JPH07149859A - 芳香族ポリイソシアヌレート樹脂およびその製法 - Google Patents

芳香族ポリイソシアヌレート樹脂およびその製法

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JPH07149859A
JPH07149859A JP6217211A JP21721194A JPH07149859A JP H07149859 A JPH07149859 A JP H07149859A JP 6217211 A JP6217211 A JP 6217211A JP 21721194 A JP21721194 A JP 21721194A JP H07149859 A JPH07149859 A JP H07149859A
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amidine
diazabicyclo
polyisocyanurate
prepolymer
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Edwin Lee Mcinnis
エドウイン・リー・マキニス
Thomas M Santosusso
トマス・マイケル・サントスツソ
John E Dewhurst
ジヨン・エルトン・デユーハースト
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Air Products and Chemicals Inc
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明は化学的にブロックされた三量化触媒
およびポリウレタンプレポリマー樹脂または反応性イソ
シアナート基を有する樹脂を含む組成物からなる。 【効果】 加熱しなければ触媒は不活性であり、樹脂中
の触媒の溶液は触媒の組成および濃度並びにイソシアナ
ート基の構造および濃度によって数時間から数週間の期
間は認められるほどの反応は起こらない。混合物に熱を
加えると、三量化反応が起こり架橋されたポリウレタン
ネットワークにエラストマーとしてまたは接着剤として
の有用性が与えられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は一成分芳香族ポリイソシアヌレー
ト樹脂、および芳香族ジイソシアネートとポリオールと
の反応により形成されたイソシアネート末端プレポリマ
ーの三量化によりこのような樹脂を製造する方法に関す
る。
【0002】
【発明の背景】ポリウレタンおよびポリウレタン/尿素
エラストマーおよび接着剤の製造は伝統的にイソシアネ
ートまたはイソシアネート含有樹脂と架橋剤例えばポリ
アミンまたはポリオールとを正確な比率で配合すること
が必要であった。これは配合されたイソシアネートおよ
びイソシアネート末端プレポリマーの反応性並びに最終
的なポリウレタンおよびポリウレタン/尿素加硫物の性
質が硬化性樹脂の比率または化学量論に依存しているか
らである。さらに、ポリウレタン/尿素エラストマーの
製造においては、現在使用されている芳香族アミン硬化
剤の多くは潜在的に健康および安全性の問題があるかま
たは高い温度で溶解して溶融した状態で使用しなければ
ならない結晶性の固体であるということが認められてい
る。ポリウレタン/尿素エラストマーの製造における最
終的な問題は、利用できる可使時間(ポットライフ)が
限定されることによって多くの成形品の製造が複雑化
し、ポリウレタン/尿素が大量に必要となることであ
る。
【0003】上記したこのような問題を克服するために
多くの試みがなされてきた。これらは、(a)イソシア
ネートの阻害、(b)硬化剤の遅延化、(c)架橋剤−
イソシアネート反応を促進する触媒のブロッキングによ
るものである。第一の試みである(a)の例にはイソシ
アネートとオキシム、フェノールまたはカプロラクタム
との反応生成物を使用することが含まれる。これらの生
成物は室温で安定であるが、高温で出発成分に戻る。第
二の試み(b)の例には室温でイソシアネート含有物質
と安定な混合物を形成する芳香族アミンの非活性化錯体
が含まれる。CayturR 21の商標の下で販売されている
