JP6953820B2 - 4級アンモニウム塩含有イソシアネート基末端プレポリマーを含有する水乳化液、及び該水乳化液の解乳化方法 - Google Patents
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イミダゾール化合物としては、例えば1−(2−ヒドロキシエチル)−イミダゾール、1−(2−ヒドロキシエチル)−2−メチルイミダゾール、1−(2−ヒドロキシエチル)−2−エチルイミダゾール、1−(2−ヒドロキシエチル)−2−ブチルイミダゾール、1−メチル−2−ヒドロキシメチルイミダゾール、1−エチル−2−ヒドロキシメチルイミダゾール、1−プロピル−2−ヒドロキシメチルイミダゾール、1−n−ブチル−2−ヒドロキシメチルイミダゾール、1−n−ヘキシル−2−ヒドロキシメチルイミダゾール、1−ベンジル−2−ヒドロキシメチルイミダゾール、1−n−ブチルイミダゾール、1−イソブチルイミダゾール、1−n−ペンチルイミダゾール、1−n−ヘキシルイミダゾール、1−n−オクチルイミダゾール、1−n−デシルイミダゾール、1−n−デシルイミダゾール、1−n−ドデシルイミダゾール、1−ベンジルイミダゾール、1−n−ブチル−2−メチルイミダゾール、1−イソブチル−2−メチルイミダゾール、1−n−ペンチル−2−メチルイミダゾール、1−n−ヘキシル−2−メチルイミダゾール、1−n−オクチルイミダゾール、1−n−デシル−2−メチルイミダゾール、1−n−ドデシル−2−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−n−ブチル−2−ヒドロキシメチルイミダゾール、1−n−ヘキシル−2−ヒドロキシメチルイミダゾール、1−ベンジル−2−ヒドロキシメチルイミダゾール等が挙げられる。
3級アミン化合物としては、例えばジメチルアミノメタノール、2−ジメチルアミノエタノール、3−ジメチルアミノ−1−プロパノール、4−ジメチルアミノ−1−ブタノール、5−ジメチルアミノ−1−ペンタノール、6−ジメチルアミノ−1−ヘキサオール、7−ジメチルアミノ−1−ヘプタノール、8−ジメチルアミノ−1−オクタノール、3−(ジメチルアミノ)シクロヘキサノール、3,5−ジメチルシクロヘキサノール等が挙げられる。
アルキル化剤としては、例えば1−クロロメタン、1−クロロエタン、1−クロロプロパン、2−クロロプロパン、1−クロロブタン、2−クロロブタン、1−クロロペンタン、2−クロロペンタン、1−クロロへキサン、1−クロロヘプタン、1−クロロオクタン、1−クロロノナン、1−クロロデカン、1−クロロドデカン、1−クロロオクタデカン、1−ブロモメタン、1−ブロモエタン、1−ブロモプロパン、2−ブロモプロパン、1−ブロモブタン、2−ブロモブタン、1−ブロモペンタン、2−ブロモペンタン、1−ブロモへキサン、1−ブロモへプタン、1−ブロモオクタン、1−ブロモノナン、1−ブロモデカン、1−ブロモドデカン、1−ブロモオクタデカン等のハロゲン化アルキル、ジメチル硫酸、ジエチル硫酸、ジブチル硫酸等のジアルキル硫酸、p―トルエンスルホン酸メチル、p―トルエンスルホン酸エチル、p―トルエンスルホン酸―n―ブチル、p―トルエンスルホン酸イソブチル、メタンスルホン酸メチル、メタンスルホン酸エチル、メタンスルホン酸ブチル等のアルキルスルホン酸エステル、クロロエタノール、クロロブタノール、クロロオクタノール、クロロデカノール、ブロモエタノール、ブロモブタノール、ブロモオクタノール、ブロモデカノール等のハロゲン化アルコール、ベンジルクロリド、ベンジルブロミド等が挙げられる。
芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネートと2,6−トリレンジイソシアネートの混合物、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、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートと4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートの混合物、4,4’−ジフェニルエーテルジイソシアネート、2−ニトロジフェニル−4,4’−ジイソシアネート、2,2’−ジフェニルプロパン−4,4’−ジイソシアネート、3,3’−ジメチルジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、4,4’−ジフェニルプロパンジイソシアネート、m−フェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、ナフチレン−1,4−ジイソシアネート、ナフチレン−1,5−ジイソシアネート、3,3’−ジメトキシジフェニル−4,4’−ジイソシアネート等を挙げることができる。
脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えばヘキサメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、2−メチル−ペンタン−1,5−ジイソシアネート、3−メチル−ペンタン−1,5−ジイソシアネート、リジンジイソシアネート、トリオキシエチレンジイソシアネート等を挙げることができる。
脂環族ポリイソシアネートとしては、例えばイソホロンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、水素添加キシレンジイソシアネート、水素添加テトラメチルキシレンジイソシアネート等を挙げることができる。
芳香脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば1,3−または1,4−キシリレンジイソシアネート若しくはその混合物、1,3−または1,4−ビス(1−イソシアナト−1−メチルエチル)ベンゼン若しくはその混合物、ω,ω’−ジイソシアナト−1,4−ジエチルベンゼン等を挙げることができる。
