JPH04209626A - ポリオールの製造方法 - Google Patents
ポリオールの製造方法Info
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-
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
[00011本発明は、少なくとも2個のヒドロキシル
基、比較的低い粘度および比較的高い固体含有量を有す
るある橋の線状の低分子量のポリエステルを基にしたポ
リオールの製造方法に関するものである。 [00021本出願は下記の米国特許4,018,84
8.4,119,762.4,222,911、および
英国特許1,561,076と関連があり、それらの特
許の全てはここでは参考として記しておく。本発明は、
少なくとも2個のヒドロキシル基、比較的低い粘度およ
び比較的高い固体含有量を有するある種の線状の低分子
量のポリエステルを基にしたポリオール類に関するもの
である。本発明はまた、該ポリオール類の製造方法にも
関するものである。本発明のポリオール類は、ここでは
時にはジカルボン酸類とも称されている脂肪族二塩基酸
類のアルキルエステル類の混合物のエステル交換により
、または該酸類と1種以上のある種の多価アルコール類
との混合物の単なるエステル化により製造できる。例え
ばアジピン酸、グルタル酸および/または琥珀酸の如き
ジカルボン酸類のメチルエステル類から出発することが
好適であるが、例えばエチル、プロピルおよびブチルエ
ステル類の如き他の低級アルキルエステル類も使用でき
、但しこれらの高級エステル類はそれらの使用により得
られる価値が特にないために価格面の理由から一般的に
除かれる。さらにこのメチルエステル類の混合物は商業
的に入手でき、従ってこの理由のためにも好適である。 これらの商業的に入手可能なメチルエステル類は、それ
ぞれ約0.5 : 1.5 二〇、6のアジピン酸ジメ
チル、グルタル酸ジメチルおよび琥珀酸ジメチルのモル
比を有する。 このモル比の変動は、最終的生成物の希望する性質に依
存して変えることができる。例えば比較的高水準のグル
タル酸エステルを使用すると比較的低い粘度が得られる
。例えばこれらの3種の挙げられているエステル類の混
合物に必ずしも限定されるものではない。2種だけの二
塩基性エステル類の混合物類または単一の二塩基性エス
テルを使用することも希望により可能である。使用でき
る二塩基性酸類には、琥珀酸、グルタル酸、アジピン酸
、ピメリン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸
、酒石酸など並びにそれらの高級同族体類または混合物
類が包含される。さらに、例えばクエン酸またはトリカ
ルバリル酸の如き酸塩基酸類も使用できる。しかしなが
ら、これらの三塩基三類は二塩基酸類と一緒に使用すべ
きであり、そして一般に酸の全モル数を基にして50モ
ル%より少量で使用すべきである。さらに、例えばOl
m−もしくはp−フタル酸類、メリット酸などおよび入
手可能ならそれらの無水物類もしくはそれらの低級アル
キルエステル類の如きモノ芳香族酸類または例えばナフ
タル酸類などの如きポリ芳香族二塩基酸類である限定料
の芳香族二塩基酸または三塩基酸類を使用することもで
きる。芳香族酸類を使用する時には、それらは1種以上
の線状の脂肪族ジカルボン酸類と共にかつ脂肪族酸類の
量より少量で使用すべきである。実際に、はとんどの目
的用には、芳香族酸類を使用する時にはそれは使用する
芳香族および脂肪族類の合計モル数を基にして約30モ
ル%を越えないようなそして好適には同一基準で約10
モル%を越えないような量で存在すべきである。
基、比較的低い粘度および比較的高い固体含有量を有す
るある橋の線状の低分子量のポリエステルを基にしたポ
リオールの製造方法に関するものである。 [00021本出願は下記の米国特許4,018,84
8.4,119,762.4,222,911、および
英国特許1,561,076と関連があり、それらの特
許の全てはここでは参考として記しておく。本発明は、
少なくとも2個のヒドロキシル基、比較的低い粘度およ
び比較的高い固体含有量を有するある種の線状の低分子
量のポリエステルを基にしたポリオール類に関するもの
である。本発明はまた、該ポリオール類の製造方法にも
関するものである。本発明のポリオール類は、ここでは
時にはジカルボン酸類とも称されている脂肪族二塩基酸
類のアルキルエステル類の混合物のエステル交換により
、または該酸類と1種以上のある種の多価アルコール類
との混合物の単なるエステル化により製造できる。例え
ばアジピン酸、グルタル酸および/または琥珀酸の如き
ジカルボン酸類のメチルエステル類から出発することが
好適であるが、例えばエチル、プロピルおよびブチルエ
ステル類の如き他の低級アルキルエステル類も使用でき
、但しこれらの高級エステル類はそれらの使用により得
られる価値が特にないために価格面の理由から一般的に
除かれる。さらにこのメチルエステル類の混合物は商業
的に入手でき、従ってこの理由のためにも好適である。 これらの商業的に入手可能なメチルエステル類は、それ
ぞれ約0.5 : 1.5 二〇、6のアジピン酸ジメ
チル、グルタル酸ジメチルおよび琥珀酸ジメチルのモル
比を有する。 このモル比の変動は、最終的生成物の希望する性質に依
存して変えることができる。例えば比較的高水準のグル
タル酸エステルを使用すると比較的低い粘度が得られる
。例えばこれらの3種の挙げられているエステル類の混
合物に必ずしも限定されるものではない。2種だけの二
塩基性エステル類の混合物類または単一の二塩基性エス
テルを使用することも希望により可能である。使用でき
る二塩基性酸類には、琥珀酸、グルタル酸、アジピン酸
、ピメリン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸
、酒石酸など並びにそれらの高級同族体類または混合物
類が包含される。さらに、例えばクエン酸またはトリカ
ルバリル酸の如き酸塩基酸類も使用できる。しかしなが
ら、これらの三塩基三類は二塩基酸類と一緒に使用すべ
きであり、そして一般に酸の全モル数を基にして50モ
ル%より少量で使用すべきである。さらに、例えばOl
m−もしくはp−フタル酸類、メリット酸などおよび入
手可能ならそれらの無水物類もしくはそれらの低級アル
キルエステル類の如きモノ芳香族酸類または例えばナフ
タル酸類などの如きポリ芳香族二塩基酸類である限定料
の芳香族二塩基酸または三塩基酸類を使用することもで
きる。芳香族酸類を使用する時には、それらは1種以上