市販入手可能な物質のひとつは、キャリア流体中に懸濁
されたメチレンジアニリン(MDA)対塩化ナトリウム
の2.5対1錯体である。熱は弱い錯体を分解し、遊離
したアミンはイソシアネート含有物質を架橋する。第三
の試みの例は、触媒なしでゆっくりと架橋反応を進行さ
せる硬化剤とイソシアネートとのブレンドである。チオ
アルカン酸−スズ錯体のような遅延触媒を加えることが
できる。三成分ブレンドは室温では可使時間が延長され
るが加熱すると急速に硬化する。
【0004】ポリオールの存在下での三量化およびイソ
シアネート末端プレポリマーの連鎖延長により形成され
るネットワークを有するポリイソシアヌレートの製造は
知られている。この方法ではイソシアネート基はポリイ
ソシアヌレートを形成する反応を起こし、そしてこの反
応は第四アンモニウム塩のような触媒系により行われ
る。加硫物またはネットワークを有するポリイソシアヌ
レートは、成形部品の製造、積層、含浸の用途並びに接
着、コーティング等に使用できるようにする。ポリイソ
シアネート樹脂の三量化を開示している代表的な特許は
下記のとおりである。
【0005】米国特許第4,880,845号には、短鎖
および長鎖ジオール、例えばブタンジオールおよびポリ
エーテルポリオールの存在下で、芳香族イソシアネート
末端プレポリマーの触媒を使用した三量化により迅速に
ポリイソシアヌレートおよびポリウレタン含有生成物を
製造することが開示されている。三量化触媒には1,8
−ジアザ−ビシクロ(5,4,0)ウンデカ−7−エンの
有機酸塩が含まれる。触媒成分として使用されるオルト
−カルボン酸エステルにはオルト−カルボン酸テトラエ
チルエステル、オルト−ギ酸トリエチルエステル等が含
まれる。導入期間が数秒に制御されていることは注目さ
れる。
【0006】米国特許第4,126,742号には、三量
化触媒の存在下で芳香族ポリイソシアネート、例えば、
メチレンジイソシアネートと少量のポリオールを重合さ
せることからなるポリイソシアヌレートエラストマーの
製造法が開示されている。三量化触媒の例には、第三ア
ミン、例えばN,N−ジアルキルピペリジン;1,4−ジ
アゾビシクロ[2.2.2]オクタン等その他多くのもの
が含まれる。
【0007】米国特許第4,033,908号には三量化
触媒および発泡剤の存在下でポリイソシアネートの反応
によるポリイソシアヌレート発泡体の製造が開示されて
いる。芳香族ポリイソシアネート、例えばポリメチレン
ポリフェニルポリイソシアネートは有機環式炭化水素お
よび液体アルキレン炭化水素、三量体触媒として第三ア
ミン金属塩の存在下で三量化される。
【0008】米国特許第4,855,383号には、イソ
シアネート官能性化合物、エポキシ成分、アルキル化剤
および第三アミン触媒前駆体からなる貯蔵安定な液体組
成物を開示している。第三アミン前駆体はその場で、三
量化を経てイソシアネートの架橋を行うための第四アン
モニウム塩触媒を形成する。実施に際しては芳香族また
は脂肪族のいずれかのポリイソシアネートから誘導され
たイソシアネート官能性プレポリマーはエポキシ成分お
よびアルキル化剤と混合される。第四アンモニウム触媒
の存在下では、イソシアネートは三量化しポリイソシア
ヌレート樹脂を形成する。
【0009】米国特許第5,102,918号にはイソシ
アヌレート環を有する改質有機ポリイソシアネートが開
示されている。改質ポリイソシアネートは、芳香族ポリ
イソシアネート、例えばトルエンジイソシアネートもし
くはジフェニルメタンジイソシアネートまたはポリオー
ルがポリエーテルもしくはポリエステルポリオールであ
るイソシアネート末端プレポリマーから製造される。イ
ソシアネートのイソシアヌレート化を行うのに使用され
る触媒にはアミン、例えば2,4−ビス(ジメチルアミ
ノメチル)フェニル、N,N′,N″−トリス(ジメチル
アミノプロピル)ヘキサヒドロトリアジンおよびジアザ
ビシクロウンデセンが含まれる。
【0010】米国特許第4,602,049号には、イソ
シアネートをイソシアヌレートおよびカルボジイミドの
結合を有する生成物に変換するための触媒としてアミジ
ニウム塩を使用することが開示されている。この例で
は、生成物中にイソシアヌレートとカルボジイミドを結