有機酸としては、例えばギ酸、酢酸、酪酸、プロピオン酸、コハク酸、クエン酸、酒石酸、フマル酸、リンゴ酸、アコニット酸等が挙げられる。
電解質(b2)としては、例えば塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム。ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム等が挙げられる。
アルカリ化合物(b3)としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物、水酸化アルミニウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム等のアルカリ金属の炭酸塩、アンモニア等が挙げられる。
攪拌機、冷却管、窒素導入管、温度計を備えた反応器を窒素置換した後、この反応器に1−(2−ヒドロキシエチル)−イミダゾール100.0gと、1−クロロオクタン198.9gを仕込み、100℃にて攪拌しながら、46時間反応させた。その後、1H−NMRで未反応の1−(2−ヒドロキシエチル)−イミダゾールが無いことを確認し、イミダゾリウム塩含有モノマー「S1」を得た。
攪拌機、冷却管、窒素導入管、温度計を備えた反応器を窒素置換した後、この反応器に6−ジメチルアミノ−1−ヘキサノールを100gと、1−クロロオクタン102.7gを仕込み、100℃にて攪拌しながら、46時間反応させた。その後、1H−NMRで未反応の6−ジメチルアミノ−1−ヘキサノールが無いことを確認し4級アンモニウム塩含有モノマー「S2」を得た。
下記の表1に示す分散媒B−1〜B−7を調製した。
以下の評価方法にて各種評価を行った。評価結果を表2に示す。
500mlのポリカップ中に、25℃に調整した4級アンモニウム塩含有イソシアネート基末端プレポリマー(A)(以後(A)とも言う)及び混合電解質水溶液(B)(以後(B)とも言う)を20g、80gそれぞれ計量し、スリーワンモーターにて500rpm×10秒間混合し、水乳化液を得た。
(1)で得た水乳化液を100mlのポリカップに注ぎ、静置させ目視にて乳化性を評価した。
・分散粒子が沈降せず乳化している:〇
・分散粒子が沈降し乳化していない:×。
(2)での評価が「○」であった水乳化液を静置し、分散粒子が解乳化し、連続相と分散相に相分離するか目視にて評価した。
・連続相と分散相に相分離している:〇
・連続相と分散相に相分離していない:×
・乳化していないため評価不可:―。
(3)と同様に、静置した水乳化液中の分散粒子が、凝集し沈降を開始する時間を目視にて確認し、ストップウォッチにて計測した。分散粒子が凝集・沈降、堆積した後解乳化するが、分散粒子が沈降を開始した時間を解乳化までの時間とした。
(1)で得た水乳化液を静置し、12時間後の硬化体の外観を評価した。
・均一な発泡体で強度がある:良好
・不均一な軟弱ゲル若しくは未硬化:不良。
500mlのポリカップ中に、25℃に調整した(A)及び(B)を20g、80gそれぞれ計量し、スリーワンモーターにて500rpm×10秒間混合し、(A)の水乳化液を得た。得られた水乳化液0.5gを9.0gの精製水中に滴下し希釈した乳化液を用い大塚電子社製ELSZ−2000にてゼータ電位測定を行った。分散性の指標として、ゼータ電位が25mV以上の場合分散粒子は分散する、25mV以下の場合分散粒子は凝集するとした。
Claims (4)
- 4級アンモニウム塩含有イソシアネート基末端プレポリマー(A)と、混合電解質水溶液(B)とを含む水乳化液であって、
混合電解質水溶液(B)が、有機酸及び無機酸からなる群より選ばれる少なくとも一種(b1)と、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のハロゲン化物である電解質(b2)と、アルカリ化合物(b3)とを含み、該混合電解質水溶液(B)のpHが2.4〜10.5、且つ電気伝導率が0.1〜0.8S/mであり、
電解質(b2)が混合電解質水溶液(B)中に4級アンモニウム塩含有イソシアネート基末端プレポリマー(A)に対して0.4〜1.8重量%含まれ、
4級アンモニウム塩含有イソシアネート基末端プレポリマー(A)と、混合電解質水溶液(B)の重量混合比が5/95〜40/60であること、を特徴とする水乳化液。 - 4級アンモニウム塩が、4級アンモニウム塩含有イソシアネート基末端プレポリマー(A)中に0.01〜0.30mmol/g含まれることを特徴とする請求項1に記載の水乳化液。
- 4級アンモニウム塩含有イソシアネート基末端プレポリマー(A)を含む水乳化液を、混合電解質水溶液(B)を用いて解乳化する解乳化方法であって、
混合電解質水溶液(B)が、有機酸及び無機酸からなる群より選ばれる少なくとも一種(b1)と、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のハロゲン化物である電解質(b2)と、アルカリ化合物(b3)とを含み、該混合電解質水溶液(B)のpHが2.4〜10.5、且つ電気伝導率が0.1〜0.8S/mであり、
電解質(b2)が混合電解質水溶液(B)中に4級アンモニウム塩含有イソシアネート基末端プレポリマー(A)に対して0.4〜1.8重量%含まれ、
4級アンモニウム塩含有イソシアネート基末端プレポリマー(A)と、混合電解質水溶液(B)の重量混合比が5/95〜40/60であること、を特徴とする水乳化液の解乳化方法。 - 4級アンモニウム塩が4級アンモニウム塩含有イソシアネート基末端プレポリマー(A)中に0.01〜0.30mmol/g含まれることを特徴とする請求項3に記載の解乳化方法。
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