の線状の脂肪族ジカルボン酸類と共にかつ脂肪族酸類の
量より少量で使用すべきである。実際に、はとんどの目
的用には、芳香族酸類を使用する時にはそれは使用する
芳香族および脂肪族類の合計モル数を基にして約30モ
ル%を越えないようなそして好適には同一基準で約10
モル%を越えないような量で存在すべきである。
【0003]時々二塩基性エステル類とも称されている
これらの二塩基酸類のメチルエステル類を、少なくとも
2個のアルコール系ヒドロキシル基を含有しておりそれ
の少なくとも1個のヒドロキシル基が第一級ヒドロキシ
ル基であるような1種以上の多価アルコール類と混合す
る。好適なジオール類はシクロホキサンジメタツール、
略すとCHDM、である。第一級ヒドロキシル類を有す
る他の使用できる多価アルコール類の例には、ネオペン
チルグリコール、1,4−ブタンジオール、1.6−ヘ
キサンジオール、2,2.4−トリメチル1,3−ベン
タンジオール、1,2.6−ヘキサンジオール、トリメ
チロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリ
トリット、ジペンタエリI−リット、ソルビトール、マ
ンニトール、ジメチロールプロピオン酸、および2,2
−ジメチル−3−ヒドロキシプロピル−2,2−ジメチ
ル−3=ヒドロキシプロピオネートなどが包含される。 第一級および第二級ヒドロキシル類を含有しているジオ
ール類も使用でき、それらにはプロピレングリコールお
よび1.2−ヘキシレングリコールが包含される。他の
ジオール類の混合物類も使用できる。 [0004]−船釣には、反応温度を低めそして生成物
の発色を減少させる目的のために、エステル化/エステ
ル交換反応用には触媒を使用する。使用できる代表的な
触媒類は、チタンのアルコキシド類、可溶性錫化合物類
、例えばジブチル錫ジラウレートおよび可溶性まんがん
化合物類、例えばMn (OAc)2である。反応物の
0、005〜140重量%の触媒水準を使用でき、或い
は同一基準で0.01〜0.5%の典型的水準を使用で
きる。 [0005]好適態様では、混合メチルエステル類を適
当な反応容器中でCHDMと一緒にし、そしてエステル
交換を行うために例えばチタンアルコキシドの如き一般
的なエステル交換触媒の存在下で加熱する。メタノール
が加熱段階中に分離し、そしてそれを新しい反応生成物
がメタノールを全く含まないかまたは実質的に完全に含
まなくなるまで遊離メタノールとして容易に除去する。 生じた生成物は一般的原則としては反応物類の最初のモ
ル比に依存しである程度変化する徴の未反応のシクロヘ
キサンジメタツールを含有しているのであろう。全体と
しておよび一部分として考えられる二塩基性エステル類
とも称されているジメチルエステル類のシクロヘキサン
ジメタツールに対する最初の出発モル比は、それぞれ約
1.0:1.5〜1.0:10.0のジメチルエステル
類対CHDMの間で変えることができるが、好適にはそ
れぞれ約1.0:2.0〜1.0:4.0のジメチルエ
ステル類対CHDMの間である。 [0006]最終的に製造されるポリオールはシクロへ
キサンジメタツールを全く含まないかまたは実質的に完
全に含まない。全く含まないかまたは実質的に完全に含
まないという表現は、最終的なポリオール反応生成物の
全玉量を基にして約12重量%以下、そして好適には約
4重量%以下、を意味する。 [0007]未反応のジオールを除去するために使用さ
れる一般的な技術はバッチ蒸留である。好適な技術は、
CHDMまたは他のアルコール系反応物の連続的な急速
ストリッピングおよびその直後の化学反応および平衡化
を防止するための生成物の冷却を用いる。連続的大規模
急速ストリッピングは、連続的カラム蒸留、殻および管
蒸発器および降下膜蒸発器ストリッパーなどの数種の方
法を使用して実施できる。液体−液体抽出または結晶化
などの如き他の技術を過剰のジオールの除去用に適用で
きることも考えられる。 [0008]急速ストリツピングおよびその直後の冷却
の重要性を示すために使用できる研究室技術は回転蒸発
器および油浴を使用する。1:3のモル比の二塩基酸対
シクロへキサンジメタツールエステル交換生成物を回転
蒸発器中に1−2トルの絶対圧でそして180−185
℃の油浴温度において8時間にわたり充填する。充填物
の43%が蒸発しそして生じた生成物は、25℃におけ
る1 3.800cpsの粘度および98.8%の60
分間の固体含有量を有している。 [0009]バツチ蒸留技術を使用する場合、高い粘度
および低い固体含有量を得るであろう。これらの逆の結
果の理由は、生成物が遅いバット蒸留中に最も可能性の
ある成分分布の方に化学的に平衡化するという事実によ
るものであろう。事実、このようなポリエステル化反応
およびエステル交換反応は簡単な統計学的考察により指
示される平衡生成物分布に常になる。従って、高いグリ
コール対酸ポリオールから低いグリコール/酸モル比へ
のバッチ蒸留は、全エステル交換反応を最終的なモル比
で行うことにより得られるであろうものと同じ平衡生成
物を与える傾向がある。 [00101上記で使用されておりそして本発明の生成
物に適用されている「低い粘度」という表現は、25℃
において実質的に100%の固体物質に関して測定され
た時に約15.000cps以下の、そして好適には約
10.000cps以下の、粘度を意味する。しかしな
がら、芳香族ポリカルボン酸類を酸性化合物類の1種と
して使用する時には、これらの粘度は例えば30,00
0cps以上のようにそれより高くなるであろう。この
粘度は、実際に本発明の方法の範囲外の方法により製造
され実質的に同じ反応物類を含有しておりそしてモル1
モル基準で実質的に同量の各反応物を含有しているよう
な同ようなポリオール類の粘度と比べると低い。 [00111本発明のポリオール類の主な用途の1種は
コーティング組成物項中であるが、これらのポリオール
類を接着剤類、フオーム類、成型品類、エラストマー類
、およびラミネート類の如き分野において、必要なら改
変を加えそして例えば充填剤、層形成剤類などの如き他
の添加物類と共に、使用できる。 [0012]驚くべきことに、3:1のモル比のCHD
M:二塩基性エステルポリエステルポリオール原料の急
速ストリッピングおよびその後の急速冷却により原料の
合計重量の約35%がCHDMとして除去されそして2
5℃における1 0.000cpsの桁の低い粘度およ
び98%の桁の高い固体含有量の両者を兼備する生成物
を与えるということを見出した。それとは対照的に、急
速冷却を用いるかまたは用いずに同重量のCHDMを除
去する従来のバッチ蒸留では、25℃における1 9.