合させるためにポリオールにアミジニウム触媒を加え
る。
【0011】
【発明の概要】本発明は、化学的にブロックされた三量
化触媒および反応性イソシアネート基を有するポリイソ
シアネート末端ポリウレタンプレポリマーから本質的に
なり、室温で長い期間安定である一成分硬化性ポリイソ
シアヌレート形成樹脂に関する。三量化触媒はアミジン
塩であり、ウレタンプレポリマーは芳香族ジイソシアネ
ートと長鎖ポリオール、例えばポリエーテルまたはポリ
エステルポリオールとの反応生成物である。活性ツェレ
ビチノフ水素原子を有する成分が実質的に存在せず、熱
を加えなければアミジン塩は活性ではなく、塩組成物、
触媒の濃度並びにイソシアネート基の構造および濃度に
よっては、触媒と樹脂の溶液は一般に数週間といった長
期間にわたってはっきりと認めうるほどの反応は進行し
ない。混合物に熱を加えた場合、三量化反応が起こり架
橋されたポリイソシアヌレート加硫物、すなわちエラス
トマーとしておよび接着剤として有用性を有するポリマ
ーが製造される。
【0012】三量化触媒およびポリイソシアヌレートポ
リマーの製造における製造上の特徴に関していくつかの
利点がある。これには、芳香族ポリイソシアヌレートと
長鎖ポリエーテルまたはポリエステルジオールの反応に
より形成されたポリウレタンプレポリマーからエラスト
マーおよび/または接着剤を形成する一成分ポリイソシ
アヌレートを処方する能力;エラストマーおよび接着剤
を形成する貯蔵安定な一成分ポリイソシアヌレートを製
造する能力;特に慣用の一成分系で得られる物理的性質
に関して優れた物理的性質を有するエラストマーおよび
接着剤を製造する能力;および金属触媒を要しないでエ
ラストマーおよび接着剤生成物を製造する能力が含まれ
る。
【0013】
【発明の詳述】ポリイソシアヌレートエラストマーおよ
び接着剤を製造するのに適したポリイソシアネート末端
ウレタンプレポリマーは、芳香族ポリイソシネートおよ
び長鎖ポリオールをベースとしたものである。これらの
ポリイソシアネートは1モル当たり2〜3個のイソシア
ネート基を有し、そして例としてはトルエンジイソシア
ネート(TDI)、ジフェイルメタンジイソシアネート
(MDI)、メタおよびパラ−フェニレンジイソシアネ
ート(mPDIおよびpPDI)、トリジンジイソシア
ネートおよびこれらのイソシアネートのC1〜C4アルキ
ル置換誘導体が含まれる。
【0014】イソシアネート末端ウレタンプレポリマー
を製造するのに使用される長鎖ジオールには慣用のポリ
エーテルおよびポリエステルポリオールが含まれる。一
般的には付加物を製造するのに使用されるこれらのポリ
オールは脂肪族グリコールおよびトリオールである。長
鎖ジオールを製造するのに適したグリコールの例はエチ
レングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリ
コール、ペンタエリスリトール、グリセロール等であ
る。長鎖ジオールの製造においては、エチレンオキシ
ド、プロピレンオキシドまたはテトラエチレンオキシド
を、長鎖ポリオールの生成分子量が約250〜2900
の範囲となるような量でこれらのポリオールと反応させ
て、相当するエチレンおよびプロピレンオキシド付加物
が形成される。分子量は約800〜2,000の範囲が
好ましい。
【0015】長鎖ポリエステルポリオールは多塩基性カ
ルボン酸を種々のアルキレングリコール、トリオールお
よびより高いポリオールのエチレン、プロピレンおよび
ブチレンオキシド付加物と反応させて製造することがで
きる。代表的なポリエステルポリオールは多官能性カル
ボン酸とグリコールまたはポリエーテルポリオールとの
反応生成物である。ポリエステルポリオールの製造に適
したカルボン酸の例には、蓚酸、琥珀酸、マレイン酸、
アジピン酸、フタル酸等が含まれる。分子量は250〜
2900の範囲が一般的である。
【0016】ポリイソシアネート末端ウレタンプレポリ
マーは、イソシアネート官能基が残留するような当該分
野で慣用の比率で芳香族ポリイソシアネートを長鎖ポリ
オールと反応させる慣用の方法で製造される。典型的に
は、ポリイソシアネート末端ウレタンプレポリマーの残
留するイソシアネート官能基はプレポリマー重量の約1
〜15%または一般的には3〜9重量%である。
