  7. 前記ポリウレタンが、850g/lを超える平均密度を有するコンパクトなポリウレタンである請求項1〜のいずれか1項に記載の方法
  8. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法によって製造されるポリウレタンの輸送機関の内装における使用方法。
  9. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法によって製造されるポリウレタンの自動車におけるウィンドウ用シールとしての使用方法。
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