000cps以上の桁のはるかに高い粘度および90%
の桁の低い固体含有量を有する生成物類を与える。これ
らの性質は本出願中のいたるところに示されているよう
に高い固体のコーティングの調合、適用および性能にお
いて非常に重要である。 [0013]原則的には、この技術を他のエステルポリ
オール類にも良く適用できる。反応性基の全てが等しい
化学的反応性を有する時に最大の可能な効果が得られる
。従って、1個の第一級および1個の第二級ヒドロキシ
ル基を有するジオール類は、第一級の方が最初に反応し
てジエステルを生成するであろうため、当然第二級ヒド
ロキシル類の方が多いジエステルを生成するであろう。 さらに、第二級ヒドロキシル末端基はあまり反応性では
ないため、ジエステルが得られたときに鎖延長が非常に
難しい。これと同様な場合には、2:1以下の低いジオ
ール:酸の比で出発して良好な収率のジエステルを得る
ことができるであろう。同じような理由のために。 実質的な鎖延長をせずに過剰のジオール分子を容易に除
去できるようにすべきであり、そのためには非常に高い
固体針を得られなければならない。 [0014]−態様では、CHDMの急速ストリッピン
グを行うためにワイプト−フイルム蒸発器を使用する。 [0015]例えばアルティサン・ロトサームR薄膜蒸
発器の如きワイプト−フイルム蒸発器は加熱された円筒
状の部屋からなっており、それには回転可能な加熱され
た円筒状構成員すなわちロータの上部の頂部に原料入口
を有しており、それの上には原料を薄膜状で円筒状部屋
の内壁上に保つための原料が流れている。頂部出口はC
HDM蒸気の放出用に供されている。出口は底部に付い
ており、そこから希望するポリオール生成物が発生する
。ローターは回転を与える電気モータに付いている。 加熱された膜の温度は約350°Fでありそして絶対圧
は約2mmである。処理しようとする材料の滞留時間は
約30秒間ないし2分間である。出口を出た生成物は熱
交換器中を通り、そこでそれは約200’Fに冷却され
、その後生成物貯蔵容器中に流入する。 [0016]本発明のポリオール類は、例えばポリイソ
シアネートまたはメラミン−ホルムアルデヒド樹脂類の
如きアミノトリアジン−アルデヒドなどのような交叉結
合剤類の寄生の1種以上と組合わされた時に改変せずに
コーティング組成物として使用できる。米国特許3,6
63、389.3,894,993および3,845,
961中に示されている如く、アルコール系ヒドロキシ
基を含有しているアクリル系共電合体類を本発明のポリ
オール類および例えばカルボキシ基、アミド基、アミン
基などの如き他の反応性基を有しているかもしくは有し
ていない交叉結合剤と共に使用することもできる。これ
らの特許はここでは参考として記しておく。 [0017]例えば顔料類、触媒類などの如き他の一般
的な添加物類も使用できる。 [00181本発明の概念のさらに完全な理解のために
下記の実施例を示すが、ここで全ての部数は断らない限
り重量部である。これらの実施例は主として説明目的用
に示されており、そしてここに含まれている詳細事項の
特定の数値は請求項に示されていること以外の限定を意
図るものであってはならない。 [0019] 【実施例1】適当なガラス反応器中に、下記の成分類を
充填した:98.27部のCHDM (309,6モル
)7.37部の二塩基性エステル類(20,9モル)マ
ントルを使用して反応器の内容物を撹拌しながら125
℃に加熱し、そして次に12.3部のチタンテトラブト
キシドを加えた。反応器中で100m1/分の窒素流を
保ちながら加熱を続けた。温度が160℃に達した時に
温度をこの水準を保ち、そして次に29部の二塩基性エ
ステル類(82,2モル)を3時間にわたり反応器中に
連続的に撹拌しながら計量添加した。二塩基性エステル
類の添加期間中にメタノール蒸気が連続的に発生しそし
てそれを水冷ガラスコンデンサーを用いて冷却して7.