【0017】ポリイソシアヌレートを製造するのに使用
される三量化触媒は単環式、非環式および二環式アミジ
ンおよびグアニジン塩である。アミジンは式
【化6】 によって表され、グアニジンは式
【化7】 (式中、R1はHまたは30個までの炭素原子を有する
直鎖もしくは分枝の、飽和もしくは不飽和炭化水素鎖で
あり、これはポリイソシアネート末端プレポリマーのイ
ソシアネート官能基と反応しない基によって置換される
かもしくは一緒になって複素環式環を形成することがで
き、そしてR2、R3、R4およびR5は30個までの炭素
原子を有する直鎖もしくは分枝の、飽和もしくは不飽和
炭化水素鎖であり、これはポリイソシアネート末端プレ
ポリマーのイソシアネート官能基と反応しない基によっ
て置換されるかまたは一緒になって複素環式環を形成す
ることができる)によって表される。
【0018】好ましい二環式アミジンおよびグアニジン
は式
【化8】 (式中、nは2〜5である)によって表される。
【0019】単環式アミジンおよびグアニジンの例には
1,2−ジメチル−2−イミダゾリン;1−メチルー2
−フェニルー2−イミダゾリン;例えばピペラジン、例
えば1−メチル−4−(2−テトラヒドロアゼピニル)
ピペラジン;および4−(2−テトラヒドロアゼピニ
ル)モルホリンが含まれる。グアニジンの例には、テト
ラメチルグアニジン、ペンタメチルグアニジンおよび環
式グアニジンが含まれる。二環式アミジンの例には1,
8−ジアザ−ビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7(D
BU);1,5−ジアザ−ビシクロ(4,2,0)ノネン
−5(DBN);1,8−ジアザ−ビシクロ(5,3,
0)デセン−7;1,5−ジアザ−ビシクロ(4,4,
0)デセン−5;1,4−ジアザ−ビシクロ(3,3,
0)オクテン−4;ジアザ−ビシクロヘプタン、ジアザ
−ビシクロヘプテンおよび1,3,4,6,7,8−ヘキサ
ヒドロ−1−メチル−2Hピリミド[1,2−a]ピリ
ミジンが含まれる。非アミジンアミン例えばトリエチレ
ンジアミン、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノー
ルおよびビス(ジメチルアミノメチル)フェノールなら
びにその他の塩は三量化触媒として引用されているもの
であるが、室温での潜伏性が不十分であるかまたはここ
で企図するようなポリイソシアヌレートエラストマーお
よび接着剤を製造するための反応温度で不活性であるか
のいずれかである。さらに、これらはポリマーの熱安定
性を減少させる金属性促進剤を必要とするかもしれな
い。
【0020】三量化触媒は上記アミジンおよびグアニジ
ンのルイス塩およびブレンステッド塩である。塩はアミ
ジンまたはグアニジンを約2未満のpKaを有するルイ
ス酸またはブレンステッド酸と反応させることにより製
造することがでできる。0未満のpKaを有する酸、例
えば硫酸はアミジン塩を高められた温度でさえプレポリ
マーを実質的に不活性とする程度まで安定化させる。こ
れらの酸はアミジンまたはグアニジンから十分に解離し
ない。アミジン塩を製造するのに適したルイスおよびブ
レンステッド酸性物質には、フェノール、C1〜C6アル
キルフェノール、C1〜C12カルボン酸およびそれらの
置換された誘導体、例えばギ酸、酢酸、プロピオン酸、
酪酸およびジカルボン酸、たとえばイソフタル酸および
マレイン酸;硼酸およびC1〜C6トリアルキルボレート
が含まれる。
【0021】貯蔵安定な一成分ポリイソシアヌレート製
造系の改良の一つのキーは、実質的にすべてのツェレビ
チノフ水素含有成分、例えばヒドロキシル供給成分また
はポリイソシアネート末端ウレタンプレポリマーと反応
性の他の硬化剤を排除することである。一成分系のポッ
トライフは、ヒドロキシル供給成分がアミジンまたはグ
アニジン触媒系と配合されて存在する時に短くなる。
【0022】ポリウレタンプレポリマー100重量部
(phr)あたり0.05〜5重量部の触媒添加量が有効で
あり好ましいのは0.1〜1.5である。触媒は一般に
0.05phr未満の添加量で使用される場合は効果的で
はない。以下の実施例は本発明の種々の実施例を示すも
のであって、本発明の範囲を限定しようとするものでは