4部の液体メタノールを回収した。 [00201この生成物を次に1平方フイートのアルテ
ィサン・ロトサーム・ワイプド・フィルム蒸発器中で処
理した。供給速度は毎分19m1に設定されており、約
1トルの圧力における175℃の生成物出口温度であっ
た。処理された生成物は25℃において9000 cp
sの粘度を有しており、そして1時間の試験で98%の
固体含有量を示した。 [00211下記の実施例は本発明の詳細な説明するも
のである: [0022]
これらの二塩基酸類のメチルエステル類を、少なくとも
2個のアルコール系ヒドロキシル基を含有しておりそれ
の少なくとも1個のヒドロキシル基が第一級ヒドロキシ
ル基であるような1種以上の多価アルコール類と混合す
る。好適なジオール類はシクロホキサンジメタツール、
略すとCHDM、である。第一級ヒドロキシル類を有す
る他の使用できる多価アルコール類の例には、ネオペン
チルグリコール、1,4−ブタンジオール、1.6−ヘ
キサンジオール、2,2.4−トリメチル1,3−ベン
タンジオール、1,2.6−ヘキサンジオール、トリメ
チロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリ
トリット、ジペンタエリI−リット、ソルビトール、マ
ンニトール、ジメチロールプロピオン酸、および2,2
−ジメチル−3−ヒドロキシプロピル−2,2−ジメチ
ル−3=ヒドロキシプロピオネートなどが包含される。 第一級および第二級ヒドロキシル類を含有しているジオ
ール類も使用でき、それらにはプロピレングリコールお
よび1.2−ヘキシレングリコールが包含される。他の
ジオール類の混合物類も使用できる。 [0004]−船釣には、反応温度を低めそして生成物
の発色を減少させる目的のために、エステル化/エステ
ル交換反応用には触媒を使用する。使用できる代表的な
触媒類は、チタンのアルコキシド類、可溶性錫化合物類
、例えばジブチル錫ジラウレートおよび可溶性まんがん
化合物類、例えばMn (OAc)2である。反応物の
0、005〜140重量%の触媒水準を使用でき、或い
は同一基準で0.01〜0.5%の典型的水準を使用で
きる。 [0005]好適態様では、混合メチルエステル類を適
当な反応容器中でCHDMと一緒にし、そしてエステル
交換を行うために例えばチタンアルコキシドの如き一般
的なエステル交換触媒の存在下で加熱する。メタノール
が加熱段階中に分離し、そしてそれを新しい反応生成物
がメタノールを全く含まないかまたは実質的に完全に含
まなくなるまで遊離メタノールとして容易に除去する。 生じた生成物は一般的原則としては反応物類の最初のモ
ル比に依存しである程度変化する徴の未反応のシクロヘ
キサンジメタツールを含有しているのであろう。全体と
しておよび一部分として考えられる二塩基性エステル類
とも称されているジメチルエステル類のシクロヘキサン
ジメタツールに対する最初の出発モル比は、それぞれ約
1.0:1.5〜1.0:10.0のジメチルエステル
類対CHDMの間で変えることができるが、好適にはそ
れぞれ約1.0:2.0〜1.0:4.0のジメチルエ
ステル類対CHDMの間である。 [0006]最終的に製造されるポリオールはシクロへ
キサンジメタツールを全く含まないかまたは実質的に完
全に含まない。全く含まないかまたは実質的に完全に含
まないという表現は、最終的なポリオール反応生成物の
全玉量を基にして約12重量%以下、そして好適には約
4重量%以下、を意味する。 [0007]未反応のジオールを除去するために使用さ
れる一般的な技術はバッチ蒸留である。好適な技術は、
CHDMまたは他のアルコール系反応物の連続的な急速
ストリッピングおよびその直後の化学反応および平衡化
を防止するための生成物の冷却を用いる。連続的大規模
急速ストリッピングは、連続的カラム蒸留、殻および管
蒸発器および降下膜蒸発器ストリッパーなどの数種の方
法を使用して実施できる。液体−液体抽出または結晶化
などの如き他の技術を過剰のジオールの除去用に適用で
きることも考えられる。 [0008]急速ストリツピングおよびその直後の冷却
の重要性を示すために使用できる研究室技術は回転蒸発
器および油浴を使用する。1:3のモル比の二塩基酸対
シクロへキサンジメタツールエステル交換生成物を回転
蒸発器中に1−2トルの絶対圧でそして180−185
℃の油浴温度において8時間にわたり充填する。充填物
の43%が蒸発しそして生じた生成物は、25℃におけ
る1 3.800cpsの粘度および98.8%の60
分間の固体含有量を有している。 [0009]バツチ蒸留技術を使用する場合、高い粘度
および低い固体含有量を得るであろう。これらの逆の結
果の理由は、生成物が遅いバット蒸留中に最も可能性の
ある成分分布の方に化学的に平衡化するという事実によ
るものであろう。事実、このようなポリエステル化反応
およびエステル交換反応は簡単な統計学的考察により指
示される平衡生成物分布に常になる。従って、高いグリ
コール対酸ポリオールから低いグリコール/酸モル比へ
のバッチ蒸留は、全エステル交換反応を最終的なモル比
で行うことにより得られるであろうものと同じ平衡生成
物を与える傾向がある。 [00101上記で使用されておりそして本発明の生成
物に適用されている「低い粘度」という表現は、25℃
において実質的に100%の固体物質に関して測定され
た時に約15.000cps以下の、そして好適には約
10.000cps以下の、粘度を意味する。しかしな
がら、芳香族ポリカルボン酸類を酸性化合物類の1種と
して使用する時には、これらの粘度は例えば30,00
0cps以上のようにそれより高くなるであろう。この
粘度は、実際に本発明の方法の範囲外の方法により製造
され実質的に同じ反応物類を含有しておりそしてモル1
モル基準で実質的に同量の各反応物を含有しているよう
な同ようなポリオール類の粘度と比べると低い。 [00111本発明のポリオール類の主な用途の1種は
コーティング組成物項中であるが、これらのポリオール
類を接着剤類、フオーム類、成型品類、エラストマー類
、およびラミネート類の如き分野において、必要なら改
変を加えそして例えば充填剤、層形成剤類などの如き他
の添加物類と共に、使用できる。 [0012]驚くべきことに、3:1のモル比のCHD
M:二塩基性エステルポリエステルポリオール原料の急
速ストリッピングおよびその後の急速冷却により原料の
合計重量の約35%がCHDMとして除去されそして2
5℃における1 0.000cpsの桁の低い粘度およ
び98%の桁の高い固体含有量の両者を兼備する生成物
を与えるということを見出した。それとは対照的に、急
速冷却を用いるかまたは用いずに同重量のCHDMを除
去する従来のバッチ蒸留では、25℃における1 9.
000cps以上の桁のはるかに高い粘度および90%
の桁の低い固体含有量を有する生成物類を与える。これ
らの性質は本出願中のいたるところに示されているよう
に高い固体のコーティングの調合、適用および性能にお
いて非常に重要である。 [0013]原則的には、この技術を他のエステルポリ
オール類にも良く適用できる。反応性基の全てが等しい
化学的反応性を有する時に最大の可能な効果が得られる
。従って、1個の第一級および1個の第二級ヒドロキシ
ル基を有するジオール類は、第一級の方が最初に反応し
てジエステルを生成するであろうため、当然第二級ヒド
ロキシル類の方が多いジエステルを生成するであろう。 さらに、第二級ヒドロキシル末端基はあまり反応性では
ないため、ジエステルが得られたときに鎖延長が非常に
難しい。これと同様な場合には、2:1以下の低いジオ
ール:酸の比で出発して良好な収率のジエステルを得る
ことができるであろう。同じような理由のために。 実質的な鎖延長をせずに過剰のジオール分子を容易に除
去できるようにすべきであり、そのためには非常に高い
固体針を得られなければならない。 [0014]−態様では、CHDMの急速ストリッピン
グを行うためにワイプト−フイルム蒸発器を使用する。 [0015]例えばアルティサン・ロトサームR薄膜蒸
発器の如きワイプト−フイルム蒸発器は加熱された円筒
状の部屋からなっており、それには回転可能な加熱され
た円筒状構成員すなわちロータの上部の頂部に原料入口
を有しており、それの上には原料を薄膜状で円筒状部屋
の内壁上に保つための原料が流れている。頂部出口はC
HDM蒸気の放出用に供されている。出口は底部に付い
ており、そこから希望するポリオール生成物が発生する
。ローターは回転を与える電気モータに付いている。 加熱された膜の温度は約350°Fでありそして絶対圧
は約2mmである。処理しようとする材料の滞留時間は
約30秒間ないし2分間である。出口を出た生成物は熱
交換器中を通り、そこでそれは約200’Fに冷却され
、その後生成物貯蔵容器中に流入する。 [0016]本発明のポリオール類は、例えばポリイソ
シアネートまたはメラミン−ホルムアルデヒド樹脂類の
如きアミノトリアジン−アルデヒドなどのような交叉結
合剤類の寄生の1種以上と組合わされた時に改変せずに
コーティング組成物として使用できる。米国特許3,6
63、389.3,894,993および3,845,
961中に示されている如く、アルコール系ヒドロキシ
基を含有しているアクリル系共電合体類を本発明のポリ
オール類および例えばカルボキシ基、アミド基、アミン
基などの如き他の反応性基を有しているかもしくは有し
ていない交叉結合剤と共に使用することもできる。これ
らの特許はここでは参考として記しておく。 [0017]例えば顔料類、触媒類などの如き他の一般
的な添加物類も使用できる。 [00181本発明の概念のさらに完全な理解のために
下記の実施例を示すが、ここで全ての部数は断らない限
り重量部である。これらの実施例は主として説明目的用
に示されており、そしてここに含まれている詳細事項の
特定の数値は請求項に示されていること以外の限定を意
図るものであってはならない。 [0019] 【実施例1】適当なガラス反応器中に、下記の成分類を
充填した:98.27部のCHDM (309,6モル
)7.37部の二塩基性エステル類(20,9モル)マ
ントルを使用して反応器の内容物を撹拌しながら125
℃に加熱し、そして次に12.3部のチタンテトラブト
キシドを加えた。反応器中で100m1/分の窒素流を
保ちながら加熱を続けた。温度が160℃に達した時に
温度をこの水準を保ち、そして次に29部の二塩基性エ
ステル類(82,2モル)を3時間にわたり反応器中に
連続的に撹拌しながら計量添加した。二塩基性エステル
類の添加期間中にメタノール蒸気が連続的に発生しそし
てそれを水冷ガラスコンデンサーを用いて冷却して7.
4部の液体メタノールを回収した。 [00201この生成物を次に1平方フイートのアルテ
ィサン・ロトサーム・ワイプド・フィルム蒸発器中で処
理した。供給速度は毎分19m1に設定されており、約
1トルの圧力における175℃の生成物出口温度であっ
た。処理された生成物は25℃において9000 cp
sの粘度を有しており、そして1時間の試験で98%の
固体含有量を示した。 [00211下記の実施例は本発明の詳細な説明するも
のである: [0022]
【実施例2】下記の成分類を混合することによりコーテ
ィング組成物を製造した: [0023]
ィング組成物を製造した: [0023]
【表1】
組成 部歌
実施例1からのポリオール 60ヘキサキス(メ
トキシメチル) メラミン(1) 40計ブタノール
10流動瞬節剤(2)
0.4酸触媒(3)2 %固体=89.5 粘度=880cps 延伸棒によりコーティングを適用して、燐酸塩処理され
た鋼板上に1ミルの膜厚を生じ、それを次に強制排気対
流炉中に入れそして時間および温度を変えた下記の種類
の条件下で硬化させた: [0024]
トキシメチル) メラミン(1) 40計ブタノール
10流動瞬節剤(2)
0.4酸触媒(3)2 %固体=89.5 粘度=880cps 延伸棒によりコーティングを適用して、燐酸塩処理され
た鋼板上に1ミルの膜厚を生じ、それを次に強制排気対
流炉中に入れそして時間および温度を変えた下記の種類
の条件下で硬化させた: [0024]
【表2】
時間、分 20 15 10 5
部度、°F 200 225 250
275鉛筆硬度 H−2HH−2HH−2HH
−2H二重MEK摩擦 100 100 10
0 100逆衝撃、ボンド 80+ 80+
80+ 80(1) Cymel 303
、アメリカン・サイアナミド・カンパニー(2) 3
M Co、 (フルオロカーボン)(3)キング・
インダストリイス・インコーホレーテッド、DNNDS
A[0025]
部度、°F 200 225 250
275鉛筆硬度 H−2HH−2HH−2HH
−2H二重MEK摩擦 100 100 10
0 100逆衝撃、ボンド 80+ 80+
80+ 80(1) Cymel 303
、アメリカン・サイアナミド・カンパニー(2) 3
M Co、 (フルオロカーボン)(3)キング・
インダストリイス・インコーホレーテッド、DNNDS
A[0025]
【実施例3】下記の実施例は本発明のポリオールを結合
剤系の少量成分として使用した時に生じる改良されたコ
ーテイング性質を説明するものである。 * *[0026]下記に挙げられている成分類を適当な容
器中で配合した。 [0027]
剤系の少量成分として使用した時に生じる改良されたコ
ーテイング性質を説明するものである。 * *[0026]下記に挙げられている成分類を適当な容