ない。
【0023】実施例1 触媒添加量の効果 種々のイソシアネート含有量を有するポリイソシアネー
ト末端ポリウレタンから加硫物を形成する一連のワンポ
ットポリイソシアヌレートを製造した。製造法はポリイ
ソシアネート末端ウレタンプレポリマー樹脂を適切な量
の触媒と室温で合することからなる。極限粘度または融
点が高い物質の場合、成分の温度はできるだけ低く保た
れる。
【0024】特に、ポリイソシアネート末端ウレタンプ
レポリマーおよび三量化触媒は明記したように完全に混
合され、混合物は完全に脱気され、硬化温度(100
℃)にプレヒートされたガラスの型に注ぎ入れ、そして
4〜16時間硬化される。試料は70°F/50%RHで
2週間ポストキュアーした後ASTM法によって試験さ
れる。Instron 1120 Universal Test Machineで応力−
歪みのデータを集めた。表1には触媒の種類、量および
試験結果を示した。
【0025】
【表1】
【0026】室温で貯蔵された未加熱の試料は数日間ま
たは数週間液体状態であった。表1の結果はプレポリマ
ー100重量部(phr)あたり0.1〜1重量部の範囲の
触媒レベルでポリウレタンプレポリマーは良好な物理的
性質を有するポリイソシアヌレートエラストマーに変換
することができることを示している。これらのエラスト
マーは典型的なブタンジオール硬化ポリウレタンよりも
硬く、アミン硬化ポリウレタンと比較して良好な弾性お
よび伸びを有する。
【0027】実施例2 触媒の種類および残留したジイソシアネート含有量の効
果 触媒添加量を0.10phrとして実施例1の方法に従って
行った。表2〜4は条件及び結果を示している。
【0028】
【表2】
【0029】
【表3】
【0030】
【表4】
【0031】(1) Dabco SA−1触媒はDBUのフェ
ノール塩である。 (2) Dabco SA−102触媒はDBUの2−エチルヘ
キサン塩である。 (3) Dabco SA−610/50触媒はDBUのギ酸塩
である。 Airthane PETプレポリマーは500〜1500のmwを有するト
ルエンジイソシアネートとポリ(テトラメチレングリコ
ール)(PTMG)との反応生成物である。AirthaneR
ET−90Aプレポリマーは3.60%NCOを含有す
る。AirthaneR PET−95Aプレポリマーは6.20
%NCOを含有する。AirthaneR PET−70Dプレポ
リマーは8.25%NCOを含有する。AirthaneR PE
T−75Dプレポリマーは9.10%NCOを含有す
る。
【0032】結果はポリウレタンプレポリマーのイソシ
アネートのレベルを増加させた効果を示している。予想
されたように、ポリウレタンプレポリマー中のイソシア
ネートのレベルを増加させると、引張り強さ、ヤング
率、硬さ、引裂強さの物理的性質が改善された。このこ
とは樹脂中のイソシアネートのレベルを増加させると最
終的な加硫物中のイソシアネートの形成が増加されると
いう事実によるものと考えられる。
【0033】実施例3 TDIポリエステルポリオールプレポリマーからのポリ
イソシアヌレート TDI−ポリエステルプレポリマーを使用して実施例1
の手順を繰り返した。表5に条件および結果を示す。
【表5】 Cyanapreneプレポリマーはトルエンジイソシアネートお
よびポリエステルポリオールの反応生成物である。
【0034】結果は、エステルをベースとする物質を同
等のNCO含有量のエーテルをベースとする樹脂と比較
した場合(表3対表5)、前者のほうがモジュラス及び
引裂強さにおいて優れていることを示している。これら
はまた優れた圧縮永久歪みを示した。これは、連鎖結晶
性が増加したためであると考えられる。しかしながら、
両方の系の貯蔵安定性については数日から数週間の範囲
であった。
【0035】実施例4 MDI−ポリエーテルプレポリマーからのポリイソシア
ヌレート MDI−エーテル加硫物の性質を実施例1の一般的な手
順にしたがって測定した。表6に条件と結果を示した。
【0036】
【表6】
【0037】メチレンジ(フェニルイソシアネート)ポ
リエーテル(MDI)をベースとする樹脂である。Pola
thaneR SME−P2 MDI樹脂はNCO 13.1%を
含有する。PolathaneR AX−4 MDI樹脂はNCO
6.81%を含有する。BaytecR ME 050 MDI樹
脂はNCO 6.06%を含有する。BaytecR ME 09
0 MDI樹脂はNCO 9.83%を含有する。
【0038】結果によるとポリイソシアヌレート樹脂
は、メチレンジ(フェニルイソシアネート)ポリエーテ
ルプレポリマーをポリイソシアヌレートエラストマーに
三量化することによって製造することができることを示
している。TDIをベースとするプレポリマーと同じよ
うに、これらの処方物は長い貯蔵寿命を有する。
【0039】実施例5 pPDI−PTMGプレポリマーからのポリイソシアヌ
レート pPDI官能化物質を使用する以外実施例1の手順を繰
り返した。表7に条件および結果を示した。
【0040】
【表7】 pPDIをベースとする樹脂 UltracastR PE−35 pPDI−PTMGポリエーテ
ルをベースとするプレポリマーはNCO 3.58%を有
する。UltracastR PE−60 pPDI−PTMGポリ
エーテルをベースとするプレポリマーはNCO 5.84
%を有する。
【0041】結果は、pPDI(パラ−フェニレンジイ
ソシアネート)をベースとするポリウレタンプレポリマ
ーの三量化を経ることによって優れた性質を有するポリ
イソシアヌレートポリマーを得ることができることを示
している。
【0042】実施例6 ポリイソシアヌレート接着剤 接着剤用としては金属クーポンをサンドブラストし、使
用前に脱脂する。樹脂触媒ブレンドの一部を一つのクー
ポンに塗布し、剥き出しの被接着体上にシリカビーズを
置くことによって5ミルの結合ラインを維持した。第二
のクーポンを第一のクーポン上に0.5″重ねて置き、
指で圧力を加えた。このクーポンを100℃のオーブン
中に4〜16時間置いた。クーポンを既定の手法を使用
して試験した。条件および結果を表8に示した。
【0043】
【表8】
【0044】結果は、ジアザビシクロウンデセン−2−
ヘチルヘキサン酸で触媒化したTDI−ポリエステル三
量体からは剪断強さにより測定された良好な接着性を有
するポリイソシアヌレート加硫物が得られることを示し
ている。特に有用なのは、使用されるプレポリマーの%
NCO含有量が最も高いCyanaprene D7樹脂である。
【0045】実施例7 比較触媒系 比較評価のため活性ツェレビチノフ水素化合物を含有す
る系を試験する以外は、実施例1の手順を繰り返した。
低遊離イソシアネートモノマー含有樹脂(Airthane P
ET 75D)と慣用の高遊離イソシアネートモノマー
樹脂(AdipreneRL315)との比較も行った。条件お
よび結果を表9に示した。
【0046】
【表9】
【0047】結果はポリオール硬化剤なしにジアゾビシ
クロウンデセン触媒を用いて硬化した系(試料Aおよび
D)は貯蔵寿命が延長されたことを示し、貯蔵安定な一
成分系を構成する。ポリオールを含有する樹脂系の各々
(試料B、C、EおよびF)および特に短鎖ジオールB
DO(試料CおよびF)はポットライフが短すぎて「一
成分系」とはなり得ない。一成分系にとっては引張り、
破断および硬さの値がより大きいことも注目すべきであ
る。処方物Cは慣用の技術を使用して成形するには粘稠
すぎて、物理的性質は測定されなかった。
【0048】実施例8 イソホロンジイソシアネート(IPDI)、脂肪族イソ
シアネートで末端処理したプレポリマーを使用する以外
は実施例1の手法を繰り返した。100℃で加熱を延長
した後では、反応の形跡は観察されなかった。
【0049】実施例9 潜伏性三量化触媒としてテトラメチルグアニジンの酸性
塩を使用する以外は、実施例1の手順を繰り返した。こ
れらの物質は室温で数週間安定であるが、100℃にお
ける下記のゲル時間(分)を示した。
【表10】 グアニジン塩のポットライフはアミジン、DBUと比較
して極めて長い。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トマス・マイケル・サントスツソ アメリカ合衆国ペンシルベニア州18062. マキユンジー.フレツシユメドウドライブ 5651 (72)発明者 ジヨン・エルトン・デユーハースト アメリカ合衆国ペンシルベニア州18062. マキユンジー.チエリーレイン1501