器中で配合した。 [0027]
【表3】
組成 1 2 3ア
クリル系樹脂(1) 200 280
240へキサキス(メトキシメチル) メラミン(2) 25 50
60実施例1のポリオール −−102
0イソプロパツール 25 42
44キシレン −−183
6DNNDSA(3)アミン遮蔽触媒 2.5 4
.0 4.0アクリル系/メラミン/ 8
0/20/−60/30/10ポリオ一ル重置比
70/2515延伸棒によりコーティ
ング混合物を鉄燐酸塩処理された冷たいロール鋼に適用
しそして強制排気対流炉の中で150℃において20分
間硬化させた。性質を以下に示※※す。 [0028]
クリル系樹脂(1) 200 280
240へキサキス(メトキシメチル) メラミン(2) 25 50
60実施例1のポリオール −−102
0イソプロパツール 25 42
44キシレン −−183
6DNNDSA(3)アミン遮蔽触媒 2.5 4
.0 4.0アクリル系/メラミン/ 8
0/20/−60/30/10ポリオ一ル重置比
70/2515延伸棒によりコーティ
ング混合物を鉄燐酸塩処理された冷たいロール鋼に適用
しそして強制排気対流炉の中で150℃において20分
間硬化させた。性質を以下に示※※す。 [0028]
【表4】
鉛筆硬度 2−38 4−5H2−、−38
二重MEK摩擦 100+ 100+ 1
00+接着力損失、% 0 0 0逆衝
撃、逆 30−40 80+ 80+直接
80+ 80+ 、70/
80浸水 250時間、50℃ ブリスター評価 微8 非常に 非常に微
8 微8 (1) ローム・アンド・ハース・カンパニー(2)
Cymel 303、アメリカン・サイアナミド
・カンパニー(3)キング・インダストリイス・インコ
ーホレーテッド[0029]
二重MEK摩擦 100+ 100+ 1
00+接着力損失、% 0 0 0逆衝
撃、逆 30−40 80+ 80+直接
80+ 80+ 、70/
80浸水 250時間、50℃ ブリスター評価 微8 非常に 非常に微
8 微8 (1) ローム・アンド・ハース・カンパニー(2)
Cymel 303、アメリカン・サイアナミド
・カンパニー(3)キング・インダストリイス・インコ
ーホレーテッド[0029]
【実施例4】この実施例では、二酸化チタンを本発明の
ポリオール中で粉砕することにより顔料着色されたエナ
メルを製造した。このようにして製造されたエナメルは
下記に示されている如く非常に高い固体分および優れた
低温硬化性を有していた。 [00301
ポリオール中で粉砕することにより顔料着色されたエナ
メルを製造した。このようにして製造されたエナメルは
下記に示されている如く非常に高い固体分および優れた
低温硬化性を有していた。 [00301
【表5]適当な容器中での混合物:
二酸化チタン 550部実施例1のポリ
オール 250 n−ブタノール 75酢酸セロソルブ
125 カウレス溶解器上で分散 放置 アクリル果樹m(1’) 333ヘキサキス
(メトキシメチル) メラミン(2) 200計ブタノール
30 重量% 固体分 80 粘度、cps 440ポリオール/ア
クリル/ メラミン重量比 50150/40[0031
1 【表6] 膜性質 白色エナメル 硬化:時間、分 15 15 30
温度、’F 121 93 82触媒
: DNNDSA、%TR5O,62,O2,75鉛筆硬度
2−3HH−2HH−2HMEK摩
擦 200 200 170逆衝
撃 80+ 80+ 80
+光沢、60° 89 91
91浸水 250時間、50℃ 光沢、60’ 89 90 86
TR3=合計樹脂固体分 (1)キング・インダストリイス・インコーホレーテッ
ド(2) Cymel 303、アメリカン・サイア
ナミド・カンパニー[0032] 【実施例5】実施例1のポリオールを下記の方法でイソ
シアネート交叉結合剤と混合することにより室温硬化性
コーティング組成物を製造した。 [0033]
オール 250 n−ブタノール 75酢酸セロソルブ
125 カウレス溶解器上で分散 放置 アクリル果樹m(1’) 333ヘキサキス
(メトキシメチル) メラミン(2) 200計ブタノール
30 重量% 固体分 80 粘度、cps 440ポリオール/ア
クリル/ メラミン重量比 50150/40[0031
1 【表6] 膜性質 白色エナメル 硬化:時間、分 15 15 30
温度、’F 121 93 82触媒
: DNNDSA、%TR5O,62,O2,75鉛筆硬度
2−3HH−2HH−2HMEK摩
擦 200 200 170逆衝
撃 80+ 80+ 80
+光沢、60° 89 91
91浸水 250時間、50℃ 光沢、60’ 89 90 86
TR3=合計樹脂固体分 (1)キング・インダストリイス・インコーホレーテッ
ド(2) Cymel 303、アメリカン・サイア
ナミド・カンパニー[0032] 【実施例5】実施例1のポリオールを下記の方法でイソ
シアネート交叉結合剤と混合することにより室温硬化性
コーティング組成物を製造した。 [0033]
【表7】
成分類 部数
実施例1のポリオール 100
ポリシアネート(1) 82
キシレン 30
酢酸2−エトキシエチル 30
%固体分=76
粘度260秒、フォード4カツプ
コーティングを延伸棒により鋼板に噴霧または適用して
、下記の膜性質を生じた。 [00341
、下記の膜性質を生じた。 [00341
【表8]コーティングされた板の室温における24時間
の老化後: 鉛筆硬度 5−65 一6H摩擦 200 逆衝撃、逆 160インチ・ポンド直後 160
インチ・ボンド コーティングは6時間後に粘着でなくなった。 [0035] (1) モベイ・ケミカル・コーポレ
ーション [0036] 【実施例6】下記の成分類を適当なガラス反応容器中に
充填した:270.4部の1,4−ブタンジオール(3
,0モル)i6o、o部の二塩基性エステル類(1,0
モル)加熱用マントルおよび撹拌器を使用してフラスコ
の内容物を125℃に加熱し、そして次に1.77部の
チタンテトラブトキシドを加えた。加熱を続け、そして
137℃でメタノールが蒸留し始め、それを水冷トータ
ルコンデンサーを用いて連続的に回収した。実験の開始
から3時間20分後に温度は176℃となり、そしてメ
タノールの発生が終了した二とがわかり、54部の液化
物が集められた。 [0037]この時点で中間生成物を改変ASTMD2
369−81−B方法を用いて固体含有量に関して検査
した二組クリップを有する58mmのアルミニウム重量
測定皿の風袋重量rTlを得、そして最も近い0.1部
単位で記録した。0.5±0.1gの試料を注射器を使
用して加え、内容物を紙クリップと均質になるまで混合
し、そして最後に紙クリップを皿の中に入れた。皿およ
び内容物を強制排気炉中で110℃で60分間加熱した
。乾燥話中で室温に冷却し、そして皿および内容物を最
も近い0.1mg単位で重量測定した(重量「F」)。 %固体を下記の如く測定しそして最も近い0.1%単位
で記録した: [0038]
の老化後: 鉛筆硬度 5−65 一6H摩擦 200 逆衝撃、逆 160インチ・ポンド直後 160
インチ・ボンド コーティングは6時間後に粘着でなくなった。 [0035] (1) モベイ・ケミカル・コーポレ
ーション [0036] 【実施例6】下記の成分類を適当なガラス反応容器中に
充填した:270.4部の1,4−ブタンジオール(3
,0モル)i6o、o部の二塩基性エステル類(1,0
モル)加熱用マントルおよび撹拌器を使用してフラスコ
の内容物を125℃に加熱し、そして次に1.77部の
チタンテトラブトキシドを加えた。加熱を続け、そして
137℃でメタノールが蒸留し始め、それを水冷トータ
ルコンデンサーを用いて連続的に回収した。実験の開始
から3時間20分後に温度は176℃となり、そしてメ
タノールの発生が終了した二とがわかり、54部の液化
物が集められた。 [0037]この時点で中間生成物を改変ASTMD2
369−81−B方法を用いて固体含有量に関して検査
した二組クリップを有する58mmのアルミニウム重量
測定皿の風袋重量rTlを得、そして最も近い0.1部
単位で記録した。0.5±0.1gの試料を注射器を使
用して加え、内容物を紙クリップと均質になるまで混合
し、そして最後に紙クリップを皿の中に入れた。皿およ
び内容物を強制排気炉中で110℃で60分間加熱した
。乾燥話中で室温に冷却し、そして皿および内容物を最
も近い0.1mg単位で重量測定した(重量「F」)。 %固体を下記の如く測定しそして最も近い0.1%単位
で記録した: [0038]
【数1】
[0039]この試験を用いると固体含有量が68.9
%であることが見出された。この試験はこの明細書中の
固体含有量の測定用に使用されている。 [0040]中間生成物を次に201℃および2.5ト
ルにおいて回転蒸発器上で10分間ストリッピングさせ
、そして急速に室温に冷却した。このようにして製造さ
れた最終生成物は上記の試験方法に従う98.3%の固
体分および25℃における4 500 cpsの粘度を
有していた。 [0041]
%であることが見出された。この試験はこの明細書中の
固体含有量の測定用に使用されている。 [0040]中間生成物を次に201℃および2.5ト
ルにおいて回転蒸発器上で10分間ストリッピングさせ
、そして急速に室温に冷却した。このようにして製造さ
れた最終生成物は上記の試験方法に従う98.3%の固
体分および25℃における4 500 cpsの粘度を
有していた。 [0041]
【実施例7】この実施例は本発明の生成物を製造するた
めの三価アルコールの使用を説明している。 [00421下記の成分類を加熱用マントル、スタラ、
トータルコンデンサーおよび温度計を備えている適当な
ガラス反応容器中に充填した:275.7部の1゜2.
6−ヘキサンドリオール(2,055モル)109.6
部の二塩基性エステル類(0,685モル)次にフラス
コの内容物を撹拌しながら加熱するためにマントルを使
用した。122℃のバッチ温度において1458部のチ
タンテトラブトキシドを加え、そして加熱を続けた。メ
タノールが170℃において蒸留し始めた。反応は2時
間以内に終了し、224℃のピーク温度に達し、そして
46部の蒸留物が生じた。 [0043]中間生成物は95%の固体含有量を有して
いた。回転蒸発器中での250℃および1.6トルにお
けるストリッピング後に、生じた生成物は100%の固
体含有量および25℃における11,500cpsの粘
度を示した。 [0044]
めの三価アルコールの使用を説明している。 [00421下記の成分類を加熱用マントル、スタラ、
トータルコンデンサーおよび温度計を備えている適当な
ガラス反応容器中に充填した:275.7部の1゜2.
6−ヘキサンドリオール(2,055モル)109.6
部の二塩基性エステル類(0,685モル)次にフラス
コの内容物を撹拌しながら加熱するためにマントルを使
用した。122℃のバッチ温度において1458部のチ
タンテトラブトキシドを加え、そして加熱を続けた。メ
タノールが170℃において蒸留し始めた。反応は2時
間以内に終了し、224℃のピーク温度に達し、そして
46部の蒸留物が生じた。 [0043]中間生成物は95%の固体含有量を有して
いた。回転蒸発器中での250℃および1.6トルにお
けるストリッピング後に、生じた生成物は100%の固
体含有量および25℃における11,500cpsの粘
度を示した。 [0044]
【実施例8】この実施例は本発明の生成物を製造するた
めのネオペンチルグリコールおよび二塩基性エステル類
の使用を示している。 [0045]適当なステンレス鋼反応器に409部の二
塩基性エステルを充填した。撹拌器を始動させ、そして
次に400部のネオペンチルグリコールを充填した。 [0046部次に水蒸気熱をジャケットに適用して反応
器の内容物を140° Fに高めてネオペンチルグリコ
ールを溶解させた。次にさらに400部のネオペンチル
グリコールを加えそして加熱を続けた。バッチ温度が2
00° Fに達した時に、3部のジブチル錫ジラウレー
トを加えた。 [0047]撹拌しながら加熱を続けた。メタノールが
300°Fにおいて蒸留し始めた。さらに3時間後に、
温度は335°Fに上昇しそしてメタノールの発生が停
止した。この時点で151部の液化したメタノールが集
められた。バッチ温度を1105cfの窒素流下で32
5335°Fにさらに1時間保った。次にバッチを20
0° Fに冷却しそしてストリッピングの前にドラム処
理をした。 [0048]実施例6の方法に従い試験した時のこの中
間生成物の評価では、65%の固体含有量を示していた
。物質を予備蒸発器段階付きのワイプト−フイルム蒸発
器および急速な生成物冷却を使用してストリッピングさ
せた。150トルにおける365° Fの最高温度では
、96.0%の測定された固体含有量および25℃にお
ける3 720 cpsの粘度を有する最終生成物を生
じた。 [0049]本発明のポリオール類では、nが1または
2である場合の遮蔽部分の量は、n=1でありそしてm
が2〜10であるものの少なくとも約50重量%である
。 そのような部分は約300〜600の間の、好適には約
350〜500の間の、平均分子量を与えるのに充分で
あることが好ましい。二塩基性酸対多価アルコールの最
終的に反応したモル比はそれぞれ約1.0 : 1.3
〜1゜0:2.4の間、そして好適にはそれぞれ約1.