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 芳香族ポリイソシアネート/懸垂したイ
    ソシアネート基を有する長鎖ポリオールウレタンプレポ
    リマー、並びにアミジンおよびグアニジンが式 【化1】 (式中、R1はHまたは30個までの炭素原子を有する
    直鎖もしくは分枝の、飽和もしくは不飽和炭化水素鎖で
    あり、これはポリイソシアネート末端プレポリマーのイ
    ソシアネート官能基と反応しない基によって置換される
    かまたは一緒になって複素環式環を形成することがで
    き、そしてR2、R3、R4およびR5は30個までの炭素
    原子を有する直鎖もしくは分枝の、飽和もしくは不飽和
    炭化水素鎖であり、これはポリイソシアネート末端プレ
    ポリマーのイソシアネート官能基と反応しない基によっ
    て置換されるかまたは一緒になって複素環式環を形成す
    ることができる)によって表される、触媒的に有効量の
    ルイス酸およびブレンステッド酸のアミジンまたはグア
    ニジン塩から本質的になるポリイソシアヌレート形成樹
    脂組成物。
  2. 【請求項2】 アミジンおよびグアニジンが式 【化2】 (式中、nは2〜5である)によって表される二環式複
    素環である請求項1に記載の組成物。
  3. 【請求項3】 二環式複素環が二環式アミジンであり、
    そして1,8−ジアザ−ビシクロ(5,4,0)ウンデセ
    ン−7;1,5−ジアザ−ビシクロ(4,2,0)ノネン
    −5;1,8−ジアザ−ビシクロ(5,3,0)デセン−
    7;1,5−ジアザ−ビシクロ(4,4,0)デセン−
    5;および1,4−ジアザ−ビシクロ(3,3,0)オク
    テン−4からなる群より選ばれる請求項2に記載の組成
    物。
  4. 【請求項4】 ルイス酸またはブレンステッド酸がフェ
    ノールおよびアルキル置換フェノール、置換および未置
    換C1〜C12モノカルボン酸、トリクロロ酢酸、硼酸並
    びにトリアルキルボレートからなる群より選ばれる請求
    項3に記載の組成物。
  5. 【請求項5】 芳香族ジイソシアネートがトルエンジイ
    ソシアネート、メタンジ(フェニルイソシアネート)並
    びにメタおよびパラ−フェニレンンジイソシアネートか
    らなる群より選ばれる請求項4に記載の組成物。
  6. 【請求項6】 二環式アミジンが1,8−ジアザ−ビシ
    クロ(5,4,0)ウンデセン−7であり、そしてこれが
    ポリウレタンプレポリマー100重量部あたり0.05
    〜5重量部の量で塩として存在する請求項5に記載の組
    成物。
  7. 【請求項7】 ウレタンプレポリマーを製造するのに使
    用される長鎖ポリオールが250〜2900の分子量を
    有するポリ(テトラメチレン)グリコールもしくはポリ
    プロピレングリコールまたはポリグリコールアジペート
    エステルである請求項6に記載の組成物。
  8. 【請求項8】 芳香族ジイソシアネートがトルエンジイ
    ソシアネートであり、そして酸がフェノール、エチルヘ
    キサン酸、トリクロロ酢酸およびギ酸からなる群より選
    ばれる請求項7に記載の組成物。
  9. 【請求項9】 アミジンおよびグアニジンが式 【化3】 (式中、nは2〜5である)で表される二環式アミジン
    またはグアニジンとルイス酸またはブレンステッド酸と
    の反応生成物からなる酸ブロックト三量化触媒を用い
    て、活性ツェレビチノフ水素原子を有する化合物を実質
    的に存在させないで芳香族ポリイソシアネートと長鎖ポ
    リオールとを反応させた生成物からなる芳香族イソシア
    ネート末端ウレタンプレポリマーを架橋させることから
    なるポリイソシアヌレート加硫物の製造法。
  10. 【請求項10】 芳香族ポリイソシアネートがトルエン
    ジイソシアネート、メタンジ(フェニルイソシアネー
    ト)並びにメタおよびパラ−フェニレンジイシシアナー
    トである請求項9に記載の方法。
  11. 【請求項11】 酸−ブロックト三量化触媒が1,8−
    ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7;1,5−
    ジアザビシクロ(4,2,0)ノネン−5;1,8−ジア
    ザビシクロ(5,3,0)デセン−7;1,5−ジアザビ
    シクロ(4,4,0)デセン−5および1,4−ジアザビ
    シクロ(3,3,0)オクテン−4からなる群より選ばれ
    る二環式アミジンより形成される請求項10に記載の方
    法。
  12. 【請求項12】 ルイス酸またはブレンステッド酸がフ
    ェノールおよびアルキル置換フェノール、置換および未
    置換C1〜C12モノカルボン酸、トリクロロ酢酸、硼酸
    並びにトリアルキルボレートからなる群より選ばれる請
    求項11に記載の方法。
  13. 【請求項13】 ポリイソシアネートがジフェニイルメ
    タンジイソシアネートである請求項12に記載の方法。
  14. 【請求項14】 架橋が50〜200℃の温度で実施さ
    れる請求項13に記載の方法。
  15. 【請求項15】 懸垂するイソシアネート基を有する、
    芳香族ポリイソシアネート/長鎖ポリウレタンプレポリ
    マーの三量化生成物、並びにアミジンおよびグアニジン
    が式 【化4】 (式中、R1はHまたは30個までの炭素原子を有する
    直鎖もしくは分枝の、飽和もしくは不飽和炭化水素鎖で
    あり、これはポリイソシアネート末端プレポリマーのイ
    ソシアネート官能基と反応しない基によって置換される
    かもしくは一緒になって複素環式環を形成することがで
    き、そしてR2、R3、R4およびR5は30個までの炭素
    原子を有する直鎖もしくは分枝の、飽和もしくは不飽和
    炭化水素鎖であり、これはポリイソシアネート末端プレ
    ポリマーのイソシアネート官能基と反応しない基によっ
    て置換されるかまたは一緒になって複素環式環を形成す
    ることができる)によって表される、触媒的に有効量の
    ルイス酸およびブレンステッド酸のアミジンまたはグア
    ニジン塩から本質的になるポリイソシアヌレート加硫組
    成物。
  16. 【請求項16】 アミジンまたはグアニジンが式 【化5】 (式中、nは2〜5である)によって表される二環式複
    素環である請求項15に記載の組成物。
  17. 【請求項17】 二環式複素環が二環式アミジンであっ
    て、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−
    7;1,5−ジアザビシクロ(4,2,0)ノネン−5;
    1,8−ジアザビシクロ(5,3,0)デセン−7;1,5
    −ジアザビシクロ(4,4,0)デセン−5および1,4
    −ジアザビシクロ(3,3,0)オクテン−4からなる群
    より選ばれる請求項16に記載の組成物。
  18. 【請求項18】 ウレタンプレポリマーの製造に使用さ
    れる長鎖ポリオールが250〜2900の分子量を有す
    るポリ(テトラメチレン)グリコールまたはポリプロピ
    レングリコールである請求項17に記載の組成物。
  19. 【請求項19】 二環式アミジンが1,8−ジアザ−ビ
    シクロ(5,4,0)ウンデセン−7であり、そしてこれ
    がポリウレタンプレポリマー100重量部あたり0.0
    5〜5重量部の量で塩として存在する請求項15に記載
    のポリイソシアヌレート加硫物。
  20. 【請求項20】 芳香族ジイソシアネートがトルエンジ
    イソシアネート、メタンジ(フェニルイソシアネート)
    およびパラフェニレンンジイソシアネートからなる群よ
    り選ばれる請求項19に記載のポリイソシアヌレート加
    硫物。
  21. 【請求項21】 ルイス酸またはブレンステッド酸がフ
    ェノール、エチルヘキサン酸、トリクロロ酢酸およびギ
    酸からなる群より選ばれる請求項20に記載の組成物。
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