0 : 1゜5〜1.0:2.1の間である。
めのネオペンチルグリコールおよび二塩基性エステル類
の使用を示している。 [0045]適当なステンレス鋼反応器に409部の二
塩基性エステルを充填した。撹拌器を始動させ、そして
次に400部のネオペンチルグリコールを充填した。 [0046部次に水蒸気熱をジャケットに適用して反応
器の内容物を140° Fに高めてネオペンチルグリコ
ールを溶解させた。次にさらに400部のネオペンチル
グリコールを加えそして加熱を続けた。バッチ温度が2
00° Fに達した時に、3部のジブチル錫ジラウレー
トを加えた。 [0047]撹拌しながら加熱を続けた。メタノールが
300°Fにおいて蒸留し始めた。さらに3時間後に、
温度は335°Fに上昇しそしてメタノールの発生が停
止した。この時点で151部の液化したメタノールが集
められた。バッチ温度を1105cfの窒素流下で32
5335°Fにさらに1時間保った。次にバッチを20
0° Fに冷却しそしてストリッピングの前にドラム処
理をした。 [0048]実施例6の方法に従い試験した時のこの中
間生成物の評価では、65%の固体含有量を示していた
。物質を予備蒸発器段階付きのワイプト−フイルム蒸発
器および急速な生成物冷却を使用してストリッピングさ
せた。150トルにおける365° Fの最高温度では
、96.0%の測定された固体含有量および25℃にお
ける3 720 cpsの粘度を有する最終生成物を生
じた。 [0049]本発明のポリオール類では、nが1または
2である場合の遮蔽部分の量は、n=1でありそしてm
が2〜10であるものの少なくとも約50重量%である
。 そのような部分は約300〜600の間の、好適には約
350〜500の間の、平均分子量を与えるのに充分で
あることが好ましい。二塩基性酸対多価アルコールの最
終的に反応したモル比はそれぞれ約1.0 : 1.3
〜1゜0:2.4の間、そして好適にはそれぞれ約1.
0 : 1゜5〜1.0:2.1の間である。
【0050】本発明の方法は約0405〜200トルの
絶対圧における約10秒間ないし10分間の時間にわた
る約150℃〜225℃のストリッピング温度を必要と
する。 [00511約0.1〜150トルの絶対圧における約
20秒ないし2分間の時間にわたる約160℃〜210
℃の温度を使用することが好適である。 [0052]
絶対圧における約10秒間ないし10分間の時間にわた
る約150℃〜225℃のストリッピング温度を必要と
する。 [00511約0.1〜150トルの絶対圧における約
20秒ないし2分間の時間にわたる約160℃〜210
℃の温度を使用することが好適である。 [0052]
Claims (4)
- 【請求項1】1〜6個のヒドロキシル基を有しそれの少
なくとも1個が第一級ヒドロキシル基であるような少な
くとも1種の多価アルコールを、少なくとも1種の脂肪
族飽和ジカルボン酸またはそれの低級アルキルエステル
と、それぞれ約2.2:1.0〜約6.0:1.0のモ
ル比で、エステル化またはエステル交換が実質的に完了
するまで反応させ、このようにして製造された生成物を
過剰の未反応の多価アルコールを除去するために0.0
5〜200トルの絶対圧において約10秒間ないし10
分間の時間にわたつて約150℃〜225℃の生成物ス
トリツピング温度を使用することによりストリツピング
し、ここでそれにより生じた生成物は該多価アルコール
を実質的に含んでおらず、次に生じた生成物をすぐに冷
却してそれ以上の化学反応を防止することからなる、 (a)少なくとも2個のヒドロキシル基、 (b)低い粘度、 (c)高い固体含有量を有する線状の低分子量のポリエ
ステルを基にしたポリオールの製造方法。 - 【請求項2】ストリツピングを連続的蒸発器を使用して
実施する、請求項1記載の方法。 - 【請求項3】ストリツ
ピングをワイプト−フイルム蒸発器を使用して実施する
、請求項1記載の方法。 - 【請求項4】ストリツピング温度が約0.1〜150ト
ルの絶対圧においてそして約20秒間ないし2分間の時
間にわたつて約160℃〜210℃の間である、請求項
1記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/684,737 US4888441A (en) | 1982-12-27 | 1984-12-21 | Preparation of linear, low-molecular-weight polyester-based polyols |
US684737 | 1984-12-21 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60283150A Division JPS61180741A (ja) | 1984-12-21 | 1985-12-18 | 線状の低分子量のポリエステルを基にしたポリオ−ル類 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04209626A true JPH04209626A (ja) | 1992-07-31 |
JPH0819228B2 JPH0819228B2 (ja) | 1996-02-28 |
Family
ID=24749352
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60283150A Granted JPS61180741A (ja) | 1984-12-21 | 1985-12-18 | 線状の低分子量のポリエステルを基にしたポリオ−ル類 |
JP2414026A Expired - Fee Related JPH0819228B2 (ja) | 1984-12-21 | 1990-12-26 | ポリオールの製造方法 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60283150A Granted JPS61180741A (ja) | 1984-12-21 | 1985-12-18 | 線状の低分子量のポリエステルを基にしたポリオ−ル類 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4888441A (ja) |
JP (2) | JPS61180741A (ja) |
BE (1) | BE903698R (ja) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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